一种便携式螺栓预拧紧机械手的制作方法

本实用新型属于螺栓装配设备技术领域，涉及一种便携式螺栓预拧紧机械手。

背景技术：

螺纹是机械设备中的常见连接方式，在机械领域有着广泛的应用。在传统的装配生产工艺中，一般由人工将螺栓放置在螺孔处，并手工拧进一定的行程，对螺栓进行预拧紧，再由专用的螺栓拧紧设备或压力机进行拧紧。这一过程耗费人力物力，降低了生产效率和自动化程度。因此现有的螺栓拧紧生产线还没有达到完全的自动化，无法实现从选取螺栓、正确放置及预拧紧全程的自动化，而纯人工操作的成本高，劳动强度大，生产效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种便携式螺栓预拧紧机械手，解决了现有技术中对螺栓自动识别、定位放置、预拧紧全自动化程度低，人工作业成本高，劳动强度大，生产效率较低等问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种便携式螺栓预拧紧机械手，包括底座，底座的竖直转轴上套装有可转动的立柱；

在立柱的背面分别安装有散热风扇、四个电机驱动器以及两个电连接器，上述的四个电机驱动器分别与各自对应的电机控制连接，即电机一与电机驱动器一对应连接，电机二与电机驱动器二对应连接，电机三与电机驱动器三对应连接，电机四与电机驱动器四对应连接；

谐波减速器一及电机一安装在立柱下部，电机一的固定端与立柱固定连接，电机一的输出端与谐波减速器一的输入端固定连接；

在立柱的正面安装有线性模组，电机二固定在立柱顶部，线性模组的固定接口与立柱固连，线性模组的输入端与电机二的输出轴连接，线性模组的输出端与大臂连接；大臂通过谐波减速器二与小臂连接，大臂与谐波减速器二的固定端固定连接，谐波减速器二的输入端通过带轮一和带轮四与电机四连接，谐波减速器二的输出端与小臂固定连接；电机三通过带轮二和带轮三与中空轴传动连接，中空轴再与柔性手爪的输出轴传动连接；

大臂的上表面设置有大臂上盖，电机三和电机四均安装在大臂上盖上。

本实用新型的便携式螺栓预拧紧机械手，其特征还在于：

所述的两个电连接器通过各自的固定组件固定在立柱上，立柱背面安装的七个电气部件共同覆盖有一个保护壳，大臂上盖上端面固定连接有电机外壳。

所述的小臂和柔性手爪的传动结构是，电机四输出轴固定连接有带轮一，带轮一通过同步带二与带轮四传动连接，带轮四与谐波减速器二的输入端固定连接，谐波减速器二的输出端与小臂后端连接；电机三输出端固定连接有带轮二，带轮二通过同步带一与带轮三传动连接，带轮三与小臂后端的中空轴输入端固定连接，中空轴的输出端与带轮五固定连接，带轮五通过同步带三与带轮六传动连接，带轮六与小臂前端的输出轴传动连接，输出轴再与柔性手爪传动连接。

所述的带轮一采用的柔性张紧结构是，包括张紧螺栓一，张紧螺栓一通过l型板一连接在电机滑台一上，张紧螺栓一另一端穿过大臂上的固定凸台一，张紧螺栓一上套有弹簧二，弹簧二一端固定于凸台上，另一端固定于l型板一上；电机滑台一上开有螺纹孔和与电机四安装用的定位孔，电机四通过定位孔和螺栓连接在电机滑台一上；大臂上的凹槽对应于电机滑台一开有槽口一，电机固定螺栓穿过两侧的u型槽一和u型槽三。

所述的带轮二采用的柔性张紧结构是，包括张紧螺栓二，张紧螺栓二通过l型板二连接在电机滑台二上，张紧螺栓二另一端穿过大臂上的固定凸台二；张紧螺栓二上套有弹簧三，弹簧三一端固定于凸台上，另一端固定于l型板二上；电机滑台二上开有螺纹孔和与电机三安装用的定位孔，电机三通过定位孔和螺栓安装在电机滑台二上；大臂上的凹槽中对应电机滑台二开有槽口二，电机固定螺栓穿过两边的u型槽二和u型槽四。

所述的柔性手爪的结构是，包括输出轴，在输出轴外表面上部固定套装有带轮六，带轮六通过带轮固定件与输出轴固定为一体，输出轴外表面下部通过一对轴承支承在小臂下盖内的轴承安装座中，该对轴承下方通过轴承端盖支承，轴承端盖通过螺钉与小臂下盖固定连接；在输出轴的内孔中套装有手爪法兰，手爪法兰下端面通过埋头螺钉与输出轴下端面固定连接；手爪法兰内孔中套装有手爪轴，手爪轴为阶梯轴，手爪轴上部圆周面装有弹簧一，弹簧一的下端顶压在手爪轴阶梯面上，弹簧一的上端顶压在手爪法兰上端台阶内沿，手爪轴下部圆周面的导槽中装有导向平键，手爪法兰内腔壁上对应开有键槽；手爪轴下端通过插钉连接有磁吸组件。

本实用新型的有益效果是，该种机械手包含一个垂直移动关节和三个水平回转关节，可对水平面内不同位置螺栓和螺纹孔进行定位与抓取；该机械手回转关节的传动方式采用多级带传动的后置结构，可减小机械手末端的转动惯量，提高负载能力，更便于控制信号接线；磁吸式的柔性手爪可以对螺栓进行放置和预拧紧，并且磁吸式的柔性手爪还可以根据不同螺栓的型号自动更换套筒，实现同工位不同型号螺纹装配；该机械手还配备有视觉感知器件，可以实现螺纹孔、螺栓、套筒的识别与定位，以便通过视觉驱动实现机械手的准确作业；该机械手的电气控制部件内置于机械手本体之内，与常见机械手相比，无需搭建外置控制柜，有效集机械与控制系统于一体，结构更加紧凑便携。

附图说明

图1是本实用新型机械手在生产线上的安装位置示意图；

图2是本实用新型机械手工作对象(工件)的结构示意图；

图3是与本实用新型机械手配套的套筒料盘的结构示意图

图4是与本实用新型机械手配套的螺栓料盘的结构示意图；

图5是本实用新型机械手(带保护壳)的结构示意图一；

图6是本实用新型机械手(去掉保护壳)的结构示意图二；

图7是本实用新型机械手中的小臂和柔性手爪的传动结构示意图；

图8是本实用新型机械手中的带轮的柔性张紧结构示意图；

图9是本实用新型机械手中的大臂上的u型槽结构示意图；

图10是本实用新型机械手中的柔性手爪的结构示意图。

图中，1.生产线，2.机械手，3.工件，4.工装，5.套筒料盘，6.螺栓料盘，2-1.底座，2-2-a.谐波减速器一，2-2-b.谐波减速器二，2-3.立柱，2-4-a.电机一，2-4-b.电机二，2-4-c.电机三，2-4-d.电机四，2-5.电机外壳，2-6.固定组件，2-7.电连接器，2-8.外壳，2-9.大臂上盖，2-10-a.带轮一，2-10-b.带轮二，2-10-c.带轮三，2-10-d.带轮四，2-10-e.带轮五，2-10-f.带轮六，2-11.大臂，2-12.小臂，2-13.小臂盖板，2-15.中空轴，2-16.输出轴，2-17-a.轴承一，2-17-b.轴承二，2-18.轴承端盖，2-19.手爪轴，2-20.手爪法兰，2-21.线性模组，2-22.模组防尘罩，2-23-a.电机驱动器一，2-23-b.电机驱动器二，2-23-c.电机驱动器三，2-23-d.电机驱动器四，2-24.散热风扇，2-25-a.拖链转接件一，2-25-b.拖链转接件，2-26.拖链，2-27.导向平键，2-28.弹簧一，2-29.磁吸组件，2-30-a.同步带一，2-30-b.同步带二，2-30-c.同步带三，2-31-a.大臂端盖，2-31-b.小臂端盖，2-32.带轮固定件；3-1.底座，3-2.螺纹孔，3-3.圆台；5-1.套筒信息靶标，5-2.套筒；6-1.螺栓信息靶标，6-2.螺栓，6-3.螺栓编码孔位，7.相机，8.柔性手爪，9-1-a.张紧螺栓一，9-1-b.张紧螺栓二，9-2-a.l型板一，9-2-b.l型板二，9-3-a.电机滑台一，9-3-b.电机滑台二，9-4-a.弹簧二，9-4-b.弹簧三，9-5-a.固定凸台一，9-5-b.固定凸台二，10-1.凹槽，10-2-a.u型槽一，10-2-b.u型槽二，10-2-c.u型槽三，10-2-d.u型槽四，10-3-a.槽口一，10-3-b.槽口二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1和图5，是本实用新型机械手在工作现场的安装位置示意图，本实用新型机械手1的工作对象是工件3，每个工件3对应安置在一个工装4之上，所有工装4设置在生产线1上，工件3随工装4依次在生产线1上向前传送。在生产线1的同侧设置有机械手2、以及配套的套筒料盘5和螺栓料盘6，套筒料盘5和螺栓料盘6分别位于机械手2两边，且布置在机械手2的作业空间范围之内；机械手2的小臂2-12最前端配置有抓取螺栓用的柔性手爪8及用于识别定位的相机7。

参照图2，工件3的一种具体结构是，在长方体的底座3-1上表面的中心有一个圆台3-3，该圆台3-3的上表面开有七个螺纹孔3-2，其中一个螺纹孔3-2设置在圆台3-3的中心，另外六个螺纹孔3-2环绕在该中心位置的螺纹孔3-2周围，绕成一圈。

参照图3，与本实用新型机械手2配套的套筒料盘(或者扳手料盘)5的一种结构是，在套筒料盘5盘面上设置有不同编码位置，每个编码位置对应预置有一个套筒5-2，所有套筒5-2的开口朝下，在套筒料盘5盘面的一角设置有套筒信息靶标5-1，套筒信息靶标5-1可采用二维码、条形码、特定形状等形式，用于记录套筒料盘5内不同编码位置及对应的套筒5-2的型号；套筒料盘5的形状和其内布置套筒5-2的数量、型号、位置等可根据实际需要制作，不限于图3实施例所示的结构形式。

参照图4，与本实用新型机械手2配套的螺栓料盘6的一种结构是，在螺栓料盘6的盘面上开有多个螺栓编码孔位6-3，每个螺栓编码孔位6-3中预置有一个螺栓6-2，且所有螺栓6-2的头部向上，便于相机7进行识别及柔性手爪8进行抓取；在螺栓料盘6盘面的一角设置有螺栓信息靶标6-1，螺栓信息靶标6-1可采用二维码、条形码、特定形状等形式，用于记录螺栓料盘6内不同编码孔位及对应的螺栓6-2的型号；螺栓料盘6的形状和其内布置螺栓6-2的数量、种类、位置等可根据实际需要制作，不限于图4实施例所示的结构形式。

套筒料盘5还可以拓展，根据需要包含适用于外六角螺栓的套筒库、适用于内六角螺栓的六角扳手库、适合于什字沉头螺钉的什字螺丝刀库、适合于一字螺钉的一字螺丝刀库等。

对应的，螺栓料盘6也可以拓展，根据需要分别对应设置为包含外六角螺栓库、内六角螺栓库、什字螺钉库、一字螺钉库等。

参照图5、图6、图7，本实用新型机械手2的结构是，包括底座2-1，底座2-1固定在生产线1旁边，用于支承整个机械手2，底座2-1的竖直转轴上套装有可转动的立柱2-3；

在立柱2-3的背面(背向生产线1的一面)分别安装有散热风扇2-24、四个电机驱动器(编号分别为2-23-a、2-23-b、2-23-c、2-23-d)以及两个电连接器2-7(电连接器2-7用于导线连接及转接)，两个电连接器2-7通过各自的固定组件2-6固定在立柱2-3上，前述立柱2-3背面安装的七个电气部件共同覆盖有一个保护壳2-8，使得整个控制部分与立柱2-3一体安装，并且统一设置在保护壳2-8内部，称为潜入式控制，避免了另外单独搭建控制柜，大大提升了机械手2的灵活度；上述的四个电机驱动器分别与各自对应的电机(编号分别为2-4-a、2-4-b、2-4-c、2-4-d)控制连接，即电机一2-4-a与电机驱动器一2-23-a对应连接，电机二2-4-b与电机驱动器二2-23-b对应连接，电机三2-4-c与电机驱动器三2-23-c对应连接，电机四2-4-d与电机驱动器四2-23-d对应连接；

谐波减速器一2-2-a及电机一2-4-a安装在立柱2-3下部，电机一2-4-a的固定端与立柱2-3固定连接，电机一2-4-a的输出端与谐波减速器一2-2-a的输入端固定连接，电机一2-4-a带动谐波减速器一2-2-a来驱动立柱2-3相对于底座2-1转动，提供机械手2在水平回转运动过程中的精准控制及驱动力；

在立柱2-3的正面(面对生产线1的一面)安装有线性模组2-21，电机二2-4-b固定在立柱2-3顶部，线性模组2-21的固定接口与立柱2-3固连，线性模组2-21的输入端与电机二2-4-b的输出轴连接，线性模组2-21的输出端与大臂2-11连接，线性模组2-21驱动大臂2-11上下移动实现竖直方向的运动；大臂2-11通过谐波减速器二2-2-b与小臂2-12连接，大臂2-11与谐波减速器二2-2-b的固定端固定连接，谐波减速器二2-2-b的输入端通过带轮一2-10-a和带轮四2-10-d与电机四2-4-d连接，谐波减速器二2-2-b的输出端与小臂2-12固定连接，电机四2-4-d用于驱动小臂2-12绕谐波减速器二2-2-b轴线做回转运动；电机三2-4-c通过带轮二2-10-b和带轮三2-10-c与中空轴2-15传动连接，中空轴2-15再与柔性手爪8的输出轴2-16传动连接，提供柔性手爪8的回转运动；

大臂2-11的上表面设置有大臂上盖2-9，电机三2-4-c和电机四2-4-d均安装在大臂上盖2-9上，大臂上盖2-9上端面固定连接有电机外壳2-5，用于保护电机三2-4-c和电机四2-4-d；

参照图7，小臂2-12和柔性手爪8的传动结构是，电机四2-4-d输出轴固定连接有带轮一2-10-a，带轮一2-10-a通过同步带二2-30-b与带轮四2-10-d传动连接，带轮四2-10-d与谐波减速器二2-2-b的输入端固定连接，谐波减速器二2-2-b的输出端与小臂2-12后端连接，通过电机四2-4-d的回转，将动力传递至谐波减速器二2-2-b的输出端，提供小臂2-12的回转运动；电机三2-4-c输出端固定连接有带轮二2-10-b，带轮二2-10-b通过同步带一2-30-a与带轮三2-10-c传动连接，带轮三2-10-c与小臂2-12后端的中空轴2-15输入端固定连接，中空轴2-15的输出端(即图7中的下端)与带轮五2-10-e固定连接，带轮五2-10-e通过同步带三2-30-c与带轮六2-10-f传动连接，带轮六2-10-f与小臂2-12前端的输出轴2-16传动连接，输出轴2-16再与柔性手爪8传动连接，驱动柔性手爪8进行回转运动。

参照图8、图9，带轮二2-10-b需要感受螺栓6-2拧紧到位后的张紧力，带轮二2-10-b采用的柔性张紧结构是，包括张紧螺栓二9-1-b，张紧螺栓二9-1-b通过l型板二9-2-b连接在电机滑台二9-3-b上，张紧螺栓二9-1-b另一端穿过大臂2-11上的固定凸台二9-5-b，因此l型板二9-2-b与凸台9-5-b将张紧螺栓二9-1-b定位；张紧螺栓二9-1-b上套有弹簧三9-4-b，弹簧三9-4-b一端固定于凸台9-5-b上，另一端固定于l型板二9-2-b上；电机滑台二9-3-b上开有螺纹孔和与电机三2-4-c安装用的定位孔，电机三2-4-c通过定位孔和螺栓安装在电机滑台二9-3-b上；大臂2-11上的凹槽10-1中对应电机滑台二9-3-b开有槽口二10-3-b，电机三2-4-c及其传动轴在槽口二10-3-b中可前后滑动，电机固定螺栓穿过两边的u型槽二10-2-b和u型槽四10-2-d，因此电机滑台二9-3-b可在大凹槽10-1内前后滑动；

当带轮二2-10-b装好时，张紧螺栓二9-1-b上的弹簧三9-4-b受压，螺栓9-1-b受弹簧三9-4-b的推力，以及同步带一2-30-a张紧后传递给l型板二9-2-b的拉力，两个力平衡，实现自适应张紧；当带轮二2-10-b使用一段时间，同步带一2-30-a及带轮二2-10-b由于材料长时间受拉力作用，出现松弛时，弹簧三9-4-b推动l型板二9-2-b与电机滑台二9-3-b一起滑动，电机三2-4-c也向后滑动，将带轮二2-10-b上的同步带一2-30-a张紧，重新实现自适应张紧。

参照图8、图9，同样的道理，带轮一2-10-a也需要感受螺栓6-2拧紧到位后的张紧力，带轮一2-10-a采用的柔性张紧结构是，包括张紧螺栓一9-1-a，张紧螺栓一9-1-a通过l型板一9-2-a连接在电机滑台一9-3-a上，张紧螺栓一9-1-a另一端穿过大臂2-11上的固定凸台一9-5-a，因此l型板一9-2-a与凸台9-5-a将张紧螺栓一9-1-a定位，张紧螺栓一9-1-a上套有弹簧二9-4-a，弹簧二9-4-a一端固定于凸台9-5-a上，另一端固定于l型板一9-2-a上；电机滑台一9-3-a上开有螺纹孔和与电机四2-4-d安装用的定位孔，电机四2-4-d通过定位孔和螺栓连接在电机滑台一9-3-a上；大臂2-11上的凹槽10-1对应于电机滑台一9-3-a开有槽口一10-3-a，电机四2-4-d及其传动轴在槽口一10-3-a中可前后滑动，电机固定螺栓穿过两侧的u型槽一10-2-a和u型槽三10-2-c，因此电机滑台一9-3-a可在凹槽10-1内前后滑动；

当带轮一2-10-a装好时，张紧螺栓一9-1-a上的弹簧二9-4-a受压，螺栓9-1-a受弹簧二9-4-a的推力，以及同步带二2-30-b张紧后传递给l型板一9-2-a的拉力，两个力平衡，实现自适应张紧；当带轮一2-10-a使用一段时间，同步带二2-30-b及带轮一2-10-a由于材料长时间受拉力作用，出现松弛时，弹簧二9-4-a推动l型板一9-2-a与电机滑台一9-3-a一起滑动，电机四2-4-d也向后滑动，将带轮一2-10-a上的同步带二2-30-b张紧，重新实现自适应张紧。

参照图10，柔性手爪8的结构是，包括输出轴2-16，在输出轴2-16外表面上部固定套装有带轮六2-10-f，带轮六2-10-f通过带轮固定件2-32与输出轴2-16固定为一体，输出轴2-16外表面下部通过一对轴承(即轴承一2-17-a和轴承二2-17-b)支承在小臂下盖2-13内的轴承安装座中，该对轴承下方通过轴承端盖2-18支承，轴承端盖2-18通过螺钉与小臂下盖2-13固定连接；在输出轴2-16的内孔中套装有手爪法兰2-20，手爪法兰2-20下端面通过埋头螺钉与输出轴2-16下端面固定连接，保证手爪法兰2-20与输出轴2-16一起回转；手爪法兰2-20内孔中套装有手爪轴2-19，手爪轴2-19为阶梯轴，手爪轴2-19上部(细颈)圆周面装有弹簧一2-28，弹簧一2-28的下端顶压在手爪轴2-19阶梯面上，弹簧一2-28的上端顶压在手爪法兰2-20上端台阶内沿，手爪轴2-19下部(粗径)圆周面的导槽中装有导向平键2-27，手爪法兰2-20内腔壁上对应开有键槽，通过手爪轴2-19上的导向平键2-27与弹簧一2-28配合，使得手爪轴2-19可以在与输出轴2-16一同回转的同时上下滑动；手爪轴2-19下端通过插钉连接有磁吸组件2-29，磁吸组件2-29通电后利用磁力吸附套筒5-2及螺栓6-2，实现对套筒5-2及螺栓6-2的吸附及抓取。

参照图5、图6、图7，机械手2的走线方式设置是，小臂2-12的下表面设置有小臂盖板2-13；相机7固定连接在小臂盖板2-13最前端；大臂盖板2-9上固定连接有大臂端盖2-31-a，小臂盖板2-13下表面固定连接有小臂端盖2-31-b；大臂盖板2-9密封在大臂端盖2-31-a的部分处开有走线孔，大臂侧面末端开有走线孔；小臂盖板2-13密封在大臂端盖2-31-b的部分处开有走线孔；柔性手爪8的电气接线走线可通过小臂2-12的内腔，穿过小臂盖板2-13上的走线孔至中空轴2-15，再穿过中空轴2-15至大臂盖板2-9，通过大臂盖板2-9上的走线孔至大臂内腔，通过大臂内腔，穿过大臂侧面末端的走线孔至拖链2-26。拖链2-26一端通过拖链转接件2-25-a与大臂2-11中的电气部件连接，拖链2-26另一端通过拖链转接件2-25-b与立柱2-3中的电气部件连接。使得整个线路分布于机械手内，避免了外置接线，使得结构紧凑美观。

上述的所有电气部件均与总控制器连接，另外通过(工业数码)相机7，能够对套筒料盘5、螺栓料盘6上的相关信息进行扫描，获取位置及目标信息，总控制器负责各个电气部件的信息收集、处理、动作指令的输出，实现整体协调一致的操作。

电机三2-4-c的输出轴上设置有扭矩感知机构，能够感知螺栓拧紧转动过程中的扭矩阻力大小，并反馈给电机驱动器2-23-c和机械手2的总控制器，通过触觉驱动控制实现螺纹拧紧扭矩的自适应性预拧紧。

本实用新型的工作原理是，柔性手爪8根据所要抓取的螺栓换取所需型号的套筒(或者扳手)，相机7扫描套筒料盘5中的套筒信息靶标5-1，得到所需套筒的型号及位置信息，柔性手爪8移至套筒料盘5中预先摆放好的套筒上方，柔性手爪8上磁吸组件2-29通电电磁铁吸合，被锁定的套筒进入柔性手爪8中，换刀工序完成；然后，机械手2移至螺栓料盘6上方扫取螺栓信息靶标6-1，得到需要抓取的螺栓型号及位置信息，对锁定的螺栓进行抓取，锁定的螺栓与前一步换好的套筒套装牢靠；在生产线1上的每一个工装4上固定有一个工件3，每一个工装4移动至工作位置进行短暂停留，在此停留期间，机械手2移至工件3上将锁定的螺栓拧入在预定的螺钉孔中，待预拧紧作业完成后，柔性手爪8移回至套筒料盘5，磁吸组件2-29断电电磁铁失去磁力，本次使用的套筒放回，方便下次取用，完成一个螺栓的抓取及预拧紧。

本实用新型装置的工作过程是，按照以下步骤实施：

步骤1：准备。

根据实际工况需求，依据生产线1的作业要求设置套筒料盘5、螺栓料盘6和机械手2的位置，将机械手2固定在设定的位置并对其初始位置进行标定，将工装4和工件3放置于生产线1之上，在机械手2末端安装好相机7，初始化相机7的各项参数，依据套筒料盘5上套筒5-1的型号和位置设置套筒信息靶标5-1，依据螺栓料盘6上螺栓6-2的型号和位置设置套筒信息靶标6-1。

步骤2：识别工件3上的螺孔尺寸及其位置。

通过联动运动控制机械手2的移动，即电机驱动器一2-23-a发出控制指令给电机一2-4-a，驱动立柱2-3绕着底座2-1做回转运动；电机驱动器二2-23-b发出控制指令至电机二2-4-b，驱动线性模组2-21实现大臂2-11沿着立柱2-3做垂直升降运动；电机驱动器四2-23-d发出控制指令至电机四2-4-d，驱动小臂2-12实现绕着大臂2-11输出端的谐波减速器二2-2-b做回转运动；电机驱动器三2-23-c发出控制指令至电机三2-4-c，驱动柔性手爪8实现绕着小臂2-12输出端做回转运动；立柱2-3的回转运动、大臂2-11的升降运动、小臂2-12的回转运动协调联动运动，控制相机7在三维空间移动至工件3的上方，对工件3上螺孔3-2位置及尺寸信息实施采集。

步骤3：辨识及抓取套筒5-2。

通过协调配合立柱2-3的回转运动、大臂2-11的升降运动、小臂2-12的回转运动，控制相机7移动至套筒料盘5的套筒信息靶标5-1上方，进行靶标信息的读取，根据所识别的工件3上螺孔3-2的信息寻找所要匹配的套筒5-2的型号，当完成匹配后，根据匹配信息，控制机械手2的柔性手爪8移动至对应套筒5-2的上方，通过线性模组2-21的垂直运动带动柔性手爪8向下运动；为了便于与套筒5-2的对准配合，同时驱动柔性手爪8做回转运动，当电机二2-4-b检测到柔性手爪8与套筒5-2接触的力觉反馈信息时，减小柔性手爪8的下降速度；当电机二2-4-b检测到柔性手爪8与套筒5-2完全配合的力觉反馈信息时，启动磁吸组件2-29，磁吸组件2-29吸住套筒5-2，实现套筒5-2的磁吸卡紧；再控制线性模组2-21向上运动，完成选定的套筒5-2的识别与抓取。

步骤4：辨识及抓取螺栓6-2。

通过联动运动控制机械手2移动至螺栓料盘6上方，并确保相机7在螺栓料盘6的螺栓信息靶标6-1的正上方，进行螺栓6-2型号及位置信息的读取，根据所识别的工件3上螺孔3-2的信息及所选取的套筒5-2的信息确定合适的螺栓型号；根据匹配信息，通过联动运动控制机械手2，使柔性手爪8移动至所选定的螺栓6-2正上方；通过线性模组2-21带动柔性手爪8向下运动，为了便于与套筒5-2的对准配合，同时驱动柔性手爪8进行回转运动，当电机二2-4-b检测到柔性手爪8中的套筒5-2与选定的螺栓6-2接触的力觉反馈信息时，减小柔性手爪8的下降速度，当电机二2-4-b检测到柔性手爪8中的套筒5-2与选定的螺栓6-2完全配合的力觉反馈信息时，加大磁吸组件2-29的磁吸力，实现选定的螺栓6-2的吸附及抓紧；再控制线性模组2-21向上运动，从螺栓料盘6中取出所选定的螺栓6-2。

步骤5：预拧紧螺栓。

通过联动运动控制机械手2移动至步骤2所识别的对应螺孔3-2位置上方，通过相机7的视觉反馈确保机械手2所携带的螺栓6-2位于准备安装位置的螺孔3-2正上方，控制线性模组2-21向下带动柔性手爪8向下运动，同时驱动柔性手爪8做回转运动；为了实现螺旋运动，根据螺栓6-2的螺距，当电机二2-4-b检测到柔性手爪8中的螺栓6-2与螺孔3-2接触的力觉反馈信息时，严格控制柔性手爪8下行和旋转实现螺旋运动，当电机二2-4-b检测到柔性手爪8中的螺栓6-2与螺孔3-2初步配合的力觉反馈信息时，增加柔性手爪8回转运动的扭矩，减小回转速度，此时在弹簧一2-28的压缩作用下，实现螺栓6-2的自适应预拧紧操作；当电机三2-4-c检测到柔性手爪8中的螺栓6-2与螺孔3-2配合的力觉反馈信息达到要求时，关闭柔性手爪8的回转运动，减小磁吸组件2-29的磁吸力，消除对该拧紧的螺栓6-2的吸附力；控制柔性手爪8向上移动，实现套筒5-2与该拧紧的螺栓6-2的分离。

步骤6：放回套筒5-2。

通过联动运动控制机械手2移动至步骤3所识别的套筒5-2位置，采取与抓取套筒5-2相反的流程，完成套筒5-2的放回，关闭磁吸组件2-29，套筒5-2归位；控制柔性手爪8向上移动，实现柔性手爪8与套筒5-2的分离；

至此完成工件3上一个螺孔3-2的螺栓6-2的抓取及预拧紧操作。

步骤7：机械手2复位。

重复步骤2至步骤6，直到工件3上所有螺孔3-2均完成对应螺栓6-2的抓取及预拧紧操作；

当工件3上所有螺孔3-2完成螺栓6-2的装配之后，机械手2复位至初始位置，等待下一个工件3的螺栓抓取及预拧紧操作，实现流水作业。