CN104259837A - 螺母拧紧机 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种螺母拧紧机，包括机身、动力系统和夹紧机构，所述动力系统和夹紧机构均设置于所述机身上，所述夹紧机构用于夹紧与所述待拧紧螺母配合的输出轴；所述动力系统包括：设置于所述机身上的壳体；可转动地设置于所述壳体上的驱动头；可拆卸地设置于所述驱动头上，用于与待拧紧螺母配合的套筒；设置于所述壳体上，用于驱动所述驱动头转动的第一驱动装置。本发明提供的螺母拧紧机，无需敲击螺母，也可实现螺母的拧紧，因此该装配形式完全避免了装配过程中圆螺母外观损坏的问题。而且无需人工固定输出轴，大幅降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。

Description

螺母拧紧机
技术领域
本发明涉及拧紧机技术领域，更具体地说，涉及一种螺母拧紧机。
背景技术
在各种齿轮箱中，圆螺母的应用十分广泛，如图1如示，圆螺母01与输出轴02螺纹配合，用于抵接轴承的内圈。就圆螺母的拧紧工作而言，目前主要的方法有两种：一是使用钩头扳手03拧紧，如图2所示；二是使用工装04直接或间接敲击圆螺母01外圆上的槽口进行拧紧，如图3所示。
在拧紧圆螺母时，均需要对工人对输出轴进行固定，对第一种方式而言，操作人员可以一只手控制钩头扳手转动圆螺母，另一只收抓紧输出轴，避免输出轴转动。针对第二种方式，由于工装需要两只手操作，所以还需要另外一名操作人员对输出轴进行固定。
上述两种方式都有劳动强度大，效率低的问题，对于批量产品的装配效率和装配质量都存在较大的影响。
此外，上述两种方式还存在无法准确控制拧紧扭矩的问题。
因此，如何提高工作效率，降低操作人员的劳动强度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种螺母拧紧机，以提高工作效率，降低操作人员的劳动强度。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种螺母拧紧机，包括机身、动力系统和夹紧机构，所述动力系统和夹紧机构均设置于所述机身上，所述夹紧机构用于夹紧与所述待拧紧螺母配合的输出轴；
所述动力系统包括：
设置于所述机身上的壳体；
可转动地设置于所述壳体上的驱动头；
可拆卸地设置于所述驱动头上，用于与待拧紧螺母配合的套筒；
设置于所述壳体上，用于驱动所述驱动头转动的第一驱动装置。
优选地，在上述螺母拧紧机中，还包括连接于所述驱动头和所述第一驱动装置之间的第一扭矩传感器。
优选地，在上述螺母拧紧机中，所述动力系统还包括：
设置于所述壳体上的第二驱动装置；
设置于所述第二驱动装置的输出轴上的驱动杆；
可拆卸地设置于所述驱动杆上的插销工装，所述插销工装的至少两根插销用于与齿轮箱的箱体上的法兰孔配合。
优选地，在上述螺母拧紧机中，还包括连接于所述插销工装和所述第二驱动装置之间的第二扭矩传感器。
优选地，在上述螺母拧紧机中，所述第一驱动装置包括第一驱动电机以及与该第一驱动电机的输出轴连接的第一减速器，所述驱动头与所述第一减速器的输出轴连接；
所述第二驱动装置包括第二驱动电机以及与该第二驱动电机的输出轴连接的第二减速器，所述驱动杆与所述第二减速器的输出轴连接。
优选地，在上述螺母拧紧机中，还包括：
用于输入预设拧紧扭矩和预设转动阻力矩的输入系统；
控制系统，在所述第一扭矩传感器检测到的拧紧扭矩达到所述预设拧紧扭矩时，且在所述第二扭矩传感器检测到的转动阻力矩达到所述预设转动阻力矩时，所述控制系统控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止。
优选地，在上述螺母拧紧机中，所述第一驱动装置还包括：
手轮，所述手轮包括轮体和与该轮体连接的驱动轴；
可转动地设置于所述机身上的主动轮，驱动轴与所述主动轮相连；
设置于所述第一驱动电机的输出轴或所述第一减速器的输入轴上的从动轮，所述主动轮与所述从动轮联动配合。
优选地，在上述螺母拧紧机中，所述驱动轴与所述主动轮通过离合器相连。
优选地，在上述螺母拧紧机中，还包括升降驱动装置；
所述动力系统的壳体与所述机身上下滑动配合，所述升降驱动装置的一端与所述机身相连，另一端与所述动力系统的壳体相连。
优选地，在上述螺母拧紧机中，还包括将齿轮箱输送至所述夹紧机构位置的自动输送线。
从上述的技术方案可以看出，本发明提供的螺母拧紧机，在拧紧螺母时，可将输出轴夹紧在夹紧机构上，以防止在转动螺母时，输出轴跟随转动。然后将套筒套设在螺母外部，通过第一驱动装置驱动驱动头和套筒转动，便可将螺母拧紧。根据套筒的不同，可以实现拧紧六角螺母和圆螺母等多种类型的螺母。本发明无需敲击螺母，也可实现螺母的拧紧，因此该装配形式完全避免了装配过程中圆螺母外观损坏的问题。而且无需人工固定输出轴，大幅降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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为齿轮箱的结构示意图；
图2为利用钩头扳手拧紧圆螺母的结构示意图；
图3为利用工装拧紧圆螺母的结构示意图；
图4为本发明实施例所提供的螺母拧紧机的正视图；
图5为本发明实施例所提供的螺母拧紧机的侧视图；
图6为本发明实施例所提供的螺母拧紧机的下部的结构示意图；
图7为本发明实施例所提供的螺母拧紧机工作时的结构示意图；
图8为图7中A的局部放大图。
其中，01为圆螺母，02为输出轴，03为钩头扳手，04为工装；
1为机身，2为动力系统，3为夹紧机构，4为自动输送线，5为输入系统，6为第一驱动电机，7为第一减速器，8为第一扭矩传感器，9为驱动头，10为离合器，11为手轮，12为第二驱动电机，13为第二扭矩传感器，14为驱动杆，15为套筒，16为插销工装，17为待拧紧螺母，18为输出轴，19为箱体。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种螺母拧紧机，以提高工作效率，降低操作人员的劳动强度。
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发明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发明的解决方案所必需的。
请参阅图4-图8，图4为本发明实施例所提供的螺母拧紧机的正视图；图5为本发明实施例所提供的螺母拧紧机的侧视图；图6为本发明实施例所提供的螺母拧紧机的下部的结构示意图；图7为本发明实施例所提供的螺母拧紧机工作时的结构示意图；图8为图7中A的局部放大图。
本发明实施例提供的螺母拧紧机，包括机身1、动力系统2和夹紧机构3，动力系统2和夹紧机构3均设置于机身1上，夹紧机构3用于夹紧与待拧紧螺母配合的输出轴18。
动力系统2包括壳体、驱动头9、套筒15和第一驱动装置。
其中，壳体设置于机身1上，壳体可以直接固定在机身1上，也可与机身1滑动配合。
驱动头9可转动地设置于壳体上，具体可通过轴承进行支撑，用于与待拧紧螺母17配合的套筒15可拆卸地设置于驱动头9上，在需要拧紧螺母17时，可以将相应尺寸的套筒15装配在驱动头9上，以使得驱动头9能够驱动套筒15转动。套筒15的内孔与螺母17的外部尺寸相适配，从而在套筒15转动时，能够带动螺母17旋转，从而实现拧紧的目的。夹紧机构3夹紧输出轴后需要保证输出轴与驱动头9同心。夹紧机构3可以为对称V形夹紧机构，在现有技术中，实现对轴夹紧的夹紧机构具有很多中类型，只要能够夹紧输出轴便可，本发明对夹紧机构的具体结构形式不作限定。
第一驱动装置设置于壳体上，用于驱动驱动头9转动。该第一驱动装置可以为手动的驱动装置，也可为电机等驱动装置。
本发明提供的螺母拧紧机，在拧紧螺母时，可将输出轴18夹紧在夹紧机构3上，以防止在转动螺母17时，输出轴18跟随转动。然后将套筒15套设在螺母17外部，通过第一驱动装置驱动驱动头9和套筒15转动，便可将螺母17拧紧。根据套筒15的不同，可以实现拧紧六角螺母和圆螺母等多种类型的螺母。本发明无需敲击螺母，也可实现螺母的拧紧，因此该装配形式完全避免了装配过程中圆螺母外观损坏的问题。而且无需人工固定输出轴18，大幅降低了工人的劳动强度，提高了生产效率。
在本发明一具体实施例中，本发明还可包括连接于驱动头9和第一驱动装置之间的第一扭矩传感器8，通过该第一扭转传感器8可以检测拧紧螺母17时的拧紧扭矩。
在本发明一具体实施例中，动力系统2还可包括驱动杆14、插销工装16和第二驱动装置。
其中，第二驱动装置设置于壳体上，驱动杆14设置于第二驱动装置的输出轴上，通过第二驱动装置能够驱动驱动杆14转动，插销工装16可拆卸地设置于驱动杆14上，插销工装16的至少两根插销用于与齿轮箱的箱体19上的法兰孔配合。插销工装16可以由两根插销组成，插销在插入齿轮箱箱体的法兰孔内后，并实现了插销工装16与箱体19的连接。
第二驱动装置用于驱动插销工装16转动，第二扭矩传感器13连接于插销工装16和第二驱动装置之间，通过该第二扭矩传感器13可以检测转动阻力矩。
本发明可通过第二驱动装置驱动插销工装16转动，从而带动箱体19转动，输出轴18通过轴承支撑在箱体19上，随着螺母17的逐渐拧紧，转动箱体19的转动阻力矩会逐渐增大，可根据转动阻力矩和拧紧扭矩，判断停止第一驱动装置和第二驱动装置的时机。
在本发明一具体实施例中，第一驱动装置包括第一驱动电机6以及与该第一驱动电机6的输出轴连接的第一减速器7，驱动头9与第一减速器7的输出轴连接。
第二驱动装置包括第二驱动电机12以及与该第二驱动电机12的输出轴连接的第二减速器，驱动杆14与第二减速器的输出轴连接。
第一驱动装置和第二驱动装置在上述实施例中均采用电机和减速器的驱动形式，本领域技术人员可以理解的是，第一驱动装置和第二驱动装置也可仅采用手动的方式，例如第一驱动装置和第二驱动装置可均为手轮，通过手轮驱动驱动头9和插销工装16转动。
在本发明一具体实施例中，本发明还可包括输入系统5和控制系统。
输入系统5用于输入预设拧紧扭矩和预设转动阻力矩，由操作工人按工艺要求在输入系统5上设定如各项工作参数，该输入系统5可为现有技术中经常采用的人机界面。
在第一扭矩传感器8检测到的拧紧扭矩达到预设拧紧扭矩时，且在第二扭矩传感器13检测到的转动阻力矩达到预设转动阻力矩时，控制系统控制第一驱动电机6和第二驱动电机12停止。
在本发明一具体实施例中，第一驱动装置还包括手轮11、主动轮和从动轮。
其中，手轮11包括轮体和与该轮体连接的驱动轴，主动轮可转动地设置于机身1上，驱动轴与主动轮相连，通过转动轮体，会带动驱动轴和主动轮转动。
从动轮设置于第一驱动电机6的输出轴或第一减速器7的输入轴上，主动轮与从动轮联动配合。若主动轮和从动轮均为带轮，则主动轮和从动轮通过传送带实现联动，若主动轮和从动轮均为齿轮，则主动轮和从动轮通过直接啮合实现联动，若主动轮和从动轮均为链轮，则主动轮和从动轮通过链条实现联动。本发明对主动轮和从动轮的具体形式不作限定。
在本发明一具体实施例中，驱动轴与主动轮通过离合器10相连。本发明通过在驱动轴和主动轮之间设置离合器10，可以在通过电机驱动时，断开该手轮11，从而避免手轮11跟随转动。
在本发明一具体实施例中，本发明还可包括升降驱动装置。动力系统2的壳体与机身1上下滑动配合，升降驱动装置的一端与机身1相连，另一端与动力系统2的壳体相连。具体地，可以在机身1上设置滑轨，在动力系统2的壳体上设置与滑轨配合的滑槽。相反，也可在机身1上设置滑槽，在动力系统2的壳体上设置与滑槽配合的滑轨。升降驱动装置可以为气缸也可为液压缸，通过升降驱动装置可以驱动动力系统2的高度位置，继而适应不同尺寸的齿轮箱，而且也便于套筒15与螺母17的装配。
在本发明一具体实施例中，本发明还可包括将齿轮箱输送至夹紧机构3位置的自动输送线4。自动输送线4将产品输送至夹紧机构3内，夹紧机构3夹紧输出轴18。在螺母拧紧完毕后，自动输送线4把产品输送至下一工位。
本发明应用既提高了产品质量，又提高了产品装配效率，还降低了劳动强度，在行业内具有极大的推广应用价值。
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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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)

1.一种螺母拧紧机，其特征在于，包括机身(1)、动力系统(2)和夹紧机构(3)，所述动力系统(2)和夹紧机构(3)均设置于所述机身(1)上，所述夹紧机构(3)用于夹紧与所述待拧紧螺母配合的输出轴(18)；
所述动力系统(2)包括：
设置于所述机身(1)上的壳体；
可转动地设置于所述壳体上的驱动头(9)；
可拆卸地设置于所述驱动头(9)上，用于与待拧紧螺母(17)配合的套筒(15)；
设置于所述壳体上，用于驱动所述驱动头(9)转动的第一驱动装置。
2.如权利要求1所述的螺母拧紧机，其特征在于，还包括连接于所述驱动头(9)和所述第一驱动装置之间的第一扭矩传感器(8)。
3.如权利要求2所述的螺母拧紧机，其特征在于，所述动力系统(2)还包括：
设置于所述壳体上的第二驱动装置；
设置于所述第二驱动装置的输出轴上的驱动杆(14)；
可拆卸地设置于所述驱动杆(14)上的插销工装(16)，所述插销工装(16)的至少两根插销用于与齿轮箱的箱体(19)上的法兰孔配合。
4.如权利要求3所述的螺母拧紧机，其特征在于，还包括连接于所述插销工装(16)和所述第二驱动装置之间的第二扭矩传感器(13)。
5.如权利要求4所述的螺母拧紧机，其特征在于，所述第一驱动装置包括第一驱动电机(6)以及与该第一驱动电机(6)的输出轴连接的第一减速器(7)，所述驱动头(9)与所述第一减速器(7)的输出轴连接；
所述第二驱动装置包括第二驱动电机(12)以及与该第二驱动电机(12)的输出轴连接的第二减速器，所述驱动杆(14)与所述第二减速器的输出轴连接。
6.如权利要求5所述的螺母拧紧机，其特征在于，还包括：
用于输入预设拧紧扭矩和预设转动阻力矩的输入系统(5)；
控制系统，在所述第一扭矩传感器(8)检测到的拧紧扭矩达到所述预设拧紧扭矩时，且在所述第二扭矩传感器(13)检测到的转动阻力矩达到所述预设转动阻力矩时，所述控制系统控制所述第一驱动电机(6)和所述第二驱动电机(12)停止。
7.如权利要求5所述的螺母拧紧机，其特征在于，所述第一驱动装置还包括：
手轮(11)，所述手轮(11)包括轮体和与该轮体连接的驱动轴；
可转动地设置于所述机身(1)上的主动轮，驱动轴与所述主动轮相连；
设置于所述第一驱动电机(6)的输出轴或所述第一减速器(7)的输入轴上的从动轮，所述主动轮与所述从动轮联动配合。
8.如权利要求7所述的螺母拧紧机，其特征在于，所述驱动轴与所述主动轮通过离合器(10)相连。
9.如权利要求1-8任一项所述的螺母拧紧机，其特征在于，还包括升降驱动装置；
所述动力系统(2)的壳体与所述机身(1)上下滑动配合，所述升降驱动装置的一端与所述机身(1)相连，另一端与所述动力系统(2)的壳体相连。
10.如权利要求1-8任一项所述的螺母拧紧机，其特征在于，还包括将齿轮箱输送至所述夹紧机构(3)位置的自动输送线(4)。
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