CN211361282U - 拧螺母装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于紧固件技术领域，尤其涉及一种拧螺母装置。其包括机架及安装于机架上的拧螺母机构和位置调整机构，拧螺母机构包括安装座、套筒和旋转驱动件，套筒的一端设置有嵌套部，旋转驱动件与套筒驱动连接以驱动套筒旋转从而使嵌套部带动螺母旋转并拧紧螺母，位置调整机构用于调整拧螺母机构相对螺母的位置从而将嵌套部移动至螺母的正上方。该拧螺母装置能够自动拧紧螺母，且拧螺母机构在作业前，位置调整机构能根据螺母位置自动调整的位置，确保拧螺母机构先移动至准确的位置后再执行拧紧操作，拧螺母机构的移动及定位通过位置调整机构自主调整，无需人工参与，自动化程度高，能够有效降低作业人员的劳动强度，提高螺母拧紧的作业效率。

Description

拧螺母装置

技术领域

本实用新型属于紧固件技术领域，尤其涉及一种拧螺母装置。

背景技术

在机械工程领域，螺母是十分常见的紧固件，其常与螺栓或者螺杆配合使用；使用时，需要借助外力将螺母拧紧，方可起到紧固作用。现有技术中，常采用钩头扳手执行拧紧操作，作业时，作业人员手持钩头扳手人工拧紧螺母，人工作业劳动强度大，作业效率低。此外，人工拧紧螺母时，无法准确的控制作用于螺母的拧紧扭矩，作业人员靠经验判断螺母是否拧紧，常会出现预判不准确而导致螺母拧紧不到位，或是施力过大出现滑丝损伤螺母。

随着机械化及自动化产业的发展，市场上出现了一类能够拧紧螺母的拧螺母机，然而，使用时，拧螺母机无法根据螺母的具***置，自动调整其拧紧头相对螺母位置，往往需要人工控制拧螺母机移动，使其拧紧头正对螺母，方可执行后续的拧紧操作。如此，即使使用拧螺母机拧紧螺母，其作业过程仍然需要人工进行辅助，无法完全脱离人工自主作业，自动化程度有待进一步提升。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种拧螺母装置，旨在解决现有技术的拧螺母机自动化程度较低、作业时需要人工辅助移动定位的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种拧螺母装置，包括：

机架，

拧螺母机构，安装于所述机架上，所述拧螺母机构包括安装座，以及安装于所述安装座上并用于适配嵌套螺母的套筒和用于驱动所述套筒旋转以提供拧紧扭矩的旋转驱动件，所述套筒远离所述安装座的一端设置有用于适配嵌套所述螺母的嵌套部，所述旋转驱动件的动力输出轴与所述套筒驱动连接，并用于驱动所述套筒绕自身轴线旋转从而使所述嵌套部带动所述螺母旋转并拧紧所述螺母；

位置调整机构，安装于所述机架上，并用于调整所述拧螺母机构相对螺母的位置，所述位置调整机构的驱动端与所述安装座驱动连接，以驱动所述安装座带动所述套筒移动，使所述嵌套部移动至螺母的正上方。

进一步地，所述位置调整机构包括固定板、X轴调整组件和Y轴调整组件，所述固定板安装于所述机架上，所述Y轴调整组件和所述X轴调整组件从上至下依次叠设安装于所述固定板上，所述Y轴调整组件与所述安装座固定，并用于驱动所述安装座于Y轴方向上作往复移动，所述X轴调整组件与所述Y轴调整组件驱动连接，并用于驱动所述Y轴调整组件带动所述安装座一起于X轴方向上作往复移动，所述X轴方向和所述Y轴方向均与所述套筒的轴线方向相垂直。

进一步地，所述X轴调整组件包括第一连接座和用于驱动所述第一连接座沿X轴方向作往复移动的X轴驱动模组，所述Y轴调整组件包括第二连接座和用于驱动所述第二连接座沿Y轴方向往复移动的Y轴驱动模组；所述X轴驱动模组安装于所述固定板上，所述第一连接座滑动设置在所述固定板上，所述Y轴驱动模组安装于所述第一连接座上，所述第二连接座滑动设置在所述第一连接座上并与所述安装座相连。

进一步地，所述第一连接座开设有第一穿插孔，所述第二连接座开设有第二穿插孔，所述固定板开设有第三穿插孔；

所述安装座包括用于供所述套筒穿设安装的安装筒，所述安装筒的第一端与所述第二穿插孔过盈配合连接，所述安装筒的第二端穿过所述第一穿插孔并伸出至所述第三穿插孔外，所述第三穿插孔的内径大于所述安装筒的外径，所述第一穿插孔的内径大于或等于所述第三穿插孔的内径，所述嵌套部所在的端部从所述安装筒的第二端伸出；

所述Y轴驱动模组驱动所述第二连接座带动所述安装筒沿Y轴方向往复移动，从而带动所述套筒于所述第三穿插孔内沿Y轴方向移动，所述X轴驱动模组驱动所述第一连接座带动所述第二连接座沿X轴方向往复移动，从而带动所述安装筒连同所述套筒于所述第三穿插孔内沿X轴方向移动，以使所述嵌套部移动至螺母的正上方。

进一步地，所述X轴驱动模组包括第一驱动电机、第一传动齿轮、第一传动齿条和第一滑动连接结构，所述第一驱动电机安装于所述固定板上，所述第一传动齿条安装于所述第一连接座上并沿X轴方向延伸设置，所述第一连接座通过所述第一滑动连接结构与所述固定板滑动连接，所述第一传动齿轮套接于所述第一驱动电机的驱动轴上并与所述第一传动齿条啮合连接，所述第一驱动电机驱动所述第一传动齿轮旋转，从而带动所述第一传动齿条拉动所述第一连接座沿X轴方向于所述固定板上滑行移动；

所述Y轴驱动模组包括第二驱动电机、第二传动齿轮、第二传动齿条和第二滑动连接结构，所述第二驱动电机安装于所述第一连接座的侧部，所述第二传动齿条安装于所述第二连接座上并沿Y轴方向延伸设置，所述第二连接座通过所述第二滑动连接结构与所述第一连接座滑动连接，所述第二传动齿轮套接于所述第二驱动电机的驱动轴上并与所述第二传动齿条啮合连接，所述第二驱动电机驱动所述第二传动齿轮旋转，从而带动所述第二传动齿条拉动所述第二连接座沿Y轴方向于所述第一连接座上滑行移动。

进一步地，所述拧螺母机构还包括传动组件，所述传动组件包括传动轴，所述传动轴穿设于所述安装筒内，所述传动轴和所述套筒均具有相对的第一端和第二端，所述嵌套部设置于所述套筒的第一端，所述套筒的第二端与所述传动轴的第二端连接，所述传动轴能在外力作用下于所述安装筒内沿自身轴线方向上下往复移动，从而带动所述套筒上下往复移动以使所述嵌套部嵌套或脱离所述螺母。

进一步地，所述传动组件还包括啮合连接的主动齿轮与从动齿轮，所述安装座还包括安装板，所述旋转驱动件安装于所述安装板上，所述旋转驱动件的动力输出轴与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮和所述从动齿轮沿水平方向转动安装于所述安装板上，所述安装板正对所述从动齿轮的位置处开设有连接通孔，所述安装筒固定于所述安装板的下方，所述传动轴的第一端从所述连接通孔穿出并与所述从动齿轮套接。

进一步地，所述传动组件还包括花键螺母、第一轴承和第二轴承，所述第一轴承嵌固于所述连接通孔内，所述花键螺母套设于所述传动轴的第一端，所述花键螺母与所述传动轴形成滚珠花键，所述花键螺母穿设所述第一轴承且与所述第一轴承的内圈固定，所述花键螺母的一端伸出所述安装板并与所述从动齿轮键联接，所述第二轴承嵌固于所述安装筒内，所述花键螺母的另一端延伸出所述连接通孔并与所述第二轴承的内圈固定，以通过所述第二轴承与所述安装筒转动连接。

进一步地，所述传动轴的第二端与所述套筒的第二端通过传动连接件连接，所述传动连接件包括第一连接头、第二连接头和连接节，所述第一连接头连接于所述传动轴的第二端，所述第二连接头连接于所述套筒的第二端，所述第二连接头通过所述连接节与所述第一连接头转动连接，从而使所述套筒能够相对所述传动轴转动。

进一步地，所述拧螺母机构还包括用于限定所述套筒与所述传动轴同轴连接的定位组件，所述定位组件包括与所述传动轴同轴设置并套设于所述传动轴外的弹性定位件，所述弹性定位件的一端与所述传动轴相连，所述弹性定位件的另一端与所述套筒相连并弹性抵推所述套筒，以使所述套筒的轴线与所述传动轴的轴线保持重合。

本实用新型提供的拧螺母装置中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：设置拧螺母机构用于执行拧螺母作业，设置位置调整机构用于调整拧螺母机构相对螺母的位置，作业时，位置调整机构先根据螺母的具***置驱动安装座带动套筒移动，并使套筒的嵌套部移动至螺母的正上方，并使嵌套部与螺母嵌套连接，随后，再启动旋转驱动件输出拧紧扭矩，旋转驱动件的动力输出轴驱动套筒绕自身轴线旋转，套筒旋转同时带动嵌套于螺母上的嵌套部旋转从而将螺母拧紧，螺母拧紧后再将套筒移动至嵌套部脱离螺母即可。如此，使用该拧螺母装置，不仅能够实现螺母的自动拧紧，且拧螺母机构在执行拧紧作业前，位置调整机构还能根据螺母的具***置自动调整拧螺母机构相对螺母的位置，确保拧螺母机构先移动至准确的位置后再执行拧紧操作，拧螺母机构的移动及定位通过位置调整机构自主调整，无需人工参与，自动化程度高，能够有效降低作业人员的劳动强度，提高螺母拧紧的作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的拧螺母装置的结构示意图；

图2为图1所示的拧螺母装置的另一视角的结构示意图；

图3为图1所示的拧螺母装置的剖视图一；

图4为图1所示的拧螺母装置的剖视图二；

图5为图1所示的拧螺母装置的仰视图；

图6为图1所示的拧螺母装置的位置调整机构的结构示意图；

图7为图6所示的位置调整机构的分解示意图；

图8为图1所示的拧螺母装置的拧螺母机构的结构示意图；

图9为图8所示的拧螺母机构的分解示意图；

图10为沿图8中A-A线的剖切视图；

图11为图8所示的拧螺母机构的部分分解示意图。

其中，图中各附图标记：

10—套筒 11—嵌套部 20—旋转驱动件

21—动力输出轴 22—驱动电机 23—减速机

24—X轴调整组件 25—Y轴调整组件 30—安装座

31—安装板 32—安装筒 40—传动组件

41—主动齿轮 42—从动齿轮 43—传动轴

44—传动连接件 45—花键螺母 46—第一轴承

47—第二轴承 50—定位组件 51—弹性定位件

52—第一弹簧固定座 53—第二弹簧固定座 100—拧螺母机构

111—环形抵持壁 200—位置调整机构 201—固定板

241—第一连接座 242—X轴驱动模组 252—Y轴驱动模组

251—第二连接座 311—连接通孔 431—止脱销钉

441—第一连接头 442—第二连接头 443—连接节

2011—第三穿插孔 2311—减速机固定座 2411—第一穿插孔

2421—第一驱动电机 2422—第一传动齿轮 2423—第一传动齿条

2424—第一滑轨 2425—第一滑块 2511—第二穿插孔

2521—第二驱动电机 2522—第二传动齿轮 2523—第二传动齿条

2524—第二滑轨 2525—第二滑块 2526—安装块

4411—第一连接孔 4412—第一连接耳 4421—第二连接孔

4422—第二连接耳 4431—第一连接轴 4432—第二连接轴。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图1～11描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～11所示，本实用新型实施例提供了一种拧螺母装置，适用于对机械结构上的螺母进行安装及检修等，尤其适用于需要使用大扭矩才能拧紧的螺母，如150NM以上的扭矩等。具体地，如图1～4所示，该拧螺母装置包括机架(图未示)和安装于机架上的拧螺母机构100和位置调整机构200，其中，拧螺母机构100包括安装座30，以及安装于安装座30上并用于适配嵌套螺母的套筒10和用于驱动套筒10旋转以提供拧紧扭矩的旋转驱动件20，套筒10远离安装座30的一端设置有用于适配嵌套螺母的嵌套部11，旋转驱动件20的动力输出轴与套筒10驱动连接，并用于驱动套筒10绕自身轴线旋转从而使嵌套部11带动螺母旋转并拧紧螺母；位置调整机构200用于调整拧螺母机构100相对螺母的位置，位置调整机构200的驱动端与安装座30驱动连接，以驱动安装座30带动套筒10和旋转驱动件20移动，使嵌套部11移动至螺母的正上方。具体地，如图5所示，嵌套部11为凹设于套筒10端部并能够容置螺母的凹槽，且凹槽的内壁面具有与螺母形状相适配的环形抵持壁111，比如，当待拧紧的螺母为六角螺母时，环形抵持壁111具有与螺母六个侧壁相对应的六个抵持壁面；如此，当螺母嵌套于嵌套部11内时，螺母的外壁面与环形抵持壁111相贴触，当套筒10旋转时，螺母抵紧于环形抵持壁111，并能够跟随套筒10一同旋转。

本实用新型实施例的拧螺母装置，其设置有拧螺母机构100用于执行拧螺母作业，设置有位置调整机构200用于调整拧螺母机构100相对螺母的位置，作业时，位置调整机构200先根据螺母的具***置驱动安装座30带动套筒10移动，并使套筒10的嵌套部11移动至螺母的正上方，嵌套部11与螺母嵌套连接，随后，再启动旋转驱动件20输出拧紧扭矩，旋转驱动件20的动力输出轴驱动套筒10绕自身轴线旋转，套筒10旋转同时带动嵌套于螺母上的嵌套部11旋转从而将螺母拧紧，螺母拧紧后再将套筒10移动至嵌套部11脱离螺母即可。如此，使用该拧螺母装置，不仅能够实现螺母的自动拧紧，且拧螺母机构100在执行拧紧作业前，位置调整机构200还能根据螺母的具***置自动调整拧螺母机构100相对螺母的位置，确保拧螺母机构100先移动至准确的位置后再执行拧紧操作，拧螺母机构100的移动及定位通过位置调整机构200自主调整，无需人工参与，螺母拧紧操作机械化、自动化程度高，能够有效地降低作业人员的劳动强度，提高作业效率。

并且，拧螺母过程中，还能通过控制旋转驱动件20的动力输出大小控制施加给螺母的拧紧扭矩，操作前设定旋转驱动件20的扭矩输出大小，使其与螺母拧紧所需的扭矩相匹配，旋转驱动件20驱动套筒10将指定大小的扭矩作用至螺母后，旋转驱动件20便可自动停机，不会出现由于扭矩过大损伤螺母、或是扭矩过小螺母拧紧不到位的情况，拧紧后的螺母不易松动、紧固连接更加稳定可靠。在一些具体的实施例中，位置调整机构200的电动部件与拧螺母装置外部的控制装置(图未示)通讯连接，外部控制装置通过能够获取螺母的位置信息，如在机架上安装CCD对螺母进行拍摄，以获取螺母相对嵌套部11的位置信息等，并计算出套筒10相对螺母的精准位置，从而控制位置调整机构200根据计算数据驱动拧螺母机构100进行位置调整，从而调整套筒10相对螺母的位置，以使嵌套部11移动至螺母的正上方。

在本实用新型的另一实施例中，如图1和图2所示，位置调整机构200包括固定板201、X轴调整组件24和Y轴调整组件25，固定板201安装于机架上，Y轴调整组件25和X轴调整组件24从上至下依次叠设安装于固定板201上，Y轴调整组件25与安装座30固定，并用于驱动安装座30于Y轴方向上作往复移动，X轴调整组件24与Y轴调整组件25驱动连接，并用于驱动Y轴调整组件25带动安装座一起于X轴方向上作往复移动，X轴方向和Y轴方向均与套筒10的轴线方向即与图1和图2中Z轴方向相垂直，其中，X轴、Y轴方向为水平方向，Z轴方向为竖直方向。具体地，设置X轴调整组件24驱动拧螺母机构100沿X轴方向运动，设置Y轴调整组件25驱动拧螺母机构100沿Y轴方向移动，即位置调整机构200驱动拧螺母机构100在垂直于套筒10轴线(Z轴)的平面内移动，从而将拧螺母机构100的套筒10移动至螺母的正上方，而套筒10于Z轴方向上相对螺母的远近距离则可以由外部的驱动机构进行驱动。作业时，先启动位置调整机构200驱动拧螺母机构100于X、Y轴方向移动，当移动至嵌套部11位于螺母的正上方时，再启动外部的驱动机构驱动套筒10朝螺母移动，至嵌套部11嵌套螺母，拧紧操作作业完毕后，外部驱动机构再驱动套筒10背离螺母移动至嵌套部11脱离螺母即可。

在本实施例中，如图1～4所示，X轴调整组件24包括第一连接座241和用于驱动第一连接座241沿X轴方向作往复移动的X轴驱动模组242，Y轴调整组件25包括第二连接座251和用于驱动第二连接座251沿Y轴方向往复移动的Y轴驱动模组252；X轴驱动模组242安装于固定板201上，第一连接座241滑动设置在固定板201上，Y轴驱动模组252安装于第一连接座241上，第二连接座251滑动设置在第一连接座241上并与安装座30相连。需要调整拧螺母机构100的位置时，启动Y轴驱动模组252，Y轴驱动模组252驱动第二连接座251带动安装座30于Y轴方向上移动，从而带动套筒10从Y轴方向上移动至从侧部正对螺母，随后在启动X轴驱动模组242，X轴驱动模组242驱动第一连接座241带动第二连接座251连同安装座30于X轴方向上一同移动，从而带动套筒10从X轴方向上从螺母的侧部移动至螺母的正上方即可，位置调整机构200结构及其位置调整过程简单。

在本实施例中，如图3～5所示，第一连接座241开设有第一穿插孔2411，第二连接座251开设有第二穿插孔2511，固定板201开设有第三穿插孔2011，；安装座30包括用于供套筒10穿设安装的安装筒32，安装筒32的第一端与第二穿插孔2511过盈配合连接，即第二连接座251套接于安装筒32的第一端，X轴驱动模组242驱动第二连接座251移动带动插接于第二连接座251内的安装筒32移动，从而进一步带动穿设于安装筒32内的套筒10移动；进一步地，安装筒32的第二端穿过第一穿插孔2411并伸出至第三穿插孔2011外，第三穿插孔2011的内径大于安装筒32的外径，第一穿插孔2411的内径大于或等于第三穿插孔2011的内径，嵌套部11所在的端部从安装筒32的第二端伸出，如此，套筒10的第一端即设置有嵌套部11的端部能够在第三穿插孔2011限定的范围内沿Y轴或者X轴往复移动，对于需要微调嵌套部11与螺母相对位置的情况而言，将套筒10的位置移动限定在一定的范围内，有助于快速的将套筒10移动至指定位置，位置调整时的误差也相对较小。比如，使用本实施例的拧螺母装置用于拧紧列车轨道上的螺母时，拧螺母装置被安装于外部的检修台车上，且套筒10的嵌套部11在检修过程中始终悬设于轨道的上方，当需要拧紧某一螺母时，通过检修台车驱动拧螺母装置进行大距离的位置转移，位置转移后套筒10便已经移动至对应螺母的上方，此时，仅需要略微调整套筒10的位置，使其嵌套部11移动至正对螺母即可。

具体地，在本实施例中，如图1、图2和图5所示，Y轴驱动模组252驱动第二连接座251带动安装筒32沿Y轴方向往复移动，从而带动套筒10于第三穿插孔2011内沿Y轴方向移动，X轴驱动模组242驱动第一连接座241带动第二连接座251沿X轴方向往复移动，从而带动安装筒32连同套筒于第三穿插孔2011内沿X轴方向移动，从而使嵌套部11移动至螺母的正上方。

优选地，在本实施例中，初始状态下，即位置调整机构200未对套筒10进行位置调整之前，第二穿插孔2511、第一穿插孔2411和第三穿插孔2011三者同轴设置，且三者的轴线与安装筒32的轴线重合，如此，确保安装筒32悬设于第一穿插孔2411和第三穿插孔2011的正中间，当X轴驱动模组242和Y轴驱动模组252驱动拧螺母机够100进行位置调整时，安装筒32(套筒10)可以于前后左右四个方向于第三穿插孔2011内调整位置，且四个方向具有相同的调整行程，套筒10位置调整更加灵活。当然，在一些其他的实施例中，在满足安装筒32与位置调整机构200的定位安装的前提下，即满足第二穿设孔2511与安装筒32同轴的前提下，第一穿插孔2411和第三穿插孔2011也可不与第二穿设孔2511同轴，而可以根据实际需求进行设计。

在本实用新型的另一实施例中，如图4、图6和图7所示，X轴驱动模组242具体包括第一驱动电机2421、第一传动齿轮2422、第一传动齿条2423和第一滑动连接结构(图中未标注)，第一驱动电机2421安装于固定板201上，第一传动齿条2423安装于第一连接座241上并沿X轴方向延伸设置，第一连接座241通过第一滑动连接结构与固定板201滑动连接，第一传动齿轮2422套接于第一驱动电机2421的驱动轴上并与第一传动齿条2423啮合连接，第一驱动电机2421驱动第一传动齿轮2422旋转，从而带动第一传动齿条2423拉动第一连接座241沿X轴方向于固定板201上滑行移动，X轴驱动模组242结构简单，组装方便。具体地，在本实施例中，如图4和图7所示，第一滑动连接结构包括第一滑轨2424和第一滑块2425，第一滑轨2424沿X轴方向布设于固定板201上，第一滑块2425设置于第一连接座241对应第一滑块2425的位置处，具体地，第一连接座241为内部中空的空心座，第一滑轨2424和第一滑块2425均收容于第一连接座241的内部，从而可以避免外界灰尘等杂物影响第一滑轨2424和第一滑块2425的滑动配合，如此，设置第一滑动连接结构用以限定第一连接座241于固定板201上的移动方向，确保第一连接座241仅能够沿X轴方向进行移动，从而进一步地提高位置调整机构200的位置调整精度。

进一步地，如图3、图6和图7所示，Y轴驱动模组252具体包括第二驱动电机2521、第二传动齿轮2522、第二传动齿条2523和第二滑动连接结构(图中未标注)，第二驱动电机2521安装于第一连接座241的侧部，具体地，第二驱动电机2521通过安装块2526安装于第一连接座241的侧部，第二传动齿条2523安装于第二连接座251上并沿Y轴方向延伸设置，第二连接座251通过第二滑动连接结构与第一连接座241滑动连接，第二传动齿轮2522套接于第二驱动电机2521的驱动轴上并与第二传动齿条2523啮合连接，第二驱动电机2521驱动第二传动齿轮2522旋转，从而带动第二传动齿条2523拉动第二连接座251沿Y轴方向于第一连接座241上滑行移动，Y轴驱动模组252结构简单，组装方便。具体地，在本实施例中，如图3和图7所示，第二滑动连接结构包括第二滑轨2524和第二滑块2525，第二滑轨2524沿Y轴方向布设于固定板201上，第二滑块2525设置于第二连接座251对应第二滑块2525的位置处，更具体地，第二连接座251为内部中空的空心座，第二滑轨2524和第二滑块2525均收容于第二连接座251的内部，从而可以避免外界灰尘等杂物影响第二滑轨2524和第二滑块2525的滑动配合，如此，设置第二滑动连接结构用以限定第二连接座251于第一连接座241上的移动方向，确保第二连接座251仅能够沿Y轴方向进行移动，从而更进一步地提高位置调整机构200的位置调整精度。

更进一步地，在本实施例中，第一连接座241和第二连接座251均为空心的长方体座，第一传动齿条2423固定于第一连接座241的一个侧壁上，第二驱动电机2521固定于第一连接座241设有第一传动齿条2423的侧壁上，第二传动齿条2523固定于第二连接座251的一个侧壁上，第一传动齿条2423与第二传动齿条2523垂直。

在本实用新型的另一实施例中，如图1及图8～10所示，拧螺母机构100还包括传动组件40，传动组件40包括传动轴43，传动轴43穿设于安装筒32内，传动轴43和套筒10均具有相对的第一端和第二端，嵌套部11设置于套筒10的第一端，套筒10的第二端与传动轴43的第二端连接，传动轴43能在外力作用下于安装筒32内沿自身轴线方向(即图1中Z轴方向)上下往复移动，从而带动套筒10上下往复移动以使嵌套部11嵌套或脱离螺母。如此，设置传动组件40进行传动，传动组件40将旋转驱动件20的拧紧扭矩即可通过传动轴43传递至套筒10。

进一步地，在本实施例中，如图8～10所示，传动组件40还包括啮合连接的主动齿轮41和从动齿轮42，安装座30还包括安装板31，旋转驱动件20安装于安装板31上，旋转驱动件20的动力输出轴与主动齿轮41连接，主动齿轮41和从动齿轮42沿水平方向转动安装于安装板31上，具体地，主动齿轮41安装于安装板31的一侧部，从动齿轮42安装于安装板31的另一侧部，从动齿轮42和主动齿轮41在竖直方向错位设置，使从动齿轮42上方空间空余，不会干涉其他物件。安装板31正对从动齿轮42的位置处开设有连接通孔311，安装筒32固定于安装板31的下方，传动轴43的第一端从连接通孔311穿出并与从动齿轮42套接。如此，启动旋转驱动件20，旋转驱动件20的动力输出轴21旋转并带动主动齿轮41旋转，主动齿轮41旋转带动从动齿轮42旋转，从动齿轮42带动传动轴43绕自身轴线旋转，传动轴43再进一步带动套筒10绕自身轴线旋转，从而拧紧螺母。传动结构简单紧凑，有助于缩小拧紧机构的整体体积，且通过主动齿轮41和从动齿轮42啮合传递拧紧扭矩，对于需要不同拧紧扭矩的螺母而言，可以通过更换具有不同传动比的主动齿轮41和从动齿轮42来实现，使用更加灵活方便。

当使用本实施例的拧螺母装置执行拧紧操作时，传动轴43在外力作业下沿自身轴线于安装筒32内向下移动，并驱动套筒10的第一端移动至靠近螺母，以使套筒10第一端的嵌套部11嵌套螺母，反之，拧紧作业完毕，传动轴43再在外力作业下带动套筒10反向移动至使嵌套部11脱离螺母即可。从动齿轮42上方未设置其他结构，从动齿轮42上方预留有足够大的空间用于安装驱动传动轴43上下移动的外部驱动机构，外部驱动机构的设置不受拧紧机构自身其他结构的影响，使得本实施例的拧螺母机构100能够更好的与外界设备配合使用，并且，能够通过更换不同尺寸大小的从动齿轮42来确定预留大小合适的安装空间，以匹配不同体积大小的驱动机构，设备改装不会干涉其他原有结构。

更进一步地，在本实施例中，如图9～11所示，传动组件40还包括花键螺母45、第一轴承46和第二轴承47，第一轴承46嵌固于连接通孔311内，从动齿轮42套接于花键螺母45外，花键螺母45套设于传动轴43的第一端，花键螺母45与传动轴43形成滚珠花键；花键螺母45穿设第一轴承46且与第一轴承46的内圈固定，花键螺母45的一端伸出于安装板31且与从动齿轮42键联接，如平键连接等，第二轴承47嵌固于安装筒32内，花键螺母45的另一端延伸出连接通孔311并与第二轴承47的内圈固定，以通过第二轴承47与安装筒32转动连接。

具体地，在本实施例中，如图9和图11所示，传动轴43为花键轴，其第一端的外壁面上均匀间隔凸设有若干轨道凸起(图未示)，例如在传动轴43外周壁呈120°等分排列的三条轨道凸起，在传动轴43的外周壁形成六条负载滚珠列，将花键螺母相应部位的滚珠夹持在对应轨道凸起左右两侧的负载滚珠列，如此，能够减小传动轴43的外壁面与花键螺母45的外壁面之间摩擦力，从而节省驱动传动轴43上下移动的外界作用力。更具体地，传动轴43的中间部位还垂直连接有止脱销钉431，止脱销钉431的长度大于花键螺母45的外径，止脱销钉431能够用于防止传动轴43在外力作用下拉动至从安装筒32内脱出。

在本实用新型的另一实施例中，如图9～11所示，传动轴43的第二端与套筒10的第二端通过传动连接件44连接，传动连接件44包括第一连接头441、第二连接头442和连接节443，第一连接头441连接于传动轴43的第二端，第二连接头442连接于套筒10的第二端，第二连接头442通过连接节443与第一连接头441转动连接。如此，套筒10能够相对传动轴43转动，当套筒10移动至嵌套部111与螺母套接时，可能出现螺母与传动轴43不同心的情况，而通过设置上述的传动连接件44，套筒10转动调整其与传动轴43的之间的连接角度，螺母与传动轴43同轴转动，螺母转动更加顺畅，拧紧操作更加省力可靠。

具体地，在本实施例中，如图9～11所示，连接节443的侧壁上凸伸有呈十字交叉布设的的第一连接轴4431和第二连接轴4432，第一连接头441通过第一连接轴4431与连接节443转动连接，第二连接头442通过第二连接轴4432与连接节443转动连接，第一连接头441、连接节443及第二连接头442共同形成万向节结构。如此，连接节443通过第一连接轴4431与第一连接头441转动连接，并能够以第一连接轴4431为转轴转动，连接节443通过第二连接轴4432与第二连接头442转动连接，并能够以第二连接轴4432为转轴转动，从而使套筒10能够以第一连接轴4431和第二连接轴4432为转轴进行转动。具体地，第一连接头441朝向的第二连接头442的端部凸伸有相对设置的两第一连接耳4412，两第一连接耳4412上分别开设有用于供第一连接轴4431转动穿设的第一连接孔4411，第二连接头442朝向的第一连接头441的端部凸伸有相对设置的两第二连接耳4422，两第二连接耳4422上分别开设有用于供第二连接轴4432转动穿设的第二连接孔4421，且第一连接孔4411和第二连接孔4421的孔轴线均与安装筒32的轴线垂直。

在本实用新型的另一实施例中，如图8～11所示，拧螺母机构100还包括用于限定套筒10与传动轴43同轴连接的定位组件50，定位组件50包括与传动轴43同轴设置并套设于传动轴43外的弹性定位件51，弹性定位件51的一端与传动轴43相连，弹性定位件51的另一端与套筒10相连并弹性抵推套筒10，以使套筒10的轴线与传动轴43的轴线保持重合。如此，未执行拧紧操作时，即初始状态下套筒10始终保持与传动轴43同轴，此时套筒10的位置能够作为拧螺母机构100与其他设备组装时的定位基准，移动拧螺母机构100时，以此为参考进行移动，以使套筒10能够更加快速的移动至指定位置处。此外，当套筒10通过上述的传动连接件44与传动轴43转动连接时，套筒10在移动过程中会发生晃动，此时，设置弹性定位件51抵推套筒10，移动时，弹性定位件51弹性束缚套筒10使其无法晃动，从而有助于套筒10的快速精准移动，以使嵌套部11快速移动至螺母的正上方。

具体地，在本实施例中，图9～11所示，弹性定位件51为套设在传动轴43外的弹簧，定位组件50还包括外形轮廓适配于安装筒32的第一弹簧固定座52和第二弹簧固定座53，第一弹簧固定座52套接于传动轴43的第二端，第二弹簧固定座53套接于套筒10的第二端，弹性定位件51相对的两端部分别嵌设于第一弹簧固定座52和第二弹簧固定座53中，当传动轴43带动第一弹簧固定座52和第二弹簧固定座53上升至预定位置时，第一弹簧固定座52和第二弹簧固定座53收容于安装筒32内，第一弹簧固定座52和第二弹簧固定座53的外壁面均与安装筒32的内壁面相贴触并能沿安装筒32的筒壁滑动。如此，当第一弹簧固定座52和第二弹簧固定座53收容于安装筒32内时，套筒10所处的位置即为定位基准位，这样，设置第一弹簧固定座52和第二弹簧固定座53定位安装弹性定位件51，弹性定位件51的拆装更加方便，并且，第一弹簧固定座52和第二弹簧固定座53还能对弹性定位件51其辅助支撑的作用，三者共同作用使套筒10在初始状态下更好的保持与传动轴43同轴设置。

更具体地，开始执行拧螺母操作时，传动轴43在外力作用下朝螺母移动，传动轴43移动同时，将第一定位件安装座52、第二定位件安装座53连同弹性定位件51一同挤压至从安装筒32内脱出，此时，套筒10便可重新相对传动轴43转动。

在本实施例中，图9和图10所示，旋转驱动件20包括驱动电机22和减速机23，驱动电机22的输出轴与减速机23的输入轴连接，减速机23的输出轴与主动齿轮41的转轴连接，减速机23通过减速机固定座2311固定安装与安装板31上，主动齿轮41收容于减速机固定座2311内。其中，减速机23能够起降低驱动电机22转速、增加转矩的作用，从而能够使旋转驱动件20更好的设定驱动输出动力，使其与螺母所需的拧紧扭矩相匹配。具体地，驱动电机22优选为伺服电机，伺服电机具有机电时间常数小、线性度高等的特性，能把所收到的电信号转换成精准的角位移或角速度输出，其精确度可达0.001mm。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拧螺母装置，其特征在于，包括：

机架，

拧螺母机构，安装于所述机架上，所述拧螺母机构包括安装座，以及安装于所述安装座上并用于适配嵌套螺母的套筒和用于驱动所述套筒旋转以提供拧紧扭矩的旋转驱动件，所述套筒远离所述安装座的一端设置有用于适配嵌套所述螺母的嵌套部，所述旋转驱动件的动力输出轴与所述套筒驱动连接，并用于驱动所述套筒绕自身轴线旋转从而使所述嵌套部带动所述螺母旋转并拧紧所述螺母；

位置调整机构，安装于所述机架上，并用于调整所述拧螺母机构相对螺母的位置，所述位置调整机构的驱动端与所述安装座驱动连接，以驱动所述安装座带动所述套筒移动，使所述嵌套部移动至螺母的正上方。

2.根据权利要求1所述的拧螺母装置，其特征在于：所述位置调整机构包括固定板、X轴调整组件和Y轴调整组件，所述固定板安装于所述机架上，所述Y轴调整组件和所述X轴调整组件从上至下依次叠设安装于所述固定板上，所述Y轴调整组件与所述安装座固定，并用于驱动所述安装座于Y轴方向上作往复移动，所述X轴调整组件与所述Y轴调整组件驱动连接，并用于驱动所述Y轴调整组件带动所述安装座一起于X轴方向上作往复移动，所述X轴方向和所述Y轴方向均与所述套筒的轴线方向相垂直。

3.根据权利要求2所述的拧螺母装置，其特征在于：所述X轴调整组件包括第一连接座和用于驱动所述第一连接座沿X轴方向作往复移动的X轴驱动模组，所述Y轴调整组件包括第二连接座和用于驱动所述第二连接座沿Y轴方向往复移动的Y轴驱动模组；所述X轴驱动模组安装于所述固定板上，所述第一连接座滑动设置在所述固定板上，所述Y轴驱动模组安装于所述第一连接座上，所述第二连接座滑动设置在所述第一连接座上并与所述安装座相连。

4.根据权利要求3所述的拧螺母装置，其特征在于：

所述第一连接座开设有第一穿插孔，所述第二连接座开设有第二穿插孔，所述固定板开设有第三穿插孔；

所述安装座包括用于供所述套筒穿设安装的安装筒，所述安装筒的第一端与所述第二穿插孔过盈配合连接，所述安装筒的第二端穿过所述第一穿插孔并伸出至所述第三穿插孔外，所述第三穿插孔的内径大于所述安装筒的外径，所述第一穿插孔的内径大于或等于所述第三穿插孔的内径，所述嵌套部所在的端部从所述安装筒的第二端伸出；

所述Y轴驱动模组驱动所述第二连接座带动所述安装筒沿Y轴方向往复移动，从而带动所述套筒于所述第三穿插孔内沿Y轴方向移动，所述X轴驱动模组驱动所述第一连接座带动所述第二连接座沿X轴方向往复移动，从而带动所述安装筒连同所述套筒于所述第三穿插孔内沿X轴方向移动，以使所述嵌套部移动至螺母的正上方。

5.根据权利要求3所述的拧螺母装置，其特征在于：

所述X轴驱动模组包括第一驱动电机、第一传动齿轮、第一传动齿条和第一滑动连接结构，所述第一驱动电机安装于所述固定板上，所述第一传动齿条安装于所述第一连接座上并沿X轴方向延伸设置，所述第一连接座通过所述第一滑动连接结构与所述固定板滑动连接，所述第一传动齿轮套接于所述第一驱动电机的驱动轴上并与所述第一传动齿条啮合连接，所述第一驱动电机驱动所述第一传动齿轮旋转，从而带动所述第一传动齿条拉动所述第一连接座沿X轴方向于所述固定板上滑行移动；

所述Y轴驱动模组包括第二驱动电机、第二传动齿轮、第二传动齿条和第二滑动连接结构，所述第二驱动电机安装于所述第一连接座的侧部，所述第二传动齿条安装于所述第二连接座上并沿Y轴方向延伸设置，所述第二连接座通过所述第二滑动连接结构与所述第一连接座滑动连接，所述第二传动齿轮套接于所述第二驱动电机的驱动轴上并与所述第二传动齿条啮合连接，所述第二驱动电机驱动所述第二传动齿轮旋转，从而带动所述第二传动齿条拉动所述第二连接座沿Y轴方向于所述第一连接座上滑行移动。

6.根据权利要求4所述的拧螺母装置，其特征在于：所述拧螺母机构还包括传动组件，所述传动组件包括传动轴，所述传动轴穿设于所述安装筒内，所述传动轴和所述套筒均具有相对的第一端和第二端，所述嵌套部设置于所述套筒的第一端，所述套筒的第二端与所述传动轴的第二端连接，所述传动轴能在外力作用下于所述安装筒内沿自身轴线方向上下往复移动，从而带动所述套筒上下往复移动以使所述嵌套部嵌套或脱离所述螺母。

7.根据权利要求6所述的拧螺母装置，其特征在于：所述传动组件还包括啮合连接的主动齿轮与从动齿轮，所述安装座还包括安装板，所述旋转驱动件安装于所述安装板上，所述旋转驱动件的动力输出轴与所述主动齿轮连接，所述主动齿轮和所述从动齿轮沿水平方向转动安装于所述安装板上，所述安装板正对所述从动齿轮的位置处开设有连接通孔，所述安装筒固定于所述安装板的下方，所述传动轴的第一端从所述连接通孔穿出并与所述从动齿轮套接。

8.根据权利要求7所述的拧螺母装置，其特征在于：所述传动组件还包括花键螺母、第一轴承和第二轴承，所述第一轴承嵌固于所述连接通孔内，所述花键螺母套设于所述传动轴的第一端，所述花键螺母与所述传动轴形成滚珠花键，所述花键螺母穿设所述第一轴承且与所述第一轴承的内圈固定，所述花键螺母的一端伸出所述安装板并与所述从动齿轮键联接，所述第二轴承嵌固于所述安装筒内，所述花键螺母的另一端延伸出所述连接通孔并与所述第二轴承的内圈固定，以通过所述第二轴承与所述安装筒转动连接。

9.根据权利要求6所述的拧螺母装置，其特征在于：所述传动轴的第二端与所述套筒的第二端通过传动连接件连接，所述传动连接件包括第一连接头、第二连接头和连接节，所述第一连接头连接于所述传动轴的第二端，所述第二连接头连接于所述套筒的第二端，所述第二连接头通过所述连接节与所述第一连接头转动连接，从而使所述套筒能够相对所述传动轴转动。

10.根据权利要求6所述的拧螺母装置，其特征在于：所述拧螺母机构还包括用于限定所述套筒与所述传动轴同轴连接的定位组件，所述定位组件包括与所述传动轴同轴设置并套设于所述传动轴外的弹性定位件，所述弹性定位件的一端与所述传动轴相连，所述弹性定位件的另一端与所述套筒相连并弹性抵推所述套筒，以使所述套筒的轴线与所述传动轴的轴线保持重合。

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