CN108819265B - 螺母热熔安装设备和螺母热熔安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种螺母热熔安装设备和螺母热熔安装方法，其中螺母热熔安装设备包括：底座；机架，所述机架与所述底座连接；摇柄，所述摇柄转动连接于所述机架；传动机构，所述传动机构安装于所述机架并与所述摇柄传动连接；热熔机构，所述热熔机构安装于所述机架并与所述传动机构连接；及定位治具，所述定位治具活动连接于所述底座并位于所述热熔机构的下方；在外力作用下，所述摇柄通过传动机构带动所述热熔机构上下运动，所述热熔机构抵接定位治具上的工件上的螺母并对螺母进行加热，所述摇柄进一步驱动所述热熔机构下移并将所述螺母下压至工件中。本发明的螺母热熔安装设备结构简单，生产制造成本较低。

Description

螺母热熔安装设备和螺母热熔安装方法

技术领域

本发明涉及一种螺母热熔安装设备和螺母热熔安装方法。

背景技术

在金属件与塑料件的组装领域，有一种组装方式是通过加热金属使其熔进塑料件当中，现有技术中，将金属件热熔到塑料件的设备结构复杂，需要花费大量时间和资金进行设备开发，使得加工成本较高。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种螺母热熔安装设备，旨在简化热熔组装设备的结构，降低热熔组装的生产制造成本。

为实现上述目的，本发明提出的螺母热熔安装设备，包括：

底座；

机架，所述机架与所述底座连接；

摇柄，所述摇柄转动连接于所述机架；

传动机构，所述传动机构安装于所述机架并与所述摇柄传动连接；

热熔机构，所述热熔机构安装于所述机架并与所述传动机构连接；及

定位治具，所述定位治具活动连接于所述底座并位于所述热熔机构的下方；

在外力作用下，所述摇柄通过传动机构带动所述热熔机构上下运动，所述热熔机构抵接定位治具上的工件上的螺母并对螺母进行加热，所述摇柄进一步驱动所述热熔机构下移并将所述螺母下压至工件中。

优选地，所述热熔机构为电烙铁。

优选地，所述电烙铁包括与所述传动机构连接的主体部以及与所述主体部连接的热熔头，所述热熔头包括相连接的导引段和抵持段，所述导引段位于所述热熔机构下移运动方向的前方，所述导引段的外径小于所述抵持段的外径，所述抵持段的外径与所述螺母的内径相适配。

优选地，所述导引段远离抵持段的一端呈锥体结构。

优选地，所述螺母热熔安装设备还包括夹持组件，所述夹持组件包括与所述热熔机构连接并可相对机架滑动的连接板，与所述连接板滑动连接的两夹持块，两夹持块配合形成夹槽，所述热熔机构被夹持限位于所述夹槽。

优选地，所述螺母热熔安装设备还包括保护罩，所述保护罩与所述连接板连接并围设于所述热熔机构的外围。

优选地，所述传动机构包括齿条和驱动齿轮，所述机架设置有导槽，所述齿条嵌设于所述导槽并与所述连接板连接，所述驱动齿轮套设摇柄并与所述齿条啮合。

优选地，所述底座和所述定位治二者之一形成有滑道，二者之另一固定有导轨，所述定位治具通过导轨和滑道的配合以调节与所述热熔机构的相对位置。

优选地，所述底座和所述定位治具二者之一设置有多个定位柱，二者之另一设置有多个定位孔，所述定位治具通过若干定位柱选择性插入若干定位孔以改变定位治具与所述热熔机构的相对位置。

本发明还提出一种螺母热熔安装方法，该方法包括以下步骤：

获取热熔机构的温度；

当所述热熔机构的温度达到预设值时，驱动所述热熔机构下移并接触预置于工件上的螺母；

当热熔机构与螺母接触达到预设时长时，驱动所述热熔机构继续下移预设行程以使螺母被植入工件中。

本发明技术方案所提供的螺母热熔安装设备通过摇柄驱动传动机构以带动热熔机构来抵接到螺母，以对螺母进行热传递并加热螺母，当螺母加热一段时间后，再通过驱动摇柄以将螺母下压植入工件中，相对于现有的大型的例如通过气缸驱动或者其他复杂结构实现螺母热熔安装的设备，本申请的螺母热熔安装设备结构简单，降低了热熔组装的生产制造成本。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明螺母热熔安装设备一实施例的立体结构示意图；

图2为图1中螺母热熔安装设备的热熔头的结构示意图；

图3为图2中热熔头插如螺母的状态结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种螺母热熔安装设备100。

请参照图1，在本发明实施例中，该螺母热熔安装设备100包括：

底座10；

机架20，所述机架20与底座10固定连接；

摇柄30，所述摇柄30转动连接于机架20；

传动机构(未图示)，所述传动机构安装于机架20并与摇柄30传动连接；

热熔机构50，所述热熔机构50安装于机架20并与传动机构连接；及

定位治具40，所述定位治具40活动连接于底座10并位于热熔机构50的下方；

在外力作用下，摇柄30通过传动机构带动热熔机构50上下运动，热熔机构50抵接定位治具40上的工件200上的螺母300并对螺母300进行加热，摇柄30进一步驱动热熔机构50下移并将螺母300下压至工件200中。

本申请底座10为一板件，可以是铸铁材料。机架20也可以是铸铁材料，机架20为一壳体结构，机架20可以是与底座10通过压铸方式一体成型。或者机架20与底座10为分体结构通过螺钉连接或者焊接为一体，或者机架20与底座10二者之间为滑动连接，即机架20可竖立在底座10的情况下，还可以在底座10上滑动以靠近或远离定位治具40，如此可以调节热熔机构50与定位治具40上的工件200的相对距离，以进行对位调节，其中机架20和底座10的滑动连接可以通过在机架20和底座10之间设计导槽和导轨的方式来实现。在实际应用过程中，本申请的螺母热熔安装设备100可以整体放置于一桌台面，为了方便安装定位，底座10上还可设置有磁铁块用以吸附到桌台面，或者底座10上还可以设置有吸盘用以吸附固定到桌台面。本申请设备为手动驱动方式进行操作，可以将金属件(例如螺母)热熔到塑料件中。其中摇柄30呈大致“L”形状，则操作者施力于摇柄30时，摇柄30可绕其部分结构旋转，本申请传动机构包括齿条和驱动齿轮，驱动齿轮套设固定于摇柄30，并与齿条啮合。热熔机构50与齿条背离驱动齿轮的一侧进行连接。本申请机架20上还设置有导槽，导槽在竖直方向上延伸，齿条嵌设于导槽内，如此通过驱动摇柄30可将转动转化为线性移动，从而带动热熔机构50下移抵接到螺母300，以对螺母300进行加热并进一步将受热的螺母300压入工件200中。

本发明技术方案所提供的螺母热熔安装设备100通过摇柄30驱动传动机构以带动热熔机构50来抵接到螺母300，以对螺母300进行热传递并加热螺母300，当螺母300加热一段时间后，再通过驱动摇柄30以将螺母300下压植入工件200中，相对于现有的大型的例如通过气缸驱动或者其他复杂结构实现螺母300热熔安装的设备，本申请的螺母热熔安装设备100结构简单，降低了热熔组装的而成的具有金属零件的塑料组装件的生产制造成本。

为了进一步简化本申请设备的结构以降低整个设备的成本，本申请的热熔机构50为电烙铁。电烙铁分为外热式和内热式两种，外热式电烙铁由烙铁头、烙铁芯、外壳、木柄、电源引线、插头等部分组成。内热式电烙铁由手柄、连接杆、弹簧夹、烙铁芯、烙铁头组成。烙铁芯是电烙铁的关键部件，它是将电热丝平行地绕制在一根空心瓷管上构成，中间的云母片绝缘，并引出两根导线与220V交流电源连接。常用的规格有25W、45W、75W、100W等，功率越大烙铁头的温度也就越高。本申请可利用烙铁头抵接螺母300而对螺母300进行加热，并将加热后的螺母300压入塑料工件200中，实现热熔装配。

本申请为了提升热熔装配螺母300过程中的定位精度以及提升热熔装配的效果。而特别设计了与电烙铁配合使用的热熔头51，请结合参照图2和图3，其中，将电烙铁除掉烙铁头以外的烙铁芯、外壳、木柄、电源引线、插头等部分定义为电烙铁的主体部，热熔头51与烙铁芯连接。进一步地，热熔头51包括相连接的导引段511和抵持段513，导引段511位于热熔机构50下移运动方向的前方，导引段511的外径小于抵持段513的外径，抵持段513的外径与所述螺母300的内径相适配。本申请导引段511远离抵持段513的一端呈锥体结构。导引段511的外径要小于螺母300的内径，在实际生产制造过程中，首先会在塑料工件200上放置螺母300，并将放置有螺母300的工件200固定在定位治具40上，定位治具40安装到底座10上并位于热熔机构50的下方，在此过程中，螺母300基本对位热熔头51，但也有可能会有少许的位置偏差，在热熔机构50下行过程中，导引段511可插入到螺母300的内孔中，其中椎体结构的导引段511可在插入过程中对螺母300的位置进行微调，当抵持段513抵持到螺母300时，由于抵持段513与螺母300的内孔是内径相适配的结构，则抵持段513可以将螺母300以比较正的姿态下压植入至工件200中，如此热熔装配的效果较佳。

进一步地，本申请螺母热熔安装设备100还包括夹持组件60，夹持组件60包括与热熔机构50连接并可相对机架20滑动的连接板61，与连接板61滑动连接的两夹持块62，两夹持块62配合形成夹槽621，热熔机构50被夹持限位于夹槽621。本申请连接板61与齿条可以是焊接方式固定，或者在连接板61上开设有连接孔611，而在齿条背离驱动齿轮的一侧开设有安装孔，并且通过螺钉连接安装孔和连接孔611以实现连接板61与齿条的可拆卸连接固定。连接板61背离齿条的一侧可以设置有水平延伸并且横截面形状呈工字型的导条(未图示)，而两夹持块62上则开设有与工字型导条形状相适配的导槽结构，如此实现夹持块62和连接板61的滑动连接固定，同时两个夹持块62上可开设有螺纹孔，并且可以通过一个较长的螺栓连接两个夹持块62的螺纹孔，实现两个夹持块62的沿导条滑动并且相互靠近而夹持与电烙铁的外壳。本申请通过夹持组件60的设置，使得本设备在实际生产制造过程中，对于不同规格尺寸的工件200，通过松开夹持块62可以调节电烙铁的高度从而实现更好的将螺母300热熔装配到塑料工件200中。

进一步地，本申请为了在实际生产制造过程中，热熔机构50能够准确对位工件200上的螺母300，从而将定位治具40设计成于底座10的位置可调节的结构，具体地，在一种结构方式中，底座10和定位治二者之一形成有滑道(未图示)，二者之另一固定有导轨(未图示)，定位治具40通过导轨和滑道的配合以调节与热熔机构50的相对位置。

本申请滑动可以形成与定位治具40，导轨可焊接于底座10的表面，结合上面的内容，机架20和底座10可以相互滑动的情况，则机架20和底座10相互滑动的方向可以为沿着底座10表面所在平面的X方向和，而定位治具40相对于底座10的滑动方向可以沿着底座10表面所在平面的Y方向，则通过两个方向的调节，可以使得热熔头51能够更精准的对位到需要热熔装配的螺母300。

在另一种结构方式中，底座10和所述定位治具40二者之一设置有多个定位柱(未图示)，二者之另一设置有多个定位孔(未图示)，定位治具40通过若干定位柱选择性插入若干定位孔以改变定位治具40与热熔机构50的相对位置。

本申请螺母热熔安装设备100，操作方式上为人工手动操作，为了提高操作过程中的安全性，本设备还包括保护罩70，保护罩70与连接板61连接并围设于热熔机构50的外围。在本设备运行过程中，连接板61、夹持块62、热熔机构50以及保护罩70同时进行上移或者下移运动。本申请保护罩70为框体结构，并且与连接板61固定连接，保护罩70的高度应该以完全罩住热熔头51为最佳，这样可以防止操作者失误触碰到高温的热熔头51而被烫伤。

本申请还提供了一种螺母300热熔安装方法，该方法包括以下步骤：

获取热熔机构50的温度；

当所述热熔机构50的温度达到预设值时，驱动所述热熔机构50下移并接触预置于工件200上的螺母300；

当热熔机构50与螺母300接触达到预设时长时，驱动所述热熔机构50继续下移预设行程以使螺母300被植入工件200中。

本方法可利用本申请所提供的螺母热熔安装设备100实现螺母300热熔植入工件200中，具体可以在热熔机构50的热熔头51处安装有用于检测热熔头51的温度的传感器，传感器连接到控制终端例如计算机，检测到的温度数值可以通过设置在底座10旁边的显示器进行显示，操作者通过观察显示器温度到达预设的温度时，判断为可以操作手柄使得热熔头51下压抵接螺母300，并且还可以设置有一与计算机连接的计时器，计时器对热熔头51接触螺母300的时间进行倒计时，当计数器设置的时间(例如15秒)读秒结束后，操作者可进一步下压手柄，并且将螺母300植入到塑料工件200中。为了达到更好的热熔效果，本申请还可以在底座10上安装有位置传感器，当然位置传感器的位置可以调节，对于不同尺寸规格的工件200，螺母300需要植入的深度(即行程)也不相同，则预设好位置传感器的位置之后，位置传感器可检测热熔头51是否达到所需要的位置，来提醒操作者第二次下压摇柄30的过程是否到位，通过这样设置可以达到最佳的螺母300植入效果。

本方法还可以应用到自动设备中，其中驱动热熔机构50下行的可以是气缸或者电机和丝杠组成的机构。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种螺母热熔安装设备，其特征在于，包括：

底座；

机架，所述机架与所述底座连接；

摇柄，所述摇柄转动连接于所述机架；

传动机构，所述传动机构安装于所述机架并与所述摇柄传动连接；

热熔机构，所述热熔机构安装于所述机架并与所述传动机构连接，所述热熔机构为电烙铁，所述电烙铁包括与所述传动机构连接的主体部以及与所述主体部连接的热熔头，所述热熔头包括相连接的导引段和抵持段，所述导引段位于所述热熔机构下移运动方向的前方，所述导引段远离抵持段的一端呈锥体结构，所述导引段的外径小于所述抵持段的外径，所述抵持段的外径与所述螺母的内径相适配；及

定位治具，所述定位治具活动连接于所述底座并位于所述热熔机构的下方；

夹持组件，所述夹持组件包括与所述热熔机构连接并可相对机架滑动的连接板，与所述连接板滑动连接的两夹持块，两夹持块配合形成夹槽，所述热熔机构被夹持限位于所述夹槽；

其中，所述传动机构包括齿条和驱动齿轮，所述机架设置有导槽，所述齿条嵌设于所述导槽并与所述连接板连接，所述驱动齿轮套设摇柄并与所述齿条啮合；在外力作用下，所述摇柄通过传动机构带动所述热熔机构上下运动，所述热熔机构抵接定位治具上的工件上的螺母并对螺母进行加热，所述摇柄进一步驱动所述热熔机构下移并将所述螺母下压至工件中。

2.如权利要求1所述的螺母热熔安装设备，其特征在于，所述连接板上开设有连接孔，所述齿条背离所述驱动齿轮的一侧开设有安装孔，通过螺钉穿设于所述安装孔和所述连接孔，以连接所述连接板与所述齿条。

3.如权利要求2所述的螺母热熔安装设备，其特征在于，所述连接板背离所述齿条的一侧设置有水平延伸并且横截面形状呈工字型的导条，两所述夹持块上均开设有与所述导条形状相适配的连接槽。

4.如权利要求3所述的螺母热熔安装设备，其特征在于，两所述夹持块上均开设有螺纹孔，通过螺栓穿设于两所述夹持块的螺纹孔，以夹持所述电烙铁。

5.如权利要求1所述的螺母热熔安装设备，其特征在于，所述螺母热熔安装设备还包括保护罩，所述保护罩与所述连接板连接并围设于所述热熔机构的外围。

6.如权利要求1所述的螺母热熔安装设备，其特征在于，所述传动机构包括齿条和驱动齿轮，所述机架设置有导槽，所述齿条嵌设于所述导槽并与所述连接板连接，所述驱动齿轮套设摇柄并与所述齿条啮合。

7.如权利要求1所述的螺母热熔安装设备，其特征在于，所述底座和所述定位治具二者之一形成有滑道，二者之另一固定有导轨，所述定位治具通过导轨和滑道的配合以调节与所述热熔机构的相对位置。

8.如权利要求1所述的螺母热熔安装设备，其特征在于，所述底座和所述定位治具二者之一设置有多个定位柱，二者之另一设置有多个定位孔，所述定位治具通过若干定位柱选择性插入若干定位孔以改变定位治具与所述热熔机构的相对位置。

9.一种螺母热熔安装方法，其特征在于，应用权利要求1至8任意一项所述的螺母热熔安装设备，该方法包括以下步骤：

获取热熔机构的温度；

当所述热熔机构的温度达到预设值时，驱动所述热熔机构下移并接触预置于工件上的螺母；

当热熔机构与螺母接触达到预设时长时，驱动所述热熔机构继续下移预设行程以使螺母被植入工件中。

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