一种智能柔性螺栓拧紧控制系统、方法及装置

1.本发明涉及智能装备领域，尤其涉及一种智能柔性螺栓拧紧控制系统、方法及装置。


背景技术：

2.螺栓连接是工业上十分常用的零部件连接方式。当前，螺栓拧紧可分为人工、半自动和全自动三种方式。在人工方式中，工人手持扳手进行拧紧操作，不仅工作强度大，而且难以控制拧紧力矩。在半自动方式中，工人手持气动或电动拧紧枪进行拧紧操作，能够有效减轻工作量，较好地控制拧紧力矩。在全自动方式中，由机器人或专用机构带动拧紧枪进行作业，不需要人工干预，能够显著提高螺栓拧紧效率和拧紧质量。
3.然而，当前的全自动螺栓拧紧装置针对的是特定零部件的特定规格的螺栓连接。当零部件变动或螺栓规格不同时，需要对全自动螺栓拧紧装置重新进行编程与调校后才能开始新的作业。因此，当前的全自动螺栓拧紧装置柔性较差，难以适应智能制造环境下和个性化消费所要求的多品种、小批量产品的定制化生产需要。


技术实现要素：

4.为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种智能柔性螺栓拧紧控制系统、方法及装置。
5.本发明所采用的技术方案是：
6.一种智能柔性螺栓拧紧控制系统，包括：
7.机器人，所述机器人的末端设有连接板；
8.工业相机，设置在所述连接板上，用于采集零部件的图像信息；
9.伺服拧紧轴，设置在所述连接板上，用于拧紧螺栓，所述伺服拧紧轴的末端设有用于夹持螺栓套筒的夹持机构；
10.套筒支架，设有多个卡槽，每个所述卡槽内放置一种规格的螺栓套筒；
11.控制模块，用于控制所述机器人携带所述工业相机运动至零部件上方，以使所述工业相机采集零部件图像信息，控制所述机器人携带所述伺服拧紧轴运动至所述卡槽上方，以使所述伺服拧紧轴夹取所述螺栓套筒，控制所述机器人携带所述伺服拧紧轴运动至零部件上方，以使所述伺服拧紧轴拧紧螺栓。
12.进一步地，所述控制模块包括总控制器、控制机器人的第一控制器、控制工业相机的第二控制器、控制伺服拧紧轴的第三控制器、控制套筒支架的第四控制器；
13.所述总控制器通过以太网分别与所述第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器连接。
14.进一步地，所述总控制器中存储有安全位置、拍照位置、套筒支架各个卡槽位置的坐标；所述安全位置为机器人末端中心点所要到达的预设位置，所述拍照位置为工业相机镜头外端面中心点所要到达的预设位置，所述套筒支架各个卡槽位置是伺服拧紧轴下端面
中心点所要到达的对应于各个卡槽的预设位置。
15.总控制器能够协调各个机构的动作，即由总控制器安排机器人、工业相机、伺服拧紧轴、套筒支架的动作顺序，发布动作开始指令，各机构控制器向总控制器汇报指令完成情况。所述安全位置、拍照位置、套筒支架各个卡槽位置的坐标由用户设定并存储于总控制器中，各套筒编号、规格及其所对应的卡槽编号等信息也由用户设定并存储于总控制器中。
16.本发明所采用的另一技术方案是：
17.一种智能柔性螺栓拧紧控制方法，包括以下步骤：
18.检测到待拧紧的零部件托盘进入螺栓拧紧作业区；
19.获取所需螺栓规格及螺栓数量；
20.控制伺服拧紧轴更换螺栓套筒；
21.控制机器人携带工业相机运动至零部件上方的拍照位置，以使工业相机采集零部件图像信息；
22.根据图像信息确定各个螺栓的拧紧位置；
23.控制机器人携带伺服拧紧轴运动至其中一个螺栓的拧紧位置；
24.控制伺服拧紧轴对螺栓进行拧紧；
25.重复上述两个步骤，直到所有螺栓均被拧紧；
26.控制机器人运动到安全位置；
27.进一步地，所述检测到待拧紧的零部件托盘进入螺栓拧紧作业区的方法，包括：
28.设置光电传感器，零部件托盘进入螺栓拧紧作业区时触发光电开关；或者，
29.设置接近开关，零部件托盘进入螺栓拧紧作业区时触发接近开关；或者，
30.设置机械限位开关，零部件托盘进入螺栓拧紧作业区时触发机械限位开关。
31.进一步地，所述获取所需螺栓规格及螺栓数量，包括：
32.通过读码器获取贴附在零部件托盘上的二维码信息，根据二维码信息获取螺栓规格及螺栓数量；或者，
33.通过rfid读写器获取贴附在零部件托盘上的rfid标签信息，根据rfid标签信息获取螺栓规格及螺栓数量；或者，
34.通过条码扫描器获取贴附在零部件托盘上的条码信息，根据条码信息查询总控制器内存储的螺栓规格及螺栓数量。
35.进一步地，所述更换螺栓套筒，包括：
36.通过查看记录，判断伺服拧紧轴当前是否夹有螺栓套筒；
37.若夹有螺栓套筒，判断当前被夹持螺栓套筒规格是否与所需螺栓套筒规格一致，若一致，此步操作完成；若不一致，先控制机器人携带伺服拧紧轴运动至当前被夹持螺栓套筒对应的卡槽位置，释放当前被夹持的螺栓套筒，再制机器人携带伺服拧紧轴运动至所需螺栓套筒对应的卡槽位置，夹取所需螺栓套筒；
38.若没有夹持螺栓套筒，控制机器人携带伺服拧紧轴运动至所需螺栓套筒对应的卡槽位置，夹取所需螺栓套筒。
39.进一步地，所述螺栓拧紧位置位于螺栓中心线上方，其与螺栓上端面的距离由用户设定。
40.本发明所采用的另一技术方案是：
41.一种智能柔性螺栓拧紧控制装置，包括：
42.至少一个处理器；
43.至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
44.当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现上所述方法。
45.本发明的有益效果是：本发明通过结合机器人、工业相机、伺服拧紧轴和套筒支架，能够实现自动更换套筒、自动识别拧紧位置、自动执行拧紧操作，满足多种零部件的智能柔性螺栓拧紧需要。
附图说明
46.为了更清楚地说明本发明实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本发明实施例或者现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方便清晰表述本发明的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员而言，在无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
47.图1是本发明实施例中一种智能柔性螺栓拧紧控制系统的结构示意图；
48.图2是本发明实施例中螺栓数量为3并且需要夹取套筒时的控制过程示意图；
49.图3是本发明实施例中螺栓数量为2并且不需要更换套筒时的控制过程示意图；
50.图4是本发明实施例中螺栓数量为1并且需要更换套筒时的控制过程示意图。
具体实施方式
51.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
52.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
53.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
54.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
55.实施例1
56.如图1所示，本实施例提供一种智能柔性螺栓拧紧控制系统，包括机器人1、工业相机2、伺服拧紧轴3、螺栓套筒4以及套筒支架5。机器人1为六关节串联机器人，其末端装有连
接板11，在连接板11的两侧分别安装工业相机2与伺服拧紧轴3。机器人1的控制器12、工业相机2的控制器21、伺服拧紧轴3的控制器31、套筒支架5的控制器51通过以太网6与总控制器7相连。伺服拧紧轴3可以夹持一个螺栓套筒4，其余的螺栓套筒4由套筒支架5夹持。套筒支架5上配置有多个卡槽52，并且一个卡槽52只能放置一个套筒4。
57.所述螺栓拧紧作业区是零部件托盘8所要到达区域，托盘8到达该区域后停止，等待完成螺栓拧紧作业。安全位置是机器人1的末端中心点所要到达的位置，机器人1静立于该位置时不会与零部件9的运动发生干涉。拍照位置位于螺栓拧紧作业区上方，是工业相机2的镜头外端面中心点所要到达的位置；在该位置机器人1静立，工业相机2能够拍摄出清晰的零部件图像。套筒支架5各个卡槽位置是伺服拧紧轴3下端面中心点所要到达的位置；在该位置机器人1静立，伺服拧紧轴3和套筒支架5配合进行套筒更换。螺栓拧紧位置是伺服拧紧轴3下端面中心点所要到达的位置，位于螺栓10的正上方；在该位置机器人1静立，伺服拧紧轴3进行拧紧作业。
58.实施例2
59.本实施例说明当给定零部件同种规格的螺栓数量为3，并且伺服拧紧轴当前没有夹取套筒时的螺栓拧紧作业全过程。如图2所示，拧紧作业开始前，机器人静立于安全位置，拧紧过程包括下述步骤：
60.步骤1：待拧紧的零部件进入螺栓拧紧作业区，总控制器获得其所需的螺栓规格及螺栓数量。
61.步骤2：视觉检测螺栓拧紧位置。步骤2包括步骤2.1-2.4：
62.步骤2.1：总控制器通知机器人运动到拍照位置；
63.步骤2.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
64.步骤2.3：总控制器通知工业相机检测螺栓拧紧位置；
65.步骤2.4：工业相机工作，并在完成后将螺栓拧紧位置报告给总控制器。
66.步骤3：总控制器通过查看记录，判断出伺服拧紧轴当前没有夹取套筒。
67.步骤4：夹取套筒。步骤4包括步骤4.1-4.4：
68.步骤4.1：总控制器通知机器人运动到所需套筒所在的卡槽位置；
69.步骤4.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
70.步骤4.3：总控制器通知伺服拧紧轴夹取套筒；
71.步骤4.4：伺服拧紧轴夹取套筒，并在完成后通知总控制器。
72.步骤5：拧紧第一个螺栓。步骤5包括步骤5.1-5.4：
73.步骤5.1：总控制器通知机器人运动到第一个螺栓拧紧位置；
74.步骤5.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
75.步骤5.3：总控制器通知伺服拧紧轴拧紧螺栓；
76.步骤5.4：伺服拧紧轴拧紧螺栓，并在完成后通知总控制器。
77.步骤6：拧紧第二个螺栓。步骤6包括步骤6.1-6.4：
78.步骤6.1：总控制器通知机器人运动到第二个螺栓拧紧位置；
79.步骤6.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
80.步骤6.3：总控制器通知伺服拧紧轴拧紧螺栓；
81.步骤6.4：伺服拧紧轴拧紧螺栓，并在完成后通知总控制器。
82.步骤7：拧紧第三个(即最后一个)螺栓。步骤7包括步骤7.1-7.4：
83.步骤7.1：总控制器通知机器人运动到第三个螺栓拧紧位置；
84.步骤7.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
85.步骤7.3：总控制器通知伺服拧紧轴拧紧螺栓；
86.步骤7.4：伺服拧紧轴拧紧螺栓，并在完成后通知总控制器。
87.步骤8：收尾。步骤8包括步骤8.1-8.4：
88.步骤8.1：总控制器通过数量对比，判断已完成所有螺栓的拧紧作业；
89.步骤8.2：总控制器通知机器人运动到安全位置；
90.步骤8.3：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
91.步骤8.4：总控制器通知生产线控制器，已完成给定零部件的螺栓拧紧作业。生产线控制器不包括在本发明内。
92.实施例3
93.本实施例说明当给定零部件同种规格的螺栓数量为2，并且伺服拧紧轴当前夹取的套筒与所需套筒一致时的螺栓拧紧作业全过程。如图3所示，拧紧作业开始前，机器人静立于安全位置，拧紧过程包括下述步骤：
94.步骤1：待拧紧的零部件进入螺栓拧紧作业区，总控制器获得其所需的螺栓规格及螺栓数量。
95.步骤2：视觉检测螺栓拧紧位置。步骤2包括步骤2.1-2.4：
96.步骤2.1：总控制器通知机器人运动到拍照位置；
97.步骤2.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
98.步骤2.3：总控制器通知工业相机检测螺栓拧紧位置；
99.步骤2.4：工业相机工作，并在完成后将螺栓拧紧位置报告给总控制器。
100.步骤3：总控制器通过比较，判断出伺服拧紧轴当前夹取的套筒与所需套筒一致。
101.步骤4：拧紧第一个螺栓。步骤4包括步骤4.1-4.4：
102.步骤4.1：总控制器通知机器人运动到第一个螺栓拧紧位置；
103.步骤4.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
104.步骤4.3：总控制器通知伺服拧紧轴拧紧螺栓；
105.步骤4.4：伺服拧紧轴拧紧螺栓，并在完成后通知总控制器。
106.步骤5：拧紧第二个(即最后一个)螺栓。步骤5包括步骤5.1-5.4：
107.步骤5.1：总控制器通知机器人运动到第二个螺栓拧紧位置；
108.步骤5.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
109.步骤5.3：总控制器通知伺服拧紧轴拧紧螺栓；
110.步骤5.4：伺服拧紧轴拧紧螺栓，并在完成后通知总控制器。
111.步骤6：收尾。步骤6包括步骤6.1-6.4：
112.步骤6.1：总控制器通过数量对比，判断已完成所有螺栓的拧紧作业；
113.步骤6.2：总控制器通知机器人运动到安全位置；
114.步骤6.3：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
115.步骤6.4：总控制器通知生产线控制器，已完成给定零部件的螺栓拧紧作业。生产线控制器不包括在本发明内。
116.实施例4
117.本实施例说明当给定零部件同种规格的螺栓数量为1，并且伺服拧紧轴当前夹取的套筒与所需套筒不一致时的螺栓拧紧作业全过程。如图4所示，拧紧作业开始前，机器人静立于安全位置，拧紧过程包括下述步骤：
118.步骤1：待拧紧的零部件进入螺栓拧紧作业区，总控制器获得其所需的螺栓规格及螺栓数量。
119.步骤2：视觉检测螺栓拧紧位置。步骤2包括步骤2.1-2.4：
120.步骤2.1：总控制器通知机器人运动到拍照位置；
121.步骤2.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
122.步骤2.3：总控制器通知工业相机检测螺栓拧紧位置；
123.步骤2.4：工业相机工作，并在完成后将螺栓拧紧位置报告给总控制器。
124.步骤3：总控制器通过比较，判断出伺服拧紧轴当前夹取的套筒与所需套筒不一致。
125.步骤4：释放套筒。步骤4包括步骤4.1-4.4：
126.步骤4.1：总控制器通知机器人运动到当前被夹取的套筒所对应的卡槽位置；
127.步骤4.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
128.步骤4.3：总控制器通知伺服拧紧轴释放套筒；
129.步骤4.4：伺服拧紧轴释放套筒，并在完成后通知总控制器。
130.步骤5：夹取套筒。步骤5包括步骤5.1-5.4：
131.步骤5.1：总控制器通知机器人运动到所需套筒所在的卡槽位置；
132.步骤5.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
133.步骤5.3：总控制器通知伺服拧紧轴夹取套筒；
134.步骤5.4：伺服拧紧轴夹取套筒，并在完成后通知总控制器。
135.步骤6：拧紧第一个(即最后一个)螺栓。步骤6包括步骤6.1-6.4：
136.步骤6.1：总控制器通知机器人运动到第一个螺栓拧紧位置；
137.步骤6.2：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
138.步骤6.3：总控制器通知伺服拧紧轴拧紧螺栓；
139.步骤6.4：伺服拧紧轴拧紧螺栓，并在完成后通知总控制器。
140.步骤7：收尾。步骤7包括步骤7.1-7.4：
141.步骤7.1：总控制器通过数量对比，判断已完成所有螺栓的拧紧作业；
142.步骤7.2：总控制器通知机器人运动到安全位置；
143.步骤7.3：机器人运动，并在完成后通知总控制器；
144.步骤7.4：总控制器通知生产线控制器，已完成给定零部件的螺栓拧紧作业。生产线控制器不包括在本发明内。
145.综上所述，本发明相对于现有技术，至少具有如下有益效果：
146.(1)本发明技术方案能够实现自动更换螺栓套筒、自动识别螺栓拧紧位置、自动执行螺栓拧紧操作，满足多种零部件的智能柔性螺栓拧紧需要；
147.(2)本发明加工过程涉及的各种工艺参数能够自动保存到总控制器中，从而为加工过程分析提供数据支持。
148.本发明还提供一种智能柔性螺栓拧紧控制装置，包括：
149.至少一个处理器；
150.至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
151.当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现图2-4所示方法。
152.本实施例的一种智能柔性螺栓拧紧控制装置，可执行本发明方法实施例所提供的一种智能柔性螺栓拧紧控制方法，可执行方法实施例的任意组合实施步骤，具备该方法相应的功能和有益效果。
153.本技术实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行图2-4所示的方法。
154.在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
155.此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
156.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
157.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传
输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
158.计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
159.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
160.在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例”或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
161.尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
162.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于上述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。

技术特征：
1.一种智能柔性螺栓拧紧控制系统，其特征在于，包括：机器人，所述机器人的末端设有连接板；工业相机，设置在所述连接板上，用于采集零部件的图像信息；伺服拧紧轴，设置在所述连接板上，用于拧紧螺栓，所述伺服拧紧轴的末端设有用于夹持螺栓套筒的夹持机构；套筒支架，设有多个卡槽，每个所述卡槽内放置一种规格的螺栓套筒；控制模块，用于控制所述机器人携带所述工业相机运动至零部件上方，以使所述工业相机采集零部件图像信息，控制所述机器人携带所述伺服拧紧轴运动至所述卡槽上方，以使所述伺服拧紧轴夹取所述螺栓套筒，控制所述机器人携带所述伺服拧紧轴运动至零部件上方，以使所述伺服拧紧轴拧紧螺栓。2.根据权利要求1所述的一种智能柔性螺栓拧紧控制系统，其特征在于，所述控制模块包括总控制器、控制机器人的第一控制器、控制工业相机的第二控制器、控制伺服拧紧轴的第三控制器、控制套筒支架的第四控制器；所述总控制器通过以太网分别与所述第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器连接。3.根据权利要求2所述的一种智能柔性螺栓拧紧控制系统，其特征在于，所述总控制器中存储有安全位置、拍照位置、套筒支架各个卡槽位置的坐标；所述安全位置为机器人末端中心点所要到达的预设位置，所述拍照位置为工业相机镜头外端面中心点所要到达的预设位置，所述套筒支架各个卡槽位置是伺服拧紧轴下端面中心点所要到达的对应于各个卡槽的预设位置。4.一种智能柔性螺栓拧紧控制方法，其特征在于，包括以下步骤：检测到待拧紧的零部件托盘进入螺栓拧紧作业区；获取所需螺栓规格及螺栓数量；控制伺服拧紧轴更换螺栓套筒；控制机器人携带工业相机运动至零部件上方的拍照位置，以使工业相机采集零部件图像信息；根据图像信息确定各个螺栓的拧紧位置；控制机器人携带伺服拧紧轴运动至其中一个螺栓的拧紧位置；控制伺服拧紧轴对螺栓进行拧紧；重复上述两个步骤，直到所有螺栓均被拧紧；控制机器人运动到安全位置。5.根据权利要求4所述的一种智能柔性螺栓拧紧控制方法，其特征在于，所述检测到待拧紧的零部件托盘进入螺栓拧紧作业区的方法，包括：设置光电传感器，零部件托盘进入螺栓拧紧作业区时触发光电开关；或者，设置接近开关，零部件托盘进入螺栓拧紧作业区时触发接近开关；或者，设置机械限位开关，零部件托盘进入螺栓拧紧作业区时触发机械限位开关。6.根据权利要求4所述的一种智能柔性螺栓拧紧控制方法，其特征在于，所述获取所需螺栓规格及螺栓数量，包括：通过读码器获取贴附在零部件托盘上的二维码信息，根据二维码信息获取螺栓规格及
螺栓数量；或者，通过rfid读写器获取贴附在零部件托盘上的rfid标签信息，根据rfid标签信息获取螺栓规格及螺栓数量；或者，通过条码扫描器获取贴附在零部件托盘上的条码信息，根据条码信息查询总控制器内存储的螺栓规格及螺栓数量。7.根据权利要求4所述的一种智能柔性螺栓拧紧控制方法，其特征在于，所述更换螺栓套筒，包括：通过查看记录，判断伺服拧紧轴当前是否夹有螺栓套筒；若夹有螺栓套筒，判断当前被夹持螺栓套筒规格是否与所需螺栓套筒规格一致，若一致，此步操作完成；若不一致，先控制机器人携带伺服拧紧轴运动至当前被夹持螺栓套筒对应的卡槽位置，释放当前被夹持的螺栓套筒，再制机器人携带伺服拧紧轴运动至所需螺栓套筒对应的卡槽位置，夹取所需螺栓套筒；若没有夹持螺栓套筒，控制机器人携带伺服拧紧轴运动至所需螺栓套筒对应的卡槽位置，夹取所需螺栓套筒。8.根据权利要求4所述的一种智能柔性螺栓拧紧控制方法，其特征在于，所述螺栓的拧紧位置，其特征在于：所述螺栓拧紧位置位于螺栓中心线上方，其与螺栓上端面的距离由用户设定。9.一种智能柔性螺栓拧紧控制装置，其特征在于，包括：至少一个处理器；至少一个存储器，用于存储至少一个程序；当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现权利要求4-8任一项所述方法。

技术总结
本发明公开了一种智能柔性螺栓拧紧控制系统、方法及装置，其中系统包括：机器人，机器人的末端设有连接板；工业相机，设置在连接板上，用于采集零部件的图像信息；伺服拧紧轴，设置在连接板上，用于拧紧螺栓，伺服拧紧轴的末端设有用于夹持螺栓套筒的夹持机构；套筒支架，设有多个卡槽，每个卡槽内放置一种规格的螺栓套筒；控制模块，用于控制机器人携带工业相机运动至零部件上方，采集零部件图像信息，控制机器人携带伺服拧紧轴运动至卡槽上方，夹取螺栓套筒，控制机器人携带伺服拧紧轴运动至零部件上方，拧紧螺栓。本发明通过能够实现自动更换套筒、自动识别拧紧位置、自动执行拧紧操作，满足多种零部件的智能柔性螺栓拧紧需要。要。要。


技术研发人员：王世勇 林颖 张舞杰
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/9/20