CN112935770A - 带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，包括底座、传动机构、夹紧机构及限位机构；传动机构包括推力传动轴及传动套筒，推力传动轴与底座同轴且可相对底座转动，传动套筒套装于推力传动轴外侧，传动套筒内侧与推力传动轴外侧螺纹连接，底座套装于传动套筒外侧，底座内侧与传动套筒外侧螺纹连接，限位机构用于限制传动套筒转动；夹紧机构活动安装于传动套筒且位于传动套筒的转动中心，推力传动轴与夹紧机构联动，推力传动轴朝向夹紧机构移动时，联动夹紧机构移动至夹紧状态，推力传动轴远离夹紧机构移动时，联动夹紧机构移动至松开状态。该装置能够自动实现管状物旋拧装配，可减少装配线工人数、提高生产效率、提升产品质量。

Description

带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置

技术领域

本发明涉及螺纹连接件的工装领域，特别涉及一种带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置。

背景技术

目前在多种带螺纹接口管状物相关产品的装配生产线中，对螺纹接口的装配均采用人工装配，装配耗时长，不仅会耗费大量的人力，同时工作效率很低，且人工装配时工人的双手容易疲劳，使产品的质量难以得到保证。因此，针对传统的人工装配方式所存在的耗时长、耗费人力、工作效率低、质量难以保证等问题，本发明公开了一种用于带螺纹接口管状物的自动旋拧装置。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，能够自动的实现管状物的旋拧装配，可减少装配线工人数、提高生产效率、提升产品质量。

本发明所采用的技术方案是：一种带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，包括底座、传动机构、夹紧机构以及限位机构；所述带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置通过底座固定安装在装配工位处，所述传动机构包括推力传动轴以及传动套筒，所述推力传动轴设置为与所述底座同轴且可相对所述底座转动，所述传动套筒套装于所述推力传动轴的外侧，所述传动套筒的内侧与所述推力传动轴的外侧螺纹连接，所述底座套装于所述传动套筒的外侧，所述底座的内侧与所述传动套筒的外侧螺纹连接，所述限位机构安装于所述底座上，所述限位机构用于限制所述传动套筒转动；所述夹紧机构活动安装于所述传动套筒且位于所述传动套筒的转动中心，所述推力传动轴与所述夹紧机构联动，所述推力传动轴朝向所述夹紧机构移动时，联动所述夹紧机构移动至夹紧状态，所述推力传动轴远离所述夹紧机构移动时，联动所述夹紧机构移动至松开状态，传动套筒外侧螺纹的螺距与待旋拧管状物接口处的螺距保持一致。

有益效果：本发明装置中，首先通过限位机构对传动套筒进行限位，传动套筒不发生转动。初始状态下，夹紧机构处于松开状态，便于放置待旋拧的管状物。完成待旋拧管状物的放置后，推力传动轴发生转动，推力传动轴在传动套筒的内螺纹的导向下指向所述夹紧机构移动。由于推力传动轴与夹紧机构联动，当推力传动轴朝向所述夹紧机构移动时，能够联动所述夹紧机构移动至夹紧状态，进而完成待旋拧管状物的夹紧。之后解除传动套筒的限位，推力传动轴继续转动，由于待旋拧管状物被夹紧，推力传动轴无法相对传动套筒继续移动，推力传动轴与传动套筒保持相对静止，推力传动轴上的扭矩被传递至传动套筒，进而使得传动套筒相对底座转动，传动套筒带动安装在其上的夹紧机构转动，装夹于夹紧机构内的待旋拧管状物跟随旋转。由于传动套筒的外侧与底座的内侧螺纹连接，传动套筒相对底座连续的向前移动，进而实现待旋拧管状物的自动旋拧。当完成旋拧后，推力传动轴停止转动，限位机构再次对传动套筒进行限位，之后启动推力传动轴发生反转，推力传动轴远离夹紧机构移动，进而联动所述夹紧机构移动至松开状态，便于取出完成旋拧装配的物体。夹紧机构松开到位后，推力传动轴无法继续相对传动套筒发生转动，之后再次解除限位机构对传动套筒的限位并启动推力传动轴转动，传动套筒反向移动至初始状态，以备下一次旋拧动作。该装置能够自动的实现管状物的旋拧装配，可减少装配线工人数、提高生产效率、提升产品质量。

进一步地，传动机构还包括滑块和滑块连杆，所述夹紧机构包括第一夹持片和第二夹持片，所述第一夹持片通过两个间隔设置的连架杆铰接在所述传动套筒的一侧，所述第二夹持片通过两个间隔设置的连架杆铰接在所述传动套筒的另一侧，所述第一夹持片和所述第二夹持片分别与所述传动套筒构成铰链四杆机构，所述推力传动轴在在靠近所述夹紧机构的一端设置有凹槽，所述滑块设置于所述凹槽内，所述滑块连杆一端与所述滑块铰接，另一端与所述连架杆活动连接。

进一步地，所述连架杆上设置有条形槽，所述滑块连杆在所述条形槽内滑动行程等于所述第一夹持片和第二夹持片发生相对移动的最大距离。

进一步地，所述第一夹持片和第二夹持片为扇形圆环结构，所述第一夹持片和第二夹持片相对移动至夹紧状态时，共同组成上端开口大下端开口小的夹持结构。

进一步地，所述底座和所述传动套筒均设置为一端为圆环状，另一端为敞口状，所述底座的圆环内侧具有第一内螺纹，所述传动套筒的圆环外侧具有第一外螺纹，所述第一内螺纹与所述第一外螺纹啮合；所述传动套筒的圆环内侧具有第二内螺纹，所述推力传动轴的外侧具有第二外螺纹，所述第二内螺纹与所述第二外螺纹啮合，所述夹紧机构位于所述传动套筒的敞口状段，所述连架杆铰接在所述传动套筒的敞口状段的切口上。

进一步地，所述传动套筒的圆环状段的内侧包括螺纹段和无螺纹段，所述无螺纹段的内径小于所述螺纹段的内径。

进一步地，所述铰链四杆机构为平行铰链四杆机构。

进一步地，所述限位机构包括销轴和气缸，所述传动套筒上设置限位槽，所述气缸用于驱动所述销轴指向所述限位槽移动，所述限位槽的长度大于等于所旋拧物的螺纹行程与销轴的宽度之和。

进一步地，所述限位机构还包括卡槽，所述卡槽固定设置在所述底座上以供所述销轴穿过。

进一步地，所述传动机构还包括电机，所述电机与所述推力传动轴通过花键结构连接，使得所述推力传动轴能够相对所述电机沿传动套筒的轴向移动。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明：

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中传动机构结构示意图；

图3为本发明实施例中夹紧机构结构示意图；

图4为本发明实施例中限位机构结构示意图；

图5为本发明实施例中传动套筒的结构示意图；

图6为本发明实施例中推力传动轴的结构示意图；

图7为图1的左侧视图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图7，本发明实施例一种带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，包括底座1、传动机构2、夹紧机构3以及限位机构4。带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置通过底座1固定安装在装配工位处，用于实现待旋拧管状物的上料。

其中，传动机构2包括推力传动轴23以及传动套筒22，推力传动轴23设置为与底座1同轴且可相对底座1转动，具体地，推力传动轴23通过电机21驱动转动。传动套筒22套装于推力传动轴23的外侧，传动套筒22的内侧与推力传动轴23的外侧螺纹连接，底座1套装于传动套筒22的外侧，底座1的内侧与传动套筒22的外侧螺纹连接，进而实现了推力传动轴23、传动套筒22以及底座1的由内到外的套装。

限位机构4安装于底座1上，限位机构4用于限制传动套筒22转动。具体地，限位机构4包括销轴42和气缸41，传动套筒22上设置限位槽，气缸41驱动销轴42指向限位槽往复移动，以实现传动套筒22的转动限制。

夹紧机构3用于夹持待旋拧管状物，夹紧机构3活动安装于传动套筒22且位于传动套筒22的转动中心，当传动套筒22带动夹紧机构3转动时，确保待旋拧管状物保持与传动套筒22的转动轴同心设置。推力传动轴23与夹紧机构3联动，推力传动轴23朝向夹紧机构3移动时，联动夹紧机构3移动至夹紧状态，推力传动轴23远离夹紧机构3移动时，联动夹紧机构3移动至松开状态，传动套筒22外侧螺纹的螺距与待旋拧管状物接口处的螺距保持一致。

本发明装置中，首先通过限位机构4对传动套筒22进行限位，传动套筒22不发生转动。初始状态下，夹紧机构3处于松开状态，便于放置待旋拧的管状物。完成待旋拧管状物的放置后，推力传动轴23发生转动，推力传动轴23在传动套筒22的内螺纹的导向下指向夹紧机构3移动。由于推力传动轴23与夹紧机构3联动，当推力传动轴23朝向夹紧机构3移动时，能够联动夹紧机构3移动至夹紧状态，进而完成待旋拧管状物的夹紧。之后解除传动套筒22的限位，推力传动轴23继续转动，由于待旋拧管状物被夹紧，推力传动轴23无法相对传动套筒22继续移动，推力传动轴23与传动套筒22保持相对静止，推力传动轴23上的扭矩被传递至传动套筒22，进而使得传动套筒22相对底座1转动，传动套筒22带动安装在其上的夹紧机构3转动，装夹于夹紧机构3内的待旋拧管状物跟随旋转。由于传动套筒22的外侧与底座1的内侧螺纹连接，传动套筒22相对底座1连续的向前移动，进而实现待旋拧管状物的自动旋拧。当完成旋拧后，推力传动轴23停止转动，限位机构4再次对传动套筒22进行限位，之后启动推力传动轴23发生反转，推力传动轴23远离夹紧机构3移动，进而联动夹紧机构3移动至松开状态，便于取出完成旋拧装配的物体。夹紧机构3松开到位后，推力传动轴23无法继续相对传动套筒22发生转动，之后再次解除限位机构4对传动套筒22的限位并启动推力传动轴23转动，传动套筒22反向移动至初始状态，以备下一次旋拧动作。该装置能够自动的实现管状物的旋拧装配，可减少装配线工人数、提高生产效率、提升产品质量。

本实施例中，底座1和传动套筒22均设置为一端为圆环状，另一端为敞口状，底座1的圆环内侧具有第一内螺纹，传动套筒22的圆环外侧具有第一外螺纹，第一内螺纹与第一外螺纹啮合；传动套筒22的圆环内侧具有第二内螺纹，推力传动轴23的外侧具有第二外螺纹，第二内螺纹与第二外螺纹啮合，夹紧机构3位于传动套筒22的敞口状段，便于实现待旋拧管状物的上料以及完成装配的管状物的下料。

同时，传动套筒22的敞口状段为半圆环状，夹紧机构3安装在传动套筒22的敞口状段的切口上。传动机构2还包括滑块24和滑块连杆25，夹紧机构3包括第一夹持片和第二夹持片，第一夹持片通过两个间隔设置的连架杆33铰接在传动套筒22一侧的切口上，第二夹持片通过两个间隔设置的连架杆33铰接在传动套筒22另一侧的切口上。第一夹持片和第二夹持片分别与传动套筒22构成铰链四杆机构。推力传动轴23在在靠近夹紧机构3的一端设置有凹槽，滑块24设置于凹槽内，当推力传动轴23转动时，滑块连杆25能够始终保持在同一平面状态；滑块连杆25一端与滑块24铰接，另一端与连架杆33活动连接。

优选地，铰链四杆机构为平行铰链四杆机构。即位于同一侧的连架杆33相互平行设置，确保第一夹持片和第二夹持片始终保持平行，有利于夹紧待旋拧管状物。

需要理解的是，构成一个铰链四杆机构所需要的连架杆33的数量不限于2个。在其他的一些实施例中，为了增强铰链四杆机构的稳定性，可使用3个甚至更多个。

本实施例中，构成一个铰链四杆机构的连架杆33的数量为两个，传动套筒22的敞口状段的一侧的切口上间隔加工有两个螺纹孔，两个螺纹孔之间形成用于构成铰链四杆机构的机架31，连架杆33一端通过螺栓安装在螺纹孔内，并保持连架杆33可以相对传动套筒22转动，连架杆33另一端与第一夹持片或第二夹持片的侧部铰接。

进一步地，连架杆33上设置有条形槽，滑块连杆25的端部嵌入至条形槽内，滑块连杆25在条形槽内滑动行程等于第一夹持片和第二夹持片发生相对移动的最大距离。夹紧机构3通过滑块连杆25与推力传动轴23联动，通过对条形槽的长度限定，确保第一夹持片和第二夹持片之前的最大距离以及第一夹持片和第二夹持片之前的最小距离可控。即条形槽的长度决定了夹紧机构3的夹紧和松开的行程。

优选地，第一夹持片和第二夹持片为扇形圆环结构，第一夹持片和第二夹持片相对移动至夹紧状态时，共同组成上端开口大下端开口小的夹持结构32。此夹持结构32适用于待旋拧管状物的下料，确保上料容易及上料后物料不掉落。

进一步优选，传动套筒22的圆环状段的内侧包括螺纹段和无螺纹段，无螺纹段的内径小于螺纹段的内径。推力传动轴23为阶梯轴，无螺纹段远离夹紧机构3设置，无螺纹段的内径小于螺纹段的内径。在夹紧机构3执行松开动作时，推力传动轴23远离夹紧机构3移动。当推力传动轴23移动至其轴肩与无螺纹段抵接时，推力传动轴23停止移动，夹紧机构3处于最大松开状态。此时推力传动轴23在无螺纹段的限位下，恢复至初始位置，以待下一次的下料。

进一步地，限位槽的长度大于等于所旋拧物的螺纹行程与销轴42的宽度之和，如此一来，确保传动套筒22在其最大的前后移动行程内，销轴42均能插入至限位槽进行限位。

进一步地，限位机构4还包括卡槽43，卡槽43固定设置在底座1上以供销轴42穿过。通过设置卡槽43以增强销轴42的刚性，保证限位的稳定性。

一些实施例中，电机21与推力传动轴23通过花键结构连接，使得推力传动轴23能够相对电机21沿传动套筒22的轴向移动，此结构简单实用。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，其特征在于：包括底座、传动机构、夹紧机构以及限位机构；所述带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置通过底座固定安装在装配工位处，所述传动机构包括推力传动轴以及传动套筒，所述推力传动轴设置为与所述底座同轴且可相对所述底座转动，所述传动套筒套装于所述推力传动轴的外侧，所述传动套筒的内侧与所述推力传动轴的外侧螺纹连接，所述底座套装于所述传动套筒的外侧，所述底座的内侧与所述传动套筒的外侧螺纹连接，所述限位机构安装于所述底座上，所述限位机构用于限制所述传动套筒转动；所述夹紧机构活动安装于所述传动套筒且位于所述传动套筒的转动中心，所述推力传动轴与所述夹紧机构联动，所述推力传动轴朝向所述夹紧机构移动时，联动所述夹紧机构移动至夹紧状态，所述推力传动轴远离所述夹紧机构移动时，联动所述夹紧机构移动至松开状态，传动套筒外侧螺纹的螺距与待旋拧管状物接口处的螺距保持一致。

2.根据权利要求1所述的带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，其特征在于：传动机构还包括滑块和滑块连杆，所述夹紧机构包括第一夹持片和第二夹持片，所述第一夹持片通过两个间隔设置的连架杆铰接在所述传动套筒的一侧，所述第二夹持片通过两个间隔设置的连架杆铰接在所述传动套筒的另一侧，所述第一夹持片和所述第二夹持片分别与所述传动套筒构成铰链四杆机构，所述推力传动轴在在靠近所述夹紧机构的一端设置有凹槽，所述滑块设置于所述凹槽内，所述滑块连杆一端与所述滑块铰接，另一端与所述连架杆活动连接。

3.根据权利要求2所述的带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，其特征在于：所述连架杆上设置有条形槽，所述滑块连杆在所述条形槽内滑动行程等于所述第一夹持片和第二夹持片发生相对移动的最大距离。

4.根据权利要求3所述的带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，其特征在于：所述第一夹持片和第二夹持片为扇形圆环结构，所述第一夹持片和第二夹持片相对移动至夹紧状态时，共同组成上端开口大下端开口小的夹持结构。

5.根据权利要求4所述的带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，其特征在于：所述底座和所述传动套筒均设置为一端为圆环状，另一端为敞口状，所述底座的圆环内侧具有第一内螺纹，所述传动套筒的圆环外侧具有第一外螺纹，所述第一内螺纹与所述第一外螺纹啮合；所述传动套筒的圆环内侧具有第二内螺纹，所述推力传动轴的外侧具有第二外螺纹，所述第二内螺纹与所述第二外螺纹啮合，所述夹紧机构位于所述传动套筒的敞口状段，所述连架杆铰接在所述传动套筒的敞口状段的切口上。

6.根据权利要求5所述的带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，其特征在于：所述传动套筒的圆环状段的内侧包括螺纹段和无螺纹段，所述无螺纹段的内径小于所述螺纹段的内径。

7.根据权利要求2所述的带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，其特征在于：所述铰链四杆机构为平行铰链四杆机构。

8.根据权利要求1至7任一项所述的带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，其特征在于：所述限位机构包括销轴和气缸，所述传动套筒上设置限位槽，所述气缸用于驱动所述销轴指向所述限位槽移动，所述限位槽的长度大于等于所旋拧物的螺纹行程与销轴的宽度之和。

9.根据权利要求8所述的带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，其特征在于：所述限位机构还包括卡槽，所述卡槽固定设置在所述底座上以供所述销轴穿过。

10.根据权利要求1至7任一项所述的带螺纹接口管状物连接的自动旋拧装置，其特征在于：所述传动机构还包括电机，所述电机与所述推力传动轴通过花键结构连接，使得所述推力传动轴能够相对所述电机沿传动套筒的轴向移动。

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