CN112857775B - 一种汽车零配件螺母安装检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及螺母检测技术领域，具体公开了一种汽车零配件螺母安装检测设备，包括检测箱箱体、固接在检测箱箱体内的步进驱动电机和限位板，步进驱动电机连接有减速机构，减速机构的输出端同轴连接有连接轴，连接轴的顶端转动连接在检测箱顶部，连接轴的底端转动连接有安装轴，连接轴底端侧壁设有若干卡槽，安装轴上固接有若干卡块，卡槽侧壁设有第一压力感应片，卡块与第一压力感应片之间设有压力弹簧，限位板上设有限位导向孔，安装轴底端穿过限位导向孔和检测箱箱体并设有固定孔，限位导向孔内壁设有内螺纹，安装轴外壁设有与内螺纹啮合的外螺纹，解决了传统的螺母安装时仅通过扭矩检测螺母的拧紧，容易因毛屑等导致螺母不能安装到位的问题。
Description
技术领域
本申请涉及螺母检测技术领域，具体公开了一种汽车零配件螺母安装检测设备。
背景技术
汽车车身总成主要由冲压件单件通过焊接、螺栓装配形成分总成，然后由分总成再次拼焊形成白车身总成；具体地，将螺母安装在需要装配的两个零件中的一者上，螺栓穿过两零件上的过孔，并与螺母旋紧以实现装配；因此，螺母在零件上的安装位置精度是否合格直接影响装配后的整体精度，螺母在安装时，其垂直度、扭矩和磨损等都会影响安装的质量，以汽车车门为例，车门总成上安装有螺母，装配时车门总成通过铰链并使用螺栓安装在车身上，因此车门总成上螺母焊接位置精度直接影响车门装配质量高精度的汽车车身不仅可以保证总装零部件的装配精度，同时也是车身外观间隙和整车品质的重要影响因素，而传统的螺母在安装过程中，未对螺母的垂直度进行检测，容易增大螺母的磨损，同时，螺母是否拧紧主要是通过扭矩传感器测出的扭矩来进行判定，但是在实际情况中，由于螺母和螺栓的螺纹以及直径在生产中存在误差，这种误差便会增大螺母与螺栓之间的扭矩，以及螺纹的缺陷和螺纹间隙中存在的毛屑等渣滓也会增大螺母与螺栓之间的扭矩，上述情况会造成螺母因为扭矩过大而不能安装到位，但是扭矩传感器检测出的扭矩在合格的范围内便会判定螺母已经拧紧，从而出现错误，在实际情况中，正常拧紧的螺母所处的位置是有一个固定的范围的，这个位置可以通过螺母上端面安装面之间的高度差表达出来，因此，发明人有鉴于此，提供了一种汽车零配件螺母安装检测设备，以便解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于解决传统的螺母安装时仅通过扭矩检测螺母的拧紧，容易因毛屑等导致螺母不能安装到位的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种汽车零配件螺母安装检测设备，包括检测箱箱体、固接在检测箱箱体内的步进驱动电机和限位板，步进驱动电机的输出轴同轴连接有减速机构，步进驱动电机的输出轴与减速机构的输入端同轴连接，减速机构的输出端同轴连接有连接轴，连接轴的顶端转动连接在检测箱顶部，连接轴的底端转动连接有安装轴；
连接轴底端侧壁均匀设有若干竖直方向的卡槽，安装轴上固接有若干可在卡槽内滑动的卡块，卡槽一侧侧壁设有第一压力感应片，卡块与第一压力感应片之间设有压力弹簧，所述限位板上设有限位导向孔，安装轴底端穿过限位导向孔和检测箱箱体并设有可容螺母放入并可带动螺母转动的固定孔，限位导向孔内壁设有内螺纹，安装轴外壁设有与内螺纹啮合的外螺纹。
检测箱箱体底部对称设有电动升降底座，电动升降底座、步进驱动电机、压力感应片电连接有PLC控制器，检测箱外壁设有与PLC控制器电连接的显示屏和控制按键。
本基础方案的原理及效果在于：
1.本发明的步进驱动电机连接有减速机构，步进驱动电机的控制精度高，能够实现高精度的转速控制，并且通过减速机构的传动，使步进驱动电机能够直接带动螺母转动，从而使螺母进行安装，并且在安装的过程中，可以直接设定电机的转动圈数，即设定螺母的转动圈数，从而使螺母在安装的过程中，转动固定的圈数，再判断螺母的安装是否符合标准。
2.本发明设有卡槽和卡块，连接轴带动安装轴转动，由于安装轴与限位导向孔螺纹连接，所以安装轴在转动的同时还将沿着限位导向孔滑动，即卡块将在卡槽内滑动，使安装轴底端的螺母在转动的同时也可进行滑动，满足螺母安装过程中转动的同时还能进行滑动的要求，同时卡块与卡槽还可以防止连接轴与安装轴相互脱离。
3.本发明可通过步进驱动电机的转动转数折算出安装轴的转动转数，并可以根据安装轴与限位导向孔的螺纹连接关系，以及安装轴转动的转数，折算出安装轴在螺母安装过程中滑动的位移大小，此数值即为螺母安装中位移的数值，即螺母与安装面在安装过程中的数值差，可根据该数值判定螺母的拧紧情况。
4.本发明设有第一压力感应片和压力弹簧，螺母在安装过程中，扭矩是判断螺母是否拧紧的重要依据，而扭矩的大小可以根据卡块挤压压力弹簧，压力弹簧的形变导致第一压力感应片受到的压力大小而体现出来，从而可以根据第一压力感应片受到的压力大小折算出螺母的安装过程中的扭矩大小，进一步判断螺母是否拧紧。
5.与现有技术相比，本发明通过设置步进驱动电机、连接轴、安装轴以及各个连接构件，能够将螺母通过步进驱动电机直接安装在汽车零配件上，并且可以直接设置螺母安装过程中，螺母与安装面之间的高度差，并且可通过第一压力感应片检测当螺母到达指定位置是，螺母的扭矩是否符合拧紧的标准，通过位置变化与扭矩的测定进而判断螺母是否拧紧，解决了传统的螺母安装时仅通过扭矩检测螺母的拧紧，容易因毛屑等导致螺母不能安装到位的问题。
进一步，所述连接轴内设有与安装轴连通的空腔，空腔侧壁底部固接有第一限位块，第一限位块上表面设有第二压力感应片，安装轴顶端固接有滑动轴，滑动轴顶端伸入空腔内并固接有与空腔内壁滑动连接的第二限位块，第二限位块与第二压力感应片之间固接有若干弹簧。安装轴沿着连接轴的轴向滑动，带动第二限位块沿着连接轴的轴向滑动，并压缩弹簧，弹簧的压缩量可根据第二压力感应片受到的压力大小测定，进一步测定螺母在安装的过程中螺母与安装面之间的高度差变化，降低检测误差，提高安装精度。
进一步，所述卡槽内均滑动连接有滑板，滑板与卡块紧密接触，滑板的滑动方向与压力弹簧的伸缩方向相同，压力弹簧固接在滑板与第一压力感应片之间。在压力弹簧弧卡块之间设置滑板，防止压力弹簧卡入死角，影响整个设备的正常运行。
进一步，所述安装轴位于检测箱内壁与限位板之间部分设有限位挡圈。限位挡圈可以防止安装轴轴向移动距离过长，导致螺母损坏。
进一步，所述减速机构包括与电机输出轴同轴连接的主动齿轮和与主动齿轮啮合的从动齿轮，从动齿轮与连接轴同轴连接，从动齿轮齿数大于主动齿轮齿数。从动齿轮齿数大于主动齿轮齿数，从而降低步进驱动电机输出的转数与转速。
进一步，所述固定孔为内六角孔，内六角孔底部设有保护垫片。内六角孔适配与外六角螺母，更加便于安装市面上的大部分螺母，保护垫片可以防止螺母压坏安装轴内的固定孔。
进一步，所述内六角孔内壁设有磁性层。磁性层可以吸附螺母，更便于将螺母放入固定孔内。
进一步，所述内六角孔底端设有倾斜导向面。倾斜导向面便于将螺母放入固定孔内。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
图1示出了本申请实施例提出的一种汽车零配件螺母安装检测设备的示意图；
图2示出了本申请实施例提出的一种汽车零配件螺母安装检测设备的图1中A部分放大剖视图；
图3示出了本申请实施例提出的一种汽车零配件螺母安装检测设备的连接轴与安装轴连接位置剖视图；
图4示出了本申请实施例提出的一种汽车零配件螺母安装检测设备的固定孔底部示意图；
图5示出了本申请实施例提出的一种汽车零配件螺母安装检测设备的安装轴仰视图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
说明书附图中的附图标记包括：检测箱箱体1、步进驱动电机2、限位板3、主动齿轮4、从动齿轮5、连接轴6、固定座7、安装轴8、限位挡圈9、固定孔10、保护垫片11、第二压力感应片12、第二限位块13、滑动轴14、轴承15、第一限位块16、压力弹簧17、第一压力感应片18、滑板19、卡块20、磁性层21。
一种汽车零配件螺母安装检测设备，实施例如图1所示：包括检测箱箱体1、固接在检测箱箱体1内的步进驱动电机2和限位板3，检测箱内设有用于固定限位板3的固定座7，限位板3螺栓连接在固定座7内，步进驱动电机2连接有减速机构，步进驱动电机2的输出轴与减速机构的输入端同轴连接，减速机构的输出端同轴连接有连接轴6，减速机构具体结构如下，减速机构包括与电机输出轴同轴连接的主动齿轮4和与主动齿轮4啮合的从动齿轮5，从动齿轮5与连接轴6同轴连接，从动齿轮5齿数大于主动齿轮4齿数，当然，也可采用多级传动进行减速等，连接轴6的顶端转动连接在检测箱顶部，电机的输出轴、连接轴6均通过轴承15与检测箱箱体1转动连接，连接轴6的底端转动连接有安装轴8。
实施例如图3所示，连接轴6底端侧壁均匀设有八个竖直方向的卡槽，安装轴8上固接有八个可在卡槽内滑动的卡块20，卡槽一侧侧壁设有第一压力感应片18，卡块20与第一压力感应片18之间设有压力弹簧17，卡槽内均滑动连接有滑板19，滑板19与卡块20紧密接触，滑板19的滑动方向与压力弹簧17的伸缩方向相同，压力弹簧17固接在滑板19与第一压力感应片18之间，实施例如图2所示，连接轴6内设有与安装轴8连通的空腔，空腔侧壁底部固接有第一限位块16，第一限位块16上表面设有第二压力感应片12，安装轴8顶端固接有滑动轴14，滑动轴14顶端伸入空腔内并固接有与空腔内壁滑动连接的第二限位块13，第二限位块13与第二压力感应片12之间固接有两个弹簧，限位板3上设有限位导向孔，安装轴8底端穿过限位导向孔和检测箱箱体1并设有可容螺母放入并可带动螺母转动的固定孔10，固定孔10顶部还设有可容螺柱或者螺杆伸入的安装孔，实施例如图5所示，固定孔10为内六角孔，内六角孔底部设有保护垫片11，内六角孔内壁设有磁性层21，实施例如图4所示，内六角孔底端设有倾斜导向面，磁性层21可以吸附螺母，更便于将螺母放入固定孔10内，限位导向孔内壁设有内螺纹，安装轴8外壁设有与内螺纹啮合的外螺纹，安装轴8位于检测箱内壁与限位板3之间部分设有限位挡圈9。
检测箱箱体1底部对称设有电动升降底座，电动升降底座、步进驱动电机2、压力感应片电连接有PLC控制器，检测箱外壁设有与PLC控制器电连接的显示屏和控制按键。
在本发明的实施过程中，将需要拧紧的螺母放入固定孔10内，将需要安装螺母的安装面放在检测箱箱体下方，根据螺母的型号规格，通过控制按键设定电机转动的圈数，起到电机，电机带动主动齿轮4转动，主动齿轮4带动从动齿轮5转动，从动齿轮5带动连接轴6转动，连接轴6带动安装轴8转动，安装轴8在转动的同时还与限位导向孔螺纹连接，所以安装轴8在转动的同时还将沿着竖直方向移动，使螺母拧动，当电机停止转动后，根据第一压力感应片18测定螺母的扭矩，同时根据第二压力感应片12测定第二限位块13的竖直方向的变化量，即安装轴8在竖直方向上的变化量，即螺母与安装面之间的高度差变化，从而通过扭矩以及螺母与安装面之间的高度差变化判断螺母是否已经拧紧，若数据异常，应当及时检查问题来源，当安装完成后，通过电动升降底座将安装轴的位置升高，使螺母与固定孔相互脱离，然后通过控制按键使电机复位，电机带动安装轴复位。
与现有技术相比，本发明通过设置步进驱动电机2、连接轴6、安装轴8以及各个连接构件，能够将螺母通过步进驱动电机2直接安装在汽车零配件上，并且可以直接设置螺母安装过程中，螺母与安装面之间的高度差，并且可通过第一压力感应片18检测当螺母到达指定位置是，螺母的扭矩是否符合拧紧的标准，通过位置变化与扭矩的测定进而判断螺母是否拧紧，解决了传统的螺母安装时仅通过扭矩检测螺母的拧紧，容易因毛屑等导致螺母不能安装到位的问题。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种汽车零配件螺母安装检测设备，其特征在于：包括检测箱箱体、固接在检测箱箱体内的步进驱动电机和限位板，步进驱动电机的输出轴同轴连接有减速机构，步进驱动电机的输出轴与减速机构的输入端同轴连接，减速机构的输出端同轴连接有连接轴，连接轴的顶端转动连接在检测箱顶部，连接轴的底端转动连接有安装轴；
连接轴底端侧壁均匀设有若干竖直方向的卡槽，安装轴上固接有若干可在卡槽内滑动的卡块，卡槽一侧侧壁设有第一压力感应片，卡块与第一压力感应片之间设有压力弹簧，所述限位板上设有限位导向孔，安装轴底端穿过限位导向孔和检测箱箱体并设有可容螺母放入并可带动螺母转动的固定孔，限位导向孔内壁设有内螺纹，安装轴外壁设有与内螺纹啮合的外螺纹，
检测箱箱体底部对称设有电动升降底座，电动升降底座、步进驱动电机、压力感应片电连接有PLC控制器，检测箱外壁设有与PLC控制器电连接的显示屏和控制按键。
2.根据权利要求1所述的一种汽车零配件螺母安装检测设备，其特征在于，所述连接轴内设有与安装轴连通的空腔，空腔侧壁底部固接有第一限位块，第一限位块上表面设有第二压力感应片，安装轴顶端固接有滑动轴，滑动轴顶端伸入空腔内并固接有与空腔内壁滑动连接的第二限位块，第二限位块与第二压力感应片之间固接有若干弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种汽车零配件螺母安装检测设备，其特征在于，所述卡槽内均滑动连接有滑板，滑板与卡块紧密接触，滑板的滑动方向与压力弹簧的伸缩方向相同，压力弹簧固接在滑板与第一压力感应片之间。
4.根据权利要求1所述的一种汽车零配件螺母安装检测设备，其特征在于，所述安装轴位于检测箱内壁与限位板之间部分设有限位挡圈。
5.根据权利要求1所述的一种汽车零配件螺母安装检测设备，其特征在于，所述减速机构包括与电机输出轴同轴连接的主动齿轮和与主动齿轮啮合的从动齿轮，从动齿轮与连接轴同轴连接，从动齿轮齿数大于主动齿轮齿数。
6.根据权利要求1所述的一种汽车零配件螺母安装检测设备，其特征在于，所述固定孔为内六角孔，内六角孔底部设有保护垫片。
7.根据权利要求6所述的一种汽车零配件螺母安装检测设备，其特征在于，所述内六角孔内壁设有磁性层。
8.根据权利要求6所述的一种汽车零配件螺母安装检测设备，其特征在于，所述内六角孔底端设有倾斜导向面。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A testing equipment for the installation of automotive spare parts nuts Effective date of registration: 20231124 Granted publication date: 20230110 Pledgee: Bank of China Limited Chongqing Banan Branch Pledgor: Chongqing Dajiang National Precision Machinery Manufacturing Co.,Ltd. Registration number: Y2023500000091 |