CN108581946A - 一种多自由度磁性螺栓紧固装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多自由度磁性螺栓紧固装置，主要由夹具主体、固定试验件的水平滑块、固定支承和水平螺杆以及固定螺杆头部的固定滑块、磁铁块、竖直滑台和竖直螺杆组成。在紧固装置上有两组固定试验件的机构，调整竖直螺杆来移动竖直滑台，固定滑块可在竖直滑台的矩形槽内水平滑动，竖直滑台矩形槽内的磁铁块可防止固定滑块在螺栓连接结构装拆时滑动或掉落，同时可以根据螺栓型号定制固定滑块。该装置可以在螺栓拧紧过程中将螺栓试验件完全定位，实现了X轴、Y轴和Z轴的移动，又能确保螺杆头部的固定，提高螺栓拧紧效率，减少了螺栓拧紧过程中的不确定性因素。

Description

一种多自由度磁性螺栓紧固装置
技术领域
本发明涉及一种多自由度磁性螺栓紧固装置，属于栓接结构装配与自动化装配领域。
背景技术
螺栓连接结构简单，连接可靠，装卸方便，广泛应用于各种装配体中。参照GB/T16823.2-1997螺纹紧固件紧固通则，为得到理想的预紧力，要对螺栓螺母连接结构施加一定的拧紧扭矩。现有技术条件下，在对试验件安装和定位的基础上，无法对螺栓进行固定。或根据特定的应用领域和连接结构而定制专用的紧固装置。
实际应用中，螺栓在试验件上的安装位置是确定的，限制螺杆头部的转动即可在拧紧过程中固定螺栓。增加紧固装置的自由度可以将其应用到不同的试验件上。利用磁性结构的特殊性质，在满足紧固功能要求的条件下优化机械结构。通过更换紧固装置的零部件，可将其应用于不同型号的螺栓连接。提高试验效率和工艺参数的一致性，减轻人员劳动强度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在螺栓连接结构的拧紧过程中，螺栓和试验件无法同时紧固的问题，提供了一种可以方便螺栓连接结构固定和拧紧并且能提高拧紧效率的紧固装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种多自由度磁性螺栓紧固装置，该装置上设有两组固定试验件的机构，两组机构搭配使用将试验件固定。调整试验件在夹具主体1上的位置，将螺栓连接结构中的螺杆头部移动到合适位置，竖直滑台7能在竖直方向上移动，螺栓固定滑块6在竖直滑台7的矩形槽内水平移动，进而完全确定螺栓在空间中的位置。定制的固定滑块6限制螺杆头部在拧紧过程中的转动，磁铁块5在螺栓连接结构装拆时确保固定滑块6的位置保持不变。
该装置包括：夹具主体1、水平滑块2、固定支承3、水平螺杆4、磁铁块5、固定滑块6、竖直滑台7和竖直螺杆8。夹具主体1上有四个通孔，用于夹具主体1和连接件的固定，夹具主体1上设有用于放置水平滑块2的水平轨道和用于放置竖直滑台7的开口槽。固定支承3通过内六角螺钉安装在夹具主体1上，水平螺杆4穿过固定支承3使水平滑块2在夹具主体1的水平轨道上滑动。竖直螺杆8穿过竖直滑台7，竖直螺杆8的螺旋副使得竖直滑台7上升至合适的位置。螺杆头部的固定滑块6能够根据不同的螺栓型号定制，在竖直滑台7的矩形槽内移动，根据连接螺栓的位置调整。磁铁块5安装在竖直滑台7的矩形槽内，利用磁铁块5的吸附作用，实现对螺杆头部的固定滑块6固定。
固定滑块6上矩形槽的深度比螺杆头部的厚度小1-2mm，避免固定滑块6与试验件接触。
螺栓固定滑块6根据标准件的尺寸定制，更换固定滑块6来固定不同型号的螺栓。
本发明的优点在于：根据螺栓连接结构的特点，采用特定的紧固结构，不仅可以实现对螺栓试验件的装夹，而且在对螺栓连接部分进行拧紧扭矩施加的过程中，对螺杆头部进行固定。在满足功能要求的基础上，充分发挥磁性结构件的优势，使紧固装置更加简单实用。
附图说明
图1紧固装置模型图
图2一种轴向螺栓连接试验件的安装示意图
图3螺杆头部固定示意图
图中：1—夹具主体、2水平滑块、3固定支承、4—水平螺杆、5—磁铁块、6—固定滑块、7—竖直滑台、8—竖直螺杆。
具体实施方式
以下结合说明书附图对该夹具结构作进一步详细描述。
如图1所示的一种多自由度磁性螺栓紧固装置，图中：夹具主体1、水平滑块2、固定支承3、水平螺杆4、磁铁块5、固定滑块6、竖直滑台7、竖直螺杆8。通过上述夹具主体1上的四个通孔，把夹具主体1固定在平板或工作台上。将水平滑块2安装在夹具主体1上的两条水平轨道上，然后用内六角螺钉将固定支承3安装在夹具主体1上，穿过固定支承3旋进水平螺杆4使其穿进水平滑块2的盲孔。将磁铁块5安装在竖直滑台7最深处的矩形槽中。把竖直滑台7安装在夹具主体1上的开口槽内，旋进竖直螺杆8，将竖直滑台7调整到合适的高度。此时，紧固装置的安装基本完成。依照使用的螺栓型号来选择螺栓固定滑块6，将其安放在竖直滑台7的矩形槽内。将螺栓连接结构放置在夹具主体1上，根据螺栓在螺栓连接结构中的高度调整竖直滑台7，根据螺栓在螺栓连接结构中的水平位置调整固定滑块6在矩形槽中的位置。调整螺栓连接结构在夹具主体1上的位置，将螺杆头部垂直插入固定滑块6的矩形槽内。拧紧水平螺杆4，使水平滑块2和夹具主体1将螺栓连接试验件夹紧。此时螺杆头部卡在螺栓固定滑块6的矩形槽内，螺栓连接试验件和螺栓均被完全固定。对螺栓连接结构施加拧紧扭矩以得到螺栓的预紧力，在拧紧过程中可以保证螺栓不随螺母转动。拧紧过程结束后，使水平滑块2向后移动，取出螺栓连接结构。再次安装相同的螺栓连接结构时无需调整竖直滑台7和固定滑块6的位置，提高了螺栓连接的拧紧效率。

Claims (4)

1.一种多自由度磁性螺栓紧固装置，其特征在于：该装置上设有两组固定试验件的机构，两组机构搭配使用将试验件固定；调整试验件在夹具主体(1)上的位置，将螺栓连接结构中的螺杆头部移动到合适位置，竖直滑台(7)能在竖直方向上移动，螺栓固定滑块(6)在竖直滑台(7)的矩形槽内水平移动，进而完全确定螺栓在空间中的位置；定制的固定滑块(6)限制螺杆头部在拧紧过程中的转动，磁铁块(5)在螺栓连接结构装拆时确保固定滑块(6)的位置保持不变；
该装置包括：夹具主体(1)、水平滑块(2)、固定支承(3)、水平螺杆(4)、磁铁块(5)、固定滑块(6)、竖直滑台(7)和竖直螺杆(8)；夹具主体(1)上有四个通孔，用于夹具主体(1)和连接件的固定，夹具主体(1)上设有用于放置水平滑块(2)的水平轨道和用于放置竖直滑台(7)的开口槽；固定支承(3)通过内六角螺钉安装在夹具主体(1)上，水平螺杆(4)穿过固定支承(3)使水平滑块(2)在夹具主体(1)的水平轨道上滑动；竖直螺杆(8)穿过竖直滑台(7)，竖直螺杆(8)的螺旋副使得竖直滑台(7)上升至合适的位置；螺杆头部的固定滑块(6)能够根据不同的螺栓型号定制，在竖直滑台(7)的矩形槽内移动，根据连接螺栓的位置调整；磁铁块(5)安装在竖直滑台(7)的矩形槽内。利用磁铁块(5)的吸附作用，实现对螺杆头部的固定滑块(6)固定。
2.根据权利要求1所述的一种多自由度磁性螺栓紧固装置，其特征在于：固定滑块(6)上矩形槽的深度比螺杆头部的厚度小1-2mm，避免固定滑块(6)与试验件接触。
3.根据权利要求1所述的一种多自由度磁性螺栓紧固装置，其特征在于：螺栓固定滑块(6)根据标准件的尺寸定制，更换固定滑块(6)来固定不同型号的螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种多自由度磁性螺栓紧固装置，其特征在于：将螺栓连接结构放置在夹具主体(1)上，根据螺栓在螺栓连接结构中的高度调整竖直滑台(7)，根据螺栓在螺栓连接结构中的水平位置调整固定滑块(6)在矩形槽中的位置；调整螺栓连接结构在夹具主体(1)上的位置，将螺杆头部垂直插入固定滑块(6)的矩形槽内；拧紧水平螺杆(4)，使水平滑块(2)和夹具主体(1)将螺栓连接试验件夹紧；此时螺杆头部卡在螺栓固定滑块(6)的矩形槽内，螺栓连接试验件和螺栓均被完全固定；对螺栓连接结构施加拧紧扭矩以得到螺栓的预紧力，在拧紧过程中可以保证螺栓不随螺母转动；拧紧过程结束后，使水平滑块(2)向后移动，取出螺栓连接结构；再次安装相同的螺栓连接结构时无需调整竖直滑台(7)和固定滑块(6)的位置，提高了螺栓连接的拧紧效率。
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