CN111015194A - 一种螺帽用的自动旋紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种螺帽用的自动旋紧装置，包括齿轮盘、螺帽夹紧机构和夹紧驱动机构，螺帽夹紧机构设于齿轮盘上，夹紧驱动机构与螺帽夹紧机构连接，且夹紧驱动机构带动螺帽夹紧机构在齿轮盘上进行夹紧或松开的动作；齿轮盘外接旋转驱动装置。本螺帽用的自动旋紧装置一方面可代替人工操作完成螺帽的旋紧动作，实现自动化作业，提高其生产效率并降低人工劳动强度；另一方面，其结构简单，体积较小，使用灵活而方便，制造成本低，可在生产中大量使用，该自动旋紧装置中，利用伞形压块与楔形块相配合的方式来驱动螺帽夹紧机构动作，其结构巧妙，不仅改善了气缸的布局，有效减少了扳手周围空间的占用，还减少了轴向空间的占用，为工件压紧装置提供了空间。

Description

一种螺帽用的自动旋紧装置

技术领域

本发明涉及一种设备安装辅助工具，特别涉及一种螺帽用的自动旋紧装置。

背景技术

旋紧螺帽是一种单一动作，目前，常用的旋紧螺帽的方法一般有两种：一种是手工旋紧，即操作人员通过扳手等辅助工具进行旋紧，这种方法需要耗费大量的人力，其工作效率和经济效益非常低；另一种是将电机、传动轴、旋螺帽器等组件同轴连接形成旋紧装置，使用时需将该装置与所旋螺帽放置在同一轴线上，但该方法应用时，在装置的轴线方向上需要较大的空间，且装置本身较为笨重，在轴线方向空间有限的情况下并不适用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、体积较小且操作便捷的螺帽用的自动旋紧装置。

本发明的技术方案为：一种螺帽用的自动旋紧装置，包括齿轮盘、螺帽夹紧机构和夹紧驱动机构，螺帽夹紧机构设于齿轮盘上，夹紧驱动机构与螺帽夹紧机构连接，且夹紧驱动机构带动螺帽夹紧机构在齿轮盘上进行夹紧或松开的动作；齿轮盘外接旋转驱动装置。该自动旋紧装置中，夹紧驱动机构用于驱动螺帽夹紧机构夹紧螺帽，然后利用齿轮盘的转动，带动螺帽夹紧机构和螺帽一同转动，从而可实现螺帽旋紧。

所述夹紧驱动机构包括升降驱动组件、伞形压块和楔形块，伞形压块的顶部设有升降驱动组件，楔形块设于伞形压块内侧，且楔形块与伞形压块之间为可分离式连接，楔形块的底部与螺帽夹紧机构连接。其中，根据自动旋紧装置的实际情况，升降驱动组件可采用气缸或电机等驱动装置。

所述楔形块上，楔形块与伞形压块的相接面上分布有若干滚珠。滚珠的设置可有效减少楔形块与伞形压块之间的摩擦，一方面可延长各部件的使用寿命，另一方面也可确保楔形块与伞形压块之间运动的顺畅性和稳定性。

所述伞形压块的中部还设有压紧杆，压紧杆向下延伸，压紧杆的上端固定于升降驱动组件和伞形压块的连接处。压紧杆的作用主要是配合下述扳手夹紧螺帽，防止螺帽发生移位或跑偏的现象。

所述升降驱动组件包括气缸和气缸连接件，气缸末端通过气缸连接件与伞形压块的顶部连接。

所述楔形块的上部呈直角三角形状，楔形块的斜边的倾斜度与伞形压块内侧的倾斜度一致，楔形块上竖直设置的直角边向下延伸形成连接部，连接部的底部设有固定横杆，固定横杆与螺帽夹紧机构相连接。

所述螺帽夹紧机构包括对称设置的两组夹持组件，各组夹持组件包括托架、连接架和扳手，托架设于连接架下方的一侧，托架上设有第一导向杆，第一导向杆上设有第一弹簧，扳手通过第一导向杆安装于托架上；连接架下方的另一侧设有滑块，齿轮盘上设有与滑块相配合的导轨；楔形块的下端与连接架相接(即楔形块下端的固定横杆与连接架相连接)。其中，两个扳手相对的两侧边形成与螺帽外周相适应的形状，便于夹紧螺帽并带动螺帽旋转，一般情况下，扳手的该侧边呈U型、V型或弧形等。

所述连接架的一侧还设有第二导向杆，第二导向杆与导轨相平行设置，第二导向杆中部设有导轨垫块(该导轨垫块的侧面与连接架下方的导轨固定连接，一方面起到稳定导轨的作用，另一方面为滑块连接架的移动起到限位作用)，导轨垫块两侧的第二导向杆上还设有第二弹簧。

所述扳手顶部还设有高度调节螺栓，高度调节螺栓的底部与扳手顶面相接，高度调节螺栓的上部穿过连接架。利用该高度调节螺栓，与第一弹簧和第一导杆相配合，可以根据实际需要调节扳手所处的高度位置，使其与螺帽高度相适应。

所述齿轮盘的中部设有通孔，两组夹持组件对称位于通孔的两侧。通孔处供螺帽穿过放置，两组夹持组件中的扳手从螺帽两侧夹紧螺帽。

上述螺帽用的自动旋紧装置使用时，其原理是：夹紧驱动机构中的升降驱动组件启动后，压紧杆先向下运动并压紧工件，伞形压块在升降驱动组件的驱动下进行向下运动，伞形压块下表面与楔形块的上表面相接触后，在继续向下移动的过程中，伞形压块对楔形块产生一个向齿轮盘中心方向的力作用，使两侧的楔形块带动螺帽夹紧机构相对向齿轮盘中心方向运动，使两侧的扳手夹紧螺帽，至此完成螺帽的夹紧动作；然后，齿轮盘在其相应的旋转驱动装置驱动下进行旋转，带动螺帽夹紧机构和螺帽旋转，从而完成螺帽的旋紧动作；完成螺帽的旋紧动作后，伞形压块及压紧杆在升降驱动组件的驱动下逐渐复位，在第二弹簧的弹力作用下，螺帽夹紧机构中的连接架也带动其他构件(包括托架、扳手、滑块、楔形块等部件)复位。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本螺帽用的自动旋紧装置一方面可代替人工操作完成螺帽的旋紧动作，实现自动化作业，提高其生产效率并降低人工劳动强度；另一方面，其结构简单，体积较小，使用灵活而方便，制造成本低，可在生产中大量使用。

本螺帽用的自动旋紧装置中，利用伞形压块与楔形块相配合的方式来驱动螺帽夹紧机构动作，其结构巧妙，不仅改善了气缸的布局，有效减少了扳手周围空间的占用，还减少了轴向空间的占用，为工件压紧装置提供了空间。

本螺帽用的自动旋紧装置中，扳手的形状可根据螺帽的外周形状进行选择替换，同时，其所处高度也可根据实际需要进行调整，使用灵活、方便，应用范围也广。

附图说明

图1为本螺帽用的自动旋紧装置中楔形块拆分后的结构示意图。

图2为图1中自动旋紧装置局部剖视后的主视图。

图3为图1中自动旋紧装置的右视图。

上述各图中，各附图标记所示部件如下：1为齿轮盘，2为气缸，3为气缸连接件，4为伞形压块，5为楔形块，5-1为固定横杆，6为滚珠，7为压紧杆，8为托架，9为连接架，10为扳手，11为第一导向杆，12为第一弹簧，13为滑块，14为导轨，15为第二导向杆，16为导轨垫块，17为第二弹簧，18为高度调节螺栓，19为通孔。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种螺帽用的自动旋紧装置，如图1所示，包括齿轮盘1、螺帽夹紧机构和夹紧驱动机构，螺帽夹紧机构设于齿轮盘上，夹紧驱动机构与螺帽夹紧机构连接，且夹紧驱动机构带动螺帽夹紧机构在齿轮盘上进行夹紧或松开的动作；齿轮盘外接旋转驱动装置。该自动旋紧装置中，夹紧驱动机构用于驱动螺帽夹紧机构夹紧螺帽，然后利用齿轮盘的转动，带动螺帽夹紧机构和螺帽一同转动，从而可实现螺帽旋紧。其中，各机构的具体结构如下：

夹紧驱动机构包括升降驱动组件(本实施例中主要由相连接的气缸2和气缸连接件3组成，气缸末端通过气缸连接件与伞形压块的顶部连接)、伞形压块4和楔形块5，伞形压块的顶部设有升降驱动组件，楔形块设于伞形压块内侧，且楔形块与伞形压块之间为可分离式连接，楔形块的底部与螺帽夹紧机构连接。伞形压块下表面与楔形块的上表面倾角(即两者的倾斜度)一致，可以保证二者接触，楔形块上镶有滚珠6，可以减少与伞形压块之间的摩擦，一方面可延长各部件的使用寿命，另一方面也可确保楔形块与伞形压块之间运动的顺畅性和稳定性。伞形压块的中部还设有压紧杆7，压紧杆向下延伸，压紧杆的上端固定于升降驱动组件和伞形压块的连接处。压紧杆的作用主要是配合下述扳手夹紧螺帽，防止螺帽发生移位或跑偏的现象。如图2所示，楔形块的上部呈直角三角形状，楔形块的斜边的倾斜度与伞形压块内侧的倾斜度一致，楔形块上竖直设置的直角边向下延伸形成连接部，连接部的底部设有固定横杆，固定横杆与螺帽夹紧机构相连接。

螺帽夹紧机构包括对称设置的两组夹持组件，各组夹持组件包括托架8、连接架9和扳手10，托架的形状呈L型，托架设于连接架下方的一侧，如图2所示，托架上设有第一导向杆11，第一导向杆上设有第一弹簧12，扳手通过第一导向杆安装于托架上；如图3所示，连接架下方的另一侧设有滑块13，齿轮盘上设有与滑块相配合的导轨14；楔形块的下端与连接架相接(即楔形块下端的固定横杆5-1与连接架相连接)。其中，两个扳手相对的两侧边形成与螺帽外周相适应的形状，便于夹紧螺帽并带动螺帽旋转，一般情况下，扳手的该侧边呈U型、V型或弧形等。如图1所示，连接架的一侧还设有第二导向杆15，第二导向杆与导轨相平行设置，第二导向杆中部设有导轨垫块16(该导轨垫块的侧面与连接架下方的导轨固定连接，一方面起到稳定导轨的作用，另一方面为滑块连接架的移动起到限位作用)，导轨垫块两侧的第二导向杆上还设有第二弹簧17。如图2所示，扳手顶部还设有高度调节螺栓18，高度调节螺栓的底部与扳手顶面相接，高度调节螺栓的上部穿过连接架。利用该高度调节螺栓，与第一弹簧和第一导杆相配合，可以根据实际需要调节扳手所处的高度位置，使其与螺帽高度相适应。扳手的下表面被第一弹簧顶住，上表面被高度调节螺栓顶住，高度调节螺栓起到限位的作用。当需要调整扳手高度时，，旋转高度调节螺栓，高度调节螺栓底部抵住扳手向下运动，即可改变扳手高度，使扳手在调试过程中扳手高度和螺帽高度平齐；在扳手旋紧螺帽的旋转过程中，扳手随着旋转，其高度会自动随着螺帽下降而下降，当扳手张开时又会受到弹簧作用而高度上升复位，从而完成扳手高度的自适应。

如图1所示，齿轮盘的中部设有通孔19，两组夹持组件对称位于通孔的两侧。通孔处供螺帽穿过放置，两组夹持组件中的扳手从螺帽两侧夹紧螺帽。

上述螺帽用的自动旋紧装置使用时，其原理是：夹紧驱动机构中的升降驱动组件启动后，压紧杆先向下运动并压紧工件，伞形压块在升降驱动组件的驱动下进行向下运动，伞形压块下表面与楔形块的上表面相接触后，在继续向下移动的过程中，伞形压块对楔形块产生一个向齿轮盘中心方向的力作用，使两侧的楔形块带动螺帽夹紧机构相对向齿轮盘中心方向运动，使两侧的扳手夹紧螺帽，至此完成螺帽的夹紧动作；然后，齿轮盘在其相应的旋转驱动装置驱动下进行旋转，带动螺帽夹紧机构和螺帽旋转，从而完成螺帽的旋紧动作；完成螺帽的旋紧动作后，伞形压块及压紧杆在升降驱动组件的驱动下逐渐复位，在第二弹簧的弹力作用下，螺帽夹紧机构中的连接架也带动其他构件(包括托架、扳手、滑块、楔形块等部件)复位。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种螺帽用的自动旋紧装置，其特征在于，包括齿轮盘、螺帽夹紧机构和夹紧驱动机构，螺帽夹紧机构设于齿轮盘上，夹紧驱动机构与螺帽夹紧机构连接，且夹紧驱动机构带动螺帽夹紧机构在齿轮盘上进行夹紧或松开的动作；齿轮盘外接旋转驱动装置。

2.根据权利要求1所述一种螺帽用的自动旋紧装置，其特征在于，所述夹紧驱动机构包括升降驱动组件、伞形压块和楔形块，伞形压块的顶部设有升降驱动组件，楔形块设于伞形压块内侧，且楔形块与伞形压块之间为可分离式连接，楔形块的底部与螺帽夹紧机构连接。

3.根据权利要求2所述一种螺帽用的自动旋紧装置，其特征在于，所述楔形块上，楔形块与伞形压块的相接面上分布有若干滚珠。

4.根据权利要求2所述一种螺帽用的自动旋紧装置，其特征在于，所述伞形压块的中部还设有压紧杆，压紧杆向下延伸，压紧杆的上端固定于升降驱动组件和伞形压块的连接处。

5.根据权利要求2所述一种螺帽用的自动旋紧装置，其特征在于，所述升降驱动组件包括气缸和气缸连接件，气缸末端通过气缸连接件与伞形压块的顶部连接。

6.根据权利要求2所述一种螺帽用的自动旋紧装置，其特征在于，所述楔形块的上部呈直角三角形状，楔形块的斜边的倾斜度与伞形压块内侧的倾斜度一致，楔形块上竖直设置的直角边向下延伸形成连接部，连接部的底部设有固定横杆，固定横杆与螺帽夹紧机构相连接。

7.根据权利要求2所述一种螺帽用的自动旋紧装置，其特征在于，所述螺帽夹紧机构包括对称设置的两组夹持组件，各组夹持组件包括托架、连接架和扳手，托架设于连接架下方的一侧，托架上设有第一导向杆，第一导向杆上设有第一弹簧，扳手通过第一导向杆安装于托架上；连接架下方的另一侧设有滑块，齿轮盘上设有与滑块相配合的导轨；楔形块的下端与连接架相接。

8.根据权利要求7所述一种螺帽用的自动旋紧装置，其特征在于，所述连接架的一侧还设有第二导向杆，第二导向杆与导轨相平行设置，第二导向杆中部设有导轨垫块，导轨垫块两侧的第二导向杆上还设有第二弹簧。

9.根据权利要求7所述一种螺帽用的自动旋紧装置，其特征在于，所述扳手顶部还设有高度调节螺栓，高度调节螺栓的底部与扳手顶面相接，高度调节螺栓的上部穿过连接架。

10.根据权利要求7所述一种螺帽用的自动旋紧装置，其特征在于，所述齿轮盘的中部设有通孔，两组夹持组件对称位于通孔的两侧。

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