CN109571341B - 一种便捷式螺栓拆装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种便捷式螺栓拆装装置，包括电动扳手，电动扳手从远离电动扳手拆卸端起沿轴向依次固接有内套、滑环、反力臂座，内套套设有套杯且两者为间隙配合，滑环的外径大于内套的内径，套杯固接有与电动扳手垂直的连接板，滑环活动连接有与电动扳手同向的反力臂，电动扳手的拆卸端安装有套筒。本发明的有益效果是提高了机器人的机动灵活性，降低对机器人自身刚度及强度的要求、降低成本、提高螺栓拆装时的工作效率，反作用力小，具有良好的自适应性，且在作业完毕后可以自动复位，可以根据需要快速更换不同规格的反力臂，缩短了产品装配周期。
Description
技术领域
本发明属于自动化设备技术领域，涉及一种便捷式螺栓拆装装置。
背景技术
在众多的连接方法中，螺栓连接以其结构简单、型式多样、联接可靠、拆装方便、成本低、适应性强等特点，被广泛应于各行各业的生产过程当中。一台机器在其装配和拆卸的整个过程中，大多数时间都是用于螺栓的拧紧和拆卸。为了提高装配和维修车间的生产效率，降低工人劳动强度。多数产品均已经实现流水线式生产作业，生产线上配置了大量的工业机器人。拆装螺栓是一项必不可少的工作，为机器人配置一款便捷式，大扭矩范围的螺栓拆装装置，能够提高机器人的机动性和灵活性，降低对机器人自身刚度及强度的要求、提高螺栓拆装时的工作效率，缩短产品的装配和维修时间。
目前便捷式螺栓拆装装置，通过连接板与机械臂固定连接，在工作过程中机械臂要承受巨大的电动/气动扳手的反扭矩作用，为保证螺栓安装精度以及可靠性，要求所配置的机器人必须具备足够的刚度和强度。在生产线上多使用串联式关节式机器人，虽机动性强，灵活性高。如果要配置传统螺栓拆装装置，在生产运用中会受到一定程度的限制，难以进行大面积推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种便捷式螺栓拆装装置，解决了现有技术中螺栓拆装装置所配置的机械臂作业时需要具备足够的刚度和强度的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种便捷式螺栓拆装装置，包括电动扳手，电动扳手包括壳体和设置于壳体内的电机，壳体上固接限位组件、反力臂组件，限位组件套设有套杯，套杯固接有与电动扳手垂直的连接板，套杯相对于限位组件转动，电动扳手的拆卸端设置有套筒，套筒通过所述电机驱动。
本发明的特点还在于：
限位组件包括从远离电动扳手拆卸端起沿轴向固接的内套和滑环，内套上套设套杯，内套和套杯为间隙配合。
内套外壁中部开设有凹槽，凹槽设置有限位凸台，套杯上相对于限位凸台位置固接有复位螺钉，复位螺钉延伸至凹槽内，凹槽内设置有复位弹簧。
反力臂组件包括固接于电动扳手的壳体上的反力臂座，反力臂座连接有与电动扳手同向的反力臂。
反力臂可拆卸地安装于反力臂座上。
反力臂座设置有沿电动扳手轴向的T型凹槽，反力臂上设置有与反力臂座的T型滑槽相匹配的T型凸台。
反力臂座的T型凹槽处安装有弹性波珠，反力臂的T型凸台上开设有与弹性波珠相匹配的球形小坑。
套筒设有开有方形孔，与电动扳手拆卸端的轴相连接，可拆卸地安装于电动扳手的拆卸端。
套筒的内部设置有顶出装置。
顶出装置包括与套筒同向的螺母弹簧，螺母弹簧远离电动扳手的一侧连接有顶出活塞。
套杯通过螺栓与连接板连接。
内套、滑环、反力臂座也通过螺栓固定于电动扳手外壁。
本发明的有益效果是，降低了对机械臂自身刚度及强度的要求，反作用力小，具有良好的自适应性，且在作业完毕后可以自动复位，同时可以根据需要快速更换不同规格的反力臂，缩短了产品装配周期。
附图说明
图1是一种便捷式螺栓拆装装置的结构示意图；
图2是一种便捷式螺栓拆装装置的A-A剖面图；
图3是一种便捷式螺栓拆装装置复位弹簧安装示意图；
图4是一种便捷式螺栓拆装装置的轴向剖视图；
图5是一种便捷式螺栓拆装装置反力臂的结构示意图；
图6是一种便捷式螺栓拆装装置反力臂座的结构示意图；
图7是一种便捷式螺栓拆装装置在风电机组变桨轴承组件安装的作业示意图；
图8是一种便捷式螺栓拆装装置在汽车轮毂装配的作业示意图。
图中，1.电动扳手，2.内套，3.复位螺钉，4.套杯，5.滑环，6.复位弹簧，7.套筒，8.螺母弹簧，9.顶出活塞，10.反力臂，11.反力臂座，12.连接板，13.螺栓，14.弹性波珠，15.限位凸台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明公开一种便捷式螺栓拆装装置，包括电动扳手1，电动扳手1包括壳体和设置于壳体内的电机，电动扳手1从远离电动扳手1拆卸端起沿轴向依次套设有内套2、滑环5、反力臂座11，内套2、滑环5、反力臂座11通过螺栓13与电动扳手1相固定，如图1和图2所示。内套2套设有套杯4，内套2和套杯4为间隙配合，内套2外壁中部开设有凹槽，内套2的凹槽位置设置有限位凸台15，限位凸台15径向相对的套杯4位置固接有复位螺钉3，复位螺钉3延伸至凹槽内，凹槽内设置有复位弹簧6，滑环5的外径大于内套2的内径，如图3和图4所示。套杯4通过螺栓13固接与电动扳手1垂直的连接板12，反力臂座11设置有沿电动扳手1轴向的T型凹槽，反力臂10上设置有与反力臂座11的T型滑槽相匹配的T型凸台。反力臂10的T型凸台上开设有相匹配的球形小坑，如图5所示。反力臂座11的T型凹槽处安装有弹性波珠14，如图6所示。电动扳手的拆卸端安装有套筒7，套筒7设有内螺纹，套筒7可拆卸地安装于电动扳手1的拆卸端，并与壳休内的电机驱动轴相连。套筒7的内部设置有顶出装置。顶出装置包括与套筒7同向的螺母弹簧8，螺母弹簧8远离电动扳手1的一侧连接有顶出活塞9。
通过反力臂座11设置的T型凹槽和反力臂10设置的与反力臂座11的T型滑槽相匹配的T型凸台，可以实现将反力臂10插入反力臂座11，再通过反力臂座11的弹性波珠14和反力臂10相应位置的球形小坑，可以将反力臂10与反力臂座11固定，确保在电动扳手1作业时反力臂10的稳定性。
连接板12与套杯4通过螺栓13相连接，电动扳手1、内套2、滑环5及反力臂座11通过螺栓13相连接。内套2与套杯4之间为轴孔间隙配合，二者可以相对转动，内套2与滑环5共同作用限制了套杯4的轴向运动。
拧紧螺栓作业过程如下：当套筒7完全卡住螺栓时，开启电动扳手电源，套筒7开始转动，电动扳手1的壳体受到与套筒7转向相反的反力作用，带动与之相连的内套2、滑环5、反力臂座11转动，反力臂10也随之同步转动，通过内套2的限位凸台15压缩复位弹簧6使反力臂10将紧贴在工件表面。此时由于反力臂10与工件接触，套筒7作业时产生的扭矩会通过反力臂10分散，减轻了对于被拧紧螺栓的作用力。而由于套杯4套设于内套2上，两者为间隙配合，套杯4可以相对转动，套杯4通过连接板12与机械臂相连接，因此机械臂不会受到作业时的扭矩作用，保持静止不动。而现有的拆装装置由于机械臂与电动扳手的外壳固接，在作业时要承受巨大的扭矩作用，进而要求所配置的机械臂需要足够高的刚度和强度。
拆卸螺栓过程与拧紧过程除转向不同外，其余动作完全相同。
当电动扳手1作业完毕后，关闭电动扳手1电源，电动扳手1内部的电机驱动的套筒7停止转动，由于施加给复位弹簧6的外力消失，被压缩的复位弹簧6推动内套2回到初始位置。由于反力臂10与内套2固接，进而也回到起始位置。
滑环5为铜基石墨材质，可以减少套杯4转动时的摩擦力。
套筒7设有开有方形孔，与电动扳手1拆卸端的轴相连接，可拆卸地安装于电动扳手1的拆卸端。
本发明在风电机组变桨轴承组件安装的作业示意图如图7所示，机械臂带动执行装置准确将螺母套住，反力臂10伸入风电机组变桨轴承组件内圈。启动电动扳手1，套筒7与反力臂10的转向如图所示，随着拧紧力矩的不断增大，反力臂10将紧靠在风电机组变桨轴承组件内圈，将所受到的反作用力传递至工件上。反力臂10、套筒7及风电机组变桨轴承组件之间形成一个力回路，使扭矩以内力的形式在三者之间传递，从而减小机械臂免受巨大的反扭矩作用，既而完成更大扭矩螺栓的拆装作业。螺栓拧紧之后，电动扳手1停止工作，反力臂10自动回到起始位置处。机械臂移动进行下一个螺栓的安装。
本发明在汽车轮毂装配的作业示意图如图8所示。在汽车轮毂装配过程中，该装置需利用轮毂侧面的辐条作为着力点。辐条与辐条之间的间隔小且密，传统带有反力臂10的电动扳手1，由于反力臂10位置的不确定性，即使机械臂的移动精度非常高，但难以保证反力臂10与套筒7同时准确到达指定位置，传统的电动扳手1根本无法实现，因此传统装置也只适用于手工操作的场合。本发明依靠反力臂10准确自动返回到起始位置的优势，加上机械臂的精准移动，即使面对小间隔辐条分布的工况，在机械臂的引导下反力臂10和套筒7也能同时快速准确地到达指定的位置，保证机械臂免受反扭矩作用。
本发明提高了机器人的机动灵活性，降低对机器人自身刚度及强度的要求、降低成本、提高螺栓拆装时的工作效率，反作用力小，具有良好的自适应性，且在作业完毕后可以自动复位，可以根据需要快速更换不同规格的反力臂，缩短了产品装配周期。
Claims (8)
1.一种便捷式螺栓拆装装置，其特征在于，包括电动扳手(1)，所述电动扳手(1)包括壳体和设置于壳体内的电机，所述壳体上固接限位组件、反力臂组件，所述限位组件上套设有套杯(4)，所述套杯(4)相对于限位组件转动，所述套杯(4)固接有与电动扳手(1)垂直的连接板(12)，所述电动扳手(1)的拆卸端设置有套筒(7)，所述套筒(7)通过所述电机驱动；
所述限位组件包括从远离电动扳手(1)拆卸端起沿轴向固接的内套(2)和滑环(5)，所述套杯(4)套设于内套(2)上，所述内套(2)和套杯(4)为间隙配合；
所述内套(2)外壁开设有环状的凹槽，所述凹槽内设置有限位凸台(15)，所述套杯(4)上相对于限位凸台(15)位置固接有复位螺钉(3)，所述复位螺钉(3)延伸至所述凹槽内，所述凹槽内设置有复位弹簧(6)。
2.根据权利要求1所述的一种便捷式螺栓拆装装置，其特征在于，所述反力臂组件包括固接于电动扳手(1)的壳体上的反力臂座(11)，所述反力臂座(11)连接有与电动扳手(1)同向的反力臂(10)。
3.根据权利要求2所述的一种便捷式螺栓拆装装置，其特征在于，所述反力臂(10)可拆卸地安装于反力臂座(11)上。
4.根据权利要求3所述的一种便捷式螺栓拆装装置，其特征在于，所述反力臂座(11)设置有沿电动扳手(1)轴向的T型凹槽，所述反力臂(10)上设置有与反力臂座(11)的T型滑槽相匹配的T型凸台。
5.根据权利要求4所述的一种便捷式螺栓拆装装置，其特征在于，所述反力臂座(11)的T型凹槽处安装有弹性波珠(14)，所述反力臂(10)的T型凸台上开设有与所述弹性波珠(14)相匹配的球形小坑。
6.根据权利要求1所述的一种便捷式螺栓拆装装置，其特征在于，所述套筒(7)的内部设置有顶出装置。
7.根据权利要求6所述的一种便捷式螺栓拆装装置，其特征在于，所述顶出装置包括与套筒(7)同向的螺母弹簧(8)，所述螺母弹簧(8)远离电动扳手(1)的一侧连接有顶出活塞(9)。
8.根据权利要求1所述的一种便捷式螺栓拆装装置，其特征在于，所述套杯(4)通过螺栓(13)与连接板(12)连接，所述限位组件、反力臂组件通过螺栓(13)固定于电动扳手(1)的壳体上。
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