本发明涉及机械设备制造领域，尤其涉及一种锁卸螺栓的工装设备。
背景技术：
随着生产水平的提高，越来越多的厂家引进先进设备来提高生产效率。在机械设备制造过程中，需要对各零部件进行装配，装配的工艺流程直接影响到设备制造的效率，而安装螺丝是最基本的装配工艺。螺丝装配的效率直接影响了生产制造的效率。现在电子产品正在以突飞猛进的速度发展，且需求也越来越多，因此要实现批量化生产。在电子产品的组装线上，同样有很多的螺丝要锁卸，有些工作环境空间狭小，或存在强磁、强电等不适宜工作人员的工作情况。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种锁卸螺栓的工装设备，
一种锁卸螺栓的工装设备，主要包括：锁卸螺栓扳手机构、传动机构、螺母固定机构和支架；所述支架上方固定有所述传动机构和所述螺母固定机构，所述锁卸螺栓扳手机构固定在所述传动机构的上方，所述螺母固定机构固定在所述支架的左上方，所述锁卸螺栓扳手机构通过所述传动机构锁卸装配工件中的螺栓，所述锁卸螺栓扳手机构与所述螺母固定机构在同一中心线上。
进一步地，所述锁卸螺栓扳手机构包括螺栓套筒组件、螺栓套筒支架、电动拧紧枪和拧紧枪固定支架，所述螺栓套筒组件通过穿过所述螺栓套筒支架进行固定，所述电动拧紧枪通过穿过所述拧紧枪固定架进行固定，且所述螺栓套筒组件和所述电动拧紧枪在同一中心线上；所述传动机构包括丝杠、电机固定板、电机、丝杠固定板、限位开关a、滑轨、滑块、滑轨固定板和限位开关b，所述滑轨的左侧通过所述滑轨固定板固定在所述螺母套筒固定板的右侧，所述滑轨的右侧固定在所述丝杠固定板上，所述限位开关a和所述限位开关b分别固定在所述丝杠固定板和滑轨固定板的上方，所述滑块安装在所述滑轨上，并可以沿所述滑轨的长度方向移动，所述滑块的上方固定有所述锁卸螺栓扳手机构；所述螺母固定机构包括固定板、螺母套筒组件和螺母套筒固定板；所述螺母套筒组件的左端固定在所述固定板上，所述螺母套筒组件的右端固定在所述螺母套筒固定板上，所述螺母套筒固定板固定在所述支架的左上方。
更进一步地，所述螺栓套筒组件和所述螺母套筒组件均包括内置磁铁和电磁铁；所述电机包括带编码器和扭矩传感器。
更进一步地，采用相邻交叉耦合结构的控制方法，使所述电机和所述电动拧紧枪同步运转，并等于所述螺栓的转速，具体方法如下：定义所述电动拧紧枪的转速跟踪误差如公式(1)所示，所述电机的转速跟踪误差如公式(2)所示：
其中，e1(t)和e2(t)分别为所述电动拧紧枪的转速跟踪误差和所述电机的转速跟踪误差，
所述电动拧紧枪的转速和所述电机的转速同步运行，并等于所述螺栓的转速时，得到公式(3)和公式(4)：
w1(t)＝w2(t)(3)
e1(t)＝e2(t)(4)
定义所述电动拧紧枪和所述电机之间的同步转速误差如公式(5)所示：
εt＝e1(t)-e2(t)(5)
其中，εt为所述电动拧紧枪和所述电机之间的同步转速误差，e1(t)和e2(t)分别为所述电动拧紧枪的转速跟踪误差和所述电机的转速跟踪误差，则limεt＝0时，所述电动拧紧枪和所述电机的同步转速关系可实现，且等于所述螺栓的转速。
一种拆卸螺栓的方法，其特征在于：如权利要求1～5所示的任意一种锁卸螺栓的工装设备，可用于实现一种拆卸螺栓的方法，具体步骤如下：
s101：初始化一种锁卸螺栓的工装设备；
s102：当所述工装设备处于待作业状态时，所述工装设备中的电机正转带动丝杠正转，使电动拧紧枪移动；
s103：根据所述电机反馈的数据不断判断所述电动拧紧枪是否到达拆卸螺栓的位置；若是，则到步骤s104；若否，则回到步骤s102；
s104：所述电动拧紧枪反转，开始拆卸螺栓操作；
s105：所述螺栓的螺帽完全卡到螺栓套筒时，阻止所述丝杠转动，使所述电机的扭矩快速增大，触发所述电机中内置的扭矩传感器2；
s106：所述工控机接收到所述扭矩传感器2的信号时，控制所述电机反转，带动所述丝杠反转，使所述电动拧紧枪复位，拆卸的螺栓掉入放置的物料盒内。
一种锁螺栓的方法，其特征在于：如权利要求1～5所示的任意一种锁卸螺栓的工装设备，可用于实现一种锁螺栓的方法，具体步骤如下：
s201：初始化一种锁卸螺栓的工装设备；
s202：当所述工装设备处于待作业状态时，将准备好的螺栓和螺母放置于螺栓套筒内和螺母套筒内；
s203：所述工装设备中的电机正转带动丝杠正转，使电动拧紧枪移动；
s204：根据所述电机反馈的数据不断判断所述电动拧紧枪是否到达锁螺栓的位置；若是，则到步骤s205；若否，则回到步骤s203；
s205：所述电动拧紧枪正转，开始锁螺栓操作；
s206：所述螺栓的螺帽完全脱离螺栓套筒时，阻止所述丝杠转动，使所述电机的扭矩快速增大，触发所述电机中内置的扭矩传感器1；
s207：所述工控机接收到所述扭矩传感器1的信号时，控制所述电机反转，带动所述丝杠反转，使所述电动拧紧枪复位，锁螺栓操作完成。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的技术方案操作简单，实用性和通用性强，工作效率高，有很大的工业应用价值。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中一种卸卸螺栓的工装设备的结构示意图；
图2是本发明实施例中一种锁卸螺栓的控制框图；
图3是本发明实施例中一种拆卸螺栓的方法的流程图；
图4是本发明实施例中一种锁螺栓的方法的流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明的实施例提供了一种锁卸螺栓的工装设备。
请参考图1，图1是本发明实施例中一种卸卸螺栓的工装设备的结构示意图，所述一种卸卸螺栓的工装设备，主要包括：锁卸螺栓扳手机构、传动机构、螺母固定机构和支架；所述支架上方固定有所述传动机构和所述螺母固定机构，所述锁卸螺栓扳手机构固定在所述传动机构的上方，所述螺母固定机构固定在所述支架的左上方，所述锁卸螺栓扳手机构通过所述传动机构锁卸装配工件中的螺栓，所述锁卸螺栓扳手机构与所述螺母固定机构在同一中心线上；其中，所述锁卸螺栓扳手机构包括螺栓套筒组件、螺栓套筒支架、电动拧紧枪和拧紧枪固定支架，所述螺栓套筒组件通过穿过所述螺栓套筒支架进行固定，所述电动拧紧枪通过穿过所述拧紧枪固定架进行固定，且所述螺栓套筒组件和所述电动拧紧枪在同一中心线上；所述传动机构包括丝杠、电机固定板、电机、丝杠固定板、限位开关a、滑轨、滑块、滑轨固定板和限位开关b，所述滑轨的左侧通过所述滑轨固定板固定在所述螺母套筒固定板的右侧，所述滑轨的右侧固定在所述丝杠固定板上，所述限位开关a和所述限位开关b分别固定在所述丝杠固定板和滑轨固定板的上方，所述滑块在所述滑轨的上方，并可以沿所述滑轨的长度方向移动，所述滑块的上方固定有所述锁卸螺栓扳手机构；所述螺母固定机构包括固定板、螺母套筒组件和螺母套筒固定板；所述螺母套筒组件的左端固定在所述固定板上，所述螺母套筒组件的右端固定在所述螺母套筒固定板上，所述螺母套筒固定板固定在所述支架的左上方；其中，所述螺母套筒组件和所述螺栓套筒组件均包括内置磁铁和电磁铁，所述电机包括带编码器和扭矩传感器；所述电动拧紧枪、所述螺栓套筒组件和所述螺母套筒组件可以根据待装配工件的不同进行更换型号。
如图1所示，所述一种卸卸螺栓的工装设备包括：1、固定板；2、螺母套筒组件(内置磁铁和电磁铁)；3、螺母套筒固定板；4、待装配工件；5、螺栓套筒组件(内置磁铁和电磁铁)；6、螺栓套筒支架；7、电动拧紧枪(带编码器和扭矩传感器)；8、拧紧枪固定架；9、丝杠；10、电机固定板；11、电机(带编码器和扭矩传感器)；12、丝杠固定板；13、限位开关a；14、滑轨；15、滑块；16、物料盒；17、支架；18、滑轨固定板；19、限位开关b；螺母套筒2左端固定在固定板1上，螺母套筒2右端固定在螺母套筒固定板3上，螺母套筒固定板3固定在支架17的左上方，螺母套筒固定板3固定在滑轨固定板18上，且滑轨固定板18上方连接有限位开关b19，滑轨固定板18固定在滑轨14的左端，滑块15安装在滑轨14上，并可以沿滑轨14的长度方向移动，滑块15上方固定有螺栓套筒支架6和拧紧枪固定架8，螺栓套筒支架6固定螺栓套筒组件，拧紧枪固定架8固定电动拧紧枪7，螺母套筒组件2、待装配工件4和电动拧紧枪7在同一中心线上，待装配工件4位于螺母套筒组件2和电动拧紧枪7的中间，丝杠固定板12的左侧固定在滑轨14的右端，丝杠固定板12的上方固定有限位开关a13，丝杠固定板12的右侧固定丝杠9的左端，丝杠9的右端固定电机固定板10，电机固定板10固定电机11，物料盒16位于支架的正下方。
请参考图2，图2是本发明实施例中一种锁卸螺栓的控制框图，所述工装设备的控制框图中包括工控机、电机、电动拧紧枪、电磁铁、限位开关a、限位开关b、力矩传感器1和力矩传感器2；所述工控机控制所述电磁铁、所述电动拧紧枪和所述电机，所述限位开关a和所述限位开关b分别作用于所述电动拧紧枪和所述电机，所述电动拧紧枪通过所述力矩传感器1控制所述工控机，所述电机通过所述力矩传感器2控制所述工控机，所述电动拧紧枪和所述电机同步运转，最终控制着锁卸螺栓。采用相邻交叉耦合结构的控制方法，使所述电机的转速和所述电动拧紧枪的转速按照1:1的比例系数运转，定义所述电动拧紧枪的转速跟踪误差如公式(1)所示，所述电机的转速跟踪误差如公式(2)所示：
其中，e1(t)和e2(t)分别为所述电动拧紧枪的转速跟踪误差和所述电机的转速跟踪误差，
所述电动拧紧枪的转速和所述电机的转速同步运行，且等于螺栓的转速时，得到公式(3)和公式(4)：
w1(t)＝w2(t)(3)
e1(t)＝e2(t)(4)
定义所述电动拧紧枪和所述电机之间的同步转速误差如公式(5)所示：
εt＝e1(t)-e2(t)(5)
其中，εt为所述电动拧紧枪和所述电机之间的同步转速误差，e1(t)和e2(t)分别为所述电动拧紧枪的转速跟踪误差和所述电机的转速跟踪误差，则limεt＝0时，所述电动拧紧枪和所述电机的同步转速关系可实现，且等于螺栓的转速。
请参考图3，图3是本发明实施例中一种拆卸螺栓的方法的流程图，具体包括以下步骤：
s101：初始化一种锁卸螺栓的工装设备，工控机检查所述工装设备中的两个限位开关是否被触发，即检查所述工装设备是否处于待作业状态；
s102：当所述工装设备处于待作业状态时，所述工装设备中的电机正转带动丝杠正转，使电动拧紧枪移动；
s103：根据所述电机反馈的数据不断判断所述电动拧紧枪是否到达拆卸螺栓的位置；若是，则到步骤s104；若否，则回到步骤s102；
s104：所述电动拧紧枪反转，开始拆卸螺栓操作；
s105：所述螺栓的螺帽完全卡到螺栓套筒时，阻止所述丝杠转动，使所述电机的扭矩快速增大，触发所述电机中内置的扭矩传感器2；
s106：所述工控机接收到所述扭矩传感器2的信号时，控制所述电机反转，带动所述丝杠反转，使所述电动拧紧枪复位，拆卸的螺栓掉入放置的物料盒内。
请参考图4，图4是本发明实施例中一种锁螺栓的方法的流程图，具体包括以下步骤：
s201：初始化一种锁卸螺栓的工装设备，工控机检查所述工装设备中的两个限位开关是否被触发，即检查所述工装设备是否处于待作业状态；
s202：当所述工装设备处于待作业状态时，将准备好的螺栓和螺母放置于螺栓套筒内和螺母套筒内；
s203：所述工装设备中的电机正转带动丝杠正转，使电动拧紧枪移动；
s204：根据所述电机反馈的数据不断判断所述电动拧紧枪是否到达锁螺栓的位置；若是，则到步骤s205；若否，则回到步骤s203；
s205：所述电动拧紧枪正转，开始锁螺栓操作；
s206：所述螺栓的螺帽完全脱离螺栓套筒时，阻止所述丝杠转动，使所述电机的扭矩快速增大，触发所述电机中内置的扭矩传感器1；
s207：所述工控机接收到所述扭矩传感器1的信号时，控制所述电机反转，带动所述丝杠反转，使所述电动拧紧枪复位，锁螺栓操作完成。
本发明的有益效果是：本发明提供的技术方案操作简单，实用性和通用性强，工作效率高，有很大的工业应用价值。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。