一种自动拧紧机论文和设计-王应杰

全文摘要

本实用新型涉及一种自动拧紧机，包括水平机架、竖直机架和工作台。工作台水平滑移设置在水平机架上，其上方设有伺服分度盘，伺服分度盘输出端连接旋转台，旋转台上设有相对的第一、第二立柱，第一立柱上端可转动设有垂直的翻转轴，翻转轴上套装有第一固定盘，第二立柱上端设有分割器，分割器输入端连接减速电机，输出端与翻转轴同轴相对并套装有第二固定盘，第二固定盘通过分割器与第二立柱可转动连接，第一、第二固定盘相对设置在工件两侧并绕翻转轴上下翻转；竖直机架上设有两个左右布设的升降拧紧机构。本结构自动化程度高，效率高，还能保证螺母拧紧方向和扭矩精准。

主设计要求

1.一种自动拧紧机，包括水平机架、垂直设在水平机架后侧的竖直机架和设置在水平机架上的工作台，其特征在于：所述水平机架设有两个左右延伸的水平导轨，所述工作台滑移连接在水平导轨上；所述工作台上设有一个伺服分度盘，所述伺服分度盘的输出端向上延伸并连接有旋转台；所述旋转台上固定有相对布设的第一立柱和第二立柱，其中第一立柱上端垂直设有翻转轴，翻转轴一端与第一立柱可转动连接，另一端套装有第一固定盘，所述第二立柱上端设有分割器，分割器的输入端连接有减速电机，分割器的输出端与翻转轴同轴相对设置并套装有第二固定盘，由此第二固定盘通过分割器与第二立柱可转动连接，所述第一固定盘与第二固定盘相对固定在工件两侧并绕翻转轴上下翻转；所述竖直机架上设有两个左右布设的升降拧紧机构，每个升降拧紧机构包括两个竖直导轨、一个升降座、一个升降油缸和多个电动扭力枪，两个竖直导轨左右布设在竖直机架上，所述升降座平行设于水平机架上方且与两个竖直导轨升降滑移连接，所述升降油缸与竖直机架固定且其活塞杆向下连接升降座；所述电动扭力枪竖直穿设在升降座上且在升降座上呈圆周分布，两个升降拧紧机构的电动扭力枪所在的圆周线直径不同；还包括有控制器，所述控制器与伺服分度盘、减速电机、升降油缸、电动扭力枪均电连接。

设计方案

所述竖直机架上设有两个左右布设的升降拧紧机构，每个升降拧紧机构包括两个竖直导轨、一个升降座、一个升降油缸和多个电动扭力枪，两个竖直导轨左右布设在竖直机架上，所述升降座平行设于水平机架上方且与两个竖直导轨升降滑移连接，所述升降油缸与竖直机架固定且其活塞杆向下连接升降座；所述电动扭力枪竖直穿设在升降座上且在升降座上呈圆周分布，两个升降拧紧机构的电动扭力枪所在的圆周线直径不同；

还包括有控制器，所述控制器与伺服分度盘、减速电机、升降油缸、电动扭力枪均电连接。

2.根据权利要求1所述的自动拧紧机，其特征在于：还包括有水平滑移驱动机构，所述水平滑移驱动机构包括第一固定座、第二固定座、丝杆螺母座、丝杆、伺服电机，所述第一固定座、第二固定座固定在水平机架上且呈左右相对设置，所述丝杆两端分别可转动贯穿在第一固定座、第二固定座内，所述丝杆螺母座套接在丝杆上且两者螺纹配合，所述丝杆螺母座还与工作台下端面固定连接；所述伺服电机固定在水平机架内与丝杆一端传动连接，所述伺服电机与控制器电性连接。

3.根据权利要求1所述的自动拧紧机，其特征在于：所述第一固定盘、第二固定盘的相对面上均设有多个安装孔，第一固定盘、第二固定盘分别通过螺钉贯穿安装孔与工件两侧固定连接。

4.根据权利要求2所述的自动拧紧机，其特征在于：所述丝杆位于两个水平导轨中间且与两个水平导轨平行。

5.根据权利要求1所述的自动拧紧机，其特征在于：每个所述升降拧紧机构上设有四个电动扭力枪。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及装配流水线辅助设备技术领域，尤其涉及一种自动拧紧机。

背景技术

装配流水线中经常需要对工件上的螺栓螺母进行拧紧安装，现有的装配方式大多采用人工拧紧，而部分类型工件不仅一侧端面上设有多圈位于不同圆周线分布的多个螺栓安装位，且上下两面都需要安装，采用人工拧紧方式效率低下，劳动强度大，成本增大。例如差速器装配过程中，其上下端面各设有两圈螺栓安装位，安装繁琐，且需要上下翻转，另外由于差速器有锁片要求，要求螺母必须停留在指定方向。如果螺母拧紧方向没有达到指定要求，锁片效果就无法实现，而通过人为拧紧，其方向由人为控制，误差大，造成产品合格率低下。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提出了一种自动拧紧机，省时省力，且保证螺母拧紧方向和扭矩精准。

本实用新型的技术方案为：本实用新型所述的一种自动拧紧机，包括水平机架、垂直设在水平机架后侧的竖直机架和设置在水平机架上的工作台，其特征在于：所述水平机架设有两个左右延伸的水平导轨，所述工作台滑移连接在水平导轨上；所述工作台上设有一个伺服分度盘，所述伺服分度盘的输出端向上延伸并连接有旋转台；所述旋转台上固定有相对布设的第一立柱和第二立柱，其中第一立柱上端垂直设有翻转轴，翻转轴一端与第一立柱可转动连接，另一端套装有第一固定盘，所述第二立柱上端设有分割器，分割器的输入端连接有减速电机，分割器的输出端与翻转轴同轴相对设置并套装有第二固定盘，由此第二固定盘通过分割器与第二立柱可转动连接，所述第一固定盘与第二固定盘相对固定在工件两侧并绕翻转轴上下翻转；

还包括有控制器，所述控制器与伺服分度盘、减速电机、升降油缸、电动扭力枪均电连接。

借由上述结构，本实用新型通过工作台水平滑移实现其在两个升降拧紧机构之间的工位切换，实现对工件上不同圆周位置上的螺栓螺母进行拧紧。每个升降拧紧机构都通过升降油缸来推动电动扭力枪下降至对应位置，并实现电动拧紧和扭矩输出，其中每完成一次拧紧后通过伺服分度盘等分旋转实现换位拧紧，每完成一面拧紧后利用分割器与减速电机的配合，将工件翻转180度对其另一面的螺栓进行紧固。

进一步地，在本实用新型所述的自动拧紧机中，还包括有水平滑移驱动机构，所述水平滑移驱动机构包括第一固定座、第二固定座、丝杆螺母座、丝杆、伺服电机，所述第一固定座、第二固定座固定在水平机架上且呈左右相对设置，所述丝杆两端分别可转动贯穿在第一固定座、第二固定座内，所述丝杆螺母座套接在丝杆上且两者螺纹配合，所述丝杆螺母座还与工作台下端面固定连接；所述伺服电机固定在水平机架内与丝杆一端传动连接，所述伺服电机与控制器电性连接。

进一步地，在本实用新型所述的自动拧紧机中，所述第一固定盘、第二固定盘的相对面上均设有多个安装孔，所述第一固定盘、第二固定盘分别通过螺钉贯穿安装孔与工件两侧固定连接，由此实现工件在工作台上的安装。

进一步地，在本实用新型所述的自动拧紧机中，所述丝杆位于两个水平导轨中间且与两个水平导轨平行。

进一步地，在本实用新型所述的自动拧紧机中，每个所述升降拧紧机构上设有四个电动扭力枪。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型自动化程度高，能自动升降拧紧、精准换位、上下翻转，且能够一机实现对不同圆周线的螺栓安装位的操作，显著提高了工作效率，很大程度降低了人工成本。同时本结构还能有效保证螺母拧紧方向和扭矩精准，解决了螺母拧紧后最终方向不确定性的问题，使得产品合格率达到99%以上。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图。

图2为本实用新型主视图。

图3为本实用新型未安装工件时的左视图。

图4为本实用新型水平滑移驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步的说明：

参照图1-图3所示，本实施例所述的一种自动拧紧机，包括水平机架1、垂直设在水平机架1后侧的竖直机架2和设置在水平机架1上的工作台3。所述水平机架1设有两个左右延伸的水平导轨4，所述工作台3滑移连接在水平导轨4上。所述工作台3上设有一个伺服分度盘5，所述伺服分度盘5的输出端向上延伸并连接有旋转台6；所述旋转台6上固定有相对布设的第一立柱7和第二立柱8，其中第一立柱7上端垂直设有翻转轴9，翻转轴9一端与第一立柱7可转动连接，另一端套装有第一固定盘11，所述第二立柱8上端设有分割器10，分割器10的输入端连接有减速电机，分割器10的输出端与翻转轴9同轴相对设置并套装有第二固定盘12，由此第二固定盘12通过分割器10与第二立柱8可转动连接，所述第一固定盘11与第二固定盘12相对固定在工件两侧并绕翻转轴9上下翻转。更具体的，所述第一固定盘11、第二固定盘12的相对面上均设有多个安装孔，所述第一固定盘11、第二固定盘12分别通过螺钉贯穿安装孔与工件两侧固定连接。

所述竖直机架2上设有两个左右布设的升降拧紧机构，每个升降拧紧机构包括两个竖直导轨13、一个升降座14、一个升降油缸15和多个电动扭力枪16，本实施例中每个所述升降拧紧机构上设有四个电动扭力枪16。两个竖直导轨13左右布设在竖直机架2上，所述升降座14平行设于水平机架1上方且与两个竖直导轨13升降滑移连接，所述升降油缸15与竖直机架2固定且其活塞杆向下连接升降座14；所述电动扭力枪16竖直穿设在升降座14上且在升降座14上呈圆周分布，两个升降拧紧机构的电动扭力枪16所在的圆周线直径不同，由此可作用在分布在工件不同圆周线上的螺栓螺母。

结合图4，本实施例还包括有控制器和水平滑移驱动机构，所述控制器与伺服分度盘5、减速电机、升降油缸15、电动扭力枪16均电连接。所述水平滑移驱动机构包括第一固定座21、第二固定座17、丝杆螺母座19、丝杆18、伺服电机20，所述第一固定座21、第二固定座17固定在水平机架1上且呈左右相对设置，所述丝杆18位于两个水平导轨4中间且与两个水平导轨4平行，丝杆18两端分别可转动贯穿在第一固定座21、第二固定座17内，所述丝杆螺母座19套接在丝杆18上且两者螺纹配合，所述丝杆螺母座19还与工作台3下端面固定连接；所述伺服电机20固定在水平机架1内与丝杆18一端传动连接，所述伺服电机20与控制器电性连接。

本实施例的工作过程说明如下。首先将差速器等工件放置在第一固定盘11和第二固定盘12之间，通过螺钉穿过安装孔与工件上的孔位锁紧连接。控制器控制伺服电机20带动丝杆旋转，由于丝杆18与丝杆螺母座19的螺纹配合，使得工作台3沿水平导轨4滑移至其中一个升降拧紧机构下方位置处，四个电动扭力枪16分别对准工件上的四个螺母安装孔。控制升降油缸15向下伸出带动升降座14沿竖直导轨13向下滑移，四个电动扭力枪16统一旋转拧紧使螺母停留在某一限定位置，保证其方向和扭矩达到指定要求。其后，升降油缸15回缩上升，伺服分度盘5驱动旋转台水平旋转一角度，四个电动扭力枪16对准工件上同一圆周线上的其他螺母安装孔，重复上述拧紧过程，直至工件上端面同一圆周上的螺母安装位都完成拧紧工作。再驱动减速电机，通过分割器10使工件上下翻转180度，对工件下端面的螺母安装位也进行拧紧。其后，控制工作台3滑移至另一个升降拧紧机构下方，重复上述过程，对工件上另一圆周线上的螺母安装位进行拧紧。

上述过程中，为解决螺母拧紧后最终位置（方向）不确定性问题，通过程序控制和机械结构相配合的方式，利用螺丝拧紧扭矩有公差范围的基础，最终调整螺母的拧紧方向。

本文中所描述的具体实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

设计图

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