CN208467698U - 全浮机构及包括其的自动拧紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种全浮机构及包括其的自动拧紧装置，所述全浮机构包括基座；全浮机构组件通过X向滑动导轨滑动地设置在所述基座上；X向推动气缸水平固定在所述基座上，并驱动所述全浮机构组件；全浮机构组件包括X向平移单元、Y向旋转浮动单元、Y向平移浮动单元和Z向旋转浮动单元，X向平移单元安装在所述基座上，Y向平移浮动单元和Z向旋转浮动单元安装在X向平移单元上，Y向旋转浮动单元与Z向旋转浮动单元连接。所述自动拧紧装置包括如上所述的全浮机构。本实用新型通过套筒自动修正偏差，将偏差力传递至浮动机构，在轴向压力的作用下，将枪头自动微调对中，可以有效实现目标定位的目的，从而提高制造精度，降低加工成本。

Description

全浮机构及包括其的自动拧紧装置

技术领域

本实用新型涉及汽车领域，特别涉及一种全浮机构及包括其的自动拧紧装置。

背景技术

在汽车领域中，多头自动拧紧，是汽车底盘生产中常用的拧紧方式。图1 为现有技术中扭转梁后桥螺栓拧紧示意图。如图1所示，扭转梁后桥的自动拧紧是其典型的结构。

由于产品结构大，该结构的装配一般采用一次定位，多头同时拧紧，以提高生产效率。传统的设计为：

一、后桥焊接总成采用一面两销定位，定位6个自由度。如图1所示，其中A1-A2-A3为面定位，B-C为销定位。螺栓拧紧100形成多处定位，例如A2-C 基准110、A3基准120、A1-B基准130。

二、因该工位集成多种装配方式(如压装衬套、拧紧连接板等)，拧紧机构采用滑台机构。拧紧时，滑台将拧紧枪送至工位。拧紧完成后，滑台将拧紧枪移出工位。

三、拧紧枪头角度，按产品的设计角度，并采用刚性结构设计。

如上所述传统设计存在下述诸多缺陷：

一、这类紧固一般为冲压焊接结构件、橡胶衬套等的连接，产品的累积误差较大；

二、滑台机构较大，因制造精度、***刚度、***惯性质量大等原因，枪头的重复定位存在误差；

同时，传统工艺装备设计由于上述原因及操作安装的定位误差等因素，造成自动拧紧过程中，产生如下问题：

一、中心无法对齐，导致套筒无法导入螺栓头；

二、套筒偏斜，导致拧紧过程不稳定，拧紧力矩失真；

三、拧紧枪卡死、螺栓损坏等现象。

因此，传统工艺装备设计不仅使产品生产报废率上升，而且对前道焊接、冲压件及相关被连接件的精度要求提升，导致其加工成本也上升。

有鉴于此，本领域技术人员亟待改进现有的多头自动拧紧装置，以期克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中传统工艺设备设计精度不够，且加工成本高等缺陷，提供一种全浮机构及包括其的自动拧紧装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种全浮机构，其特点在于，所述全浮机构包括：

基座；

全浮机构组件，所述全浮机构组件通过X向滑动导轨滑动地设置在所述基座上；

X向推动气缸，所述X向推动气缸水平固定在所述基座上，并驱动所述全浮机构组件；

所述全浮机构组件包括X向平移单元、Y向旋转浮动单元、Y向平移浮动单元和Z向旋转浮动单元，所述X向平移单元安装在所述基座上，所述Y向平移浮动单元和所述Z向旋转浮动单元安装在所述X向平移单元上，所述Y 向旋转浮动单元与所述Z向旋转浮动单元连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述X向平移单元包括两条所述X向滑动导轨。

根据本实用新型的一个实施例，所述Y向平移浮动单元包括：

Y向固定下体，所述Y向固定下体安装在所述X向滑动导轨上，所述X 向推动气缸与所述Y向固定下体连接，使得所述Y向固定下体通过所述X向推动气缸的推动沿所述X向滑动导轨滑动；

Y向移动上体，所述Y向移动上体通过Y向平移导轨与所述Y向固定下体连接，使得所述Y向移动上体相对所述Y向固定下体平移。

根据本实用新型的一个实施例，所述Y向平移浮动单元还包括Y向平移调节部件，所述Y向平移调节部件安装在所述Y向移动上体的外侧壁上，通过第一双向压缩弹簧限制Y向平移。

根据本实用新型的一个实施例，所述Z向旋转浮动单元包括：

Z向固定下体，所述Z向固定下体与所述Y向移动上体为一体结构；

Z向旋转上体，所述Z向旋转上体通过平面轴承与所述Z向固定下体连接，并由Z轴旋转轴贯穿所述Z向固定下体和所述Z向旋转上体，使得所述Z向固定下体和所述Z向旋转上体之间实现旋转。

根据本实用新型的一个实施例，所述Z向旋转浮动单元还包括Z向旋转调节部件，所述Z向旋转调节部件安装在所述Z向旋转上体的外侧壁上，通过第二双向压缩弹簧限制Z向旋转。

根据本实用新型的一个实施例，所述Y向旋转浮动单元包括：

Y向旋转下体，所述Y向旋转下体与所述Z向旋转上体为一体结构；

Y向旋转上体，所述Y向旋转上体通过深沟轴承、Y轴转轴与所述Y向旋转下体连接，使得所述Y向旋转下体和所述Y向旋转上体之间实现旋转。

根据本实用新型的一个实施例，所述Y向旋转浮动单元还包括Y向旋转调节部件，所述Y向旋转调节部件安装在所述Y向旋转上体和所述Y向旋转下体的外侧壁上，通过第三双向压缩弹簧限制Y向旋转。

根据本实用新型的一个实施例，所述拧紧机构组件安装在所述Y向旋转上体上。

本实用新型还公开了一种自动拧紧装置，其特点在于，所述自动拧紧装置包括如上所述的全浮机构，且所述自动拧紧装置还包括：

拧紧机构组件，所述拧紧机构组件安装在所述全浮机构组件上；

拧紧枪对撬气缸，所述拧紧枪对撬气缸水平固定在所述拧紧机构组件上，并驱动所述拧紧机构组件；

拧紧枪，所述拧紧枪安装在所述全浮机构组件上；

当所述拧紧机构组件拧紧启动时，所述X向推动气缸推动所述拧紧枪到指定位置，所述拧紧枪对撬气缸推动所述拧紧枪靠近待拧紧的紧固螺栓。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型全浮机构及包括其的自动拧紧装置中通过套筒自动修正偏差，并将偏差力传递至浮动机构，在轴向压力的作用下，将枪头自动微调对中，可以有效实现目标定位的目的，从而提高制造精度，降低加工成本。

附图说明

本实用新型上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为现有技术中扭转梁后桥螺栓拧紧示意图。

图2为本实用新型自动拧紧装置的立体图。

图3为本实用新型全浮机构的立体图。

图4为本实用新型全浮机构的纵向剖视图。

【附图标记】

螺栓拧紧 100

A2-C基准 110

A3基准 120

A1-B基准 130

全浮机构 200

基座 210

全浮机构组件 220

拧紧机构组件 230

X向推动气缸 240

拧紧枪对撬气缸 250

拧紧枪 260

X向滑动导轨 221

Y向固定下体 222

Y向移动上体 223

Y向平移调节部件 224

Y向平移导轨 2231

Z向固定下体 225

Z向旋转上体 226

Z向旋转调节部件 227

平面轴承 2261

Z轴旋转轴 2262

Y向旋转下体 228

Y向旋转上体 229

Y向旋转调节部件 2291

深沟轴承 2292

Y轴转轴 2293

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。现在将详细参考本实用新型的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。

此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。

此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

图2为本实用新型自动拧紧装置的立体图。图3为本实用新型全浮机构的立体图。图4为本实用新型全浮机构的纵向剖视图。

如图2至图4所示，本实用新型公开了一种自动拧紧装置200，其包括基座210、全浮机构组件220、拧紧机构组件230、X向推动气缸240、拧紧枪对撬气缸250和拧紧枪260。其中，全浮机构组件220通过X向滑动导轨221滑动地设置在基座210上。拧紧机构组件230安装在全浮机构组件220上。X向推动气缸240水平固定在基座210上，并驱动全浮机构组件220。拧紧枪对撬气缸250水平固定在拧紧机构组件230上，并驱动拧紧机构组件230。拧紧枪260安装在全浮机构组件220上。这样，当拧紧机构组件230拧紧启动时，X 向推动气缸240推动拧紧枪260到指定位置，拧紧枪对撬气缸250推动拧紧枪 260靠近待拧紧的紧固螺栓。

优选地，全浮机构组件220包括X向平移单元、Y向旋转浮动单元、Y向平移浮动单元和Z向旋转浮动单元。所述X向平移单元安装在所述基座上，所述Y向平移浮动单元和所述Z向旋转浮动单元安装在所述X向平移单元上，所述Y向旋转浮动单元与所述Z向旋转浮动单元连接。

其中，所述X向平移单元包括两条X向滑动导轨221。所述Y向平移浮动单元包括Y向固定下体222、Y向移动上体223和Y向平移调节部件224。Y 向固定下体222安装在X向滑动导轨221上，X向推动气缸240与Y向固定下体222连接，使得Y向固定下体222通过X向推动气缸240的推动沿X向滑动导轨221滑动。Y向移动上体223通过Y向平移导轨2231与Y向固定下体222连接，使得Y向移动上体223相对Y向固定下体222平移。Y向平移调节部件224安装在Y向移动上体223的外侧壁上，通过第一双向压缩弹簧限制Y 向平移，并可以通过调节所述第一双向压缩弹簧的预紧力，控制平移刚度。

进一步地，所述Z向旋转浮动单元包括Z向固定下体225、Z向旋转上体 226和Z向旋转调节部件227。其中，Z向固定下体225与Y向移动上体223 为一体结构(即同一个结构体)。Z向旋转上体226通过平面轴承2261与Z 向固定下体225连接，并由Z轴旋转轴2262贯穿Z向固定下体225和Z向旋转上体226，使得Z向固定下体225和Z向旋转上体226之间实现旋转。Z向旋转调节部件227安装在Z向旋转上体226的外侧壁上，通过第二双向压缩弹簧限制Z向旋转，并且可以通过调节所述第二双向压缩弹簧的预紧力，控制旋转刚度。

更进一步地，所述Y向旋转浮动单元包括Y向旋转下体228、Y向旋转上体229和Y向旋转调节部件2291。其中，Y向旋转下体228与Z向旋转上体 226为一体结构。Y向旋转上体229通过深沟轴承2292、Y轴转轴2293与Y 向旋转下体228连接，使得Y向旋转下体228和Y向旋转上体229之间实现旋转。Y向旋转调节部件2291安装在Y向旋转上体229和Y向旋转下体228的外侧壁上，通过第三双向压缩弹簧限制Y向旋转，并且可以通过调节所述第三双向压缩弹簧的预紧力，控制旋转刚度。相应地，拧紧机构组件230安装在Y 向旋转上体229上。

根据上述结构描述，拧紧机构组件230安装于本全浮机构组件上。拧紧启动时，全浮机构组件220上的X向推动气缸240推动拧紧枪260到指定位置，拧紧枪对撬气缸250推动枪头对撬套筒靠近紧固螺栓，接触时如果套筒与螺栓头、螺母不同轴，或者角度有偏差，套筒自动修正该偏差，并将偏差力传递至浮动机构，在轴向压力的作用下，将枪头自动微调对中，从而实现目标定位的设计目标。此处目标定位是指拧紧枪头随拧紧目标紧固件螺栓和螺母的位置定位。

综上所述，本实用新型用于自动拧紧多头螺栓的全浮机构中通过套筒自动修正偏差，并将偏差力传递至浮动机构，在轴向压力的作用下，将枪头自动微调对中，可以有效实现目标定位的目的，从而提高制造精度，降低加工成本。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种全浮机构，其特征在于，所述全浮机构包括：

基座；

全浮机构组件，所述全浮机构组件通过X向滑动导轨滑动地设置在所述基座上；

X向推动气缸，所述X向推动气缸水平固定在所述基座上，并驱动所述全浮机构组件；

所述全浮机构组件包括X向平移单元、Y向旋转浮动单元、Y向平移浮动单元和Z向旋转浮动单元，所述X向平移单元安装在所述基座上，所述Y向平移浮动单元和所述Z向旋转浮动单元安装在所述X向平移单元上，所述Y向旋转浮动单元与所述Z向旋转浮动单元连接。

2.如权利要求1所述的全浮机构，其特征在于，所述X向平移单元包括两条所述X向滑动导轨。

3.如权利要求2所述的全浮机构，其特征在于，所述Y向平移浮动单元包括：

Y向固定下体，所述Y向固定下体安装在所述X向滑动导轨上，所述X向推动气缸与所述Y向固定下体连接，使得所述Y向固定下体通过所述X向推动气缸的推动沿所述X向滑动导轨滑动；

Y向移动上体，所述Y向移动上体通过Y向平移导轨与所述Y向固定下体连接，使得所述Y向移动上体相对所述Y向固定下体平移。

4.如权利要求3所述的全浮机构，其特征在于，所述Y向平移浮动单元还包括Y向平移调节部件，所述Y向平移调节部件安装在所述Y向移动上体的外侧壁上，通过第一双向压缩弹簧限制Y向平移。

5.如权利要求3所述的全浮机构，其特征在于，所述Z向旋转浮动单元包括：

Z向固定下体，所述Z向固定下体与所述Y向移动上体为一体结构；

Z向旋转上体，所述Z向旋转上体通过平面轴承与所述Z向固定下体连接，并由Z轴旋转轴贯穿所述Z向固定下体和所述Z向旋转上体，使得所述Z向固定下体和所述Z向旋转上体之间实现旋转。

6.如权利要求5所述的全浮机构，其特征在于，所述Z向旋转浮动单元还包括Z向旋转调节部件，所述Z向旋转调节部件安装在所述Z向旋转上体的外侧壁上，通过第二双向压缩弹簧限制Z向旋转。

7.如权利要求5所述的全浮机构，其特征在于，所述Y向旋转浮动单元包括：

Y向旋转下体，所述Y向旋转下体与所述Z向旋转上体为一体结构；

Y向旋转上体，所述Y向旋转上体通过深沟轴承、Y轴转轴与所述Y向旋转下体连接，使得所述Y向旋转下体和所述Y向旋转上体之间实现旋转。

8.如权利要求7所述的全浮机构，其特征在于，所述Y向旋转浮动单元还包括Y向旋转调节部件，所述Y向旋转调节部件安装在所述Y向旋转上体和所述Y向旋转下体的外侧壁上，通过第三双向压缩弹簧限制Y向旋转。

9.一种自动拧紧装置，其特征在于，所述自动拧紧装置包括如权利要求1-8任意一项所述的全浮机构，且所述自动拧紧装置还包括：

拧紧机构组件，所述拧紧机构组件安装在所述全浮机构组件上；

拧紧枪对撬气缸，所述拧紧枪对撬气缸水平固定在所述拧紧机构组件上，并驱动所述拧紧机构组件；

拧紧枪，所述拧紧枪安装在所述全浮机构组件上；

当所述拧紧机构组件拧紧启动时，所述X向推动气缸推动所述拧紧枪到指定位置，所述拧紧枪对撬气缸推动所述拧紧枪靠近待拧紧的紧固螺栓。