CN1191791A - 将螺栓固紧于零部件的方法和实现这一方法的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于使用螺栓和相应方法把一转轴组件联接于一马达支架的设备。此设备具有一传感器,用于检测制成在一驱动杆上的一环形突起。此设备可通过检测来自一马达的转矩和通过采用来自传感器的检测信号来确定是否螺栓适当地得到固紧。通过精确而可靠地判定螺栓固紧于零部件的状况,在随后生产线上零部件的生产率提高且次品率降低。

Description

将螺栓固紧于零部件的方法和 实现这一方法的设备

本发明涉及一种以螺栓固紧零部件的方法和一种用于实施这一方法的设备，特别是涉及一种可以查明螺栓对于零部件的固紧状态的以螺栓固紧零部件的方法和一种用于实施这一方法的设备。

螺钉或螺栓是广泛用于组装机械或机构的一种机械零件。通常，此类螺栓是通过使用诸如扳手这样的工具人工固紧于零部件的。不过，人工用螺栓固紧零部件需要许多劳力和工时，因而生产率很低。

为了解决以上问题，提出了一种螺栓固紧设备，具有诸如马达或气缸这样的驱动器。当驱动力达到适于固紧螺栓的某一所需转矩时，产生驱动力的驱动器停止运转。亦即，当驱动器在以移动螺栓预定导程而设定的预定操作时间之内达到某一预定转矩时，完成了螺栓的固紧作业。相反，当驱动器在预定操作时间之内没有达到预定转矩时，则认为螺栓未被适当地固紧，从而终止了驱动器的运转。

另一方面，由于各种各样的原因，诸如螺栓螺纹的磨损和杂质粘附于螺栓，螺栓可能在驱动器的预定操作时间之内未被推进预定的导程。如果螺栓的螺纹被磨掉了，螺栓在被用于有待锁紧的零部件时就会滑扣。此外，当杂质夹置在螺栓与有待锁紧的零部件之间时，驱动器就会过载，以致在螺栓推进预定导程之前终止了固紧作业。

在上述螺栓固紧设备中，由于螺栓滑扣所造成的螺栓对于零部件的不良固紧是可以查明的。然而，由于杂质所造成的螺栓的不良固紧是不可查明的。因而，上述螺栓固紧设备在出现螺栓的不良固紧时就终止组装作业，以致零部件的生产率降低。

本发明旨在克服现有技术中的上述问题，因而本发明的一项目的是提供一种螺栓固紧设备，可以查明由于螺栓磨损和杂质粘附于螺栓而造成的螺栓对于零部件的不良固紧。

本发明的另一项目的是提供一种用螺栓固紧零部件的方法，可以查明由于螺栓磨损和杂质粘附于螺栓而造成的螺栓对于零部件的不良固紧。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于固紧螺栓的设备，此设备包括一支承部分；一固紧部分，可滑动地装设在支承部分上，用于把螺栓固紧于零部件；一推移部分，用于把固紧部分从等候位置推移到固紧位置；以及一控制部分，用于控制固紧部分和推移部分。

固紧部分安装在支承部分的一条导轨上。固紧部分包括用于产生驱动力的马达，由马达驱动用于固紧螺栓的驱动杆，以及进给螺栓的溜槽。驱动杆带有一突起部，可由传感器予以检测。控制装置控制固紧部分和推移部分并根据马达转矩和螺栓推进距离确定螺栓是否适当地得到固紧。

为了达到另一项目的，本发明提供一种用螺栓固紧物体的方法，此方法包括以下步骤：把零部件传送到固紧位置；在驱动螺栓固紧设备的马达的同时，把螺栓固紧设备从待候位置推移到固紧位置；以及利用螺栓推进距离、马达转矩和马达驱动时间来确定螺栓是否适当地得到固紧。

按照本发明，可以精确地查明由于螺栓或有待锁紧的零部件的磨损所造成的螺栓的不良固紧，从而可以可靠地固紧螺栓。因此，零部件的生产率提高，且次品率降低。

本发明的上述目的和其他各项优点，通过参照所附各图详细地说明其一优选实施例，会变得更加明显，附图中：

图1是示出符合本发明的一种螺栓固紧设备的视图；

图2是示出图1中螺栓固紧设备的一主要部件的局部剖视图；

图3是示出符合本发明的螺栓固紧设备的固紧作业的操作状况和剖面视图；

图4是示出本发明的螺栓固紧方法的流程图。

此后，将说明本发明的一项优选实施例。图1示出本发明优选实施例的螺栓固紧设备。在图中，螺栓固紧设备装设在洗衣机的自动组装线上。洗衣机的转轴组件4安放在平台2上，以便经由传送带1被传送到螺栓固紧设备。转轴组件4置放在马达支架3上并由平台2传送。转轴4要由通过本发明的螺栓固紧设备予以固紧的螺栓28固定于马达支架3。

本发明的螺栓固紧设备装设在传送带1的一侧并包括支承部分和可滑动地安装在支承部分上以便把螺栓28联接于转轴组件4的固紧部分11。

支承部分包括主机架6，装设在主机架6纵向上的导轨7，以及用于把固紧部分11从等候位置推移到固紧位置的气缸10。气缸10由控制部分(未示出)予以控制。

第一和第二板件8和9可滑动地装设在导轨7上，使其彼此间隔开一预定距离。气缸10连接于第一板件8的一侧。止动器15安装在第二板件9的底面上。止动器15在第一和第二板件8和9沿着导轨7向下移动时可接触马达支架，从而阻止第二板件8向下移动。

导引杆13设置在第一与第二板件8与9之间，而导引弹簧14装设在导引杆13的***。导引杆13的下端固定于第二板件9，而导引杆13的上端可滑动地穿过第一板件8。支承第一和第二板件8和9的导引弹簧14装设在第一板件8的底面与第二板件9的顶面之间，以致第一板件8与第二板件9间隔开预定距离。

固紧部分11，装设在第一和第二板件上，用螺栓把转轴组件4联接于马达支架3，从而把转轴组件4固定于马达支架3。

固紧部分11包括装设在第一板件8上的马达16，由马达16转动的驱动杆18，以及连接于驱动杆18以便固紧螺栓28的扳手22。马达16电连接于控制部分。控制部分可测定转矩和计算马达16的驱动时间。

驱动杆18连接于驱动轴19，此轴联接于马达16的转轴。驱动轴19具有一带有多边形横截面的外部周边，上面装设一第一偏压弹簧21。第一偏压弹簧21在第二板件9的向下移动由止动器15予以中断时向下推动驱动杆18。因而，第二板件9终止其向下移动，而驱动杆由第一偏压弹簧21向下推移到固紧位置。驱动杆18在其上端具有突起24，而驱动轴19和第一偏压弹簧21都***驱动杆18的上部。

驱动杆18可转动地装设在固定于第一板件8底面的套筒内部。套筒17在其内周上制有环形夹板25。第二偏压弹簧34夹置在突起24与环形夹板25之间。第二偏压弹簧34使得驱动杆18在第一和第二板件8和9从固紧位置移动到等候位置时可以向上移动。

在套筒17的内周表面处，装设传感器26，连接于控制部分并可检测突起24。当第二板件9的向下移动受止动器15中断时，突起24由第一偏压弹簧21向下推移并由传感器26予以检测。突起24的推进距离就意味着螺栓28的推进距离。当传感器26检测突起24时，马达16停止运转，而固紧部分11由气缸10推移到等候位置。

如图1所示，第二板件9配有溜槽12用于把螺栓进给到固紧部分11。溜槽12通过进给软管27连接于螺栓送给器(未示出)。

如图1和3所示，溜槽12包括溜槽套筒29、用于夹持螺栓28的颚式夹头30，以及溜槽喷嘴31。溜槽套筒29固定于第二板件9，以便可转动地和可滑动地支承驱动杆18的下端。溜槽喷嘴31夹置在进给软管27与颚式夹头30之间，以便导引经由进给软管27进给到颚式夹头30里面去的螺栓28。

参照图3，颚式夹头30借助于铰链32可枢转地连接于溜槽套筒29的下端。驱动杆18插进颚式夹头30。弹性构件33，诸如橡胶，缠绕在颚式夹头30外壁上用以提供朝向颚式夹头30内部的弹力。

一旦从溜槽喷嘴31接到螺栓28，颚式夹头30将借助于弹性构件33的弹力卡住螺栓28。当驱动杆30转动着向下移动时，颚式夹头30在克服弹性构件33弹力的同时作枢转。亦即，颚式夹头30的一端张开。

下面，将参照图4说明本发明优选实施例的螺栓固紧设备的操作。

当转轴组件4由传送带1推移到固紧位置时，螺栓28通过溜槽12被进给到颚式夹头30里面(步骤S1)。此时，控制部分启动气缸10，从而把第一和第二板件8和9从等候位置向下移动到固紧位置。此外，控制部分启动马达16(步骤S2)，并计算马达16的驱动时间(步骤S3)。

当止动器15接触马达支架3时，第二板件9的移动停止而第一板件8继续向下移动。此时，导引弹簧14受到压缩。此外，如图2所示，由于第一板件8的向下移动，第一偏压弹簧21施加弹力于驱动杆18而第二偏压弹簧34受到压缩，从而使驱动杆18向下移动。

此时，颚式夹头30之中的螺栓被放进驱动杆18的扳手22里面，并被固紧于马达支架3。如果马达16的转矩达到某一预定的转矩(步骤S4)，控制部分确定突起24是否受到传感器26的检测(步骤S5)。当马达16的转矩达到此预定值而且突起24受到传感器26的检测时，控制部分使马达16停止并使气缸10返回其初始位置。

然而，如果即使在马达16的转矩未达到预定转矩，而为了使得马达16具有预定转矩而预先设定的预定时间即已过去(步骤9)，而且如果即使在用于检测突起24的时间已经过去(步骤S7)和马达16的转矩已经达到预定转矩，而突起24还没有受到传感器26的检测(步骤S5)，控制部分确定螺栓28固紧不良(步骤8)。此时，马达16停止而气缸10返回其初始位置(步骤S6)。

当气缸10返回时，第一和第二板件8和9向上移动并由导引弹簧14使彼此间隔开预定的距离。另外，由第一偏压弹簧21向下推移的驱动杆18向上移动并由第二偏压弹簧34使之返回其初始位置。

按照本发明，由于螺栓或者待锁紧的零部件的磨损所造成的不良固紧可以精确地查明，因而可以可靠地固紧螺栓。因此，零部件的生产率提高而次品率降低。

虽然本发明已经参照其优选实施例予以详细示出和说明，但是本技术领域中的技术人员将会理解，在不偏离由所附各项权利要求所限定的本发明的原则和范围的前提下，可在形式和细节上进行各种变形。

Claims (10)

1.一种螺栓固紧设备，所述设备包括：

一支承部分，包括一主机架和一在主机架纵向上装设在主机架上面的导轨；

一装置，用于在从一等候位置移动到一固紧位置的同时把螺栓固紧于一零部件，所述固紧装置可滑动地装设在支承部分上；

一装置，用于把固紧装置从等候位置推移到固紧位置，所述推移装置安装在支承部分上；以及

一控制部分，用于控制第一装置与第二装置。

2.按照权利要求1所述的设备，其中，固紧装置包括第一和第二板件，装设在导轨上并彼所述间隔开一预定的距离；一马达，安装在第一板件上，用于产生驱动力；一止动器，连接于第二板件的底面；一驱动杆，由马达的驱动力使之转动用以固紧螺栓并在其上端处制成一突起；一套筒，固定于第一板件，用于可转动地支承驱动杆并在其内部周边处制成一环形夹板；以及一溜槽，用于把螺栓进给到驱动杆。

3.按照权利要求2所述的设备，固紧装置还包括一驱动轴，用于把马达的驱动力传递给驱动杆；以及一偏压弹簧，用于依靠弹力把驱动杆推向固紧位置，所述偏压弹簧夹置在驱动杆的上部内侧与驱动轴之间。

4.按照权利要求2所述的设备，固紧设备还包括一偏压弹簧，夹置在突起与环形夹板之间，用于向驱动杆提供弹力；以及一传感器，用于检测突起，所述传感器装设在套筒上。

5.按照权利要求2所述的设备，其中，驱动杆具有多边形状，而一用于固紧螺栓的扳手连接于驱动杆的一端。

6.按照权利要求2所述的设备，其中，溜槽包括一螺栓进给器，用于进给螺栓；一溜槽套筒，固定于第二板件，用以可转动地支承驱动杆；一颚式夹头，可枢转地安装在溜槽套筒上用以夹住螺栓；一溜槽喷嘴，用于把螺栓进给器连接于颚式夹头；以及一弹性构件，缠绕在颚式夹头的外壁上，用于提供朝向颚式夹头内部的弹力。

7.按照权利要求1所述的设备，其中，推移装置包括一气缸。

8.一种利用螺栓固紧设备以螺栓固紧零部件的方法，所述方法包括以下各步骤：

把零部件传送到一固紧位置；

把螺栓进给到螺栓固紧设备；

把螺栓固紧设备从等候位置推移到固紧位置，同时驱动螺栓固紧设备的马达；

通过检测螺栓的推进距离、马达的转矩，以及马达的驱动时间来确定是否螺栓适当地得到固紧；以及

使螺栓固紧设备返回等候位置。

9.按照权利要求8所述的方法，其中，确定步骤包括以下各分步骤：

如果马达的转矩达到一预定转矩，而且螺栓对应于预定转矩的推进距离被检测到，判定螺栓是适当固紧的；以及

如果当马达的驱动时间达到一预定时间时马达的转矩没有达到预定转矩，且如果螺栓的推进距离没有检测出来时，判定螺栓是固紧不良的。

10.按照权利要求8所述的设备，其中，螺栓的推进距离等同于螺栓固紧设备的一零件的移动距离。

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