CN112497156A - 一种自适应螺母松紧机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械通用零件安装技术领域，特别是一种自适应螺母松紧机构，包括连接板、驱动装置、驱动杆和卡爪机构；卡爪机构包括第一滑轨、第二滑轨、第一滑块、第二滑块、第一齿条、第二齿条和卡爪，第一滑轨设置在连接板上，两个第一滑块与第一滑轨滑动连接，第一滑块上均设置有一第一齿条，第二滑轨设置在连接板，且第一滑轨与第二滑轨平行设置，第二滑块设置有两个，两个第二滑块与第二滑轨滑动连接，两个所述第二滑块上均设置一第二齿条，两个第一齿条与两个第二齿条相对设置，且相对的第一齿条与第二齿条之间啮合有齿轮，第二滑块上均设置一卡爪。本发明的优点是能实现不同型号螺母的松紧，且能够自适应螺母的角度。

Description

一种自适应螺母松紧机构

技术领域

本发明涉及机械通用零件安装技术领域，特别是一种自适应螺母松紧机构。

背景技术

在机械工程领域，螺母是十分常见的紧固件，其常与螺栓或者螺杆配合使用；使用时，需要借助外力将螺母拧紧，方可起到紧固作用。现有技术中，常采用钩头扳手执行拧紧操作，作业时，作业人员手持钩头扳手人工拧紧螺母，人工作业劳动强度大，作业效率低，随着机械化及自动化产业的发展，市场上出现了一类能够拧紧螺母的拧螺母机，然而，现有的多数自动拧螺母的机械都只能适应单一型号的螺母，不能拧多个规格的螺母，且需要将拧螺母的机构与螺母对准，如果使用的是套筒，则需要将套筒与螺母对准，才能将螺母置入套筒内进行松紧，这样需要有很高的控制精度才能实现。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种自适应螺母松紧机构。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种自适应螺母松紧机构，包括连接板、驱动装置、驱动杆和卡爪机构；

所述的卡爪机构包括第一滑轨、第二滑轨、第一滑块、第二滑块、第一齿条、第二齿条和卡爪，所述的第一滑轨设置在连接板上，所述的第一滑块设置有两个，两个所述第一滑块与第一滑轨滑动连接，所述第一滑块上均设置有一第一齿条，所述第二滑轨设置在连接板，且第一滑轨与第二滑轨平行设置，所述第二滑块设置有两个，两个第二滑块与第二滑轨滑动连接，两个所述第二滑块上均设置一第二齿条，两个第一齿条与两个第二齿条相对设置，且相对的第一齿条与第二齿条之间啮合有齿轮，两个齿轮转动设置在连接板上，所述的第二滑块上均设置一卡爪。

所述驱动杆的一端连接有自锁连杆机构，所述驱动装置驱动驱动杆沿驱动杆轴向移动拉动两个第一滑块相向运动。

具体的，所述的连接板一端设置有支板，所述的支板上设置有安装孔，所述的驱动杆穿过所述安装孔。

具体的，所述的自锁连杆机构包括限位板、限位块和连杆，两个所述的第一滑块上均铰接有一连杆，所述连杆的另一端分别铰接有一限位块，所述的限位板上设置有多组限位孔，两个所述限位块插入同一组限位孔内，所述的驱动杆一端与限位板的中心连接。

具体的，每组所述限位孔包括两个锁止孔，两个锁止孔中心对称设置在限位板上，两个所述限位块插入同一组限位孔的不同锁止孔内。

具体的，位于所述的限位板与支板之间的驱动杆上套设有复位弹簧。

具体的，所述的支板通过连接杆连接有固定板，还包括驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有驱动轴，所述驱动轴与固定板连接。

具体的，所述驱动装置为电磁铁，所述的固定板上与驱动杆相对的位置设置有电磁铁，通过电磁铁通电产生的磁力吸附驱动杆从而带动驱动杆移动。

具体的，所述的限位块的底部设置有连接柱，所述连接柱上设置有外螺纹，所述连接柱穿过所述锁止孔后螺纹连接固定螺母将限位块固定在限位板上。

具体的，所述的限位板设置在两个第一滑块之间。

本发明具有以下优点：

1、 本发明通过齿轮齿条的传动机构实现卡爪之间距离的变化来实现适应螺母的位置，无论螺母的初始位置是怎样，只要卡爪的中心与螺母的中心对准，这样卡爪就能卡在螺母的两边，如果卡爪卡在螺母最宽的位置，那么在带动整个螺母松紧机构转动时两个第二滑块相向运动最终使卡爪卡在螺母最窄的两边，两个第二滑块相向运动带动两个第一滑块背离运动，这样限位板下移，连杆转动，最终两个连杆水平，形成自锁，达到自适应螺母的目的，且在两个连杆水平时形成自锁。

2、 通过在限位板上设置多组限位孔，通过将限位块放入相应的一组限位孔内就能适应不同型号的螺母松紧。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图中：1-驱动电机，2-联轴器，3-驱动轴，4-固定板，5-连接杆，6-限位块，7-连杆，8-第一滑块，9-第一齿条，10-连接板，11-第二滑块，12-卡爪，13-第二滑轨，14-第二齿条，15-齿轮，16-第一滑轨，17-限位板，18-支板，19-复位弹簧，20-驱动杆，21-锁止孔，22-电磁铁。

具体实施方式

为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种自适应螺母松紧机构，包括连接板10、驱动装置、驱动杆20和卡爪机构；

所述的卡爪机构包括第一滑轨16、第二滑轨13、第一滑块8、第二滑块11、第一齿条9、第二齿条14和卡爪12，所述的第一滑轨16设置在连接板10上，所述的第一滑块8设置有两个，两个所述第一滑块8与第一滑轨16滑动连接，所述第一滑块8上均设置有一第一齿条9，所述第二滑轨13设置在连接板10上，且第一滑轨16与第二滑轨13平行设置，所述第二滑块11设置有两个，两个第二滑块11与第二滑轨13滑动连接，两个所述第二滑块11上均设置一第二齿条14，两个第一齿条9与两个第二齿条14分别相对设置，且相对的第一齿条9与第二齿条14之间啮合有齿轮15，两个齿轮15转动设置在连接板10上，所述的第二滑块11上均设置一卡爪12；

所述驱动杆20的一端连接有自锁连杆机构，所述驱动装置驱动驱动杆20沿驱动杆20轴向移动拉动两个第一滑块8相向运动。本方案中的螺母松紧机构能适应不同尺寸的螺母的松紧，现有的自动拧螺母机械手多为视觉定位拧螺母，其结构复杂，且多为只能拧单一规格的螺母，且需要将拧螺母的机构与螺母对准，如果使用的是套筒，则需要将套筒与螺母对准，才能将螺母置入套筒内进行松紧，这样需要有很高的控制精度才能实现，本方案中通过齿轮齿条的传动机构实现卡爪12之间距离的变化来实现适应不同的螺母尺寸，驱动装置驱动驱动杆20移动，驱动杆20沿其轴向移动，拉动连接在驱动杆20一端的自锁连杆机构动作，自锁连杆机构在被拉动后会驱动在第一滑轨16上的两个第一滑块8相向运动，两个第一滑块8的同一侧均设置有第一齿条9，第一齿条9跟随第一滑块8移动时带动与第一齿条9啮合的齿轮15转动，两个第一齿条9分别通过一个齿轮15与一个第二齿条14传动连接，其中，齿轮15通过转轴转动设置在连接板10上，其相对位置不会改变，通过齿轮15的转动带动第二齿条14和第二滑块11沿第二滑轨13移动，这时两个第二滑块11背向移动，此时将螺母松紧机构移动至需要拧的螺母处，使螺母位于两个卡爪12之间，然后驱动装置使驱动杆20复位，在这一过程中两个第一滑块8背向运动，通过齿轮15的传递后使两个第二滑块11 相向运动，这样就可以使两个卡爪12卡在螺母的两边，进而实现卡紧，然后带动整个螺母松紧机构转动，就能实现螺母的松紧，在卡爪12卡在螺母的最宽处当整个螺母松紧机构旋转时，两个第二滑块11相向运动使卡爪12卡在螺母最窄的两边，两个第二滑块11相向运动带动两个第一滑块8背离运动，这样限位板17下移，连杆7转动，最终两个连杆7水平，形成自锁，达到自适应的效果，不管螺母处于哪种角度都能实现卡紧。（这样的描述是从大方向进行描述的，细节的部分后面都有补充，所以是没有问题的）

进一步的，所述的连接板10一端设置有支板18，所述的支板18上设置有安装孔，所述的驱动杆20穿过所述安装孔。由于驱动杆20会在驱动装置的带动下移动，且只能沿驱动杆20的轴向移动，所以需要限制驱动杆20的径向移动，本方案中的支板18垂直于连接板10设置，在支板18上开设安装孔后，驱动杆20的中部穿过所述安装孔，然后这样就可以限制驱动杆20径向移动，通过安装孔的导向可以使驱动杆20沿轴向移动。

进一步的，所述的自锁连杆机构包括限位板17、限位块6和连杆7，两个所述的第一滑块8上均铰接有一连杆7，所述连杆7的另一端分别铰接有一限位块6，所述的限位板17上设置有多组限位孔，两个所述限位块6插入同一组限位孔内，所述的驱动杆20一端与限位板17的中心连接。在驱动杆20移动时拉动限位板17一起移动时，限位板17移动带动两个连杆7拉动两个第一滑块8相向运动，实现自锁是通过驱动杆20在复位时带动自锁连杆机构复位，在复位状态时两个连杆7位于一条直线上且与第一滑轨16平行，这样在拧螺母时，会对两个第二滑块11产生向外的水平推力，即使两个第二滑块11背向运动的力，这时通过齿轮15传递给第一齿条9后，作用在两个第一滑块8上产生迫使两个第一滑块8相向运动的力，由于连杆7处于水平状态不产生竖直方向分力，限位板17也不会向上运动，此时即整个机构处于自锁状态。

进一步的，每组所述限位孔包括两个锁止孔21，两个锁止孔21中心对称设置在限位板17上，两个所述限位块6插入同一组限位孔的不同锁止孔21内。本方案中在限位板17上设置多组限位孔来适应不同尺寸的螺母，在使用时根据螺母的型号将限位块6放入相应的那组限位孔内，使卡爪12卡紧在螺母最窄处时两个连杆7平行，在卡爪12卡在螺母的最宽处时当整个螺母松紧机构旋转时，两个第二滑块11相向运动使卡爪12卡在螺母最窄的两边，两个第二滑块11相向运动带动两个第一滑块8背离运动，这样限位板17下移，连杆7转动，最终两个连杆7水平，形成自锁。

进一步的，位于所述的限位板17与支板18之间的驱动杆20上套设有复位弹簧19，所述驱动装置为电磁铁22，所述的固定板4上与驱动杆10相对的位置设置有电磁铁22，通过电磁铁22通电产生的磁力吸附驱动杆20从而带动驱动杆20移动。电磁铁22通电时产生磁力，从而对驱动杆进行吸附使驱动杆20沿轴向移动带动两个第一滑块8相向移动，这时复位弹簧被挤压，在卡爪到位后电磁铁22断电，失去了磁力后限位板17在复位弹簧19的回复力下移动，进而使连杆7复位处于水平状态产生自锁。其中复位弹簧19的作用不止是为了连杆7的复位，还能在拧螺母时对连杆7产生水平力的时候由复位弹簧19施加一个垂直于连杆7方向的力，进一步防止连杆7受力时连杆7不会倾斜摆动，达到很好的自锁效果。

进一步的，所述的支板18通过连接杆5连接有固定板4，还包括驱动电机1，所述驱动电机1的输出端连接有驱动轴3，所述驱动轴3与固定板4连接。驱动电机1通过联轴器2连接驱动轴3，驱动电机1的输出端转动带动整个螺母松紧机构转动来实现螺母松紧。

进一步的，所述的限位块6的底部设置有连接柱，所述连接柱上设置有外螺纹，所述连接柱穿过所述锁止孔21后螺纹连接固定螺母将限位块6固定在限位板17上。

进一步的，所述的限位板17设置在两个第一滑块8之间。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种自适应螺母松紧机构，其特征在于：包括连接板（10）、驱动装置、驱动杆（20）和卡爪机构；

所述的卡爪机构包括第一滑轨（16）、第二滑轨（13）、第一滑块（8）、第二滑块（11）、第一齿条（9）、第二齿条（14）和卡爪（12），所述的第一滑轨（16）设置在连接板（10）上，所述的第一滑块（8）设置有两个，两个所述第一滑块（8）与第一滑轨（16）滑动连接，所述第一滑块（8）上均设置有一第一齿条（9），所述第二滑轨（13）设置在连接板（10）上，且第一滑轨（16）与第二滑轨（13）平行设置，所述第二滑块（11）设置有两个，两个第二滑块（11）与第二滑轨（13）滑动连接，两个所述第二滑块（11）上均设置一第二齿条（14），两个第一齿条（9）与两个第二齿条（14）分别相对设置，且相对的第一齿条（9）与第二齿条（14）之间啮合有齿轮（15），两个齿轮（15）转动设置在连接板（10）上，所述的第二滑块（11）上均设置一卡爪（12），所述驱动杆（20）的一端连接有自锁连杆机构，所述驱动装置驱动驱动杆（20）沿驱动杆（20）轴向移动拉动两个第一滑块（8）相向运动。

2.根据权利要求1所述的一种自适应螺母松紧机构，其特征在于：所述的连接板（10）一端设置有支板（18），所述的支板（18）上设置有安装孔，所述的驱动杆（20）穿过所述安装孔。

3.根据权利要求2所述的一种自适应螺母松紧机构，其特征在于：所述的自锁连杆机构包括限位板（17）、限位块（6）和连杆（7），两个所述的第一滑块（8）上均铰接有一连杆（7），所述连杆（7）的另一端分别铰接有一限位块（6），所述的限位板（17）上设置有多组限位孔，两个所述限位块（6）插入同一组限位孔内，所述的驱动杆（20）一端与限位板（17）的中心连接。

4.根据权利要求3所述的一种自适应螺母松紧机构，其特征在于：每组所述限位孔包括两个锁止孔（21），两个锁止孔（21）中心对称设置在限位板（17）上，两个所述限位块（6）插入同一组限位孔的不同锁止孔（21）内。

5.根据权利要求3所述的一种自适应螺母松紧机构，其特征在于：位于所述的限位板（17）与支板（18）之间的驱动杆（20）上套设有复位弹簧（19）。

6.根据权利要求2所述的一种自适应螺母松紧机构，其特征在于：所述的支板（18）通过连接杆（5）连接有固定板（4），还包括驱动电机（1），所述驱动电机（1）的输出端连接有驱动轴（3），所述驱动轴（3）与固定板（4）连接。

7.根据权利要求2所述的一种自适应螺母松紧机构，其特征在于：所述驱动装置为电磁铁（22），所述的固定板（4）上与驱动杆（10）相对的位置设置所述电磁铁（22），通过电磁铁（22）通电产生的磁力吸附驱动杆（20）从而带动驱动杆（20）移动。

8.根据权利要求4所述的一种自适应螺母松紧机构，其特征在于：所述的限位块（6）的底部设置有连接柱，所述连接柱上设置有外螺纹，所述连接柱穿过所述锁止孔（21）后螺纹连接固定螺母将限位块（6）固定在限位板（17）上。

9.根据权利要求4所述的一种自适应螺母松紧机构，其特征在于：所述的限位板（17）设置在两个第一滑块（8）之间。

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