一种螺栓组装生产线螺栓组装机构的制作方法

1.本发明涉及螺栓组装技术领域，具体的，涉及一种螺栓组装生产线螺栓组装机构。


背景技术：

2.自动螺丝组装机是自动化生产过程中经常需要使用的设备。其应用具有相当的广泛性。一般相关设备设计制造均由专业公司进行。自动螺丝组装机又称自动螺丝锁紧机、自动螺丝锁付机、工业拧紧系统等，是用自动化机构代替人手完成螺丝的取、放、拧紧的自动化装置。现有技术中，通常采用抓手直接抓住螺栓或螺丝进行拧紧组装，容易出现螺栓、螺丝与螺母未对准，抓手旋拧破坏螺纹的情况。


技术实现要素：

3.本发明提出一种螺栓组装生产线螺栓组装机构，解决了相关技术中的螺栓在拧进螺母时螺纹被破坏的问题。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种螺栓组装生产线螺栓组装机构的旋拧机构，用于螺栓的旋拧，包括，
6.机架，
7.轴套，转动设置在机架上，
8.旋拧转轴，移动设置在所述轴套上且跟随其转动，其移动方向为沿其轴向，
9.抓取单元，设置在所述轴套或所述机架上，具有若干沿所述旋拧转轴周向排列的抓手，
10.摩擦块，设置在所述旋拧转轴端部，位于所述抓手之间，用于摩擦拧动所述螺栓。
11.作为进一步的技术方案，还包括，
12.滚轮，转动设置在所述旋拧转轴上跟随所述旋拧转轴移动，位于所述摩擦块上方，其转动轴向垂直于所述旋拧转轴轴向，所述滚轮有若干个，且每个所述滚轮均与一个所述抓手摩擦抵接，用于带动所述抓手合住。
13.作为进一步的技术方案，所述抓手转动设置在所述轴套上，其转动轴向垂直于所述旋拧转轴轴向，其中，所述滚轮移动时，推动所述抓手相互靠近。
14.作为进一步的技术方案，所述抓手移动设置在所述轴套上，其移动方向垂直于所述旋拧转轴轴向，其中，所述滚轮移动时，推动所述抓手相互远离。
15.作为进一步的技术方案，还包括，
16.弹性件，每相邻的两个所述抓手之间均设有一个所述弹性件，所述弹性件同于提供所述抓手相互远离的力。
17.作为进一步的技术方案，还包括，
18.上同步轮，设置在所述轴套上，位于所述滚轮上方，
19.下同步轮，设置在所述轴套上，位于所述上同步轮与所述滚轮之间，
20.其中，所述上同步轮、所述下同步轮用于带动所述旋拧转轴转动。
21.作为进一步的技术方案，还包括，
22.轴过度套，所述旋拧转轴转动设置在所述轴过度套上，
23.浮动接头，设置在所述轴过度套上，
24.线性驱动件一，设置在所述机架上，驱动所述浮动接头移动。
25.作为进一步的技术方案，所述螺栓组装生产线螺栓组装机构的旋拧机构有若干个，沿横向均匀排列，还包括，
26.同步带，有若干个，相邻的所述上同步轮、相邻的所述下同步轮均通过所述同步带传动连接，
27.保护罩，升降设置在所述机架上，所述螺栓组装生产线螺栓组装机构的旋拧机构通过所述保护罩设置在所述机架上，其中所述线性驱动件一位于所述保护罩上侧，所述抓取单元位于所述保护罩下侧，
28.转动驱动件，设置在所述机架上，驱动所述上同步轮或下同步轮转动。
29.作为进一步的技术方案，还包括，
30.底座，
31.支座一，移动设置在所述底座上，
32.支座二，所述支座一升降设置在所述支座二上，所述机架设置在所述支座二上，
33.线性驱动件二，设置在所述底座上，驱动所述支座一移动，
34.线性驱动件三，设置在所述支座一上，驱动所述支座二升降。
35.基于螺栓组装生产线螺栓组装机构的旋拧机构，发明人还提出一种螺栓组装生产线螺栓组装方法，包括以下步骤：
36.s1、上料，顶起一排螺栓，供给一排螺母；
37.s2、前移，抓手向前移动对准下方所述螺栓；
38.s3、下移抓取，，所述抓手下移抓住所述螺栓的螺帽，螺帽与所述摩擦块接触；
39.s4、上移，所述抓手上移回到上一位置；
40.s5、后移，所述抓手后移对准下方所述螺母；
41.s6、下移旋拧，所述螺栓下移对准下方所述螺母，所述摩擦块旋转拧紧所述螺栓；
42.s7、回位，所述抓手上移回到初始位置。
43.本发明的工作原理及有益效果为：
44.本发明中，为了解决螺栓在拧进螺母时螺纹被破坏的问题，发明人设计了摩擦块，摩擦块的表面摩擦接触螺栓的螺帽，利用两者之间的摩擦力进行螺栓的拧动，现有技术中通常采用抓手直接抓着螺栓的螺帽进行旋转，当螺栓的螺杆没有对准螺母时，螺栓的持续拧紧就会破坏相配合的螺纹，而此种方式有效的解决了螺栓与螺母在对不准或其他情况下拧动时螺纹被破坏的问题，具体设计为，在机架上安装一根转动轴，即旋拧转轴，旋拧转轴可以相对机架转动，也可以相对机架移动，其移动的方向为沿其转动轴向，再于旋拧转轴上安装一个轴套，此轴套只同旋拧转轴转动，可通过在轴套、旋拧转轴上开设键和键槽实现，再安装一个抓取单元，可以安装机架上，也可以安装在轴套上，此抓取单元上带有绕旋拧转轴一周的若干抓手，能实现螺栓的抓取工作即可，然后将摩擦块安装在旋拧转轴的尾端，可以螺纹连接，摩擦块的位置处在抓手之间，当抓手抓起螺栓时，摩擦块贴住螺栓螺帽的上表面，抓手把螺栓放到螺帽的安装工位上后，旋拧转轴转动即可带动摩擦块转动，摩擦块就会
通过与螺帽之间的静摩擦力带动螺栓转动，螺栓也会拧进螺母当中，当摩擦块与螺栓的螺帽之间的静摩擦力不足以带动螺栓拧紧时，两者就会相对滑动，从而完成螺栓螺母装配，因此在螺栓螺母没有对准的情况下，摩擦块即使转动也可避免螺纹被强行破坏。相比现有夹住螺栓旋拧的形式一方面不会出现拧力过大对螺纹造成损害，另一方面也无需进行夹件与螺栓的分离操作，完成旋拧的同时完成分离操作，此种设计一方面可以根除强行拧进螺栓时破坏螺纹的问题，另一方面还可以完成旋拧的同时完成分离操作，实现了自动化螺栓组装，提高了装配的效率。
附图说明
45.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
46.图1为本发明螺栓组装生产线螺栓组装机构结构示意图；
47.图2为本发明螺栓组装生产线螺栓组装机构局部放大图b结构示意图；
48.图3为本发明螺栓组装生产线螺栓组装机构的旋拧机构剖视结构示意图；
49.图4为本发明螺栓组装生产线螺栓组装机构一角度立体结构示意图；
50.图5为本发明螺栓组装生产线螺栓组装机构又一角度立体结构示意图。
51.图中：1
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螺栓，2
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机架，3
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轴套，4
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旋拧转轴，5
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抓取单元，501
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抓手，6
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摩擦块，7
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滚轮，8
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弹性件，9
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上同步轮，10
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下同步轮，11
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轴过度套，12
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浮动接头，13
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线性驱动件一，14
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同步带，15
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保护罩，16
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底座，17
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支座一，18
‑
支座二，19
‑
线性驱动件二，20
‑
线性驱动件三，21
‑
转动驱动件。
具体实施方式
52.下面将结合本发明实施例，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，都涉及本发明保护的范围。
53.如图1～图5所示，本实施例提出了
54.一种螺栓组装生产线螺栓组装机构的旋拧机构，用于螺栓1的旋拧，包括，
55.机架2，
56.轴套3，转动设置在机架2上，
57.旋拧转轴4，移动设置在轴套3上且跟随其转动，其移动方向为沿其轴向，
58.抓取单元5，设置在轴套3或机架2上，具有若干沿旋拧转轴4周向排列的抓手501，
59.摩擦块6，设置在旋拧转轴4端部，位于抓手501之间，用于摩擦拧动螺栓1。
60.本实施例中，为了解决螺栓1在拧进螺母时螺纹被破坏的问题，发明人设计了摩擦块6，摩擦块6的表面摩擦接触螺栓1的螺帽，利用两者之间的摩擦力进行螺栓1的拧动，现有技术中通常采用抓手501直接抓着螺栓1的螺帽进行旋转，当螺栓1的螺杆没有对准螺母时，螺栓1的持续拧紧就会破坏相配合的螺纹，而此种方式有效的解决了螺栓1与螺母在对不准或其他情况下拧动时螺纹被破坏的问题，具体设计为，在机架2上安装一根转动轴，即旋拧转轴4，旋拧转轴4可以相对机架2转动，也可以相对机架2移动，其移动的方向为沿其转动轴向，再于旋拧转轴4上安装一个轴套3，此轴套3只同旋拧转轴4转动，可通过在轴套3、旋拧转
轴4上开设键和键槽实现，再安装一个抓取单元5，可以安装机架2上，也可以安装在轴套3上，此抓取单元5上带有绕旋拧转轴4一周的若干抓手501，能实现螺栓1的抓取工作即可，然后将摩擦块6安装在旋拧转轴4的尾端，可以螺纹连接，摩擦块6的位置处在抓手501之间，当抓手501抓起螺栓1时，摩擦块6贴住螺栓1螺帽的上表面，抓手501把螺栓1放到螺帽的安装工位上后，旋拧转轴4转动即可带动摩擦块6转动，摩擦块6就会通过与螺帽之间的静摩擦力带动螺栓1转动，螺栓1也会拧进螺母当中，当摩擦块6与螺栓1的螺帽之间的静摩擦力不足以带动螺栓1拧紧时，两者就会相对滑动，从而完成螺栓1螺母装配，因此在螺栓1螺母没有对准的情况下，摩擦块6即使转动也可避免螺纹被强行破坏。相比现有夹住螺栓1旋拧的形式一方面不会出现拧力过大对螺纹造成损害，另一方面也无需进行夹件与螺栓1的分离操作，完成旋拧的同时完成分离操作，此种设计一方面可以根除强行拧进螺栓1时破坏螺纹的问题，另一方面还可以完成旋拧的同时完成分离操作，实现了自动化螺栓1组装，提高了装配的效率。
61.进一步，还包括，
62.滚轮7，转动设置在旋拧转轴4上跟随旋拧转轴4移动，位于摩擦块6上方，其转动轴向垂直于旋拧转轴4轴向，滚轮7有若干个，且每个滚轮7均与一个抓手501摩擦抵接，用于带动抓手501合住。
63.如图1～图2所示，本实施例中，为了解决抓取单元5上抓手501的合住问题，发明人设计了滚轮7，滚轮7安装在旋拧转轴4上，且与抓手501的内壁摩擦接触，以抓取单元5安装在轴套3上为例，当滚轮7跟随旋拧转轴4移动时，就会推动抓手501摆动，实现抓手501的闭合，具体设计为，在旋拧转轴4上安装一组滚轮7，滚轮7和抓手501一一对应，即每个滚轮7对准一个抓手501，与抓手501的内壁接触，滚轮7的转动轴向垂直于旋拧转轴4的轴向，当滚轮7跟随旋拧转轴4上移时，会顶开抓手501，抓手501整体或合住或张开，此设计很好的实现了抓手501的合住。
64.进一步，抓手501转动设置在轴套3上，其转动轴向垂直于旋拧转轴4轴向，其中，滚轮7移动时，推动抓手501相互靠近。
65.如图1所示，本实施例为抓取单元5安装的一种实施方式，即将抓取单元5安装在轴套3上，当滚轮7跟随旋拧转轴4上移后就会推动抓取单体上抓手501的上半部分，抓手501的下半部分就会顺势靠近旋拧转轴4，即实现了抓手501的闭合，相对于现有技术中控制抓手501的方式，此种方式结构更加简单，操作也更加灵活，此外，抓手501还会跟随轴套3转动，所以滚轮7和抓手501会一直保持一一对应，很好的实现抓手501的抓取功能。
66.进一步，抓手501移动设置在轴套3上，其移动方向垂直于旋拧转轴4轴向，其中，滚轮7移动时，推动抓手501相互远离。
67.如图1所示，本实施例为抓取单元5安装的另一种实施方式，可以是抓取单元5安装在机架2上，抓手501围住旋拧转轴4，抓手501上部分设计有倾斜的面，滚轮7与此面接触，所以当滚轮7上移后就会推开抓手501，实现抓手501的张开，相比于现有技术中控制抓手501的方式，此种方式有更好的抓取力，此外，当旋拧转轴4转动时，滚轮7也会跟随转动，此种情况下，可以将抓手501的尺寸设计为能围住旋拧转轴4，所以当滚轮7转动后依然会与一个抓手501相应接触。
68.进一步，还包括，
69.弹性件8，每相邻的两个抓手501之间均设有一个弹性件8，弹性件8同于提供抓手501相互远离的力。
70.如图1～图2所示，本实施例中，为了使抓手501更好的实现开合，发明人在抓手501之间设计了弹性件8，即相邻的两两抓手501之间均安装一个弹性件8，弹性件8可以选用拉簧，所以当滚轮7结束推动抓手501后，拉簧就会靠弹性力将抓手501复位至初始位置，此种设计很好的实现了抓手501的自动复位，提高了整体的运作效率。
71.进一步，还包括，
72.上同步轮9，设置在轴套3上，位于滚轮7上方，
73.下同步轮10，设置在轴套3上，位于上同步轮9与滚轮7之间，
74.其中，上同步轮9、下同步轮10用于带动旋拧转轴4转动。
75.如图4所示，本实施例中，为了解决旋拧转轴4的转动人为控制的问题，发明人在旋拧转轴4上设计了上同步轮9、下同步轮10，具体设计为，在轴套3上安装上同步轮9、下同步轮10，当两轮其中一个转动时就会带动轴套3转动，进而带动旋拧转轴4转动，此外，两者为一体化设计，即其中一个轮转动就会带动整体转动，此种设计方式一方面很好的实现了旋拧转轴4的人为控制转动，另一方面可通过上同步轮9、下同步轮10的一体化设计，实现多个旋拧转轴4的同步转动。
76.进一步，还包括，
77.轴过度套11，旋拧转轴4转动设置在轴过度套11上，
78.浮动接头12，设置在轴过度套11上，
79.线性驱动件一13，设置在机架2上，驱动浮动接头12移动。
80.如图3所示，本实施例中，为了解决旋拧转轴4的移动人为可控，发明人设计了轴过度套11，轴过度套11安装在旋拧转轴4的首端，即与摩擦块6安装位置对应的端部，轴过度套11一端可以安装一个推力轴承实现旋拧转轴4在轴过度套11内的相对转动，轴过度套11的另一端即可接收推力带动旋拧转轴4的整体移动，用一个线性驱动装置即线性驱动件一13提高线性推力即可，此线性驱动件一13可以选用气缸，此外，发明人还设计了浮动接头12，连接在气缸和轴过度套11之间，可以实现缓冲的功能，减少刚性推动带来的损害。此种设计一方面很好的实现了旋拧转轴4的升降移动，另一方面还起到了在施加外力时的缓冲作用，减少了刚性连接设计带来的零件损坏。
81.进一步，发明人还提出一种螺栓组装生产线螺栓组装机构，包括螺栓组装生产线螺栓组装机构的旋拧机构，螺栓1组装生产线螺栓1组装机构的旋拧机构有若干个，沿横向均匀排列，还包括，
82.同步带14，有若干个，相邻的上同步轮9、相邻的下同步轮10均通过同步带14传动连接，
83.保护罩15，升降设置在机架2上，螺栓1组装生产线螺栓1组装机构的旋拧机构通过保护罩15设置在机架2上，其中线性驱动件一13位于保护罩15上侧，抓取单元5位于保护罩15下侧，
84.转动驱动件21，设置在机架2上，驱动上同步轮9或下同步轮10转动。
85.如图4～图5所示，本实施例中，为了提高整体组装螺栓1的效率，发明人将旋拧机构设计为多个，沿螺母的进给均匀排列，所以一次即可实现多个螺栓1的组装，有效的提高
了组装效率，此外还在相邻的旋拧转轴4上的上同步轮9、下同步轮10上安装了同步带14，同步带14依次上下传动连接即可，由于上同步轮9、下同步轮10时一体化设计，所以当位于端部的旋拧转轴4上的上同步轮9或下同步轮10其中一个被带动转动后，其余的旋拧转轴4就会被带动同步转动，动力源可以选用一个转动驱动装置即转动驱动件21来提供，此转动驱动件21可以选用同步电机。此种设计很好的实现了多个旋拧转轴4的同步工作，进一步的提高了组装机构的整体工作效率。
86.另外，还在这些旋拧转轴4外部安装了保护罩15，将上同步轮9、下同步轮10、同步带14等罩在了保护罩15内，此种设计有效的避免了外部杂质的污染，延长了整体机构的使用寿命。
87.进一步，还包括，
88.底座16，
89.支座一17，移动设置在底座16上，
90.支座二18，支座一17升降设置在支座二18上，机架2设置在支座二18上，
91.线性驱动件二19，设置在底座16上，驱动支座一17移动，
92.线性驱动件三20，设置在支座一17上，驱动支座二18升降。
93.如图4～图5所示，本实施例中，为了解决抓取单元5前后移动、上下升降的问题，发明人设计了底座16，在底座16上设计了一个可以前后的支座即支座一17，再于支座一17上安装另一个可以升降的支座即支座二18，再将机架2安装在支座二18上，因此当支座一17、支座二18运动时，即可实现抓取单元5的前后移动、上下升降，此外设计了两个线性驱动件即线性驱动件二19、线性驱动件三20来实现支座一17的移动、支座二18的升降，线性驱动件二19、线性驱动件三20都可以选用气缸。此种设计可以平稳精准的控制抓取单元5的行进路程。
94.发明人还提出一种螺栓组装生产线螺栓组装方法，基于螺栓组装生产线螺栓组装机构的旋拧机构，包括以下步骤：
95.s1、上料，顶起一排螺栓，供给一排螺母；
96.s2、前移，抓手向前移动对准下方螺栓；
97.s3、下移抓取，抓手下移抓住螺栓的螺帽，螺帽与摩擦块接触；
98.s4、上移，抓手上移回到上一位置；
99.s5、后移，抓手后移对准下方螺母；
100.s6、下移旋拧，螺栓下移对准下方螺母，摩擦块旋转拧紧螺栓；
101.s7、回位，抓手上移回到初始位置。
102.本实施例中，具体说明了螺栓1组装的方法，此方法为，在螺母进给线上方会有一排抓手501，此时抓手501位于初始位置，当螺栓1上料后，抓手501就会运作，首先会前移至螺栓1的上方位置，抓手501会对准相应的螺栓1，其次机架2下移，抓手501张开，待摩擦块6接触到螺栓1是螺母后，抓手501就会闭合夹住螺栓1的螺杆部分，然后机架2上升，原路返回，当回到初始位置时，即位于螺母等组装零件的上方，然后机架2下降，当螺栓1卡入螺母的组装工位后，抓手501松开，摩擦块6就会转动将螺栓1拧入螺母中，至此一组螺栓1组装的工作完成，机架2上移就会回到初始位置进行下一组螺栓1的组装。
103.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和
原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。