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龙图腾网获悉兰州交通大学申请的专利一种铁路轨道扣件螺母的自动化装配机构获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121340286B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511815498.1，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种铁路轨道扣件螺母的自动化装配机构是由李宗刚;赵云涛;杜冰钬;陈引娟;焦建军;史正鹰;张治棋设计研发完成，并于2025-12-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种铁路轨道扣件螺母的自动化装配机构在说明书摘要公布了：本发明公开了一种铁路轨道扣件螺母的自动化装配机构，属于自动化装配设备技术领域；该机构包括机械臂、螺母装配机构、动力传动装置、推进装置、连接座及视觉装置；螺母装配机构由柔顺装置和磁吸装置组成，机械臂末端经连接座固定，视觉装置实时识别扣件位置并引导机械臂定位，伺服电机通过减速机及可伸缩万向连接组件传递扭矩，实现螺母拧紧，柔顺装置吸收装配误差并自适应姿态，防止螺纹错扣与卡滞，磁吸装置用于螺母吸附固定，六维力传感器实时监测并反馈扭矩，控制系统调节预紧力，推进装置施加轴向推力，通过压缩弹簧提供下压力，确保螺母拧紧可靠；该装置可实现螺母自动识别、定位、拧紧与预紧控制，适用于多种轨枕结构及复杂轨道工况。

本发明授权一种铁路轨道扣件螺母的自动化装配机构在权利要求书中公布了：1.一种铁路轨道扣件螺母的自动化装配机构，其特征在于：包括机械臂、螺母装配机构、底板、动力传动装置、推进装置、连接座及视觉检测与识别装置；所述螺母装配机构由柔顺装置和磁吸装置组成；所述螺母装配机构包括安装座、电滑环、动力传动轴、滚动轴承、轴承座，输入端联轴法兰、输出端联轴法兰、万向节联轴器、压缩弹簧、六维力传感器、固定座、磁吸套筒、环形磁铁；所述推进装置包括直流无刷减速电机、电机安装板、滑轨安装座、滑轨、滑块、止动块、弯板、推进板、法兰座、直线轴承、滑动轴承、圆板；所述机械臂与动力传动装置均垂直安装于底板上；所述螺母装配机构、动力传动装置与推进装置构成跨域耦合的复合装配系统，在结构层面形成刚性传动、柔顺调节、磁场中心化与视觉引导协同的复合装配系统，并基于力、位、角、扭矩与视觉的五模态信息融合实现轨迹自适应、错位吸收与扰动抑制，以适应螺栓轴向误差、径向偏移、道钉倾斜及轨面变形的工况；所述螺母装配机构通过连接座固定于机械臂末端，用于提供六维空间定位与抗振能力；所述推进装置通过电机安装板与连接座的下端连接固定，使轴向推进力与螺纹啮合状态实时同步；所述视觉检测与识别装置采用双目相机并安装于螺母装配机构上方，与其末端保持平行，用于获取轨道扣件区域三维图像并与六维力传感器形成姿态前馈与力学反馈双闭环控制；所述动力传动装置在柔顺机构作用下向螺母提供扭矩输出以完成螺母的装配； 所述螺母装配机构中设有柔顺装置；所述柔顺装置包括固定模块和柔性模块；所述固定模块包括安装座、电滑环、动力传动轴、轴承座、滚动轴承；所述固定模块通过轴承支撑结构减少旋转跳动，使柔顺模块在高负载状态下仍能维持稳定的动力传递路径；所述电滑环固定安装于所述安装座上，其输出端与动力传动轴连接，用于实现旋转过程中电信号及电能的连续传输；所述轴承座通过螺栓固定连接于所述安装座的下端，所述滚动轴承安装于所述轴承座内，用于支撑动力传动轴的旋转并降低旋转摩擦，从而确保传动的平稳性与可靠性；所述螺母装配机构中的柔性模块包括输入端联轴法兰、输出端联轴法兰、万向节联轴器、压缩弹簧和六维力传感器；所述万向节联轴器用于补偿角度偏差并避免轴线不对中导致的卡滞，为柔性模块提供低频角度补偿能力；所述压缩弹簧具有非线性分段刚度特性，在啮合初期呈现低刚度吸能特性，在螺纹啮入稳定阶段呈现高刚度抗偏载能力；所述六维力传感器安装于所述输出端联轴法兰与磁吸装置之间，用于实时检测装配过程中的力矩信号；所述柔顺装置与所述动力传动装置共同作用，使整个装配过程具有变刚度约束、动态接触缓冲、非线性力学扰动抑制的综合柔顺能力，从而提升系统在螺栓倾斜、轨道震动或啮入偏差下的装配稳定性； 所述磁吸装置包括固定座、磁吸套筒及环形磁铁；所述固定座通过螺钉与六维力传感器可拆卸连接；所述磁吸套筒设置于固定座下端，内置沿圆周方向布置的环形磁铁，用于形成磁场梯度并在螺母进入螺纹入口前提供被动姿态导向，使螺母自然对中并进入啮合初始区域，从而提高初始对位精度并降低装配失败率； 所述推进装置包括驱动模块和滑动模块；所述驱动模块包括直流无刷减速电机、电机安装板、滑轨安装座、滑轨、滑块、止动块及弯板；所述直流无刷减速电机通过电机安装板与螺母装配机构的安装座固定连接，用于为推进装置提供稳定的线性驱动力；所述滑轨安装座设置于直流无刷减速电机的右侧，并通过螺栓与其固定连接，以形成滑动导向支撑结构；所述滑轨通过螺钉与滑轨安装座固定连接，滑块与滑轨采用卡扣式配合，以实现沿滑轨方向的平稳滑动；所述止动块分别固定于滑轨两端，用于限制滑块的运动行程并防止其脱落；所述弯板通过螺钉固定连接于滑块上，直流无刷减速电机的输出轴与弯板连接，用于驱动弯板沿滑轨方向作往复直线运动；所述滑动模块包括推进板、法兰座、直线轴承、滑动轴承及圆板，所述推进板的一端与弯板的下端面相抵接，另一端通过螺栓与法兰座固定连接，用于将驱动模块的线性推进力传递至法兰座；所述法兰座的下端通过四个支撑柱与圆板上的安装孔对齐连接，以形成稳定的刚性支撑；所述滑动轴承内圈与动力传动轴的轴端外圆采用过盈配合连接，外圈通过圆板上的螺纹孔由顶丝固定，以实现动力传递部件与推进装置的同轴约束与可靠定位；所述推进装置在工作过程中依据螺纹啮合阻力、六维力传感器反馈和动力传动装置输出扭矩三者之间的动态关系，实现扭矩和推进耦合控制，避免由于推进速度过快或扭矩不足导致的卡滞、滑牙或旋入失败。

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