一种多轴自动拧螺栓装置论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种结构紧凑的多轴自动拧螺栓装置，包括安装基座，安装基座上固定设有定位夹具，定位夹具上夹设有待加工的压缩机，所述安装基座上定位夹具一侧垂直设有安装架，安装架靠定位夹具一侧固定设有直线导轨，安装架顶部设有垂直推进机构，垂直推进机构底端固定连接有工作架，工作架一侧与直线导轨活动连接，工作架顶端垂直设有一组提供动力的扭矩电机，工作架内底端固定设有工作盘，工作盘内设有至少两根驱动轴，驱动轴通过传动组件与伺服电机输出端连接，驱动轴底端固定设有螺栓扳手头，所述工作盘中部垂直固定设有导向定位套机构，导向定位套机构轴心线与待加工压缩机顶端轴颈轴心线共线。

主设计要求

1.一种多轴自动拧螺栓装置，其特征在于：包括安装基座，安装基座上固定设有定位夹具，定位夹具上夹设有待加工的压缩机，所述安装基座上在定位夹具一侧垂直设有安装架，安装架靠定位夹具一侧固定设有垂直布置的直线导轨，安装架顶部设有垂直推进机构，垂直推进机构底端固定连接有工作架，工作架侧部与直线导轨活动卡接，工作架顶端垂直设有一组提供动力的扭矩电机，工作架内底端固定设有工作盘，工作盘内设有至少两根驱动轴，驱动轴通过传动组件与伺服电机输出端连接，驱动轴底端固定设有螺栓扳手头，所述工作盘中部垂直固定设有导向定位套机构，导向定位套机构轴心线与待加工压缩机顶端轴颈轴心线共线，导向定位套机构包括固定在工作架底端且穿设过工作盘的导向套，导向套内垂直活动穿设有定位杆，定位杆底端固定设有定位套，定位套轴心线与待加工压缩机顶端轴颈轴心线共线，所述定位杆顶端设有用于在螺栓扳手头拧螺栓时工作架整体下移而定位杆保持静止的缓冲复位机构，缓冲复位机构与工作架顶端固定连接。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种多轴自动拧螺栓装置，其特征在于：所述直线导轨底端固定设有限制工作架活动范围的限位螺栓。

3.如权利要求2所述的一种多轴自动拧螺栓装置，其特征在于：所述垂直推进机构包括固定在安装架顶端的延伸板，延伸板一端上垂直固定设有升降气缸，升降气缸活塞杆穿设过延伸板且与工作架顶端固定连接。

4.如权利要求3所述的一种多轴自动拧螺栓装置，其特征在于：所述传动组件为万向轴，万向轴顶端与伺服电机输出端连接，万向轴底端与驱动轴顶端连接。

5.如权利要求4所述的一种多轴自动拧螺栓装置，其特征在于：所述工作盘内驱动轴一侧设有调节驱动轴位置的调节机构。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车空调压缩机生产线制造和检测领域，尤其涉及一种多轴自动拧螺栓装置。

背景技术

目前市场上自动拧紧螺栓装置大多是通过压缩空气驱动气动扳手来传递扭矩，此类装置的输出扭矩值需要定期校准，且由于其本身抖动噪音大，极易导致工人疲劳。且当此装置在螺栓扳手头没有对准螺栓孔时，且无法及时检测到扭矩出现异常，贸然开机会对螺栓和螺栓孔造成破坏，不利于工件的安全。而当需要在狭小空间内紧固多个螺栓时，气动扳手过大的体积就会对工人操作造成极大的不便。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种结构紧凑的多轴自动拧螺栓装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种多轴自动拧螺栓装置，包括安装基座，安装基座上固定设有定位夹具，定位夹具上夹设有待加工的压缩机，所述安装基座上定位夹具一侧垂直设有安装架，安装架靠定位夹具一侧固定设有直线导轨，安装架顶部设有垂直推进机构，垂直推进机构底端固定连接有工作架，工作架侧部与直线导轨活动连接，工作架顶端垂直设有一组提供动力的扭矩电机，工作架内底端固定设有工作盘，工作盘内设有至少两根驱动轴，驱动轴通过传动组件与伺服电机输出端连接，驱动轴底端固定设有螺栓扳手头，所述工作盘中部垂直固定设有导向定位套机构，导向定位套机构轴心线与待加工压缩机顶端轴颈轴心线共线，导向定位套机构包括固定在工作架底端且穿设过工作盘的导向套，导向套内垂直活动穿设有定位杆，定位杆底端固定设有定位套，定位套轴心线与待加工压缩机顶端轴颈轴心线共线，所述定位杆顶端设有用于在螺栓扳手头拧螺栓时工作架整体下移而定位杆保持静止的缓冲复位机构，缓冲复位机构与工作架顶端固定连接。

作为一种优选方案，所述直线导轨底端固定设有限制工作架活动范围的限位螺栓。

作为一种优选方案，所述垂直推进机构包括固定在安装架顶端的延伸板，延伸板一端上垂直固定设有升降气缸，升降气缸活塞杆穿设过延伸板且与工作架顶端固定连接。

作为一种优选方案，所述传动组件为万向轴，万向轴顶端与伺服电机输出端连接，万向轴底端与驱动轴顶端连接。

作为一种优选方案，所述工作盘内驱动轴一侧设有调节驱动轴位置的调节机构。

本实用新型的有益效果是：由于整个装置配有多个伺服电机来驱动各自的螺栓扳手头来同时紧固多个螺栓，多个伺服电机驱动各自的紧固扳手，能同时紧固多个螺栓，提高了生产效率。而且由于是通过伺服电机提供旋转扭矩，相比于其他扭矩提供机构具有体积小、扭矩可控、响应迅速、启停灵活等诸多优点。由于设置了导向定位套机构，使得螺栓扳手头可以准确快速地与各个待安装螺栓相对接。

由于直线导轨底端固定设有限位螺栓，从而限制工作架行程，防止了由于人工误操作而导致螺栓扳手头与压缩机外壳相碰撞而导致压缩机受损。

由于伺服电机和驱动轴通过万向轴来联接，万向轴有着缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用，且通过万向轴可以使上部的伺服电机可以圆周向外散开分布，下部的驱动轴圆周向内紧凑分布，从而万向轴在提高轴系动态性能的同时也带来了空间分布的优点。

由于在驱动轴一侧设有调节驱动轴位置的调节机构，调节机构就可以通过调节驱动轴调整螺栓扳手头的分布，从而匹配压缩机壳体上面螺栓孔的位置，从而可以适用不同种类的压缩机，提高了本机构的通用性。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图1：1.安装基座，2.定位夹具，3.安装架，4.直线导轨，5.限位螺栓，6.延伸板，7.升降气缸，8.工作架，9.扭矩电机，10.工作盘，11.驱动轴，12.调节机构，13.万向轴，14.螺栓扳手头，15.导向套，16.定位杆，17.定位套，18.缓冲复位机构。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本实用新型的具体实施方案。

如图1所示，一种多轴自动拧螺栓装置，包括安装基座1，安装基座1上固定设有定位夹具2，定位夹具2上夹设有待加工的压缩机，所述安装基座1上定位夹具2一侧垂直固定设有安装架3，安装架3靠定位夹具2一侧固定设有直线导轨4，直线导轨4底端固定设有限制工作架8活动范围的限位螺栓5。

安装架3顶部设有延伸板6，延伸板6一端上垂直固定设有升降气缸7，升降气缸7活塞杆穿设过延伸板6且与工作架8顶端固定连接。工作架8一侧与直线导轨4活动连接，工作架8顶端垂直设有一组提供动力的扭矩电机9，工作架8内底端固定设有工作盘10，工作盘10内设有驱动轴11，工作盘10内驱动轴11一侧设有调节驱动轴11位置的调节机构12。调节机构12包括活动设置在工作盘10内的安装套以及设置在工作盘10上带动安装套位置变动的调节杆，所述驱动轴11转动穿设在安装套内。

驱动轴11通过万向轴13与伺服电机9输出端连接，驱动轴11底端固定设有螺栓扳手头14，所述工作架8中部垂直固定穿设导向套15，导向套15固定在工作架8底端，导向套15内垂直活动穿设有定位杆16，定位杆16底端固定设有定位套17，定位套17轴心线与待加工压缩机顶端轴颈轴心线共线，所述定位杆16顶端设有用于在螺栓扳手头14拧螺栓时工作架8整体下移而定位杆16保持静止的缓冲复位机构18，缓冲复位机构18与工作架8顶端固定连接。

工作时：首先由人工把多个螺栓预先拧入压缩机壳体上面的螺栓孔内，然后由操作人员启动本装置。升降气缸7做下降动作到达压缩机工作面，定位套17和压缩机壳体轴颈径向配合定位，然后升降气缸7开始做轴向进给补偿动作。多个伺服电机9带动螺栓扳手头14同时动作：首先反向拧动螺栓一圈；接着用预紧扭矩正向拧动螺栓安装到位；最后用紧固扭矩正向完全拧紧螺栓。以上动作完成后，这个升降气缸7复位。

上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

设计图

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