CN114102118A - 一种穿销螺母拧紧自动对孔装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种穿销螺母拧紧自动对孔装置及其方法，该自动对位装置包括穿孔螺栓、开槽螺母、第一连接件、第二连接件、拧紧轴、安装板以及光电感应器。安装板上设有通孔，拧紧轴的一端穿过通孔并与安装板转动连接，拧紧轴的侧壁上套设有轴套，轴套的侧壁上凹设有环形阵列的识别槽；光电感应器设置在安装板上并位于拧紧轴的上方。拧紧轴远离安装板的一端设有套筒，拧紧轴能够带动套筒同步转动，套筒远离拧紧轴的一端设有嵌入槽，开槽螺母能够放置在嵌入槽内；第一连接件和第二连接件上设有连接孔，穿孔螺栓穿过连接孔并固定在连接孔内，其端部还与开槽螺母连接。本发明能够解决穿销螺母拧紧时自动将螺母开槽与螺栓销孔对准难的问题。

Description

一种穿销螺母拧紧自动对孔装置及其方法

技术领域

本发明涉及螺栓连接技术领域，更具体地，涉及一种穿销螺母拧紧自动对孔装置及其方法。

背景技术

在整车的装配中，为了防止关键部位螺母的松动，存在采用开口销防松的方式。拧紧一般要求先将螺母拧紧至固定扭矩范围后，再将螺母开槽与螺栓开孔对齐以方便安装开口销。现有技术中采用将螺母拧紧至固定力矩范围后人工调整螺母开槽位置，使螺母开槽与螺栓销孔对齐。但是一般采用穿销防松方式的螺母拧紧力矩要求大，在拧紧至目标扭矩后，人工调整费力，且在人工调整角度时，无法及时观测孔位状态，需多次调整才能达到对孔状态，效率低，较难满足当前流水线生产节拍。

因此，如何提供一种可在穿销螺母拧紧时自动将螺母开槽与螺栓销孔对准的自动对孔装置成为本领域亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种穿销螺母拧紧自动对孔装置及其方法，其主要解决穿销螺母拧紧时自动将螺母开槽与螺栓销孔对准难的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种穿销螺母拧紧自动对孔装置，包括穿孔螺栓、开槽螺母、第一连接件、第二连接件、拧紧轴、安装板以及光电感应器；

所述安装板上设有通孔，所述拧紧轴的一端穿过所述通孔并与所述安装板转动连接，所述拧紧轴的侧壁上套设有轴套，所述轴套的侧壁上凹设有环形阵列的识别槽，所述识别槽内均涂抹有识别色；所述光电感应器设置在所述安装板上并位于所述拧紧轴的上方，且所述光电感应器与所述识别槽相对应并能够识别所述识别色；

所述拧紧轴远离所述安装板的一端设有套筒，所述拧紧轴能够带动所述套筒同步转动，所述套筒远离所述拧紧轴的一端设有嵌入槽，所述开槽螺母能够放置在所述嵌入槽内，且所述开槽螺母的形状与所述嵌入槽的形状相同；所述开槽螺母的侧面数量与所述识别槽的数量一致；以使得所述开槽螺母位于所述套筒内时，所述开槽螺母上的每个侧面分别与每条识别槽相对应；所述第一连接件和所述第二连接件上设有连接孔，所述穿孔螺栓穿过所述连接孔并固定在所述连接孔内，其端部还与所述开槽螺母连接；

当所述拧紧轴带动所述开槽螺母围绕所述穿孔螺栓转动至规定的力矩后需要对孔时，开启所述光电感应器所述拧紧轴带动所述开槽螺母继续转动，当所述光电感应器第一次感应到所述识别槽时，所述穿孔螺栓上的穿孔与所述开槽螺母的侧面上的开槽相对应。

可选地，根据本发明的穿销螺母拧紧自动对孔装置，所述安装板的侧壁上还设有传动支架，所述拧紧轴穿过所述安装板与所述传动支架传动连接。

可选地，根据本发明的穿销螺母拧紧自动对孔装置，所述安装板上还设有安装支架，所述光电感应器设置在所述安装支架面向所述拧紧轴的一侧。

可选地，根据本发明的穿销螺母拧紧自动对孔装置，所述安装支架呈U形结构，其开口朝下设置，所述光电感应器设置在所述安装支架的内侧上顶面。

可选地，根据本发明的穿销螺母拧紧自动对孔装置，所述轴套与所述拧紧轴通过螺钉连接。

可选地，根据本发明的穿销螺母拧紧自动对孔装置，所述拧紧轴与所述套筒连接的一端设有方形凸台，所述套筒上设有与所述方形凸台相对应的凹槽，所述凹槽与所述方形凸台相配合。

可选地，根据本发明的穿销螺母拧紧自动对孔装置，所述穿孔螺栓远离所述开槽螺母的一端设有固定板，所述固定板的上下两侧设有相互平行的固定边，所述第一连接件上设有限位板，所述限位板位于所述穿孔螺栓的正上方或者正下方，所述固定边与所述限位板贴合，以使得所述穿孔螺栓固定在所述连接孔内。

根据本发明的另一方面，还提供了一种穿销螺母拧紧自动对孔方法，使用上述实施例中任一项所述的穿销螺母拧紧自动对孔以及下列步骤：

S01：将拧紧轴与安装板连接，选择对应的轴套固定在拧紧轴的侧壁上；

S02：将光电感应器安装在安装支架面向拧紧轴的一侧，并使光电感应器与识别槽相互对应；

S03：选择对应的套筒与拧紧轴连接，将开槽螺母放置在套筒的嵌入槽内，并使开槽螺母的端面与轴套的识别槽一一对应；

S04：将穿孔螺栓穿过第一连接件、第二连接件的连接孔并最终与开槽螺母螺纹连接，采用外部设备将开槽螺母固定在连接孔，以限制穿孔螺栓的转动；

S05：先将拧紧轴转动至设定的力矩后，开启光电感应器，启动自动对孔程序；

S06：继续转动拧紧轴，当光电感应器第一次感应到识别槽时，停止转动拧紧轴，此时穿孔螺栓上的穿孔与开槽螺母的侧面上的开槽相对应，完成开槽与销孔的对齐，方便后续安装开口销。

可选地，根据本发明的穿销螺母拧紧自动对孔方法，所述对应的轴套上的识别槽的数量与所述对应的套筒内的嵌入槽的侧面的数量一致。

可选地，根据本发明的穿销螺母拧紧自动对孔方法，所述开槽螺母的形状与所述嵌入槽的形状相同，以使得所述开槽螺母的端面与所述轴套上的识别槽一一对应。

本发明结构简单，成本低，通过简单的位置间接对应的方式，配合光电感应器以及通讯程序实现穿销螺母拧紧后的自动对孔功能，能够有效的提升穿销螺母拧紧对孔的效率。利用光电感应器和螺栓销孔位置的间接对应以及轴套上的识别槽与开槽螺母上的开槽的对应关系，实现开槽螺母的开槽与穿孔螺栓的销孔对准，通过调整轴套上识别槽的数量与不同的套筒之间的配合关系可实现不同品种的快速切换。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明所公开的穿销螺母拧紧自动对孔装置的爆炸图；

图2为本发明所公开的穿销螺母拧紧自动对孔装置的装配图。

附图标记说明：1-穿孔螺栓；2-开槽螺母；3-安装板；4-拧紧轴；5-轴套；6-识别槽；7-安装支架；8-光电感应器；9-套筒；10-嵌入槽；11-第一连接件；12-第二连接件；13-固定板；14-限位板；15-连接孔；16-传动支架；17-方形凸台。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据图1和图2所示，本发明提供了一种穿销螺母拧紧自动对孔装置，包括穿孔螺栓1、开槽螺母2、第一连接件11、第二连接件12、拧紧轴4、安装板3以及光电感应器8。

安装板3上设有通孔，拧紧轴4的一端穿过通孔并与安装板3转动连接，拧紧轴4的侧壁上套设有轴套5，轴套5的侧壁上凹设有环形阵列的识别槽6，识别槽6内均涂抹有识别色；光电感应器8设置在安装板3上并位于拧紧轴4的上方，且光电感应器8与识别槽6相对应并能够识别对应的识别色。

拧紧轴4远离安装板3的一端设有套筒9，拧紧轴4能够带动套筒9同步转动，套筒9远离拧紧轴4的一端设有嵌入槽10，开槽螺母2能够放置在嵌入槽10内，且开槽螺母2的形状与嵌入槽10的形状相同；开槽螺母2的侧面数量与识别槽6的数量一致；以使得开槽螺母2位于套筒9内时，开槽螺母2上的每个侧面分别与每条识别槽6相对应；第一连接件11和第二连接件12上设有连接孔15，穿孔螺栓1穿过连接孔15并固定在连接孔15内，其端部还与开槽螺母2连接。

在实施时，本发明利用光电感应器8和螺栓销孔位置的间接对应以及轴套5上的识别槽6与螺母开槽的对应关系，实现开槽螺母2上的开槽与穿孔螺栓1上的销孔对准，通过调整轴套5上识别槽6的数量与不同的套筒9之间的配合关系可实现不同品种的快速切换。当拧紧轴4带动开槽螺母2围绕穿孔螺栓1转动至规定的力矩后需要对孔时，开启光电感应器8拧紧轴4带动开槽螺母2继续转动，当光电感应器8第一次感应到识别槽6时，穿孔螺栓1上的穿孔与开槽螺母2的侧面上的开槽相对应。

进一步地，安装板3的侧壁上还设有传动支架16，拧紧轴4穿过安装板3与传动支架16传动连接。在设置上，传动支架16内设置轴承，以便于拧紧轴4的转动。

进一步地，安装板3上还设有安装支架7，光电感应器8设置在安装支架7面向拧紧轴4的一侧。以便于对光电感应器8的位置更好地调整与固定。

再进一步地，安装支架7呈U形结构，其开口朝下设置，光电感应器8设置在安装支架7的内侧上顶面。U型结构的安装支架7将光电感应器8保护在内，防止其受到外界光线因素影响而无法识别出识别槽6内的颜色。

进一步地，轴套5与拧紧轴4通过螺钉连接，以便于更换不同数量的识别槽6的轴套5，从而对应不同的开槽螺母2。

进一步地，拧紧轴4与套筒9连接的一端设有方形凸台17，套筒9上设有与方形凸台17相对应的凹槽，凹槽与方形凸台17相配合。与上述同理，因为嵌入槽10的形状一旦形成便无法变更，所以为了适应不同的开槽螺母2，套筒9的种类可以设置多种结构，与拧紧轴4的装配关系可以使唯一确定的，但是本发明并不仅限于方形凸台17这一种形式的装配关系。

进一步地，穿孔螺栓1远离开槽螺母2的一端设有固定板13，固定板13的上下两侧设有相互平行的固定边，第一连接件11上设有限位板14，限位板14位于穿孔螺栓1的正上方或者正下方，固定边与限位板14贴合，以使得穿孔螺栓1固定在连接孔15内。当拧紧轴4转动时，会施加给穿孔螺栓1一个同步转动的作用力，但是由于固定板13与限位板14的因素，穿孔螺栓1被限制转动，从而便于拧紧轴4独自转动。但是本发明并不仅限于这一种限制形式，还可以通过外部设备将穿孔螺栓1固定住。

本发明还提供了一种穿销螺母拧紧自动对孔方法，使用上述实施例中任一项的穿销螺母拧紧自动对孔以及下列步骤：

S01：将拧紧轴4与安装板3连接，选择对应的轴套5固定在拧紧轴4的侧壁上；

S02：将光电感应器8安装在安装支架7面向拧紧轴4的一侧，并使光电感应器8与识别槽6相互对应；

S03：选择对应的套筒9与拧紧轴4连接，将开槽螺母2放置在套筒9的嵌入槽10内，并使开槽螺母2的端面与轴套5的识别槽6一一对应；

S04：将穿孔螺栓1穿过第一连接件11、第二连接件12的连接孔15并最终与开槽螺母2螺纹连接，采用外部设备将开槽螺母2固定在连接孔15，以限制穿孔螺栓1的转动；

S05：先将拧紧轴4转动至设定的力矩后，开启光电感应器8，启动自动对孔程序；

S06：继续转动拧紧轴4，当光电感应器8第一次感应到识别槽6时，停止转动拧紧轴4，此时穿孔螺栓1上的穿孔与开槽螺母2的侧面上的开槽相对应，完成开槽与销孔的对齐，方便后续安装开口销。

进一步地，对应的轴套5上的识别槽6的数量与对应的套筒9内的嵌入槽10的侧面的数量一致。开槽螺母2的形状与嵌入槽10的形状相同，以使得开槽螺母2的端面与轴套5上的识别槽6一一对应。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种穿销螺母拧紧自动对孔装置，其特征在于，包括穿孔螺栓、开槽螺母、第一连接件、第二连接件、拧紧轴、安装板以及光电感应器；

所述安装板上设有通孔，所述拧紧轴的一端穿过所述通孔并与所述安装板转动连接，所述拧紧轴的侧壁上套设有轴套，所述轴套的侧壁上凹设有环形阵列的识别槽，所述识别槽内均涂抹有识别色；所述光电感应器设置在所述安装板上并位于所述拧紧轴的上方，且所述光电感应器与所述识别槽相对应并能够识别所述识别色；

所述拧紧轴远离所述安装板的一端设有套筒，所述拧紧轴能够带动所述套筒同步转动，所述套筒远离所述拧紧轴的一端设有嵌入槽，所述开槽螺母能够放置在所述嵌入槽内，且所述开槽螺母的形状与所述嵌入槽的形状相同；所述开槽螺母的侧面数量与所述识别槽的数量一致；以使得所述开槽螺母位于所述套筒内时，所述开槽螺母上的每个侧面分别与每条识别槽相对应；所述第一连接件和所述第二连接件上设有连接孔，所述穿孔螺栓穿过所述连接孔并固定在所述连接孔内，其端部还与所述开槽螺母连接；

当所述拧紧轴带动所述开槽螺母围绕所述穿孔螺栓转动至规定的力矩后需要对孔时，开启所述光电感应器所述拧紧轴带动所述开槽螺母继续转动，当所述光电感应器第一次感应到所述识别槽时，所述穿孔螺栓上的穿孔与所述开槽螺母的侧面上的开槽相对应。

2.根据权利要求1所述的穿销螺母拧紧自动对孔装置，其特征在于，所述安装板的侧壁上还设有传动支架，所述拧紧轴穿过所述安装板与所述传动支架传动连接。

3.根据权利要求1所述的穿销螺母拧紧自动对孔装置，其特征在于，所述安装板上还设有安装支架，所述光电感应器设置在所述安装支架面向所述拧紧轴的一侧。

4.根据权利要求3所述的穿销螺母拧紧自动对孔装置，其特征在于，所述安装支架呈U形结构，其开口朝下设置，所述光电感应器设置在所述安装支架的内侧上顶面。

5.根据权利要求1所述的穿销螺母拧紧自动对孔装置，其特征在于，所述轴套与所述拧紧轴通过螺钉连接。

6.根据权利要求1所述的穿销螺母拧紧自动对孔装置，其特征在于，所述拧紧轴与所述套筒连接的一端设有方形凸台，所述套筒上设有与所述方形凸台相对应的凹槽，所述凹槽与所述方形凸台相配合。

7.根据权利要求1所述的穿销螺母拧紧自动对孔装置，其特征在于，所述穿孔螺栓远离所述开槽螺母的一端设有固定板，所述固定板的上下两侧设有相互平行的固定边，所述第一连接件上设有限位板，所述限位板位于所述穿孔螺栓的正上方或者正下方，所述固定边与所述限位板贴合，以使得所述穿孔螺栓固定在所述连接孔内。

8.一种穿销螺母拧紧自动对孔方法，其特征在于，使用权利要求1至6中任一项所述的穿销螺母拧紧自动对孔以及下列步骤：

S01：将拧紧轴与安装板连接，选择对应的轴套固定在拧紧轴的侧壁上；

S02：将光电感应器安装在安装支架面向拧紧轴的一侧，并使光电感应器与识别槽相互对应；

S03：选择对应的套筒与拧紧轴连接，将开槽螺母放置在套筒的嵌入槽内，并使开槽螺母的端面与轴套的识别槽一一对应；

S04：将穿孔螺栓穿过第一连接件、第二连接件的连接孔并最终与开槽螺母螺纹连接，采用外部设备将开槽螺母固定在连接孔，以限制穿孔螺栓的转动；

S05：先将拧紧轴转动至设定的力矩后，开启光电感应器，启动自动对孔程序；

S06：继续转动拧紧轴，当光电感应器第一次感应到识别槽时，停止转动拧紧轴，此时穿孔螺栓上的穿孔与开槽螺母的侧面上的开槽相对应，完成开槽与销孔的对齐，方便后续安装开口销。

9.根据权利要求8所述的穿销螺母拧紧自动对孔方法，其特征在于，所述对应的轴套上的识别槽的数量与所述对应的套筒内的嵌入槽的侧面的数量一致。

10.根据权利要求9所述的穿销螺母拧紧自动对孔方法，其特征在于，所述开槽螺母的形状与所述嵌入槽的形状相同，以使得所述开槽螺母的端面与所述轴套上的识别槽一一对应。

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