CN111015564A - 一种用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构及螺栓旋拧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，包括有筒体，筒体内开设有螺帽匹配口，筒体的端部开设有台阶口，筒体的外侧套设有尼龙耐磨套，且尼龙耐磨套与筒体固定连接，尼龙耐磨套的端部形成有向内弯折的环状包覆部，且环状包覆部与台阶口的侧壁端面紧密配合，旋转筒体时，令环状包覆部抵紧于安装孔的开孔平面，在螺帽匹配口与螺帽的配合作用下驱使螺杆向安装孔内进给，台阶口的侧壁高度与环状包覆部的厚度之和设置为：大于螺帽的厚度，并且当螺杆旋拧至安装孔的预设位置时，螺帽从螺帽匹配口内脱出并进入台阶口内。本发明能够保证多个螺栓的装配深度一致，进而提高螺栓装配位置精度、可实现批量快速装配以及提高装配效率。

Description

一种用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构及螺栓旋拧方法

技术领域

本发明涉及用于旋拧螺栓的装置和方法，尤其涉及一种用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构及螺栓旋拧方法。

背景技术

在工业产品的生产装配中，一些关键性器件为了保证装配的质量和可靠性，往往对装配位置尺寸精度有较高的要求。常规的装配操作中一般采用用扭力控制装配位置的方式，或者通过治具测量来解决此问题，操作起来往往非常麻烦，并且效率低。现有技术中，通用的精密扳手工具主要由扳手头、传感器、显示面板、把手等组成，使用时在扳手头的四方工作柱上装上匹配的套筒头，然后卡住内六角或外六角螺丝，以扳手头为旋转中心，转动手柄，锁紧螺丝，当显示面板的显示扭力达到所需要的装配扭力时松开扳手，完成装配，通过每一次装配都使用固定的扭力来保证被装配件都正确装配在同一个位置。除此之外通常还有使用固定的量规量块，通过比对测量的方法来完成此种要求要的装配，但往往效率极低，不适用于大批量生产。特别是在大批量生产时就更难解决此问题，批次的一致次也非常差，总结起来有以下几条：

1.装配效率慢、操作性不强，装配中运用手动扭力扳手需要依靠人工判断输出扭力大小，效率极其低，不适用于大批量生产；

2.装配位置精度低手动扭力扳手操作过程中由于有人工的参与，无法保证每一次装配所输出扭力的一致性。即使使用电动扭力工具也无法满足实际的需求；

3.生产工具成本比较高生产中需用的扭力扳手需要专门购买专用的工具，价格往往比较高。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够保证多个螺栓的装配深度一致，进而提高螺栓装配位置精度、可实现批量快速装配以及提高装配效率的自脱出式套筒结构及螺栓旋拧方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，所述螺栓包括有螺帽和螺杆，所述螺杆用于螺合于预设的安装孔内，其包括有筒体，所述筒体内开设有用于插入所述螺帽的螺帽匹配口，所述筒体的端部开设有台阶口，所述台阶口位于所述螺帽匹配口的外侧，且所述台阶口的最大直径大于所述螺帽匹配口的最大直径，所述筒体的外侧套设有尼龙耐磨套，且所述尼龙耐磨套与所述筒体固定连接，所述尼龙耐磨套的端部形成有向内弯折的环状包覆部，且所述环状包覆部与所述台阶口的侧壁端面紧密配合，旋转所述筒体时，令所述环状包覆部抵紧于所述安装孔的开孔平面，在所述螺帽匹配口与所述螺帽的配合作用下驱使所述螺杆向所述安装孔内进给，所述台阶口的侧壁高度与所述环状包覆部的厚度之和设置为：大于所述螺帽的厚度，并且当所述螺杆旋拧至所述安装孔的预设位置时，所述螺帽从所述螺帽匹配口内脱出并进入所述台阶口内。

优选地，所述环状包覆部的开口直径与所述台阶口的直径相同。

优选地，所述筒体的上下两端分别开设有螺帽匹配口，两个螺帽匹配口的直径不同，所述筒体的上下两端分别开设有台阶口，两个台阶口的直径不同。

优选地，所述筒体上开设有至少一个用于插入手柄的插孔。

优选地，所述插孔贯穿于所述筒体的左右两侧。

优选地，所述螺帽匹配口为内六角口。

优选地，所述台阶口为圆形口。

优选地，所述环状包覆部的开口直径与所述台阶口的直径相同。

一种自脱出式套筒结构的螺栓旋拧方法，所述螺栓包括有螺帽和螺杆，所述螺杆用于螺合于预设的安装孔内，所述自脱出式套筒结构包括有筒体，所述筒体内开设有用于插入所述螺帽的螺帽匹配口，所述筒体的端部开设有台阶口，所述台阶口位于所述螺帽匹配口的外侧，且所述台阶口的最大直径大于所述螺帽匹配口的最大直径，所述筒体的外侧套设有尼龙耐磨套，且所述尼龙耐磨套与所述筒体固定连接，所述尼龙耐磨套的端部形成有向内弯折的环状包覆部，且所述环状包覆部与所述台阶口的侧壁端面紧密配合，所述台阶口的侧壁高度与所述环状包覆部的厚度之和大于所述螺帽的厚度，所述方法包括：步骤S1，将所述螺帽插入螺帽匹配口，并使得所述环状包覆部抵紧于所述安装孔的开孔平面；步骤S2，旋转所述筒体，在所述螺帽匹配口与所述螺帽的配合作用下驱使所述螺杆向所述安装孔内进给；步骤S3，当所述螺杆旋拧至所述安装孔的预设位置时，所述螺帽从所述螺帽匹配口内脱出并进入所述台阶口内。

优选地，所述筒体上开设有至少一个用于插入手柄的插孔，所述步骤S2中，将手柄插入所述插孔中，通过向所述手柄施力而驱使所述筒体旋转。

本发明公开的用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构中，将所述台阶口的侧壁高度与所述环状包覆部的厚度之和设置为大于所述螺帽的厚度，当用户需要旋拧螺栓时，先将所述螺帽插入螺帽匹配口，并使得所述环状包覆部抵紧于所述安装孔的开孔平面，然后通过施力驱使所述筒体旋转，在所述螺帽匹配口与所述螺帽的配合作用下驱使所述螺杆向所述安装孔内进给，当所述螺杆旋拧至所述安装孔的预设位置时，所述螺帽从所述螺帽匹配口内脱出并进入所述台阶口内。基于上述原理，使得所述螺栓在旋至指定位置时，所述螺帽自动从所述螺帽匹配口内脱出，不仅实现了对所述螺栓旋拧程度的控制，还使得所述螺栓能够自动与所述筒体分离，相比现有技术而言，本发明不仅保证了多个螺栓的装配深度一致，而且提高了螺栓的装配位置精度，有助于实现批量化快速装配以及提高装配效率。

附图说明

图1为本发明第一实施例中自脱出式套筒结构装配螺栓时的结构图；

图2为本发明第一实施例中自脱出式套筒的侧向剖视图；

图3为本发明第一实施例中自脱出式套筒的端部结构图；

图4为本发明第二实施例中自脱出式套筒的侧向剖视图；

图5为本发明第二实施例中自脱出式套筒结构装配螺栓时的结构图；

图6为本发明第二实施例中自脱出式套筒结构装配螺栓之后的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

实施例一

本实施例提出了一种用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，结合图1至图3所示，所述螺栓100包括有螺帽101和螺杆102，所述螺杆102用于螺合于预设的安装孔103内，所述自脱出式套筒结构包括有筒体1，所述筒体1内开设有用于插入所述螺帽101的螺帽匹配口2，所述筒体1的端部开设有台阶口3，所述台阶口3位于所述螺帽匹配口2的外侧，且所述台阶口3的最大直径大于所述螺帽匹配口2的最大直径，所述筒体1的外侧套设有尼龙耐磨套4，且所述尼龙耐磨套4与所述筒体1固定连接，所述尼龙耐磨套4的端部形成有向内弯折的环状包覆部5，且所述环状包覆部5与所述台阶口3的侧壁端面紧密配合，旋转所述筒体1时，令所述环状包覆部5抵紧于所述安装孔103的开孔平面，在所述螺帽匹配口2与所述螺帽101的配合作用下驱使所述螺杆102向所述安装孔103内进给，所述台阶口3的侧壁高度与所述环状包覆部5的厚度之和设置为：

大于所述螺帽101的厚度，并且当所述螺杆102旋拧至所述安装孔103的预设位置时，所述螺帽101从所述螺帽匹配口2内脱出并进入所述台阶口3内。

上述结构中，将所述台阶口3的侧壁高度与所述环状包覆部5的厚度之和设置为大于所述螺帽101的厚度，当用户需要旋拧螺栓时，先将所述螺帽101插入螺帽匹配口2，并使得所述环状包覆部5抵紧于所述安装孔103的开孔平面，然后通过施力驱使所述筒体1旋转，在所述螺帽匹配口2与所述螺帽101的配合作用下驱使所述螺杆102向所述安装孔103内进给，当所述螺杆102旋拧至所述安装孔103的预设位置时，所述螺帽101从所述螺帽匹配口2内脱出并进入所述台阶口3内。基于上述原理，使得所述螺栓100在旋至指定位置时，所述螺帽101自动从所述螺帽匹配口2内脱出，不仅实现了对所述螺栓100旋拧程度的控制，还使得所述螺栓100能够自动与所述筒体1分离，相比现有技术而言，本发明不仅保证了多个螺栓的装配深度一致，而且提高了螺栓的装配位置精度，有助于实现批量化快速装配以及提高装配效率。

本实施例中，所述环状包覆部5的开口直径与所述台阶口3的直径相同。

进一步地，所述筒体1的上下两端分别开设有螺帽匹配口2，两个螺帽匹配口2的直径不同，所述筒体1的上下两端分别开设有台阶口3，两个台阶口3的直径不同。上述两种不同尺寸可满足两种尺寸螺栓的装配需求。

为了便于施力，本实施例中，所述筒体1上开设有至少一个用于插入手柄的插孔6。进一步地，所述插孔6贯穿于所述筒体1的左右两侧。

作为一种优选结构，所述螺帽匹配口2为内六角口。但是在本发明的其他应用方式下，所述螺帽匹配口2还可以根据对应的螺栓类型设置为其他形状的开口。

作为一种优选方式，所述台阶口3为圆形口。进一步地，所述环状包覆部5的开口直径与所述台阶口3的直径相同。

本实施例还涉及一种自脱出式套筒结构的螺栓旋拧方法，结合图1至图3所示，所述螺栓100包括有螺帽101和螺杆102，所述螺杆102用于螺合于预设的安装孔103内，所述自脱出式套筒结构包括有筒体1，所述筒体1内开设有用于插入所述螺帽101的螺帽匹配口2，所述筒体1的端部开设有台阶口3，所述台阶口3位于所述螺帽匹配口2的外侧，且所述台阶口3的最大直径大于所述螺帽匹配口2的最大直径，所述筒体1的外侧套设有尼龙耐磨套4，且所述尼龙耐磨套4与所述筒体1固定连接，所述尼龙耐磨套4的端部形成有向内弯折的环状包覆部5，且所述环状包覆部5与所述台阶口3的侧壁端面紧密配合，所述台阶口3的侧壁高度与所述环状包覆部5的厚度之和大于所述螺帽101的厚度，所述方法包括：

步骤S1，将所述螺帽101插入螺帽匹配口2，并使得所述环状包覆部5抵紧于所述安装孔103的开孔平面；

步骤S2，旋转所述筒体1，在所述螺帽匹配口2与所述螺帽101的配合作用下驱使所述螺杆102向所述安装孔103内进给；

步骤S3，当所述螺杆102旋拧至所述安装孔103的预设位置时，所述螺帽101从所述螺帽匹配口2内脱出并进入所述台阶口3内。

本实施例中，所述筒体1上开设有至少一个用于插入手柄的插孔6，所述步骤S2中，将手柄插入所述插孔6中，通过向所述手柄施力而驱使所述筒体1旋转。

本实施例在实际应用中，可用于将所述螺栓100进行锁紧的场合，通过合理设置所述台阶口3的侧壁高度与所述环状包覆部5的厚度之和，可以实现当所述螺栓100与所述安装孔103之间达到预设的扭力时，所述螺帽101恰好从所述螺帽匹配口2内脱出时，因此对多个螺栓100进行装配时，多个螺栓100的装配扭力可达到一致，上述关于力值、尺寸等参数可经过计算或者多次测量得出。

实施例二

结合图4至图6所示，本发明在实际应用中，并不限于将所述螺栓100锁紧的场合，在某些场合下，例如通过多个螺栓将物体向上顶起预设高度的场合中，要求在螺栓100装配后，螺帽101应当位于所述安装孔103的开孔平面上方的一定高度，并且要求多个螺帽101的高度一致，这种情况下，可以适当设置所述台阶口3的深度，当所述螺帽101从所述螺帽匹配口2内脱出时，所述螺杆102旋拧于所述台阶口3内的对应深度，并且多个螺杆102的旋拧深度相同，进而实现了多个螺帽101的高度一致。

上述两个实施例均属于本发明在实际应用中可实现的方式，根据不同的装配需要，可以对上述实施例进行灵活选用，而无论选择哪种方式，均属于本发明的保护范围。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，所述螺栓(100)包括有螺帽(101)和螺杆(102)，所述螺杆(102)用于螺合于预设的安装孔(103)内，其特征在于，包括有筒体(1)，所述筒体(1)内开设有用于插入所述螺帽(101)的螺帽匹配口(2)，所述筒体(1)的端部开设有台阶口(3)，所述台阶口(3)位于所述螺帽匹配口(2)的外侧，且所述台阶口(3)的最大直径大于所述螺帽匹配口(2)的最大直径，所述筒体(1)的外侧套设有尼龙耐磨套(4)，且所述尼龙耐磨套(4)与所述筒体(1)固定连接，所述尼龙耐磨套(4)的端部形成有向内弯折的环状包覆部(5)，且所述环状包覆部(5)与所述台阶口(3)的侧壁端面紧密配合，旋转所述筒体(1)时，令所述环状包覆部(5)抵紧于所述安装孔(103)的开孔平面，在所述螺帽匹配口(2)与所述螺帽(101)的配合作用下驱使所述螺杆(102)向所述安装孔(103)内进给，所述台阶口(3)的侧壁高度与所述环状包覆部(5)的厚度之和设置为：

大于所述螺帽(101)的厚度，并且当所述螺杆(102)旋拧至所述安装孔(103)的预设位置时，所述螺帽(101)从所述螺帽匹配口(2)内脱出并进入所述台阶口(3)内。

2.如权利要求1所述的用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，其特征在于，所述环状包覆部(5)的开口直径与所述台阶口(3)的直径相同。

3.如权利要求1所述的用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，其特征在于，所述筒体(1)的上下两端分别开设有螺帽匹配口(2)，两个螺帽匹配口(2)的直径不同，所述筒体(1)的上下两端分别开设有台阶口(3)，两个台阶口(3)的直径不同。

4.如权利要求1所述的用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，其特征在于，所述筒体(1)上开设有至少一个用于插入手柄的插孔(6)。

5.如权利要求4所述的用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，其特征在于，所述插孔(6)贯穿于所述筒体(1)的左右两侧。

6.如权利要求1所述的用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，其特征在于，所述螺帽匹配口(2)为内六角口。

7.如权利要求1所述的用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，其特征在于，所述台阶口(3)为圆形口。

8.如权利要求7所述的用于旋拧螺栓的自脱出式套筒结构，其特征在于，所述环状包覆部(5)的开口直径与所述台阶口(3)的直径相同。

9.一种自脱出式套筒结构的螺栓旋拧方法，所述螺栓(100)包括有螺帽(101)和螺杆(102)，所述螺杆(102)用于螺合于预设的安装孔(103)内，其特征在于，所述自脱出式套筒结构包括有筒体(1)，所述筒体(1)内开设有用于插入所述螺帽(101)的螺帽匹配口(2)，所述筒体(1)的端部开设有台阶口(3)，所述台阶口(3)位于所述螺帽匹配口(2)的外侧，且所述台阶口(3)的最大直径大于所述螺帽匹配口(2)的最大直径，所述筒体(1)的外侧套设有尼龙耐磨套(4)，且所述尼龙耐磨套(4)与所述筒体(1)固定连接，所述尼龙耐磨套(4)的端部形成有向内弯折的环状包覆部(5)，且所述环状包覆部(5)与所述台阶口(3)的侧壁端面紧密配合，所述台阶口(3)的侧壁高度与所述环状包覆部(5)的厚度之和大于所述螺帽(101)的厚度，所述方法包括：

步骤S1，将所述螺帽(101)插入螺帽匹配口(2)，并使得所述环状包覆部(5)抵紧于所述安装孔(103)的开孔平面；

步骤S2，旋转所述筒体(1)，在所述螺帽匹配口(2)与所述螺帽(101)的配合作用下驱使所述螺杆(102)向所述安装孔(103)内进给；

步骤S3，当所述螺杆(102)旋拧至所述安装孔(103)的预设位置时，所述螺帽(101)从所述螺帽匹配口(2)内脱出并进入所述台阶口(3)内。

10.如权利要求9所述的自脱出式套筒结构的螺栓旋拧方法，其特征在于，所述筒体(1)上开设有至少一个用于插入手柄的插孔(6)，所述步骤S2中，将手柄插入所述插孔(6)中，通过向所述手柄施力而驱使所述筒体(1)旋转。

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