CN112496728A - 一种轴向可伸缩的自动拧紧机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轴向可伸缩的自动拧紧机构，包括：底板组件、立柱、气缸组件、轴向伸缩机构、滑台组件和拧紧枪组件，所述气缸组件通过所述立柱安装于所述底板组件的上方，所述轴向伸缩机构设置于所述气缸组件的一侧，所述轴向伸缩机构与所述滑台组件相连接，所述拧紧枪组件设置于滑台组件上；其中，非拧紧状态时所述气缸组件的气缸为伸出状态；当发动机进入工位落位后，所述气缸开始缩回，所述轴向伸缩机构通过弹力压缩驱动所述滑台组件移动，当接触曲轴皮带轮螺栓的头部时，所述气缸仍继续缩回，所述轴向伸缩机构得以进一步压缩储能，直至完成拧紧。本发明能保证拧紧过程拧紧枪对螺栓具有稳定的压紧力，提升一致性及稳定可靠性，体积小，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动拧紧机构，尤其涉及一种轴向可伸缩的自动拧紧机构。
背景技术
目前发动机装配过程中的曲轴皮带轮螺栓拧紧为手动拧紧，拧紧枪通过支座安装在滑台上，由员工人为推动滑台向前至套筒套入曲轴皮带轮螺栓后再进行拧紧。虽然，行业内除手动拧紧外，也有应用自动拧紧，但大多为拧紧轴与伺服电机配合丝杠或多轴机器人的组合，设备成本普遍较高。因此，现有技术中用于发动机装配的自动拧紧机构主要存在以下问题：第一、存在质量风险，手动拧紧时，手工持握拧紧枪拧紧螺栓，拧紧过程由于员工施力状态不稳定，枪与螺栓同轴度无法保证，一致性较差，有扭力超差的风险。第二、员工操作时间利用率低，拧紧枪进给动作依靠员工手动操作且曲轴皮带轮螺栓拧紧过程接近4秒，员工等待时间长存在浪费，员工操作时间的利用率低，生产效率不够高。第三，如果通过引用伺服电机或机器人进行自动化改造，结构复杂且成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够提高发动机装配效率，能够提升产品一致性以及质量，并且体积小、成本低的轴向可伸缩的自动拧紧机构。
对此，本发明提供一种轴向可伸缩的自动拧紧机构，包括：底板组件、立柱、气缸组件、轴向伸缩机构、滑台组件和拧紧枪组件，所述气缸组件通过所述立柱安装于所述底板组件的上方，所述轴向伸缩机构设置于所述气缸组件的一侧，所述轴向伸缩机构与所述滑台组件相连接，所述拧紧枪组件设置于滑台组件上；其中，非拧紧状态时所述气缸组件的气缸为伸出状态；当发动机进入工位落位后，所述气缸开始缩回，所述轴向伸缩机构通过弹力压缩驱动所述滑台组件移动，当所述拧紧枪组件接触曲轴皮带轮螺栓的头部时，所述气缸仍继续缩回，所述轴向伸缩机构得以进一步压缩储能，直至完成拧紧。
本发明的进一步改进在于，所述气缸组件还包括气缸安装板，所述气缸通过所述气缸安装板安装于所述立柱上；所述轴向伸缩机构设置于所述气缸的一侧。
本发明的进一步改进在于，所述气缸安装板的下方设置有加强筋，所述加强筋固定设置于所述立柱旁；所述底板组件包括安装底板、高度调节件和支撑板，所述安装底板通过所述高度调节件连接至所述支撑板，所述立柱设置于所述支撑板上。
本发明的进一步改进在于，所述轴向伸缩机构包括导杆、弹性组件和滑台连接组件，所述弹性组件设置于所述导杆中，所述滑台连接组件设置于所述导杆与弹性组件之间。
本发明的进一步改进在于，所述弹性组件包括螺旋弹簧和弹簧限位件，所述螺旋弹簧套设于所述导杆上，所述弹簧限位件设置于所述导杆远离所述气缸组件的一端。
本发明的进一步改进在于，所述弹簧限位件为弹簧挡圈。
本发明的进一步改进在于，所述滑台连接组件包括滑台连接块和直线轴承，所述滑台连接块通过所述直线轴承与所述导杆相连接。
本发明的进一步改进在于，所述滑台组件包括滑台、直线滑轨和缓冲保护组件，所述滑台通过直线滑轨设置于所述气缸组件的上方，所述缓冲保护组件设置于所述滑台的一侧。
本发明的进一步改进在于，所述缓冲保护组件包括限位螺钉、撞块和缓冲器，所述撞块设置于所述缓冲器靠近所述限位螺钉的一侧。
本发明的进一步改进在于，所述拧紧枪组件包括拧紧枪安装座、套筒和拧紧枪，所述拧紧枪竖直设置于所述套筒上，并通过所述拧紧枪安装座安装于所述滑台组件上。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过底板组件、气缸组件以及轴向伸缩机构等实现支撑和定位，同时增加一个气缸推动的滑台组件，进而实现拧紧枪组件的自动推进，通过极低的成本将工位改造为全自动；并且，在所述气缸组件与滑台组件之间增设一套轴向伸缩机构，在保证拧紧枪能实现认帽的同时，也能保证拧紧过程中拧紧枪对螺栓具有稳定的压紧力，提高拧紧过程的一致性，在提高发动机装配效率的基础上，得以有效提升其一致性以及稳定可靠性，本发明改进后的结构主要占用垂向空间，整体机构体积小，成本低。
附图说明
图1是本发明一种实施例的立体结构示意图；
图2是本发明一种实施例的局部剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1和图2所示，本例提供一种轴向可伸缩的自动拧紧机构，包括：底板组件、立柱3、气缸组件、轴向伸缩机构、滑台组件和拧紧枪组件，所述气缸组件通过所述立柱3安装于所述底板组件的上方，所述轴向伸缩机构设置于所述气缸组件的一侧，所述轴向伸缩机构与所述滑台组件相连接，所述拧紧枪组件设置于滑台组件上；其中，非拧紧状态时所述气缸组件的气缸13为伸出状态；当发动机进入工位落位后，所述气缸13开始缩回，所述轴向伸缩机构通过弹力压缩驱动所述滑台组件移动，当所述拧紧枪组件接触曲轴皮带轮螺栓的头部时，所述气缸13仍继续缩回，所述轴向伸缩机构得以进一步压缩储能，直至完成拧紧。
如图1所示，本例所述气缸组件还包括气缸安装板12，所述气缸13通过所述气缸安装板12安装于所述立柱3上；所述轴向伸缩机构设置于所述气缸13的一侧。所述轴向伸缩机构包括导杆16、弹性组件和滑台连接组件，所述弹性组件设置于所述导杆16中，所述滑台连接组件设置于所述导杆16与弹性组件之间，便于在拧紧的过程中保持弹性压力以便压紧螺栓，保证一致性和稳定性；所述弹性组件包括螺旋弹簧17和弹簧限位件18，所述螺旋弹簧17套设于所述导杆16上，所述弹簧限位件18设置于所述导杆16远离所述气缸组件的一端；所述弹簧限位件18优选为弹簧挡圈，用于实现所述螺旋弹簧17的限位和固定作用。
如图1所示，本例所述气缸安装板12的下方设置有加强筋15，所述加强筋15固定设置于所述立柱3旁，便于增加气缸组件、轴向伸缩机构、滑台组件和拧紧枪组件的稳定安装，为后续工作提供良好的基础；所述底板组件包括安装底板1、高度调节件2和支撑板14，所述安装底板1通过所述高度调节件2连接至所述支撑板14，所述立柱3设置于所述支撑板14上，所述高度调节件2优选为螺杆或丝杆，便于根据实际需求进行高度的调节。
如图1所示，本例所述拧紧枪组件包括拧紧枪安装座6、套筒7和拧紧枪8，所述拧紧枪8竖直设置于所述套筒7上，并通过所述拧紧枪安装座6安装于所述滑台组件上。
本例所述气缸13通过气缸安装板12安装在立柱3上，非拧紧状态时所述气缸13为伸出状态；当发动机进入工位落位后，所述气缸13开始缩回，导杆16末端的弹簧限位件18通过压缩所述螺旋弹簧17驱动所述滑台4移动，当所述拧紧枪8上的套筒7开始接触曲轴皮带轮螺栓头部时，所述拧紧枪8旋转认帽，此时所述气缸13仍继续缩回，所述螺旋弹簧17进一步压缩储能，直至套筒7套入螺栓并完成拧紧的前进过程均由所述螺旋弹簧17回弹行程提供驱动力。基于此原理，拧紧过程中拧紧轴对螺栓的压力得以保证具备较好的稳定性，因此有利于拧紧质量的提高。
如图2所示，本例所述滑台连接组件包括滑台连接块19和直线轴承20，所述滑台连接块19通过所述直线轴承20与所述导杆16相连接，便于传递所述螺旋弹簧17回弹行程的驱动力；
如图1所示，本例所述滑台组件包括滑台4、直线滑轨5和缓冲保护组件，所述滑台4通过直线滑轨5设置于所述气缸组件的上方，所述缓冲保护组件设置于所述滑台4的一侧；所述缓冲保护组件包括限位螺钉9、撞块10和缓冲器11，所述撞块10设置于所述缓冲器11靠近所述限位螺钉9的一侧，便于在滑台4运动的时候实现限位和缓冲防撞的功能，进一步保证自动拧紧过程的可靠性。
综上所述，本例通过底板组件、气缸组件以及轴向伸缩机构等实现支撑和定位，同时增加一个气缸13推动的滑台组件，进而实现拧紧枪组件的自动推进，通过极低的成本将工位改造为全自动；并且，在所述气缸组件与滑台组件之间增设一套轴向伸缩机构，在保证拧紧枪8能实现认帽的同时，也能保证拧紧过程拧紧枪8对螺栓具有稳定的压紧力，提高拧紧过程的一致性，在提高发动机装配效率的基础上，得以有效提升其一致性以及稳定可靠性，本例改进后的结构主要占用垂向空间，整体机构体积小，成本低。
本例可以直接基于现有发动机装配机构进行改造，仅通过简单的气动元件即可实现设备的全自动化；并且，拧紧枪组件的拧紧轴无需沿辊道方向运动，因此整套拧紧机构仅主要占用垂向空间，整体机构在纵向和横向的占用空间极小；实现了自动化，拧紧动作重复性和稳定性均很好，有效避免了人为因素导致的扭力超差等问题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种轴向可伸缩的自动拧紧机构，其特征在于，包括：底板组件、立柱、气缸组件、轴向伸缩机构、滑台组件和拧紧枪组件，所述气缸组件通过所述立柱安装于所述底板组件的上方，所述轴向伸缩机构设置于所述气缸组件的一侧，所述轴向伸缩机构与所述滑台组件相连接，所述拧紧枪组件设置于滑台组件上；其中，非拧紧状态时所述气缸组件的气缸为伸出状态；当发动机进入工位落位后，所述气缸开始缩回，所述轴向伸缩机构通过弹力压缩驱动所述滑台组件移动，当所述拧紧枪组件接触曲轴皮带轮螺栓的头部时，所述气缸仍继续缩回，所述轴向伸缩机构得以进一步压缩储能，直至完成拧紧。
2.根据权利要求1所述的轴向可伸缩的自动拧紧机构，其特征在于，所述气缸组件还包括气缸安装板，所述气缸通过所述气缸安装板安装于所述立柱上；所述轴向伸缩机构设置于所述气缸的一侧。
3.根据权利要求2所述的轴向可伸缩的自动拧紧机构，其特征在于，所述气缸安装板的下方设置有加强筋，所述加强筋固定设置于所述立柱旁；所述底板组件包括安装底板、高度调节件和支撑板，所述安装底板通过所述高度调节件连接至所述支撑板，所述立柱设置于所述支撑板上。
4.根据权利要求2所述的轴向可伸缩的自动拧紧机构，其特征在于，所述轴向伸缩机构包括导杆、弹性组件和滑台连接组件，所述弹性组件设置于所述导杆中，所述滑台连接组件设置于所述导杆与弹性组件之间。
5.根据权利要求4所述的轴向可伸缩的自动拧紧机构，其特征在于，所述弹性组件包括螺旋弹簧和弹簧限位件，所述螺旋弹簧套设于所述导杆上，所述弹簧限位件设置于所述导杆远离所述气缸组件的一端。
6.根据权利要求5所述的轴向可伸缩的自动拧紧机构，其特征在于，所述弹簧限位件为弹簧挡圈。
7.根据权利要求4所述的轴向可伸缩的自动拧紧机构，其特征在于，所述滑台连接组件包括滑台连接块和直线轴承，所述滑台连接块通过所述直线轴承与所述导杆相连接。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的轴向可伸缩的自动拧紧机构，其特征在于，所述滑台组件包括滑台、直线滑轨和缓冲保护组件，所述滑台通过直线滑轨设置于所述气缸组件的上方，所述缓冲保护组件设置于所述滑台的一侧。
9.根据权利要求8所述的轴向可伸缩的自动拧紧机构，其特征在于，所述缓冲保护组件包括限位螺钉、撞块和缓冲器，所述撞块设置于所述缓冲器靠近所述限位螺钉的一侧。
10.根据权利要求1至7任意一项所述的轴向可伸缩的自动拧紧机构，其特征在于，所述拧紧枪组件包括拧紧枪安装座、套筒和拧紧枪，所述拧紧枪竖直设置于所述套筒上，并通过所述拧紧枪安装座安装于所述滑台组件上。
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