CN111993037A - 浮动式螺钉反力矩装置 - Google Patents

Abstract

浮动式螺钉反力矩装置，包括底座，底座上安装升降机构、锁紧机构和反力矩机构；反力矩机构包括升降导向筒、升降轴和反力矩套筒；升降导向筒内安装升降轴，升降轴伸出升降导向筒的上端安装反力矩套筒；所升降导向筒侧壁在升降机构侧开有竖向的导向滑槽；升降机构包括升降气缸、气缸连接件和升降连接板；升降气缸的活塞杆上固定安装气缸连接件，升降连接板通过导向键与所述升降轴固定连接，导向键设置在所述导向滑槽内；升降轴可以带动导向键、升降连接板转动；锁紧机构用于在反力矩套筒上移套入螺母时将升降轴限位固定；当螺母拧紧完毕锁紧机构复位，所述升降轴在升降导向筒内可以上、下移动。本发明能较好的释放反力矩套筒与螺母的挤压力。

Description

浮动式螺钉反力矩装置

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及装配工装的结构改进，具体地说是一种浮动式螺钉反力矩装置。

背景技术

紧固螺钉或螺栓、螺母零部件时，在螺钉头部施加扭矩，螺母会打滑，跟随螺钉头一起转动，无法拧紧，所以需要在螺母端配备反力矩装置，让螺母固定不发生转动，螺钉头转动才能将螺钉、螺母拧紧，起到紧固零部件的作用。

自动化组装一组螺钉时，通常都是分几个阶段逐渐将螺钉扭矩施加到最终扭矩，而不是一次将扭矩施加到最大，这样会导致拧完一个螺钉后，反力矩套筒内壁与螺母外壁紧密挤压产生较大压力，导致反力矩套筒不易抽出；在使用很大拉力将反力矩套筒抽后，反力矩套筒与螺母之间的挤压力释放，会在两者的内壁、外壁上产生微量变形，导致反力矩套筒花纹与螺母花纹错位，无法再次将反力矩套筒插入螺母。

发明内容

本发明的目的是提一种浮动式螺钉反力矩装置，用于解决反力矩套筒壁与螺母壁紧密挤压产生较大压力，导致反力矩套筒内壁花纹与螺母外币花纹错位而无法再次插入的问题。

为了实现本发明的目的，采用以下技术方案：

浮动式螺钉反力矩装置，包括底座，所述底座上安装升降机构、锁紧机构和反力矩机构，反力矩机构和锁紧机构分别设置在升降机构侧面；

所述反力矩机构包括升降导向筒、升降轴和反力矩套筒；所述升降导向筒内安装升降轴，升降轴伸出升降导向筒的上端安装反力矩套筒；所述升降导向筒侧壁在升降机构侧开有竖向的导向滑槽；

所述升降机构包括升降气缸、气缸连接件和升降连接板；所述升降气缸的活塞杆上固定安装气缸连接件，升降连接板通过导向键与所述升降轴固定连接，导向键设置在所述导向滑槽内；升降轴可以带动导向键、升降连接板转动；

所述锁紧机构用于在反力矩套筒上移套入螺母时将升降轴限位固定；当螺母拧紧完毕锁紧机构复位，所述升降轴在升降导向筒内可以上、下移动。

为了进一步实现本发明的目的，还可以采用以下技术方案：

如上所述的浮动式螺钉反力矩装置，所述锁紧机构包括锁紧气缸、固定块、锁紧滑块和顶针；所述固定块安装在升降导向筒外侧；固定块上开有竖向滑槽，锁紧滑块设在竖向滑槽内，锁紧气缸的活塞杆上部与锁紧滑块固定连接；所述固定块与升降导向筒上开有对应的锁紧孔，锁紧孔内设有顶针，顶针上安装弹簧；所述锁紧气缸可以带动锁紧滑块向上移动，锁紧滑块推动顶针外端伸入升降导向筒内与升降轴接触固定；当锁紧气缸带动锁紧滑块向下移动，弹簧可以推动顶针外端与升降轴分离缩回。

如上所述的浮动式螺钉反力矩装置，所述升降连接板为卡座结构，包括上连接板、下连接板以及安装在两者之间的短轴。

如上所述的浮动式螺钉反力矩装置，所述升降连接板包括横板和竖板，横板的一端带有与所述短轴配合的弧形槽，横板的另一端与竖板上部固定连接，竖板下部通过导向键与所述升降轴固定连接。

如上所述的浮动式螺钉反力矩装置，所述导向滑槽的宽度为导向键宽度的1.2-1.6倍，所述导向键可以在导向滑槽内转动的角度范围在0-10°之间。

如上所述的浮动式螺钉反力矩装置，所述竖向滑槽和锁紧滑槽均为矩形孔。

如上所述的浮动式螺钉反力矩装置，所述顶针内端与锁紧滑块上部设置有配合的滑动斜面。

如上所述的浮动式螺钉反力矩装置，所述升降轴外周开有竖向的V型槽，顶针外端设有与V型槽配合的V型部。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明能够实现反力矩装置拧紧螺钉螺母时克服扭矩，确保螺母不会在拧紧时产生相对滑动，满足自动化生产线的使用需求。通过锁紧机构可以将升降轴定位，从而在拧紧螺钉时保证螺母固定。

2、本发明克服了分步拧紧过程中反力矩套筒受螺母挤压作用，不易拔出反力矩套筒的问题。通过升降轴带动反力矩套筒小较度转动，能较好的释放反力矩套筒与螺母挤压力，方便反力矩套筒抽出。

3、本发明解决了反力矩套筒拔出后，反力矩套筒内壁花纹与螺母外壁花纹错位，无法再次将反力矩套筒插入螺母的问题。通过提前将反力矩套筒与螺母挤压力释放，因此在反力矩套筒抽出时两者的内壁花纹、外壁花纹不会损坏。

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一简单地介绍。

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中所述驱动机构的装配示意图；

图3是图1中所述升降导向筒的结构示意图；

图4是图1中所述导向键、导向滑槽的结构示意图；

图5是图1的内部结构示意图。

附图标记：1-底座，2-升降气缸，3-气缸连接件，4-升降连接板，5-反力矩套筒，6-升降轴，61-安装孔，62-V型槽，7-升降导向筒，71-轴孔，72-导向滑槽，73-锁紧滑槽，74-连接部，8-固定块，9-锁紧气缸，10-顶针，11-弹簧，12-锁紧滑块，13-导向键，14-螺母。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-图5所示，本实施例公开的一种浮动式螺钉反力矩装置，包括底座1，底座1上安装有升降机构、锁紧机构和反力矩机构，反力矩机构和锁紧机构分别设置在升降机构侧面。

该底座1为底板，由板材制成，并预先在底板上开设安装升降机构、锁紧机构和反力矩机构的螺栓孔等。同时为使本装置的结构更紧凑，如图1所示，将升降机构设置在反力矩机构的左侧，锁紧机构设置在发力矩机构的前侧。

如图2、图3所示，本实施例的反力矩机构包括升降导向筒7、升降轴6和反力矩套筒5；升降导向筒7内安装升降轴6，升降轴6伸出升降导向筒7的上端安装反力矩套筒5；升降导向筒7侧壁在升降机构侧开有竖向的导向滑槽72。

升降导向筒7底部设置连接部74，连接部74与底板1上开设的连接孔配合；升降导向筒7的中间设置与升降轴6配合的轴孔71，升降轴6可在该轴孔71内升降，以带动反力矩筒体上升固定螺母14或下降抽出。

该反力矩套筒5为标准件，其开口向上与螺母14适配，反力矩套筒5与升降轴6之间通过内螺孔、螺钉可拆卸连接，方便进行更换和维护。

继续参见图1所示，升降机构包括升降气缸2、气缸连接件3和升降连接板4；升降气缸2的活塞杆上固定安装气缸连接件3，升降连接板4通过导向键13与升降轴6固定连接，导向键13设置在导向滑槽72内；升降轴6可以带动导向键13、升降连接板4转动。

如图2所示，本实施例的升降连接板4为卡座结构，包括上连接板、下连接板以及安装在两者之间的短轴。升降连接板4为横板和竖板构成，横板的一端带有与短轴配合的弧形槽，横板的另一端与竖板上部固定连接，竖板下部通过导向键13与升降轴6固定连接。

该导向键13穿过升降导向筒7侧壁上开设的导向滑槽72，导向键13一端与通过安装孔61与升降轴6固定连接，导向键13另一端与竖板下部固定连接。在升降气缸2的带动下，该导向键13可以在导向滑槽72内上、下滑动。

如图2、图3与图4所示，由于导向键13的宽度小于导向滑槽72，因此升降轴6可以带动导向键13在导向滑槽72内微旋转。

本实施例中导向滑槽72的宽度为导向键13宽度的1.2-1.6倍，优选在1.3-1.5倍范围，以保证稳定升降的同时兼有较好的旋转调节性能。当导向键13接触到导向滑槽72侧壁时被阻挡而无法继续旋转。

该导向键13可以在导向滑槽72内转动的角度在0-6°范围，以实现反力矩套筒5旋转微调。在升降轴6旋转带动导向键13、升降连接板4一起旋转时，利用横板上设置的弧形槽与短轴配合，实现升降连接板4同时旋转，而升降气缸2与气缸连接件3为固定。同时该升降连接板4旋转时不会碰到气缸连接件3，避免升降气缸2等受到侧向力损坏。

本实施例中的锁紧机构用于在反力矩套筒5上移套入螺母14时将升降轴6限位固定；当螺母14拧紧完毕锁紧机构复位，升降气缸2通过气缸连接件3、升降连接板4、导向键13带动升降轴6在升降导向筒7内上、下移动分离。

如图1、图5所示，锁紧机构包括锁紧气缸9、固定块8、锁紧滑块12和顶针10；固定块8安装在升降导向筒7外侧；固定块8上开有竖向滑槽，锁紧滑块12设在竖向滑槽内，锁紧气缸9的活塞杆上部与锁紧滑块12固定连接；固定块8与升降导向筒7上开有对应的锁紧孔，锁紧孔内设有顶针10，顶针10上安装弹簧11；锁紧气缸9可以带动锁紧滑块12向上移动，锁紧滑块12推动顶针10外端伸入升降导向筒7内与升降轴6接触固定；当锁紧气缸9带动锁紧滑块12向下移动，弹簧11可以推动顶针10外端与升降轴6分离缩回。

升降导向筒7在前侧开有锁紧滑槽73，同时在固定块8上也开有对应的锁紧滑槽73，作为顶针10在升降导向筒7与固定块8内的移动滑道，固定块8上开有竖向滑槽，该竖向滑槽和锁紧滑槽73均为矩形孔。

顶针10内端与锁紧滑块12上部设置有配合的滑动斜面。升降轴6外周开有竖向的V型槽62，顶针10外端设有与V型槽62配合的V型部。

锁紧气缸9上升时带动锁紧滑块12上移，锁紧滑块12推动顶针10向升降导向筒7内移动，顶针10外端的V型部与升降轴6外周的V型槽62配合，此时弹簧11被压缩，该升降轴6被顶紧无法旋转；锁紧气缸9下降时带动锁紧滑块12下移，弹簧11推动顶针10缩回，顶针10离开V型槽62与升降轴6分离，此时，升降轴6可以进行升降和旋转。

本发明在工作时，升降气缸2的活塞杆伸出，带动气缸连接件3、升降连接板4、导向键13、升降轴6、反力矩套筒5等同时一起上升，由于顶针10并未伸出，升降轴6和反力矩套筒5可以在升降导向筒7的圆周方向小角度转动。

当反力矩套筒5套入螺母14后，锁紧气缸9的活塞杆伸出，带动锁紧滑块12上升；锁紧滑块12推动顶针10外端的V型部伸入V型槽62，使升降轴6定位而无法转动，反力矩套筒5也因此被固定；螺母14在反力矩套筒5内无法转动，可以起到抗扭矩作用；用电动扭矩扳手给螺钉头施加扭矩，将螺钉拧紧，此时螺母14与反力矩套筒5内壁紧密相互挤压在一起，导致反力矩套筒5难以抽出。然后，锁紧气缸9的活塞杆缩回带动锁紧滑块12下降，弹簧11释放推力，推动顶针10向后缩回并与升降轴6分离；此时，反力矩套筒5会向远离螺母14的方向小角度转动一点，螺母14与反力矩套筒5之间的压力被释放，反力矩套的内壁与螺母14不再挤压在一起，升降轴6与反力矩套筒5恢复可以转动状态，升降气缸2的活塞杆缩回带动气缸连接件3、升降连接板4、导向键13、升降轴6、反力矩套筒5等一起向下移动。

当本装置下一次工作时，由于此前的反力矩套筒5与螺母14不存在挤压力，反力矩套筒5内壁与螺母14外壁的花纹没有错位，可以轻松对准花纹套上所述反力矩套筒5，继续进行下一次螺钉或螺栓、螺母14的拧紧操作。

本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (8)

1.浮动式螺钉反力矩装置，包括底座，其特征在于，所述底座上安装升降机构、锁紧机构和反力矩机构，反力矩机构和锁紧机构分别设置在升降机构侧面；所述反力矩机构包括升降导向筒、升降轴和反力矩套筒；所述升降导向筒内安装升降轴，升降轴伸出升降导向筒的上端安装反力矩套筒；所述升降导向筒侧壁在升降机构侧开有竖向的导向滑槽；所述升降机构包括升降气缸、气缸连接件和升降连接板；所述升降气缸的活塞杆上固定安装气缸连接件，气缸连接板通过导向键与所述升降轴固定连接，导向键设置在所述导向滑槽内；升降轴可以带动导向键、升降连接板转动；所述锁紧机构用于在反力矩套筒上移套入螺母时将升降轴限位固定；当螺母拧紧完毕锁紧机构复位，所述升降轴在升降导向筒内可以上、下移动。

2.根据权利要求1所述的浮动式螺钉反力矩装置，其特征在于，所述锁紧机构包括锁紧气缸、固定块、锁紧滑块和顶针；所述固定块安装在升降导向筒外侧；固定块上开有竖向滑槽，锁紧滑块设在竖向滑槽内，锁紧气缸的活塞杆上部与锁紧滑块固定连接；所述固定块与升降导向筒上开有对应的锁紧孔，锁紧孔内设有顶针，顶针上安装弹簧；所述锁紧气缸可以带动锁紧滑块向上移动，锁紧滑块推动顶针外端伸入升降导向筒内与升降轴接触固定；当锁紧气缸带动锁紧滑块向下移动，弹簧可以推动顶针外端与升降轴分离缩回。

3.根据权利要求1所述的浮动式螺钉反力矩装置，其特征在于，所述气缸连接板为卡座结构，包括上连接板、下连接板以及安装在两者之间的短轴。

4.根据权利要求3所述的浮动式螺钉反力矩装置，其特征在于，所述升降连接板包括横板和竖板，横板的一端带有与所述短轴配合的弧形槽，横板的另一端与竖板上部固定连接，竖板下部通过导向键与所述升降轴固定连接。

5.根据权利要求1所述的浮动式螺钉反力矩装置，其特征在于，所述导向滑槽的宽度为导向键宽度的1.2-1.6倍，所述导向键可以在导向滑槽内转动的角度范围在0-10°之间。

6.根据权利要求2所述的浮动式螺钉反力矩装置，其特征在于，所述竖向滑槽和锁紧滑槽均为矩形孔。

7.根据权利要求2所述的浮动式螺钉反力矩装置，其特征在于，所述顶针内端与锁紧滑块上部设置有配合的滑动斜面。

8.根据权利要求1所述的浮动式螺钉反力矩装置，其特征在于，所述升降轴外周开有竖向的V型槽，顶针外端设有与V型槽配合的V型部。

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