CN106041882A - 用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂 - Google Patents
用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,包括横轨、纵轨、机械臂主臂、机械臂辅臂和扭紧轴夹具,所述纵轨铺设在地坑的两侧,所述横轨通过第一滑块与所述纵轨滑动连接,所述机械臂主臂沿竖直方向设置,其下端通过第二滑块与所述横轨滑动连接,其上端与所述机械臂辅臂的一端转动连接,所述机械臂辅臂的另一端与所述扭紧轴夹具固定连接,所述机械臂辅臂与所述机械臂主臂相互垂直;电动扭紧轴固定安装在所述扭紧轴夹具内。本发明解决现有技术中的不足,它能够代替传统的人工扭紧,将传统的两步工序合二为一,极大地降低了劳动强度,提高了装配效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械臂,特别是一种用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂。
背景技术
在汽车总装车间,汽车前悬架推力杆螺母拧紧工位一般在较窄的地坑处落地拧紧,由于地坑的空间有限,员工在地坑拧紧前悬架推力杆螺母时,首先使用冲击扳手进行拧紧,然后切换定扭的咔哒扳手手动拧紧至设计力矩。这种扭紧方法存在以下两个缺点:一是采用咔哒扳手拧紧至设计力矩,且在汽车底部手动操作,劳动强度非常大;二是整个工序需要采用两种工具,且人工手动定扭,装配效率低。为了减轻员工的劳动强度,提高装配效率,需要设计一款符合需求的抗扭机械臂来满足现场需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,以解决现有技术中的不足,它能够代替传统的人工扭紧,将传统的两步工序合二为一,极大地降低了劳动强度,提高了装配效率。
本发明提供了一种用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,包括横轨、纵轨、机械臂主臂、机械臂辅臂和扭紧轴夹具,所述纵轨铺设在地坑的两侧,所述横轨通过第一滑块与所述纵轨滑动连接,所述机械臂主臂沿竖直方向设置,其下端通过第二滑块与所述横轨滑动连接,其上端与所述机械臂辅臂的一端转动连接,所述机械臂辅臂的另一端与所述扭紧轴夹具固定连接,所述机械臂辅臂与所述机械臂主臂相互垂直;电动扭紧轴固定安装在所述扭紧轴夹具内。
前述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂中,优选地,所述扭紧轴夹具包括基座、扭紧轴安装座和圆柱销,所述基座为U字形结构,所述基座与所述机械臂辅臂的一端固定连接,所述扭紧轴安装座由U字形配合部和扭紧轴卡环组成,所述U字形配合部通过所述圆柱销与所述基座转动连接;所述电动扭紧轴插接固定在所述扭紧轴卡环内。
前述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂中,优选地,所述机械臂主臂包括外臂和柱状内臂,所述柱状内臂与所述外臂插接连接;所述机械臂辅臂的一端具有竖直向下的柱状插接部所述柱状插接部与所述柱状内臂的顶部插接连接,所述机械臂辅臂通过所述柱状插接部与所述柱状内臂转动连接。
前述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂中,优选地,所述柱状插接部上具有第一限位盘,所述第一限位盘上具有第一限位块,所述柱状内臂的顶部设有第二限位盘,所述第二限位盘上具有限位孔,所述第二限位盘上设有2个与所述限位孔插接连接的第二限位块。
前述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂中,优选地,还包括平衡气缸,所述平衡气缸的下端固定在所述外臂的外壁上,所述平衡气缸的上端与所述柱状内臂的上端固定连接。
前述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂中,优选地,所述外臂的外壁上还设有拖动把手和风枪支架。
前述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂中,优选地,所述机械臂辅臂上设有固定扭紧扶手。
前述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂中,优选地,还包括纵向限位机构,所述纵向限位机构包括限位块和限位轮装置,所述限位块上具有限位凹槽,所述限位块设置在两条所述纵轨之间,且与所述纵轨平行设置,所述限位轮装置安装在所述横轨的侧面,与所述限位块相配合实现纵向限位。
前述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂中,优选地,所述限位轮装置包括限位轮、限位轮安装架、下安装支架、上安装支架、导向筒、回位簧和导向杆,所述下安装支架和所述上安装支架均固定在所述横轨的侧壁上,且所述下安装支架位于所述上安装支架的正下方,所述下安装支架上设有2个所述导向筒,2个所述导向筒内分别设有一根所述导向杆,所述导向杆上具有凸台,所述回位簧套接在所述导向杆上,且位于所述凸台和所述上安装支架之间,所述上安装支架上具有2个通孔,所述导向杆贯穿于所述通孔,所述导向杆的上部安装有调节螺母,所述导向杆的下端固定在所述限位轮安装架的顶部,所述限位轮安装在所述限位轮安装架上。
与现有技术相比,本发明采用电动扭紧轴代替了传统的冲击扳手和咔哒扳手,在对汽车前悬架推力杆螺母进行扭紧操作时,首先根据不同的车型调整抗扭机械臂的纵向位置,两条纵轨之间设置有多个限位块,每个限位块对应一种车型,根据车型将限位轮装置卡入相应位置的限位块中实现纵向定位,然后再通过固定扭紧把手实现电动扭紧轴与前悬架推力杆螺母的精准定位,具有定位速度快和劳动强度低的优点,有效提高装配效率。
本发明采用了机械臂主臂和机械臂辅臂相结合的结构形式,能够有效抗扭,使其符合使用需求。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是扭紧轴夹具和电动扭紧轴的结构示意图;
图3是机械臂主臂和机械臂辅臂的结构示意图;
图4是图3中A部的放大图;
图5是限位轮装置的结构示意图;
图6是限位块的结构示意图。
附图标记说明:1-横轨,2-纵轨,3-机械臂主臂,31-外臂,32-柱状内臂,33-第二限位盘,34-限位孔,35-第二限位块,36-拖动把手,37-风枪支架,4-机械臂辅臂,41-柱状插接部,42-第一限位盘,43-第一限位块,44-固定扭紧扶手,5-扭紧轴夹具,51-基座,52-扭紧轴安装座,53-圆柱销,54-U字形配合部,55-扭紧轴卡环,6-第一滑块,7-电动扭紧轴,8-第二滑块,9-平衡气缸,111-限位块,112-限位轮装置,113-限位凹槽,114-限位轮安装架,115-下安装支架,116-上安装支架,117-导向筒,118-回位簧,119-导向杆,120-凸台,121-调节螺母,122-限位轮。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本发明的实施例:如图1所示,一种用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,包括横轨1、纵轨2、机械臂主臂3、机械臂辅臂4和扭紧轴夹具5,所述纵轨2的数量为2条,铺设在地坑的两侧,用于抗扭机械臂沿纵向调整位置,所述横轨1的底部设有2个第一滑块6,所述横轨1通过第一滑块6与所述纵轨2滑动连接,所述横轨1用于抗扭机械臂沿横向调整位置,所述机械臂主臂3沿竖直方向设置,其下端通过第二滑块8与所述横轨1滑动连接,其上端与所述机械臂辅臂4的一端转动连接,所述机械臂辅臂4的另一端与所述扭紧轴夹具5固定连接,所述机械臂辅臂4与所述机械臂主臂3相互垂直;电动扭紧轴7固定安装在所述扭紧轴夹具5内,所述电动扭紧轴7为现有技术,可以直接通过购买获得,本实施例中采用扭矩为190Nm-210Nm的电动扭紧轴,根据不同车型的需求可以更换相应规格的电动扭紧轴。
所述外臂31的外壁上还设有拖动把手36和风枪支架37,所述机械臂辅臂4上设有固定扭紧扶手44。其中所述拖动把手36和所述固定扭紧扶手44的设置均为了便于操作人员快速调整本发明的位置而设置。
所述扭紧轴夹具5的结构可以采用任意具有角度调节功能的夹具,为了便于操作,本实施例中优选地,如图2所示,所述扭紧轴夹具5包括基座51、扭紧轴安装座52和圆柱销53,所述基座51为U字形结构,所述基座51与所述机械臂辅臂4的一端固定连接,连接方式优选为焊接固定,且焊接部设有加强筋,提高焊接部位的强度和耐扭性能,所述扭紧轴安装座52由U字形配合部54和扭紧轴卡环55组成,所述U字形配合部54和扭紧轴卡环55为一体式结构,所述U字形配合部54通过所述圆柱销53与所述基座51转动连接;所述电动扭紧轴7插接固定在所述扭紧轴卡环55内,所述扭紧轴卡环55上设有锁紧螺栓,通过锁紧螺栓可以将电动扭紧轴7锁紧。
进一步,如图3和图4所示,所述机械臂主臂3包括外臂31和柱状内臂32,所述柱状内臂32与所述外臂31插接连接;所述机械臂辅臂4的一端具有竖直向下的柱状插接部41,所述柱状插接部41插接在所述柱状内臂32的顶部,所述机械臂辅臂4通过所述柱状插接部41与所述柱状内臂32转动连接。所述柱状插接部41上具有第一限位盘42,所述第一限位盘42上具有第一限位块43,所述柱状内臂32的顶部设有第二限位盘33,所述第二限位盘33上具有限位孔34,所述第二限位盘33上设有2个与所述限位孔34插接连接的第二限位块35。还包括平衡气缸9,所述平衡气缸9的下端固定在所述外臂31的外壁上,所述平衡气缸9的上端与所述柱状内臂32的上端固定连接。
由于不同车型的前悬架推力杆高度不同,因此在使用时需要通过平衡气缸9来调节机械臂主臂3的高度,本实施例中平衡气缸9优选采用SMC平衡气缸,其行程为400mm,为了提高机械臂主臂3的强度和抗扭能力,所述外臂31采用70mm*70mm的方管制成,所述柱状内臂32采用直径为48mm的圆柱状金属制成。
更进一步,为了使本发明在使用时能够快速且准确地定位,还包括纵向限位机构,如图1、图5和图6所示,所述纵向限位机构包括限位块111和限位轮装置112,所述限位块111上具有限位凹槽113,所述限位块设置在两条所述纵轨2之间,且与所述纵轨2平行设置,所述限位轮装置112安装在所述横轨1的侧面,与所述限位块111相配合实现纵向限位。
所述限位轮装置112包括限位轮122、限位轮安装架114、下安装支架115、上安装支架116、导向筒117、回位簧118和导向杆119,所述下安装支架115和所述上安装支架116均固定在所述横轨1的侧壁上,且所述下安装支架115位于所述上安装支架116的正下方,所述下安装支架115上设有2个所述导向筒117,2个所述导向筒117内分别设有一根所述导向杆119,所述导向杆119上具有凸台120,所述回位簧118套接在所述导向杆119上,且位于所述凸台120和所述上安装支架116之间,所述上安装支架116上具有2个通孔,所述导向杆119贯穿于所述通孔,所述导向杆119的上部安装有调节螺母121,所述导向杆119的下端固定在所述限位轮安装架114的顶部,所述限位轮122安装在所述限位轮安装架114上。
本发明的工作原理:纵向位置调节及定位,两条纵轨2铺设在地坑的两侧,两条纵轨2之间设有多个限位块111,每个限位块111的位置对应一种车型,根据车型选择相应位置的限位块111,然后通过拖动把手36拖动机械臂主臂3和横轨1沿纵轨2纵向移动,直至限位轮122卡入限位凹槽113内为止;限位块111为顶部具有限位凹槽113的三角形结构,其纵向上的两个侧面均为斜面,限位轮122与限位块111的斜面接触后沿斜面向上运动,带动导向杆119向上运动,导向杆119通过凸台120压缩回位簧118,当限位轮122卡入限位凹槽113内后,在回位簧118的作用下牢固地将限位轮122压在限位凹槽113内;当完成扭紧工作后用力推/拉拖动把手36可将限位轮12从限位凹槽113内推/拉出。
竖直方向位置调节,当纵向位置调整好后,根据车型的高度通过控制按钮控制平衡气缸9的长度,从而调节机械臂主臂3的长度,实现高度调节。
精准对位并扭紧,竖直方向位置调整好后,一只手控制固定扭紧扶手44,将电动扭紧轴7与待扭紧螺栓准确对接,然后另一只手控制电动扭紧轴7的工作状态,从而将前悬架推力杆螺母拧紧;在精准对位时,机械臂辅臂4可以围绕机械臂主臂3的柱状内臂32转动,其转动范围受到第二限位盘33上的第二限位块35的限制;扭紧轴夹具5可绕圆柱销53转动。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本发明的较佳实施例,但本发明不以图面所示限定实施范围,凡是依照本发明的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时,均应在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,其特征在于:包括横轨(1)、纵轨(2)、机械臂主臂(3)、机械臂辅臂(4)和扭紧轴夹具(5),所述纵轨(2)铺设在地坑的两侧,所述横轨(1)通过第一滑块(6)与所述纵轨(2)滑动连接,所述机械臂主臂(3)沿竖直方向设置,其下端通过第二滑块(8)与所述横轨(1)滑动连接,其上端与所述机械臂辅臂(4)的一端转动连接,所述机械臂辅臂(4)的另一端与所述扭紧轴夹具(5)固定连接,所述机械臂辅臂(4)与所述机械臂主臂(3)相互垂直;电动扭紧轴(7)固定安装在所述扭紧轴夹具(5)内。
2.根据权利要求1所述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,其特征在于:所述扭紧轴夹具(5)包括基座(51)、扭紧轴安装座(52)和圆柱销(53),所述基座(51)为U字形结构,所述基座(51)与所述机械臂辅臂(4)的一端固定连接,所述扭紧轴安装座(52)由U字形配合部(54)和扭紧轴卡环(55)组成,所述U字形配合部(54)通过所述圆柱销(53)与所述基座(51)转动连接;所述电动扭紧轴(7)插接固定在所述扭紧轴卡环(55)内。
3.根据权利要求1所述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,其特征在于:所述机械臂主臂(3)包括外臂(31)和柱状内臂(32),所述柱状内臂(32)与所述外臂(31)插接连接;所述机械臂辅臂(4)的一端具有竖直向下的柱状插接部(41),所述柱状插接部(41)与所述柱状内臂(32)的顶部插接连接,所述机械臂辅臂(4)通过所述柱状插接部(41)与所述柱状内臂(32)转动连接。
4.根据权利要求3所述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,其特征在于:所述柱状插接部(41)上具有第一限位盘(42),所述第一限位盘(42)上具有第一限位块(43),所述柱状内臂(32)的顶部设有第二限位盘(33),所述第二限位盘(33)上具有限位孔(34),所述第二限位盘(33)上设有2个与所述限位孔(34)插接连接的第二限位块(35)。
5.根据权利要求3所述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,其特征在于:还包括平衡气缸(9),所述平衡气缸(9)的下端固定在所述外臂(31)的外壁上,所述平衡气缸(9)的上端与所述柱状内臂(32)的上端固定连接。
6.根据权利要求3所述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,其特征在于:所述外臂(31)的外壁上还设有拖动把手(36)和风枪支架(37)。
7.根据权利要求1所述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,其特征在于:所述机械臂辅臂(4)上设有固定扭紧扶手(44)。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,其特征在于:还包括纵向限位机构,所述纵向限位机构包括限位块(111)和限位轮装置(112),所述限位块(111)上具有限位凹槽(113),所述限位块(111)设置在两条所述纵轨(2)之间,且与所述纵轨(2)平行设置,所述限位轮装置(112)安装在所述横轨(1)的侧面,与所述限位块(111)相配合实现纵向限位。
9.根据权利要求8所述的用于扭紧推力杆螺母的抗扭机械臂,其特征在于:所述限位轮装置(112)包括限位轮(122)、限位轮安装架(114)、下安装支架(115)、上安装支架(116)、导向筒(117)、回位簧(118)和导向杆(119),所述下安装支架(115)和所述上安装支架(116)均固定在所述横轨(1)的侧壁上,且所述下安装支架(115)位于所述上安装支架(116)的正下方,所述下安装支架(115)上设有2个所述导向筒(117),2个所述导向筒(117)内分别设有一根所述导向杆(119),所述导向杆(119)上具有凸台(120),所述回位簧(118)套接在所述导向杆(119)上,且位于所述凸台(120)和所述上安装支架(116)之间,所述上安装支架(116)上具有2个通孔,所述导向杆(119)贯穿于所述通孔,所述导向杆(119)的上部安装有调节螺母(121),所述导向杆(119)的下端固定在所述限位轮安装架(114)的顶部,所述限位轮(122)安装在所述限位轮安装架(114)上。
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