專利名稱：螺紋擰緊機(jī)自動(dòng)對孔機(jī)構(gòu)及對孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺紋擰緊機(jī)附件，更具體地說是一種應(yīng)用在單軸螺紋擰緊機(jī)上、對擰緊后需要安裝開口銷的螺母和螺栓進(jìn)行對孔的機(jī)構(gòu)及對孔方法。
背景技術(shù)：
對于擰緊的螺母，用開口銷穿銷鎖緊是一種常規(guī)的螺母鎖緊方式，尤其是在汽車驅(qū)動(dòng)橋裝配過程中。
通常的銷孔設(shè)置為針對六角螺母，在其外周均勻設(shè)置六只槽口，并且兩兩呈徑向?qū)ΨQ設(shè)置，在螺柱上沿其徑向呈“十”字或60度角設(shè)置一對螺柱銷孔。為了進(jìn)行穿銷，必須在保證螺母擰緊程度的同時(shí)，對螺母和螺柱進(jìn)行準(zhǔn)確對孔。但是，在采用擰緊機(jī)進(jìn)行擰緊的過程中，螺母被套裝在擰緊機(jī)的擰緊套筒中，同時(shí)，螺母是擰在螺柱上，無法觀察到螺母上的槽口和螺柱上的螺柱銷孔之間的位置關(guān)系，造成對孔困難，工作效率的提高受到阻礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種螺紋擰緊機(jī)自動(dòng)對孔機(jī)構(gòu)及對孔方法，使得為實(shí)施鎖緊，在螺母擰緊過程中能夠方便、準(zhǔn)確地與螺柱銷孔進(jìn)行對孔，從而提高擰緊效率。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明螺紋擰緊機(jī)自動(dòng)對孔機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是設(shè)置由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并以螺柱的軸線為回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在其回轉(zhuǎn)架上設(shè)置由傳感器發(fā)射端和傳感器接收端構(gòu)成的對射式光纖傳感器，所述傳感器發(fā)射端和傳感器接收端是以回轉(zhuǎn)軸為中心，沿徑向分設(shè)在螺柱的兩側(cè)，并與螺柱銷孔處在同一水平位置上，傳感器發(fā)射端發(fā)出的不可見光可以穿過螺柱銷孔抵達(dá)傳感器接收端，位于擰緊軸底端的擰緊套筒按螺母上各槽口所在位置對應(yīng)設(shè)置各透光孔。
本發(fā)明自動(dòng)對孔機(jī)構(gòu)的對孔方法是按如下步驟進(jìn)行a、將螺母放置在螺柱上，以步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)光纖傳感器繞螺柱轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器接收端第一次接收到傳感器發(fā)射端發(fā)射的不可見光時(shí)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并鎖定在這一位置上，完成對螺柱銷孔的位置檢測；b、由擰緊套筒套裝在螺母上，此時(shí)，擰緊套筒上的各透光孔與螺母上的各槽口位置一一對應(yīng)，可透光；c、實(shí)施擰緊，擰緊過程中，在線檢測擰緊機(jī)的擰緊扭矩，在擰緊扭矩達(dá)到設(shè)定扭矩的下限，但尚未達(dá)到上限的合格扭矩范圍內(nèi)，隨著螺母的不斷擰緊，在傳感器接收端第一次接收到傳感器發(fā)射端發(fā)射的不可見光信號時(shí)，鎖定螺母的擰緊位置即可。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明采用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)光纖傳感器來對孔，其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。
2、本發(fā)明通過更換擰緊套筒和改變光纖傳感器在回轉(zhuǎn)架上的安裝位置，就可以適應(yīng)不同產(chǎn)品的螺母擰緊，具有很高的柔性。


圖1為本發(fā)明在擰緊機(jī)中的位置示意圖。
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明對孔狀態(tài)示意圖。
圖中標(biāo)號1步進(jìn)電機(jī)、2滾針軸承、3銷孔跟蹤齒輪、4電機(jī)齒輪、5電機(jī)安裝座、6推力軸承、7擰緊軸、8擰緊套筒、9回轉(zhuǎn)架、10傳感器發(fā)射端、11傳感器接收端、12螺柱、13螺母、14機(jī)箱、15螺柱銷孔、16透光孔、17槽口、18軸套。
具體實(shí)施例方式參見圖1，圖2，本實(shí)施例中設(shè)置由步進(jìn)電機(jī)1驅(qū)動(dòng)，并以螺柱12的軸線為回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在其回轉(zhuǎn)架9上設(shè)置由傳感器發(fā)射端10和傳感器接收端11構(gòu)成的對射式光纖傳感器，傳感器發(fā)射端10和傳感器接收端11以是回轉(zhuǎn)軸為中心，沿徑向分設(shè)在螺柱12的兩側(cè)，并與螺柱銷孔15處在同一水平位置上，傳感器發(fā)射端10發(fā)出的不可見光可以穿過螺柱銷孔15抵達(dá)傳感器接收端11，位于擰緊軸7底端的擰緊套筒8按螺母13各槽口17所在位置對應(yīng)設(shè)置各透光孔16。
具體實(shí)施中，如圖2所示，設(shè)置步進(jìn)電機(jī)1在機(jī)箱14內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)1為垂直安裝，通過螺栓與電機(jī)安裝座5固定連接，電機(jī)安裝座5又通過螺栓與機(jī)箱14的底板連接。電機(jī)齒輪4通過鍵安裝在步進(jìn)電機(jī)1的輸出軸上，電機(jī)齒輪4的軸向固定是用緊定螺釘固定在電機(jī)輸出軸上。電機(jī)齒輪4在電機(jī)安裝座5的空腔內(nèi)，可由步進(jìn)電機(jī)1帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，電機(jī)齒輪4與銷孔跟蹤齒輪3進(jìn)行齒輪嚙合，以帶動(dòng)銷孔跟蹤齒輪3的旋轉(zhuǎn)。
如圖2所示，本實(shí)施例中，用于帶動(dòng)回轉(zhuǎn)架9進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的是銷孔跟蹤齒輪3，銷孔跟蹤齒輪3與電機(jī)齒輪4的嚙合，通過滾針軸承2和推力軸承6的旋轉(zhuǎn)，在電機(jī)齒輪4的帶動(dòng)下圍繞擰緊軸7旋轉(zhuǎn)。
具體實(shí)施中，銷孔跟蹤齒輪3是通過滾針軸承2安裝在擰緊軸7的軸套18上的，它的軸向位置是通過推力軸承6來限制的，推力軸承6安裝在銷孔跟蹤齒輪3和機(jī)箱14的底板之間。銷孔跟蹤齒輪3帶動(dòng)回轉(zhuǎn)架9轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)安裝在回轉(zhuǎn)架9上的對射式光纖傳感器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
具體實(shí)施中，回轉(zhuǎn)架9是通過三個(gè)緊定螺釘固定在銷孔跟蹤齒輪3上，光纖傳感器安裝在回轉(zhuǎn)架9的下部，并且在垂直方向上可上下調(diào)整安裝位置，必須保持傳感器發(fā)射端10和傳感器接收端11處在一條水平線上?；剞D(zhuǎn)架9的高度要正好使得擰緊機(jī)下降到擰緊位置后，傳感器接收端11和傳感器發(fā)射端10的軸線所在位置與螺柱12上的螺柱銷孔15在同一水平位置上。
具體設(shè)置時(shí)，螺柱12的位置應(yīng)與擰緊套筒8在一條垂直線上，使得螺母13擰到螺柱12上后，擰緊套筒8能對準(zhǔn)螺母13。
本實(shí)施例中的對孔方法是按如下步驟進(jìn)行a、將螺母13放置在螺柱12上，以步進(jìn)電機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)光纖傳感器繞螺柱12轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器接收端11第一次接收到發(fā)射端10發(fā)射的不可見光時(shí)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并鎖定在這一位置上，完成對螺柱銷孔15的位置檢測；b、由擰緊套筒8套裝在螺母13上，此時(shí)，擰緊套筒8上的各透光孔15與螺母13上的各槽口17位置一一對應(yīng)，可透光；c、實(shí)施擰緊，擰緊過程中，在線檢測擰緊機(jī)的擰緊扭矩，在擰緊扭矩達(dá)到設(shè)定扭矩的下限，但尚未達(dá)到上限的合格扭矩范圍內(nèi)，隨著螺母13的不斷擰緊，在傳感器接收端11第一次接收到發(fā)射端10發(fā)射的不可見光信號時(shí)，鎖定螺母13的擰緊位置即可。
工作方式將要擰緊的產(chǎn)品放在操作臺(tái)上，操作臺(tái)擺放在擰緊機(jī)的正下方，手工將螺母放置在螺柱上，適當(dāng)旋入以防螺母滑落，注意不能擰入太深，以避免螺母直接將螺柱銷孔擋住。
啟動(dòng)擰緊機(jī)，擰緊裝置下降，帶動(dòng)回轉(zhuǎn)架下降，直至安裝在回轉(zhuǎn)架上的傳感器發(fā)射端及傳感器接受端與螺柱銷孔在統(tǒng)一的高度上(可以通過行程傳感器來調(diào)整擰緊裝置下降的最低位置以達(dá)到統(tǒng)一高度)，同時(shí)擰緊套筒套裝在螺母上，此時(shí)的螺母仍然處在原來位置上，即保持未遮擋螺柱銷孔。
啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，通過齒輪嚙合傳動(dòng)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)架帶動(dòng)對射式光纖傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)可在一個(gè)設(shè)定的角度內(nèi)來回轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)傳感器發(fā)射端發(fā)出的不可見光通過任一螺柱銷孔而被傳感器接收端所接收時(shí)，步進(jìn)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖定此時(shí)對射式光纖傳感器所在的位置，也即完成對螺柱銷孔的位置檢測。此后傳感器一直處在工作狀態(tài)下，即一直由傳感器發(fā)射端發(fā)出不可見光，并由傳感器接收端對其進(jìn)行接收。測定到螺柱銷孔的位置之后，擰緊套筒開始擰緊螺母。在擰緊螺母的過程中，傳感器接收端可能會(huì)多次接收到來自傳感器發(fā)射端的不可見光信號，但在所檢測到的螺母的擰緊扭矩未達(dá)到要求扭矩的下限值時(shí)，擰緊機(jī)會(huì)繼續(xù)擰緊螺母。當(dāng)螺母的擰緊扭矩達(dá)到要求扭矩范圍的下限后，一旦傳感器接收端再一次接收到來自傳感器發(fā)射端的不可見光信號，則表明傳感器發(fā)射端發(fā)出的不可見光同時(shí)穿過了套筒上的透光孔、螺母的槽口以及螺柱上的螺柱銷孔，即是螺母的槽口與螺柱銷孔處在一條直線上(如圖3所示)，此時(shí)對孔成功且螺母的擰緊扭矩也在規(guī)定范圍內(nèi)，擰緊工作結(jié)束。隨后，擰緊裝置上升，帶動(dòng)擰緊套筒和回轉(zhuǎn)架都上升，手工將開口銷穿入螺柱銷孔和螺母的槽口中，實(shí)施鎖緊。
若是，自螺母的擰緊扭矩達(dá)到要求扭矩范圍的下限值起，直至超過上限值，傳感器接收端始終未接收到來自傳感器發(fā)射端的不可見光信號，則需要更換螺母重新按上述過程進(jìn)行操作。
權(quán)利要求
1.螺紋擰緊機(jī)自動(dòng)對孔機(jī)構(gòu)，其特征是設(shè)置由步進(jìn)電機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)，并以螺柱(12)的軸線為回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在其回轉(zhuǎn)架(9)上設(shè)置由傳感器發(fā)射端(10)和傳感器接收端(11)構(gòu)成的對射式光纖傳感器，所述傳感器發(fā)射端(10)和傳感器接收端(11)是以回轉(zhuǎn)軸為中心，沿徑向分設(shè)在螺柱(12)的兩側(cè)，并與螺柱銷孔(15)處在同一水平位置上，傳感器發(fā)射端(10)發(fā)出的不可見光可以穿過螺柱銷孔(15)抵達(dá)傳感器接收端(11)，位于擰緊軸(7)底端的擰緊套筒(8)按螺母(13)上各槽口(17)所在位置對應(yīng)設(shè)置各透光孔(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對孔機(jī)構(gòu)，其特征是所述步進(jìn)電機(jī)(1)為垂直安裝，步進(jìn)電機(jī)(1)通過電機(jī)安裝座(5)固定設(shè)置在機(jī)箱(14)的底板上，其輸出軸上固聯(lián)電機(jī)齒輪(4)，用于帶動(dòng)回轉(zhuǎn)架(9)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的是與電機(jī)齒輪(4)相嚙合的銷孔跟蹤齒輪(3)，所述銷孔跟蹤齒輪(3)通過滾針軸承(2)安裝在擰緊軸(7)的軸套(18)上。
3.一種權(quán)利要求1所述機(jī)構(gòu)的對孔方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行a、將螺母(13)放置在螺柱(12)上，以步進(jìn)電機(jī)(1)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)光纖傳感器繞螺柱(12)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感器接收端(11)第一次接收到傳感器發(fā)射端(10)發(fā)射的不可見光時(shí)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，并鎖定在這一位置上，完成對螺柱銷孔(15)的位置檢測；b、由擰緊套筒(8)套裝在螺母(13)上，此時(shí)，擰緊套筒(8)上的各透光孔(15)與螺母(13)上的各槽口(17)位置一一對應(yīng)，可透光；c、實(shí)施擰緊，擰緊過程中，在線檢測擰緊機(jī)的擰緊扭矩，在擰緊扭矩達(dá)到設(shè)定扭矩的下限，但尚未達(dá)到上限的合格扭矩范圍內(nèi)，隨著螺母(13)的不斷擰緊，在傳感器接收端(11)第一次接收到傳感器發(fā)射端(10)發(fā)射的不可見光信號時(shí)，鎖定螺母(13)的擰緊位置即可。
全文摘要
螺紋擰緊機(jī)自動(dòng)對孔機(jī)構(gòu)及對孔方法，其特征是設(shè)置由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并以螺柱的軸線為回轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在其回轉(zhuǎn)架上設(shè)置由傳感器發(fā)射端和接收端構(gòu)成的對射式光纖傳感器，傳感器發(fā)射端和接收端以是回轉(zhuǎn)軸為中心，沿徑向分設(shè)在螺柱的兩側(cè)，并與螺柱銷孔處在同一水平位置上，傳感器發(fā)射端發(fā)出的不可見光可以穿過螺柱銷孔抵達(dá)傳感器接收端，位于擰緊軸底端的擰緊套筒按螺母各槽口所在位置對應(yīng)設(shè)置各透光孔。本發(fā)明使得為實(shí)施鎖定，在螺母擰緊過程中能夠方便、準(zhǔn)確地與螺柱銷孔進(jìn)行對孔，極大地提高擰緊效率。
文檔編號B25B29/00GK1699025SQ200510040298
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者林巨廣, 馬振飛, 衛(wèi)道柱, 任永強(qiáng), 何元祥 申請人:合肥工業(yè)大學(xué)