CN109623731B - 一种电动气吸式压圈紧固装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动气吸式压圈紧固装置及其使用方法。该装置包括电动扭矩螺刀、真空发生装置、气管、套筒、吸附卡盘、六方连接杆以及卡爪。通过各个部件之间的相互配合关系，形成一个真空气流通道，基于真空吸附原理实现压圈的无损吸附装配，结合电动扭矩螺刀的功能以克服传统装配方法的不足，量化不同规格压圈的紧固装配力度，提高压圈定位紧固的可靠性。

Description

一种电动气吸式压圈紧固装置及其使用方法

技术领域

本发明属于精密装配技术领域，具体讲的是一种电动气吸式压圈紧固装置及其使用方法。

背景技术

在光学镜头装配过程中涉及到不同形状规格的压圈，用于定位紧固光学镜片或组件，压圈的定位紧固是光学镜头装配中较重要的工序。

现有的压圈紧固工具多以手持的镊子或者其他通用的压圈紧固装置为主，其缺点在于使用时主要依赖操作人员的经验和手感，不仅无法对压圈紧固力矩进行量化，容易导致镜面变形影响成像质量，而且没有定位防护措施，容易造成紧固工具滑落划伤镜面，装配效率得不到提高，很难满足精密装配的要求。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种电动气吸式压圈紧固装置及其使用方法，采用电动扭转螺刀以及真空吸附原理实现压圈的无损吸附装配，同时还克服了传统装配方法无法量化不同规格压圈的紧固装配力度的问题，大大提高了压圈定位紧固的可靠性。

本发明的具体技术方案实现是：

本发明提供了一种电动气吸式压圈紧固装置，包括电动扭矩螺刀、真空发生装置、气管、套筒、吸附卡盘、六方连接杆以及卡爪；

套筒的两端分别设置有第一内螺纹和第二内螺纹；套筒的侧壁设有通气孔，气管一端与所述通气孔连通，另一端与真空发生装置连接；

套筒通过第一内螺纹与电动扭矩螺刀的锁紧外螺纹连接，通过第二内螺纹与吸附卡盘连接；

六方连接杆位于所述套筒内，且一端与所述电动扭矩螺刀的内六方批头卡接，另一端与吸附卡盘连接；

吸附卡盘包括上部螺纹段以及下部法兰盘；

上部螺纹段与所述第二内螺纹相适配，上部螺纹段沿圆周方向设置有多条凹槽，多条凹槽均沿上部螺纹段的轴向方向开设；

下部法兰盘沿圆周方向均匀分布多个吸附小孔；所述多条凹槽的位置与所述多个吸附小孔相对应；

气管、套筒、多条凹槽以及多个吸附小孔形成了真空气流通道；

卡爪为两个，且沿着下部法兰盘的中轴线对称设置，卡爪的一端与下部法兰盘连接，另一端向外伸出，两个卡爪的位置与待紧固压圈上的卡接位置对应。

进一步地，为了便于加工，降低加工成本，同时也能根据使用要求快速更换各个零件，套筒采用分体式结构，包括锁紧套筒和通气套筒；

所述第一内螺纹设置在锁紧套筒的一端，所述通气孔开设在锁紧套筒侧壁上；

锁紧套筒的另一端与通气套筒的一端通过螺钉连接，第二内螺纹开设在通气套筒的另一端。

进一步地，为了保证套筒和电动扭矩螺刀之间的密封性，同时避免旋转时会出现打滑的问题，套筒的侧壁上还设有紧定螺孔；所述紧定螺孔的位置位于第一内螺纹所覆盖的区域，通过一个紧定螺钉穿过紧定螺孔后实现锁紧。

进一步地，为了使待紧固压圈能够准确可靠的与多个吸附小孔对应，上述下部法兰盘上还设有环形定位凸起；所述环形定位凸起的外径与待紧固压圈的内径相适配。

进一步地，为了避免吸附装置与其他部件干涉，方便其使用，上述环形定位凸起的高度小于待紧固压圈的厚度。

进一步地，上述吸附小孔的孔径小于待紧固压圈的环带宽度。

进一步地，为了保证套筒和电动扭矩螺刀之间的密封性，同时防止紧定螺钉会破坏电动扭矩螺刀的锁紧外螺纹，上述第一内螺纹与电动扭矩螺刀的锁紧外螺纹之间缠绕有防漏气胶带。

进一步地，述电动扭矩螺刀设置有扭矩刻线和扭矩调节环。

基于上述对气吸式电动压圈紧固装置的结构描述，现对该装置使用方法进行介绍，具体包括以下步骤：

1)设定电动扭矩螺刀的扭矩；

2)将电动扭矩螺刀、套筒以及吸附卡盘进行装配；

3)将真空发生装置产生的真空气流通过气管送至套筒内，再通过吸附卡盘的多条凹槽进入多个吸附小孔；

4)将两个卡爪分别对位到压圈卡槽中，当吸附卡盘与压圈贴合后，形成负压从而将压圈吸附起来；

5)开启电动扭矩螺刀，电动扭矩螺刀带动吸附卡盘旋转从而带动压圈向装配位置移动，当旋转扭矩达到设定的扭矩时，电动扭矩螺刀停止工作，完成压圈的紧固。

本发明的有益效果是：

1、本发明基于真空吸附原理实现压圈的无损吸附装配，以及结合电动扭矩螺刀的功能以克服传统装配方法的不足，量化不同规格压圈的紧固装配力度，提高压圈定位紧固的可靠性。

2、本发明采用分体式套筒结构设计，便于加工，降低加工成本，同时也能根据使用要求快速更换各个零件。

3、本发明通过紧定螺孔以及防漏气胶带，即避免了旋转时会出现打滑的问题，保证了套筒和电动扭矩螺刀之间的密封性，同时还可以防止紧定螺钉会破坏电动扭矩螺刀的锁紧外螺纹。

附图说明

图1是本发明紧固装置的电动扭矩螺刀的结构示意图。

图2是本发明紧固装置的组装剖面结构示意图。

图3是本发明紧固装置的通气套筒剖面结构示意图。

图4是本发明紧固装置的吸附卡盘三维剖面结构示意图。

图5是本发明紧固装置的卡爪结构示意图。

图6是本发明紧固装置的压圈结构示意图。

附图标记如下：

1、电动扭矩螺刀，1-1、扭矩刻线，1-2、扭矩调节环，1-3、锁紧外螺纹，1-4、内六方批头；

2、气管；

3、锁紧套筒，3-1、第一内螺纹，3-2、紧定螺孔，3-3、紧定螺钉，3-4、通气孔，3-5、连接法兰，3-6、连接通孔，3-7、定位台，

4、通气套筒，4-1、通气套筒上部，4-2、对接螺孔，4-3、对接沉台；4-4、通气套筒下部，4-5、第二内螺纹，4-6、通气斜体，4-7、封闭窄平面；

5、吸附卡盘，5-1、下部法兰盘，5-2、吸附小孔，5-3、上部螺纹段，5-4、卡孔，5-5、凹槽，5-6、六方孔，5-7、螺纹通孔，5-8、环形凸起；

6、六方连接杆，7、堵头，8、卡爪，8-1、卡位台，8-2、卡位面，9为压圈，9-1压圈卡槽，10、真空气流通道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

参见图1～图6，一种电动气吸式压圈紧固装置，包括电动扭矩螺刀1、气管2、真空发生装置(图中未示出)、锁紧套筒3、通气套筒4、吸附卡盘5、六方连接杆6以及卡爪8；

如图2所示，电动扭矩螺刀1为现有产品，其上设置有扭矩刻线1-1，扭矩调节环1-2以及锁紧外螺纹1-3，前端安装有内六方批头1-4。

锁紧套筒3在上部设置有第一内螺纹3-1，在第一内螺纹3-1对应的区域圆周上均布多个紧定螺孔3-2，第一内螺纹3-1与电动扭矩螺刀1的锁紧外螺纹1-3粘连，两者之间缠绕有防漏气胶带，并通过紧定螺钉3-3对其紧固；

锁紧套筒3的侧壁上设有一个通气孔3-4，气管2一端与真空发生装置相连，另一端与通过所述通气孔3-4与锁紧套筒3连通。

锁紧套筒3在下部设置有连接法兰3-5、定位台3-7并均布多个连接通孔3-6；

通气套筒4分为上、中、下三部分：

通气套筒上部4-1为法兰件，其上均布多个对接螺孔4-2、对接沉台4-3，分别与锁紧套筒3上的连接通孔3-6、定位台3-7相互配合，起连接和定位作用。

通气套筒下部4-4的内壁上设置依次设置有第二内螺纹4-5、通气斜体4-6和封闭窄平面4-7(采用通气斜体和封闭窄平面的目的是为了使通气套筒和吸附卡盘能够更好的紧密贴合在一起)。锁紧套筒3和通气套筒也可以采用一体式的设计。

吸附卡盘5分为包括上部螺纹段5-3以及下部法兰盘5-1：

上部螺纹段5-3沿圆周上设置有多条凹槽5-5，并在中心设置有一个六方孔5-6(实际过程中，为了利用加工，六方孔的下方还设有一个螺纹通孔5-7，使用时利用一个堵头，确保密封性)，与六方连接杆6一端紧配合；(六方连接杆6也可采用其他形式的多边形连接杆，相应地，六方孔和电动扭矩螺刀的批头也需要设计成与多边形连接杆相适应的结构)下部法兰盘5-1上沿圆周方向设置有多个吸附小孔5-2，并对称设置有一对卡孔5-4，用于装夹卡爪8；下部法兰盘与待紧固压圈9配合面设置有环形凸起5-8，用于与待紧固压圈9内壁配合，起轴向定位作用；为了避免吸附装置与其他部件干涉，方便其使用，环形定位凸起的高度小于待紧固压圈的厚度。吸附小孔5-2的孔径小于待紧固压圈9的环带宽度。

吸附卡盘5上的上部螺纹段5-3与通气套筒4上的第二内螺纹4-5配合，下部法兰盘5-1的外边缘与封闭窄平面4-7紧贴配合，从而气管、套筒、多条凹槽以及多个吸附小孔形成了真空气流通道10；下部法兰盘5-1的下端面与压圈9的上端面紧贴配合，真空气流通道10内产生负压通过吸附小孔5-2可吸住压圈9；

卡爪8为两个，且沿着下部法兰盘5-1的中轴线对称设置，卡爪8的一端与下部法兰盘5-1连接，另一端向外伸出，两个卡爪8的位置与待紧固压圈9上的卡接位置对应。具体是：卡爪8设置有卡位台8-1和卡位面8-2，卡位台8-1与下部法兰盘5-1上端面接触定位，卡位面8-2与卡孔5-4紧配合安装，露出下部法兰盘5-1下端面的部分与压圈卡槽9间隙配合，通过电动扭矩螺刀1旋转可装配拧紧压圈9；卡孔5-4、卡爪8的型式可与压圈卡槽9的形状变化而变化，例如圆孔型压圈卡槽配套柱型卡爪等结构。

基于上述结构描述，现对该装置的使用方法进行详述，基于真空吸附和旋转紧固原理，该方法包括以下步骤：

步骤一：根据扭矩刻线和扭矩调节环设定电动扭矩螺刀的扭矩；

步骤二：将电动扭矩螺刀、套筒以及吸附卡盘进行装配；

步骤三：进行吸附动作时，将真空发生装置产生的真空气流通过气管送至套筒内，下部法兰盘5-1的与套筒处于紧贴配合状态，从而气管、套筒、多条凹槽以及多个吸附小孔形成了真空气流通道；

步骤四：操作人员将一对卡爪8分别对位到压圈卡槽9-1中，并将下部法兰盘5-1下端面与压圈9的上端面紧贴配合，真空气流通道内形成负压并通过吸附小孔5-2对压圈9进行吸附；

步骤五：开启电动扭矩螺刀1，产生正转动力带动内六方批头1-4旋转，内六方批头1-4依次带动六方连接杆6、吸附卡盘5旋转，从而带动压圈向装配位置移动，当旋转扭矩达到前期设定的扭矩时，电动扭矩螺刀1停止工作，实现了压圈9紧固安装；

该装置不仅可以用作压圈的吸附旋转紧固工作，而且还可用于压圈的反转拆卸工作。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

Claims (9)

1.一种电动气吸式压圈紧固装置，其特征在于：

包括电动扭矩螺刀、真空发生装置、气管、套筒、吸附卡盘、六方连接杆以及卡爪；

套筒的两端分别设置有第一内螺纹和第二内螺纹；套筒的侧壁设有通气孔，气管一端与所述通气孔连通，另一端与真空发生装置连接；

套筒通过第一内螺纹与电动扭矩螺刀连接；

六方连接杆位于所述套筒内，且一端与所述电动扭矩螺刀的内六方批头卡接，另一端与吸附卡盘连接；

吸附卡盘包括上部螺纹段以及下部法兰盘；

上部螺纹段与所述第二内螺纹连接，上部螺纹段沿圆周方向设置有多条凹槽，多条凹槽均沿上部螺纹段的轴向方向开设；

下部法兰盘沿圆周方向均匀分布多个吸附小孔；所述多条凹槽的位置与所述多个吸附小孔相对应；

气管、套筒、多条凹槽以及多个吸附小孔形成了真空气流通道；

卡爪为两个，且沿着下部法兰盘的中轴线对称设置，卡爪的一端与下部法兰盘连接，另一端向外伸出，两个卡爪的位置与待紧固压圈上的卡接位置对应。

2.根据权利要求1所述电动气吸式压圈紧固装置，其特征在于：所述套筒采用分体式结构，包括锁紧套筒和通气套筒；

所述第一内螺纹设置在锁紧套筒的一端，所述通气孔开设在锁紧套筒侧壁上；

锁紧套筒的另一端与通气套筒的一端通过螺钉连接，第二内螺纹开设在通气套筒的另一端。

3.根据权利要求1或2所述电动气吸式压圈紧固装置，其特征在于：所述套筒的侧壁上还设有紧定螺孔；所述紧定螺孔的位置位于第一内螺纹所覆盖的区域。

4.根据权利要求3所述电动气吸式压圈紧固装置，其特征在于：所述下部法兰盘上还设有环形定位凸起；所述环形定位凸起的外径与待紧固压圈的内径相适配。

5.根据权利要求4所述电动气吸式压圈紧固装置，其特征在于：所述环形定位凸起的高度小于待紧固压圈的厚度。

6.根据权利要求5所述的环形薄件的吸附装置，其特征在于：

所述吸附小孔的孔径小于待紧固压圈的环带宽度。

7.根据权利要求6所述电动气吸式压圈紧固装置，其特征在于：

所述第一内螺纹与电动扭矩螺刀的锁紧外螺纹之间缠绕有防漏气胶带。

8.根据权利要求7所述电动气吸式压圈紧固装置，其特征在于：所述电动扭矩螺刀设置有扭矩刻线和扭矩调节环。

9.基于权利要求8所述电动气吸式压圈紧固装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设定电动扭矩螺刀的扭矩；

2)将电动扭矩螺刀、套筒以及吸附卡盘进行装配；

3)将真空发生装置产生的真空气流通过气管送至套筒内，再通过吸附卡盘的多条凹槽进入多个吸附小孔；

4)将两个卡爪分别对位到压圈卡槽中，当吸附卡盘与压圈贴合后，形成负压从而将压圈吸附起来；

5)开启电动扭矩螺刀，电动扭矩螺刀带动吸附卡盘旋转从而带动压圈向装配位置移动，当旋转扭矩达到设定的扭矩时，电动扭矩螺刀停止工作，完成压圈的紧固。

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