CN214641631U - 钢丝螺套自动装配用锁附模组 - Google Patents

Abstract

一种钢丝螺套自动装配用锁附模组，包括多轴机器人、螺套供料器、工作台以及锁冲组合模组，螺套供料器、工作台位于多轴机器人的工作路径上，锁冲组合模组与多轴机器人联动；锁冲组合模组包括安装在安装板上的锁附模组、冲尾模组、检测模组；锁附模组包括智能拧紧枪、第一连接块、批杆、第一直线驱动机构，冲尾模组包括第二直线驱动机构、第二连接块、冲柄以及集料单元。本实用新型通过高度集成钢丝螺套装配过程中各工艺步骤所需的多功能模块，实现全自动生产，不用过于依赖装配人员的技能水平，为产品的质量稳定性、装配精度都带来很大的提升，能够节省人工成本及加快生产周期，能为企业带来可观的经济效益。

Description

钢丝螺套自动装配用锁附模组

技术领域

本实用新型涉及自动装配技术领域，特别涉及一种钢丝螺套自动装配用锁附模组。

背景技术

钢丝螺套是一种新型的内螺纹紧固件，适用于螺纹连接，旋入并紧固在被连接件之一的螺纹孔中，形成标准内螺纹，螺栓（或螺钉）再拧入其中，又名螺纹丝套，简称丝套。它是用高强度、高精度、表面光洁的不锈钢丝精确加工而成的一种弹簧状内外螺纹同心体，主要用于增强和保护低强度材质的内螺纹。其原理是在螺钉和基体内螺纹之间形成弹性连接，消除螺纹制造误差，提高连接强度。钢丝螺套嵌入铝、镁合金、铸铁、玻璃钢、塑料等低强度的工程材料的螺纹孔中，能形成符合国际标准的高精度内螺纹，具有连接强度高，抗震、抗冲击和耐磨损的功能，并能分散应力保护基体螺纹，大大延长基体的使用寿命，广泛应用于各种领域。

自由状态下的钢丝螺套直径比其装入的螺孔直径稍大，装配时使钢丝螺套受专用扳手扭力从而使其直径变小，进入已经用专用丝锥攻好丝的螺孔中，装好以后，钢丝螺套产生类似弹簧膨胀的作用，使其牢固的固定在螺纹孔内，而永远不会随螺钉的拧出而带出来。对带有安装柄的钢丝螺套的拧入工艺需要用到专用扳手、冲断器及螺纹塞规等专用设备，其安装过程可参考如下：

1、使用专用扳手，使钢丝螺套通过一段引导螺纹，迫使钢丝螺套外径收缩，以便顺利装入底孔；

2、使用冲断器折断钢丝螺套的安装柄；

3、人工目测是否平整、冲安装柄是否成功，如发现不平整，则需要返工，如发现安装柄未被冲掉，则需要重新冲安装。

发明人在实现本实用新型的过程中，发现现在的做法至少存在以下技术问题：

1、由装配人员手动操作各种专业工具，需要对装配人员进行职业技能培训，使装配人员熟练使用专用工具、知晓装配工艺，操作合格后才能够进行钢丝螺套装配作业，太依赖对装配人员的技术能力要求；

2、钢丝螺套的装配过程中，对钢丝螺套的安装深度、安装扭矩等参数都有要求，由装配人员进行手动装配，装配精度不能统一，对于装配精度要求高的产品，手动装配的精度达不到要求标准，无法保证产品品质的稳定性；

3、手动装配的劳动强度大、生产效率低下，装配好一个钢丝螺套需要花费比较多的时间，经济效益不高。

有鉴于此，如何解决现有装配钢丝螺套时存在的依赖装配人员技术能力、装配精度不统一、产品稳定性差、效率低、经济效益不高等问题，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型提供一种钢丝螺套自动装配用锁附模组，其目的是要解决现有装配钢丝螺套时存在的依赖装配人员技术能力、装配精度不统一、产品稳定性差、效率低、经济效益不高等问题，以提供一种不用依赖装配人员技术能力、装配精度高、效率高、经济效益好的自动化设备。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种钢丝螺套自动装配用锁附模组，用于产品螺纹孔上的钢丝螺套自动装配，其创新点在于：

所述锁附模组可实现将钢丝螺套锁附到产品上，锁附模组包括智能拧紧枪、第一连接块、批杆、第一直线驱动机构；所述智能拧紧枪安装在第一连接块上，智能拧紧枪下端伸出有与批杆定位连接的拧紧轴，所述第一直线驱动机构的驱动端与第一连接块之间通过缓冲机构相连接，所述第一直线驱动机构驱动第一连接块运动，第一连接块带动智能拧紧枪、批杆做朝向螺纹孔方向运动，在批杆抵住螺纹孔的状态下，第一直线驱动机构的驱动端与第一连接块之间在缓冲机构的缓冲压缩作用下构成一朝向螺纹孔方向的压缩行程，该压缩行程的长度大于钢丝螺套的径向长度；在智能拧紧枪、批杆的连接处设置有定位套，定位套套设在批杆的外圆周，定位套的下端具有与拧紧轴、批杆的轴线重合的定位部，定位部与批杆定位连接；所述距离传感器位于第一连接块的下方，距离传感器用于检测第一连接块下移的距离。

本实用新型的有关内容解释如下：

1.本实用新型的上述技术方案中，采用自动化生产，高度集成钢丝螺套装配过程中的多功能模块，所述锁附模组可实现将钢丝螺套自动、精确得锁附到产品上，通过定位套，保持智能拧紧轴、批杆与定位套三者同心，避免批杆拧紧锁附时发生偏斜，通过缓冲机构，使锁附模组进行拧紧锁附作业时，使批杆、钢丝螺套、螺纹孔在受力时避免其他驱动力驱动时带来的冲击，避免各部件损坏、偏斜，保证了产品生产的质量稳定性。

2. 在上述技术方案中，所述缓冲机构采用机械弹簧缓冲单元或采用气动缓冲单元，缓冲机构可以采用机械缓冲（弹簧）、气动缓冲（气动缓冲杆），利用其弹性缓冲能力，避免批杆在进行锁附前遇到的阻力过大时，使批杆向下施加的力过大，损坏螺纹孔、损坏产品。

3. 在上述技术方案中，所述缓冲机构采用机械弹簧缓冲单元，缓冲机构包括上连接头、连接杆、弹簧以及下连接头，在第一连接块上开设有一通孔，连接杆穿过通孔后在其下端安装下连接头，在连接杆上端安装上连接头，弹簧套设在连接杆中，弹簧的上端与上连接头的下表面相抵，弹簧的下端与第一连接块的上表面相抵，采用这样的结构实现容易、生产简单，成本也比较低，同时也具有较好的形成压缩行程的效果。

4. 在上述技术方案中，所述第一直线驱动机构包括一缸体，缸体固定在一固定板上，在固定板处设置有向下的缓冲块，针对缓冲块，在第一连接块上朝上设置有对应的缓冲作用块，在锁附模组锁附完成后有回弹的第一连接块做一个缓冲保护，增加设备的使用稳定性、增加设备使用寿命，避免智能拧紧枪、批杆损坏。

5. 在上述技术方案中，所述锁附模组还包括第一导轨，第一直线驱动机构、第一导轨相对于安装板固定设置，所述第一连接块为一连接滑块，所述第一连接块沿第一导轨做直线往复运动。

6. 在上述技术方案中，所述定位套的上端与第一连接块定位连接，定位套的下端的定位部为一轴承，轴承套接在批杆上；距离传感器固定在安装板上。

7.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

8.在本实用新型中，术语“中心”、“上”、“下”、“轴向”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置装配关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

9. 此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

由于上述方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有以下优点和效果：

1. 本实用新型的上述方案，不用过于依赖装配人员的技能水平，通过自动化装配能够快速、精确得完成，为产品的质量稳定性、装配精度都带来很大的提升。

2.本实用新型的上述方案，采用自动化生产，高度集成了各工艺步骤多功能工序，行程短，钢丝螺套、产品和模组之间的距离短、定位精度高，能有效减少产品中装配钢丝螺套的时间周期，由于能够节省人工成本及加快生产周期，能为企业带来可观的经济效益。

3.本实用新型的上述方案中，高度集成钢丝螺套装配过程中的多功能模块，所述锁附模组可实现将钢丝螺套自动、精确得锁附到产品上，通过定位套，保持智能拧紧轴、批杆与定位套三者同心，避免批杆拧紧锁附时发生偏斜，通过缓冲机构，使锁附模组进行拧紧锁附作业时，使批杆、钢丝螺套、螺纹孔在受力时避免其他驱动力驱动时带来的冲击，避免各部件损坏、偏斜，保证了产品生产的质量稳定性。

附图说明

附图1为本实用新型实施例钢丝螺套自动装配用锁附模组的立体示意图；

附图2为本实用新型实施例钢丝螺套自动装配用锁附模组的主视图；

附图3为附图2中A-A向的剖面示意图；

附图4为本实用新型实施例钢丝螺套自动装配用锁附模组的锁附动作流程图。

以上附图各部位表示如下：

51、智能拧紧枪；511、拧紧轴；52、第一连接块；521、通孔；522、缓冲作用块；53、批杆；54、第一直线驱动机构；541、缸体；55、缓冲机构；551、上连接头；552、连接杆；553、弹簧；554、下连接头；56、定位套；561、定位部；57、第一导轨；58、固定板；581、缓冲块；59、安装板；9、距离传感器。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

如附图1至附图3所示，本实用新型实施例提出了一种钢丝螺套自动装配用锁附模组，用于产品螺纹孔上的钢丝螺套自动装配，所述锁附模组可实现取钢丝螺套及将钢丝螺套锁附到产品上，锁附模组包括智能拧紧枪51、第一连接块52、批杆53、第一直线驱动机构54；所述智能拧紧枪51安装在第一连接块52上，智能拧紧枪51下端伸出有与批杆53定位连接的拧紧轴511，所述第一直线驱动机构54的驱动端与第一连接块52之间通过缓冲机构55相连接，所述第一直线驱动机构54驱动第一连接块52运动，第一连接块52带动智能拧紧枪51、批杆53做朝向螺纹孔方向运动，在批杆53抵住螺纹孔的状态下，第一直线驱动机构54的驱动端与第一连接块52之间在缓冲机构55的缓冲压缩作用下构成一朝向螺纹孔方向的压缩行程，该压缩行程的长度大于钢丝螺套的径向长度；在智能拧紧枪51、批杆53的连接处设置有定位套56，定位套56套设在批杆53的外圆周，定位套56的下端具有与拧紧轴511、批杆53的轴线重合的定位部561，定位部561与批杆53定位连接；所述距离传感器9位于第一连接块52的下方，距离传感器9用于检测第一连接块52下移的距离；作为优选，所述定位套56的上端与第一连接块52定位连接，定位套56的下端的定位部561为一轴承，轴承套接在批杆53上。定位套56，保持智能拧紧轴511、批杆53与定位套56三者同心，避免批杆53拧紧锁附时发生偏斜。

具体的，所述缓冲机构55采用机械弹簧缓冲单元或采用气动缓冲单元，缓冲机构55可以采用机械缓冲（弹簧553）、气动缓冲（气动缓冲杆），利用其弹性缓冲能力，避免批杆53在进行锁附前遇到的阻力过大时，使批杆53向下施加的力过大，损坏螺纹孔、损坏产品。所述缓冲机构55采用机械弹簧缓冲单元，缓冲机构55包括上连接头551、连接杆552、弹簧553以及下连接头554，在第一连接块52上开设有一通孔521，连接杆552穿过通孔521后在其下端安装下连接头554，在连接杆552上端安装上连接头551，弹簧553套设在连接杆552中，弹簧553的上端与上连接头551的下表面相抵，弹簧553的下端与第一连接块52的上表面相抵，采用这样的结构实现容易、生产简单，成本也比较低，同时也具有较好的形成压缩行程的效果。

在第一直线驱动机构54带动下移时，套有钢丝螺套的批杆53下端部抵住产品螺纹孔处，此时第一连接块52、智能拧紧枪51、批杆53不动，由于第一直线驱动机构54与第一连接块52之间设置有一缓冲机构55，第一直线驱动机构54的输出端持续下移，构成一个朝向产品螺纹孔方向的压缩行程，锁附模组在压缩行程被压缩至大于或等于钢丝螺套长度时进行拧紧锁附作业，智能拧紧枪51的拧紧轴511转动带动批杆53旋转，批杆53上的钢丝螺套随之旋进产品的螺纹孔，在锁附时不用再由外部驱动力驱动下行，能够让智能拧紧枪51、批杆53在缓冲机构55的作用下具备朝向产品螺纹孔方向位移的趋势，在批杆53带动钢丝螺套朝向螺纹孔旋进时，压缩行程慢慢释放，使批杆53上的钢丝螺套顺着螺纹孔的螺纹向深处旋转，直至钢丝螺套锁附到位，使批杆53、钢丝螺套、螺纹孔在受力时避免其他驱动力驱动时带来的冲击，避免各部件损坏、偏斜，保证了产品生产的质量稳定性。

更具体的，所述第一直线驱动机构54包括一缸体541，缸体541固定在一固定板58上，在固定板58处设置有向下的缓冲块581，针对缓冲块581，在第一连接块52上朝上设置有对应的缓冲作用块522，在锁附模组锁附完成后有回弹的第一连接块52做一个缓冲保护，增加设备的使用稳定性、增加设备使用寿命，避免智能拧紧枪51、批杆53损坏。

在上述实施例中，所述锁附模组还包括第一导轨57，第一直线驱动机构54、第一导轨57相对于安装板4固定设置，所述第一连接块52为一连接滑块，所述第一连接块52沿第一导轨57做直线往复运动。距离传感器9固定在安装板59上。智能拧紧枪51采用现有的标准化拧紧枪，内置了电机、传感器以及驱动轴，驱动轴即为拧紧轴511。

在使用本实用新型实施例的钢丝螺套自动装配用锁附模组时，如附图4所示，以使用六轴机器人与锁附模组联动为例，锁附模组的锁附动作流程可分解参考如下：

S10、六轴机器人将取完钢丝螺套的锁附模组移动至锁附孔位（螺纹孔）上方；

S20、智能拧紧枪51中的拧紧轴511带动钢丝螺套批杆53旋转；

S30、第一直线驱动机构54（升降气缸）带动拧紧轴511及批杆53向下进行螺套认孔；

S40、完成认孔后，螺套继续向下进行锁附；

S50、锁附完成后，距离传感器9检测与第一连接块52之间的距离；

S60、通过判断距离确认钢丝螺套最终的锁附深度；

S70、拧紧轴511反转退出钢丝螺套，同时第一直线驱动机构54（升降气缸）复位。

针对上述实施例，本实用新型可能产生的变化，其中第一直线驱动机构54、采用以下机构之一：

（a）气缸，气缸的活塞杆作为直线驱动机构的作用端；

（b）直线电机，直线电机的转子作为直线驱动机构的作用端；

（c）控制电机与丝杠机构的组合，其中控制电机为步进电机或者伺服电机，丝杠螺母机构由丝杠与螺母配合构成螺旋副，控制电机与丝杠传动连接，螺母作为直线驱动机构的作用端。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钢丝螺套自动装配用锁附模组，用于产品螺纹孔上的钢丝螺套自动装配，其特征在于：

所述锁附模组包括智能拧紧枪(51)、第一连接块(52)、批杆(53)、第一直线驱动机构(54)以及距离传感器(9)；所述智能拧紧枪(51)安装在第一连接块(52)上，智能拧紧枪(51)下端伸出有与批杆(53)定位连接的拧紧轴(511)，所述第一直线驱动机构(54)的驱动端与第一连接块(52)之间通过缓冲机构(55)相连接，所述第一直线驱动机构(54)驱动第一连接块(52)运动，第一连接块(52)带动智能拧紧枪(51)、批杆(53)做朝向螺纹孔方向的运动，在批杆(53)抵住螺纹孔的状态下，第一直线驱动机构(54)的驱动端与第一连接块(52)之间在缓冲机构(55)的缓冲压缩作用下构成一朝向螺纹孔方向的压缩行程，该压缩行程的长度大于钢丝螺套的径向长度；在智能拧紧枪(51)、批杆(53)的连接处设置有定位套(56)，定位套(56)套设在批杆(53)的外圆周，定位套(56)的下端具有与拧紧轴(511)、批杆(53)的轴线重合的定位部(561)，定位部(561)与批杆(53)定位连接；所述距离传感器(9)位于第一连接块(52)的下方，距离传感器(9)用于检测第一连接块(52)下移的距离。

2.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配用锁附模组，其特征在于：所述缓冲机构(55)采用机械弹簧缓冲单元或采用气动缓冲单元。

3.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配用锁附模组，其特征在于：所述缓冲机构(55)采用机械弹簧缓冲单元，缓冲机构(55)包括上连接头(551)、连接杆(552)、弹簧(553)以及下连接头(554)，在第一连接块(52)上开设有一通孔(521)，连接杆(552)穿过通孔(521)后在其下端安装下连接头(554)，在连接杆(552)上端安装上连接头(551)，弹簧(553)套设在连接杆(552)中，弹簧(553)的上端与上连接头(551)的下表面相抵，弹簧(553)的下端与第一连接块(52)的上表面相抵。

4.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配用锁附模组，其特征在于：所述第一直线驱动机构(54)包括一缸体(541)，缸体(541)固定在一固定板(58)上，在固定板(58)处设置有向下的缓冲块(581)，针对缓冲块(581)，在第一连接块(52)上朝上设置有对应的缓冲作用块(522)。

5.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配用锁附模组，其特征在于：所述锁附模组还包括第一导轨(57)，第一直线驱动机构(54)、第一导轨(57)固定安装在安装板(59)上，所述第一连接块(52)为一连接滑块，所述第一连接块(52)沿第一导轨(57)做直线往复运动；距离传感器(9)固定在安装板(59)上。

6.根据权利要求1所述的钢丝螺套自动装配用锁附模组，其特征在于：所述定位套(56)的上端与第一连接块(52)定位连接，定位套(56)的下端的定位部(561)为一轴承，轴承套接在批杆(53)上。

Images