一种螺丝锁付装置的制作方法

文档序号:15030289发布日期:2018-07-27 18:57阅读:135来源:国知局

本实用新型涉及螺丝自动锁付技术领域,尤其涉及一种螺丝锁付装置。



背景技术:

在传统工艺中,通常采用手工对螺丝进行旋转拧接,从而实现两部件或多个部件之间的螺纹连接,这种方式安装效率较低,越来越难以适应大生产的操作要求。

因此,如何提供一种可自动拧紧螺丝的锁付装置,仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种螺丝锁付装置,可实现螺丝的自动拧紧,以大幅提高螺丝的安装效率。

为解决上述技术问题,本实用新型提供一种螺丝锁付装置,包括驱动部件、导向杆和操作杆,所述驱动部件与所述导向杆的一端相连,并能够驱使所述导向杆绕其自身轴线转动;所述导向杆的另一端与所述操作杆中,一者设有沿轴向延伸的滑槽,另一者与所述滑槽滑动配合,且所述导向杆与所述操作杆能够同步转动;所述导向杆与所述操作杆之间还设有第一弹性件,所述导向杆与所述操作杆相向滑动时,所述第一弹性件被压缩,所述操作杆远离所述导向杆的一端设有用于固定待安装螺丝的夹持机构;所述夹持机构固定的待安装螺丝与设于待连接部件的螺丝孔处于抵接状态,且所述第一弹性件被压缩至特定状态时,所述操作杆的转动能够使得所述第一弹性件释放,以驱使所述待安装螺丝拧紧于所述螺丝孔。

本实用新型所提供螺丝锁付装置,在使用时,可首先通过其夹持机构固定待安装螺丝,并驱动该螺丝锁付装置移动,直至待安装螺丝对准设于待连接部件的螺丝孔;然后,对导向杆施加朝向螺丝孔的推抵力,使得待安装螺丝抵紧螺丝孔,导向杆与操作杆相向滑动以压缩第一弹性件,直至第一弹性件压缩至特定状态;此时,保持螺丝锁付装置与待连接部件之间的距离,即保持第一弹性件的压缩状态,驱动导向杆和操作杆同步转动,由于第一弹性件对操作杆存在持续的朝向螺丝孔的压力,在操作杆转动时,第一弹性件可以释放,以驱动待安装螺丝自动拧紧于螺丝孔。

相比于传统的手工拧螺丝工艺,本实用新型所提供螺丝锁付装置可大幅提高螺丝的安装效率,节省人工成本。

更为重要的是,本实用新型所提供螺丝锁付装置将拧螺丝所需的旋转力与朝向螺丝孔的推抵力相分离,如此,可先施加推抵力,以使第一弹性件处于压缩状态,即第一弹性件可以提前蓄积一定的弹性力;然后,再施加旋转力,此时,第一弹性件所蓄积的弹性力自然释放,从而驱动螺丝自动拧紧。也就是说,驱动部件无需同时提供该推抵力以及旋转力,对驱动部件的要求较低,使得本实用新型所提供螺丝锁付装置的结构可以较为简单,成本较低;甚至,该驱动部件可以仅提供旋转力,而推抵力则可由机械臂、数控机床等外接设备提供,如此,该螺丝锁付装置的结构还可进一步地简化,成本可以更低。

可选地,所述滑槽设于所述导向杆远离所述驱动部件的一端,所述操作杆插接于所述滑槽;所述操作杆的外壁与所述滑槽的内壁通过外形配合,以使所述导向杆与所述操作杆同步转动。

可选地,所述滑槽设于所述导向杆远离所述驱动部件的一端的中部,所述操作杆插接于所述滑槽;所述滑槽的周壁设有沿轴向延伸的导向孔,所述操作杆插接于所述滑槽的部分的周壁设有沿径向向外突出的导向件,所述导向件插接于所述导向孔,并能够在所述导向孔内滑动。

可选地,所述导向件的数量为多个,各所述导向件沿轴向间隔设置。

可选地,所述夹持机构包括批头和夹头,所述批头设于所述操作杆远离所述导向杆的一端,且所述批头的头型与所述待安装螺丝的头部的槽型相匹配;所述夹头能够与所述待安装螺丝的头部的外壁相抵接,以配合所述批头对所述待安装螺丝的头部进行固定。

可选地,所述夹持机构还包括第一支架,所述第一支架安装于所述操作杆远离所述导向杆的端部,所述夹头安装于所述第一支架;所述第一弹性件为弹簧,其外套安装于所述操作杆,且所述第一弹性件的一端与所述第一支架相抵,另一端与所述导向杆远离所述驱动部件的一端相抵。

可选地,所述操作杆远离所述导向杆的端部设有沿径向向外突出的阻挡件,所述第一支架外套安装于所述操作杆,并与所述阻挡件相抵。

可选地,所述夹持机构还包括连接件,所述连接件的尾部穿过所述夹头,并插接固定于所述第一支架,且所述夹头能够沿所述连接件滑动;还包括第二弹性件,所述第二弹性件的两端分别与所述连接件的头部、所述夹头相抵;所述待安装螺丝处于所述批头、所述夹头之间时,所述第二弹性件处于压缩状态,以使所述夹头抵紧所述待安装螺丝的头部。

可选地,所述夹头设有与所述待安装螺丝的头部的外壁相匹配的夹持面,所述夹持面与所述批头相配合,能够对所述待安装螺丝的头部进行固定;所述第二弹性件为弹簧,其外套安装于所述连接件。

可选地,所述夹持面远离所述驱动部件的一端设有导向面,所述导向面沿远离所述驱动部件的方向逐渐向外倾斜。

可选地,还包括定位机构,所述定位机构能够限制所述第一支架的转动。

可选地,还包括转接平台,所述转接平台的一端固定于所述驱动部件,另一端设有能够与外接设备固定连接的安装位。

可选地,所述定位机构包括定位杆和第二支架,所述定位杆一端与所述转接平台相连,另一端与所述第二支架相连;所述第二支架与所述第一支架相连,且二者能够沿轴向相对滑动。

附图说明

图1为本实用新型所提供螺丝锁付装置的一种具体实施方式的立体结构示意图;

图2为图1的正视图;

图3为图1在另一视角的结构示意图;

图4为图3的爆炸图;

图5为图1中定位机构与操作杆、第一弹性件的连接结构示意图。

图1-5中的附图标记说明如下:

1驱动部件;

2导向杆、21导向孔;

3操作杆、31导向件、32阻挡件;

4第一弹性件;

5夹持机构、51批头、52夹头、521夹持面、521a导向面、53第一支架、54连接件、55第二弹性件;

6定位机构、61定位杆、62第二支架;

7转接平台、71平台本体、711安装位、72安装板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个,通常为两个以上。

本文中所述“第一”、“第二”等词,仅是为了便于描述结构相同或相类似的两个以上的部件,并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图1-5,图1为本实用新型所提供螺丝锁付装置的一种具体实施方式的立体结构示意图,图2为图1的正视图,图3为图1在另一视角的结构示意图,图4为图3的爆炸图,图5为图1中定位机构与操作杆、第一弹性件的连接结构示意图。

如图1-3所示,本实用新型提供一种螺丝锁付装置,包括驱动部件1、导向杆2和操作杆3,导向杆2的一端与驱动部件1固连,在驱动部件1的带动下,导向杆2能够绕其自身轴线转动。或者,导向杆2也可以与该驱动部件1的输出轴一体设置,如此,导向杆2即可自然随驱动部件1的输出轴同步转动。

导向杆2的另一端与操作杆3中,一者设有沿轴向延伸的滑槽(图中未示出),另一者与滑槽滑动配合,也就是说,另一者可在该滑槽内相对前者沿轴向滑入滑出,且导向杆2与操作杆3能够同步转动。导向杆2与操作杆3之间还设有第一弹性件4,导向杆2与操作杆3相向滑动,即操作杆3相对滑入导向杆2时,第一弹性件4被压缩。

操作杆3远离导向杆2的一端设有用于固定待安装螺丝的夹持机构5,当夹持机构5固定的待安装螺丝与设于待连接部件的螺丝孔处于抵接状态,且第一弹性件4被压缩至特定状态时,操作杆3的转动能够使得第一弹性件4释放,以驱使待安装螺丝拧紧于螺丝孔。

上述第一弹性件4的“特定状态”指的是第一弹性件4所蓄积的弹性力足够拧紧待安装螺丝时的压缩状态,在该状态下,第一弹性件4的压缩量应大于或等于螺丝的长度。

本实用新型所提供螺丝锁付装置,在使用时,可首先通过其夹持机构5固定待安装螺丝,并驱动该螺丝锁付装置移动,直至待安装螺丝对准设于待连接部件的螺丝孔;然后,对导向杆2施加朝向螺丝孔的推抵力,使得待安装螺丝抵紧螺丝孔,即二者处于抵接状态,当进一步地施加推抵力时,导向杆2与操作杆3可相向滑动以压缩第一弹性件4,直至第一弹性件4压缩至特定状态;此时,保持螺丝锁付装置与待连接部件之间的距离,即保持第一弹性件4的压缩状态,驱动导向杆2和操作杆3同步转动,由于被压缩的第一弹性件4对操作杆3存在持续的朝向螺丝孔的压力,在操作杆3转动时,第一弹性件4可以释放,从而驱动待安装螺丝自动拧紧。

相比于传统的手工拧螺丝工艺,本实用新型所提供螺丝锁付装置可大幅提高螺丝的安装效率,节省人工成本。

更为重要的是,本实用新型所提供螺丝锁付装置将拧螺丝所需的旋转力与朝向螺丝孔的推抵力相分离,如此,可先施加推抵力,以使第一弹性件4处于压缩状态,即第一弹性件4可以提前蓄积一定的弹性力;然后,再施加旋转力,此时,第一弹性件4所蓄积的弹性力自然释放,从而驱动螺丝自动拧紧。也就是说,驱动部件1无需同时提供该推抵力以及旋转力,对驱动部件1的要求较低,进而可简化本实用新型所提供螺丝锁付装置的结构,并降低成本;甚至,该驱动部件1可以仅提供旋转力,而推抵力则可由机械臂、数控机床等外接设备提供,此时,驱动部件1采用普通的电机即可满足使用要求,有利于进一步地简化螺丝锁付装置的结构,降低成本。

如果该驱动部件1仅提供旋转力,在具体操作时,可直接对该螺丝锁付装置施加推抵力,以使待安装螺丝抵紧螺丝孔,并压缩第一弹性件4至特定状态,然后,再启动驱动部件1,以驱动导向杆2与操作杆3同步转动,进而拧紧螺丝。

换而言之,驱动部件1无需一直处于启动状态,还有利于节约能源,并可降低因驱动部件1运转所产生的振动。

在本实用新型实施例中,主要以滑槽设于导向杆2为例对本实用新型所提供螺丝锁付装置的结构进行描述,而滑槽设于操作杆3的情形,与之相类似,在此不做赘述。

该滑槽可以设于导向杆2的中部,即导向杆2远离驱动部件1的端部可以为空心管状结构,该空心管状结构的内孔即为上述滑槽;或者,该滑槽也可以设置在导向杆2的周壁上。而无论采用何种设置,只要能够保证通过该滑槽相连的导向杆2、操作杆3可以同步转动即可。

操作杆3与滑槽的截面可以为相匹配的三角形、多边形、椭圆形或者其他的非圆图形,使得操作杆3的外壁与滑槽的内壁可以通过外形配合,以实现导向杆2与操作杆3的同步转动。

如此设置,无需其他的辅助限位件,即可使得导向杆2与操作杆3同步转动,更有利于简化本实用新型所提供螺丝锁付装置的结构。

或者,也可以在滑槽的周壁设置沿轴向延伸的导向孔21,操作杆3插接于滑槽的部分,其外壁可以设有沿径向向外突出的导向件31,导向件31插接于导向孔21,并能够在导向孔21内滑动。具体如图4所示,通过导向件31与导向孔21的配合,同样能够实现导向杆2与操作杆3的同步转动。

如此设置,对滑槽、操作杆3的外形没有过多要求,二者的截面均可以为圆形,以便于加工;且该导向孔21还能够对导向件31形成限位,一方面,可将操作杆3限制在滑槽内部,以避免操作杆3滑出导向杆2,可保障导向杆2与操作杆3的滑动连接关系,另一方面,该导向孔21还能够限定操作杆3的滑动行程,以避免滑动行程过大、第一弹性件4压缩量过大而受损,可对第一弹性件4形成保护。

需要指出,该导向孔21的长度不宜过大,以避免第一弹性件4压缩过量,同样,该导向孔21的长度也不宜过小,以保证第一弹性件4可压缩至前述的特定状态,以实现螺钉的自动拧紧。

上述导向件31的数量可以为多个,各导向件31可以沿轴向间隔设置,如此,通过多个导向件31与导向孔21的配合,还能够较大程度地避免操作杆3滑动过程中的径向晃动,有利于保障操作杆3滑动过程中的稳定性。

进一步地,上述的多个导向件31中,若干导向件31可以沿轴向间隔设置形成一排,各排导向件31可以沿周向间隔分布,相应地,也可以在滑槽的周壁沿周向间隔设置多个导向孔21,以与各排导向件31相匹配。通过上述多排导向件31与多个导向孔21的配合,可对操作杆3周向上的多个方向进行定位,以更大程度地避免操作杆3滑动过程中的晃动,使得操作杆3的滑动过程更为稳定。

具体而言,上述导向件31可以为块状,也可以为杆状,其可以通过焊接、粘结等方式固定于操作杆3的外壁,也可以通过插接的方式固定于操作杆3。如图4所示,当采用插接固定时,操作杆3可以设有沿径向的安装孔,导向件31可以插接于该安装孔;当安装孔为通孔时,导向件31的两端均可以伸出该安装孔,并分别和设于滑槽周壁的相对的两个导向孔21相配合,以保障操作杆3的稳定滑动。

上述第一弹性件4可以为弹簧,并外套安装于操作杆3,其两端可以分别与导向杆2远离驱动部件1的一端、操作杆3远离导向杆2的一端相抵。此时,该操作杆3相当于弹簧柱,可对第一弹性件4进行导向、定位,以避免第一弹性件4伸缩过程中的径向晃动。

针对上述各实施方式所涉及的螺丝锁付装置,以下本实用新型实施例将对其夹持机构5的具体结构进行详细描述。

如图4所示,并结合图5,夹持机构5可以包括批头51和夹头52,批头51可以设于操作杆3远离导向杆2的一端,即操作杆3的下端,批头51的头型可以与待安装螺丝的头部的槽型相匹配,使得批头51可以插接于待安装螺丝的头部,以便对待安装螺丝进行操作,并定位待安装螺丝头部的上端。

详细而言,待安装螺丝头部的槽型可以为一字型、十字型、梅花型、内六角等,批头51则可以为相匹配的一字型批头、十字型批头、梅花型批头、内六角批头等,图5实施例中显示的为内六角批头。

上述夹头52能够与待安装螺丝的头部的外壁相抵接,配合批头51,夹头52可对待安装螺丝的头部产生沿径向向内的抵压力,批头51可对待安装螺丝的头部产生沿径向向外的抵压力,通过两抵压力的相互配合,即可对待安装螺丝的头部进行固定,从而保证待安装螺丝夹持、运输及操作过程中的稳定性。

请继续参考图4,上述夹持机构5还可以包括第一支架53,第一支架53可以安装于操作杆3远离导向杆2的端部,即操作杆3的下端部,夹头52可以安装于第一支架53,前述的第一弹性件4可以与该第一支架53相抵。

操作杆3远离导向杆2的端部,即操作杆3的下端部可以设有沿径向向外突出的阻挡件32,第一支架53套接于操作杆3时,该阻挡件32能够与第一支架53相抵,以避免第一支架53自操作杆3脱离。具体而言,该阻挡件32可以为操作杆3的外壁沿径向外突的凸缘,该凸缘可与操作杆3一体形成;或者,该阻挡件32也可以为焊接于操作杆3外壁的挡块;再或者,该阻挡件32也可以为拧接于操作杆3下端部的阻挡螺母;而无论采用何种形式,只要该阻挡件32能够固定安装于操作杆3的下端部,并对第一支架53阻挡即可。

进一步地,上述夹持机构5还可以包括连接件54,该连接件54具体可以为螺钉或销钉等,其尾部可以穿过夹头52,并插接固定于第一支架53,且夹头52能够沿连接件54进行滑动,以便调整夹头52与批头51之间的间隙;还可以包括第二弹性件55,该第二弹性件55的两端可以分别与连接件54的头部、夹头52相抵。

通过该第二弹性件55的作用,可使得上述夹头52形成弹性夹头,此时,为保证对待安装螺丝的夹紧效果,夹头52与批头51之间的初始间隙可以较小。

采用上述的弹性夹头,在对待安装螺丝进行夹持固定时,待安装螺丝的头部可首先沿径向向外推抵、撑开夹头52,以使夹头52与批头51之间的间隙扩大,第二弹性件55处于压缩状态。如此,当待安装螺丝插接于批头51时,在第二弹性件55的作用下,夹头52可夹紧待安装螺丝。

此外,上述弹性夹头的设置,还使得本实用新型所提供螺丝锁付装置能够适用于对不同尺寸的螺丝进行操作。

上述第二弹性件55具体可以为弹簧,并外套安装于连接件54,此时,该连接件54相当于弹簧柱,可对第二弹性件55进行定位、导向,以较大程度地避免第二弹性件55在伸缩过程中的径向晃动。

以图5为视角,夹头52可以设有与待安装螺丝的头部的外壁相匹配的夹持面521,该夹持面521大致呈弧形,采用这种结构,夹头52与待安装螺丝头部的抵接面积可以更大,更有利于保证夹紧效果。

上述夹持面521远离驱动部件1的一端可以具有导向面521a,该导向面521a可以沿远离驱动部件1的方向逐渐向外倾斜,反映于附图中,即该导向面521a为自上而下逐渐向外倾斜的斜面,上述“外”是指远离操作杆3中轴线的方向。如此设置,在对待安装螺丝进行夹持时,待安装螺丝的头部首先与该导向面521a的下端相接触,在夹头52向下运动的过程中,由于该导向面521a的作用,待安装螺丝的头部将自然向外撑开夹头52,并与夹持面521相接触,待安装螺丝的夹持操作更为容易。

上述第一支架53可以与操作杆3同步转动,也可以不同步转动,为避免螺丝安装过程中,夹持机构5与安装空间内其他部件之间的干涉,在本实用新型实施例中,上述第一支架53优选为不与操作杆3同步转动。

具体而言,该第一支架53可以呈L型,该L型的横板可以设有套接孔,第一支架53通过该套接孔外套安装于操作杆3,且二者可以相对转动;还可以设有定位机构6,该定位机构6能够与该L型的竖板相连,以限制第一支架53(即夹持机构5)的转动。

上述定位机构6可以包括定位杆61和第二支架62,定位杆61一端与固定部件相连,例如,可以与驱动部件1的外壳相连,另一端与第二支架62相连;第一支架53的竖板设有沿轴向延伸的导向槽,第二支架62插接于该导向槽,并能够在该导向槽内滑动。如此,当操作杆3受压与导向杆2相向滑动时,定位机构6可以在第一支架53的导向槽内滑动。

进一步地,还可以包括与外接设备相连的转接平台7,以便外接设备对本实用新型所提供螺丝锁付装置进行操作。

该转接平台7可以包括平台本体71和安装板72,通过安装板72可将平台本体71的一端固定于驱动部件1,平台本体71的另一端可以设有能够与外接设备固定连接的安装位711。该安装位711具体可以为圆形、方形或其他形状的安装位711,而无论采用何种形式的安装位711,只要能够与外接设备进行准确对接即可。

基于上述各实施方式所涉及的螺丝锁付装置,本实用新型还提供一种螺丝锁付方法,具体包括如下步骤:步骤S1,通过夹持机构5固定待安装螺丝,并驱动螺丝锁付装置,使得待安装螺丝对准设于待连接部件的螺丝孔;步骤S2,对导向杆2施加推抵力,以使待安装螺丝与螺丝孔相抵接、导向杆2与操作杆3相向滑动,直至第一弹性件4压缩至特定状态;步骤S3,驱动导向杆2、操作杆3同步转动,第一弹性件4释放,以驱使待安装螺丝拧紧于螺丝孔。

由于上述的螺丝锁付装置已具备如上的技术效果,那么,具有该螺丝锁付装置的螺丝锁付方法亦当具备相类似的技术效果,故在此不做赘述。

在上述螺丝锁付方法中,如果驱动部件1既可提供推抵力,又可提供旋转力,则可由该驱动部件1先对导向杆2提供推抵力,然后再提供旋转力;而如果该驱动部件1仅提供旋转力,则上述步骤S2具体可以为:由外接设备对螺丝锁付装置施加推抵力,以使待安装螺丝与螺丝孔相抵接、导向杆2与操作杆3相向滑动,直至第一弹性件4压缩至特定状态。

待上述步骤S2完成之后,在步骤S3中,再启动驱动部件1,并由该驱动部件1驱动导向杆2、操作杆3同步转动,第一弹性件4释放,以驱使待安装螺丝拧紧于螺丝孔。也就是说,驱动部件1无需一直处于启动状态,还有利于节约能源,并可降低因驱动部件1运转所产生的振动。

在上述步骤S1中,通过夹持机构5固定待安装螺丝的过程又可分为以下几个步骤:步骤S11,驱使夹持机构5朝向待安装螺丝移动,直至夹头52远离驱动部件1的一端与待安装螺丝的头部抵接;步骤S12,对夹持机构5施加推抵力,使得待安装螺丝的头部能够沿径向向外推抵夹头滑动,并压缩第二弹性件55;步骤S13,待安装螺丝的头部插接于批头51,夹头52在第二弹性件55的作用下抵紧待安装螺丝的头部的外壁。

也就是说,本实用新型所提供螺丝锁付装置所采用夹头52为弹性夹头,在使用时,可通过待安装螺丝的反作用力沿径向向外推抵夹头52,以调整夹头52与批头51的间隙。如此,一方面,使得该夹头52可适用于不同尺寸待安装螺丝的固定,另一方面,在第二弹性件55的作用下,更有利于保证待安装螺丝固定的可靠性。

以上仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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