一种膨胀螺栓自动组装机中的套管与螺杆自动组合装置的制作方法

本发明涉及五金机械领域，尤其涉及一种膨胀螺栓自动组装机中的套管与螺杆自动组合装置。

背景技术：

金属膨胀螺栓是一种广泛应用的紧固件，通常由套管、螺杆、平垫片、弹簧垫片以及螺母五个零件组成。传统的人工组装膨胀螺栓虽然对操作技能要求不高，但生产效率低、劳动强度大。近年来出现了不同型式的膨胀螺栓自动组装机，例如专利201110217756.8和201120275650.9所述的技术方法，虽然实现了机器自动组装，但其间歇式的组装方式限制了生产效率。专利201210143745.4所述的自动组装机由于采用了组装工艺动作在行进中完成的独特方式，显著提高了组装效率；但该专利技术在实际应用中，套管与螺杆的组装过程却常常出现套管不能组装到位的现象，甚至出现套管被弹飞的情况，这是由于套管本身在切制过程中端面会出现明显的缩口与尖边，且套管内壁四条开槽根部常残留有卷曲的切屑与毛边，这样一来组装时套管的尖边很容易卡在螺杆的螺纹槽底；随着螺杆的水平方向移动，套管的倾斜角越来越大，装置中可转动压头压在套管上的力也逐渐变大；当套管转动到接近垂直时有的套管就会在强大压力下解除与螺杆的卡滞从而沿螺杆向下移动，当遇到套管内部残留的较大切屑时有可能再次卡住而不能组装到位；而也有的套管即使在越过垂直位置并且承受了最大的顶部压力后仍然不能解除与螺杆螺纹的卡滞，接下来套管突然失去顶部压力后则极易导致被弹飞，从而无法正常组装。另外在组装套管后可转动压头的快速回位会对套管倾斜式集料道中待装的套管产生明显的冲击，尤其是位于最上部的套管有时会被冲击力掀起较大角度，影响到了上游套管的正常续料，也使倾斜式集料道中的套管不能保证有序排列导致无法组装。

随着经济的快速发展，膨胀螺栓的需求量在不断增加，对膨胀螺栓自动组装机的生产效率、稳定性等也提出了更高的要求，而现有技术尚不能有效地解决套管组装中遇到的这些问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种膨胀螺栓自动组装机中的套管与螺杆自动组合装置，该装置具有工作稳定可靠、成品率高的特点。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：套管与螺杆自动组合装置包括套管续料装置、套管擒纵装置、螺杆驱动装置、螺杆侧击装置、套管二次强压装置、套管侧击装置和机架。所述套管续料装置设置在套管擒纵装置的上部，由套管接料板、接料气缸、套管推料块、推料气缸和来料检测传感器组成；套管接料板与接料气缸相连，套管推料块与推料气缸相连，套管接料板的前端下部有一个倒角；来料检测传感器设置在套管接料板与套管推料块组成的套管通道下部。

所述套管擒纵装置由套管倾斜式集料道、集料道盖板、扭转弹簧、活动式托勾、可转动压头、压头座、拉伸弹簧组成，其中活动式托勾一头与套管倾斜式集料道上的集料道盖板铰接，并通过弹簧使活动式托勾的另一头作用在套管倾斜式集料道最下部的套管上；可转动压头的特征在于其头部为球形，中间部位与压头座铰接，另一端通过弹簧拉紧。

所述螺杆驱动装置由链板式输送装置和膨胀螺栓座组成，膨胀螺栓座固定在链板上，随链板式输送装置一起水平移动。

所述螺杆侧击装置由螺杆侧击摆块、摆块座、弹簧和限位板组成；螺杆侧击摆块与摆块座铰接，弹簧一端与螺杆侧击摆块相连，另一端与摆块座相连；螺杆侧击摆块上设计有凸起、凹槽以及摩擦面；限位板设置的螺杆输送通道的另一侧。

所述套管二次强压装置由固定夹块、活动夹块、夹块支座、弹簧、强压板、强压气缸、连接弯板和传感器组成；活动夹块与夹块支座铰接，并通过弹簧的作用与固定夹块形成一个y型通道；强压板与强压气缸相连，强压气缸通过连接弯板与机架固定。

所述套管侧击装置由套管侧击板、侧击板支座和弹簧组成；套管侧击板与侧击板支座铰接，弹簧一端与套管侧击板相连，另一端与侧击板支座相连。

本发明膨胀螺栓自动组装机中的套管与螺杆自动组合装置工作时，经过分头后的套管零件在重力的作用下从套管续料装置的入口滑入，由套管接料板对套管临时支撑；当套管前端触发了来料检测传感器后，则由膨胀螺栓自动组装机的控制系统发出指令，使得接料气缸带动套管接料板迅速后撤，与此同时推料气缸连同套管推料块一同推动套管向下运动；当套管推料块完成推料动作后并不立刻后撤，须等到套管接料板回位后，套管推料块才在推料气缸的带动下后退至原位，完成了一次套管续料的工作循环。

位于倾斜式集料道最下位的套管与螺杆驱动装置送过来的螺杆头部接触后，便在套管擒纵装置作用下开始了组装，随着螺杆的移动，套管在可转动压头的压迫和限位下，其轴线与水平线的角度越来越大，套管顶部受到的向下压力也愈来愈大，因而套管会产生沿螺杆向下运动的趋势；但若套管下端的尖边卡在了螺杆的螺纹槽底，则套管不能顺利下滑；当螺杆运动到了螺杆侧击装置部位时，在弹簧的作用下，螺杆侧击摆块会对螺杆的侧面施加一个敲击力，从而解除了套管与螺杆的卡滞并使套管快速沿螺杆向下滑动。如果套管内部残留有较大切屑则套管有可能再次被卡住而不能组装到位，此时停在螺杆半腰的套管倾斜姿态可能朝向不同方向；接下来套管会触碰到套管二次强压装置中弹性y型通道的入口，并逐渐矫正其姿态使得套管轴线与螺杆轴线基本平行，随后套管通过挤压活动夹块使其转动一个角度并触发传感器，则强压气缸会立即带动强压板将套管强行向下推压，从而摆脱了内部切屑的影响。最后再由套管侧击装置对已基本组合到位的套管和螺杆组件进行侧击，进一步提高组合质量。

与现有技术相比，本发明膨胀螺栓自动组装机中的套管与螺杆自动组合装置的优点在于：通过套管续料装置的有效作用，无论套管与螺杆组装时产生多大的反弹力，都不会干扰到上游套管的正常有序的逐一续料；在套管与螺杆组装过程中螺杆侧击装置可有效解除套管与螺杆头部螺纹的卡滞；套管二次强压装置通过设置弹性y型通道，能矫正未组装到位的套管与螺杆的姿态，并依靠强压气缸和强压板将套管沿螺杆轴线强行下压，克服套管内部切屑对组装的不利影响，再配合套管侧击装置的辅助作用，极大地提高了套管与螺杆组合成品率。

附图说明

图1为本发明套管与螺杆自动组合装置整体结构示意图；

图2为图1中a向套管续料装置示意图；

图3为螺杆侧击装置示意图；

图4为套管二次强压装置局部示意图；

图5为套管侧击装置示意图；

图中，套管续料装置1、套管擒纵装置2、螺杆驱动装置3、螺杆侧击装置4、套管二次强压装置5、套管侧击装置6、机架7、推料气缸11、套管推料块12、套管接料板13、接料气缸14、来料检测传感器15、套管倾斜式集料道21、集料道盖板22、扭转弹簧23、活动式托勾24、可转动压头25、压头座26、拉伸弹簧27、膨胀螺栓座31、链板式输送装置32、螺杆侧击摆块41、摆块座42、弹簧43、限位板44、固定夹块51、活动夹块52、夹块支座53、弹簧54、强压板55、强压气缸56、连接弯板57、传感器58、套管侧击板61、侧击板支座62、弹簧63。

具体实施方式

以下通过一个较佳实施例并结合附图对本发明进一步详细说明：

如图1所示，本实施例膨胀螺栓自动组装机中的套管与螺杆自动组合装置由套管续料装置1、套管擒纵装置2、螺杆驱动装置3、螺杆侧击装置4、套管二次强压装置5、套管侧击装置6和机架7组成。

套管续料装置1设置在套管擒纵装置2的上部，由推料气缸11、套管推料块12、套管接料板13、接料气缸14和来料检测传感器15组成；套管接料板13与接料气缸14相连，套管推料块12与推料气缸11相连；在本实施例中套管接料板13的前端下部有一个2*75°的倒角(如图2所示)；来料检测传感器15设置在套管接料板13与套管推料块12组成的套管通道下部(如图1所示)。

套管擒纵装置2由套管倾斜式集料道21、集料道盖板22、扭转弹簧23、活动式托勾24、可转动压头25、压头座26和拉伸弹簧27组成；其中活动式托勾24一头与套管倾斜式集料道21上的集料道盖板22铰接，并通过扭转弹簧23使活动式托勾24的另一头作用在套管倾斜式集料道21最下部的套管上(如图1所示)；可转动压头25的特征在于其头部为球形，中间部位与压头座26铰接，另一端与拉伸弹簧27连接。

螺杆驱动装置3由链板式输送装置32和膨胀螺栓座31组成，膨胀螺栓座31固定在链板式输送装置32的链板上，并随链板式输送装置32一起水平移动(如图1所示)。

螺杆侧击装置4由螺杆侧击摆块41、摆块座42、弹簧43和限位板44组成；螺杆侧击摆块41与摆块座42铰接，弹簧43一端与螺杆侧击摆块41相连，另一端与摆块座42相连(如图3所示)；在本实施例中螺杆侧击摆块41上设置有凸起和凹槽，凹槽的底部呈圆弧型，其直径大于套管的外径，且凹槽顶部到底部有一个明显的锥度(如图3所示)，以利于套管的下滑；螺杆侧击摆块41的尾部设有摩擦工作面，用以增强套管与螺杆侧击摆块41的摩擦，使套管与螺杆之间产生相对旋转，从而减小套管内壁的残留毛边对组装的影响；限位板44设置的螺杆输送通道的另一侧，用于对套管和螺杆侧向限位。

套管二次强压装置5由固定夹块51、活动夹块52、夹块支座53、弹簧54、强压板55、强压气缸56、连接弯板57和传感器58组成；活动夹块52与夹块支座53铰接，并通过弹簧54的作用与固定夹块51形成一个y型通道(如图4所示)；强压板55与强压气缸56相连，强压气缸56通过连接弯板57与机架7固定(如图1所示)。

套管侧击装置6由套管侧击板61、侧击板支座62和弹簧63组成；套管侧击板61的工作面呈波浪形，其中部与侧击板支座62铰接，另外一端与弹簧63相连(如图5所示)。

本实施例膨胀螺栓自动组装机中的套管与螺杆自动组合装置工作时，经过分头后的套管零件在重力的作用下从套管续料装置1的入口滑入，由套管接料板13对套管临时支撑；当套管前端触发了来料检测传感器15后，则由膨胀螺栓自动组装机的控制系统发出指令，使得接料气缸14带动套管接料板13迅速后撤，与此同时推料气缸11连同套管推料块12一同推动套管向下运动；当套管推料块12完成推料动作后并不立刻后撤，须等到套管接料板13回位后，套管推料块12才在推料气缸11的带动下后退至原位，完成了一次套管续料的工作循环。在本实施例中，套管推料块12下行到极限位置时其端面与套管接料板13的上平面间保留较小的间隙，这样即使该时刻有套管强烈向上反弹，也会被回位的套管接料板13带有倒角的下端面强行挤压下去；而其他时段的套管反弹则由处在接料状态下的套管接料板13的下部直接挡住，确保了套管续料全过程不受组装环节产生的反弹力的干扰。

当位于套管倾斜式集料道21最下位的套管与螺杆驱动装置3送过来的螺杆头部接触后，便在套管擒纵装置2作用下开始了组装；随着螺杆的移动，套管在可转动压头25的压迫和限位下，其轴线与水平线的角度越来越大，套管顶部受到的向下压力也愈来愈大，因而套管会产生沿螺杆向下运动的趋势；但如果套管下端的尖边卡在了螺杆的螺纹槽底，则套管不能顺利下滑；当螺杆运动到了螺杆侧击装置4所在部位时，螺杆侧击摆块41上的凸起会先对螺杆实施侧向挤压，随后突然释放压力，并由凹槽顶部的圆弧部位对螺杆实施敲击，这样一来很容易就解除了套管与螺杆头部螺纹的卡滞现象，使得套管迅速沿螺杆外表面下落；当套管下落并随同螺杆前行的同时，螺杆侧击摆块41的尾部摩擦面会带动套管旋转起来，从而减小套管内壁的残留毛边对组装的影响。

经过套管擒纵装置2与螺杆侧击装置4的联合作用，一部分套管已经与螺杆组装到位，但也有一部分套管由于内部残留有较大切屑，因而很可能被卡在螺杆半腰而不能组装到位，而此时套管顶部已经没有了压力，在随螺杆运动时(如图1所示)套管可能会东倒西歪，从而给接下来的组装工作带来很大难度；为此本实施例利用套管二次强压装置5中的活动夹块52与固定夹块51形成一个弹性y型通道，当套管随同螺杆接近通道的入口时，套管与螺杆套装的姿态会逐渐改变，直至套管的内壁一侧完全与螺杆的外表面紧靠在一起(如图4所示)，此时套管轴线与螺杆的轴线基本调整到了平行；本实施例中弹性y型通道的狭口宽度在不受力时等于螺杆的螺纹大径，因而当套管随螺杆通过弹性y型通道时，会强行挤开活动夹块52并使其转动一个角度，从而触发传感器58，则强压气缸56会立即带动强压板55将套管强行向下推压；考虑到前进中的螺杆在膨胀螺栓座31中的姿态为小角度向后倾斜，因而本实施例中强压气缸56的安装也做了相应角度的倾斜(如图1所示)，以便强压板55能沿螺杆轴线方向将套管向下推压，从而克服了套管内部切屑对组装的不利影响；而对于前述已经组合到位的套管和螺杆在通过套管二次强压装置5的y型通道时并不会触发传感器，因而强压气缸56无需动作。

经过二次强压后的套管大多都已与螺杆组装到位，但还是会有个别的套管由于种种原因不能完全组装到位，为此本实施例中设置的套管侧击装置6可对经过该装置部位的套管螺杆组件连续实施两次侧面敲击，可以进一步提高套管与螺杆组合的成品率。

以上是本发明的一个实施例，但本发明并不限于该实施例。本领域技术人员在本发明技术实质内做出的其它变化，都包含在本发明所要求保护的范围之内。