CN213615182U - 一种定位精度高的螺母拧紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定位精度高的螺母拧紧装置。所述装置电机、套管、夹持机构和驱动机构；夹持机构包括用于放置工件的定位座、设置在工件旁的定位柱、设置在定位座一侧的第一夹爪、设置在定位座另一侧的第二夹爪，第一夹爪设有用于夹持主体的第一接触部和用于与定位柱相抵的第二接触部，第二夹爪设有用于夹持主体的第三接触部和用于与定位柱相抵的第四接触部。本方案采用定位柱来辅助第一夹爪和第二夹爪进行夹持工件时的位置限制，可以确保第一和第二夹爪同时抵住主体时，主体上的轴与螺母之间具有较高的同心度，弥补第一和第二夹爪的制造和安装公差所带来的公差累积而造成轴和螺母偏心的问题，提高零件定位的精度，使螺母能顺利地安装在轴上。

Description

一种定位精度高的螺母拧紧装置

技术领域

本实用新型涉及了治工具技术领域，具体的是一种定位精度高的螺母拧紧装置。

背景技术

如图1所示的一种铁芯，其包括一个轴12和与该轴12螺纹连接的螺母13。目前，该铁芯的轴12与螺母13常采用的组装方式为，人员通过手动的方式将螺母13旋转在轴12上，再采用扳手来将该螺母13紧固。这种方法普遍存在一些问题：

1.人员手动拧紧螺母13的方式，其效率较为低下，且人员容易产生疲劳。

2.人员在采用扳手对螺母13进行拧紧时，其力度不易把握，很可能因用力过大而导致铁芯上的螺纹受损。

为了解决上述问题，目前行业内也出现一些用于自动拧紧螺母的装置。但是，如何确保该装置在工作时，能使得螺母13与轴12保持较高的同心度，从而能提高自动作业的良率和效率，是本领域技术人员持续致力于解决的技术问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型实施例提供了一种定位精度高的螺母拧紧装置，其可以使得螺母在初始安装位置时能与工件的轴具有较高的同心度。

本申请实施例公开了：一种定位精度高的螺母拧紧装置，用于将螺母锁紧在工件上，所述工件包括呈圆柱形的主体和设置在所述主体上且其轴线与所述主体的轴线重合的轴，所述螺母与所述轴连接，其包括：

电机；

套管，其固定在所述电机的输出轴上且用于套设在所述螺母外；

夹持机构，其用于固定所述工件以使得所述工件朝向所述螺母，所述夹持机构包括用于放置所述工件的定位座、设置在所述工件旁的定位柱、设置在所述定位座一侧的第一夹爪、设置在所述定位座另一侧的第二夹爪，所述第一夹爪设有用于夹持所述主体的第一接触部和用于与所述定位柱相抵的第二接触部，所述第二夹爪设有用于夹持所述主体的第三接触部和用于与所述定位柱相抵的第四接触部；所述主体的垂直于其轴线的截面具有第一中心轴，至少部分的所述第一接触部与所述主体的接触之处位于所述第一中心轴上，至少部分的所述第三接触部与所述主体的接触之处位于所述第一中心轴上，所述定位柱的垂直于其轴线的截面具有垂直于所述第一中心轴的第二中心轴，所述螺母的垂直于其轴线的截面具有垂直于所述第一中心轴的第三中心轴，所述第二中心轴与所述第三中心轴重合；所述第一接触部和所述第三接触部在所述第二接触部和所述第四接触部与所述定位柱相抵时均与所述主体相抵且所述第一接触部与所述第二中心轴的距离等于所述第三接触部与所述第二中心轴的距离；

驱动机构，其与所述电机连接并能带动所述电机朝向所述工件运动，以使得所述套管带动所述螺母锁紧在所述工件上。

具体的，所述第一接触部和所述第三接触部呈弧面状。

具体的，所述定位柱用于与所述第一夹爪和所述第二夹爪相抵之处呈半球状。

具体的，所述第二接触部和所述第四接触部呈1/8球面状。

具体的，所述夹持机构还包括第一气缸，所述第一夹爪安装在所述第一气缸上，所述第一气缸能带动所述第一夹爪沿朝向和背离所述工件的方向移动。

具体的，所述夹持机构还包括第二气缸，所述第二夹爪安装在所述第二气缸上，所述第二气缸能带动所述第二夹爪沿朝向和背离所述工件的方向移动。

具体的，所述夹持机构还包括一底板，所述定位座、所述第一夹爪和所述第二夹爪均固定在所述底板上。

具体的，所述驱动机构包括第三气缸、第一导轨、与所述第三气缸连接并沿所述第一导轨滑动的滑块，所述电机与所述滑块固定连接。

具体的，所述驱动机构还包括第二导轨和连接板，所述滑块固定在所述连接板上，所述电机固定在所述连接板上且与所述滑块呈不接触状态，所述连接板套设在所述第一导轨和所述第二导轨外，所述第三气缸包括缸体、能伸出所述缸体外和缩回所述缸体内的活塞杆，所述电机在所述活塞杆缩回所述缸体时沿朝向所述工件的方向移动，所述电机在所述活塞杆伸出所述缸体外时沿背离所述工件的方向移动。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实施例的定位精度高的螺母拧紧装置通过采用定位柱来辅助第一夹爪和第二夹爪进行夹持工件时的位置限制，可以确保第一夹爪和第二夹爪同时抵住主体时，主体上的轴与螺母之间具有较高的同心度，可以弥补第一夹爪和第二夹爪的制造公差和安装公差所带来的公差累积而造成轴和螺母偏心的问题，提高零件定位的精度，使得螺母能顺利地安装在轴上。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例中的铁芯结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的定位精度高的螺母拧紧装置的结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大图；

图4是本实用新型实施例中的定位柱的与螺母的位置关系示意图；

图5是本实用新型实施例中的弹簧与导向杆的连接关系示意图。

以上附图的附图标记：11、主体；111、第一中心轴；12、轴；13、螺母；131、第三中心轴；2、电机；21、输出轴；3、套管；41、定位座；42、定位柱；421、第二中心轴；43、第一夹爪；431、第一接触部；432、第二接触部；44、第二夹爪；441、第三接触部；442、第四接触部；45、第一气缸；46、第二气缸；47、底板；51、第三气缸；511、缸体；512、活塞杆；52、第一导轨；53、滑块；54、第二导轨；55、连接板；6、弹簧；7、导向杆；71、第一杆；72、第二杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实施例的定位精度高的螺母拧紧装置可以用于对如图1所示的铁芯(也称之为工件)进行自动拧紧螺母13的作业，并且在作业过程中，可以使得螺母13与铁芯的轴12能具有较高的定位精度，从而提高了作业效率和良率。具体来说，本实施例的铁芯可以包括呈圆柱形的主体11以及设置在主体11上且其轴12线与主体11的轴12线重合的轴12。

结合图2至图4所示，本实施例的定位精度高的螺母拧紧装置可以包括：电机2、套管3、夹持机构以及驱动机构。其中：

电机2用于驱动螺母13朝向铁芯的轴12运动并旋转，以使得螺母13与轴12能螺纹连接。

套管3固定在电机2的输出轴21上，套管3用于套设在将要与轴12进行连接的螺母13外。

夹持机构用于固定铁芯的主体11，以使得轴12的用于螺母13旋入的一端朝向螺母13，或者说朝向电机2的输出轴21。其中，夹持机构可以包括用于放置铁芯的定位座41、设置在铁芯旁的定位柱42、设置在定位座41一侧的第一夹爪43和设置在定位座41另一侧的第二夹爪44。第一夹爪43设有用于夹持主体11的第一接触部431和用于与定位柱42相抵的第二接触部432，第二夹爪44设有用于夹持主体11的第三接触部441和用于与定位柱42相抵的第四接触部442。主体11的垂直于其轴12线的截面具有第一中心轴111，至少部分的第一接触部431与主体11的接触之处位于该第一中心轴111上，至少部分的第三接触部441与主体11的接触之处位于第一中心轴111上。定位柱42的垂直于其轴12线的截面具有垂直于第一中心轴111的第二中心轴421，设置在套管3内的螺母13的垂直于其轴12线的截面具有垂直于第一中心轴111的第三中心轴131，第二中心轴421和第三中心轴131重合。第一接触部431和第三接触部441在第二接触部432和第四接触部442与定位柱42相抵时均与主体11相抵，且在第二接触部432和第四接触部442与定位柱42相抵时，第一接触部431与第二中心轴421(或第三中心轴131)的距离等于第三接触部441与第二中心轴421(或第三中心轴131)的距离。第一夹爪43和第二夹爪44可以沿相反的方向对工件施加压力以实现对工件的夹持。

驱动机构与电机2连接以驱动电机2沿朝向工件的方向运动，以使得套管3带动螺母13锁紧在工件的轴12上。

第一夹爪43和第二夹爪44在制备时会有一定的零件公差，在安装时也存在一定的安装公差，多种公差累积的结果可能会导致当第一夹爪43和第二夹爪44同时抵住主体11以进行夹持时，主体11上的轴12的轴12线与套管3内的螺母13的轴12线具有较大的偏心距，如此，螺母13不易安装入轴12内。本实施例的定位精度高的螺母拧紧装置借由上述结构，通过采用定位柱42来辅助第一夹爪43和第二夹爪44进行夹持工件时的位置限制，可以确保第一夹爪43和第二夹爪44同时抵住主体11时，主体11上的轴12与螺母13之间具有较高的同心度，可以弥补第一夹爪43和第二夹爪44的制造公差和安装公差所带来的公差累积而造成轴12和螺母13偏心的问题，提高零件定位的精度，使得螺母13能顺利地安装在轴12上。

具体的，如图4所示，第一接触部431和第二接触部432可以呈圆弧面的形状，也就是说，第一夹爪43和第一夹爪43均采用面接触的方式来对主体11进行夹持，以提高夹持的稳定性。

重点参照图3所示，定位柱42可以是回转体结构，定位柱42的垂直于其轴12线的截面呈圆形。较佳的，定位柱42用于与第一夹爪43和第二夹爪44相抵之处可以呈半球状。进一步的，第二接触部432和第四接触部442可以呈1/8(八分之一)球面状。也就是说，第二接触部432和第四接触部442大体上与定位柱42的1/4球头相抵。该方案中，第二接触部432和第四接触部442与定位柱42采用互相包覆的方式连接，可以提高其相抵的稳定性，另外，球面的方式也可以便于在相抵时，第二接触部432和第四接触部442能上下调节自身的位置，以避免第二接触部432和第四接触部442沿上下方向上产生较大的错位。

继续参照图3所示，夹持机构还可以包括第一气缸45和第二气缸46。第一夹爪43安装在第一气缸45上，第一气缸45能带动第一夹爪43沿朝向和背离工件的方向移动。第二夹爪44安装在第二气缸46上，第二气缸46能带动第二夹爪44沿朝向和背离工件的方向移动。当要向定位座41中放入工件时，第一气缸45和/或第二气缸46带动相应的夹爪沿背离定位座41的方向移动，当工件放入定位座41内后，第一气缸45和/或第二气缸46带动相应的夹爪朝向工件移动以夹持工件。采用上述方案，对工件的夹持动作可以实现自动化，提高效率。

继续参照图3所示，夹持机构还可以包括一个底板47，该底板47可以用于安装定位座41、第一夹爪43、第二夹爪44、第一气缸45和第二气缸46，以将上述几者模块化，便于安装上述几者，同时也能提高整个装置安装的位置精度。

具体的，重点参照图5所示，本实施例的定位精度高的螺母拧紧装置还可以包括弹簧6。弹簧6的一端与电机2的输出轴21连接，弹簧6的另一端与套管3的朝向电机2的一端连接。进一步的，本实施例的定位精度高的螺母拧紧装置还可以包括穿设在弹簧6内用于对弹簧6进行导向的导向杆7。导向杆7可以包括相接的第一杆71和第二杆72，第一杆71的外径大于第二杆72的外径，较佳的，第一杆71和第二杆72同轴12设置。第一杆71用于与电机2的输出轴21连接，第二杆72依次穿设在弹簧6和套管3内，弹簧6背离套管3的一端与第一杆71朝向第二杆72一端的端壁连接，第一杆71与弹簧6连接的端壁可以与套管3一起对弹簧6起到压缩的作用。较佳的，第一杆71与电机2的输出轴21之间可以采用联轴12器来连接。

与电机2的输出轴21直接与套管3连接的方式相比，上述方案采用了弹簧6来连接电机2的输出轴21和套管3，可以使得套管3与轴12的接触由原先的硬接触变成软接触，可以对电机2和工件起到保护作用。同时，由于套管3刚接触到工件的轴12时，套管3与轴12之间的相互作用力不大，而且在弹簧6的作用下，套管3还可以相对于轴12向上跳动，因此，当套管3内的螺母13与轴12有轻微偏心距时，螺母13可以在套管3的轻微跳动下调节到与轴12同心的状态，进一步提高了螺母13与轴12对位的精确度。

参照图2所示，驱动机构可以包括第三气缸51、第一导轨52、与第三气缸51连接并沿第一导轨52滑动的滑块53，该滑块53与电机2固定连接。第三气缸51用于驱动电机2朝向工件移动或使电机2沿背离工件的方向移动，第一导轨52可以对滑块53的移动进行导向，以提高电机2运动的精度。

进一步的，继续参照图2所示，驱动机构还可以包括第二导轨54和连接板55。该连接板55可以水平地套设在第一导轨52和第二导轨54上，滑块53固定在该连接板55上，电机2固定在连接板55上且与滑块53呈不接触状态，或者说，电机2与滑块53间隔设置。第三气缸51包括缸体511与能伸出缸体511外和缩回缸体511内的活塞杆512。当第三气缸51的活塞杆512缩回缸体511内时，电机2沿朝向工件的方向移动，当活塞杆512伸出缸体511外时，电机2沿背离工件的方向移动。换句话说，第三气缸51的活塞杆512和电机2的输出轴21相向设置，如图2所示，第三气缸51的活塞杆512朝上设置，而电机2的输出轴21朝下设置。

采用上述方案，第二导轨54和第一导轨52同时对电机2的运动进行导向，可以提高电机2运动的稳定性；而将第三气缸51的活塞杆512设置成和电机2的输出轴21相向的方式，可以节省了本装置沿高度方向的安装空间。

综上所述，本实施例的定位精度高的螺母拧紧装置的工作原理是：根据拧紧螺母13时所需的扭矩来调节电机2的扭矩，当需要向铁芯的轴12拧紧螺母13时，第三气缸51的活塞杆512缩回缸体511内以带动电机2朝向工件运动，当套管3与铁芯的轴12接触时，电机2的输出轴21旋转以带动螺母13旋转入轴12内，当电机2的扭矩达到预设值时，电机2的输出轴21停止转动，第三气缸51的活塞杆512向缸体511外伸出，以带动电机2和套管3离开工件。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种定位精度高的螺母拧紧装置，用于将螺母锁紧在工件上，所述工件包括呈圆柱形的主体和设置在所述主体上且其轴线与所述主体的轴线重合的轴，所述螺母与所述轴连接，其特征在于，包括：

电机；

套管，其固定在所述电机的输出轴上且用于套设在所述螺母外；

夹持机构，其用于固定所述工件以使得所述工件朝向所述螺母，所述夹持机构包括用于放置所述工件的定位座、设置在所述工件旁的定位柱、设置在所述定位座一侧的第一夹爪、设置在所述定位座另一侧的第二夹爪，所述第一夹爪设有用于夹持所述主体的第一接触部和用于与所述定位柱相抵的第二接触部，所述第二夹爪设有用于夹持所述主体的第三接触部和用于与所述定位柱相抵的第四接触部；所述主体的垂直于其轴线的截面具有第一中心轴，至少部分的所述第一接触部与所述主体的接触之处位于所述第一中心轴上，至少部分的所述第三接触部与所述主体的接触之处位于所述第一中心轴上，所述定位柱的垂直于其轴线的截面具有垂直于所述第一中心轴的第二中心轴，所述螺母的垂直于其轴线的截面具有垂直于所述第一中心轴的第三中心轴，所述第二中心轴与所述第三中心轴重合；所述第一接触部和所述第三接触部在所述第二接触部和所述第四接触部与所述定位柱相抵时均与所述主体相抵且所述第一接触部与所述第二中心轴的距离等于所述第三接触部与所述第二中心轴的距离；

驱动机构，其与所述电机连接并能带动所述电机朝向所述工件运动，以使得所述套管带动所述螺母锁紧在所述工件上。

2.根据权利要求1所述的定位精度高的螺母拧紧装置，其特征在于，所述第一接触部和所述第三接触部呈弧面状。

3.根据权利要求1所述的定位精度高的螺母拧紧装置，其特征在于，所述定位柱用于与所述第一夹爪和所述第二夹爪相抵之处呈半球状。

4.根据权利要求3所述的定位精度高的螺母拧紧装置，其特征在于，所述第二接触部和所述第四接触部呈1/8球面状。

5.根据权利要求1所述的定位精度高的螺母拧紧装置，其特征在于，所述夹持机构还包括第一气缸，所述第一夹爪安装在所述第一气缸上，所述第一气缸能带动所述第一夹爪沿朝向和背离所述工件的方向移动。

6.根据权利要求1所述的定位精度高的螺母拧紧装置，其特征在于，所述夹持机构还包括第二气缸，所述第二夹爪安装在所述第二气缸上，所述第二气缸能带动所述第二夹爪沿朝向和背离所述工件的方向移动。

7.根据权利要求1所述的定位精度高的螺母拧紧装置，其特征在于，所述夹持机构还包括一底板，所述定位座、所述第一夹爪和所述第二夹爪均固定在所述底板上。

8.根据权利要求1所述的定位精度高的螺母拧紧装置，其特征在于，所述驱动机构包括第三气缸、第一导轨、与所述第三气缸连接并沿所述第一导轨滑动的滑块，所述电机与所述滑块固定连接。

9.根据权利要求8所述的定位精度高的螺母拧紧装置，其特征在于，所述驱动机构还包括第二导轨和连接板，所述滑块固定在所述连接板上，所述电机固定在所述连接板上且与所述滑块呈不接触状态，所述连接板套设在所述第一导轨和所述第二导轨外，所述第三气缸包括缸体、能伸出所述缸体外和缩回所述缸体内的活塞杆，所述电机在所述活塞杆缩回所述缸体时沿朝向所述工件的方向移动，所述电机在所述活塞杆伸出所述缸体外时沿背离所述工件的方向移动。

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