CN102581607B - 一种柔性车轮多轴拧紧机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性车轮多轴拧紧机构，其特征在于，包括伸缩组件，伸缩组件设置在机架上，伸缩轴气缸的一端通过支架与机架连接，伸缩组件可以通过伸缩轴气缸沿垂直机架的方向做上下伸缩运动，伸缩组件至少有1个，机架上还设有变径变角组件和变角气缸，变径变角组件至少有2个，变径变角组件靠近机架中心的一端固定，变角气缸推动变径变角组件另一端可沿该固定点旋转，做变角运动，变径变角组件可沿机架中心与变径变角组件另一端连成的直线上做变径运动。本发明具有可以降低汽车总装生产线的成本，大大提高了车轮柔性拧紧装置的实用价值的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种柔性车轮多轴拧紧机构，属于汽车总装生产线装配领域。
背景技术
加入世贸组织后，我国的汽车面临着很严峻的形势，这主要体现在我国的汽车的生产和装配技术水平的落后。由于汽车制造业在我国起步较晚，而我国从国外引进的生产和装配技术都不是当前最先进的技术，因此我国汽车产品质量低，很难达到世界一流的水平，且在市场上缺乏竞争力。虽然我国将汽车列为支柱产业，颁布了一系列汽车行业质量标准，汽车质量已得到重视，但仍有许多汽车生产厂家装配质量控制不严，缺乏合理科学的装配方法和设备。
针对我国在汽车装配中的问题，国内进行了多年的研究，积累了一定的经验和技术，但是从现有的产品来看，螺栓拧紧机的功能还是具有很大的局限性。在产品功能比较单一，通用性比较差，只能针对特定的汽车系列设计相应的螺栓拧紧机，不同型号之间、不同的螺栓数目的拧紧机需要进行不同的设计，从而导致设备的利用率较低，通用性不够强。这样不仅造成大量的浪费，增加大量的生产成本，而且会延长新型号的研发周期和研发成本。
为此，急需发明出一种通用性很强的柔性车轮多轴拧紧机构。
发明内容
本发明的目的是解决螺栓拧紧机功能单一、通用性差、生产成本高的问题，提供一种通用性强，汽车总装生产线的成本低，车轮柔性拧紧装置的实用价值高的柔性车轮多轴拧紧机构。
为了达到上述目的，本发明提供了一种柔性车轮多轴拧紧机构，其特征在于，包括伸缩组件，伸缩组件设置在机架上，伸缩轴气缸的一端通过支架与机架连接，伸缩组件可以通过伸缩轴气缸沿垂直机架的方向做上下伸缩运动，伸缩组件至少有1个，机架上还设有变径变角组件和变角气缸，变径变角组件至少有2个，变径变角组件靠近机架中心的一端固定，变角气缸推动变径变角组件另一端可沿该固定点旋转，做变角运动，变径变角组件可沿机架中心与变径变角组件另一端连成的直线上做变径运动。
优选地，所述的伸缩组件包括伸缩轴变径导杆，伸缩轴变径导杆的一端与伸缩轴气缸的另一端连接，伸缩轴变径导杆上设有第一滑块，第一滑块的一端与第一拧紧轴连接，第一滑块上设有第一电机驱动装置。
优选地，所述的第一电机驱动装置的伸缩端固定在伸缩轴变径导杆上，另一端固定在第一滑块上。
优选地，所述的第一电机驱动装置包括第一电机，第一电机固定在第一滑块上，第一电机的伸缩端与第一联轴器连接，第一联轴器与第一丝杠螺母副连接，第一丝杠螺母副固定在伸缩轴变径导杆上。
优选地，所述的变角气缸的末端与机架连接，所述的变径变角组件包括变径导轨，变径导轨通过连接杆与变角气缸的伸缩端连接，变径导轨上设有第二滑块，第二滑块的一端与第二拧紧轴连接，第二滑块上设有第二电机驱动装置。
优选地，所述的第二电机驱动装置的伸缩端固定在第二滑块上，另一端固定在变径导轨上。
优选地，所述的第二电机驱动装置包括第二电机，第二电机固定在变径导轨上，第二电机的伸缩端与第二联轴器连接，第二联轴器与第二丝杠螺母副连接，第二丝杠螺母副固定在第二滑块上。
优选地，所述的变角气缸的两侧均设有固定限位挡块。
本发明能够使多个拧紧轴之间协调一致，可以进行变径和变角运动，而伸缩机构又能使拧紧轴与螺栓孔之间不存在运动干涉，稳定可靠，便于调整和控制，易于维护。无论是变径、变角、固定轴的伸缩功能的实现，还是位置精度和可靠性的保证，均充分考虑了现有的技术水平和工业上的使用要求。本发明在汽车车轮装配领域具有很强的通用性，可以降低汽车总装生产线的成本，大大提高了车轮柔性拧紧装置的实用价值，具有推动产业变革的前景。
附图说明
图1为本发明五轴状态下的示意图；
图2为本发明四轴状态下的示意图；
图3为本发明内部机构局部视图。
图中：1-机架；2-变角气缸；3-固定限位挡块；4A-第一电机；4B-第二电机；5-变径导轨；6A-第一丝杠螺母副；6B-第二丝杠螺母副；7A-第一拧紧轴；7B-第二拧紧轴；8A-第一联轴器；8B-第二联轴器；9-伸缩轴变径导杆；10-伸缩轴气缸；11A-第一滑块；11B-第二滑块；12-连接杆。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1-图3所示，本发明提供的一种柔性车轮多轴拧紧机构，拧紧机机架上安装有1个伸缩组件和4个变径变角组件。伸缩组件包括伸缩轴变径导杆9，伸缩轴气缸10的一端通过支架安装在机架1上，伸缩轴气缸10的另一端与伸缩轴变径导杆9的一端连接，伸缩轴变径导杆9上安装有第一滑块11A，其可以在伸缩轴变径导杆9上滑动，第一滑块11A的一端固定在第一拧紧轴7A上，第一滑块11A上安装有第一电机驱动装置，其包括第一电机4A，第一电机4A固定在第一滑块11A上，第一电机4A的伸缩端与第一联轴器8A、第一丝杠螺母副6A依次串行连接，第一丝杠螺母副6A固定在伸缩轴变径导杆9上，伸缩轴气缸10推动变径导杆9沿机架1做上下伸缩运动，达到伸缩的效果，使得拧紧机由五轴变换成四轴状态。
当拧紧机由五轴变换成四轴状态时，通过变径变角组件做变角和变径运动。
其中第一拧紧轴7A通过伸缩轴变径导杆9固定在机架1上，不参与变角运动，其他四个拧紧轴以此轴为参照，进行相应的变角运动，变径变角组件包括变径导轨5，变角运动由安装机架1上的4个变角气缸2的伸缩端通过连接杆12驱动变径导轨5沿中心做变角运动，当到达指定位置时，由设置在变角气缸2的两侧的固定限位挡块3和变角气缸2锁紧。
第二电机4B推动第二拧紧轴7B沿变径导轨5做变径运动，变径导轨5上安装有第二滑块11B，其可以在变径导轨5上滑动，第二滑块11B的一端固定在第二拧紧轴7B上，第二滑块11B上设有第二电机驱动装置，包括第二电机4B，第二电机4B固定在变径导轨5上，第二电机4B的伸缩端与第二联轴器8B、第二丝杠螺母副6B依次串行连接，第二丝杠螺母副6B固定在第二滑块11B上。
无论是变径、变角、固定轴的伸缩功能的实现，还是位置精度和可靠性的保证，均充分考虑了现有的技术水平和工业上的使用要求。本机构在汽车车轮装配领域具有很强的通用性，可以降低汽车总装生产线的成本，大大提高了车轮柔性拧紧装置的实用价值，具有推动产业变革的前景。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例2
本发明提供的一种柔性车轮多轴拧紧机构，拧紧机机架上安装有2个伸缩组件和3个变径变角组件。其他同实施例1。
实施例3
本发明提供的一种柔性车轮多轴拧紧机构，拧紧机机架上安装有2个伸缩组件和2个变径变角组件。其他同实施例1。
Claims (7)
1.一种柔性车轮多轴拧紧机构，其特征在于，包括伸缩组件，伸缩组件设置在机架(1)上，伸缩轴气缸(10)的一端通过支架与机架(1)连接，伸缩组件可以通过伸缩轴气缸(10)沿垂直机架(1)的方向做上下伸缩运动，伸缩组件至少有1个，机架(1)上还设有变径变角组件和变角气缸(2)，变角气缸(2)的两侧均设有固定限位挡块(3)，变径变角组件至少有2个，变径变角组件靠近机架(1)中心的一端固定，变角气缸(2)推动变径变角组件另一端可沿该固定点旋转，做变角运动，变径变角组件可沿机架(1)中心与变径变角组件另一端连成的直线上做变径运动，通过变径变角组件、伸缩组件、变角气缸(2)和伸缩轴气缸(10)可以实现五轴与成四轴之间状态的变换。
2.如权利要求1所述的一种柔性车轮多轴拧紧机构，其特征在于，所述的伸缩组件包括伸缩轴变径导杆(9)，伸缩轴变径导杆(9)的一端与伸缩轴气缸(10)的另一端连接，伸缩轴变径导杆(9)上设有第一滑块(11A)，第一滑块(11A)的一端与第一拧紧轴(7A)连接，第一滑块(11A)上设有第一电机驱动装置。
3.如权利要求2所述的一种柔性车轮多轴拧紧机构，其特征在于，所述的第一电机驱动装置的伸缩端固定在伸缩轴变径导杆(9)上，另一端固定在第一滑块(11A)上。
4.如权利要求3所述的一种柔性车轮多轴拧紧机构，其特征在于，所述的第一电机驱动装置包括第一电机(4A)，第一电机(4A)固定在第一滑块(11A)上，第一电机(4A)的伸缩端与第一联轴器(8A)连接，第一联轴器(8A)与第一丝杠螺母副(6A)连接，第一丝杠螺母副(6A)固定在伸缩轴变径导杆(9)上。
5.如权利要求1所述的一种柔性车轮多轴拧紧机构，其特征在于，所述的变角气缸(2)的末端与机架(1)连接，所述的变径变角组件包括变径导轨(5)，变径导轨(5)通过连接杆(12)与变角气缸(2)的伸缩端连接，变径导轨(5)上设有第二滑块(11B)，第二滑块(11B)的一端与第二拧紧轴(7B)连接，第二滑块(11B)上设有第二电机驱动装置。
6.如权利要求5所述的一种柔性车轮多轴拧紧机构，其特征在于，所述的第二电机驱动装置的伸缩端固定在第二滑块(11B)上，另一端固定在变径导轨(5)上。
7.如权利要求6所述的一种柔性车轮多轴拧紧机构，其特征在于，所述的第二电机驱动装置包括第二电机(4B)，第二电机(4B)固定在变径导轨(5)上，第二电机(4B)的伸缩端与第二联轴器(8B)连接，第二联轴器(8B)与第二丝杠螺母副(6B)连接，第二丝杠螺母副(6B)固定在第二滑块(11B)上。
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