CN220636914U - 防摆动的螺栓紧固机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防摆动的螺栓紧固机构，包括驱动组件、微调组件和紧固头。微调组件包括依次相连接的第一微调部、第二微调部和第三微调部，第一微调部与驱动组件相连接，第三微调部与紧固头相连接，第一微调部、第二微调部通过第一螺钉相连接，并通过第一螺钉微调整第二微调部沿一第一方向移动，第二微调部、第三微调部通过第二螺钉相连接，并通过第二螺钉微调整第三微调部沿一第二方向移动，所述第二方向与第一方向相垂直。本实用新型通过设置微调组件调整紧固头的位置、设置传动组件保证紧固头既能够旋转又能够在第三方向运动，降低紧固头旋转时同心度跳动，在长时间使用后也能够微调整紧固头的位置，提高组装精度。

Description

防摆动的螺栓紧固机构

技术领域

本实用新型属于精密组装设备领域，尤其涉及一种用于锁紧螺栓的紧固机构。

背景技术

在精密组装中，经常需要利用螺栓、螺丝等零部件将两个相互独立的部件连接成一个整体。为叙述方便，在以下描述中，螺栓、螺丝等零部件统称为螺栓，而用于实现上述功能的机构即被称为防摆动的螺栓紧固机构。防摆动的螺栓紧固机构通过驱动旋转的紧固头将螺栓锁定到两个部件上。

然而，防摆动的螺栓紧固机构的紧固头在长时间使用的过程中容易磨损、出现同心度跳动的问题，即紧固头在旋转时会产生不规则的摆动，导致拧紧螺栓的力度不均匀，从而影响组装的精度和质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种降低紧固头同心度跳动问题、提高组装精度的防摆动的螺栓紧固机构。

为实现上述目的，本实用新型防摆动的螺栓紧固机构包括驱动组件、微调组件和紧固头，所述微调组件包括依次相连接的第一微调部、第二微调部和第三微调部，所述第一微调部与驱动组件相连接，所述第三微调部与紧固头相连接，所述第一微调部、第二微调部通过第一螺钉相连接，并通过第一螺钉微调整第二微调部沿一第一方向移动，所述第二微调部、第三微调部通过第二螺钉相连接，并通过第二螺钉微调整第三微调部沿一第二方向移动，所述第二方向与第一方向相垂直。

在本实用新型防摆动的螺栓紧固机构的一个实施例中，所述防摆动的螺栓紧固机构包括相对设置的第一基座和第二基座，所述驱动组件设置在第一基座、第二基座之间，并通过一对第一滑轨滑动安装在第一基座，所述驱动组件被驱动沿一第三方向运动，所述第三方向与第一方向、第二方向相垂直。

在本实用新型防摆动的螺栓紧固机构的一个实施例中，所述防摆动的螺栓紧固机构还包括一传感器组件，用于检测所述紧固头所受到的压力。

在本实用新型防摆动的螺栓紧固机构的一个实施例中，所述驱动组件通过传感器组件与微调组件相连接，所述传感器组件包括固定座和滑动座，所述固定座与驱动组件的驱动端相连接，所述滑动座通过一对第二滑轨与固定座滑动连接，所述滑动座与固定座之间设置有压力传感器。

在本实用新型防摆动的螺栓紧固机构的一个实施例中，所述压力传感器连接一电滑环。

在本实用新型防摆动的螺栓紧固机构的一个实施例中，所述传感器组件通过一传动组件与微调组件相连接，所述传动组件包括滚珠花键，所述滚珠花键的一端与传感器组件相连接，另一端与微调组件相连接，所述第一基准座与第二基准座之间设置有第三基准座，所述滚珠花键通过一对轴承安装在第三基准座。

在本实用新型防摆动的螺栓紧固机构的一个实施例中，所述第一微调部、第二微调部分别具有与第一方向相垂直的第一调节部和第二调节部，所述第一螺钉沿第一方向设置、连接第一调节部和第二调节部。

在本实用新型防摆动的螺栓紧固机构的一个实施例中，所述第一螺钉贯穿第二调节部与第一调节部螺纹连接。

在本实用新型防摆动的螺栓紧固机构的一个实施例中，所述第二微调部、第三微调部分别具有与第二方向相垂直的第三调节部和第四调节部，所述第二螺钉沿第二方向设置、连接第三调节部和第四调节部。

在本实用新型防摆动的螺栓紧固机构的一个实施例中，所述第二螺钉贯穿第四调节部与第三调节部螺纹连接。

综上所述，本实用新型防摆动的螺栓紧固机构通过设置微调组件调整紧固头的位置、设置传动组件保证紧固头既能够旋转又能够在第三方向运动，降低紧固头旋转时同心度跳动，在防摆动的螺栓紧固机构长时间使用后也能够微调整紧固头的位置，提高组装精度。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例的防摆动的螺栓紧固机构的结构图；

图2是传动组件与第三基座装配的剖视图；

图3是微调组件的分体结构图；

图4是微调组件的剖视图；

图中，A、第一方向；B、第二方向；C、第三方向；

100、驱动组件；110、旋转电机；120、减速机；130、电机安装座；131、弹性件；132、导杆；133、连接板；140、第一滑轨；150、第一安装板；160、第二安装板；161、U型光电传感器；170、第一轴体；180、电滑环；200、传感器组件；210、固定座；211、遮光片；220、滑动座；230、第二滑轨；240、压力传感器；250、第二轴体；300、传动组件；310、滚珠花键；311、第三轴体；312、轴套；313、转接法兰；320、轴承；330、联轴器；400、微调组件；410、第一微调部；411、第一基准台；412、第一安装部；4121、第一安装孔；4122、主体部；4123、锁紧部；4124、第一螺纹孔；4125、第二螺纹孔；413、第一调节部；414、第一导向槽；420、第二微调部；421、第二基准台；422、第二调节部；423、第三调节部；424、第一导向板；425、第二导向槽；430、第三微调部；431、第三基准台；432、第四调节部；433、第二安装部；434、第二导向板；4341、连接部；4342、抵接部； 435、第二安装孔；436、第一间隙；437、第二间隙；440、第一螺钉；450、第二螺钉；500、紧固头；510、台阶面；600、第一基座；610、第二基座；620、支撑杆；630、第三基座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

本实用新型防摆动的螺栓紧固机构用于精密组装设备中，拧紧螺栓、螺丝等部件。在本说明书中，为便于描述，设置两两相互垂直的第一方向A、第二方向B、第三方向C形成直角坐标系，其中，第三方向C沿防摆动的螺栓紧固机构轴向方向设置。

如图1所示，本实施例防摆动的螺栓紧固机构包括沿第三方向C依次设置的驱动组件100、传感器组件200、传动组件300、微调组件400和紧固头500。本实施例中驱动组件100通过传感器组件200、传动组件300与微调组件400、紧固头500相连接，能够及时检测到紧固头500所承受的压力，当压力值达到设定范围后，紧固头500开始锁附螺丝。

在其他实施例中，驱动组件100也可以直接与微调组件400、紧固头500相连接，传感器组件200、传动组件300设置在螺栓紧固机构的外侧。

螺栓紧固机构包括相对设置的第一基座600和第二基座610，两基座呈板状，通过多个支撑杆620相连接，驱动组件100、传感器组件200、传动组件300设置在两基座之间。两基座之间连接有一第三基座630，第三基座630也呈板状，与第三方向C相垂直，传动组件300转动设置在第三基座630。

驱动组件100由旋转电机110和减速机120组成，减速机120安装在一电机安装座130，电机安装座130通过一对第一滑轨140滑动安装在第一基座600，第一滑轨140的设置方向与第三方向C相平行。驱动组件100能够被驱动沿第三方向C运动，进而带动紧固头500沿第三方向C运动接触螺丝。

本实施例中选用旋转电机110和减速机120相配合的结构，可以降低成本，在其他实施例中，也可以选用直驱电机驱动紧固头500旋转，虽然成本较高，但是具有较高的精度和响应速度。

电机安装座130上还设置有沿第三方向C间隔设置的第一安装板150和第二安装板160。减速机120的输出端连接一第一轴体170，第一轴体170贯穿第一安装板150通过轴承与第一安装板150转动连接，防止第一轴体170在转动时晃动。第二安装板160设置有电滑环180，第一轴体170穿过电滑环180与传感器组件200相连接。

传感器组件200包括固定座210和滑动座220，固定座210与驱动组件100的输出端相连接，即与第一轴体170相连接，滑动座220通过一对第二滑轨230与固定座210滑动连接，滑动座220与固定座210之间设置有压力传感器240。压力传感器240与电滑环180相连接，防止电路缠绕。滑动座220的输出端设置有与传动组件300相连接第二轴体250。

传感器组件200设置在驱动组件100与紧固头500之间，能够及时检测到紧固头500所受的压力，提高防摆动的螺栓紧固机构整体响应速度。

固定座210上设置有遮光片211，第二安装板160设置有与遮光片211相配合的U型光电传感器161，用于校准紧固头500的初始位置。

如图2所示，传动组件300包括滚珠花键310，滚珠花键310通过一对轴承320转动安装在第三基座630，防止滚珠花键310在绕自身轴线旋转或者传动的过程中晃动。滚珠花键310的一端通过联轴器330与第二轴体250相连接，另一端与微调组件400相连接。滚珠花键310包括第三轴体311和套设在第三轴体311的轴套312，轴套312与轴承320的尺寸不匹配，因此轴套312通过一转接法兰313与轴承320转动连接。若轴套312的尺寸与轴承320匹配则可以不使用转接法兰313。

再次参考图1所示，电机安装座130与第二基座610通过一对外表面套设有弹性件131的导杆132相连接，导杆132沿着第三方向C设置，弹性件131一端连接在电机安装座130，另一端连接在一连接板133，连接板133与第二基座610相连接，导杆132的两端分别贯穿电机安装座130和连接板133。当电机安装座130受力沿着第一滑轨140滑动时，能够压缩或者拉伸弹性件131，当撤销对电机安装座130的作用力时，弹性件131恢复初始状态，带动电机安装座130运动。

如图3所示，微调组件400包括沿第三方向C依次设置的第一微调部410、第二微调部420和第三微调部430，三个安装部安装在一起形成一圆柱体。第一微调部410与滚珠花键310的端部相连接；第二微调部420通过一对第一螺钉440与第一微调部410相连接，并能够通过第一螺钉440调整第二微调部420沿第一方向A移动；第三微调部430通过一对第二螺钉450与第二微调部420相连接，并能够通过第二螺钉调整第三微调部430沿第二方向B移动；第三微调部430与紧固头500相连接。通过第一螺钉440、第二螺钉450微调整紧固头500沿第一方向A、第二方向B运动，降低紧固头500旋转时同心度跳动。

第一微调部410具有一第一基准台411，第一基准台411沿轴向方向的两端分别设置有第一安装部412和第一调节部413。

第一安装部412呈圆柱形，沿其轴线上开设一第一安装孔4121，用于固定安装到滚珠花键310的端部。为便于安装，第一安装部412经切割形成一主体部4122和一锁紧部4123，两者各具有一半的圆形开槽，当两者对接组装时，两开槽共同形成第一安装孔4121。主体部4122完全连接在第一基准台411，锁紧部4123部分连接在第一基准台411，锁紧部4123能够受压力靠近主体部4122，以缩小第一安装孔4121，将滚珠花键310的端部锁紧在第一安装孔4121。

主体部4122上开设第一螺纹孔4124，锁紧部4123上开设第二螺纹孔4125。当二者扣合时可通过螺钉锁紧第一螺纹孔4124、第二螺纹孔4125，从而将第一微调部410安装到滚珠花键310的端部，通过松开螺钉，方便将滚珠花键310与第一微调部410拆卸。

第二微调部420具有一第二基准台421，第二基准台421沿轴向方向的两端分别设置有第二调节部422和第三调节部423。

第一调节部413具有垂直于第一方向A的安装面。第二调节部422呈板状，垂直于第一方向A设置。第一螺钉440沿第一方向A设置、贯穿第二调节部422与第一调节部413的安装面螺纹连接。通过调节第一螺钉440的旋转能够调节第二调节部422沿第一方向A运动。

为了使第二微调部420沿第一方向A的运动更精确，第二调节部422朝向第一调节部413的一侧设置有与第二调节部422相垂直的第一导向板424，第一调节部413设置有与第一导向板424相配合的第一导向槽414，第一导向板424与第一导向槽414间隙配合，对第二微调部420的运动起导向作用。

第三微调部430具有一第三基准台431，第三基准台431沿第三方向的两端分别设置有第四调节部432和第二安装部433。

第三调节部423具有垂直于第二方向B的安装面。第四调节部432呈板状，垂直于第二方向B设置。第二螺钉450沿第二方向B设置、贯穿第四调节部432与第三调节部423的安装面螺纹连接。通过调节第二螺钉450的旋转能够调节第三调节部423沿第二方向B运动。

为了使第三微调部430沿第二方向的运动更精确，第三基准台431还设置有与第四调节部432相垂直的第二导向板434，第三调节部423设置有与第二导向板434相配合的第二导向槽425，第二导向板434与第二导向槽425间隙配合，对第三微调部430的运动起导向作用。

第二安装部433与第一安装部412的结构相同，用于固定紧固头500。第二安装部433具有第二安装孔435，第二安装孔435贯穿第三基准台431，紧固头500贯穿第二安装孔435设置，紧固头500与第二安装孔435间隙配合。

如图4所示，为了防止紧固头500与第二安装孔配合不良导致的紧固头500不随着第二安装部433的旋转而旋转，第二导向板434与第四调节部432分开设置，第二导向板434形成一连接第三基准台431的连接部4341和一沿第二方向B伸出的抵接部4342。第四调节部432分别与连接部4341、抵接部4342形成第一间隙436、第二间隙437。紧固头500端部沿直径方向加工有一缺口，形成一台阶面510。第一间隙436的宽度大于紧固头500端部的直径，可在第一间隙436容纳紧固头500的端部；第二间隙437的宽度略大于紧固头500端部的半径，使台阶面510正好卡在抵接部4342。

本实施例中，设置第一螺钉440贯穿第二调节部422与第一调节部413螺纹连接、第二螺钉450贯穿第四调节部432与第三调节部423螺纹连接。在其他实施例中，也可以设置为第一螺钉440贯穿第一调节部413与第二调节部422螺纹连接或者第二螺钉450贯穿第三调节部423与第四调节部432螺纹连接，同样能够实现紧固头500沿着第一方向A、第二方向B的微调节。

本实用新型防摆动的螺栓紧固机构的工作过程如下：

首先调整微调组件400，将一紧固头500沿第一方向A、第二方向B调整在合适的位置使紧固头500的轴线与驱动组件100的轴线重合。

然后，相机拍照引导防摆动的螺栓紧固机构到螺丝位，防摆动的螺栓紧固机构被驱动整体沿第三方向C靠近螺丝。

当紧固头500进入螺丝槽内，防摆动的螺栓紧固机构被驱动沿第三方向C运动的过程中，紧固头500受到压力进而带动驱动组件100沿着第一滑轨140向远离螺丝的方向滑动，弹性件131被压缩。与此同时，压力传感器240实时检测压力输出值，当输出值达到设定范围后，停止驱动螺栓紧固机构整体沿第三方向C的运动。

最后，旋转电机110驱动紧固头500旋转锁附螺丝。随着螺丝的旋紧，弹性件131恢复形变，驱动紧固头500始终与螺丝抵接。

以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种防摆动的螺栓紧固机构，其特征在于，包括驱动组件、微调组件和紧固头，所述微调组件包括依次相连接的第一微调部、第二微调部和第三微调部，所述第一微调部与驱动组件相连接，所述第三微调部与紧固头相连接，所述第一微调部、第二微调部通过第一螺钉相连接，并通过第一螺钉微调整第二微调部沿一第一方向移动，所述第二微调部、第三微调部通过第二螺钉相连接，并通过第二螺钉微调整第三微调部沿一第二方向移动，所述第二方向与第一方向相垂直。

2.如权利要求1所述的防摆动的螺栓紧固机构，其特征在于，所述防摆动的螺栓紧固机构包括相对设置的第一基座和第二基座，所述驱动组件设置在第一基座、第二基座之间，并通过一对第一滑轨滑动安装在第一基座，所述驱动组件被驱动沿一第三方向运动，所述第三方向与第一方向、第二方向相垂直。

3.如权利要求2所述的防摆动的螺栓紧固机构，其特征在于，所述防摆动的螺栓紧固机构还包括一传感器组件，用于检测所述紧固头所受到的压力。

4.如权利要求3所述的防摆动的螺栓紧固机构，其特征在于，所述驱动组件通过传感器组件与微调组件相连接，所述传感器组件包括固定座和滑动座，所述固定座与驱动组件的驱动端相连接，所述滑动座通过一对第二滑轨与固定座滑动连接，所述滑动座与固定座之间设置有压力传感器。

5.如权利要求4所述的防摆动的螺栓紧固机构，其特征在于，所述压力传感器连接一电滑环。

6.如权利要求3所述的防摆动的螺栓紧固机构，其特征在于，所述传感器组件通过一传动组件与微调组件相连接，所述传动组件包括滚珠花键，所述滚珠花键的一端与传感器组件相连接，另一端与微调组件相连接，所述第一基座与第二基座之间设置有第三基座，所述滚珠花键通过一对轴承安装在第三基座。

7.如权利要求1所述的防摆动的螺栓紧固机构，其特征在于，所述第一微调部、第二微调部分别具有与第一方向相垂直的第一调节部和第二调节部，所述第一螺钉沿第一方向设置、连接第一调节部和第二调节部。

8.如权利要求7所述的防摆动的螺栓紧固机构，其特征在于，所述第一螺钉贯穿第二调节部与第一调节部螺纹连接。

9.如权利要求1所述的防摆动的螺栓紧固机构，其特征在于，所述第二微调部、第三微调部分别具有与第二方向相垂直的第三调节部和第四调节部，所述第二螺钉沿第二方向设置、连接第三调节部和第四调节部。

10.如权利要求9所述的防摆动的螺栓紧固机构，其特征在于，所述第二螺钉贯穿第四调节部与第三调节部螺纹连接。