CN112318105A - 一种螺母安装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺母安装设备，属于机械加工设备技术领域。螺母安装设备，包括：底座以及设置在底座上的架体和弹性件，弹性件的一端与底座连接、另一端与架体连接，在架体上还通过旋转驱动机构转动连接有套筒，套筒用于套设固定待安装螺母，通过旋转驱动机构驱动套筒带动待安装螺母旋转，弹性件积蓄的弹力推动架体相对于底座朝向待安装螺母旋进的方向移动。本申请通过弹性件积蓄的弹力推动架体带动套筒沿螺母旋进的方向移动，能有效避免螺母安装过程中出现螺母从套筒内脱离的情况，继而提高了螺母的安装效率。

Description

一种螺母安装设备

技术领域

本发明涉及机械加工设备技术领域，具体而言，涉及一种螺母安装设备。

背景技术

在机器人制造过程中，通常会涉及大量的螺母和螺杆的配合，通过螺栓和螺杆的配合使得一些部件固定连接，从而确保组成机器人的一些部件的连接强度和连接稳定性。

现有技术中，通常采用螺母安装设备将螺母安装在螺杆上，在安装螺母时，用螺母安装设备的套筒套接螺母并使得螺母相对于螺杆转动，以使螺母沿螺杆的轴向旋进，同时人工推动螺母安装设备沿螺杆的轴向移动，以防螺母从套筒内脱离，但是，由于螺母安装设备无法随套筒沿螺杆旋进，就不可避免的会出现螺母从套筒内脱离，此时，需重新使螺母与螺母安装设备中的套筒套接，以继续对螺母进行安装，从而导致螺母的安装效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺母安装设备，用以解决现有技术中，螺母安装设备在安装螺母的过程中，螺母容易从套筒内脱离，导致螺母安装效率低的技术问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种螺母安装设备，包括：底座以及设置在底座上的架体和弹性件，弹性件的一端与底座连接、另一端与架体连接，在架体上还通过旋转驱动机构转动连接有套筒，套筒用于套设固定待安装螺母，通过旋转驱动机构驱动套筒带动待安装螺母旋转，弹性件积蓄的弹力推动架体相对于底座朝向待安装螺母旋进的方向移动。

可选地，螺母安装设备还包括卷扬机构，卷扬机构的驱动端与架体固定连接，用于驱动架体朝向弹性件移动，以使弹性件积蓄弹力。

可选地，套筒包括与旋转驱动机构连接的多个安装块和与多个安装块螺纹连接的套接筒，多个安装块围合形成的空间用于套设待安装螺母，安装块一端伸入套接筒内、另一端伸出套接筒且向远离套接筒中心的方向延伸，通过调节多个安装块伸入套接筒内的长度，调节多个安装块围合形成的空间的直径。

可选地，螺母安装设备还包括抱紧机构以及与抱紧机构的驱动端连接的传动组件，抱紧机构通过传动组件驱动套接筒相对多个安装块转动。

可选地，传动组件包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮与抱紧机构的驱动端固定连接，从动齿轮设置在套接筒的周壁上。

可选地，螺母安装设备还包括设置在旋转驱动机构的驱动端与多个安装块之间的挠性联轴器。

可选地，螺母安装设备还包括机械臂，机械臂固定设置在底座背离架体的一侧。

可选地，螺母安装设备还包括与机械臂电连接的控制器以及与控制器电连接的双目相机，双目相机设置在架体上，控制器还与旋转驱动机构电连接，双目相机用于检测待安装螺母与待安装螺杆的对位信息，控制器根据对位信息控制机械臂调整套筒。

可选地，在架体朝向底座的一侧设置有滑块，底座朝向架体的一侧设置有与滑块对应的滑轨，滑轨的延伸方向与弹性件的伸缩方向平行。

可选地，旋转驱动机构包括电机和减速器，电机的输出端与减速器的输入端连接，减速器的输出端与挠性联轴器连接。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的一种螺母安装设备，底座以及设置在底座上的架体和弹性件，弹性件的一端与底座连接、另一端与架体连接，在架体上还通过旋转驱动机构转动连接有套筒，套筒用于套设固定待安装螺母，通过旋转驱动机构驱动套筒带动待安装螺母旋转，弹性件积蓄的弹力推动架体相对于底座朝向待安装螺母旋进的方向移动。上述螺母安装设备通过设置弹性件，并且使得弹性件的一端与底座连接、另一端与架体连接，通过移动架体以压缩弹性件，使得弹性件积蓄弹力。当待安装螺母套设于待安装螺杆时，旋转驱动机构驱动套筒旋转，以带动待安装螺母在待安装螺杆上旋进，此时，弹性件积蓄的弹力推动架体沿待安装螺母旋进的方向运动，使得套筒与待安装螺母的运动一致，如此，能够避免待安装螺母在安装的过程中，出现待安装螺母从套筒内脱离的情况发生，从而有效提高了螺母安装设备的安装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的螺母安装设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的螺母安装设备中旋转驱动机构与套筒连接结构的剖面图；

图3为本发明实施例提供的螺母安装设备中弹性件连接的结构示意图。

图标：100-螺母安装设备；110-架体；111-旋转驱动机构；1111-滑块；1112-滑轨；112-挠性联轴器；120-弹性件；130-底座；140-套筒；141-空心管；142-安装块；143-套接筒；150-卷扬机构；160-抱紧机构；170-传动组件；171-主动齿轮；172-从动齿轮；180-机械臂；190-双目相机。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的螺母安装设备100的结构示意图，图2为本发明实施例提供的螺母安装设备100中旋转驱动机构111与套筒140连接结构的剖面图，图3为本发明实施例提供的螺母安装设备100中弹性件120连接的结构示意图，请参照图1-图3，本发明实施例提供一种螺母安装设备100，包括：底座130以及设置在底座130上的架体110和弹性件120，弹性件120的一端与底座130连接、另一端与架体110连接，在架体110上还通过旋转驱动机构111连接有套筒140，套筒140用于套设固定待安装螺母，通过旋转驱动机构111驱动套筒140带动待安装螺母旋转，弹性件120积蓄的弹力推动架体110相对于底座130朝向待安装螺母旋进的方向移动。

请参照图3在本发明实施例中，弹性件120不做具体限定，例如，弹性件120为弹簧，弹簧的一端固定在底座130上、另一端固定在架体110上，当推动架体110朝向弹簧运动时，弹簧被压缩，压缩后的弹簧积蓄弹力。又例如，弹性件120为波纹管。

旋转驱动机构111的动力输出端与套筒140连接，通过旋转驱动机构111能够驱动套筒140沿动力输出端的旋转方向转动，继而使得套筒140带动待安装螺母在待安装螺杆上旋进，已完成待安装螺母的安装。另外，在此对套筒140的结构进行限定。

弹性件120积蓄弹力的过程，可以是人工推动壳体，以使架体110向弹性件120运动，继而使得弹性件120被压缩积蓄弹力，还可以是通过驱动机构驱动架体110运动，以使弹性件120被压缩积蓄弹力。在此不作具体限定，只有是有外力对弹性件120做功，以使其积蓄弹力，用于推动架体110沿待安装螺母旋进的方向运动即可。

在安装待安装螺母之前，通过外力对弹性件120做功，以使弹性件120积蓄弹力，然后，驱动旋转机构驱动套筒140带动待安装螺母在待安装螺杆上旋转，以使待安装螺母沿待安装螺杆的轴向旋进，弹性件120推动架体110沿待安装螺母旋进的方向运动，以使架体110的运动和待安装螺母的运动方向一致，继而能够避免套筒140与待安装螺母脱离。

综上所述，本发明实施例在提供的一种螺母安装设备100包括底座130以及设置在底座130上的架体110和弹性件120，弹性件120的一端与底座130连接、另一端与架体110连接，在架体110上还通过旋转驱动机构111转动连接有套筒140，套筒140用于套设固定待安装螺母，通过旋转驱动机构111驱动套筒140带动待安装螺母旋转，弹性件120积蓄的弹力推动架体110相对于底座130朝向待安装螺母旋进的方向移动。上述螺母安装设备100通过设置弹性件120，并且使得弹性件120的一端与底座130连接、另一端与架体110连接，通过移动架体110以压缩弹性件120，使得弹性件120积蓄弹力。当待安装螺母套设于待安装螺杆时，旋转驱动机构111驱动套筒140旋转，以带动待安装螺母在待安装螺杆上旋进，此时，弹性件120积蓄的弹力推动架体110沿待安装螺母旋进的方向运动，使得套筒140与待安装螺母的运动一致，如此，能够避免待安装螺母在安装的过程中，出现待安装螺母从套筒140内脱离的情况发生，从而有效提高了螺母安装设备100的安装效率。

请参照图1，可选地，螺母安装设备100还包括卷扬机构150，卷扬机构150的驱动端与架体110固定连接，用于驱动架体110朝向弹性件120移动，以使弹性件120积蓄弹力。

具体地，卷扬机构150包括卷扬机和卷扬绳，卷扬机驱动卷扬绳伸出或者缩回，示例地，卷扬绳的动力输出端与架体110远离套筒140的一侧连接，弹性件120的一端与架体110远离套筒140的一侧固定连接、另一端与底座130远离套筒140的一侧固定连接，当卷扬机驱动卷扬绳缩回时，架体110朝向弹性件120的方向运动，即压缩弹性件120，以使弹性件120积蓄弹力。

接上述举例，当待安装螺母固定在套筒140内时，卷扬机构150收缩卷扬绳，以使弹性件120被压缩，积蓄弹力，然后通过机械臂180将待安装螺母套设在待安装螺杆上，启动旋转驱动机构111通过套筒140带动待安装螺母旋转，同时，卷扬机构150解锁，以使卷扬机构150的卷扬绳伸出，随着待安装螺母在待安装螺杆上的旋进，弹性件120积蓄的弹力推动架体110沿待安装螺母旋进的方向移动，避免了待安装螺母在安装过程中出现待安装螺母脱离套筒140的情况，提高了螺母安装效率。

请结合参照图1和图2，可选地，套筒140包括与旋转驱动机构111连接的多个安装块142和与多个安装块142螺纹连接的套接筒143，多个安装块142围合形成的空间用于套设待安装螺母，安装块142一端伸入套接筒143内、另一端伸出套接筒143且向远离套接筒143中心的方向延伸，通过调节多个安装块142伸入套接筒143内的长度，调节多个安装块142围合形成的空间的直径。

具体地，旋转驱动机构111的驱动端通过空心管141与多个安装块142固定连接，空心管141可用于容纳待安装螺杆，当待安装螺母在待安装螺杆旋进过程中，待安装螺杆通过多个安装块142之间的空间进入空心管141内，以使待安装螺母继续旋进安装。多个安装块142的一端可伸入套接筒143，在多个安装块142的外壁上设置有外螺纹，在套接筒143的内壁上设置有内螺纹，通过外螺纹和内螺纹配合，以使多个安装块142和套接筒143螺纹连接。当旋转驱动机构111驱动套筒140转动时，套接筒143对多个安装块142转动，以带动待安装螺母旋转。相应的，当转动套接筒143，调节套接筒143与多个安装块142之间的安装位置时，旋转驱动机构111不工作，当多个安装块142伸出套接筒143较多时，由于伸出套接筒143且向远离套接筒143中心的方向延伸，从而使得多个安装块142围合形成的空间直径较大，反之，当多个安装块142伸入套接筒143时，多个安装块142围合形成的空间直径较小，如此一来，通过调节套接筒143与多个安装块142之间的安装位置，能够调节多个安装块142伸出套接筒143的长度，进而能够调节多个安装块142围合形成的空间的直径的大小。

请参照图1，可选地，螺母安装设备100还包括抱紧机构160以及与抱紧机构160的驱动端连接的传动组件170，抱紧机构160通过传动组件170驱动套接筒143相对多个安装块142转动。

由上述可知，通过调节套接筒143与多个安装块142之间的安装位置，调节多个安装块142伸出套接筒143的长度，进而能调节多个安装块142围合形成的空间的直径的大小。具体地，给出调节套接筒143的驱动机构为抱紧机构160，通过调节抱紧机构160的旋转方向，进而调节套接筒143相对于多个安装块142的运动，从而实现调节多个安装块142伸出或者伸入套接筒143的长度。

请参照图1，可选地，传动组件170包括相互啮合的主动齿轮171和从动齿轮172，主动齿轮171与抱紧机构160的驱动端固定连接，从动齿轮172设置在套接筒143的周壁上。

具体地，抱紧机构160的驱动端与主动齿轮171的主动中心轴固定连接，抱紧机构160的驱动端驱动主动中心轴转动以带动主动齿轮171转动，又因为，主动齿轮171和从动齿轮172相互啮合，主动齿轮171转动带动从动齿轮172转动，由于从动齿轮172固定套设于套接筒143的周壁上，因此，转动的从动齿轮172带动套接筒143旋转，从而使得套接筒143相对于多个安装块142转动，以使多个安装块142伸入套接筒143内或者伸出套接筒143内，例如，当多个安装块142伸入套接筒143内时，多个安装块142围合形成的空间的直径较小，相应的，当多个安装块142伸出套接筒143内时，多个安装块142围合形成的空间的直径较大，本领域技术人员可根据待安装螺母规格的大小，对应调节多个安装块142与套接筒143的安装位置，以使套筒140套设待安装螺母。

上述传动组件170为相互啮合的主动齿轮171和从动齿轮172仅为可能的实现示例，在其它可能实现的方式中，传动组件170也可以为其它结构，本实施例不对此进行限制。例如，链条传动。

请参照图2，可选地，螺母安装设备100还包括设置在旋转驱动机构111的驱动端与多个安装块142之间的挠性联轴器112。

其中，挠性联轴器112是允许转子有单独的轴向位移，且相连两转子对中可有一定的偏差的联轴器，即就是，挠性联轴器112具有一定的补偿被联两轴轴线相对偏移的能力。

具体地，挠性管连接轴能够使得待安装螺杆的中心与套筒140的中心在一条直线上，也就是说，能抵消待安装螺杆的中心与套筒140的中心之间的偏差，另外，当螺母安装设备100水平放置时，挠性联轴器112的设置能防止套筒140沿重力方向下沉的情况发生。

请参照图1，可选地，螺母安装设备100还包括机械臂180，机械臂180固定设置在底座130背离架体110的一侧。

机械臂180用于将底座130以及与底座130固定连接的架体110、旋转驱动机构111、卷扬机构150、抱紧机构160移动至预设位置，这里的预设位置具体是套筒140能将待安装螺母套设于待安装螺栓上的任一位置。

可选地，螺母安装设备100还包括与机械臂180电连接的控制器以及与控制器电连接的双目相机190，双目相机190设置在架体110上，控制器还与旋转驱动机构111电连接，双目相机190用于检测待安装螺母与待安装螺杆的对位信息，控制器根据对位信息控制机械臂180调整套筒140。

其中，双目相机190基于双目立体视觉的相机类似人类的双眼，其定位精度可达到5mm以内，双目相机190能对待安装螺母和待安装螺栓进行精准定位，以使待安装螺母能够准确套设在待安装螺杆上，并在旋转驱动机构111的驱动作用下，使待安装螺母沿待安装螺杆轴向旋进。

控制器根据双目相机190获取的对位信息，从而控制机械臂180移动螺母安装设备100，使得位于套筒140内的待安装螺母准确套设在待安装螺杆上，然后，控制器控制旋转驱动机构111，以使旋转驱动机构111驱动套筒140带动待安装螺母在待安装螺杆上沿其轴向旋进，直至完成待安装螺母的安装。

另外，控制器还分别与卷扬机构150和抱紧机构160电连接，在螺母安装设备100完成对待安装螺母安装之后，控制器控制卷扬机构150带动架体110背离待安装螺母旋进的方向运动，同时，抱紧机构160驱动套接筒143旋转，以使多个安装块142伸出套接筒143，继而使得多个安装块142围合形成空间直径大于待安装螺母的规格，便于将套筒140从待安装螺母上取下，为下一个待安装螺母的安装做准备。

或者，在螺母安装设备100完成对待安装螺母安装之后，控制器控制旋转驱动机构111反转，以使多个安装块142伸出套接筒143，完成套筒140解锁，卷扬机构150驱动架体110反向移动，使得螺母安装设备100返回初始状态。

请结合参照图1和图3，可选地，在架体110朝向底座130的一侧设置有滑块1111，底座130朝向架体110的一侧设置有与滑块1111对应的滑轨1112，滑轨1112的延伸方向与弹性件120的伸缩方向平行。

在本实施例中，架体110相对于底座130移动是通过导轨组件实现的，在架体110上设置有滑块1111，在底座130朝向架体110的一侧设置有与滑块1111对应的滑轨1112，通过滑块1111在滑轨1112上滑动，带动架体110在底座130上滑动。

或者，在架体110上设置有滑轨1112，在底座130朝向架体110的一侧设置有与滑轨1112对应的滑块1111，通过滑块1111在滑轨1112上滑动，带动架体110在底座130上滑动。

示例地，滑轨1112包括平行的两条，滑块1111可以是一个也可以是平行设置的两个，当滑块1111为一个时，滑块1111位于两个滑轨1112之间，并且在滑块1111与底座130的任一端之间设置有弹性件120，当滑块1111在滑轨1112内朝向弹性件120运动时，弹性件120被压缩积蓄弹力。

可选地，旋转驱动机构111包括电机和减速器，电机的输出端与减速器的输入端连接，减速器的输出端与挠性联轴器112连接。

具体地，电机用于输出动力，电机输出的动力通过减速器传给挠性联轴器112，减速器用于将电机输出的力矩增大，继而使得套筒140的旋转力矩增大，进一步提高待安装螺母的安装效率。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种螺母安装设备，其特征在于，包括：底座以及设置在所述底座上的架体和弹性件，所述弹性件的一端与所述底座连接、另一端与所述架体连接，在所述架体上还通过旋转驱动机构连接有套筒，所述套筒用于套设固定待安装螺母，通过所述旋转驱动机构驱动所述套筒带动所述待安装螺母旋转，所述弹性件积蓄的弹力推动所述架体相对于所述底座朝向所述待安装螺母旋进的方向移动。

2.如权利要求1所述的螺母安装设备，其特征在于，还包括卷扬机构，所述卷扬机构的驱动端与所述架体固定连接，用于驱动所述架体朝向所述弹性件移动，以使所述弹性件积蓄弹力。

3.如权利要求1所述的螺母安装设备，其特征在于，所述套筒包括与所述旋转驱动机构连接的多个安装块和与多个所述安装块螺纹连接的套接筒，多个所述安装块围合形成的空间用于套设所述待安装螺母，所述安装块一端伸入所述套接筒内、另一端伸出所述套接筒且向远离所述套接筒中心的方向延伸，通过调节多个所述安装块伸入所述套接筒内的长度，调节多个所述安装块围合形成的空间的直径。

4.如权利要求3所述的螺母安装设备，其特征在于，还包括抱紧机构以及与所述抱紧机构的驱动端连接的传动组件，所述抱紧机构通过所述传动组件驱动所述套接筒相对多个所述安装块转动。

5.如权利要求4所述的螺母安装设备，其特征在于，所述传动组件包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述抱紧机构的驱动端固定连接，所述从动齿轮设置在所述套接筒的周壁上。

6.如权利要求3所述的螺母安装设备，其特征在于，还包括设置在所述旋转驱动机构的驱动端与多个所述安装块之间的挠性联轴器。

7.如权利要求1所述的螺母安装设备，其特征在于，还包括机械臂，所述机械臂固定设置在所述底座背离所述架体的一侧。

8.如权利要求7所述的螺母安装设备，其特征在于，还包括与所述机械臂电连接的控制器以及与所述控制器电连接的双目相机，所述双目相机设置在所述架体上，所述控制器还与所述旋转驱动机构电连接，所述双目相机用于检测所述待安装螺母与待安装螺杆的对位信息，所述控制器根据所述对位信息控制所述机械臂调整所述套筒。

9.如权利要求1所述的螺母安装设备，其特征在于，在所述架体朝向所述底座的一侧设置有滑块，所述底座朝向所述架体的一侧设置有与所述滑块对应的滑轨，所述滑轨的延伸方向与所述弹性件的伸缩方向平行。

10.如权利要求6所述的螺母安装设备，其特征在于，所述旋转驱动机构包括电机和减速器，所述电机的输出端与所述减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与所述挠性联轴器连接。

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