專利名稱：一種多軸螺栓擰緊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種多軸回轉(zhuǎn)工具，具體是一種多軸螺栓擰緊機。
背景技術(shù)：
螺紋聯(lián)結(jié)是機器零部件之間結(jié)合的最常用的方式之一，具有精度高、方便裝配、易于維護、標準化程度高等優(yōu)點，所以在現(xiàn)代機器制造中是最經(jīng)濟、應(yīng)用最廣的制造手段之一。但螺紋聯(lián)結(jié)的失效也是機器常發(fā)性故障之一，所以世界各國均對螺紋聯(lián)結(jié)機理、失效原因的研究給予高度重視，在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展螺紋擰緊技術(shù)和控制方法，應(yīng)用先進的微電子技術(shù)及計算機技術(shù)，產(chǎn)生了新一代數(shù)控螺栓擰緊機。
目前工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的螺栓擰緊機械大多仍為氣動的，其次為電動的，少數(shù)為液壓驅(qū)動機械。隨著近二、三十年來微電子技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展，電動螺栓擰緊機及數(shù)控螺紋擰緊機也應(yīng)運而生，并逐步走向成熟。由于電動工具控制方便、噪聲小、力矩控制精度高、調(diào)整方便等優(yōu)點而逐漸受到人們的青睞，并已成為擰緊工具中的一支生力軍。單軸電動擰緊機械在生產(chǎn)裝配和各種維修部門得到普及。相對來說，研制多軸電動螺紋擰緊機的技術(shù)難度較大，目前世界上只有少數(shù)國家開發(fā)出此類機器，并在汽車、輕工、壓縮機等行業(yè)的裝配工序中得到應(yīng)用。如美國英格索蘭(Ingersoll-Rand)公司、德國DGD公司、瑞典阿特拉斯·科普柯裝配自動化有限公司都已開發(fā)電動多軸螺栓擰緊機，并在汽車行業(yè)中得到應(yīng)用。但是，上述使用的多軸螺栓擰緊機只能用在一種位置分布的同型號螺槍上使用，對于不同型號或/和螺槍位置不同的多組螺栓不能同時進行作業(yè)。美國專利US 4542576公開了一種通過擰緊頭分別繞一固定軸線轉(zhuǎn)動來改變分布直徑的擰緊機，所提出的前后伸縮擰緊頭能改變可擰緊的螺栓數(shù)量，和改變擰緊頭的圓周分布沒有關(guān)系，從整體上看是用一組擰緊頭實現(xiàn)兩種徑向切換效果；因受分別繞一固定軸線轉(zhuǎn)動的機構(gòu)原理限制，其擰緊頭分布直徑只有在一定范圍內(nèi)變換，即只能擰緊在一定分布直徑范圍內(nèi)的螺栓，分布在不同圓周上的螺栓的分布角度相對固定，即擰緊機構(gòu)與能伸縮裝置的分布關(guān)系是固定的，前后伸縮的擰緊頭不能改變分布。
中國專利(專利號ZL97115734.0)公開一種多軸螺栓擰緊機，是在擰緊機的基座上設(shè)置兩組多根扳手軸，并在一組多軸扳手軸上附設(shè)一切換裝置，通過操作切換裝置改變扳手軸伸出的長度，使兩組多根扳手軸分別進行作業(yè)，可對兩種不同(或相同)型的螺栓和/或不同分布的螺栓進行擰緊操作。這種有切換功能的螺栓擰緊機雖然可以同時作業(yè)于不同型號螺栓，解決了一機多用問題，提高了裝配效率，但由于在結(jié)構(gòu)上是每兩個不同圓周擰緊頭配備一個電機、一個減速機、一個扭矩傳感器，結(jié)構(gòu)比較復雜；另外擰緊頭的分度圓直徑是固定的，從而使其應(yīng)用受到了一定的限制。
實用新型內(nèi)容為了克服上述不足，本實用新型的目的是提供一種由一個動力裝置驅(qū)動并可改變擰緊頭分布位置的多軸螺栓擰緊機。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是具有多個螺栓擰緊頭、電機，還包括大齒輪、機座、小齒輪、離合器、同步帶輪機構(gòu)、連桿滑塊機構(gòu)、角度傳感器、制動離合器、回轉(zhuǎn)軸、星形爪、支撐圓盤，其中機座通過小齒輪軸與支撐圓盤安裝在一起，所述小齒輪軸上有小齒輪，擰緊電機安裝在機座中心，通過用于驅(qū)動擰緊頭轉(zhuǎn)動的擰緊主軸與大齒輪相連，所述大齒輪與每個小齒輪嚙合；分度圓調(diào)整電機安裝在支撐圓盤上，通過回轉(zhuǎn)軸與星型爪相連，回轉(zhuǎn)軸上安裝一用于鎖緊星型爪的制動離合器，在所述每個小齒輪軸上分別安裝連桿滑塊機構(gòu)和一套同步帶輪機構(gòu)，連桿滑塊機構(gòu)及同步帶輪機構(gòu)的末端為螺栓擰緊頭，在每個小齒輪的軸上亦安裝一用于鎖定小齒輪和同步帶輪機構(gòu)的離合器，分度圓調(diào)整電機上還設(shè)有角度傳感器；所述回轉(zhuǎn)軸與擰緊主軸軸心重合；所述連桿滑塊機構(gòu)由連桿、滑塊、星型爪組成，兩個連桿安裝在每個小齒輪軸與螺栓擰緊頭的臂之間，同步帶輪機構(gòu)位于兩個連桿之間，一個連桿上的滑塊固定在星形爪的端部；所述螺栓擰緊頭數(shù)量與小齒輪軸個數(shù)相等，星型爪的爪數(shù)與螺栓擰緊頭的個數(shù)對應(yīng)，可以為至少2個。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果1.結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。由于本實用新型螺栓擰緊機由一個動力裝置驅(qū)動，即僅有一個用于擰緊的電機，結(jié)構(gòu)相對簡單，容易加工；而且其輸出為分布在圓周上的可組合的多個擰緊軸，可以組成2、3、4、5或6軸或更多，增加了操作的靈活性，另本實用新型具有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、力矩、速度調(diào)節(jié)等多種功能。
2.適用性強。本實用新型采用連桿滑塊機構(gòu)，在所述每個小齒輪5的軸上分別安裝連桿滑塊機構(gòu)和一套同步帶輪機構(gòu)，連桿滑塊機構(gòu)及同步帶輪機構(gòu)的末端為螺栓擰緊頭，本結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中擰緊機相比，使本實用新型可以改變擰緊頭的分布位置，即其擰緊頭的分度圓直徑可以調(diào)節(jié)和設(shè)定，且調(diào)節(jié)可在允許范圍內(nèi)連續(xù)變化，所以本實用新型應(yīng)用范圍廣泛，如可運用于不同噸位車輪的螺栓擰緊。由于本實用新型末端工具可更換，當在輸出端裝上絲錐或鉆頭時，還可用于進行攻絲或鉆孔等作業(yè)。


圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)主視圖。
圖2為圖1的右視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
實施例如圖1、2所示，本實用新型具有多個螺栓擰緊頭7、一個擰緊電機4，還包括大齒輪1、機座2、小齒輪5、離合器6、同步帶輪機構(gòu)8、連桿滑塊機構(gòu)、角度傳感器13、制動離合器14、回轉(zhuǎn)軸15、星形爪16、支撐圓盤17，其中機座2通過小齒輪軸11與支撐圓盤17安裝在一起，所述小齒輪軸11上有小齒輪5，擰緊電機4安裝在機座2中心，通過用于驅(qū)動擰緊頭7轉(zhuǎn)動的擰緊主軸3與大齒輪1相連，所述大齒輪1與每個小齒輪5嚙合；分度圓調(diào)整電機12安裝在支撐圓盤17上，通過回轉(zhuǎn)軸15與星型爪16相連，回轉(zhuǎn)軸15上安裝一用于鎖緊星型爪16的制動離合器14，在所述每個小齒輪軸11上分別安裝連桿滑塊機構(gòu)和一套同步帶輪機構(gòu)8，連桿滑塊機構(gòu)及同步帶輪機構(gòu)8的末端為螺栓擰緊頭7，在每個小齒輪5的軸11上亦安裝一用于鎖定小齒輪5和同步帶輪機構(gòu)8的離合器6，離合器6可以控制擰緊電機4的擰緊扭矩輸出或停止輸出到擰緊頭7上；分度圓調(diào)整電機12上還設(shè)有角度傳感器13；所述連桿滑塊機構(gòu)由連桿9、滑塊10、星型爪16組成，兩個連桿9安裝在每個小齒輪軸11與螺栓擰緊頭7的臂之間，同步帶輪機構(gòu)8位于兩個連桿9之間，一個連桿9上的滑塊10固定在星形爪16的端部；所述回轉(zhuǎn)軸15與擰緊主軸3軸心重合；用于多個螺栓同時擰緊的驅(qū)動電機只有一個，即擰緊電機4；所述螺栓擰緊頭7數(shù)量與小齒輪軸11個數(shù)相等，星型爪16的爪數(shù)與螺栓擰緊頭7的個數(shù)對應(yīng)，可以為至少2個。
本實用新型的工作過程及原理如下在支撐圓盤17上安裝有6個小齒輪5(小齒輪5的數(shù)量根據(jù)螺栓擰緊頭7的數(shù)量而定，如可以是2、3、4或5個，本實施例為6個)，這些小齒輪5分別與大齒輪1嚙合轉(zhuǎn)動，每個小齒輪軸11上分別安裝連桿滑塊機構(gòu)和一套同步帶輪機構(gòu)8，滑塊10沿連桿9滑動，連桿滑塊機構(gòu)的末端為螺栓擰緊頭7；擰緊電機4輸出力矩驅(qū)動擰緊主軸3和大齒輪1轉(zhuǎn)動，帶動小齒輪5驅(qū)動同步帶輪機構(gòu)8的同步帶轉(zhuǎn)動，最后帶動螺栓擰緊頭7擰緊螺栓，實現(xiàn)了多個螺栓擰緊頭7由一個擰緊電機4驅(qū)動完成多個螺栓擰緊的要求。
在支撐圓盤17的另一側(cè)安裝一個回轉(zhuǎn)軸15，該回轉(zhuǎn)軸15與擰緊主軸3軸心重合。在回轉(zhuǎn)軸15上安裝一個星型爪16，以及一個用于鎖緊星型爪16的制動離合器14，星型爪16繞回轉(zhuǎn)軸15轉(zhuǎn)動；星型爪16的末端分別與相應(yīng)連桿9上的滑塊10連接；星型爪16的爪數(shù)與螺栓擰緊頭7的個數(shù)對應(yīng)，本實施例是6爪(也可以是2、3、4、或5爪或更多，只要分布條件允許)。在支撐圓盤17上安裝一可驅(qū)動星型爪16轉(zhuǎn)動的調(diào)整電機12，以及可以測量星型爪16轉(zhuǎn)動角度的角度傳感器13；在每個小齒輪軸11上所安裝的用于鎖定小齒輪5和同步帶輪機構(gòu)8的離合器6，在離合器6松開時，同步帶輪機構(gòu)8空轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)動調(diào)整電機12調(diào)節(jié)星型爪16轉(zhuǎn)動一個角度，星型爪16帶動滑塊10沿連桿9滑動，滑塊10帶動連桿9擺動，連桿9擺動的結(jié)果改變了連桿9末端點(即螺栓擰緊頭7中心)的位置，運動的結(jié)果改變了螺栓擰緊頭7分度圓直徑的大??；當調(diào)整到所要求的直徑大小后，使用制動離合器14將其鎖緊，從而實現(xiàn)了同一臺擰緊機可對不同直徑大小的輪胎螺栓進行擰緊的要求。
權(quán)利要求1.一種多軸螺栓擰緊機，具有多個螺栓擰緊頭(7)、電機，其特征在于還包括大齒輪(1)、機座(2)、小齒輪(5)、離合器(6)、同步帶輪機構(gòu)(8)、連桿滑塊機構(gòu)、角度傳感器(13)、制動離合器(14)、回轉(zhuǎn)軸(15)、星形爪(16)、支撐圓盤(17)，其中機座(2)通過小齒輪軸(11)與支撐圓盤(17)安裝在一起，所述小齒輪軸(11)上有小齒輪(5)，擰緊電機(4)安裝在機座(2)中心，通過用于驅(qū)動擰緊頭(7)轉(zhuǎn)動的擰緊主軸(3)與大齒輪(1)相連，所述大齒輪(1)與每個小齒輪(5)嚙合；分度圓調(diào)整電機(12)安裝在支撐圓盤(17)上，通過回轉(zhuǎn)軸(15)與星型爪(16)相連，回轉(zhuǎn)軸(15)上安裝一用于鎖緊星型爪(16)的制動離合器(14)，在所述每個小齒輪軸(11)上分別安裝連桿滑塊機構(gòu)和一套同步帶輪機構(gòu)(8)，連桿滑塊機構(gòu)及同步帶輪機構(gòu)(8)的末端為螺栓擰緊頭(7)，在每個小齒輪(5)的軸(11)上亦安裝一用于鎖定小齒輪(5)和同步帶輪機構(gòu)(8)的離合器(6)，分度圓調(diào)整電機(12)上還設(shè)有角度傳感器(13)。
2.按照權(quán)利要求1所述多軸螺栓擰緊機，其特征在于所述回轉(zhuǎn)軸(15)與擰緊主軸(3)軸心重合。
3.按照權(quán)利要求1所述多軸螺栓擰緊機，其特征在于所述連桿滑塊機構(gòu)由連桿(9)、滑塊(10)、星型爪(16)組成，兩個連桿(9)安裝在每個小齒輪軸(11)與螺栓擰緊頭(7)的臂之間，同步帶輪機構(gòu)(8)位于兩個連桿(9)之間，一個連桿(9)上的滑塊(10)固定在星形爪(16)的端部。
4.按照權(quán)利要求1所述多軸螺栓擰緊機，其特征在于所述螺栓擰緊頭(7)數(shù)量與小齒輪軸(11)個數(shù)相等，星型爪(16)的爪數(shù)與螺栓擰緊頭(7)的個數(shù)對應(yīng)，可以為至少2個。
專利摘要本實用新型公開一種多軸螺栓擰緊機。它具有多個螺栓擰緊頭、電機，其中機座通過小齒輪軸與支撐圓盤裝在一起，小齒輪軸上有小齒輪，擰緊電機裝在機座中心，通過擰緊主軸和與小齒輪嚙合大齒輪相連；分度圓調(diào)整電機安裝在支撐圓盤上，通過回轉(zhuǎn)軸與星型爪相連，回轉(zhuǎn)軸上安裝一制動離合器，在每個小齒輪軸上裝連桿滑塊機構(gòu)和同步帶輪機構(gòu)，連桿滑塊機構(gòu)及同步帶輪機構(gòu)末端為螺栓擰緊頭，在小齒輪軸上亦安裝一離合器，分度圓調(diào)整電機上還設(shè)有角度傳感器。它由一個動力裝置驅(qū)動并可改變擰緊頭分布位置，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，具有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、力矩、速度調(diào)節(jié)等多種功能，應(yīng)用范圍廣泛，如可運用于不同噸位車輪的螺栓擰緊。
文檔編號B23P19/06GK2568371SQ02275240
公開日2003年8月27日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者房立金, 陳書宏, 陳平, 王洪光, 徐志剛, 李燕 申請人:中國科學院沈陽自動化研究所