一种卡箍紧固装置及紧固方法与流程

1.本技术涉及装配工具设备技术领域，具体涉及一种卡箍紧固装置及紧固方法。


背景技术：

2.随着科技的发展，飞机几乎已经成为必不可少的交通工具。飞机上有许多的控制中心和控制中心所要控制的设备需要通过线缆连接。比如，飞机的控制中心可以引出电缆线束,电缆线束连接于诸如照明或天线等设备，实现控制中心通过电缆线束与照明或天线等设备连接。
3.为了提高飞机的经济性，线缆安装预留空间较小，线缆敷设过程中，一般会将线缆集束以方便管理，航空大线缆的捆扎、固定就是一项繁琐沉重的工作，同时为了保证飞机在高频振动情况下线缆的可靠性，设计使用了大量不锈钢等高刚性卡箍进行固定、捆扎和安装，在捆扎时线缆笨重、粗壮、硬度高，但又必须实现完全的固定捆扎，同时受限于狭窄的可操作空间，因此上述线缆的卡箍安装困难较大。


技术实现要素：

4.本技术的主要目的在于提供一种卡箍紧固装置及紧固方法，以解决现有技术中狭窄空间内线缆紧固困难的缺陷。
5.为实现上述目的，本技术提供一种卡箍紧固装置，包括支架，所述支架上滑动设置有闭合钳；
6.直线驱动模块，所述直线驱动装置设置于支架上，所述直线驱动装置输入端铰接有动力杆，其输出端与闭合钳动力相连；所述动力杆用于所述直线驱动机构推动所述闭合钳挤压挤压待安装卡箍的开口端闭合。
7.自锁机构，所述自锁机构设置于机架上，并用于咬合锁定直线驱动机构。
8.可选的，自锁机构包括自锁齿轮、锁舌和调节扭簧，所述自锁齿轮与所述直线运动模块动力相连，所述锁舌转动设置于支架上，调节扭簧的两端分别于锁舌和支架相连，以控制锁舌与自锁齿轮的咬合状态。
9.可选的，支架包括固定相连的壳体和固定钳，所述闭合钳上设置有上夹头，固定钳设置有与上夹头配合的下夹头。
10.可选的，上夹头上还设置有压力传感器，壳体上设置有通信相连的pcb控制板和显示屏，所述压力传感器与pcb控制板相连。
11.可选的，闭合钳上设置有连接套，并通过所述连接套滑动套置于固定钳上；所述固定钳上还设置有有用于测量闭合钳位置的距离传感器，所述距离传感器与pcb控制板相连；所述壳体上还设置有蜂鸣器，所述蜂鸣器与pcb控制板相连。
12.可选的，直线驱动模块包括齿轮、齿条和推杆，所述推杆滑动设置于机架上，其一端与齿条固定相连，另一端与闭合钳接触以推动闭合钳运动；所述齿轮与齿条啮合，并通过转动轴与支架转动相连，所述动力杆与转动轴动力连接。
13.可选的，转动轴的一端设置有连接头，所述动力杆为扳手、棘轮扳手或其他与连接头适配的杆类构件。
14.可选的，下夹头上还设置有呈u形结构的安装槽，且在所述下夹头上还设置有限位凸块。
15.相应的，本发明还公开了一种基于上述紧固装置的紧固方法，包括以下步骤：
16.待紧固卡箍开口端置于闭合钳正下方；
17.动力杆转动，以通过直线驱动模块推动所述闭合钳向下运动，所述闭合钳向下运动过程中挤压待紧固卡箍的开口端相互合拢；
18.闭合钳运动到终点位置后，自锁机构咬合直线驱动模块，以将其固定；
19.安装紧固螺栓，实现待紧固卡箍的固定。
20.可选的，动力杆转动，以通过直线驱动模块推动所述闭合钳向下运动，所述闭合钳向下运动过程中挤压待紧固卡箍的开口端相互合拢的步骤之后，还包括以下步骤：
21.蜂鸣器报警时，观测显示屏上的压力值，如所述压力值在规定的取值范围内，则闭合钳运动到终点位置；否则动力杆继续转动直至压力值满足要求。
22.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
23.本发明包括支架，所述支架上滑动设置有闭合钳，同时在所述支架上还设置有直线驱动装置，直线主动装置的输入端铰接有动力杆，其输出端则与闭合钳接触，以推动所述闭合钳滑动压迫待安装卡箍的开口端闭合，从而实现卡箍的安装；
24.本发明所述紧固装置使用时，支架伸入到安装空间内，同时闭合钳紧扣待安装卡箍开口端的一侧，固定钳紧扣待安装卡箍开口端的另一侧，再通过转动动力杆带动直线驱动模块，所述直线驱动模块推动闭合钳向下运动压合卡箍，从而实现卡箍的闭合；同时在卡箍完全闭合后通过自锁机构咬合锁定直线驱动机构，从而使待安装卡箍始终处于稳定的闭合状态，从而方便解放工人，便于锁止螺钉的安装；
25.本技术以转动动力杆的方式提供驱动力，充分利用了杠杆原理带动直线驱动模块，使用更加省力；同时通过直线驱动模块直线驱动闭合钳做直线运动，进而实现卡箍的闭合，通过直线运动的方式能够有效延长闭合钳的运动里程，有利于延长紧固装置的头部尺寸，从而延长动力杆与闭合钳之间间距，增大整个紧固装置在竖直方向上的尺寸，使用时仅需要要将紧固装置上设置有闭合钳的一端伸入到安装空间内，操作人员即可在安装空间外转动动力杆完成卡箍的闭合作业，与夹钳相比，其无需工人深入到安装空间内，其使用简单、操作方便，对狭窄空间的适应能力强，能够有效降低狭窄空间内线缆紧固的难度；。
26.其次，由于自锁机构的锁止作用，所述闭合钳保持只能前进不能后退的单向运动模式，因此在夹持到位后能够通过自锁机构的锁止作用抵消卡箍的回弹力，保证即使在工人脱离紧固装置情况下也能够稳定夹持待安装卡箍，从而解放工人，便于安装紧固螺钉。
27.最后，从上述操作过程可知，本发明所述紧固装置仅需一人即可完成所有操作，与现有技术相比，其不但能够大幅降低对工人数量的需求、降低工人的劳力程度和劳动时间，从而降低人力成本，同时与狭窄环境的实际工况相适应，安装时间由多人数小时的降低到单人15分钟，提高卡箍的安装效率。
附图说明
28.图1为本技术所述一种卡箍紧固装置的结构示意图；
29.图2为本技术所述一种卡箍紧固装置的爆炸图；
30.图3为本技术所述一种卡箍紧固装置的正视图；
31.图4为本技术所述一种卡箍紧固装置的传动图；
32.图5为本技术所述一种卡箍紧固装置的工作示意图；
33.图6为本技术实施方式3所述卡箍紧固方法的流程示意图；
34.图7为本技术实施方式4所述卡箍紧固方法的流程示意图；
35.附图标记：1-支架，2-闭合钳，3-动力杆，4-自锁齿轮，5-锁舌，6-调节扭簧，7-安装槽，8-限位凸块，9-齿轮，10-齿条，11-推杆，12-转动轴，13-连接头，14-压力传感器，15-pcb控制板，16-显示屏，17-连接套，18-距离传感器，19-蜂鸣器，101-壳体，102-固定钳，103-上夹头，104-下夹头。
36.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，也可以是电连接；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发明中的具体含义。
40.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
41.实施方式1
42.参照图1到图5，本技术公开了一种卡箍紧固装置，包括支架1，所述支架1包括壳体101和固定钳102，所述壳体101横截面为u形结构，所述固定钳102成l形结构，其顶端插入到壳体101内，并通过螺栓与壳体101固定相连，其底部为与其垂直相连的下夹头；
43.所述紧固装置还包括闭合钳2，所述闭合钳2的两端分别一体连接有上夹头103和
连接套17，连接套17为环形结构，并滑动套置于固定钳102上，且所述固定钳102的横截面以方形或矩形为佳，从而避免闭合钳2转动，保证上夹头103和下夹头始终处于相互正对的位置上，提高设备的稳定性和可靠性；
44.同时所述下夹头上还设置有呈u形结构的安装槽7，安装槽7的开口端朝外设置，同时在所述下夹头的顶面还设置有两个限位凸块8，两所述限位凸块8对称设置于安装槽7的两侧；使用时卡箍与安装位置之间的连接基座卡入到安装槽7内，从而实现对卡箍的快速定位，保证夹持后的卡箍与连接基座快速对正，并一次性实现螺钉的快速安装，提高安装效率；同时通过限位凸块8对卡箍的下半部进行定位，提高对卡箍的稳定效果，便于扣合卡箍；
45.所述紧固装置还包括动力杆3，直线驱动模块和自锁机构，其中所述直线驱动机构包括齿轮9、齿条10和推杆11，所述齿轮9通过转动轴12转动设置于壳体101的中部，所述转动轴12的一端端面设置有内凹的连接头13，连接头13为正六边形或方形，同时所述动力杆3为一长杆类零件，其一端垂直连接有与连接头13适配的杆件，从而实现动力杆3与转动轴12的可拆卸连接，方便进一步缩小紧固装置的体积，便于设备的保存和搬运；
46.同时所述动力杆3还可以选用棘轮扳手或扳手等零部件，一方面棘轮扳手兼具可拆卸结构的优点，同时其还能够往复扳动，避免频繁拆装动力杆3，进一步提高工作效率；另一方面动力杆采用棘轮扳手，可以在小空间中通过小幅度的往返转动带动直线驱动模块运动，实现狭窄范围的卡箍扣合压紧。
47.安装完成后，所述动力杆3与壳体101之间的夹角为30
°‑
70
°
，一方面上述设置能够保证通过杠杆原理达到省力的技术效果；另一方面夹角的变化便于工作人员同时握持动力杆3和壳体101，实现单手操作，降低操作难度，使用更加便利。
48.所述齿条10与推杆11通过螺钉固定相连，或采用一体式结构将齿条10和推杆11固定相连；同时所述推杆11滑动设置有壳体101的滑槽内，所述齿轮9与齿条10啮合；所述推杆11的低端与闭合钳2的顶面相互抵靠，从而实现直线驱动模块与闭合钳2的动力相连，并通过推杆11推动闭合钳2向下运动；
49.上述结构一方面最大限度的简化了整套直线驱动模块的结构，有利于提高整套设备的稳定性和可靠性；另一方面同时兼顾了转动运动和直线运动两种运动方式，满足了同时兼顾多种运动方式的需求，实现动力端和执行端之间距离的延长，有利于满足狭窄空间内的作业要求；
50.所述自锁机构包括自锁齿轮4，锁舌5和调节扭簧6，其中所述自锁齿轮4通过转轴转动设置于壳体101的上部，并与齿条10啮合；所述锁舌5通过第一连接杆转动设置于壳体101上，同时在所舌下方还设置有第二连接杆，所述锁舌5下端的横截面为u形结构，从而将第一连接杆裸露；所述调节扭簧6一端套置于第二连接杆上，其另一端套穿过该u形结构并套置于第一连接杆上；所述锁舌5的上部则设置有向外突出的锁齿，且所述锁齿与调节齿轮9咬合；
51.一方面上述自锁机构结构简单，稳定较高；另一方面在闭合钳2向下滑动的过程中，齿条10将带动自锁齿轮4顺时针转动，转动过程中将拨动锁舌5转动，并压缩调节扭簧6，当锁舌5位于齿槽之间时，锁舌5处于自由状态，此时调节扭簧6推动锁舌5复位并卡入到齿槽之间，此时自锁机构处于无效状态；
52.若完成夹持，并释放对驱动机构的约束，则待安装卡箍将发生反弹并推动推杆11
反向运动，此时自锁齿轮4逆时针转动，由于锁舌5深入到齿槽内，从而锁死自锁齿轮4，进而防止卡箍反弹；安装完成后只需逆时针扳动锁舌5即可接触锁定；与现有技术相比其通过简单的结构即可实现对闭合钳2的单向限位，进而实现对待安装卡箍的稳定闭合，且整个锁止过程不需要人工干预即可实现，操作便利。
53.实施方式2
54.参照图1到图5，本实施方式作为本发明的一可选实施方式，其在实施方式1的基础上公开了一种卡箍紧固装置，包括支架1，所述支架1包括固定相连的壳体101和固定钳102，所述壳体101的横截面为u形结构，在其侧壁内固定设置有pcb控制板15，同时在壳体101表面还设置有与pcb控制板15相连的显示屏16；
55.所述固定钳102上还设置有与pcb控制板15相连的距离传感器18，该距离传感器18优选容栅测距传感器，具有体积小、结构简单、分辨率和准确度高、测量速度快、功耗小、成本低、对使用环境要求不高等突出的特点；其固定设置于固定钳102的背面或侧面，同时所述闭合钳2的连接套17在套置于固定钳102上时，部分遮挡所述容栅测距传感器；同时在所述壳体101上还设置有与pcb控制板15相连的蜂鸣器19；同时所述距离传感器18也可以采用诸如光栅等测距传感器；
56.所述紧固装置包括闭合钳2，所述闭合钳2的两端分别一体连接有上夹头103和连接套17，连接套17为环形结构，并滑动套置于固定钳102上，且所述固定钳102的横截面以方形或矩形为佳；所述上夹头103底面还固定设置有压力传感器14，压力传感器14与pcb控制板15相连；
57.本发明设置有距离传感器和压力传感器，在压合卡箍时，设定闭合钳向下运动到一定位置时蜂鸣器报警，通过蜂鸣器和显示屏可以得知压合的状态，即通过显示屏得知压力的大小，通过蜂鸣器是否鸣叫得知是否压合到位，掌握安装紧固螺钉的时机。
58.从而在直接观察卡箍的压合状态受限的情况下，可以通过显示屏的压力数据和蜂鸣器的鸣叫，准确把握卡箍压合的程度，在操作人员不能观察闭合钳压合状态时也可以准确的将紧固螺钉对准并穿过结构底孔，并且将卡箍安装时的压紧压力调整到较为合适的标准。
59.上夹头与下夹头的形状与卡箍的两端的形状对应，采用本工具进行压合可以实现卡箍压合后自对齐的功能，避免卡箍的安装孔没有对齐导致紧固螺钉无法穿过。
60.实施方式3
61.参照图6，本实施方式作为本发明的又一可选实施方式，其公开了一种基于实施方式1所述卡箍紧固装置的紧固方法，包括以下步骤：
62.s1、待紧固卡箍开口端置于闭合钳正下方；
63.先将线缆和待安装卡箍敷设完成，再将所述紧固装置设置有闭合钳和固定钳的一端插入到待安装卡箍的安装工位，同时安装工位上的结构底孔卡入到安装槽内，待安装卡箍开口端下侧的连接耳板放置于下夹头上，并通过限位凸块对其进行限位；所述上夹头则卡入到上侧连接耳板与待安装卡箍本体的连接处，从而实现待安装卡箍与紧固装置的连接；
64.s2、动力杆转动，以通过直线驱动模块推动所述闭合钳向下运动，所述闭合钳向下运动过程中挤压待紧固卡箍的开口端相互合拢；
65.通过连接头将动力杆与转动轴12相连，然后转动动力杆，从而带动齿轮旋转，由于齿轮与齿条啮合，因此齿条将发生滑动，进而推动推杆伸出，以推动闭合钳向下运动；
66.所述闭合钳向下运动的过程中挤压待安装卡箍开口端上册的连接耳板向下侧耳板运动，，从而实现待安装卡箍开口端的两侧相互合拢；
67.s3、闭合钳运动到终点位置后，自锁机构咬合直线驱动模块，以将其固定；
68.闭合钳向下滑动的过程中，齿条将带动自锁齿轮顺时针转动，转动过程中将拨动锁舌转动，以使其发生退让，退让过程中锁舌压缩调节扭簧，当锁舌正对齿槽时，锁舌处于自由状态，此时调节扭簧推动锁舌复位并卡入到齿槽之间；
69.目测判定闭合钳是否运动到位，如还需继续向下运动，则重复步骤s2使所述闭合钳继续向下运动，同时所述自锁机构重复上述过程；
70.如观测判定闭合钳运动到位，则松开动力杆，待安装卡箍的反弹力将推动闭合钳反向运动，进而导致自锁齿轮逆时针转动，导致锁舌进一步插入到齿槽内，并与齿槽底部抵靠，从而锁死自锁齿轮，防止卡箍反弹，实现对齿条的限位，保持夹持的稳定；
71.s4、安装紧固螺栓，实现待紧固卡箍的固定。
72.实施方式4
73.参照图7，本实施方式作为本发明的又一可选实施方式，其公开了一种基于实施方式2所述卡箍紧固装置的紧固方法，包括以下步骤：
74.s1、待紧固卡箍开口端置于闭合钳正下方；
75.先将线缆和待安装卡箍敷设完成，再将所述紧固装置设置有闭合钳和固定钳的一端插入到待安装卡箍的安装工位，同时安装工位上的结构底孔卡入到安装槽内，待安装卡箍开口端下侧的连接耳板放置于下夹头上，并通过限位凸块对其进行限位；所述上夹头则卡入到上侧连接耳板与待安装卡箍本体的连接处，从而实现待安装卡箍与紧固装置的连接；
76.s2、动力杆转动，以通过直线驱动模块推动所述闭合钳向下运动，所述闭合钳向下运动过程中挤压待紧固卡箍的开口端相互合拢；
77.通过连接头将动力杆与转动轴12相连，然后转动动力杆，从而带动齿轮旋转，由于齿轮与齿条啮合，因此齿条将发生滑动，进而推动推杆伸出，以推动闭合钳向下运动；
78.所述闭合钳向下运动的过程中挤压待安装卡箍开口端上册的连接耳板向下侧耳板运动，从而实现待安装卡箍开口端的两侧相互合拢；
79.s3、蜂鸣器报警时，观测显示屏上的压力值，如所述压力值在规定的取值范围内，则闭合钳运动到终点位置；否则动力杆继续转动直至压力值满足要求；
80.目测闭合钳的位置，同时注意蜂鸣器的报警信号，如蜂鸣器报警，则停止转动动力杆，同时观测显示屏上的压力，若压力值在规定的范围内，则调节过程结束，进入下一步；
81.若压力值未达到规定范围，则继续转动动力杆加压直至压力值满足要求为止；
82.s4、闭合钳运动到终点位置后，自锁机构咬合直线驱动模块，以将其固定；
83.闭合钳向下滑动的过程中，齿条将带动自锁齿轮顺时针转动，转动过程中将拨动锁舌转动，以使其发生退让，退让过程中锁舌压缩调节扭簧，当锁舌正对齿槽时，锁舌处于自由状态，此时调节扭簧推动锁舌复位并卡入到齿槽之间；
84.目测判定闭合钳是否运动到位，如还需继续向下运动，则重复步骤s2使所述闭合
钳继续向下运动，同时所述自锁机构重复上述过程；
85.如观测判定闭合钳运动到位，则松开动力杆，待安装卡箍的反弹力将推动闭合钳反向运动，进而导致自锁齿轮逆时针转动，导致锁舌进一步插入到齿槽内，并与齿槽底部抵靠，从而锁死自锁齿轮，防止卡箍反弹，实现对齿条的限位，保持夹持的稳定；
86.s5、安装紧固螺栓，实现待紧固卡箍的固定。
87.与现有技术相比，本发明以上所述仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。