CN104227394B - 钢丝螺套自动拧紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种钢丝螺套自动拧紧装置，包括控制器及底板，底板上安装有上料装置，底板的四周设置有立柱，立柱的上端连接有顶板，顶板安装有钢丝螺套拧紧机构，钢丝螺套拧紧机构包括可左右移动的设置于顶板上的水平板，水平板上安装有可上下移动的拧紧枪，拧紧枪输出端传动连接有旋转杆，旋转杆上套设有弹簧，且旋转杆上可上下移动的连接有浮动杆，浮动杆上连接有螺套安装杆，螺套安装杆的下端部设置有与钢丝螺套的内螺纹相匹配的外螺纹。本发明自动化程度高，大幅减轻了员工的劳动强度、且提高了生产效率，保证了产品的稳定性。

Description

钢丝螺套自动拧紧装置
技术领域
本发明涉及一种钢丝螺套自动拧紧装置。
背景技术
钢丝螺套是一种新型的螺纹紧固件，分为普通型和锁紧型两种，是由高精度菱形截面的不锈钢丝精确加工而成的一种弹簧状内外螺纹同心体。锁紧型是在普通型的基础上增加一圈或几圈锁紧圈。钢丝螺套嵌入铝、镁合金、铸铁、玻璃钢、塑料等低强度的工程材料的螺纹孔中，具有连接强度高，抗震、抗冲击和耐磨损的功能，并能分散应力保护基体螺纹，大大延长基体的使用寿命。
目前，在工业生产中，为了保护有色金属螺纹孔，通常都会拧入钢丝螺套，以延长有色金属螺纹孔的寿命。现有钢丝螺套的拧入方法有以下两种：
1、采用专用的扳手工具，即一直径略小于钢丝螺套内孔的直杆，前段开槽，钢丝螺套的引导牙刚好放入，该直杆放置于一空心导管内，直杆尾部横向引出一转动手柄，拧紧钢丝螺套时，一手握住空心导管，一手转动手柄，将钢丝螺套旋入工件的螺孔内；
2、采用专用的钢丝螺套拧紧杆，其上一部分为螺纹，正好拧入钢丝螺套的内螺纹，螺杆端部顺着螺纹处切开，径向从螺杆中心到螺纹处形成一台阶，用于拧紧时顶住钢丝螺套的引导牙，拧紧时，需要先将钢丝螺套拧入该专用螺杆上，然后再将其拧入工件上。
然而，不管采用哪种方法，其都是由人员手动实现，由此，其存在劳动强度大，生产效率低，质量稳定性无法控制的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种钢丝螺套自动拧紧装置，以解决现有钢丝螺套的拧入由人工通过手动工具实现，劳动强度大，生产效率低，质量稳定性无法控制的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种钢丝螺套自动拧紧装置，包括控制器及用于承载工件的底板，所述底板上安装有上料装置，底板的四周设置有立柱，所述立柱的上端连接有顶板，所述顶板安装有钢丝螺套拧紧机构；
所述上料装置包括螺套定位装置、振动上料盘、螺套导轨及安装于螺套导轨下部的直线振动送料器，所述螺套定位装置包括螺套固定座，所述螺套固定座的左端固定设置有定位块，所述定位块的右端设置有与钢丝螺套左端轮廓相匹配的定位端面，螺套固定座的右端可左右移动的设置有由定位驱动装置驱动的顶紧块，所述顶紧块的左端设置有与钢丝螺套右端轮廓相匹配的顶紧端面，螺套固定座的前端设置有挡料板，螺套固定座的后端与螺套导轨的出料口相连，所述螺套导轨的进料口与振动上料盘的出料口相连；
所述钢丝螺套拧紧机构包括由水平驱动装置驱动可左右移动的设置于顶板上的水平板，所述水平板上安装有由垂直驱动装置驱动的可上下移动的拧紧枪，所述拧紧枪由控制器控制，其输出端传动连接有旋转杆，所述旋转杆上套设有弹簧，且旋转杆上可上下移动的连接有用于压缩弹簧的浮动杆，所述浮动杆上连接有用于拧钢丝螺套的螺套安装杆，所述螺套安装杆的下端部设置有与钢丝螺套的内螺纹相匹配的外螺纹。
作为本发明的优选方案，所述定位驱动装置为气缸或油缸或由电机驱动的丝杠，由控制器控制，所述螺套固定座上设置有用于检测钢丝螺套是否到位的第一光电传感器，所述第一光电传感器与控制器电性连接。
作为本发明的优选方案，所述振动上料盘的出料口处设置有用于检测是否缺料的第二光电传感器，所述第二光电传感器与控制器电性连接。
作为本发明的优选方案，所述螺套导轨上设置有用于防止钢丝螺套弹出的压板。
作为本发明的优选方案，所述顶板上沿水平方向布置有导轨，所述水平板滑动设置于导轨上，所述水平驱动装置为气缸或油缸或由电机驱动的丝杠。
作为本发明的优选方案，所述顶板上位于水平板的两端固定设置有起限位作用的顶杆。
作为本发明的优选方案，所述水平板上安装有垂直驱动装置，所述垂直驱动装置为气缸或油缸或由电机驱动的丝杠，其输出端连接有升降板，所述升降板与拧紧枪固定连接。
作为本发明的优选方案，所述水平板上固定安装有直线轴承，并可上下移动的设置有导向杆，所述导向杆上设置有调节限位块，且导向杆的下端固定于升降板上，所述直线轴承的上端设置有限位挡块，通过设置调节限位块及限位挡块，可以很好的控制升降板的下移距离，且调节限位块的位置可调，可根据产品高度调节，从而改变升降板的下移距离。
作为本发明的优选方案，所述螺套安装杆的下部安装有起限位作用的挡柱，所述挡柱的直径大于钢丝螺套的孔径。
作为本发明的优选方案，所述升降板上安装有支架，所述支架上安装有用于检测钢丝螺套是否拧入的检测传感器，所述检测传感器与控制器电性连接，所述浮动杆上安装有与检测传感器相对应的检测块，初始状态下，检测传感器与检测块在同一高度。
本发明的有益效果为，所述钢丝螺套自动拧紧装置可以先实现自动上料、自动将钢丝螺套拧入产品、拧入工具自动退出以及自动判别是否有螺套缺失、螺套拧紧高度是否到位等功能，自动化程度高，大幅减轻了员工的劳动强度、且提高了生产效率，保证了产品的稳定性。
附图说明
图1为本发明钢丝螺套自动拧紧装置的结构示意图；
图2为本发明上料装置的结构示意图。
图中:
1、底板；2、立柱；3、顶板；4、支座；5、定位驱动装置；6、工件；7、挡柱；8、螺套安装杆；9、检测块；10、检测传感器；11、浮动杆；12、支架；13、弹簧；14、旋转杆；15、转接头；16、顶杆；17、水平板；18、拧紧枪；19、垂直驱动装置；20、直线轴承；21、限位挡块；22、导向杆；23、调节限位块；24、升降板；25、导轨；26、水平驱动装置；27、螺套导轨；28、振动上料盘；29、第二光电传感器；30、直线振动送料器；31、压板；32、定位块；33、第一光电传感器；34、挡料板；35、顶紧块；36、螺套固定座。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
请参照图1及图2所示，图1为本发明钢丝螺套自动拧紧装置的结构示意图；图2为本发明上料装置的结构示意图。
于本实施例中，一种钢丝螺套自动拧紧装置，包括控制器及用于承载工件6的底板1，所述底板1上安装有可调节高度的支座4，所述支座4上安装有上料装置，支座4高度根据工件6的高度进行调节，从而使得上料装置与工件6齐平，所述上料装置包括螺套定位装置、振动上料盘28、螺套导轨27及安装于螺套导轨27下部的直线振动送料器30，所述螺套定位装置包括螺套固定座36，所述螺套固定座36上设置有用于检测钢丝螺套是否到位的第一光电传感器33，所述第一光电传感器33与控制器电性连接，螺套固定座36的左端固定设置有定位块32，所述定位块32的右端设置有与钢丝螺套左端轮廓相匹配的定位端面，螺套固定座36的右端可左右移动的设置有由定位驱动装置5驱动的顶紧块35，所述定位驱动装置5为气缸，其气路上设置有由控制器控制的电磁阀，所述顶紧块35的左端设置有与钢丝螺套右端轮廓相匹配的顶紧端面，螺套固定座36的前端设置有挡料板34，螺套固定座36的后端与螺套导轨27的出料口相连，所述螺套导轨27的进料口与振动上料盘28的出料口相连，且螺套导轨27上设置有用于防止钢丝螺套弹出的压板31，所述振动上料盘28的出料口处设置有用于检测是否缺料的第二光电传感器29，所述第二光电传感器29与控制器电性连接；底板1的四周设置有立柱2，所述立柱2的上端连接有顶板3，所述顶板3安装有钢丝螺套拧紧机构；所述钢丝螺套拧紧机构包括由水平驱动装置26驱动的可左右移动的设置于顶板3上的水平板17，所述顶板3上沿水平方向布置有导轨25，所述水平板17滑动设置于导轨25上，顶板3上位于水平板17的两端固定设置有起限位作用的顶杆16，所述水平驱动装置26为气缸，其气路上设置有由控制器控制的电磁阀，所述水平板17上安装有垂直驱动装置19，且水平板17上固定安装有直线轴承20，并可上下移动的设置有导向杆22，所述导向杆22上设置有调节限位块23，所述直线轴承20的上端设置有限位挡块21，所述垂直驱动装置19为气缸，其气路上设置有由控制器控制的电磁阀，垂直驱动装置19的输出端连接有升降板24，所述升降板24上固定连接有拧紧枪18，所述导向杆22的下端固定于升降板24上，所述拧紧枪18由控制器控制，其输出端通过转接头15传动连接有旋转杆14，所述旋转杆14上套设有弹簧13，且旋转杆14上可上下移动的连接有用于压缩弹簧13的浮动杆11，所述浮动杆11上连接有用于拧钢丝螺套的螺套安装杆8，所述螺套安装杆8的下端部设置有与钢丝螺套的内螺纹相匹配的外螺纹，且螺套安装杆8的下部安装有起限位作用的挡柱7，所述挡柱7的直径大于钢丝螺套的孔径，升降板24上安装有支架12，所述支架12上安装有用于检测钢丝螺套是否拧入的检测传感器10，所述检测传感器10与控制器电性连接，所述浮动杆11上安装有与检测传感器10相对应的检测块9，初始状态下，检测传感器10与检测块9在同一高度。
本发明上料时，振动上料盘28将钢丝螺套振动筛选后，确保每个钢丝螺套的引导牙均朝下，自动排序后流入到螺套导轨27内,螺套导轨27在直线振动送料器30的振动下将钢丝螺套紧挨着排序送料，在振动上料盘28的出料口处设置有第二光电传感器29，在设定时间内，若没有钢丝螺套通过，第二光电传感器29将信号反馈给控制器，并发出报警提示；为防止钢丝螺套在上料过程中弹出螺套导轨27，故在其上再加装一块压板31；钢丝螺套经螺套导轨27送入到螺套固定座36后，螺套固定座36上的第一光电传感器33检测到钢丝螺套到位后，将信号反馈给控制器，控制器控制定位驱动装置5推动顶紧块35将钢丝螺套压紧在螺套固定座36上，这样就完成了钢丝螺套的自动上料。
本发明自动拧紧的过程为：待钢丝螺套自动上料完成后，顶板3上的垂直驱动装置19带动拧紧枪18竖直向下运动，从而带动螺套安装杆8下移，待螺套安装杆8与螺套固定座36上的钢丝螺套相接触时，继续下移直至导向杆22上的调节限位块23顶住直线轴承20上的限位挡块21，下移过程中，旋转杆14上的弹簧13被浮动杆11压缩，螺套安装杆8在弹簧力的作用下紧紧压住钢丝螺套，此时，通过拧紧枪18带动旋转杆14转动，旋转杆14带动浮动杆11转动进而带动螺套安装杆8旋转，在弹簧13的预紧力的作用下，螺套安装杆8会旋入到钢丝螺套内，此时，定位驱动装置5带动顶紧块35松开，垂直驱动装置19带动拧上钢丝螺套的螺套安装杆8上升到原位，然后水平驱动装置26推动水平板17沿着顶板3上的导轨25左移，直到水平板17顶住顶板3左端的顶杆16，此时，钢丝螺套拧紧机构正好移动到拧紧工位，垂直驱动装置19带动拧紧枪18再次下降，螺套安装杆8带着拧好的钢丝螺套顶住工件6，拧紧枪18驱动螺套安装杆8旋转，在弹簧13的预紧力下螺套安装杆8带动钢丝螺套旋入到工件6的螺纹孔内，直到螺套安装杆8上的挡柱7与工件6顶住，拧紧枪18会自动打滑，同时发出拧完信号；在拧紧过程中，可对拧紧枪18的最大拧紧扭矩进行设定，当工件6上的螺纹孔内未攻丝、牙纹不全或者其内已装有钢丝螺套而导致钢丝螺套旋不进或旋不到位时，固定于升降板24支架12上的检测传感器10在规定时间内检测不到检测块9，系统会报警予以提示，钢丝螺套旋入到工件6的螺纹孔后，拧紧枪18反向旋转，以使螺套安装杆8完全旋出钢丝螺套，垂直驱动装置19带动螺套安装杆8上升到原位后，水平驱动装置26再将水平板17向右拉，直到水平板17顶住顶板3右端的顶杆16，钢丝螺套拧紧机构回到初始位置，即上料位置，从而可进入下一次拧紧状态，至此完成一个钢丝螺套的拧紧过程。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种钢丝螺套自动拧紧装置，其特征在于：包括控制器及用于承载工件的底板，所述底板上安装有上料装置，底板的四周设置有立柱，所述立柱的上端连接有顶板，所述顶板安装有钢丝螺套拧紧机构；
所述上料装置包括螺套定位装置、振动上料盘、螺套导轨及安装于螺套导轨下部的直线振动送料器，所述螺套定位装置包括螺套固定座，所述螺套固定座的左端固定设置有定位块，所述定位块的右端设置有与钢丝螺套左端轮廓相匹配的定位端面，螺套固定座的右端可左右移动的设置有由定位驱动装置驱动的顶紧块，所述顶紧块的左端设置有与钢丝螺套右端轮廓相匹配的顶紧端面，螺套固定座的前端设置有挡料板，螺套固定座的后端与螺套导轨的出料口相连，所述螺套导轨的进料口与振动上料盘的出料口相连；
所述钢丝螺套拧紧机构包括由水平驱动装置驱动可左右移动的设置于顶板上的水平板，所述水平板上安装有由垂直驱动装置驱动的可上下移动的拧紧枪，所述拧紧枪由控制器控制，其输出端传动连接有旋转杆，所述旋转杆上套设有弹簧，且旋转杆上可上下移动的连接有用于压缩弹簧的浮动杆，所述浮动杆上连接有用于拧钢丝螺套的螺套安装杆，所述螺套安装杆的下端部设置有与钢丝螺套的内螺纹相匹配的外螺纹。
2.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动拧紧装置，其特征在于：所述定位驱动装置为气缸或油缸或由电机驱动的丝杠，由控制器控制，所述螺套固定座上设置有用于检测钢丝螺套是否到位的第一光电传感器，所述第一光电传感器与控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动拧紧装置，其特征在于：所述振动上料盘的出料口处设置有用于检测是否缺料的第二光电传感器，所述第二光电传感器与控制器电性连接。
4.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动拧紧装置，其特征在于：所述螺套导轨上设置有用于防止钢丝螺套弹出的压板。
5.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动拧紧装置，其特征在于：所述顶板上沿水平方向布置有导轨，所述水平板滑动设置于导轨上，所述水平驱动装置为气缸或油缸或由电机驱动的丝杠。
6.根据权利要求1或5所述的钢丝螺套自动拧紧装置，其特征在于：所述顶板上位于水平板的两端固定设置有起限位作用的顶杆。
7.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动拧紧装置，其特征在于：所述水平板上安装有垂直驱动装置，所述垂直驱动装置为气缸或油缸或由电机驱动的丝杠，其输出端连接有升降板，所述升降板与拧紧枪固定连接。
8.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动拧紧装置，其特征在于：所述水平板上固定安装有直线轴承，并可上下移动的设置有导向杆，所述导向杆上设置有调节限位块，且导向杆的下端固定于升降板上，所述直线轴承的上端设置有限位挡块。
9.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动拧紧装置，其特征在于：所述螺套安装杆的下部安装有起限位作用的挡柱，所述挡柱的直径大于钢丝螺套的孔径。
10.根据权利要求7所述的钢丝螺套自动拧紧装置，其特征在于：所述升降板上安装有支架，所述支架上安装有用于检测钢丝螺套是否拧入的检测传感器，所述检测传感器与控制器电性连接，所述浮动杆上安装有与检测传感器相对应的检测块，初始状态下，检测传感器与检测块在同一高度。
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