CN114505820A - 一种用于装配紧固件的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于装配紧固件的装置，包括工作台，设置在工作台上的定位件、支架、装配机构和连接机构，其特征在于：连接机构包括有第一连接件、第二连接件和第三连接件，第二连接件包括有用于连接感应件的第二连接部，感应件能被设置在工作台上并预设有序号的感应机构感应到，第三连接件包括有用于供第二连接件至少局部穿过并能在其中进行推或拉操作的第三连接部；与现有技术相比，本发明的优点在于：通过推或拉的操作而使得装配机构能够到达被定位件定位的待装配件的各个装配位置，此时，连接机构之第二连接件上的感应件能被感应机构感应到，并根据感应机构上预设的序号装配紧固件以使紧固件的装配完全按照预设的顺序，保证了装配质量。

Description

一种用于装配紧固件的装置

技术领域

本发明涉及紧固件装配技术领域，尤其涉及一种用于装配紧固件的装置。

背景技术

在机械制造行业中，紧固件是用于将两个零部件连接在一起，其应用极为广泛，通常情况下，紧固件的装配是通过人工手持专用工具进行的，但对于一些精密的零部件(以下称为待装配件)而言，为保证装配的质量则需要控制紧固件的装配扭力。当待装配件较多或是单个待装配件需要装配的紧固件较多时，人工装配不仅效率低下，且由于装配作业人员的劳动强度较大，极易产生职业倦怠，从而出现装配错误；为此，一专利号为ZL201922431675.2的中国实用新型《电动油泵螺栓紧固装置》公开了一种紧固装置，该装置包括控制器、压力传感器、基板、立柱、支架、第一气缸和套筒扳手，所述立柱垂直固定于基板上，第一气缸和套筒扳手通过支架分设于立柱的两侧，所述套筒扳手的外表面同轴设有齿盘，所述齿盘与第一气缸的活塞通过链条连接，所述压力传感器与第一气缸相连，所述压力传感器与控制器相连，该装置虽然能通过控制器和压力传感器精确控制紧固件的装配扭力，但还存在以下缺陷：第一，仅控制装配扭力并不能完全保证待装配件的装配质量，紧固件的紧固顺序也对待装配件的装配质量起着至关重要的作用，无序地紧固会使得待装配件连接处的压力不均匀且容易导致紧固件的装配数量出错；第二，自动化装置在紧固紧固件时，由于不能进行微调，在紧固件未对准安装孔而发生偏差时，强行装配容易破坏待装配件；为此，需要对现有技术作进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能够防止紧固件的装配顺序或者数量出错的用于装配紧固件的装置。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能够防止紧固件破坏待装配件的用于装配紧固件的装置。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该用于装配紧固件的装置，包括有：

工作台；

定位件，用于定位待装配件，设置在所述工作台上；

支架，设置在所述工作台上；以及

装配机构，通过连接机构连接在所述支架上，用于将紧固件装配进待装配件中；其特征在于：所述连接机构包括有：

第一连接件，用于连接所述装配机构；

第二连接件，用于连接第一连接件，包括有第二连接部，所述第二连接部用于连接能被设置在所述工作台上并预设有序号的感应机构感应到的感应件；

第三连接件，用于连接所述支架，包括有用于供所述第二连接件至少局部穿过并能在其中进行推或拉操作的第三连接部；

在所述感应件按照预设的顺序被感应机构所感应的状态下，装配作业人员通过相对所述支架推或拉的操作来操作所述装配机构，继而使得紧固件能完全按照预设的顺序装配进待装配件中。

为了更好地将装配机构连接在支架上，优选地，所述支架包括有与所述工作台所在平面垂直的支杆，而所述第一连接件的截面呈“L”形，包括与所述第二连接件连接并与所述支杆所在轴线平行的竖向部，以及与所述竖向部相连并用于安装所述装配机构的横向安装平台，对应地，所述第二连接件包括与所述竖向部相连的连接头。由于支杆垂直于工作台所在平面设置，而第一连接件的竖向部与支杆所在轴线平行，因此，与竖向部连接的横向安装平台与工作台的所在平面平行；而待装配件被定位在工作台上，装配作业人员只要调整装配机构中用于装配紧固件的部位，使得该部位始终面向工作台，就能够保证装配作业人员在推或拉操作装配机构时该部位始终面向待装配件，从而让装配作业人员更方便地进行装配操作。

为了更方便地让装配作业人员进行推或拉的操作，优选地，所述第二连接件还包括沿推拉方向设置并与所述连接头连接的连接杆，对应地，所述第三连接部为设置在所述第三连接件上并沿推拉方向延伸的第一连接管，所述第二连接件通过所述连接杆穿过所述第一连接管而进行推或拉的操作。相较于其他的连接方式，连接杆穿过沿推拉方向延伸的第二连接管的连接方式能够使得连接杆在进行推或拉操作时更加的顺畅，另外，还可以在第二连接管中涂抹润滑剂以提高操作的顺畅性。

为了让装配机构能够到达更多的待装配位置，优选地，所述第三连接件还包括有沿所述支架的支杆所在轴线方向设置的第二连接管，所述第二连接管与所述第一连接管交叉成“十”字型。设置第二连接管沿支杆所在轴线方向设置，使得第二连接管能绕支杆的轴线转动或者沿支杆的轴线滑移，而第一连接管与第二连接管呈交叉成“十”字型交叉，使得第二连接管绕轴线转动再叠加沿第一连接管推或拉操作第二连接件之连接杆，就能让连接在第二连接件之连接头的装配机构到达待装配件的任意位置。

优选地，所述第二连接件的连接杆末端还设置有用于平衡所述装配机构的平衡块。由于装配机构的重量较重，通过第一连接件将装配机构连接在连接头上时，会使得连接杆向装配机构这一端偏转，从而导致推或拉的操作不顺畅，而在连接杆的另一端部设置平衡块就能避免这一问题，使得推或拉的操作更加顺畅。

为了在装配过程中防止感应件损坏感应机构，优选地，所述第二连接件的第二连接部包括有供所述连接杆穿过的上部以及用于容置所述感应件的下部，所述下部具有用于容置第一弹性件的容腔，所述第一弹性件能使得所述感应件始终保持相对所述容腔外伸的趋势。在装配机构移动至待装配件的装配位置时，连接有装配机构的第二连接件与待装配件有一段距离，相应地，连接在第二连接件上的感应件也与感应机构有一段距离，为了感应机构能快速地感应到感应件，设置了第一弹性件以使得感应件更靠近感应机构，而在装配机构连接有紧固件并靠近待装配件的过程中，感应件与感应机构的距离缩短，此时的感应件能克服第一弹性件的弹性力内缩进容腔中，以保证感应件只与感应机构接触而不会破坏感应机构。

为解决第二个技术问题，优选地，所述装配机构包括：

驱动件，连接在所述第一连接件的横向安装平台上表面，用于提供驱动力；

握持部，包括连接在所述横向安装平台下表面的筒体；

第一联轴器，设置在所述筒体内并与所述驱动件的动力输出端连接；

第二联轴器，外露在所述筒体下方，并与所述第一联轴器连接，所述第二联轴器能相对所述第一联轴器外伸或者内缩；以及

第二弹性件，设置在所述第一联轴器和所述第二联轴器之间，使得所述第二联轴器具有始终相对所述第一联轴器外伸的趋势。设置能够相对第一联轴器外伸或者内缩第二联轴器可以使得在装配紧固件时，装配机构具有一定的活动度，相较于没有联轴器而言，具有活动度的装配机构能够使得在装配过程中紧固件也具有一定的活动度，从而在紧固件未对准安装孔而发生偏差时，紧固件能够进行微调以平顺地装配进待装配件中，继而避免了因强行装配而破坏待装配件的情况发生。

为了防止在装配过程中紧固件掉落，优选地，所述装配机构还包括连接在所述第二联轴器下端并用于连接紧固件的磁性连接头，以及设置在所述横向安装平台上并用于控制所述驱动件的控制器及开关。设置磁性连接头可以使装配机构能够更好地吸附紧固件，而在横向安装平台上设置开关则使得装配作业人员在手掌握持装配机构的握持部时能够通过大拇指直接操作开关，使得装配操作更加方便。

为了更好地完成按序装配，优选地，所述感应机构包括与待装配件的各个待装配位置一一对应设置的感应器，各个所述感应器预设序号，在所述装配机构到达其中一个待装配位置的状态下，相对应的所述感应器感应到所述感应件，从而所述控制器发出到位信号，使得装配作业人员能通过所述开关启动所述装配机构，从而将紧固件装配进该待装配位置中。只有当感应器感应到感应件的顺序为预设顺序时，感应器才能发出到位信号，只有控制器接收到到位信号，装配机构才能启动以完成该装配位置的装配操作，保证了装配操作的正确性，提高了装配质量。

为了方便装配作业人员上下料操作，优选地，还包括使得所述连接机构始终具有向所述支杆顶部移动趋势的第三弹性件，所述第三连接件还包括有与所述第三弹性件一端连接的连接柱，所述第三弹性件另一端连接在所述支杆的顶部。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在支架上设置连接机构中的第一连接件和第三连接件，使得能够通过推或拉的操作而使得装配机构能够到达被定位件定位的待装配件的各个装配位置，此时，连接机构之第二连接件上的感应件能被感应机构感应到，并根据感应机构上预设的序号装配紧固件以使紧固件的装配完全按照预设的顺序，保证了装配质量，另外，必须各个预设序号都有感应才能结束装配，保证了装配数量的正确。

附图说明

图1为本发明实施例中用于装配紧固件的装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中装配机构移动至第一个装配位置的状态示意图；

图3为本发明实施例中紧固件被装配进待装配件的状态示意图；

图4为图3的分解图；

图5为本发明实施例中装配机构移动至第二个装配位置的状态示意图；

图6为连接机构的分解图；

图7为图6的局部剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

如图1~7所示，为本发明的最佳实施例。本实施例的用于装配紧固件的装置，包括有工作台1、定位件11、支架3、装配机构4、连接机构5、感应机构6和感应件7；其中，定位件11设置在工作台1上并用于定位待装配件2；支架3也设置在工作台1上；而装配机构4通过连接机构5连接在支架3上，装配机构4用于将紧固件21装配进待装配件2中；连接机构5包括有用于连接装配机构4的第一连接件51，用于连接第一连接件51的第二连接件52，第二连接件52包括有第二连接部521，第二连接部521用于连接能被设置在工作台1上并预设有序号的感应机构6感应到的感应件7，以及用于连接支架3的第三连接件53，第三连接件53包括有用于供第二连接件52至少局部穿过并能在其中进行推或拉操作的第三连接部531；在感应件7按照预设的顺序被感应机构6所感应的状态下，装配作业人员通过相对支架3推或拉的操作来操作装配机构4，继而使得紧固件21能完全按照预设的顺序装配进待装配件2中。通过在支架3上设置连接机构5中的第一连接件51和第三连接件53，使得能够通过推或拉的操作而使得装配机构4能够到达被定位件11定位的待装配件2的各个装配位置，此时，连接机构5之第二连接件52上的感应件7能被感应机构6感应到，并根据感应机构6上预设的序号装配紧固件21以使紧固件21的装配完全按照预设的顺序，保证了装配质量，另外，必须各个预设序号都有感应才能结束装配，保证了装配数量的正确。

为了更好地将装配机构4连接在支架3上，本实施例采用了以下结构：本实施例的支架3包括有与工作台1所在平面垂直的支杆31，而第一连接件51的截面呈“L”形，包括与第二连接件52连接并与支杆31所在轴线平行的竖向部511，以及与竖向部511相连并用于安装装配机构4的横向安装平台512，对应地，第二连接件52包括与竖向部511相连的连接头522。由于支杆31垂直于工作台1所在平面设置，而第一连接件51的竖向部511与支杆31所在轴线平行，因此，与竖向部511连接的横向安装平台512与工作台1的所在平面平行；而待装配件2被定位在工作台1上，装配作业人员只要调整装配机构4中用于装配紧固件21的部位，使得该部位始终面向工作台1，就能够保证装配作业人员在推或拉操作装配机构4时该部位始终面向待装配件2，从而让装配作业人员更方便地进行装配操作。为了更方便地让装配作业人员进行推或拉的操作，本实施例的第二连接件52还包括沿推拉方向设置并与连接头522连接的连接杆523，对应地，第三连接部531为设置在第三连接件53上并沿推拉方向延伸的第一连接管531a，第二连接件52通过连接杆523穿过第一连接管531a而进行推或拉的操作，相较于其他的连接方式，连接杆523穿过沿推拉方向延伸的第二连接管532的连接方式能够使得连接杆523在进行推或拉操作时更加的顺畅，另外，还可以在第二连接管532中涂抹润滑剂以提高操作的顺畅性。最后，第三连接件53还包括有沿支架3的支杆31所在轴线方向设置的第二连接管532，第二连接管532与第一连接管531a交叉成“十”字型，最后，第二连接件52的连接杆523末端还设置有用于平衡装配机构4的平衡块8；设置第二连接管532沿支杆31所在轴线方向设置，使得第二连接管532能绕支杆31的轴线转动或者沿支杆31的轴线滑移，而第一连接管531a与第二连接管532呈交叉成“十”字型交叉，使得第二连接管532绕轴线转动再叠加沿第一连接管531a推或拉操作第二连接件52之连接杆523，就能让连接在第二连接件52之连接头522的装配机构4到达待装配件2的任意位置；另外，由于装配机构4的重量较重，通过第一连接件51将装配机构4连接在连接头522上时，会使得连接杆523向装配机构4这一端偏转，从而导致推或拉的操作不顺畅，而在连接杆523的另一端部设置平衡块8就能避免这一问题，使得推或拉的操作更加顺畅。

为了在装配过程中防止感应件7损坏感应机构6，本实施例采用了以下措施来实现，具体地：本实施例的第二连接件52的第二连接部521包括有供连接杆523穿过的上部5211以及用于容置感应件7的下部5212，下部5212具有用于容置第一弹性件71的容腔5213，第一弹性件71能使得感应件7始终保持相对容腔5213外伸的趋势。在装配机构4移动至待装配件2的装配位置时，连接有装配机构4的第二连接件52与待装配件2有一段距离，相应地，连接在第二连接件52上的感应件7也与感应机构6有一段距离，为了感应机构6能快速地感应到感应件7，设置了第一弹性件71以使得感应件7更靠近感应机构6，而在装配机构4连接有紧固件21并靠近待装配件2的过程中，感应件7与感应机构6的距离缩短，此时的感应件7能克服第一弹性件71的弹性力内缩进容腔5213中，以保证感应件7只与感应机构6接触而不会破坏感应机构6。

为了在装配过程中防止紧固件21破坏待装配件2，本实施例采用了以下结构：本实施例的装配机构4包括驱动件41、握持部42、第一联轴器43、第二联轴器44、第二弹性件45；其中，驱动件41连接在第一连接件51的横向安装平台512上表面，用于提供驱动力；握持部42则包括连接在横向安装平台512下表面的筒体421；而第一联轴器43设置在筒体421内并与驱动件41的动力输出端连接；另外，第二联轴器44外露在筒体421下方，并与第一联轴器43连接，第二联轴器44能相对第一联轴器43外伸或者内缩；而第二弹性件45设置在第一联轴器43和第二联轴器44之间，使得第二联轴器44具有始终相对第一联轴器43外伸的趋势；设置能够相对第一联轴器43外伸或者内缩第二联轴器44可以使得在装配紧固件21时，装配机构4具有一定的活动度，相较于没有联轴器而言，具有活动度的装配机构4能够使得在装配过程中紧固件21也具有一定的活动度，从而在紧固件21未对准安装孔而发生偏差时，紧固件21能够进行微调以平顺地装配进待装配件2中，继而避免了因强行装配而破坏待装配件2的情况发生。为了防止在装配过程中紧固件21掉落，本实施例的装配机构4增加了连接在第二联轴器44下端并用于连接紧固件21的磁性连接头46，为了更好地控制驱动件41，本实施例的装配机构4还在横向安装平台512上设置了用于控制驱动件41的控制器47及开关48。设置磁性连接头46可以使装配机构4能够更好地吸附紧固件21，而在横向安装平台512上设置开关48则使得装配作业人员在手掌握持装配机构4的握持部42时能够通过大拇指直接操作开关48，使得装配操作更加方便

为了更好地完成按序装配，本实施例采用了以下措施：本实施例的感应机构6包括与待装配件2的各个待装配位置一一对应设置的感应器61，各个感应器61预设序号，在装配机构4到达其中一个待装配位置的状态下，相对应的感应器61感应到感应件7，从而向控制器47发出到位信号，使得装配作业人员能通过开关48启动装配机构4，从而将紧固件21装配进该待装配位置中。只有当感应器61感应到感应件7的顺序为预设顺序时，感应器61才能发出到位信号，只有控制器47接收到到位信号，装配机构4才能启动以完成该装配位置的装配操作，保证了装配操作的正确性，提高了装配质量。

最后，为了方便装配作业人员上下料操作，本实施例还包括使得连接机构5始终具有向支杆31顶部移动趋势的第三弹性件9，第三连接件53还包括有与第三弹性件9一端连接的连接柱533，第三弹性件9另一端连接在支杆31的顶部。

综上述，该用于装配紧固件的装置的使用过程如下：

A、装配作业人员将待装配件2放置在工作台1的定位件11上，待装配件2被定位在定位件11上；

B、装配作业人员取出一个紧固件21连接在装配机构4的磁性连接头46上；

C、随后装配作业人员握持握持部42，通过推或拉的操作使得连接有紧固件21的磁性连接头46移动至待装配件2的第一个装配位置，如图3所示；

D、此时连接在第二连接件52上的感应件7被相对应的感应器61感应到，如果顺序正确，则装配作业人员按动开关48，装配机构4能启动并带动紧固件21转动，如果不转动则表明顺序错误；

E、在顺序正确的状态下，装配作业人员握持握持部42并按动开关48，将装配机构4下移，此时第二连接件52克服第三弹性件9的弹性力沿支杆31所在轴线向下移动，将紧固件21装配进待装配件2中，如图4所示；

F、第一个紧固件21装配完成，装配作业人员继续取出第二个紧固件21连接在装配机构4的磁性连接头46上；

G、装配作业人员握持握持部42，通过推或拉的操作使得连接有紧固件21的磁性连接头46移动至待装配件2的第二个装配位置，如图5所示；

H、过程相同，依次完成装配，直至所有紧固件21被装配进待装配件2中。

实施例2

本实施例的结构基本与实施例相同，区别在于：第一连接管531a可以替换为直线轴承，以使得第二连接件52的连接杆523在推或拉的操作时更加顺畅，另外，第二连接管532也可以替换为直线轴承使得连接机构5沿支杆31所在轴线的移动更加顺畅。

Claims (10)

1.一种用于装配紧固件的装置，包括有：

工作台(1)；

定位件(11)，用于定位待装配件(2)，设置在所述工作台(1)上；

支架(3)，设置在所述工作台(1)上；以及

装配机构(4)，通过连接机构(5)连接在所述支架(3)上，用于将紧固件(21)装配进待装配件(2)中；其特征在于：所述连接机构(5)包括有：

第一连接件(51)，用于连接所述装配机构(4)；

第二连接件(52)，用于连接第一连接件(51)，包括有第二连接部(521)，所述第二连接部(521)用于连接能被设置在所述工作台(1)上并预设有序号的感应机构(6)感应到的感应件(7)；

第三连接件(53)，用于连接所述支架(3)，包括有用于供所述第二连接件(52)至少局部穿过并能在其中进行推或拉操作的第三连接部(531)；

在所述感应件(7)按照预设的顺序被感应机构(6)所感应的状态下，装配作业人员通过相对所述支架(3)推或拉的操作来操作所述装配机构(4)，继而使得紧固件(21)能完全按照预设的顺序装配进待装配件(2)中。

2.根据权利要求1所述的用于装配紧固件的装置，其特征在于：所述支架(3)包括有与所述工作台(1)所在平面垂直的支杆(31)，而所述第一连接件(51)的截面呈“L”形，包括与所述第二连接件(52)连接并与所述支杆(31)所在轴线平行的竖向部(511)，以及与所述竖向部(511)相连并用于安装所述装配机构(4)的横向安装平台(512)，对应地，所述第二连接件(52)包括与所述竖向部(511)相连的连接头(522)。

3.根据权利要求2所述的用于装配紧固件的装置，其特征在于：所述第二连接件(52)还包括沿推拉方向设置并与所述连接头(522)连接的连接杆(523)，对应地，所述第三连接部(531)为设置在所述第三连接件(53)上并沿推拉方向延伸的第一连接管(531a)，所述第二连接件(52)通过所述连接杆(523)穿过所述第一连接管(531a)而进行推或拉的操作。

4.根据权利要求3所述的用于装配紧固件的装置，其特征在于：所述第三连接件(53)还包括有沿所述支架(3)的支杆(31)所在轴线方向设置的第二连接管(532)，所述第二连接管(532)与所述第一连接管(531a)交叉成“十”字型。

5.根据权利要求4所述的用于装配紧固件的装置，其特征在于：所述第二连接件(52)的连接杆(523)末端还设置有用于平衡所述装配机构(4)的平衡块(8)。

6.根据权利要求5所述的用于装配紧固件的装置，其特征在于：所述第二连接件(52)的第二连接部(521)包括有供所述连接杆(523)穿过的上部(5211)以及用于容置所述感应件(7)的下部(5212)，所述下部(5212)具有用于容置第一弹性件(71)的容腔(5213)，所述第一弹性件(71)能使得所述感应件(7)始终保持相对所述容腔(5213)外伸的趋势。

7.根据权利要求2-6任意一项所述的用于装配紧固件的装置，其特征在于：所述装配机构(4)包括：

驱动件(41)，连接在所述第一连接件(51)的横向安装平台(512)上表面，用于提供驱动力；

握持部(42)，包括连接在所述横向安装平台(512)下表面的筒体(421)；

第一联轴器(43)，设置在所述筒体(421)内并与所述驱动件(41)的动力输出端连接；

第二联轴器(44)，外露在所述筒体(421)下方，并与所述第一联轴器(43)连接，所述第二联轴器(44)能相对所述第一联轴器(43)外伸或者内缩；以及

第二弹性件(45)，设置在所述第一联轴器(43)和所述第二联轴器(44)之间，使得所述第二联轴器(44)具有始终相对所述第一联轴器(43)外伸的趋势。

8.根据权利要求7所述的用于装配紧固件的装置，其特征在于：所述装配机构(4)还包括连接在所述第二联轴器(44)下端并用于连接紧固件(21)的磁性连接头(46)，以及设置在所述横向安装平台(512)上并用于控制所述驱动件(41)的控制器(47)及开关(48)。

9.根据权利要求8所述的用于装配紧固件的装置，其特征在于：所述感应机构(6)包括与待装配件(2)的各个待装配位置一一对应设置的感应器(61)，各个所述感应器(61)预设序号，在所述装配机构(4)到达其中一个待装配位置的状态下，相对应的所述感应器(61)感应到所述感应件(7)，从而向所述控制器(47)发出到位信号，使得装配作业人员能通过所述开关(48)启动所述装配机构(4)，从而将紧固件(21)装配进该待装配位置中。

10.根据权利要求9所述的用于装配紧固件的装置，其特征在于：还包括使得所述连接机构(5)始终具有向所述支杆(31)顶部移动趋势的第三弹性件(9)，所述第三连接件(53)还包括有与所述第三弹性件(9)一端连接的连接柱(533)，所述第三弹性件(9)另一端连接在所述支杆(31)的顶部。

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