CN220196840U - 一种自动拧螺母机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动拧螺母机，用于将转轴上的螺母自动拧紧，包括机架，机架上设有电控箱、拧螺母机构、驱动机构、固定工装和顶出机构，机架上设有活动板，拧螺母机构安装在活动板上，驱动机构驱动活动板相对机架上下移动，电控箱内设有PLC控制器，拧螺母机构、驱动机构和顶出机构均与电控箱的PLC控制器电性连接，机架上还设有操作台，固定工装固定安装在操作台上，固定工装和操作台上均设有顶出槽，顶出机构包括顶出气缸，顶出气缸固定安装在机架上，顶出气缸的气杆可穿过顶出槽。本自动拧螺母机自动化高，可大幅度提高工作效率，且操作过程安全稳定。

Description

一种自动拧螺母机

技术领域

本实用新型涉及一种自动拧螺母机。

背景技术

如图1所示是电视机上的转轴100，用于连接底座和显示器，其包括固定座和旋转座，二者之间通过螺栓102连接并通过螺母103锁紧，加工时需要将套设在螺栓102上的螺母103拧紧，若仅仅依靠人工将螺母103逐个拧紧，需要消耗大量人工成本，工作效率低。为了提高工作效率，公开号为CN104526336B的中国专利，公开了一种自动锁螺母机，设置了零件固定工装、上下活动板、气缸、锁螺母电机、锁螺母头等结构，在加工过程中将零件固定，采用机械锁紧螺母的方式，对每一个加工零件的锁紧力可控，保证螺母锁紧效果一致，保证产品的加工质量，不影响后续加工操作，减少了人工操作的劳动强度，提高了工作效率。

但是在实际应用中，锁紧螺母只是众多加工工序中的一个，在完成锁紧螺母后还需要人工将转轴拿至下一工位，同时，该专利中气缸和锁螺母电机的动作无法完全被自动化控制，因此需要进一步提高自动锁螺母机的自动化程度，以及整个操作流程的稳定性和安全性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术问题的缺陷，提供一种自动拧螺母机，自动化高，大幅度提高工作效率，且操作过程安全稳定。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种自动拧螺母机，用于将转轴上的螺母自动拧紧，包括机架，所述机架上设有电控箱、拧螺母机构、驱动机构、固定工装和顶出机构，所述机架上设有活动板，所述拧螺母机构安装在所述活动板上，所述驱动机构驱动所述活动板相对所述机架上下移动，所述电控箱内设有PLC控制器，所述拧螺母机构、所述驱动机构和所述顶出机构均与所述电控箱的PLC控制器电性连接，所述机架上还设有操作台，所述固定工装固定安装在所述操作台上，所述固定工装和所述操作台上均设有顶出槽，所述顶出机构包括顶出气缸，所述顶出气缸固定安装在所述机架上，所述顶出气缸的气杆可穿过所述顶出槽。

进一步，所述固定工装上设有与所述转轴的底部相对应的安装槽，所述转轴上设有两个支脚，所述固定工装上还开设有与所述支脚相对应的通槽。

进一步，所述机架上设有一个安装板，所述顶出气缸固定安装在所述安装板上，所述顶出气缸的气杆上端套设有一个定位螺母，所述操作台上设有顶出上行限位感应器，所述安装板上设有顶出下行限位感应器，所述顶出上行限位感应器和所述顶出下行限位感应器均用于检测所述定位螺母。

进一步，所述顶出上行限位感应器、所述顶出下行限位感应器和所述顶出气缸均与所述电控箱的PLC控制器电性连接。

进一步，提供了一种拧螺母机构的具体结构，所述拧螺母机构包括电机、连接套筒、缓冲弹簧、连接杆和拧螺母套筒，所述电机固定安装在所述活动板上，所述电机的输出轴穿过所述活动板与所述连接套筒的上端固定连接，所述连接套筒的下端套设在连接杆上，所述缓冲弹簧位于所述连接套筒内且所述缓冲弹簧设置在所述电机的输出轴和所述连接杆之间，所述连接杆相对所述连接套筒可滑动，所述连接杆的另一端与所述拧螺母套筒固定连接。

进一步，所述电机与所述电控箱的PLC控制器电性连接。

进一步，提供了一种连接杆与连接套筒的连接方式，所述连接杆上设有导向块，所述连接套筒上开设有与所述导向块相对应的导向槽，所述导向块卡设在所述导向槽中且所述导向块可沿所述导向槽上下滑动。

进一步，提供了一种驱动机构的具体结构，所述驱动机构包括设置在所述机架上的两个升降气缸，所述升降气缸的气杆与所述活动板固定连接，其中一个所述升降气缸的缸体上设有上行限位开关和下行限位开关，所述上行限位开关和所述下行限位开关用于检测所述电机的信号。

进一步，所述升降气缸、所述上行限位开关和所述下行限位均与所述电控箱的PLC控制器电性连接。

进一步，所述机架上还设有出料板，所述出料板相对所述操作台倾斜设置。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：设置顶出机构，使得被加工的零件在完成螺母拧紧后可被自动顶出弹落至下一工位，无需人工取出，提高工作效率；设置上行限位开关和下行限位开关，顶出上行限位感应器和顶出下行限位感应器，提高了整个加工过程的自动化程度，同时限制了升降气缸和顶出气缸的动作，提高了整个操作流程的安全性和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的转轴的结构示意图；

图2为本实用新型的自动拧螺母机的结构示意图；

图3为本实用新型的自动拧螺母机的另一角度的结构示意图；

图4为图2中驱动机构的结构示意图；

图5为图2中拧螺母机构的结构示意图；

图6为图2中固定工装和顶出机构的结构示意图。

附图标记：1机架、2电控箱、3显示屏、4拧螺母机构、5驱动机构、6固定工装、

7顶出机构、11导向柱、12活动板、13操作台、14安装板、15出料板、

111限位块、21启动按钮、22急停按钮、23复位按钮、41电机、42连接套筒、

43缓冲弹簧、44连接杆、45拧螺母套筒、421导向槽、441导向块、51升降气缸、

52上行限位开关、53下行限位开关、61顶出槽、62安装槽、63通槽、64支撑块、

71顶出气缸、72顶出上行限位感应器、73顶出下行限位感应器、74定位螺母、

100转轴、101支脚、102螺栓、103螺母、104垫片

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，为电视机上的转轴100，转轴100包括固定座和旋转座（图中未示出），二者之间通过螺栓102连接通过螺母103锁紧，具体地，螺栓102依次穿过固定座和旋转座，螺栓102的螺柱与固定座连接的部分的截面为非圆形，固定座上开设有与之相对应的非圆形槽，使得螺栓102与固定座的位置相对固定，避免在拧紧螺母103的过程中发生相对转动。

如图2-6所示，在本实施例中，提供了一种自动拧螺母机，用于将转轴100上的螺母103自动拧紧，包括机架1、电控箱2、显示屏3、拧螺母机构4、驱动机构5、固定工装6和顶出机构7，电控箱2、显示屏3、拧螺母机构4、驱动机构5、固定工装6和顶出机构7均设置在机架1上，电控箱2内设有PLC控制器，显示屏3、拧螺母机构4、驱动机构5和顶出机构7均与电控箱2的PLC控制器电性连接，电控箱2上设有用于控制拧螺母机构4、驱动机构5和顶出机构7的启动、停止和复位的启动按钮21、急停按钮22和复位按钮23，启动按钮21、急停按钮22和复位按钮23均与电控箱2的PLC控制器电性连接。

本实用新型所涉及的自动拧螺母机还包括一个活动板12，拧螺母机构4固定安装在活动板12上，活动板12可滑动地安装在机架1上，驱动机构5驱动活动板12相对机架1可上下滑动，具体地，机架1上设有四根导向柱11，活动板12的四个角分别可滑动地穿过四根导向柱11，使得活动板12可沿导向柱11上下滑动。

如图2、3、5所示，拧螺母机构4包括电机41、连接套筒42、缓冲弹簧43、连接杆44和拧螺母套筒45，电机41与电控箱2的PLC控制器电性连接，电机41固定安装在活动板12上，连接套筒42用于连接电机41的输出轴和连接杆44，电机41的输出轴穿过活动板12后与连接套筒42的上端固定连接，连接套筒42的下端套设在连接杆44上，缓冲弹簧43位于连接套筒42内且缓冲弹簧43设置在电机41的输出轴和连接杆44之间，连接杆44相对连接套筒42可滑动，连接杆44的另一端与拧螺母套筒45固定连接。

如图5所示，连接杆44上设有导向块441，连接套筒42上开设有与导向块441相对应的导向槽421，导向块441卡设在导向槽421中且导向块441可沿导向槽421上下滑动，使得连接杆44相对连接套筒42可上下滑动。

如图1-5所示，拧螺母套筒45的内表面形状与转轴100上的螺母103相对应，当拧螺母机构4向下运动直到拧螺母套筒45套设在转轴100上的螺母103上，且拧螺母套筒45的边缘与螺母103下方的垫片104相抵持，此时拧螺母机构4移动到位，即可自动拧紧螺母103，在电机41的输出轴和连接杆44之间设置缓冲弹簧43，缓冲弹簧43用来缓冲扭力，避免了在拧紧过程中连接杆44与电机41输出轴碰撞造成电机41损坏，另一方面也避免了拧螺母套筒45与转轴100碰撞造成转轴100的损坏。

如图2-4所示，驱动机构5包括固定在机架1的顶板上的两个升降气缸51，升降气缸51的气杆与活动板12固定连接，通过升降气缸51的气杆的伸出或缩回来带动活动板12沿导向柱11上下滑动。如图2-4所示，为了控制拧螺母机构4上下移动的行程，避免移动过量造成各部件之间的相互撞击，其中一个升降气缸51的缸体上设有上行限位开关52和下行限位开关53，上行限位开关52和下行限位开关53用于检测电机41的信号，升降气缸51、上行限位开关52和下行限位开关53均与PLC控制器电性连接。

导向柱11上设有限位块111，限位块111和下行限位开关53的位置可依据所需加工的转轴100的高度进行调整，当拧螺母机构4向下移动直至活动板12接触到限位块111，此时拧螺母套筒45套设在转轴100上的螺母103上，拧螺母套筒45地边缘与螺母103下方的垫片104相抵持，且下行限位开关53可检测到电机41的信号并将该信号传至PLC控制器，PLC控制器接收到该信号并进行处理后发出指令使得升降气缸51停止运动；当拧螺母机构4将螺母103拧紧后，拧螺母机构4需向上移动，直到上行限位开关52可检测到电机41的信号，同理上行限位开关52将该信号传至PLC控制器，PLC控制器接收到该信号并进行处理后发出指令使得升降气缸51停止运动。在本实施例中，上行限位开关52和下行限位开关53均为光电传感器，具体可以为红外传感器，电机41在升降气缸51的带动下可上下移动，当电机41上行到上行限位开关52的感应范围内时，上行限位开关52可检测到电机41的信号，然后将该信号传至PLC控制器，同理当电机41下行到下行限位开关53的感应范围内时，下行限位开关53可检测到电机41的信号，然后将该信号传至PLC控制器。

如图2、3、6所示，机架1上设有操作台13，固定工装6固定安装在操作台13上，固定工装6位于拧螺母机构4正下方，为了方便顶出机构7动作，固定工装6和操作台13上均设有顶出槽61，固定工装6上设有与转轴100的底部相对应的安装槽62，转轴100放置在安装槽62内，转轴100上设有两个支脚101，为了避免转轴100在固定工装6上发生相对晃动或偏移，同时也为了避免拧紧螺母时造成支脚101损坏，固定工装6上开设有与支脚101相对应的通槽63，固定工装6上还设有两个支撑块64，转轴100底部有与支撑块64对应的定位孔（图中未示出），支撑块64穿过转轴100上的定位孔，进一步保证转轴100在固定工装6上的稳定性。

如图5所示，顶出机构7包括顶出气缸71，机架1上设有一个安装板14，顶出气缸71固定安装在安装板14上，顶出气缸71的气杆上端套设有一个定位螺母74，顶出气缸71工作，顶出气缸71的气杆向上伸出并穿过固定工装6和操作台13上的顶出槽61后与转轴100的底面接触，此时顶出气缸71的气杆继续向上伸出即可将转轴100顶出。

操作台13上设有顶出上行限位感应器72，安装板14上设有顶出下行限位感应器73，顶出上行限位感应器72和顶出下行限位感应器73均用于检测顶出气缸71的气杆上端的定位螺母74，顶出上行限位感应器72、顶出下行限位感应器73和顶出气缸71均与PLC控制器电性连接，当顶出上行限位感应器72检测到定位螺母74，即为顶出动作完成，顶出上行限位感应器72将该信号传至PLC控制器，PLC控制器接收到该信号并进行处理后发出指令使得顶出气缸71动作，顶出气缸71的气杆缩回，同理，当顶出下行限位感应器73检测到定位螺母74后将信号传至PLC控制器，PLC控制器接收到该信号并进行处理后发出指令使得所有动作停止，准备下一个循环，在本实施例中，顶出上行限位感应器72和顶出下行限位感应器73均为光电传感器，具体可以为红外传感器，其具体感应原理与行限位开关52和下行限位开关53相同。

在本实施例中，机架1上还设有出料板15，出料板15相对操作台13倾斜设置，拧完螺母被顶出的转轴100经出料板15进入下一工位。

本实用新型的工作原理为：在启动设备前，依据所需加工的转轴100，调整好限位块111和下行限位开关53的位置，设定好拧紧螺母所需的扭力值，设定好将转轴100放置在固定工装6上；按下启动按钮21，电机41和升降气缸51同时动作，电机41带动连接杆44和拧螺母套筒45旋转，升降气缸51带动整个拧螺母机构4向下运动，直至活动板12接触到限位块111，此时拧螺母套筒45套设在转轴100上的螺母上，拧螺母套筒45地边缘与螺母下方的垫片相抵持，且下行限位开关53可检测到电机41的信号并将该信号传至PLC控制器，PLC控制器接收到该信号并进行处理后发出指令使得升降气缸51停止运动；电机41继续工作，使得拧螺母套筒45将转轴100上的螺母拧紧，此时的扭力值会在显示屏3上显示，直到扭力值达到设定值，PLC控制器发出指令使电机41停止工作，且升降气缸51开始动作，升降气缸51的气杆缩回，带动整个拧螺母机构4向上运动。直至上行限位开关52可检测到电机41的信号并将该信号传至PLC控制器，PLC控制器接收到该信号并进行处理后发出指令使得升降气缸51停止运动，同时，PLC控制器发出指令使得顶出气缸71开始动作，顶出气缸71的气杆向上伸出且穿过固定工装6和操作台13上的顶出槽61后与转轴100的底面接触，此时顶出气缸71的气杆继续向上伸出即可将转轴100顶出，转轴100经出料板15进入下一工位；当顶出上行限位感应器72检测到顶出气缸71的气杆上的定位螺母74时，即为顶出动作完成，顶出上行限位感应器72将该信号传至PLC控制器，PLC控制器接收到该信号并进行处理后发出指令使得顶出气缸71动作，顶出气缸71的气杆缩回；当顶出下行限位感应器73检测到定位螺母74后将信号传至PLC控制器，PLC控制器接收到该信号并进行处理后发出指令使得所有动作停止，准备下一个循环。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动拧螺母机，用于将转轴(100)上的螺母自动拧紧，包括机架(1)，所述机架(1)上设有电控箱(2)、拧螺母机构(4)、驱动机构(5)、固定工装(6)和顶出机构(7)，其特征在于：所述机架(1)上设有活动板(12)，所述拧螺母机构(4)安装在所述活动板(12)上，所述驱动机构(5)驱动所述活动板(12)相对所述机架(1)上下移动，所述电控箱(2)内设有PLC控制器，所述拧螺母机构(4)、所述驱动机构(5)和所述顶出机构(7)均与所述电控箱(2)的PLC控制器电性连接，所述机架(1)上还设有操作台(13)，所述固定工装(6)固定安装在所述操作台(13)上，所述固定工装(6)和所述操作台(13)上均设有顶出槽(61)，所述顶出机构(7)包括顶出气缸(71)，所述顶出气缸(71)固定安装在所述机架(1)上，所述顶出气缸(71)的气杆可穿过所述顶出槽(61)。

2.根据权利要求1所述的一种自动拧螺母机，其特征在于：所述固定工装(6)上设有与所述转轴(100)的底部相对应的安装槽(62)，所述转轴(100)上设有两个支脚(101)，所述固定工装(6)上还开设有与所述支脚(101)相对应的通槽(63)。

3.根据权利要求1所述的一种自动拧螺母机，其特征在于：所述机架(1)上设有一个安装板(14)，所述顶出气缸(71)固定安装在所述安装板(14)上，所述顶出气缸(71)的气杆上端套设有一个定位螺母(74)，所述操作台(13)上设有顶出上行限位感应器(72)，所述安装板(14)上设有顶出下行限位感应器(73)，所述顶出上行限位感应器(72)和所述顶出下行限位感应器(73)均用于检测所述定位螺母(74)。

4.根据权利要求3所述的一种自动拧螺母机，其特征在于：所述顶出上行限位感应器(72)、所述顶出下行限位感应器(73)和所述顶出气缸(71)均与所述电控箱(2)的PLC控制器电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种自动拧螺母机，其特征在于：所述拧螺母机构(4)包括电机(41)、连接套筒(42)、缓冲弹簧(43)、连接杆(44)和拧螺母套筒(45)，所述电机(41)固定安装在所述活动板(12)上，所述电机(41)的输出轴穿过所述活动板(12)与所述连接套筒(42)的上端固定连接，所述连接套筒(42)的下端套设在连接杆(44)上，所述缓冲弹簧(43)位于所述连接套筒(42)内且所述缓冲弹簧(43)设置在所述电机(41)的输出轴和所述连接杆(44)之间，所述连接杆(44)相对所述连接套筒(42)可滑动，所述连接杆(44)的另一端与所述拧螺母套筒(45)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种自动拧螺母机，其特征在于：所述电机(41)与所述电控箱(2)的PLC控制器电性连接。

7.根据权利要求5所述的一种自动拧螺母机，其特征在于：所述连接杆(44)上设有导向块(441)，所述连接套筒(42)上开设有与所述导向块(441)相对应的导向槽(421)，所述导向块(441)卡设在所述导向槽(421)中且所述导向块(441)可沿所述导向槽(421)上下滑动。

8.根据权利要求5所述的一种自动拧螺母机，其特征在于：所述驱动机构(5)包括设置在所述机架(1)上的两个升降气缸(51)，所述升降气缸(51)的气杆与所述活动板(12)固定连接，其中一个所述升降气缸(51)的缸体上设有上行限位开关(52)和下行限位开关(53)，所述上行限位开关(52)和所述下行限位开关(53)用于检测所述电机(41)的信号。

9.根据权利要求8所述的一种自动拧螺母机，其特征在于：所述升降气缸(51)、所述上行限位开关(52)和所述下行限位均与所述电控箱(2)的PLC控制器电性连接。

10.根据权利要求1所述的一种自动拧螺母机，其特征在于：所述机架(1)上还设有出料板(15)，所述出料板(15)相对所述操作台(13)倾斜设置。