CN220971366U - 一种套筒扳手快换机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的套筒扳手快换机构涉及机械设备制造装配技术领域，包括固定安装板、移动安装板和开锁环。固定安装板上设置有固定组件，固定组件形成有用于固定套筒扳手的固定孔；移动安装板可移动的设置于固定安装板上，且开设有用于供套筒扳手穿过的快拆过孔，快拆过孔与固定孔对应并连通，开锁环设置于移动安装板背向固定安装板的一侧，且与快拆过孔连通，开锁环用于被移动安装板带动向远离固定安装板的方向移动，以推动锁紧套向第二位置移动并开锁。本实用新型实施例公开的套筒扳手快换机构实现了套筒扳手的快速自动更换，节约了生产成本，提高了生产效率，可促进机械设备制造装配自动化的发展。

Description

一种套筒扳手快换机构

技术领域

本实用新型涉及机械设备制造装配技术领域，更具体地说，涉及一种套筒扳手快换机构。

背景技术

套筒扳手，一般称为套筒，由多个带六角孔或十二角孔的套筒并配有手柄、接杆等多种附件组成，适用于拧转空间十分狭小或凹陷很深处的螺栓或螺母。电动拧紧枪也称电子扭矩扳手，套筒扳手在电动拧紧枪上采用内外四方的结构限位，并用碰珠机构安装。

对于同一台设备上不同尺寸规格的螺栓，一般由作业人员手持拧紧枪带着套筒扳手去进行旋拧作业，并手动更换套筒扳手，人工手动更换的作业效率较低；或者由机器人带动电动拧紧枪完成拧紧作业，但因螺栓尺寸不一，要求能够在短时间内对套筒扳手进行更换。

当前技术中一般采用将机器人末端法兰、拧紧枪和套筒扳手作为一套整体进行快换，这使得每一个套筒扳手均需要对应一把拧紧枪，提高了生产成本，而直接布置多套连接有不同型号套筒扳手的机器人拧紧设备进行作业，则使得生产成本大大增加，还会占用更多的空间。

因此，如何实现套筒扳手的快换，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种套筒扳手快换机构，以实现套筒扳手的快换。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种套筒扳手快换机构，用于实现套筒安装件上套筒扳手的快换，所述套筒安装件上设置有用于控制与所述套筒扳手连接状态的锁紧套，包括：

固定安装板，设置有固定组件，所述固定组件形成有用于固定所述套筒扳手的固定孔；

移动安装板，可移动的设置于所述固定安装板上，且开设有用于供所述套筒扳手穿过的快拆过孔，所述快拆过孔与所述固定孔对应并连通；

开锁环，设置于所述移动安装板背向所述固定安装板的一侧，且与所述快拆过孔连通，用于被所述移动安装板带动移动以推动所述锁紧套开锁。

可选地，在上述的套筒扳手快换机构中，所述固定组件包括：

定位块，设置于所述固定安装板上；

夹紧块，设置于所述固定安装板上，且与所述定位块形成所述固定孔；

夹紧驱动件，设置于所述固定安装板上，且输出端与所述夹紧块连接，用于推动所述夹紧块向所述定位块所在的方向移动，以将所述套筒扳手夹紧。

可选地，在上述的套筒扳手快换机构中，所述固定组件还包括设置于所述固定安装板上的套筒支座，所述定位块和所述夹紧驱动件均通过所述套筒支座设置于所述固定安装板上，且所述套筒支座上开设有与所述固定孔对应并连通的支撑孔，所述套筒扳手用于放置于所述支撑孔内。

可选地，在上述的套筒扳手快换机构中，所述支撑孔为贯通所述套筒支座的阶梯孔，且所述支撑孔的大孔径端用于放置所述套筒扳手，所述固定安装板上开设有与所述支撑孔连通的第一检测孔；

第一传感器用于由所述第一检测孔处穿过，并于所述支撑孔的小孔径端检测所述套筒扳手的放置姿态。

可选地，在上述的套筒扳手快换机构中，所述定位块上设置有用于检测所述套筒扳手是否到位的第二传感器。

可选地，在上述的套筒扳手快换机构中，所述定位块的侧壁上开设有与所述固定孔连通的第二检测孔，所述第二传感器用于由所述第二检测孔处进行检测。

可选地，在上述的套筒扳手快换机构中，所述移动安装板通过顶升组件可移动的设置于所述固定安装板上，所述顶升组件包括：

顶升驱动件，设置于所述固定安装板上，且输出端与所述移动安装板连接；

导向轴，一端与所述移动安装板连接；

直线轴承，设置于所述固定安装板上，且与所述导向轴滑动配合。

可选地，在上述的套筒扳手快换机构中，所述顶升驱动件为两个，并对称设置于所述移动安装板的两端；

所述导向轴和所述直线轴承为两组，并对称设置于所述移动安装板的两端。

可选地，在上述的套筒扳手快换机构中，所述开锁环具有供所述套筒扳手穿过的开锁环孔，所述开锁环孔与所述快拆过孔连通，且所述开锁环孔远离所述快拆过孔的一端具有倒角结构，所述倒角结构的倒角面用于推动所述锁紧套解锁。

可选地，在上述的套筒扳手快换机构中，所述移动安装板上开设有多个所述快拆过孔，各个所述快拆过孔对应的所述套筒扳手的型号相同或不同。

本实用新型提供的套筒扳手快换机构包括固定安装板、移动安装板和开锁环。固定安装板上设置有固定组件，固定组件形成有用于固定套筒扳手的固定孔；移动安装板可移动的设置于固定安装板上，且开设有用于供套筒扳手穿过的快拆过孔，快拆过孔与固定孔对应并连通，开锁环设置于移动安装板背向固定安装板的一侧，且与快拆过孔连通，开锁环用于被移动安装板带动向远离固定安装板的方向移动，以推动锁紧套向第二位置移动并开锁。

定义需要被更换的套筒扳手为第一套筒扳手，第一套筒扳手通过套筒安装件连接于机器人末端，在完成快换后，第一套筒扳手用于被放置于套筒扳手快换机构上，且其所在的固定孔为第一固定孔，与第一固定孔对应的快拆过孔为第一快拆过孔；待替换的套筒扳手为第二套筒扳手，第二套筒扳手的初始位置位于套筒扳手快换机构上，且其对应的固定孔为第二固定孔，与第二固定孔对应的快拆过孔为第二快拆过孔。

在需要进行套筒扳手的更换时，机器人带动第一套筒扳手穿过第一快拆过孔并移动至第一固定孔固定，然后移动安装板向远离固定安装板的方向移动，使得开锁环逐渐靠近锁紧套，直至开锁环推动锁紧套向远离第一套筒扳手的方向移动进行解锁，实现第一套筒扳手和套筒安装件的分离；然后控制机器人带动套筒安装件移动到第二快拆过孔所在的位置，使锁紧套被与第二快拆过孔对应的开锁环打开，并与位于第二固定孔的第二套筒扳手对齐，再控制移动安装板向靠近固定安装板的方向移动，锁紧套自锁，使套筒安装件与第二套筒扳手连接，完成机器人末端套筒扳手的快换。

相较于现有技术，本实用新型实施例提供的套筒扳手快换机构实现了套筒扳手的快速自动更换，节约了生产成本，提高了生产效率，可促进机械设备制造装配自动化的发展。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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公开的套筒扳手快换机构的正视图；

图2为本实用新型实施例公开的套筒扳手快换机构的侧视图；

图3为本实用新型实施例公开的套筒扳手快换机构的俯视图；

图4为本实用新型实施例公开的开锁环的剖面结构示意图；

图5为本实用新型实施例公开的套筒支座的结构示意图；

图6为图5中A-A截面的示意图；

图7为本实用新型实施例公开的定位块的结构示意图；

图8为本实用新型实施例公开的夹紧块的结构示意图；

图9为本实用新型实施例公开的移动安装板的结构示意图；

图10为套筒安装件的结构示意图；

图11为图10中B-B截面的示意图。

其中，100为固定安装板，110为夹紧驱动件，111为定位块，1111为固定半孔，1112为第二检测孔，112为夹紧块，113为套筒支座，1131为支撑孔，114为节流阀，120为顶升驱动件，121为直线轴承，122为导向轴，130为第二传感器，131为传感器支架，132为第一传感器；

200为移动安装板，201为开锁环；

300为套筒安装件，301为本体，302为弹簧，303为撞针，304为锁紧套，305为钢球，310为套筒扳手。

具体实施方式

本实用新型的核心在于公开一种套筒扳手快换机构，以实现套筒扳手的快换。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型实施例公开的套筒扳手快换机构用于实现机器人末端套筒安装件300上套筒扳手310的快换，结合图10-图11，套筒安装件300的两端分别用于与拧紧枪和套筒扳手310连接，在套筒安装件300上设置有用于控制与套筒扳手310连接状态的锁紧套304，套筒安装件300具有自锁功能，在自然状态下，锁紧套304通过弹簧302移动至第一位置，套筒安装件300与套筒扳手310连接并锁紧，当锁紧套304被推动向远离套筒扳手310的第二位置移动时，套筒安装件300解锁，套筒扳手310可由套筒安装件300上自由取下或进行安装。

结合图1和图2，该套筒扳手快换机构包括固定安装板100、移动安装板200和开锁环201。固定安装板100上设置有固定组件，固定组件形成有用于固定套筒扳手310的固定孔；移动安装板200可移动的设置于固定安装板100上，且开设有用于供套筒扳手310穿过的快拆过孔，快拆过孔与固定孔对应并连通，开锁环201设置于移动安装板200背向固定安装板100的一侧，且与快拆过孔连通，开锁环201用于被移动安装板200带动向远离固定安装板100的方向移动，以推动锁紧套304向第二位置移动并开锁。

定义需要被更换的套筒扳手310为第一套筒扳手，第一套筒扳手通过套筒安装件300连接于机器人末端，在完成快换后，第一套筒扳手用于被放置于套筒扳手快换机构上，且其所在的固定孔为第一固定孔，与第一固定孔对应的快拆过孔为第一快拆过孔；待替换的套筒扳手310为第二套筒扳手，第二套筒扳手的初始位置位于套筒扳手快换机构上，且其对应的固定孔为第二固定孔，与第二固定孔对应的快拆过孔为第二快拆过孔。

在需要进行套筒扳手310的更换时，机器人带动第一套筒扳手穿过第一快拆过孔并移动至第一固定孔固定，然后移动安装板200向远离固定安装板100的方向移动，使得开锁环201逐渐靠近锁紧套304，直至开锁环201推动锁紧套304向远离第一套筒扳手的方向移动进行解锁，实现第一套筒扳手和套筒安装件300的分离；然后控制机器人带动套筒安装件300移动到第二快拆过孔所在的位置，使锁紧套304被与第二快拆过孔对应的开锁环201打开，并与位于第二固定孔的第二套筒扳手对齐，再控制移动安装板200向靠近固定安装板100的方向移动，锁紧套304自锁，使套筒安装件300与第二套筒扳手连接，完成机器人末端套筒扳手310的快换。

相较于现有技术，本实用新型实施例公开的套筒扳手快换机构实现了套筒扳手310的快速自动更换，节约了生产成本，提高了生产效率，可促进机械设备制造装配自动化的发展。

结合图11，套筒安装件300包括本体301、弹簧302、撞针303、锁紧套304和钢球305，锁紧套304可带动撞针303移动，实现解锁，套筒安装件300的具体作业机制为现有技术，在此不再赘述。

开锁环201具有供套筒扳手310穿过的开锁环孔，如图4所示，开锁环孔与快拆过孔连通，且其远离快拆过孔的一端具有倒角结构，该倒角结构的倒角面用于与锁紧套304抵接定位，并推动锁紧套304解锁。

进一步地，开锁环201的开锁环孔面向快拆过孔的一端也具有倒角结构，用于避免加工过程中产生的毛刺损伤零件表面。

其中，开锁环201可通过螺钉或螺栓与移动安装板200可拆卸连接，具体地，在开锁环201的周向均匀开设有多个(例如4个)螺纹孔。

由于锁紧套304的尺寸较小，对应开锁环201的尺寸较小，因此可通过尺寸较大的抱紧块将开锁环201固定于移动安装板200上。

如图3所示，在移动安装板200上开设有多个快拆过孔，各个快拆过孔对应的套筒扳手310的型号相同或不同，用于存放更换前后的第一套筒扳手和第二套筒扳手，实现机器人末端套筒扳手310的更换。例如在图1中，移动安装板200上开设有3个快拆过孔，分别与8mm、10mm和13mm三个尺寸型号的套筒扳手310相对应。

在本实用新型公开的一具体的实施例中，固定组件包括定位块111、夹紧块112和夹紧驱动件110，定位块111和夹紧块112均设置于固定安装板100上，且如图7和图8所示，夹紧块112与定位块111相互面相的一侧均开设有固定半孔1111，两个固定半孔相对并形成上述的固定孔。

结合图7和图8，夹紧块112与定位块111的固定半孔面向移动安装板200的一端具有倒角结构，用于在快换过程中实现对套筒扳手310的导向。

夹紧驱动件110设置于固定安装板100上，且输出端与夹紧块112连接，用于推动夹紧块112向定位块111所在的方向移动，以使定位块111和夹紧块112对套筒扳手310进行抱紧。

在套筒安装件300移动到固定孔内后，夹紧驱动件110驱动夹紧块112将第一套筒扳手夹紧，使其无法随机器人进行升降移动，然后移动安装板200向远离固定安装板100方向的移动使开锁环201开锁，机器人带动套筒安装件300抬升，完成第一套筒扳手的拆卸工序。

具体地，在夹紧块112背向定位块111的一端开设有螺纹孔，该螺纹孔用于与夹紧驱动件110的输出端连接。当第一套筒扳手的拆卸完成后，夹紧驱动件110的输出端回缩可松开对第一套筒扳手的夹紧，或在需要再次使用第一套筒扳手作业时，夹紧驱动件110回缩将第一套筒扳手松开，以避免夹紧块112的抱紧对第一套筒扳手的更换造成影响。

夹紧驱动件110可以为气缸或液压缸，气缸使用压缩气体作为动力源，具有能源清洁的优点。

结合图1，固定安装板100包括固定本体和底座，固定本体设置于底座上，底座用于支撑于地面，定位块111和夹紧块112均设置于固定本体上，且夹紧驱动件110通过连接块设置于底座上，以通过连接块调整至与夹紧块112对应的安装高度。

如图2所示，夹紧驱动件110上设置有用于控制夹紧驱动件110流量的节流阀114。

进一步地，固定组件还包括设置于固定安装板100上的套筒支座113，定位块111和夹紧驱动件110均通过套筒支座113设置于固定安装板100上，且如图5所示，套筒支座113上开设有与固定孔对应并连通的支撑孔1131，套筒扳手310穿过快拆过孔和固定孔后进入支撑孔1131，实现位置的固定。

在套筒扳手310更换的过程中，当机器人带动第一套筒扳手移动至与支撑孔1131抵接的位置时机器人停止移动，然后夹紧驱动件110推动夹紧块112向定位块111移动将第一套筒扳手夹紧。

其中，可以在夹紧块112和套筒支座113相配合的表面位置设置滑轨和滑槽的滑动结构，以提高滑动的顺畅性。

为了避免夹紧块112的夹紧对套筒扳手310造成过度挤压，在定位块111或夹紧块112面向套筒扳手310的表面设置有缓冲垫。

进一步地，如图6所示，支撑孔1131为阶梯孔且面向移动安装板200的一端具有倒角结构，该倒角结构用于实现对套筒扳手310的定位和导向。套筒支座113与固定安装板100可采用螺栓连接。定位块111与套筒支座113也可采用螺栓进行固定。

在固定安装板100上开设有与支撑孔1131连通的第一检测孔，第一传感器132由第一检测孔处穿过，用于检测套筒扳手310的放置姿态是否存在倾斜，以保证套筒扳手310可以与套筒安装件300精准对齐并连接。

支撑孔1131的大孔径段用于放置套筒扳手310，小孔径端与第一检测孔相对，用于供第一传感器132的检测进行避让。

为了在更换过程中检测第一套筒扳手是否存放于固定孔内，在定位块111上设置有用于检测套筒扳手310是否到位的第二传感器130，在检测到套筒扳手310到位后，控制移动安装板200自动抬升进行开锁。

第二传感器130可在快换动作存在失误时自动发出报警信号，以便于进行人工干预。

具体地，在一实施例中，如图7所示，定位块111的侧壁上开设有与固定孔连通的第二检测孔1112，第二传感器130为接近传感器，用于由第二检测孔1112处(伸入固定孔内)检测套筒扳手310是否到位。

在固定安装板100上设置有传感器支架131，第一传感器132和第二传感器130均设置于传感器支架131上。

在本实用新型公开的一具体的实施例中，移动安装板200通过顶升组件可移动的设置于固定安装板100上，顶升组件包括顶升驱动件120、导向轴122和直线轴承121。顶升驱动件120设置于固定安装板100上，且输出端与移动安装板200连接，用于推动移动安装板200相对固定安装板100进行升降移动。导向轴122的一端与移动安装板200连接，直线轴承121设置于固定安装板100上，且与导向轴122滑动配合，导向轴122和直线轴承121用于实现对移动安装板200升降移动的可靠导向。

其中，直线轴承121具有摩擦小、稳定好的优点，能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动。顶升驱动件120可为气缸或液压缸。

顶升驱动件120也可设置于移动安装板200上，随移动安装板200进行升降，但该种布局方案在升降过程中需要克服顶升驱动件120自重，因此顶升驱动件120一般设置于固定安装板100上。

结合图9，移动安装板200为呈长条形的板状结构，在移动安装板200的中间位置开设多个不同尺寸的快拆过孔，用于供不同型号的套筒扳手310进行存放，长条状的移动安装板200方便进行多个套筒扳手310快换存放的布局，固定安装板100的固定本体也呈长条状，并与移动安装板200对应，方便各组固定组件的布局。

为了保证移动安装板200升降的可靠性，顶升驱动件120为两个，且对称设置于移动安装板200的两端，以保证受力的均匀性，对应地，导向轴122和法兰直线轴承121也为两组，对称设置于移动安装板200的两端。

需要说明的是，各个部件在加工时要对锐角倒钝，以避免划痕、擦伤等损伤部件的表面。

在使用本实用新型实施例公开的套筒扳手快换机构作业时，机器人通过机器人底座设置于地面，且末端设置有拧紧枪，在拧紧枪上安装有套筒安装件300，套筒扳手快换机构通过安装支座设置于地面上。机器人带动套筒扳手310对生产线上的设备进行作业，在需要更换套筒扳手310时，机器人移动至套筒扳手快换机构进行快换。

本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序，且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。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种套筒扳手快换机构，用于实现套筒安装件(300)上套筒扳手(310)的快换，所述套筒安装件(300)上设置有用于控制与所述套筒扳手(310)连接状态的锁紧套(304)，其特征在于，包括：

固定安装板(100)，设置有固定组件，所述固定组件形成有用于固定所述套筒扳手(310)的固定孔；

移动安装板(200)，可移动的设置于所述固定安装板(100)上，且开设有用于供所述套筒扳手(310)穿过的快拆过孔，所述快拆过孔与所述固定孔对应并连通；

开锁环(201)，设置于所述移动安装板(200)背向所述固定安装板(100)的一侧，且与所述快拆过孔连通，用于被所述移动安装板(200)带动移动以推动所述锁紧套(304)开锁。

2.如权利要求1所述的套筒扳手快换机构，其特征在于，所述固定组件包括：

定位块(111)，设置于所述固定安装板(100)上；

夹紧块(112)，设置于所述固定安装板(100)上，且与所述定位块(111)形成所述固定孔；

夹紧驱动件(110)，设置于所述固定安装板(100)上，且输出端与所述夹紧块(112)连接，用于推动所述夹紧块(112)向所述定位块(111)所在的方向移动，以将所述套筒扳手(310)夹紧。

3.如权利要求2所述的套筒扳手快换机构，其特征在于，所述固定组件还包括设置于所述固定安装板(100)上的套筒支座(113)，所述定位块(111)和所述夹紧驱动件(110)均通过所述套筒支座(113)设置于所述固定安装板(100)上，且所述套筒支座(113)上开设有与所述固定孔对应并连通的支撑孔(1131)，所述套筒扳手(310)用于放置于所述支撑孔(1131)内。

4.如权利要求3所述的套筒扳手快换机构，其特征在于，所述支撑孔(1131)为贯通所述套筒支座(113)的阶梯孔，且所述支撑孔(1131)的大孔径端用于放置所述套筒扳手(310)，所述固定安装板(100)上开设有与所述支撑孔(1131)连通的第一检测孔；

第一传感器(132)用于由所述第一检测孔处穿过，并于所述支撑孔(1131)的小孔径端检测所述套筒扳手(310)的放置姿态。

5.如权利要求2所述的套筒扳手快换机构，其特征在于，所述定位块(111)上设置有用于检测所述套筒扳手(310)是否到位的第二传感器(130)。

6.如权利要求5所述的套筒扳手快换机构，其特征在于，所述定位块(111)的侧壁上开设有与所述固定孔连通的第二检测孔(1112)，所述第二传感器(130)用于由所述第二检测孔(1112)处进行检测。

7.如权利要求1-6任意一项所述的套筒扳手快换机构，其特征在于，所述移动安装板(200)通过顶升组件可移动的设置于所述固定安装板(100)上，所述顶升组件包括：

顶升驱动件(120)，设置于所述固定安装板(100)上，且输出端与所述移动安装板(200)连接；

导向轴(122)，一端与所述移动安装板(200)连接；

直线轴承(121)，设置于所述固定安装板(100)上，且与所述导向轴(122)滑动配合。

8.如权利要求7所述的套筒扳手快换机构，其特征在于，所述顶升驱动件(120)为两个，并对称设置于所述移动安装板(200)的两端；

所述导向轴(122)和所述直线轴承(121)为两组，并对称设置于所述移动安装板(200)的两端。

9.如权利要求1-6任意一项所述的套筒扳手快换机构，其特征在于，所述开锁环(201)具有供所述套筒扳手(310)穿过的开锁环孔，所述开锁环孔与所述快拆过孔连通，且所述开锁环孔远离所述快拆过孔的一端具有倒角结构，所述倒角结构的倒角面用于推动所述锁紧套(304)解锁。

10.如权利要求1所述的套筒扳手快换机构，其特征在于，所述移动安装板(200)上开设有多个所述快拆过孔，各个所述快拆过孔对应的所述套筒扳手(310)的型号相同或不同。