CN102756268A - 一种可调角度和位置的螺栓拧紧设备 - Google Patents

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本发明公开了一种可调角度和位置的螺栓拧紧设备，属于汽车制造业螺栓自动紧固领域。包括：支撑板、拧紧轴和拧紧轴连接板，支撑板的上端设有与气动悬挂装置连接的吊杆；拧紧轴共设置四根，其对称设置于支撑板的两侧；拧紧轴分别设置于拧紧轴连接板上，拧紧轴连接板对称设置于支撑板的两侧且分别与支撑板的下部相铰接，拧紧轴对称设置于两拧紧轴连接板上；两拧紧轴连接板上分别对称固定一升降气缸，两升降气缸的活塞连杆分别与其所对应的拧紧轴连接板固定连接，两升降气缸的缸体通过一角度调整装置铰接连接，角度调整装置与所述支撑板滑动连接。本发明提高了生产效率及扭矩精度，保证各螺母上力矩的均衡，具有适应各种环境下多品种螺栓拧紧的特点。

Description

一种可调角度和位置的螺栓拧紧设备
技术领域
本发明涉及汽车制造业螺栓自动紧固领域，特别涉及一种可调角度和位置的螺栓拧紧设备。
背景技术
目前重型卡车总装配线上钢板弹簧与平衡轴之间的连接，是用2个(或4个)U型螺栓与4个螺母的拧紧实现的。每条U型螺栓与垂直方向的夹角在8～13°之间，那么两条U型螺栓之间的夹角在16～26°之间。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
传统的拧紧方法采用人工手持风动扳手逐一对每个螺母进行拧紧，风动扳手紧固力矩精度低、噪音大、工人劳动强度高、效率低，无法保证每个螺母上力矩的均衡；现有的4轴拧紧设备当拧紧完成后，套筒与被紧固螺母之间卡死，设备无法与工件脱离。
发明内容
为了实现四个螺母的同时拧紧，提高生产效率及扭矩精度，保证每个螺母上力矩的均衡，提高装配质量，降低工人的劳动强度，使其适应各种环境下多品种螺栓拧紧，本发明提供了一种可调角度和位置的螺栓拧紧设备。
所述技术方案如下：
一种可调角度和位置的螺栓拧紧设备，包括：
支撑板，其上端设有与气动悬挂装置连接的吊杆；
拧紧轴，共设置四根，其对称设置于所述支撑板的两侧；
拧紧轴连接板，所述拧紧轴分别设置于所述拧紧轴连接板上，所述拧紧轴连接板对称设置于所述支撑板的两侧且分别与所述支撑板的下部相铰接，所述的拧紧轴对称设置于两所述拧紧轴连接板上；
两所述拧紧轴连接板上分别对称固定一升降气缸，两所述升降气缸的活塞连杆分别与其所对应的所述拧紧轴连接板固定连接，两所述升降气缸的缸体通过一角度调整装置铰接连接，所述角度调整装置与所述支撑板滑动连接。
所述支撑板上成型一角度调节滑槽，所述的角度调整装置包括：滑块、调节杆和锁紧杆，所述调节杆和锁紧杆平行设置，所述滑块设置于所述角度调节滑槽内且沿所述角度调节滑槽滑动，所述调节杆和锁紧杆贯穿所述滑块，且分别与两所述升降气缸的缸体相铰接，所述锁紧杆的两端设有锁紧螺母。
进一步地，所述的两拧紧轴连接板上各设有一变位机构，所述变位机构为一变位气缸；
所述的拧紧轴连接板上成型有位移调节滑槽，所述拧紧轴垂直贯穿所述拧紧轴连接板上的位移调节滑槽；
所述变位气缸与所述拧紧轴连接板固定连接，其变位活塞连杆与所述拧紧轴固定连接，用于驱动所述拧紧轴沿着所述位移调节滑槽移动。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
(1)本发明设置了用于调整拧紧轴角度的角度调整装置，通过控制升降气缸的升降，从而控制调节杆和锁紧杆沿着支撑板上部的角度调节滑槽上下移动，两拧紧轴连接板沿着铰链旋转，从而改变设置于拧紧轴连接板上的拧紧轴的角度。
(2)在拧紧轴连接板上还固定有变位机构，通过变位气缸对拧紧轴所施加的作用力，驱动拧紧轴向着或远离支撑板的方向移动，从而改变拧紧轴上套筒的位置。
(3)由于本发明设置了角度调整装置，使拧紧轴沿角度方向移动，拧紧螺母完成后，可顺利脱离工件，彻底避免套筒与螺母卡死、脱离不开的现象；使平衡轴与钢板弹簧之间的连接问题得到根本解决；同时，由于U型螺栓间距及角度不同的车型是有变化的，本发明操作简单，效率高，具有调整间距及角度功能，带有柔性化特点，可适应多品种，由于同时对螺母进行旋紧，能彻底解决螺栓紧固中力矩的均衡性、一致性，大大提高了连接件的装配质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是本发明所提供的螺栓拧紧设备结构示意图；
图2是图1所示的螺栓拧紧设备后视图；
图3是本发明具体实施结构示意图。
图中：
1-升降气缸；2-拧紧轴；3-拧紧轴连接板；4-角度调节滑槽；5-变位气缸；6-套筒；
7-被拧紧螺母；8-铰链；9-支撑板；10-锁紧杆；11-吊杆；12-外罩；13-角度调整装置；
14-操作台；15-操作手柄；16-绿灯；17-红灯；18-启动按钮；19-气动按钮；
20-气动下降按钮；21-气动悬挂装置；22-滑块；23-锁紧螺母；24-调节杆；
25-位移调节滑槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1和图2所示，本发明提供了一种可调角度和位置的螺栓拧紧设备，主要包括：
支撑板9，其上端设有与气动悬挂装置21连接的吊杆11；
拧紧轴2，共设置四根，其对称设置于支撑板9的两侧，这里的拧紧轴2为电动拧紧轴；
拧紧轴连接板3，其对称设置于支撑板9的两侧，且分别与支撑板9的下部通过铰链8相铰接，拧紧轴2分别对称设置于两所述拧紧轴连接板9上；
两所述拧紧轴连接板3上分别对称固定一升降气缸1，两所述升降气缸1的活塞连杆分别与其所对应的拧紧轴连接板3固定连接，两升降气缸1的缸体通过一角度调整装置13铰接连接，在支撑板9上成型一角度调节滑槽4，角度调整装置13与角度调节滑槽4滑动连接。
其中角度调整装置13包括：滑块22、调节杆24和锁紧杆10，调节杆24和锁紧杆10平行设置，滑块22设置于角度调节滑槽4内且沿角度调节滑槽4滑动，调节杆24和锁紧杆10贯穿滑块22并与滑块22固定连接，调节杆24和锁紧杆10的两端分别与两升降气缸1的缸体相铰接，锁紧杆10的两端设有锁紧螺母23。
为了实现对拧紧轴2的位置移动，在两拧紧轴连接板3上各设有一变位机构，这里的变位机构为一变位气缸5；拧紧轴连接板3上成型有位移调节滑槽25，拧紧轴2垂直贯穿拧紧轴连接板3上的位移调节滑槽25；变位气缸5与拧紧轴连接板3固定连接，变位气缸5的活塞连杆与拧紧轴2固定连接，用于驱动拧紧轴2沿着位移调节滑槽25移动。
变位气缸5与拧紧轴连接板3固定在一起，可随拧紧轴连接板3一起通过升降气缸1上下移动；四个电动拧紧轴2分别装置在拧紧轴连接板3上，每侧装2个。通过变位气缸5带动电动拧紧轴2左右移动。
通过旋转角度调整装置13上的调节杆24，由于调节杆24采用的是带有正反螺纹的螺杆，带动左右拧紧轴连接板3沿铰链8同时转动，实现左右拧紧轴2之间的角度调整。调整完成后通过锁紧杆10两端的锁紧螺母23进行锁紧、固定。
外罩12与拧紧轴连接板3固定连接并且将拧紧轴2“包裹”在外罩12中，起到美观和对拧紧轴2的保护作用。
本发明整体动作循环原理：设备主体由气动悬挂装置21连接吊杆11上，可整体随气动悬挂装置21上下移动，在人工操作时，握住两侧操作手柄15，操作手柄15上有气动按钮19来控制气动悬挂装置21带动设备主体向下移动。整体设备随气动悬挂装置21下降，当套筒6与被紧固螺母26之间的距离达到80～100mm后，按操作手柄15上的气动下降按钮20，升降气缸1下降、带动电动拧紧轴2下降，套筒6对准被紧固螺母26后，按操作手柄15上的启动按钮18，四个电动拧紧轴2同时转动，实行拧紧过程的自动循环过程。拧紧合格结束后，操作台14上绿灯16亮，表示合格，红灯17亮表示不合格。合格后，气缸1带动拧紧轴连接板3自动上升，套筒6与被紧固螺母26顺利脱开，气动悬挂装置21带动设备主体上升。进行下一个循环。
不同车型及用户有不同的工艺参数要求，如螺栓分布尺寸、螺栓紧固扭矩(N.m)等。螺栓分布尺寸决定了设备外形大小和设备型式，如本设备为立式，轮胎拧紧设备为卧式。根据螺栓扭矩要求来选择电动拧紧轴2的规格，如本设备被紧固螺母工艺要求扭矩为800±30N.m，电动拧紧轴2的规格为1000N.m；同时根据受力大小适当改变各部件的结构尺寸，使各部件之间配置合理。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可调角度和位置的螺栓拧紧设备，包括：
支撑板，其上端设有与气动悬挂装置连接的吊杆；
拧紧轴，共设置四根，其对称设置于所述支撑板的两侧；
拧紧轴连接板，所述拧紧轴分别设置于所述拧紧轴连接板上，其特征在于，
所述拧紧轴连接板对称设置于所述支撑板的两侧且分别与所述支撑板的下部相铰接，所述的拧紧轴对称设置于两所述拧紧轴连接板上；
两所述拧紧轴连接板上分别对称固定一升降气缸，两所述升降气缸的活塞连杆分别与其所对应的所述拧紧轴连接板固定连接，两所述升降气缸的缸体通过一角度调整装置铰接连接，所述角度调整装置与所述支撑板滑动连接。
2.根据权利要求1所述的可调角度和位置的螺栓拧紧设备，其特征在于，
所述支撑板上成型一角度调节滑槽，所述的角度调整装置包括：滑块、调节杆和锁紧杆，所述调节杆和锁紧杆平行设置，所述滑块设置于所述角度调节滑槽内且沿所述角度调节滑槽滑动，所述调节杆和锁紧杆贯穿所述滑块，且分别与两所述升降气缸的缸体相铰接，所述锁紧杆的两端设有锁紧螺母。
3.根据权利要求1或2所述的可调角度和位置的螺栓拧紧设备，其特征在于，
所述的两拧紧轴连接板上各设有一变位机构，所述变位机构为一变位气缸；
所述的拧紧轴连接板上成型有位移调节滑槽，所述拧紧轴垂直贯穿所述拧紧轴连接板上的位移调节滑槽；
所述变位气缸与所述拧紧轴连接板固定连接，其变位活塞连杆与所述拧紧轴固定连接，用于驱动所述拧紧轴沿着所述位移调节滑槽移动。
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