CN108247334A - 长程螺杆自动装配双螺母装置 - Google Patents
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Abstract
本发明长程螺杆自动装配双螺母装置，属于螺杆螺母自动装配紧固连接技术领域，主要解决长程螺杆上的紧固连接的问题。包括螺母旋拧预紧机构、下压推力机构、螺母推送机构、动力机构和快装机构，其特点是：所述螺母旋拧预紧机构包括由套筒本体及从动齿轮组成的螺母套筒总成和轴承组，所述套筒本体中心部位设置有螺母适配孔，所述螺母适配孔上端口设置有螺母导引腔；套筒本体的外部设置有从动齿轮，在套筒本体的上下两端设置有轴承，所述下压推力机构设置于所述螺母旋拧预紧机构的正上方，其包括推杆，所述推杆下端通过推力轴承连接有端面转盘；位于壳体上方的所述螺母推送机构。动力机构的驱动齿轮带动套筒本体，提高螺母在长程螺杆上的装配效率。
Description
技术领域
本发明属于螺杆螺母自动装配紧固连接技术领域，具体涉及适用于完成双螺母在长程螺杆上的自动装配预紧的装置。
背景技术
随着工业生产对装配自动化程度的提高，尤其要求在尽可能少人工干预的情况下，简单可靠且高效的完成工业产品上类似螺纹螺母的紧固装配，从而实现零部件之间的紧固连接。现有的自动化设备和电动工具，已经能够方便快捷的实现中短程螺杆的螺母装配预紧。
但目前，传统的电动滑板车、自行车等轻工产品中，螺母在车头架等长程螺杆上的紧固连接，大多依靠纯手工或简易电动工具装配的模式，且由于螺杆行程较长，容易导致电动工具操作端偏摆晃动，使得操作性不佳、劳动强度大，生产效率低，造成螺纹螺母装配预紧力难以控制而导致产品品质不稳定乃至报废等现象。
发明内容
本发明为解决长程螺杆上的紧固连接的问题，提供长程螺杆自动装配双螺母装置。
本发明为解决现有技术存在的问题，所采取的技术方案是：
长程螺杆自动装配双螺母装置，包括螺母旋拧预紧机构、下压推力机构、螺母推送机构、动力机构和快装机构，其特点是：所述螺母旋拧预紧机构包括螺母套筒总成和由上部轴承和下部轴承组成的轴承组，所述螺母套筒总成包括套筒本体及从动齿轮，所述套筒本体的中心部位设置有螺母适配孔，所述螺母适配孔上端口设置有螺母导引腔；套筒本体的外部设置有从动齿轮，在套筒本体的上端设置有上部轴承，套筒本体的下部设置有下部轴承；
所述下压推力机构设置于所述螺母旋拧预紧机构的正上方，其包括推杆，所述推杆下端通过推力轴承连接有端面转盘；
所述螺母推送机构设置于壳体的上部；
所述动力机构包括电机、力矩控制器及驱动齿轮，所述力矩控制器设置于电机与驱动齿轮之间，所述驱动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述电机固定于所述壳体内；
所述快装机构位于壳体的下部，快装机构内部设置有预紧弹簧。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明采用螺母套筒总成及下压推力机构，能够大幅度的提高螺母在长程螺杆上的装配效率，降低劳动强度，提高装配预紧力矩的稳定性，最终提高产品品质。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的下压推力机构。
图中：1—螺杆构件；1-1—盖板；1-2—螺杆；2—螺母套筒总成；2-1—下部轴承；2-2—套筒本体；2-3—从动齿轮；2-4—螺母适配孔；2-5—上部轴承； 2-6—螺母导引腔；3—下压推力机构；3-1—推杆；3-2—推力轴承；3-3—端面转盘；4—螺母推送机构；5—上螺母；6—下螺母；7—驱动齿轮；8—力矩控制器；9—电机；10—壳体；11—快装机构；11-1—预紧弹簧。
具体实施方式
如图1和图2所示，长程螺杆自动装配双螺母装置，包括螺母旋拧预紧机构、下压推力机构3、螺母推送机构4、动力机构和快装机构11，其特点是：所述螺母旋拧预紧机构包括螺母套筒总成2和由上部轴承2-5和下部轴承2-1组成的轴承组，所述螺母套筒总成2包括套筒本体2-2及从动齿轮2-3，所述套筒本体2-2的中心部位设置有螺母适配孔2-4，所述螺母适配孔2-4上端口设置有螺母导引腔2-6；套筒本体2-2的外部设置有从动齿轮2-3，在套筒本体2-2的上端设置有上部轴承2-5，套筒本体的下部设置有下部轴承2-1；
所述下压推力机构3设置于所述螺母旋拧预紧机构的正上方，其包括推杆 3-1，所述推杆3-1下端通过推力轴承3-2连接有端面转盘3-3；
所述螺母推送机构4设置于壳体10的上部；
所述动力机构包括电机9、力矩控制器8及驱动齿轮7，所述力矩控制器8 设置于电机9与驱动齿轮7之间，所述驱动齿轮7与所述从动齿轮2-3啮合，所述电机固定于所述壳体10内；
所述快装机构11位于壳体10的下部，快装机构11内部设置有预紧弹簧 11-1。
所述的螺母套筒上的螺母导引腔2-6能够将落入其内的螺母顺滑的导引到螺母适配孔2-4内，所述的螺母适配孔2-4构型与需要装配的上螺母5或下螺母6的外部构型相匹配，从而使得套筒本体2-2旋转时能够带动处于螺母适配孔2-4内的螺母同步旋转。
所述的力矩控制器8可以是类似定力矩扳手原理的设置最大输出力矩的机械装置，从而保证螺母达到设定预计力矩的要求。
所述的力矩控制器8也可以是单纯感知输出力矩的传感器，并能够通过所感知的力矩信号控制电机的启停动作，从而实现不同的旋拧预紧力矩的加载。
所述的下压推力机构3上的端面转盘3-3能够在下压螺母的同时，可以高效率的跟随螺母做旋转运动，以避免干摩擦。
所述的下压推力机构3上的端面转盘3-3构型可以采用Π型，以适于外段为较小直径圆杆与内段为较大直径外螺纹结构相结合的长程螺杆构件的螺母自动化装配。
工作过程及原理：
参考图1和图2，本发明在使用前，首先，依靠快装机构11快速的将螺杆构件1安装在设定工位，使螺杆构件1的螺杆1-2处于套筒本体2-2的螺母适配孔2-6中，同时快装机构11通过螺杆构件1下方的预紧弹簧11-1给螺杆构件1提供设定的预紧力。
其次，螺母推送机构4将处于其左侧上下放置的上螺母5和下螺母6，推送到套筒本体2-2的螺母导引腔2-6内，螺母导引腔2-6将落入其内的下螺母6 和上螺母5顺滑的导引到螺母适配孔2-4内。
再次，下压推力机构3驱动中心部位的推杆3-1向下运动，直到上螺母5 的上表面并给予其一定的压力，之后控制电机9旋转运动，并通过力矩控制器8、驱动齿轮7和从动齿轮2-3，带动套筒本体2-2旋转运动；并由于套筒本体2-2 上的螺母适配孔2-4的构型与下螺母6和上螺母5的外部构型相匹配，从而使得套筒本体2-2旋转时能够带动处于螺母适配孔2-4内的下螺母6和上螺母5 同步旋转；且在下压推力机构3对上螺母5的一定压力作用下，下螺母6和上螺母5先后旋进螺杆1-2上，并由于下压推力机构3的推杆3-1下部外围套接着推力轴承3-2，推力轴承3-2外围套接着端面转盘3-3，使得上螺母5转动时，端面转盘3-3能够跟随上螺母5同步旋转，从而避免下压推力机构3向旋转的上螺母5施加压力而会导致的接触磨损。
接着，电机9继续旋转，使得下螺母6和上螺母5同步旋转，并沿着螺杆 1-2到达盖板1-1的上方；由于螺杆1-2被快装机构11周向限位而不能旋转运动，使得下螺母6在接触到盖板1-1之后即运动受阻，且在下螺母6对盖板1-1 的预紧力达到设定值时，即便电机9继续旋转，力矩控制器8也仅输出设定的力矩，由此完成下螺母6对盖板1-1的预紧。
之后，程序控制下压推力机构3的推杆3-1向下运动，并克服螺杆构件1 下方预紧弹簧11-1的预紧力，使螺杆构件1向下移动并带动下螺母6脱离套筒本体2-2的螺母适配孔2-4；在此情况下，未必达到预紧力要求的上螺母5，将在套筒本体2-2的带动下继续旋转，并同理，在上螺母5对下螺母6的预紧力达到设定值时，即便电机9继续旋转，力矩控制器8也仅输出设定的力矩，由此完成上螺母5对下螺母6的预紧。
最后，程序控制电机9停止运动；控制快装机构11快速的将完成装配的螺杆构件1从装配工位上取出，并将需要装配的另一个螺杆构件1放置到位；控制下压推力机构3和螺母推送机构4复位。
综上所述，本发明提供了长程螺杆自动装配双螺母装置，能够一次性完成在长程螺杆上双螺母各自独立的预紧自动化装配，且在需要的时候，也可以实现对单个或多个螺母的预紧自动化装配；能够大幅度的提高螺母在长程螺杆上的装配效率，降低劳动强度，提高装配预紧力矩的稳定性，最终提高产品品质，且具有结构简单、动作可靠、自动化程度高等优点。
本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以多种其他具体形式实现而不脱离本发明技术方案的实质性内容或范围，譬如利用该装置同样可以实现单个螺母或更多个螺母的快速装配，采用单纯感知输出力矩的传感器并控制电机的启停动作可以实现对单个或多个螺母进行相同或不同的旋紧预紧力矩加载控制，端面转盘构型可以采用Π型以适于外段细圆杆与内段粗外螺纹结构相结合的长程螺杆构件的螺母自动化装配等等。尽管也已描述了本发明的实施例，应理解不应限制于此实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明实质内容和范围之内作出变化和修改。
Claims (5)
1.长程螺杆自动装配双螺母装置，包括螺母旋拧预紧机构、下压推力机构(3)、螺母推送机构(4)、动力机构和快装机构(11)，其特征是：所述螺母旋拧预紧机构包括螺母套筒总成(2)和由上部轴承(2-5)和下部轴承(2-1)组成的轴承组，所述螺母套筒总成(2)包括套筒本体(2-2)及从动齿轮(2-3)，所述套筒本体(2-2)的中心部位设置有螺母适配孔(2-4)，所述螺母适配孔(2-4)上端口设置有螺母导引腔(2-6)；套筒本体(2-2)的外部设置有从动齿轮(2-3)，在套筒本体(2-2)的上端装配有上部轴承(2-5)，套筒本体的下部装配有下部轴承(2-1)；
所述下压推力机构(3)设置于所述螺母旋拧预紧机构的正上方，其包括推杆(3-1)，所述推杆(3-1)下端通过推力轴承(3-2)连接有端面转盘(3-3)；
所述螺母推送机构(4)设置于壳体(10)的上部；
所述动力机构包括电机(9)、力矩控制器(8)及驱动齿轮(7)，所述力矩控制器(8)设置于电机(9)与驱动齿轮(7)之间，所述驱动齿轮(7)与所述从动齿轮(2-3)啮合，所述电机固定于所述壳体(10)内；
所述快装机构(11)位于壳体(10)的下部，快装机构(11)内部设置有预紧弹簧(11-1)。
2.根据权利要求1所述的长程螺杆自动装配双螺母装置，其特征是：所述的螺母套筒上的螺母导引腔(2-6)能够将落入其内的螺母顺滑的导引到螺母适配孔(2-4)内，所述的螺母适配孔(2-4)构型与需要装配的上螺母(5)或下螺母(6)的外部构型相匹配，从而使得套筒本体(2-2)旋转时能够带动处于螺母适配孔(2-4)内的螺母同步旋转。
3.根据权利要求1所述的长程螺杆自动装配双螺母装置，其特征是：所述的力矩控制器(8)可以是类似定力矩扳手原理的设置最大输出力矩的机械装置，从而保证螺母达到设定预计力矩的要求。
4.根据权利要求1所述的长程螺杆自动装配双螺母装置，其特征是：所述的力矩控制器(8)也可以是单纯感知输出力矩的传感器，并能够通过所感知的力矩信号控制电机的启停动作，从而实现不同的旋拧预紧力矩的加载。
5.根据权利要求1所述的长程螺杆自动装配双螺母装置，其特征是：所述的下压推力机构(3)上的端面转盘(3-3)构型可以采用Π型，以适于外段为较小直径圆杆与内段为较大直径外螺纹结构相结合的长程螺杆构件的螺母自动化装配。
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