螺栓位姿检测仪及螺栓位姿检测拧紧装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109909732A(43)申请公布日2019.06.21(21)申请号201910323133.5(22)申请日2019.04.22(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园(72)发明人张建富冯平法罗文涛吴志军郁鼎文(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人张润(51)Int.Cl.B23P19/06(2006.01)B23P19/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称螺栓位姿检测仪及螺栓位姿检测拧紧装置(57)摘要本发明公开了一种螺栓位姿检测仪及螺栓位姿检测拧紧装置，其中，螺栓位姿检测拧紧装置包括多节旋转体、多个伸缩伺服杆、多个螺栓位姿检测仪和多个拧紧设备，多节旋转体包括中心柱和多个旋转环，多个旋转环套设在中心柱上且可绕中心柱的外周面旋转；多个伸缩伺服杆的一端分别一一对应地固定在多个旋转环的外周面上；多个用于检测和调整螺栓位姿的螺栓位姿检测仪和多个拧紧设备，部分伸缩伺服杆的另一端分别一一对应地与多个螺栓位姿检测仪固定，其余伸缩伺服杆的另一端分别一一对应地与多个拧紧设备固定。该装置能够满足任意轮盘类零件多位置螺栓的同时检测、调整和拧紧，装配质量和效率高。CN109909732ACN109909732A权利要求书1/2页1.一种螺栓位姿检测仪，其特征在于，包括：升降杆，所述升降杆竖向设置且可做升降运动；可浮动调整头，所述可浮动调整头的上端与所述升降杆的底端球铰连接，以使所述可浮动调整头可沿任意角度方向做旋转运动；位姿检测片，所述位姿检测片的上表面固定在所述可浮动调整头的底端，所述位姿检测片的下表面上环向均匀布置有多个导电片，每一所述导电片上设有电流计，多个所述导电片按顺序编号。2.根据权利要求1所述的螺栓位姿检测仪，其特征在于，还包括：外筒壳，所述外筒壳用于支撑所述升降杆，所述升降杆沿所述外筒壳的轴向方向可升降地安装在所述外筒壳中。3.根据权利要求1所述的螺栓位姿检测仪，其特征在于，所述导电片为压敏传感器。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的螺栓位姿检测仪，其特征在于，所述螺栓位姿检测仪对螺栓装配位姿检测时，使所述螺栓位姿检测仪位于螺栓的正上方，所述升降杆以速度V匀速下降，待到所述导电片碰触到所述螺栓的螺帽表面，记录第一个显示电流值增大的电流计序号与时刻t1，所述升降杆继续匀速下降，记录最后一个显示电流值增大的电流计序号与时刻t2，所述螺栓的偏转角度按如下公式计算出：其中，d为螺栓的螺帽直径，θ为螺栓位姿偏转角。5.一种螺栓位姿检测拧紧装置，其特征在于，包括：多节旋转体，所述多节旋转体包括中心柱和多个旋转环，多个所述旋转环套设在所述中心柱上且可绕所述中心柱的外周面旋转；多个伸缩伺服杆，多个所述伸缩伺服杆的一端分别一一对应地固定在多个所述旋转环的外周面上，且多个所述伸缩伺服杆在所述中心柱的径向投影平面上呈辐射状间隔分布；多个螺栓位姿检测仪和多个拧紧设备，所述螺栓位姿检测仪为如权利要求1-4中任意一项所述的螺栓位姿检测仪，部分所述伸缩伺服杆的另一端分别一一对应地与多个所述螺栓位姿检测仪固定，其余所述伸缩伺服杆的另一端分别一一对应地与多个所述拧紧设备固定，且所述螺栓位姿检测仪和所述拧紧设备在所述中心柱的径向投影平面上交错间隔分布。6.根据权利要求5所述的螺栓位姿检测拧紧装置，其特征在于，所述多节旋转体还包括多个限制定位环，多个所述限制定位环套设固定在所述中心柱的外周面上，且分布在每一所述旋转环的两端端部处，以限制每一所述旋转环沿所述中心柱轴向移动。7.根据权利要求6所述的螺栓位姿检测拧紧装置，其特征在于，每一所述限制定位环的外周面上沿环形方向间隔设有两个限制块，以限制位于相邻两个所述限制块之间的所述伸缩伺服杆的旋转运动范围。8.根据权利要求7所述的螺栓位姿检测拧紧装置，其特征在于，每一所述限制块均包括一个径向延伸的连接杆和一个轴向延伸的挡杆，其中，所述连接杆一端固定在所述限制定位环的外周面上，另一端固定在所述挡杆上，所述挡杆的杆长大于所述限制定位环的轴向长度。2CN109909732A权利要求书2/2页9.根据权利要求5所述的螺栓位姿检测拧紧装置，其特征在于，所述伸缩伺服杆包括固定杆筒和伸缩细杆，所述固定杆筒的一端固定在所述旋转环的外周面上，所述伸缩细杆的一端从所述固定杆筒的另一端伸入所述固定杆筒中，且所述伸缩细杆相对于所述固定杆筒可伸出和缩回，所述伸缩细杆的另一端与所述拧紧设备或所述螺栓位姿检测仪固定。10.根据权利要求9所述的螺栓位姿检测拧紧装置，其特征在于，所述伸缩细杆的另一端与所述螺栓位姿检测仪的所述外壳筒固定。3CN109909732A说明书1/7页螺栓位姿检测仪