CN102554104A - 一种自动对焦的螺母枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动对焦的螺母枪，包括带手柄的枪体，枪体通过第三从动轮的轮轴与枪头相连，枪体前端设有圆筒，圆筒内设有带离合装置的齿轮机构，齿轮机构包括第一齿轮组和第二齿轮组，第一齿轮组包括第一主动轮和第一从动轮，第二齿轮组包括第二主动轮、第二从动轮和第三从动轮。本发明提供的自动对焦的螺母枪，将机械传动与电机控制有效结合，通过多个齿轮组的组合传动，使枪头可以逆转对焦，确保螺母与螺栓的准心吻合，避免滑丝；同时结合离合装置、套管等使枪头还可以变向正转，并在枪头增设限位弹珠对螺母进行预紧固，装置小巧、结构紧凑、操作简单、使用安全，既降低了零部件损耗，提高产品质量，又提高了工作效率，有利于流水作业。

Description

一种自动对焦的螺母枪

技术领域

本发明涉及一种螺母枪，具体涉及一种自动对焦的螺母枪。

背景技术

目前汽车焊装、总装等生产线上，需要安装螺母螺栓的工作很多，为提高工作效率，通常采用螺母枪进行铆接操作。螺母枪依据把托的不同，主要分为单把式螺母枪和双把式螺母枪，其中单把式螺母枪的使用范围更广泛些。在使用螺母枪时，须先把螺母旋在枪头螺栓上，铆接后逆时针旋转枪头螺栓，使得螺母枪从铆接好的螺母上退出。现有的螺母枪，主要设置两类开关，一个开关的作用是将枪头上的螺母铆接在工件上，另一个开关的作用是使枪头反转从螺母中退出，其缺陷在于：两个开关的先后次序不能颠倒，且须分两步完成铆接，工序延长，工作效率低下。

专利号为ZL 200520075322.9的中国专利公开了一种自动铆螺母枪，由枪体、枪头、风机马达、分配器、开关、气压及油压系统组成，枪头与风机马达转子连接在一起，分配器套装在马达座上，分配器上有两个进气通道。在使用中，油压系统作用使枪头对工件进行铆接，在端盖与分配器之间产生气压区，由于气压区中溢气孔的作用，切断油压系统，在气压区的作用下分配器向前移动打开反转通道使风动马达反转，枪头从工件中退出，实现一次性铆接、反转及复位功能，缩短了工序，但该技术方案的不足之处在于：装置架构复杂，体积大、份量重，会增加操作人员的劳动强度，工作效率的改善有限。

为解决上述技术缺陷，授权公告号为CN 201871671U的中国专利公开了另一种全自动铆螺母枪的结构，包括枪形壳体，在壳体内设置开关、电机、齿轮传动机构、继电器、点动开关，其中电机的输出端与齿轮传动机构后端传动连接，齿轮传动机构的前端连接主轴，在主轴的前端通过弹性圆柱销连接T形铜螺母，在主轴内设置滑动销、连接套、撞针，在撞针的一个径向上设置安装孔，在安装孔内设置钢球、弹簧，在撞针的前端通过圆柱销连接T形螺杆，在壳体的前端螺纹连接调节套，在T形螺杆的前部通过圆柱销连接离合器，在T形螺杆前部套置弹簧，在调节套的前端固定连接铆头，在铆头内设置专用螺钉。该技术方案通过增加撞针、滑动销、继电器和点动开关使机械传动与电气控制有机结合，实现螺母枪的自动安装、铆接和退出，提高了工作效率。

纵观上述现有的技术方案，虽然实现了对螺母的自动安装、铆接和退出功能，在生产中提高了工作效率，但经实践发现，都存在一个致命的技术缺陷，即现有的螺母枪在正向转动安装螺母时，均不具备对焦功能；倘若操作时螺母与螺栓的丝牙未对准，安装螺母时则会因准心偏差而导致滑丝，若丝牙损坏的还须更换螺栓，而对于已固定的螺栓因其无法更换只能通过攻丝返修，来确保后序工作的顺利进行；现有的螺母枪所带有逆转开关，主要用于铆接后使枪头从螺母上退出，无法用于解决安装时螺母与螺栓的对焦，这是一个通病。

总之，使用现有技术的螺母枪，存在如下技术不足之处：

①现有的螺母枪通常将螺母放置于枪头的套筒内，且套筒内无限位装置，使得螺母易掉落，操作繁琐；

②现有的螺母枪因不具备对焦功能致使螺母安装时滑丝，降低产品质量，增加不必要的零部件损耗；

③对于已固定的螺栓，因无法更换只能通过攻丝返修，延长工序，降低工作效率。

发明内容

本发明提供了一种自动对焦的螺母枪，解决了现有技术操作难度大、零部件损耗大、产品质量低、工作效率低的技术缺陷。

本发明所采用的技术方案具体如下：

一种自动对焦的螺母枪，包括带手柄的枪体，枪体内设有电机，枪体的前端设有枪头，枪体与枪头之间连接有圆筒，圆筒内设有带离合装置的齿轮机构，齿轮机构包括第一齿轮组和第二齿轮组，第一齿轮组包括第一主动轮和第一从动轮，第二齿轮组包括第二主动轮、第二从动轮和第三从动轮；其中：

第一主动轮的轮轴与电机相连，第一从动轮与第二主动轮同轴固定，第二从动轮与第二主动轮啮合，第三从动轮的轮轴前端连接有枪头；第三从动轮的轮轴上套有一套管，套管的侧面与一撑杆相连，撑杆的另一端与第一主动轮固相连。

在优选的技术方案中，套管侧面固定有第一连接板、第二连接板和第三连接板，第一连接板上固定有撑杆，第二连接板上支撑第二主动轮的轮轴，第三连接板上支撑第二从动轮的轮轴。

在更优选的技术方案中，第一连接板、第二连接板上均设有带弹性装置的复位机构。

在进一步优选的技术方案中，弹性装置为弹簧。

在优选的技术方案中，套管的侧面带有凸键，第三连接板固定在凸键上；即第一连接板和第二连接板分别固定在套管的两侧，第三连接板固定在凸键上，第一连接板、第二连接板和第三连接板两两之间互成夹角，使得第二齿轮组中的三个齿轮有效啮合且不占空间。

在优选的技术方案中，第一主动轮的轮轴后端连接有连接套筒，连接套筒与电机相连。

在优选的技术方案中，第一主动轮的后部设有齿轮座，齿轮座与撑杆相连，使得套管通过撑杆能带动齿轮座和第一主动轮朝同一方向作整体移动。

在优选的技术方案中，离合装置包括离合杆、与离合杆相配合的第一离合槽和第二离合槽，其中离合杆固定在第一主动轮的轮轴前端、第一离合槽设于第一主动轮中，第二离合槽设于第三从动轮的轮轴后端。

在优选的技术方案中，套管与第三从动轮的轮轴之间设有滚动轴承，使得套管在第三从动轮的轮轴上作相对运动时，由滑动摩擦变为滚动摩擦，减少摩擦损失，提高套管性能，延长使用寿命。

在优选的技术方案中，枪头内壁嵌有限位弹珠，用于预紧固螺母。

本发明提供的自动对焦的螺母枪，工作原理如下：

起初，复位机构上的弹性装置处于自然状态，枪体内的电机正转，带动与电机相连的连接套筒和第一主动轮的轮轴正转，离合杆嵌入第一离合槽(即离合杆与第一主动轮贴合，此时第一主动轮的轮轴与第三从动轮的轮轴互相分离)，第一主动轮的轮轴也正转，带动第一从动轮逆转，与第一从动轮同轴转动的第二主动轮也逆转，带动第二从动轮正转，与第二从动轮啮合的第三从动轮逆转；由于枪头与第三从动轮的轮轴刚性连接，所以此时枪头的转动方向与第三从动轮一致，也逆转，完成螺母与螺栓的自动对焦。

对焦后，枪体内的电机继续正转给连接套筒施压，在反作用力下，套管在第三从动轮的轮轴上向后移动，通过撑杆带动齿轮座、第一主动轮后退，使第一主动轮与第一从动轮脱离啮合，从而整个齿轮传动机构处于空转状态；与此同时，套管向后移动使得复位机构上的弹性装置被压缩，离合杆嵌入第二离合槽(即离合杆与第三从动轮的轮轴后端贴合，此时第一主动轮的轮轴与第三从动轮的轮轴互相连接)；由于枪体内的电机正转，依次带动连接套筒、第一主动轮的轮轴、离合杆、第三从动轮的轮轴正转，最终使得枪头也正转，完成螺母与螺栓的自动安装。

本发明提供的自动对焦的螺母枪，将机械传动与电机控制有效结合，通过多个齿轮组的组合传动，使枪头可以逆转对焦，确保螺母与螺栓的准心吻合，避免滑丝；同时结合离合装置、套管等使枪头还可以变向正转，并在枪头增设限位弹珠对螺母进行预紧固，装置小巧、结构紧凑、操作简单、使用安全，既降低了零部件损耗，提高产品质量，又提高了工作效率，有利于流水作业。

附图说明

图1为本发明自动对焦的螺母枪的整体结构示意图。

图2为图1中螺母枪的枪体前端部分的剖面结构示意图。

图3为图2中去除圆筒部分的立体结构示意图。

图4为图3中齿轮机构部分的立体结构示意图。

图5为本发明自动对焦的螺母枪对焦时的工作状态示意图。

图6为本发明自动对焦的螺母枪安装时的工作状态示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种自动对焦的螺母枪，包括带手柄的枪体1，枪体1内设有电机，枪体1的前端设有枪头4，枪体1与枪头4之间连接有圆筒2。手柄上设有开关，控制枪体1内的电机正转或逆转，当电机正转时，枪头4进行对焦、安装螺母，当电机逆转时，枪头4反转从螺母中退出。

如图2所示，枪头4的内壁上嵌有限位弹珠3，用于预紧固螺母，使螺母很难从枪头4掉落。

圆筒2内设有连接套筒5、离合装置6和齿轮机构7，离合装置6包括离合杆601、第一离合槽602和第二离合槽603，齿轮机构7包括第一齿轮组71、第二齿轮组72和齿轮座73，连接套筒5与枪体1内的电机相连，第一齿轮组71的主动轮的轮轴后端固定在连接套筒5上，前端与离合杆601相连；第一齿轮组71的主动轮中开有第一离合槽602，第二齿轮组72的从动轮的轮轴开有第二离合槽603，第一离合槽602、第二离合槽603均与离合杆601相配合。

本实施例中，离合杆601、第一离合槽602和第二离合槽603均为六角形结构，根据实际情况，也可以为除六角形外的其他任一多边形，只要满足离合杆601均匀受力，能够卡住第一离合槽602或第二离合槽603，使其作旋转运动即可。

如图3和图4所示，第一齿轮组71包括第一主动轮711和第一从动轮712，第二齿轮组72包括第二主动轮721、第二从动轮722和第三从动轮723组成；其中第一主动轮711即为如图2所示的第一齿轮组71的主动轮，第三从动轮723即为如图2所示的第二齿轮组72的从动轮。

具体而言，第一主动轮711的轮轴设于第三从动轮723的轮轴的正后方，即第一主动轮711的轮轴与第三从动轮723的轮轴处于同一条轴心线上；第一主动轮711的后部连接有齿轮座73，齿轮座73与第一主动轮711同轴固定；第一从动轮712与第一主动轮711相啮合；第二主动轮721与第一从动轮712同轴固定；第二从动轮722与第二主动轮721相啮合；第三从动轮723与第二从动轮722相啮合，第三从动轮723的轮轴前端连接有枪头4，第三从动轮723的轮轴后端开有前述的第二离合槽603。

第三从动轮723的轮轴上套有可以轴向移动的套管8，套管8与第三从动轮723的轮轴之间设有滚动轴承，滚动轴承由内圈、外圈、滚动体和保护架组成，其中外圈与套管8相配合，内圈与第三从动轮723的轮轴相配合，滚动体均匀分布在外圈和内圈之间，保护架设于滚动体的外周以防止滚动体脱落。

套管8的侧面固定有凸键14、第一连接板9、第二连接板10，凸键14上固定有第三连接板11，其中第一连接板9上固定有撑杆12，撑杆12与齿轮座73相连，使得套管8可以通过撑杆12带动齿轮座73及与齿轮座73相连的第一主动轮711；第二连接板10上固定有第一从动轮712的轮轴，该轮轴同时也与第二主动轮721的轮轴对接；第三连接板11上固定有第三从动轮723的轮轴。

在撑杆12和第一从动轮712的轮轴外侧，均设有复位机构13，两个复位机构13采用机械领域常规的装置，譬如包括一个复位板和固定在复位板上的连杆，连杆的另一端与圆筒2的内壁固定相连，复位板与前述的第一连接板9或第二连接板10之间分别抵接有弹簧。当然，本发明中的弹性装置，不仅限于本实施例所述的弹簧，还包括其他弹性结构，如伸缩杆等，只要满足能使复位机构13受弹力作用伸缩、还原即可。

本发明提供的自动对焦的螺母枪，工作过程具体如下：

(1)如图4所示，将螺母放置于枪头4内，用限位弹珠3卡住，复位机构13上的弹簧处于自然状态；按动手柄上的开关，枪体1内的电机正转，带动与电机相连的连接套筒5和第一主动轮711的轮轴正转，离合杆601嵌入第一离合槽602(即离合杆601与第一主动轮711贴合，此时第一主动轮711的轮轴与第三从动轮723的轮轴互相分离)；与此同时，由于第一主动轮711的轮轴正转，带动第一主动轮711正转，与第一主动轮711啮合的第一从动轮712逆转，与第一从动轮712同轴转动的第二主动轮721也逆转，与第二主动轮721啮合的第二从动轮722正转，与第二从动轮722啮合的第三从动轮723逆转；枪头4与第三从动轮723同轴转动，即枪头4也逆转，使得螺母自动对焦螺栓。

(2)如图5所示，枪体1内的电机继续正转，带动连接套筒5和第一主动轮711的轮轴正转，套管8受力后在第三从动轮723的轮轴上向后移动，复位机构13上的弹簧被压缩，离合杆601嵌入第二离合槽603(即离合杆601与第三从动轮723的轮轴后端贴合，此时第一主动轮711的轮轴与第三从动轮723的轮轴互相连接，均为正转)；套管8后移的同时，通过撑杆12带动齿轮座73后移，与齿轮座73相连的第一主动轮711也随之后移，使得第一主动711轮脱离第一从动轮712不再啮合，整个齿轮机构7处于空转状态；枪头4与第三从动轮723的轮轴转动方向相同，即枪头4也正转，使得螺母自动安装到螺栓上。

(3)安装结束后，关闭手柄上的开关，枪体1内的电机停止工作，复位机构13上的弹簧被还原至初始状态，带动套管8在第三从动轮723的轮轴上前移至初始位置，取出螺母枪。

Claims (10)

1.一种自动对焦的螺母枪，包括带手柄的枪体(1)，枪体(1)内设有电机，枪体(1)的前端设有枪头(4)，其特征在于，所述的枪体(1)与枪头(4)之间连接有圆筒(2)，圆筒(2)内设有带离合装置(6)的齿轮机构(7)，齿轮机构(7)包括第一齿轮组(71)和第二齿轮组(72)，第一齿轮组(71)包括第一主动轮(711)和第一从动轮(712)，第二齿轮组(72)包括第二主动轮(721)、第二从动轮(722)和第三从动轮(723)；

其中：第一主动轮(711)的轮轴与所述的电机相连，第一从动轮(712)与第二主动轮(721)同轴固定，第二从动轮(722)与第二主动轮(721)啮合，第三从动轮(723)的轮轴前端连接有所述的枪头(4)；第三从动轮(723)的轮轴上套有一套管(8)，套管(8)的侧面与一撑杆(12)相连，撑杆(12)的另一端与第一主动轮(711)相连。

2.根据权利要求1所述的自动对焦的螺母枪，其特征在于，所述的套管(8)侧面固定有第一连接板(9)、第二连接板(10)和第三连接板(11)，第一连接板(9)上固定有所述的撑杆(12)，第二连接板(10)上支撑所述的第二主动轮(721)的轮轴，第三连接板(11)上支撑所述的第二从动轮(722)的轮轴。

3.根据权利要求2所述的自动对焦的螺母枪，其特征在于，所述的第二连接板(10)、第三连接板(11)上均设有带弹性装置的复位机构(13)。

4.根据权利要求3所述的自动对焦的螺母枪，其特征在于，所述的弹性装置为弹簧。

5.根据权利要求1或2所述的自动对焦的螺母枪，其特征在于，所述的套管(8)的侧面带有凸键(14)，所述的第三连接板(11)固定在凸键(14)上。

6.根据权利要求1所述的自动对焦的螺母枪，其特征在于，所述的第一主动轮(711)的轮轴后端连接有连接套筒(5)，连接套筒(5)与所述的电机相连。

7.根据权利要求1所述的自动对焦的螺母枪，其特征在于，所述的第一主动轮(711)的后部设有齿轮座(73)，齿轮座(73)与所述的撑杆(12)相连。

8.根据权利要求1所述的自动对焦的螺母枪，其特征在于，所述的离合装置(6)包括离合杆(601)、与离合杆(601)相配合的第一离合槽(602)和第二离合槽(603)，其中离合杆(601)固定在所述的第一主动轮(711)的轮轴前端、第一离合槽(602)设于所述的第一主动轮(711)中，第二离合槽(603)设于所述的第三从动轮(723)的轮轴后端。

9.根据权利要求1所述的自动对焦的螺母枪，其特征在于，所述的套管(8)与第三从动轮(723)的轮轴之间设有滚动轴承。

10.根据权利要求1所述的自动对焦的螺母枪，其特征在于，所述的枪头(4)内壁嵌有限位弹珠(3)。

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