CN113334050A - 一种应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，涉及装配设备，特别涉及一种应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，包括第一下料机构、布料机构、推出机构、第二下料机构和可升降及摆动的电动扳手，其中，第一下料机构、第二下料机构分别用于螺栓、垫片的分拣、排布，布料结构实现将螺栓、垫片分配到不同工位，推出机构用于将螺栓与垫片装配，电动扳手用于将装配好的螺栓、垫片移动至待旋紧处并旋紧，本申请通过各个机构之间的相互联动实现了螺栓垫片的智能排布、装配和拆卸，无需介入过多的人工，在智能性、精细性、可操作性等方面均有所突破，克服了现有技术中装配不合格、拆卸不合格的问题，实现了全程自动化。

Description

一种应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置

技术领域

本发明涉及装配设备，特别涉及一种应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置。

背景技术

螺栓是一种常用于机械装配领域的零件，包括螺头和螺杆，在使用时辅以垫片，避免螺头将连接件划伤。在当前轨道交通中新轨铺设、更换以及钢轨的应力放散工程中，螺栓、垫片的分配和螺栓的装卸都是以传统的劳动密集型方式进行，不但耗费大量的人力物力，也经常容易出现各种问题，如垫片与螺栓装配时的多穿、少穿，垫片、螺栓分配效率低、螺栓装配过程中扭矩不合规等等问题，因此在机械装配领域中，急需一种全自动化设备，实现螺栓、垫片的分拣、装配以及装卸。

发明内容

本发明提供了一种应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其目的是为了解决现有技术不能实现自动化装配和拆卸的问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，包括：

第一下料机构，包括用于螺栓下料的第一下料筒，所述第一下料筒的侧壁设置有第一出料口，所述第一出料口处设置有接引桥，所述接引桥与第一下料筒的侧壁相切；

布料机构，包括承载板，所述承载板的一端设置有格挡板，另一端与接引桥连接，所述格挡板与承载板间隔设置，所述承载板下方设置有支撑板，所述支撑板上设置有第一通槽和第二通槽，所述第一通槽设置在格挡板与承载板形成的间隙的正下方，所述第二通槽与第一通槽平行，所述支撑板上还设置有分配曲柄，所述分配曲柄包括移动件，所述移动件在第一通槽和第二通槽之间直线往复运动，所述移动件包括左右设置第一侧板及设置在第一侧板之间的横板，所述第一通槽、移动件内设置设置有可回缩的支撑组件，所述支撑组件可支撑螺栓并在较大的作用力下允许螺栓通过支撑组件，所述第一通槽和第二通槽的底端设置有滑轨，所述滑轨包括两根平行设置的轨道；

推出机构，包括推出横梁，在所述推出横梁的两端设置有推出杆，两个所述推出杆之间的距离与第一通槽到第二通槽之间的距离相同，所述推出杆朝向布料机构一侧设置有容纳螺栓的凹槽；

第二下料机构，包括用于垫片下料的第二下料筒，所述第二下料筒的侧壁设置有第二出料口，所述第二出料口处设置有滑动通道，所述滑动通道垂直的设置在第一通槽靠近推出机构一侧，所述推出杆向前运动时将垫片装配至螺栓上；

可升降及摆动的电动扳手，所述电动扳手可抓取第一通槽和移动件内的螺栓并沿滑轨向下摆动。

优选的，所述第一下料机构还包括可转动的第一托盘，所述第一托盘设置在第一下料筒内，所述第一托盘用以承载螺栓，所述第一下料筒的内壁上设置有拨块，所述拨块设置于第一托盘的上方，所述第一托盘与拨块之间还设置有筛选组件，所述筛选组件呈扇形，所述筛选组件固定于所述第一下料筒的内壁，所述筛选组件在朝向第一托盘转动的反方向设置有坡面，所述坡面设置有缺口，所述筛选组件高于第一托盘约一个螺杆的高度，所述缺口高于第一托盘约一个螺头的高度，所述筛选组件上设置有第一拨销和第二拨销，所述第一拨销设置在筛选组件靠近圆心处，所述第二拨销设置在筛选组件靠近第一下料筒内壁一侧，且所述第一拨销与所述第二拨销之间的距离大于螺栓的长度。

优选的，所述格挡板上设置有格挡组件，所述格挡组件包括本体，所述本体具有空腔，所述空腔内设有拨舌，所述拨舌朝向承载板一侧设置承托柱，所述拨舌远离承载板的一侧设置有导引柱，所述导引柱与本体的内壁之间设置有第一弹簧，所述承托柱可与承载板的侧面抵接，所述拨舌位于活动件的运动路径上。

优选的，所述支撑组件包括空腔体，所述空腔体内设置有至少一组定位珠，每组所述定位珠相向设置，每组所述定位珠通过第二弹簧与空腔体抵接，两个空腔体之间的距离大于螺头的宽度，两组定位珠之间的距离小于螺杆的宽度。

优选的，所述电动扳手包括扭矩差值传动组件和电动扳手组件，所述扭矩差值传动组件包括升降结构、转动结构和传动结构，所述升降结构包括顶板，所述顶板设置有穿过顶板的丝杠，所述丝杠螺接有滑动底板，所述电动扳手组件设置在滑动底板的下端面，所述转动结构包括两个平行设置的第二侧板，各所述第二侧板的上端与顶板固定连接，各所述第二侧板的底端设置有转动轴，至少一个转动轴上设置有非圆齿轮和一个与非圆齿轮啮合的主动齿轮轴，所述传动结构设置在滑动底板上，包括主动齿轮和齿轮传动组，所述齿轮传动组包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及传动齿轮，所述主动齿轮与第一齿轮啮合，所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮套设于同一传动轴上，所述传动齿轮设置于传动轴的下方且与第三齿轮啮合，所述传动齿轮与电动扳手组件的主轴传动连接，所述传动轴上套设有电磁扭矩离合器，所述电磁扭矩离合器与第三齿轮可拆卸连接。

优选的，所述主动齿轮包括第一齿部和设置于第一齿部端部的第二齿部，所述第一齿轮与第一齿部啮合，所述第二齿轮与第二齿部啮合，所述第一齿轮的齿轮直径小于第二齿轮的直径，所述第一齿部直径大于第二齿部直径，所述第一齿轮与传动轴、第二齿轮与传动轴之间分别设置有第一单向轴承和第二单向轴承，所述第一单向轴承与第二单向轴承转动方向相反。

优选的，所述电动扳手组件包括外壳，所述外壳内设置有主轴和套筒顶杆，所述主轴与传动齿轮传动连接，所述套筒顶杆远离主轴的一端设置有双轴陀螺仪，所述双轴陀螺仪的下端设置有用于安装螺杆的安装部，所述外壳内还设置有冲击模块，所述冲击模块包括冲击块、从动冲击筒和压套，所述冲击块环设于主轴的外缘，所述主轴的外表面设置有引导槽，所述引导槽为螺旋上升状，所述引导槽内设置有钢珠，所述冲击块可在钢珠的作用下沿引导槽向上运动，所述从动冲击筒与主轴传动连接，所述压套设置于冲击块内，且压套的外缘与冲击块的内缘间隙配合，压套的内缘与主轴的外缘固定连接，所述压套与冲击块之间有阻止两者靠近的作用力。

优选的，所述套筒顶杆套设于从动冲击筒内，所述从动冲击筒在侧壁设置有竖直方向的腰型槽，所述套筒顶杆设置有顶杆销，所述顶杆销位于腰型槽内且可在腰型槽中上下移动，所述从动从动冲击筒内设置有从动弹簧，所述从动弹簧一端与主轴抵接，另一端与套筒顶杆抵接，所述套筒顶杆位于双轴陀螺仪一端套设有高度定位元件，所述电动扳手组件的升降路径上设置有用于检测高度定位元件的传感器。

优选的，所述传动齿轮与主轴之间还设置有摆线针轮减速箱。

优选的，所述第二下料机构还包括可转动的第二托盘，所述第二托盘设置在第二下料筒内，所述第二下料筒内还设置有月牙板，所述月牙板固定于第二下料筒的内壁，且月牙板高于垫片的高度，所述第二出料口低于月牙板的高度。

本发明的上述方案有如下的有益效果：

本申请通过各个机构之间的相互联动实现了螺栓垫片的智能排布、装配和拆卸，无需介入过多的人工，在智能性、精细性、可操作性等方面均有所突破，克服了现有技术中装配不合格、拆卸不合格的问题，实现了全程自动化。

附图说明

图1是本发明的整体示意图；

图2是第一下料机构示意图；

图3是布料机构示意图；

图4是图3中A部分的放大示意图；

图5第二下料机构示意图；

图6是第一、二下料机构与布料机构的示意图；

图7是布料机构与推出机构的示意图；

图8是电动扳手的示意图；

图9是传动结构的剖视图图；

图10是电动扳手组件的剖视图。

【附图标记说明】

1-车架、11-走行机构、12-储料仓、13-定位梁、14-横梁、15-轴承；

2-第一下料机构、21第一下料筒、22-接引桥、23-第一托盘、24第一波轮、25-拨块、26-筛选组件、261-第一拨销、262-第二拨销；

3-布料机构、31-承载板、32-格挡板、33-支撑板、34-第一通槽、35-第二通槽、36-分配曲柄、361-活动件、362-支撑组件、3621-空腔体、3622-定位珠、363-第一曲柄、364-第二曲柄、37-格挡组件、371-本体、372-拨舌、373-承托柱、374-导引柱、38-支撑部、39-滑道；

4-推出机构、41-推出横梁、42-推出杆、43-输出件、44-推出连接销、45-中心腰槽；

5-第二下料机构、51-第二下料筒、52-第二托盘、53-第二波轮、54-月牙板、55-滑动通道；

6-电动扳手、61-扭矩差值传动组件、611-升降结构、6111-顶板、6112-丝杠、6113-滑动底板、6114-中板、6115-引导柱、6116-减震柱、612-转动结构、6121-第二侧板、6124-主动齿轮轴、613-传动结构、6131-主动齿轮、6132-齿轮传动组、61321-第一齿轮、61322-第二齿轮、61323-第三齿轮、61324-传动齿轮、61325-传动轴、61326-第一单向轴承、61327-第二单向轴承、61328-电磁扭矩离合器、62-电动扳手组件、621-外壳、622-套筒顶杆6221-顶杆销、623-主轴、6231-引导槽、6232-钢珠、624-双轴陀螺仪、625-安装部、626-冲击模块、6261-冲击块、6262-从动冲击筒、6263-压套、627-摆线针轮减速箱、628-高度定位元件。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1-10所示，本发明的实施例提供了一种应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置。包括车架1，车架1上设置有控制中心，车架1底部设置有走行机构11，该走行机构11通过电机和操作中心控制，对于该部分可以采用现有技术实现。

在车架1上设置有第一下料机构2、布料机构3、推出机构4、第二下料机构5和可升降及摆动的电动扳手6。其中，第一下料机构2、第二下料机构5分别用于螺栓、垫片的分拣、排布，布料结构实现将螺栓、垫片分配到不同工位，推出机构4用于将螺栓与垫片装配，电动扳手6用于将装配好的螺栓、垫片移动至待旋紧处并旋紧。

具体来说，第一下料机构2包括圆筒状的第一下料筒21，第一下料筒21的顶部开口设置便于将螺栓放入第一下料筒21内。在第一下料筒21的侧壁还设置有第一出料口，第一出料口用于与接引桥22连接。

在第一下料筒21内设置有第一托盘23和第一波轮24，其中第一波轮24与第一波轮电机传动连接，第一波轮24带动第一托盘23转动。优选的，第一波轮24与第一托盘23均为圆形，且第一波轮24的直径小于第一托盘23的直径，第一波轮24与第一下料筒21之间构成用于排列螺栓的排列区，更进一步的，在第一下料筒21中设置有拨块25，拨块25设置在第一托盘23的上方，一般的高度为1.1-1.2倍螺头的宽度。拨块25用于拨动第一下料筒21内的螺栓，使其合规排布。在本申请中，合规排布是指螺头远离第一托盘23的圆形且各个螺栓呈放射性排布。

进一步的，部分螺栓在拨块25的拨动下仍未合规，需要重复进行拨动、排布，因此在第一下料筒21内还设置有筛选组件26，筛选组件26呈扇形，筛选组件26位于第一托盘23的上方，同时位于拨块25的下方。筛选组件26固定在第一下料筒21的内壁上。筛选组件26在第一托盘23转动的反方向设置有坡面。筛选组件26上设置有第一拨销261和第二拨销262，第一拨销261设置在筛选组件26靠近圆心处，第二拨销262设置在筛选组件26靠近第一下料筒21处。第一拨销261与第二拨销262之间的距离大于螺栓的长度。

在坡面上设置有缺口，该缺口设置在坡面靠近第一下料筒21侧壁的一边，坡面的底端距离第一托盘23的高度为一个螺杆的距离，缺口距离第一托盘23的高度为一个螺头的距离。

当第一下料筒21工作时，首先由拨块25对无序的螺栓进行排布，若螺栓合规排布，螺栓可在拨块25的下方无碍通过；当螺栓不合规排布时，螺栓会与拨块25发生碰撞，进而改变螺栓的位置、方向，此为第一次调整。若经过第一次调整后的螺栓合规，则螺栓可在筛选组件26的下方无碍通过，并经由第一出料口滚动至接引桥22及后续机构上。若经过第一次调整后仍无法合规，导致螺栓无法从筛选组件26的下方经过，则在坡面的引导下，螺栓滚动经过筛选组件26上，与第一拨销261和第二拨销262发生碰撞，再次调整螺栓的位置和方向，此为第二次调整。经过第二次调整的螺栓再次滚落至第一托盘23上。经过多次第一次调整、第二次调整，螺栓最终合规并经第一出料口推出。

由于第一下料筒21内无法存储大量的螺栓，因此在第一下料筒21的上方设置有储料仓12，储料仓12内可大量存储螺栓，螺栓自储料仓12向第一下料筒21掉落。储料仓12在底部可设置电磁阀，控制螺栓的掉落频率和数量。第一波轮电机、电磁阀与控制中心信号连接。

前述的接引桥22与第一下料筒21相切，使得螺栓在第一托盘23的带动下运动至接引桥22上。优选的，接引桥22选择板材。

进一步的，布料机构3包括承载板31，在承载板31的一端设置有格挡板32，承载板31的另一端通过接引桥22与第一下料结构连接。布料机构3与第一下料机构2位于同一水平面。前述的格挡板32与承载板31之间间隔设置形成供螺栓掉落的间隙；在承载板31的下方设置有支撑板33，支撑板33优选的与承载板31平行设置，在支撑板33上设置有平行的第一通槽34和第二通槽35，第一通槽34优选在设置在间隙的正下方，第二通槽35设置在远离格挡板32的一侧。第一通槽34和第二通槽35即为双工位。在支撑板33上还设置有分配曲柄36，该分配曲柄36可在第一通槽34和第二通槽35内直线往复运动以将由缝隙掉落的螺栓移动至第二通槽35上。

前述的分配曲柄36包括活动件361，该活动件361包括左右设置的第一侧板，在两个第一侧板之间还设置有连接第一侧板的横板。为了实现活动件361带动螺栓移动，本申请还对活动件361的结构进行了限定，具体来说，其中靠近第一通槽34一侧的第一侧板高度为一个螺头的高度，远离第一通槽34一侧的第一侧板高度为两个螺头的高度，两个第一侧板之间的距离为一个螺头的宽度。横板设置在两个第一侧板的侧面上端，以方便推出杆42将两第一侧板之间的螺栓推出。第一通槽34和两个第一侧板之间均设置有支撑组件362。

当螺栓自间隙掉落时，活动件361位于间隙的正下方，两个螺栓依次掉落，当活动件361向第二通槽35方向运动时，后序螺栓在惯性的作用下，脱出活动件361落入第一通槽34内，并由支撑组件362支撑，前序螺栓在活动件361的带动下运动至第二通槽35上方。

前述的分配曲柄36还包括第一曲柄361、第二曲柄364和曲柄电机，其中第一曲柄361一端与活动件361转动连接，另一端与第二曲柄364转动连接。第二曲柄364的另一端与曲柄电机转动连接，曲柄电机带动第一曲柄361和第二曲柄364转动，进而使得活动件361可在第一通槽34和第二通槽35之间直线往复运动。曲柄电机与控制中心信号连接。

前述的支撑组件362包括空腔体3621，在空腔体3621内设置有至少一组定位珠3622，每组定位珠3622相向设置，定位珠3622通过第二弹簧与空腔体3621抵接。支撑组件362通过定位珠3622的回缩实现螺栓支撑和脱离。

优选的，两个空腔体3621之间的距离大于螺头的宽度，相向的两组定位珠3622之间的距离小于螺杆的宽度。

由于格挡板32与承载板31的间隙，导致螺栓在下料结构的作用下不断的由间隙中落下，不方便控制螺栓的下料频率，故此，本申请还提供了一种格挡组件37，发挥了各部件的联动性，也使得螺栓的掉落数量更加方便的控制。

承载板31与支撑板33纵向间隔两个螺头宽度设置。

在格挡板32上设置有格挡组件37，格挡组件37包括本体371，该本体371具有空腔，在空腔内设置有拨舌372，拨舌372朝向承载板31的一侧设置有承托柱373，在拨舌372远离承载板31的一侧设置有导引柱374，拨舌372可在空腔内移动并且与承载板31的侧面发生抵接。

优选的，导引柱374与本体371的内壁之间设置有第一弹簧。

拨舌372设置在活动件361的运动路径上。

当活动件361向第一通槽34方向移动时，与拨舌372发生接触进而带动承托柱373与承载板31分离，位于承载板31上的螺栓掉落，当掉落两根螺栓时，第三根螺栓受到支撑板33与承载板31之间的空间限制无法掉落；活动件361向第二通槽35方向移动，与拨舌372发生脱离，承托柱373与承载板31闭合，阻止承载板31上的螺栓掉落，保证了活动件361与拨舌372接触时，只有两根螺栓掉落。

在前面第一下料筒21的持续下料中，位于承载板31上的螺栓与本体371发生挤压并产生反作用力，该反作用力传递至第一下料筒21内，使得第一下料筒21内的螺栓排布更加紧密。

第二下料机构5包括滑动通道55和第二下料筒51，第二下料筒51中的垫片经由滑动通道55滑落至支撑板33上。优选的，第二下料机构5设置在布料机构4的上方，滑动通道55为四分之一圆，滑动通道55的末端垂直的设置在第一通槽34和第二通槽35内靠近推出结构的一侧。优选的，第二下料机构5高于布料机构3。

前述的第二下料筒51内设置有第二托盘52和第二波轮53，第二托盘52与第二波轮53同心设置，第二波轮53由第二波轮电机驱动，第二波轮53带动第二托盘52转动。在第二下料筒51内还设置有月牙板54，月牙板54固定的设置在第二下料筒51的内壁上，月牙板54高于垫片的高度，第二下料筒51的侧壁设置有第二出料口，第二出料口低于月牙板54的高度，前述的滑动通道55垂直的设置在第二出料口上。滑动通道55为四分之一圆保证了垫片在滑动通道55中滑动时不容易发生卡顿。优选的，滑动通道55由扁管制成，并在上表面开设有观察槽。第二波轮电机与控制中心信号连接。

前述的推出机构4包括推出横梁41，在推出横梁41的两端设置有推出杆42，推出杆42的方向与螺栓轴向相同，两个推出杆42之间的距离与第一通槽34和第二通槽35之间的距离相同。优选的，推出杆42朝向布料机构3的一侧设置有容纳螺栓的凹槽。

在前述第一通槽34和第二通槽35在靠近推出结构一侧的末端设置有支撑部38，支撑部38向下凹陷，其形状与垫片相配适。滑动通道55的末端垂直于支撑部38，滑动通道55与支撑部38垂直是为了保持垫片竖直，便于螺栓与垫片的装配，避免了因垫片倾斜，造成垫片与螺栓卡死，甚至是从第一通槽34和/或第二通槽35中脱落。

进一步的，前述的推出机构4除包括推出横梁41和推出杆42外，还包括推出电机，推出电机的输出端连接有输出件43，输出件43上设置有推出连接销44；在推出横梁41的长度方向上设置有中心腰槽45，推出连接销44设置在中心腰槽45内，将推出电机的圆周运动转换为推出杆42的直线往复运动。推出电机有控制中心信号连接。

前述的电动扳手6包括扭矩差值传动组件61和电动扳手组件62，其中，扭矩差值传动组件61包括升降结构611，用于升降电动扳手组件62；转动结构612，用于带动升降结构611转动进而带动电动扳手组件62转动；传动结构613，用于驱动电动扳手组件62工作。

当垫片经由推出机构4装配在螺栓上时，会同时带动螺栓向前移动一段距离，此时电动扳手6处于水平状态，螺栓前移时完成电动扳手组件62抓取螺栓的动作，电动扳手组件62通过转动结构612向下转动九十度，进行旋紧。为保证螺栓和垫片在电动扳手组件62转动的过程中不会发生脱离，在第一通槽34和第二通槽35的下方设置有滑道39，所述滑道39由两个滑轨构成，两个滑轨的末端设置有弹性材料，避免电动扳手组件62工作时损坏滑道39的形状。

升降结构611包括顶板6111、在顶板6111设置有穿过顶板6111的丝杠6112，在丝杠6112上螺接有滑动底板6113，滑动底板6113可以被丝杠6112带动实现升降。丝杠6112与丝杠电机传动连接，丝杠电机可以通过正反转的方式实现滑动底板6113的升降。丝杠电机与控制中心信号连接。

进一步的，升降结构611还包括中板6114，该中板6114设置在顶板6111与滑动底板6113之间，前述的丝杠6112穿过中板6114，中板6114与丝杠6112连接，中板6114与丝杠6112在纵向上位置固定。在中板6114上设置错位设置有引导柱6115和减震柱6116，其中引导柱6115的上端固定于顶板6111，下端穿过滑动底板6113并通过固定件将引导柱6115与中板6114固定，避免滑动底板6113在工作中与引导柱6115发生脱离。前述的减震柱6116包括棍体和设置棍体上的减震弹簧，减震弹簧一端与棍体连接，另一端与滑动底板6113连接。在本实施例中减震柱6116的作用是避免滑动底板6113在升降过程中由于升降结构611升降过快造成螺杆与螺母的螺纹错位，减震柱6116存在缓冲的作用力，可在一定程度上修正螺杆与螺母无法对准的情况，特别是在电动扳手组件62工作产生振动时，有较好的纠偏效果。

前述的转动结构612包括两个平行设置的第二侧板6121，各第二侧板6121将前述的顶板6111夹设在两第二侧板6121之间，第二侧板6121的顶端与顶板6111固定连接。在第二侧板6121的底端设置有转动轴，优选的，第二侧板6121的上部为矩形，下部为倒三角形，转动轴设置在倒三角形的顶点处。在至少一个转动轴上设置有一个非圆齿轮和与非圆齿轮啮合的主动齿轮轴6124，主动齿轮轴6124通过主动齿轮轴电机驱动，主动齿轮轴电机与控制中心信号连接。

前述的传动结构613设置在滑动底板6113上，包括主动齿轮6131和齿轮传动组6132，其中齿轮传动组6132包括第一齿轮61321、第二齿轮61322、第三齿轮61323和传动齿轮61324，第一齿轮61321、第二齿轮61322和第三齿轮61323套设于同一传动轴61325上，三者转动的角速度相同。主动齿轮6131与第一齿轮61321啮合并传递动力。第三齿轮61323、传动齿轮61324均为锥齿轮，传动齿轮61324设置在传动轴61325的下方，并与第三齿轮61323啮合。主动齿轮6131通过传动轴61325将动力传递至第三齿轮61323，第三齿轮61323与传动齿轮61324将力的传动方向变为竖直。传动齿轮61324与电动扳手6的主轴623传动连接，实现将主动齿轮6131向电动扳手6的传递转动。主动齿轮6131由控制中心信号连接并控制。

前述的主动齿轮6131包括第一齿部和设置于第一齿部的第二齿部，第一齿部与前述的第一齿轮61321啮合，第二齿部与前述的第二齿轮61322啮合，第一齿轮61321与第二齿轮61322的齿轮直径不同，在第一齿轮61321与传动轴61325、第二齿轮61322与传动轴61325之间分别设置有第一单向轴承61326和第二单向轴承61327，第一单向轴承61326与第二单向轴承61327的转动方向相反。

优选的，在本实施例中，齿轮传动组6132设置有两组，两组中的第一齿轮61321分别与主动齿轮6131啮合。

在本实施例中，第一齿轮61321的齿轮直径小于第二齿轮61322直径，第一齿部大于第二齿部直径。第一单向轴承61326可反向转动，第二单向轴承61327可正向转动。

当主动齿轮6131正向转动时，由第一单向轴承61326带动传动轴61325进行正向转动，此时第二单向轴承61327在正向空转，无法将传动传递至传动轴61325，又由于第一齿轮61321直径小于第二齿轮61322直径，导致传动轴61325传动速度更快。

当主动齿轮6131反向转动时，由第二单向轴承61327带动传动轴61325在反向转动，此时第一单向轴承61326在反向空转，无法将传动传递至传动轴61325，由于第一齿轮61321直径小于第二齿轮61322直径，导致传动轴61325的传动速度更慢。

当将主动齿轮6131反向转动定义为旋松方向、将主动齿轮6131正向转动定义为旋紧方向时，能够快速旋紧，慢速旋松，实现低扭矩值旋紧，高扭矩值旋松，节省了电动扳手6的工作时间，提升了工作效率，也符合螺杆在安装、拆卸中的操作要求。

在传动轴61325上套设有电磁扭矩离合器61328，电磁扭矩离合器61328与第三齿轮61323可拆卸连接。在本申请中，电磁扭矩离合器61328测量传动轴61325的扭矩，也就是间接的测量了电动扳手组件62的扭矩，可以根据电动扳手组件62的扭矩得出螺栓的扭矩，解决了螺栓无法测量扭矩的问题，能够更加直接的判断螺栓的安装是否安装合规，避免了螺杆因超拧或者少拧造成的风险。电磁扭矩离合器61328与控制中心信号连接。

在车架1上设置定位梁13和两个平行设置的横梁14，其中，横梁14上设置有可支撑转动轴的轴承15。当主动齿轮轴6124带动非圆齿轮转动时，转动结构612以轴承15为转动点进行转动，起到调整电动扳手组件62方向的作用。

优选的，非圆齿轮为半圆齿轮，非圆齿轮角度的大小决定电动扳手6转动的极限角度，在本实施例中，电动扳手6转动九十度。

在前述的定位梁13上设置有传感器。优选的，定位梁13设置在电动扳手6升降路径的一侧，便于对电动扳手6的高度进行检测。

前述的电动扳手组件62包括外壳621，在外壳621内设置有套筒顶杆622和与传动齿轮61324连接的主轴623，在套筒顶杆622远离主轴623一端设置有双轴陀螺仪624，双轴陀螺仪624的下端设置有用于安装螺杆的安装部625。在本实施例中，主轴623与套筒顶杆622传动连接，驱动套筒顶杆622带动安装部625工作。在双轴陀螺仪624的上端设置有高度定位元件628，该高度定位元件628用于与传感器感应。

更进一步的，为了避免螺杆在安装过程中，出现螺纹错位的情况，在电动扳手6中还设置了冲击模块626，该冲击模块626包括冲击块6261、从动冲击筒6262和压套6263，其中，冲击块6261环设于主轴623的外缘，冲击块6261可以在主轴623的轴向移动，在主轴623的外表面设置有引导槽6231，该引导槽6231为螺旋上升状，在本实施例中，引导槽6231为两个。引导槽6231内设置有钢珠6232，在主轴623的转动下，钢珠6232推动冲击块6261向上运动，当冲击块6261位于引导槽6231的顶端时，钢珠6232与冲击块6261发生脱离，钢珠6232回落于引导槽6231的底端，冲击块6261缺少钢珠6232的支撑，在重力的作用下，向下掉落。

前述的从动冲击筒6262与主轴623传动连接，套筒顶杆622与从动冲击筒6262卡合连接，前述的压套6263设置在冲击块6261内，且压套6263的外缘与冲击块6261的内缘间隙配合，压套6263的内缘与主轴623的外缘固定连接。在压套6263与冲击块6261之间具有阻止两者靠近的作用力。该作用力可以通过弹簧等弹性元件实现。

套筒顶杆622套设于从动冲击筒6262内，从动冲击筒6262在侧壁上设置有竖直方向的腰型槽，套筒顶杆622的侧壁设置有顶杆销6221，从动冲击筒6262与套筒顶杆622装配后，顶杆销6221位于腰型槽内且可以在腰型槽内进行移动，在从动冲击筒6262内设置有从动弹簧，从动弹簧一端与主轴623抵接，另一端与套筒顶杆622抵接。

当冲击块6261下落时，对从动冲击筒6262产生撞击力，进而使得安装部625也获得撞击力，安装在安装部625的螺杆在撞击力的作用下，发生一次振动，矫正螺母与螺杆螺纹错位的情况。为了避免冲击块6261产生过大的撞击力，直接将螺纹破坏，从动弹簧可缓解该撞击力，并将该撞击力经由从动弹簧缓慢释放，避免了螺纹被破坏。此外，在主轴623与传动齿轮61324之间还设置有摆线针轮减速箱627用于减速，也减缓了冲击块6261沿主轴623上升的频率，间接的避免了冲击块6261频繁的产生撞击力。

本申请中还可以通过加装数据收集机构，并通过控制中心实现数据的收集和展示，便于操作人员输入和查看。

本申请的有益效果有：

1.通过扭矩差值传动组件61实现电动扳手组件62在拧紧和松开时可达到不同扭矩值的要求。

2.基于电磁扭矩离合器61328采集传动轴61325的扭矩值进而获得电动扳手组件62的扭矩值，并可根据该扭矩值作为触发下一工步的条件。

3.电动扳手组件62集成了工作、振动、缓冲、灵巧的优点，满足不同工况下对于电动扳手组件62的要求。

4.整机可通过控制中心自动控制，实现全自动化，可同时对两条铁轨的左右两侧进行旋紧，加工效率更高，操作也更加方便。

5.通过第一下料机构2和第二下料机构5实现螺栓垫片的智能配送，并由布料机构3和推出机构4实现螺栓垫片的装配。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其特征在于：包括：

第一下料机构，包括用于螺栓下料的第一下料筒，所述第一下料筒的侧壁设置有第一出料口，所述第一出料口处设置有接引桥，所述接引桥与第一下料筒的侧壁相切；

布料机构，包括承载板，所述承载板的一端设置有格挡板，另一端与接引桥连接，所述格挡板与承载板间隔设置，所述承载板下方设置有支撑板，所述支撑板上设置有第一通槽和第二通槽，所述第一通槽设置在格挡板与承载板形成的间隙的正下方，所述第二通槽与第一通槽平行，所述支撑板上还设置有分配曲柄，所述分配曲柄包括移动件，所述移动件在第一通槽和第二通槽之间直线往复运动，所述移动件包括左右设置第一侧板及设置在第一侧板之间的横板，所述第一通槽、移动件内设置设置有可回缩的支撑组件，所述支撑组件可支撑螺栓并在较大的作用力下允许螺栓通过支撑组件，所述第一通槽和第二通槽的底端设置有滑轨，所述滑轨包括两根平行设置的轨道；

推出机构，包括推出横梁，在所述推出横梁的两端设置有推出杆，两个所述推出杆之间的距离与第一通槽到第二通槽之间的距离相同，所述推出杆朝向布料机构一侧设置有容纳螺栓的凹槽；

第二下料机构，包括用于垫片下料的第二下料筒，所述第二下料筒的侧壁设置有第二出料口，所述第二出料口处设置有滑动通道，所述滑动通道垂直的设置在第一通槽靠近推出机构一侧，所述推出杆向前运动时将垫片装配至螺栓上；

可升降及摆动的电动扳手，所述电动扳手可抓取第一通槽和移动件内的螺栓并沿滑轨向下摆动。

2.根据权利要求1所述的应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其特征在于：所述第一下料机构还包括可转动的第一托盘，所述第一托盘设置在第一下料筒内，所述第一托盘用以承载螺栓，所述第一下料筒的内壁上设置有拨块，所述拨块设置于第一托盘的上方，所述第一托盘与拨块之间还设置有筛选组件，所述筛选组件呈扇形，所述筛选组件固定于所述第一下料筒的内壁，所述筛选组件在朝向第一托盘转动的反方向设置有坡面，所述坡面设置有缺口，所述筛选组件高于第一托盘约一个螺杆的高度，所述缺口高于第一托盘约一个螺头的高度，所述筛选组件上设置有第一拨销和第二拨销，所述第一拨销设置在筛选组件靠近圆心处，所述第二拨销设置在筛选组件靠近第一下料筒内壁一侧，且所述第一拨销与所述第二拨销之间的距离大于螺栓的长度。

3.根据权利要求1所述的应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其特征在于：所述格挡板上设置有格挡组件，所述格挡组件包括本体，所述本体具有空腔，所述空腔内设有拨舌，所述拨舌朝向承载板一侧设置承托柱，所述拨舌远离承载板的一侧设置有导引柱，所述导引柱与本体的内壁之间设置有第一弹簧，所述承托柱可与承载板的侧面抵接，所述拨舌位于活动件的运动路径上。

4.根据权利要求1所述的应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其特征在于：所述支撑组件包括空腔体，所述空腔体内设置有至少一组定位珠，每组所述定位珠相向设置，每组所述定位珠通过第二弹簧与空腔体抵接，两个空腔体之间的距离大于螺头的宽度，两组定位珠之间的距离小于螺杆的宽度。

5.根据权利要求1所述的应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其特征在于：所述电动扳手包括扭矩差值传动组件和电动扳手组件，所述扭矩差值传动组件包括升降结构、转动结构和传动结构，所述升降结构包括顶板，所述顶板设置有穿过顶板的丝杠，所述丝杠螺接有滑动底板，所述电动扳手组件设置在滑动底板的下端面，所述转动结构包括两个平行设置的第二侧板，各所述第二侧板的上端与顶板固定连接，各所述第二侧板的底端设置有转动轴，至少一个转动轴上设置有非圆齿轮和一个与非圆齿轮啮合的主动齿轮轴，所述传动结构设置在滑动底板上，包括主动齿轮和齿轮传动组，所述齿轮传动组包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮及传动齿轮，所述主动齿轮与第一齿轮啮合，所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮套设于同一传动轴上，所述传动齿轮设置于传动轴的下方且与第三齿轮啮合，所述传动齿轮与电动扳手组件的主轴传动连接，所述传动轴上套设有电磁扭矩离合器，所述电磁扭矩离合器与第三齿轮可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其特征在于：所述主动齿轮包括第一齿部和设置于第一齿部端部的第二齿部，所述第一齿轮与第一齿部啮合，所述第二齿轮与第二齿部啮合，所述第一齿轮的齿轮直径小于第二齿轮的直径，所述第一齿部直径大于第二齿部直径，所述第一齿轮与传动轴、第二齿轮与传动轴之间分别设置有第一单向轴承和第二单向轴承，所述第一单向轴承与第二单向轴承转动方向相反。

7.根据权利要求5或6所述的应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其特征在于：所述电动扳手组件包括外壳，所述外壳内设置有主轴和套筒顶杆，所述主轴与传动齿轮传动连接，所述套筒顶杆远离主轴的一端设置有双轴陀螺仪，所述双轴陀螺仪的下端设置有用于安装螺杆的安装部，所述外壳内还设置有冲击模块，所述冲击模块包括冲击块、从动冲击筒和压套，所述冲击块环设于主轴的外缘，所述主轴的外表面设置有引导槽，所述引导槽为螺旋上升状，所述引导槽内设置有钢珠，所述冲击块可在钢珠的作用下沿引导槽向上运动，所述从动冲击筒与主轴传动连接，所述压套设置于冲击块内，且压套的外缘与冲击块的内缘间隙配合，压套的内缘与主轴的外缘固定连接，所述压套与冲击块之间有阻止两者靠近的作用力。

8.根据权利要求7所述的应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其特征在于：所述套筒顶杆套设于从动冲击筒内，所述从动冲击筒在侧壁设置有竖直方向的腰型槽，所述套筒顶杆设置有顶杆销，所述顶杆销位于腰型槽内且可在腰型槽中上下移动，所述从动从动冲击筒内设置有从动弹簧，所述从动弹簧一端与主轴抵接，另一端与套筒顶杆抵接，所述套筒顶杆位于双轴陀螺仪一端套设有高度定位元件，所述电动扳手组件的升降路径上设置有用于检测高度定位元件的传感器。

9.根据权利要求8所述的应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其特征在于，所述传动齿轮与主轴之间还设置有摆线针轮减速箱。

10.根据权利要求1所述的应用于轨道扣件螺栓智能自动上料作业装置，其特征在于：所述第二下料机构还包括可转动的第二托盘，所述第二托盘设置在第二下料筒内，所述第二下料筒内还设置有月牙板，所述月牙板固定于第二下料筒的内壁，且月牙板高于垫片的高度，所述第二出料口低于月牙板的高度。

Images