CN113414576A - 一种自动螺栓组合机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动螺栓组合机，包括工作台和控制器，工作台上设置有支撑机构、螺栓夹持机构、螺母夹持机构和成品框，支撑机构包括垂直固定于工作台顶部两侧的左支撑杆和右支撑杆，左支撑杆和右支撑杆的顶端垂直连接有横梁，螺栓夹持机构包括放置台、前夹板、后夹板和移动板，螺母夹持机构包括左固定块、右固定块和转动组件，左固定块和右固定块均包括本体、限位块、调节螺丝和固定螺丝。本发明可实现半自动化组装，减少了工人的劳动量，提高了工作效率。

Description

一种自动螺栓组合机
技术领域
本发明属于螺栓加工技术领域，具体涉及一种自动螺栓组合机。
背景技术
随着我国在基础设施中投资的不断增大，对各型螺栓螺母紧固件的需求日益增长，特别是在电力、公路等施工装配场合，大量采用了大规格的螺栓螺母，要求螺栓与螺母搭配成套使用、不得互换，目前对螺母和螺栓进行组合时，一般都是需要人工进行操作，但进行大批量的螺栓和螺母的组装时，人工操作会存在劳动强度大、成本高、工作效率低的问题，鉴于此，有必要研究一种自动螺栓组合机。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可实现半自动化组装，减少工人的劳动量，提高工作效率的自动螺栓组合机。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种自动螺栓组合机，包括工作台和控制器，工作台上设置有支撑机构、螺栓夹持机构、螺母夹持机构和成品框，支撑机构包括垂直固定于工作台顶部两侧的左支撑杆和右支撑杆，左支撑杆和右支撑杆的顶端垂直连接有横梁，螺栓夹持机构包括放置台、前夹板、后夹板和移动板，前夹板和后夹板通过第一滑动组件分别滑动连接于移动板底部的前侧和后侧，移动板的顶端连接有升降组件，升降组件的顶端通过第二滑动组件滑动连接于横梁的底部，螺母夹持机构包括左固定块、右固定块和转动组件，左固定块和右固定块均包括本体、限位块、调节螺丝和固定螺丝，本体的顶部由上至下依次设置有第一凹槽和第二凹槽，本体的侧壁由上至下依次设置有第三凹槽和第四凹槽，限位块设置于第二凹槽中，调节螺丝和固定螺丝分别螺纹连接于第三凹槽和第四凹槽中。
优选地，前述第一滑动组件包括第一左导轨、第一右导轨、两个第一前导块、两个第一后导块以及传动连接于第一前导块和第一后导块的第一滑动电机，第一左导轨和第一右导轨分别安装于移动板底部的左侧和右侧，两个第一前导块分别安装于前夹板顶端的左侧和右侧，两个第一后导块分别安装于后夹板顶端的左侧和右侧，位于移动板左侧的第一前导块和第一后导块分别滑动连接于第一左导轨中，位于移动板右侧的第一前导块和第一后导块分别滑动连接于第一右导轨中，第一滑动电机对应驱动第一前导块和第一后导块的前后移动，以实现前夹板和后夹板的前后移动，从而实现对螺栓头部的夹紧。
再优选地，前述升降组件包括升降杆和固定连接于升降杆顶部的液压缸，升降杆的底部固定连接于移动板的顶端，以实现移动板的升降，液压缸的顶端固定有升降板。
更优选地，前述第二滑动组件包括固定于横梁底部的第二导轨、滑动连接于第二导轨中的第二导块和传动连接第二导块的第二滑动电机，第二导块固定连接于升降板的顶部，通过第二滑动电机驱动第二导块的滑动，以实现螺栓夹持机构的左右移动。
进一步优选地，前述转动组件包括转动电机、第一转轴、第二转轴和第三转轴，第一转轴传动连接于转动电机的顶部，第二转轴和第三转轴通过轴承座分别设置于转动电机两侧的工作台上，第一转轴、第二转轴和第三转轴上分别固定安装有第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，第二齿轮和第三齿轮分别啮合连接于第一齿轮的两侧，通过转动电机的驱动以实现第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的转动。
具体地，前述第一凹槽的侧壁上部与第三凹槽相连通，其底部与第二凹槽相连通，第四凹槽与第二凹槽相连通。
优选地，前述限位块的顶部垂直设置有限位杆，可以插入至螺母中。
再优选地，前述前夹板和后夹板相对的一侧壁的底部均设置有弧形凹槽，便于更稳定的夹住螺栓。
更优选地，前述放置台固定设置于工作台的顶部左侧，放置台的顶部设置有多个等间隔分布的固定槽。
进一步优选地，前述工作台上设置有操作面板，控制器通过导线连接操作面板、第一滑动组件、升降组件、第二滑动组件和转动组件。
本发明的有益之处在于：
（1）本发明的通过螺栓夹持机构可以夹起放在放置台上的多个螺栓，并在升降组件和第二滑动组件的带动下，将螺栓带至螺母夹持机构的上方；通过螺母夹持机构可以固定住多个对应螺母，开启转动组件可以实现多个螺母的旋转，螺母即可以和对应的螺栓螺纹连接，从而完成螺母和对应螺栓之间的组装，组装完成后在第二滑动组件的带动下螺栓被送入成品框中，实现了半自动化组装，减少了工人的劳动量，提高了工作效率；
（2）将固定螺丝螺纹插入第四凹槽中，可起到对限位块的支撑作用，以便将螺母放置在限位块上，拧紧调节螺丝可固定住螺母，再旋出固定螺丝，限位块掉落至第二凹槽中，以避免影响螺母和螺栓的组装；
（3）通过前夹板和后夹板可以固定住多个螺栓，通过调节螺母可以固定住螺母，螺栓和螺母的夹持机构均适用于多个尺寸的螺栓和螺母，适用范围广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中螺栓夹持机构的侧面图；
图3是本发明中螺母夹持机构的结构示意图；
图4是本发明中左固定块的剖视图；
图5是本发明中左固定块固定螺母时的示意图；
图6是本发明中螺栓和螺母处于连接状态时的示意图。
图中附图标记的含义：1、工作台，2、成品框，3、左支撑杆，4、右支撑杆，5、横梁，6、放置台，7、前夹板，8、后夹板，9、移动板，10、第一前导块，11、螺栓，12、升降杆，13、升降板，14、第二导块，15、左固定块，15.1、本体，15.11、第一凹槽，15.12、第二凹槽，15.13、第三凹槽，15.14、第四凹槽，15.2、限位块，15.21、限位杆，15.3、调节螺丝，15.4、固定螺丝，16、右固定块，17、转动电机，18、第一转轴，19、第二转轴，20、第三转轴，21、轴承座，22、第一齿轮，23、第二齿轮，24、第三齿轮，25、螺母。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
参见图1，本发明的一种自动螺栓组合机，包括工作台1和控制器，工作台1上设置有支撑机构、螺栓夹持机构、螺母夹持机构和成品框2，支撑机构包括垂直固定于工作台1顶部两侧的左支撑杆3和右支撑杆4，左支撑杆3和右支撑杆4的顶端垂直连接有横梁5。
参见图2，螺栓夹持机构包括放置台6、前夹板7、后夹板8和移动板9，放置台6固定设置于工作台1的顶部左侧，放置台6的顶部设置有多个等间隔分布的固定槽，可将多个螺栓11依次摆放在固定槽中。
前夹板7和后夹板8通过第一滑动组件分别滑动连接于移动板9底部的前侧和后侧，第一滑动组件包括第一左导轨、第一右导轨、两个第一前导块10、两个第一后导块以及传动连接于第一前导块10和第一后导块的第一滑动电机，第一左导轨和第一右导轨分别安装于移动板9底部的左侧和右侧，两个第一前导块10分别安装于前夹板7顶端的左侧和右侧，两个第一后导块分别安装于后夹板8顶端的左侧和右侧，位于移动板9左侧的第一前导块10和第一后导块分别滑动连接于第一左导轨中，位于移动板9右侧的第一前导块10和第一后导块分别滑动连接于第一右导轨中，第一滑动电机对应驱动第一前导块10和第一后导块的前后移动，以实现前夹板7和后夹板8的前后移动，从而实现对螺栓11头部的夹紧。前夹板7和后夹板8相对的一侧壁的底部均设置有弧形凹槽，便于更稳定的夹住螺栓11。
移动板9的顶端连接有升降组件，升降组件包括升降杆12和固定连接于升降杆12顶部的液压缸，升降杆12的底部固定连接于移动板9的顶端，以实现移动板9的升降，液压缸的顶端固定有升降板13。
升降组件的顶端通过第二滑动组件滑动连接于横梁5的底部，第二滑动组件包括固定于横梁5底部的第二导轨、滑动连接于第二导轨中的第二导块14和传动连接第二导块14的第二滑动电机，第二导块14固定连接于升降板13的顶部，通过第二滑动电机驱动第二导块14的滑动，以实现螺栓夹持机构的左右移动。
参见图3，螺母夹持机构包括左固定块15、右固定块16和转动组件，左固定块15和右固定块16均包括本体15.1、限位块15.2、调节螺丝15.3和固定螺丝15.4，转动组件包括转动电机17、第一转轴18、第二转轴19和第三转轴20，第一转轴18传动连接于转动电机17的顶部，第二转轴19和第三转轴20通过轴承座21分别设置于转动电机17两侧的工作台1上，第一转轴18、第二转轴19和第三转轴20上分别固定安装有第一齿轮22、第二齿轮23和第三齿轮24，第二齿轮23和第三齿轮24分别啮合连接于第一齿轮22的两侧，通过转动电机17的驱动以实现第一齿轮22、第二齿轮23和第三齿轮24的转动，螺母夹持机构可以根据实际需要调整数量，可以安装上多个。
参见图4和图5，本体15.1的顶部由上至下依次设置有第一凹槽15.11和第二凹槽15.12，本体15.1的侧壁由上至下依次设置有第三凹槽15.13和第四凹槽15.14，限位块15.2设置于第二凹槽15.12中，调节螺丝15.3和固定螺丝15.4分别螺纹连接于第三凹槽15.13和第四凹槽15.14中。第一凹槽15.11的侧壁上部与第三凹槽15.13相连通，其底部与第二凹槽15.12相连通，第四凹槽15.14与第二凹槽15.12相连通，第二凹槽15.12的尺寸与限位块15.2的尺寸相对应。限位块15.2的顶部垂直设置有限位杆15.21，可以插入至螺母25中以实现对螺母25的限位作用，通过拧紧调节螺丝15.3，调节螺丝15.3和第一凹槽的侧壁可将螺母25夹紧，以便固定住螺母25，固定好螺母25以后再旋出固定螺丝15.4，限位块15.2掉落至第二凹槽中。
工作台1上设置有操作面板，控制器通过导线连接操作面板、第一滑动组件、升降组件、第二滑动组件和转动组件，通过控制面板可以分别控制第一滑动组件、升降组件、第二滑动组件和转动组件的工作。
为了更好的阐述本发明，下面具体说明其工作过程：
需要将螺栓11和螺母25进行组装时，首先将多个螺栓11依次摆放在放置台6的固定槽中，将多个配套螺母25依次放置在固定块中的限位块15.2上，再依次拧紧固定块上的调节螺丝15.3，把螺母25夹紧固定好，再选出固定块上的固定螺丝15.4，限位块15.2掉落至第二凹槽15.12中；调节升降组件和第二滑动组件，使得螺栓夹持机构移动至螺栓11上方，再通过第一滑动组件，使得前夹板7和后夹板8相向移动直至夹紧螺栓11的头部，通过调节升降组件和第二滑动组件，使得螺栓夹持机构移动至螺母夹持机构的上方，移动的位置在工作前根据螺栓11、螺母25的尺寸设定好，这在现有技术中已很成熟，因不属于本发明的创新之处，所以不做过多赘述；参见图6，经升降组件带动螺栓11的底部插入至对应的螺母25中，开启转动组件螺母25开始转动，同时螺栓11在升降组件的带动下缓慢下降，螺母25和螺栓11即可螺纹连接在一起，再手动拧松调节螺丝15.3放开螺母25，螺栓11在第二滑动组件的带动下移动至成品框2上方，前夹板7和后夹板8松开螺栓11，组装在一起的螺栓11和螺母25掉落至成品框2中，然后螺栓夹持机构回至初始位置进行下一轮的组装工作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动螺栓组合机，包括工作台（1）和控制器，其特征在于，所述工作台（1）上设置有支撑机构、螺栓夹持机构、螺母夹持机构和成品框（2），所述支撑机构包括垂直固定于工作台（1）顶部两侧的左支撑杆（3）和右支撑杆（4），所述左支撑杆（3）和右支撑杆（4）的顶端垂直连接有横梁（5），所述螺栓夹持机构包括放置台（6）、前夹板（7）、后夹板（8）和移动板（9），所述前夹板（7）和后夹板（8）通过第一滑动组件分别滑动连接于移动板（9）底部的前侧和后侧，所述移动板（9）的顶端连接有升降组件，所述升降组件的顶端通过第二滑动组件滑动连接于横梁（5）的底部，所述螺母夹持机构包括左固定块（15）、右固定块（16）和转动组件，所述左固定块（15）和右固定块（16）均包括本体（15.1）、限位块（15.2）、调节螺丝（15.3）和固定螺丝（15.4），所述本体（15.1）的顶部由上至下依次设置有第一凹槽（15.11）和第二凹槽（15.12），本体（15.1）的侧壁由上至下依次设置有第三凹槽（15.13）和第四凹槽（15.14），所述限位块（15.2）设置于第二凹槽（15.12）中，所述调节螺丝（15.3）和固定螺丝（15.4）分别螺纹连接于第三凹槽（15.13）和第四凹槽（15.14）中。
2.根据权利要求1所述的一种自动螺栓组合机，其特征在于，所述第一滑动组件包括第一左导轨、第一右导轨、两个第一前导块（10）、两个第一后导块以及传动连接于第一前导块（10）和第一后导块的第一滑动电机，所述第一左导轨和第一右导轨分别安装于移动板（9）底部的左侧和右侧，两个所述第一前导块（10）分别安装于前夹板（7）顶端的左侧和右侧，两个所述第一后导块分别安装于后夹板（8）顶端的左侧和右侧，位于移动板（9）左侧的所述第一前导块（10）和第一后导块分别滑动连接于第一左导轨中，位于移动板（9）右侧的所述第一前导块（10）和第一后导块分别滑动连接于第一右导轨中，所述第一滑动电机对应驱动第一前导块（10）和第一后导块的前后移动，以实现前夹板（7）和后夹板（8）的前后移动。
3.根据权利要求1所述的一种自动螺栓组合机，其特征在于，所述升降组件包括升降杆（12）和固定连接于升降杆（12）顶部的液压缸，所述升降杆（12）的底部固定连接于移动板（9）的顶端，以实现移动板（9）的升降，所述液压缸的顶端固定有升降板（13）。
4.根据权利要求3所述的一种自动螺栓组合机，其特征在于，所述第二滑动组件包括固定于横梁（5）底部的第二导轨、滑动连接于第二导轨中的第二导块（14）和传动连接第二导块（14）的第二滑动电机，所述第二导块（14）固定连接于升降板（13）的顶部，通过所述第二滑动电机驱动第二导块（14）的滑动，以实现螺栓夹持机构的左右移动。
5.根据权利要求1所述的一种自动螺栓组合机，其特征在于，所述转动组件包括转动电机（17）、第一转轴（18）、第二转轴（19）和第三转轴（20），所述第一转轴（18）传动连接于转动电机（17）的顶部，所述第二转轴（19）和第三转轴（20）通过轴承座（21）分别设置于转动电机（17）两侧的工作台（1）上，所述第一转轴（18）、第二转轴（19）和第三转轴（20）上分别固定安装有第一齿轮（22）、第二齿轮（23）和第三齿轮（24），所述第二齿轮（23）和第三齿轮（24）分别啮合连接于第一齿轮（22）的两侧，通过所述转动电机（17）的驱动以实现第一齿轮（22）、第二齿轮（23）和第三齿轮（24）的转动。
6.根据权利要求1所述的一种自动螺栓组合机，其特征在于，所述第一凹槽（15.11）的侧壁上部与第三凹槽（15.13）相连通，其底部与第二凹槽（15.12）相连通，所述第四凹槽（15.14）与第二凹槽（15.12）相连通。
7.根据权利要求1所述的一种自动螺栓组合机，其特征在于，所述限位块（15.2）的顶部垂直设置有限位杆（15.21）。
8.根据权利要求1所述的一种自动螺栓组合机，其特征在于，所述前夹板（7）和后夹板（8）相对的一侧壁的底部均设置有弧形凹槽。
9.根据权利要求1所述的一种自动螺栓组合机，其特征在于，所述放置台（6）固定设置于工作台（1）的顶部左侧，放置台（6）的顶部设置有多个等间隔分布的固定槽。
10.根据权利要求1所述的一种自动螺栓组合机，其特征在于，所述工作台（1）上设置有操作面板，所述控制器通过导线连接操作面板、第一滑动组件、升降组件、第二滑动组件和转动组件。
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