机器人护丝帽拧接机的制作方法

1.本实用新型属于石油管道技术领域，具体为机器人护丝帽拧接机。


背景技术：

2.油井中使用的油管在生产过程中要进行喷砂、车丝、喷漆和烘干等工序，喷砂、喷漆的工序之前都要对丝扣进行保护，一般采用护丝帽对丝扣进行保护。护丝帽一般采用人工进行上扣。
3.人工上扣是主要采用人工操作的方式，存在危险，并且人工操作容易出现遗漏，还存在很大的不确定性。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供机器人护丝帽拧接机，有效的解决了目前护丝帽人工操作的方式，存在危险，并且人工操作容易出现遗漏，还存在很大的不确定性的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：机器人护丝帽拧接机，包括主底座，所述主底座上端一侧安装有六轴机器人，六轴机器人一端安装有夹钳机构，主底座上端一侧连接有料仓底座，料仓底座上端活动卡接有护丝帽托盘，主底座上端且位于料仓底座一侧连接有浮动背钳机构，浮动背钳机构一侧连接有挡板立柱，挡板立柱上部一侧连接有对齐挡板；
6.夹钳机构包括外壳，外壳两端分别连接有前端板和后端板，前端板和后端板之间连接有导柱，导柱外端活动套接有内筒套，内筒套和后端板之间连接有浮动弹簧，浮动弹簧套接于导柱外部。
7.优选的，所述内筒套内部通过深沟球轴承转动连接有内筒，内筒一端延伸至前端板一侧，内筒后端连接有后锁紧盘，内筒套后端连接有后法兰，后法兰一端连接有夹紧气缸，夹紧气缸输出端连接有拉杆，拉杆位于内筒内部且延伸至内筒前方，拉杆前侧转动套接有连接轴头，连接轴头与内筒之间通过自润滑轴承转动连接，内筒前侧外部固定套接有卡盘，卡盘一端圆周分布有转动座，转动座内侧转动连接有连接块，连接块一端转动连接有连接板，连接板与连接轴头转动连接，连接块一侧连接有夹爪。
8.优选的，所述外壳一侧嵌设有电机支架，电机支架与内筒套侧端连接，电机支架一侧安装有电机，电机输出端连接有小齿轮，卡盘一端连接有齿圈，小齿轮和齿圈啮合连接。
9.优选的，所述小齿轮外部连接有小齿轮护罩，小齿轮护罩与电机支架连接，齿圈外部连接有齿圈护罩，齿圈护罩与前端板连接。
10.优选的，所述浮动背钳机构包括与主底座连接的背钳底座，背钳底座上端连接有外固定座，外固定座内部两侧均嵌装有导向座，导向座内部活动连接有导向柱，导向柱上端连接有纵向浮动座，纵向浮动座外端两侧均对称连接有弹簧座，弹簧座下端连接有纵向缓冲弹簧，纵向缓冲弹簧下端与外固定座上端连接。
11.优选的，所述纵向浮动座前后两侧壁均对称安装有支撑轮，支撑轮外部活动套接有横向浮动座，横向浮动座外端两侧与纵向浮动座内壁两侧之间均连接有横向缓冲弹簧。
12.优选的，所述横向浮动座内部上侧中央连接有连接轴，连接轴两侧均转动连接有卡爪，两个卡爪下端通过连杆转动连接有推拉座，推拉座下端连接有顶升气缸，顶升气缸安装于纵向浮动座下端中部。
13.优选的，所述外固定座两侧壁均安装有抱紧气缸，抱紧气缸贯穿纵向浮动座连接有顶锥，横向浮动座两侧壁均嵌装有顶锥套，顶锥与顶锥套相适配。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.本实用新型，通过六轴机器人带动夹钳机构运动，以实现夹钳机构的定位和转移动力作用，方便夹钳机构从护丝帽托盘上将护丝帽夹取，然后运动至需要拧接的管端位置，然后通过夹钳机构旋转动动，以及六轴机器人的进给动作，从而实现护丝帽的拧接，解决了传统护丝帽人工拧接存在危险，操作容易出现遗漏以及不确定性的问题。
附图说明
16.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
17.在附图中：
18.图1为本实用新型的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型夹钳机构的结构示意图；
20.图3为本实用新型小齿轮与齿圈的传动结构示意图；
21.图4为本实用新型连接轴头的结构示意图；
22.图5为本实用新型夹爪的结构示意图；
23.图6为本实用新型浮动背钳机构的结构示意图；
24.图中：1、主底座；2、六轴机器人；3、夹钳机构；301、外壳；302、前端板；303、后端板；304、导柱；305、内筒套；306、浮动弹簧；307、深沟球轴承；308、内筒；309、后锁紧盘；310、后法兰；311、夹紧气缸；312、拉杆；313、连接轴头；314、自润滑轴承；315、卡盘；316、转动座；317、连接块；318、连接板；319、夹爪；320、电机支架；321、电机；322、小齿轮；323、齿圈；324、小齿轮护罩；325、齿圈护罩；4、料仓底座；5、护丝帽托盘；6、浮动背钳机构；601、背钳底座；602、外固定座；603、导向座；604、导向柱；605、纵向浮动座；606、弹簧座；607、纵向缓冲弹簧；608、支撑轮；609、横向浮动座；610、横向缓冲弹簧；611、连接轴；612、卡爪；613、连杆；614、推拉座；615、顶升气缸；616、抱紧气缸；617、顶锥；618、顶锥套；7、挡板立柱；8、对齐挡板。
实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.实施例一，由图1-图6给出，本实用新型包括主底座1，主底座1上端一侧安装有六
轴机器人2，六轴机器人2一端安装有夹钳机构3，主底座1上端一侧连接有料仓底座4，料仓底座4上端活动卡接有护丝帽托盘5，主底座1上端且位于料仓底座4一侧连接有浮动背钳机构6，浮动背钳机构6一侧连接有挡板立柱7，挡板立柱7上部一侧连接有对齐挡板8；
27.通过六轴机器人2带动夹钳机构3运动，以实现夹钳机构3的定位和转移动力作用，方便夹钳机构3从护丝帽托盘5上将护丝帽夹取，然后运动至需要拧接的管端位置进行拧接；
28.夹钳机构3包括外壳301，外壳301两端分别连接有前端板302和后端板303，前端板302和后端板303之间连接有导柱304，导柱304外端活动套接有内筒套305，内筒套305和后端板303之间连接有浮动弹簧306，浮动弹簧306套接于导柱304外部，内筒套305内部通过深沟球轴承307转动连接有内筒308，内筒308一端延伸至前端板302一侧，内筒308后端连接有后锁紧盘309，内筒套305后端连接有后法兰310，后法兰310一端连接有夹紧气缸311，夹紧气缸311输出端连接有拉杆312，拉杆312位于内筒308内部且延伸至内筒308前方，拉杆312前侧转动套接有连接轴头313，连接轴头313与内筒308之间通过自润滑轴承314转动连接，内筒308前侧外部固定套接有卡盘315，卡盘315一端圆周分布有转动座316，转动座316内侧转动连接有连接块317，连接块317一端转动连接有连接板318，连接板318与连接轴头313转动连接，连接块317一侧连接有夹爪319，外壳301一侧嵌设有电机支架320，电机支架320与内筒套305侧端连接，电机支架320一侧安装有电机321，电机321输出端连接有小齿轮322，卡盘315一端连接有齿圈323，小齿轮322和齿圈323啮合连接，小齿轮322外部连接有小齿轮护罩324，小齿轮护罩324与电机支架320连接，齿圈323外部连接有齿圈护罩325，齿圈护罩325与前端板302连接；
29.在夹取护丝帽时，通过夹紧气缸311伸缩带动拉杆312运动，进而使得连接轴头313运动，连接板318带动连接块317绕转动座316摆动，进而使得夹爪319夹紧或释放，通过这样的推拉动作来实现夹爪319的夹紧和松开动作。
30.实施例二，在实施例一的基础上，浮动背钳机构6包括与主底座1连接的背钳底座601，背钳底座601上端连接有外固定座602，外固定座602内部两侧均嵌装有导向座603，导向座603内部活动连接有导向柱604，导向柱604上端连接有纵向浮动座605，纵向浮动座605外端两侧均对称连接有弹簧座606，弹簧座606下端连接有纵向缓冲弹簧607，纵向缓冲弹簧607下端与外固定座602上端连接，纵向浮动座605前后两侧壁均对称安装有支撑轮608，支撑轮608外部活动套接有横向浮动座609，横向浮动座609外端两侧与纵向浮动座605内壁两侧之间均连接有横向缓冲弹簧610，横向浮动座609内部上侧中央连接有连接轴611，连接轴611两侧均转动连接有卡爪612，两个卡爪612下端通过连杆613转动连接有推拉座614，推拉座614下端连接有顶升气缸615，顶升气缸615安装于纵向浮动座605下端中部，外固定座602两侧壁均安装有抱紧气缸616，抱紧气缸616贯穿纵向浮动座605连接有顶锥617，横向浮动座609两侧壁均嵌装有顶锥套618，顶锥617与顶锥套618相适配；
31.整机初始时由抱紧气缸616带动顶锥617与顶锥套618顶紧，以防横向浮动座609运动，便于护丝帽与油管对准认扣，当护丝帽开始拧紧进入油管螺纹后，抱紧气缸616带动顶锥617与顶锥套618松动打开，使油管可以在径向方向上自由浮动，此时是为了便于螺纹对齐，防止因不可控因素造成的护丝帽和油管不同心问题得以补偿对心问题，直至护丝帽完全拧紧后，卡爪612打开，等待油管移出即可。
32.工作原理：首先各动作部件回到初始位置和状态，护丝帽人工摆料，将护丝帽人工按照正确方向摆放在指定规格的护丝帽托盘5上，然后通过辅助机器将油管需要上护丝帽一端对齐后，平移进入浮动背钳机构6的夹持范围内，通过顶升气缸615带动推拉座614运动，在连杆613的传动下，使得卡爪612绕连接轴611转动夹紧油管，然后夹钳机构3上的夹爪319打开后，六轴机器人2从零点位置启动，将夹钳机构3移至第一个护丝帽位置，夹爪319夹紧护丝帽，然后六轴机器人2带动夹钳机构3回到零点位置，并翻转至夹钳机构3主轴方向水平状态，与油管同轴线；然后通过电机321带动小齿轮322与齿圈323啮合传动，进而使得卡盘315带动夹爪319旋转，同时六轴机器人2带动夹钳机构3轴向进给，从而完成护丝帽的拧接；
33.完成上扣后，夹钳机构3上的夹爪319打开，夹钳机构3先轴向后退至零点位置，然后六轴机器人2复位，最后浮动背钳机构6松开，辅助机器带动油管出料，并同时带动下一油管进入浮动背钳机构6夹持位置，并可以开始下一个上护丝帽周期。

技术特征：
1.机器人护丝帽拧接机，包括主底座（1），其特征在于：所述主底座（1）上端一侧安装有六轴机器人（2），六轴机器人（2）一端安装有夹钳机构（3），主底座（1）上端一侧连接有料仓底座（4），料仓底座（4）上端活动卡接有护丝帽托盘（5），主底座（1）上端且位于料仓底座（4）一侧连接有浮动背钳机构（6），浮动背钳机构（6）一侧连接有挡板立柱（7），挡板立柱（7）上部一侧连接有对齐挡板（8）；夹钳机构（3）包括外壳（301），外壳（301）两端分别连接有前端板（302）和后端板（303），前端板（302）和后端板（303）之间连接有导柱（304），导柱（304）外端活动套接有内筒套（305），内筒套（305）和后端板（303）之间连接有浮动弹簧（306），浮动弹簧（306）套接于导柱（304）外部。2.根据权利要求1所述的机器人护丝帽拧接机，其特征在于：所述内筒套（305）内部通过深沟球轴承（307）转动连接有内筒（308），内筒（308）一端延伸至前端板（302）一侧，内筒（308）后端连接有后锁紧盘（309），内筒套（305）后端连接有后法兰（310），后法兰（310）一端连接有夹紧气缸（311），夹紧气缸（311）输出端连接有拉杆（312），拉杆（312）位于内筒（308）内部且延伸至内筒（308）前方，拉杆（312）前侧转动套接有连接轴头（313），连接轴头（313）与内筒（308）之间通过自润滑轴承（314）转动连接，内筒（308）前侧外部固定套接有卡盘（315），卡盘（315）一端圆周分布有转动座（316），转动座（316）内侧转动连接有连接块（317），连接块（317）一端转动连接有连接板（318），连接板（318）与连接轴头（313）转动连接，连接块（317）一侧连接有夹爪（319）。3.根据权利要求1所述的机器人护丝帽拧接机，其特征在于：所述外壳（301）一侧嵌设有电机支架（320），电机支架（320）与内筒套（305）侧端连接，电机支架（320）一侧安装有电机（321），电机（321）输出端连接有小齿轮（322），卡盘（315）一端连接有齿圈（323），小齿轮（322）和齿圈（323）啮合连接。4.根据权利要求3所述的机器人护丝帽拧接机，其特征在于：所述小齿轮（322）外部连接有小齿轮护罩（324），小齿轮护罩（324）与电机支架（320）连接，齿圈（323）外部连接有齿圈护罩（325），齿圈护罩（325）与前端板（302）连接。5.根据权利要求1所述的机器人护丝帽拧接机，其特征在于：所述浮动背钳机构（6）包括与主底座（1）连接的背钳底座（601），背钳底座（601）上端连接有外固定座（602），外固定座（602）内部两侧均嵌装有导向座（603），导向座（603）内部活动连接有导向柱（604），导向柱（604）上端连接有纵向浮动座（605），纵向浮动座（605）外端两侧均对称连接有弹簧座（606），弹簧座（606）下端连接有纵向缓冲弹簧（607），纵向缓冲弹簧（607）下端与外固定座（602）上端连接。6.根据权利要求5所述的机器人护丝帽拧接机，其特征在于：所述纵向浮动座（605）前后两侧壁均对称安装有支撑轮（608），支撑轮（608）外部活动套接有横向浮动座（609），横向浮动座（609）外端两侧与纵向浮动座（605）内壁两侧之间均连接有横向缓冲弹簧（610）。7.根据权利要求6所述的机器人护丝帽拧接机，其特征在于：所述横向浮动座（609）内部上侧中央连接有连接轴（611），连接轴（611）两侧均转动连接有卡爪（612），两个卡爪（612）下端通过连杆（613）转动连接有推拉座（614），推拉座（614）下端连接有顶升气缸（615），顶升气缸（615）安装于纵向浮动座（605）下端中部。8.根据权利要求5所述的机器人护丝帽拧接机，其特征在于：所述外固定座（602）两侧
壁均安装有抱紧气缸（616），抱紧气缸（616）贯穿纵向浮动座（605）连接有顶锥（617），横向浮动座（609）两侧壁均嵌装有顶锥套（618），顶锥（617）与顶锥套（618）相适配。

技术总结
本实用新型涉及石油管道技术领域，且公开了机器人护丝帽拧接机，解决了目前护丝帽人工操作的方式，存在危险，并且人工操作容易出现遗漏，还存在很大的不确定性的问题，其包括主底座，所述主底座上端一侧安装有六轴机器人，六轴机器人一端安装有夹钳机构，主底座上端一侧连接有料仓底座，本实用新型，通过六轴机器人带动夹钳机构运动，以实现夹钳机构的定位和转移动力作用，方便夹钳机构从护丝帽托盘上将护丝帽夹取，然后运动至需要拧接的管端位置，然后通过夹钳机构旋转动动，以及六轴机器人的进给动作，从而实现护丝帽的拧接，解决了传统护丝帽人工拧接存在危险，操作容易出现遗漏以及不确定性的问题。及不确定性的问题。及不确定性的问题。


技术研发人员：于宁 杨健 王世斌 魏子翔
受保护的技术使用者：青岛精研自动化设计有限公司
技术研发日：2023.03.08
技术公布日：2023/8/5