单驱动双运动自动拧紧螺栓装置及其拧紧螺栓的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107584274A(43)申请公布日2018.01.16(21)申请号201710765845.3(22)申请日2017.08.30(71)申请人赵阳地址710048陕西省西安市金花南路5号(72)发明人赵阳(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214代理人罗磊(51)Int.Cl.B23P19/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图7页(54)发明名称单驱动双运动自动拧紧螺栓装置及其拧紧螺栓的方法(57)摘要本发明公开的单驱动双运动自动拧紧螺栓装置，包括电机、减速器、扭矩传感器、主动齿形皮带轮A、传动轴、电磁离合器、主动齿形皮带轮B、电磁制动器、框架、齿形带A、滚珠螺杆花键轴、旋转型滚珠螺母组件、被动齿形皮带轮A、齿形带B、被动齿形皮带轮B、旋转型滚珠花键套组件、非接触位移传感器、反射板、法兰式滚珠花键套、限位环、连接组件、压缩弹簧和扳手组件。本发明的单驱动双运动自动拧紧螺栓装置，单驱动、全自动、效率高、结构紧凑，适合自动化生产线上使用；具有耦合能力，使应用范围广，可以用于不同螺距的螺栓拧紧。本发明还提供了单驱动双运动自动拧紧螺栓装置拧紧螺栓的方法。CN107584274ACN107584274A权利要求书1/2页1.单驱动双运动自动拧紧螺栓装置，其特征在于，包括框架(9)，框架(9)的顶部上方固定有电机(1)和减速器(2)，电机(1)的输出轴与减速器(2)的输入轴连接，减速器(2)的输出轴向下伸入到框架(9)内，减速器(2)位于框架(9)内的输出轴依次同轴连接有扭矩传感器(3)、传动轴(5)和电磁离合器(6)，传动轴(5)上固定套接有主动齿形皮带轮A(4)，电磁离合器(6)的输出轴上固定套接有主动齿形皮带轮B(7)，主动齿形皮带轮B(7)的下方设置有电磁制动器(8)，电磁制动器(8)的制动件与主动齿形皮带轮B(7)相邻接，电磁制动器(8)的制动架固定于框架(9)内的底面；框架(9)的内部还固定有旋转型滚珠螺母组件(12)和旋转型滚珠花键套组件(16)，旋转型滚珠螺母组件(12)位于旋转型滚珠花键套组件(16)上方，旋转型滚珠螺母组件(12)内和旋转型滚珠花键套组件(16)内共同配合设置有滚珠螺杆花键轴(11)，滚珠螺杆花键轴(11)通过螺旋副与旋转型滚珠螺母组件(12)相互配合，滚珠螺杆花键轴(11)通过滚珠花键副与旋转型滚珠花键套组件(16)相互配合，滚珠螺杆花键轴(11)的两端均伸出于框架(9)，滚珠螺母组件(12)的套筒上固定套接有被动齿形皮带轮A(13)，被动齿形皮带轮A(13)与主动齿形皮带轮A(4)通过齿形带A(10)连接，旋转型滚珠花键套组件(16)的套筒上固定套接有被动齿形皮带轮B(15)，被动齿形皮带轮B(15)与主动齿形皮带轮B(7)通过齿形带B(14)连接；框架(9)的底部靠近滚珠螺杆花键轴(11)伸出的位置设置有非接触位移传感器(17)，滚珠螺杆花键轴(11)的底端设置有拧紧机构。2.如权利要求1所述的单驱动双运动自动拧紧螺栓装置，其特征在于，所述拧紧机构包括套合在滚珠螺杆花键轴(11)底部的法兰式滚珠花键套(19)，法兰式滚珠花键套(19)与滚珠螺杆花键轴(11)为滚珠花键副，滚珠螺杆花键轴(11)的底端固定有限位环(20)，法兰式滚珠花键套(19)的顶端设置有反射板(18)，法兰式滚珠花键套(19)的底端通过法兰固定连接有中空的连接组件(21)，连接组件(21)内设置有压缩弹簧(22)，连接组件(21)的底部固定有扳手组件(23)。3.如权利要求2所述的单驱动双运动自动拧紧螺栓装置拧紧螺栓的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：滚珠螺杆花键轴(11)大行程直线运动将扳手组件(23)移动至待拧紧螺栓(24)头部，并生成压缩弹簧(22)工作压缩量h；步骤2：步骤1中的压缩弹簧(22)工作压缩量h到达预设值，即反射板(18)与非接触位移传感器(17)的距离L到达预设值L1及预设L1值的保持时间T1，根据L1、T1信息控制电磁离合器(6)和电磁制动器(8)通电，主动齿形皮带轮A(4)和主动齿形皮带轮B(7)同时旋转，带动滚珠螺杆花键轴(11)旋转；同时，压缩弹簧(22)释放压缩能使法兰式滚珠花键套(19)及扳手组件(23)向下移动，滚珠螺杆花键轴(11)的旋转和扳手组件(23)向下的直线运动带动扳手组件(23)与待拧紧螺栓(24)头部对准；步骤3：步骤2中扳手组件(23)与待拧紧螺栓(24)头部对准后，非接触位移传感器(17)的距离L1变为L2，根据L2信息控制电磁离合器(6)断电断开，电磁制动器(8)断电制动，主动齿形皮带轮B(7)停止旋转，主动齿形皮带轮A(4)旋转带动滚珠螺杆花键轴(11)做直线运动，