多轴自动转位变距拧紧机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械制造技术领域，具体是一种用于对批量多个联接螺栓进行自动拧紧的多轴自动转位变距拧紧机。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的进步，汽车制造过程中，有许多新的联接方式，如胶结技术、激光焊接技术、压接技术等，使得配合件的联接方式有了多种选择。但是，由于螺纹联接具有易操作、易维修、装配精度高等优点，其目前在汽车车桥制造中仍然是主要的装配联接方式之一。汽车车桥总成制造中，零部件、分总成以及总成之间大都采用了螺栓与螺母的联接方式。
[0003]目前，汽车车桥总成批量生产中，对螺栓螺母的拧紧方式主要有气动冲击扳手、气动定扭扳手、电动拧紧轴以及电动定扭扳手等几类。气动冲击扳手拧紧速度快，但其拧紧精度仅达到±30%，冲击振动增加了员工的劳动强度，而且其作业过程中产生的噪音远超出规定的90分贝的标准；气动定扭扳手拧紧精度可达±10%，拧紧作业中产生的噪音小，但是其拧紧速度慢，适用范围小；电动拧紧轴的拧紧精度可达±3%，扭矩覆盖范围广，扭矩保障能力可靠，但是，需要用固定装置来配套使用；电动定扭扳手的拧紧精度高且可靠，但是国产化程度低，进口设备价格昂贵，在螺栓螺母数量少且需要进行重点控制的工位使用比较经济。而目前的成组拧紧设备拧紧品种单一，无法实现多品种生产的需求，生产效率低下。
[0004]目前，由于螺栓螺母的松脱，所引起的车辆不能正常行驶的现象比较普遍。如何对关键部位且数量较多的螺栓螺母快速拧紧至要求的扭矩，且保证这些众多的联接件不被遗漏的进行可靠拧紧等等，这些都是在对车桥制造中必须解决的问题，对产品质量和性能具有决定性的作用。
【发明内容】
[0005]为克服现有螺栓螺母拧紧作业所产生的精度低、噪音大、效率低的不足，本发明的发明目的在于提供一种多轴自动转位变距拧紧机，通过采用拧紧轴实现自动变距、自动分度定位与分组拧紧联接螺栓的方式，即提高了生产效率，一机满足多个品种连接螺栓拧紧作业的需求，降低了生产成本，也精确地控制了螺栓螺母的拧紧扭矩，可靠保障产品质量及性能。
[0006]为实现上述目的，本发明该拧紧机由机架部分、可控角度回转装置、无级变距驱动装置及电气控制系统组成；
所述机架部分的固定支架与稳定架连接，稳定架连接在滑轨上；
所述可控角度回转装置的带角度控制的转位驱动电机通过连接板固定在固定支架上，固定支架与导向装置通过轴承连接，转位齿轮副的主动齿轮装在转位驱动电机的旋转轴上，转位齿轮副的从动齿轮通过键与导向装置固定连接，主动齿轮与从动齿轮相互啮合；上转动机架与导向装置固定连接，滚珠安装在固定支架上，上转动机架的上表面与滚珠接触，上转动机架与下转动机架经稳定杆连接成一体形成回转塔；电动拧紧轴通过连接支架安装在变距滑轨上，连接支架可在变距滑轨上滑动，变距滑轨固定在下转动机架上，电动拧紧轴穿过连接支架、下转动机架及变距槽盘；下转动机架的下表面装有滚珠，滚珠与变距槽盘的上表面接触；固定支架与上转动机架、下转动机架及变距槽盘通过导向装置组装在一起，用紧固螺母固定；多个电动拧紧轴经连接支架、由下转动机架将各电动拧紧轴固定在规定的空间位置，组成成组电动拧紧轴；转位驱动电机通过转位齿轮副带动导向装置转动，导向装置带动回转塔转动，回转塔带动成组电动拧紧轴转位；
所述无级变距驱动装置的变距驱动电机装在下转动机架上，其上的齿轮与装在变距槽盘上的弧形齿条相啮合，变距槽盘与导向装置通过轴承连接，变距槽盘上带有滑槽，电动拧紧轴与滑槽可相对移动；变距驱动电机经齿轮驱动齿条带动变距槽盘转动，变距槽盘上的滑槽带动电动拧紧轴的连接支架在变距滑轨上移动，使成组电动拧紧轴的各电动拧紧轴轴间距变距。
[0007]所述固定支架上设置有一圆弧槽，上转动机架装有用于控制回转塔正向及逆向转位极限位置的电气开关触发装置，电气开关触发装置插入圆弧槽内，固定支架的圆弧槽的两端设有电控开关，上转动机架动电气开关触发装置转动到电控开关下方，电气开关触发装置被触发，转位驱动电机停止对回转塔在此方向的转位驱动。
[0008]所述导向装置为可伸缩定位导向装置，由固定导向杆、浮动导向杆组成，浮动导向杆与固定导向杆的下部螺纹连接。
[0009]所述成组电动拧紧轴、变距滑轨、滑槽为两组及以上。
[0010]同品种的联接螺栓在同一分度圆上，本发明根据成组联接螺栓的分组数量，转位驱动电机通过转位齿轮副经导向装置带动回转塔按照设定的角度进行转动，实现拧紧机构间歇准确分度回转，使成组拧紧轴分组拧紧联接螺栓；变距驱动电机根据接受的信号，针对不同品种连接螺栓的分度圆直径的不同，驱动齿轮齿条传动装置转动，齿条带动变距槽盘转动实现电动拧紧轴的无级变距，以满足电动拧紧轴间距与螺栓分度圆直径一致；电动拧紧轴装上套筒对连接螺栓进行逐一拧紧。
[0011]本发明采用多轴自动转位变距拧紧机拧紧多组联接螺栓时，根据选择的品种，设备自动实现变距作业，人工进行第一组拧紧螺栓定位，设备自动拧紧第一组联接螺栓后，自动分组转位并自动完成第二、第三组等其他组联接螺栓的拧紧作业，第二组之后的作业过程中，不需要人工参与，极大地降低了人工的劳动强度，提升了作业效率。
[0012]本发明与现有技术相比，具有以下优点:
1、本发明采用数字控制单元控制无级变距驱动装置实现无级变距功能，使设备具有多品种成组拧紧的能力，可大大降低生产成本，作业效率及柔性化高。
[0013]2、可通过自动分度转位实现多组螺栓的自动拧紧。相对于人工逐一转位进行拧紧作业的设备而言，本发明自动转位精度高，转位准确，由设备自动转位替代人工操作设备转位，极大地降低了人工劳动强度。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图。
[0015]图2是图1的可控角度回转示意简图。
[0016]图3是图1的无级变距驱动的变距槽盘示意简图。
[0017]图4是导向装置结构示意简图。
[0018]图5是本发明的电控原理示意图。
【具体实施方式】
[0019]如图1、图2、图3、图4所示，本发明机架部分的固定支架3与稳定架15连接，稳定架15连接在滑轨18上，实现了拧紧机的所有部件上下移动功能。稳定架15的进给和回退可使用气动元件或电动进行驱动。
[0020]可控角度回转装置的带角度控制的转位驱动电机I通过连接板23固定在固定支架3上，固定支架3与导向装置14通过轴承连接，转位齿轮副2的主动齿轮24装在转位驱动电机I的旋转轴上，转位齿轮副2的从动齿轮25通过键与导向装置14固定连接，主动齿轮24与从动齿轮25相互啮合；上转动机架5与导向装置14固定连接，滚珠4安装在固定支架3上，上转动机架5的上表面与滚珠4接触，滚珠4起稳定和减小阻力的作用，上转动机架5与下转动机架12经稳定杆16连接成一体形成回转塔；电动拧紧轴7通过连接支架9安装在变距滑轨11上，连接支架9可在变距滑轨11上滑动，变距滑轨11固定在下转动机架12上，电动拧紧轴7穿过连接支架9、下转动机架12、变距槽盘27 ;下转动机架12的下表面装有滚珠4，滚珠4与变距槽盘27的上表面接触；固定支架3与上转动机架5、下转动机架12及变距槽盘27通过导向装置14组装在一起，用紧固螺母21固定；多个电动拧紧轴7经连接支架9、由下转动机架12将各电动拧紧轴7固定在规定的空间位置，组成成组电动拧紧轴