一种带直流撞击式电动扳手的智能装配小车的制作方法

本发明属于电动工具技术领域，涉及一种带直流撞击式电动扳手的智能装配小车。

背景技术

在大型或重型设备生产线上，时常有很大工作量的装配螺栓或螺母的工作，通常都使用的是传统的电动扳手或风动扳手。通常的电动扳手只能用380v、220v的电源，一不小心压坏电线就会发生安全事故；而且，使用传统的风动或电动扳手的噪音非常大，一个车间数十台机器同时使用，噪音对使用者有很大的负面影响。

因此，为改变上述状况，需设计一种可减轻使用者的工作强度和降低噪音的装配工具或装配小车。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可减轻使用者的工作强度和降低噪音的带直流撞击式电动扳手的智能装配小车。本发明是将无噪音的直流敲打式电动扳手安装在一台类似机器人的智能装配小车上，用来减轻使用者的工作强度和噪音对他们的影响。

本发明的技术方案如下：

一种带直流撞击式电动扳手的智能装配小车，它包括车架；所述车架上安装有电动升降机，电动升降机的升降平台上安装有直流撞击式电动扳手；所述车架上还安装有直流电机驱动行进装置、直流电机驱动转向装置；所述直流电机驱动行进装置包括安装在车架底部的行走轮，以及安装在车架上、与行走轮连接、能够驱动行走轮行走的的直流行走驱动电机；所述直流电机驱动转向装置包括安装在车架底部的转向轮，以及安装在车架上、与转向轮连接、能够驱动转向轮转向的直流转向驱动电机；所述车架上设有蓄电池，蓄电池的顶部设置有太阳能充电板，蓄电池通过太阳能充电器与太阳能充电板连接；所述车架上设有一手推把(把手)，在手推把上设置有控制柜，控制柜上设有控制面板，控制面板上设有控制开关。

进一步地，所述行走轮有四个，分别设置在车架底部的前后左右四个方位；所述转向轮为万向轮，或者，所述转向轮为前部的两个行走轮。

进一步地，所述车架上还设有工具箱，工具箱装有各种工具。

进一步地，所述直流撞击式电动扳手可横向或竖向设置。

进一步地，所述智能装配小车的控制柜内设有无线网络连接设备，可与大型或重型设备生产线的中央控制系统连接，可实现远程遥控或智能自动控制。

进一步地，所述直流撞击式电动扳手，包括依次连接的主轴、飞轮、离合器、传动齿轮、直流电机；主轴前端设有套筒(即扳手头)，主轴后部设有凸轮；传动齿轮包括主动齿轮、从动齿轮；从动齿轮与主动齿轮啮合连接；主动齿轮与直流电机连接；从动齿轮与离合器连接；飞轮包括套装在主轴上的前后两个飞轮盘(即前飞轮盘、后飞轮盘)；两个飞轮盘之间设有两个偏心的撞击块；两个撞击块分设在主轴后部凸轮两侧；两个撞击块分别套装在对称设置的从两个飞轮盘中穿过的两根销轴上；每个飞轮盘外缘对称设置两个复位方孔；在两个飞轮盘之间的两个撞击块外侧对称设置两块压板；每块压板的两端分别插入两个飞轮盘的两个同侧复位方孔中；两块压板的两个同侧端之间分别通过复位拉簧连接在一起；离合器包括离合器支架、摩擦片骨架、摩擦片；后飞轮盘的后部在内外圈之间设有u形开槽；离合器支架嵌套在后飞轮盘的内外圈之间的u形开槽内；离合器支架上下端呈圆弧形，左右端为平面，其后端与从动齿轮固定连接，可随从动齿轮一起绕主轴旋转；离合器支架上下圆弧外端中间有一条凹陷圆弧；摩擦片骨架有两个，对称设置在离合器支架的上下圆弧外端；两个摩擦片骨架的两个同侧端之间分别通过拉簧连接在一起；摩擦片骨架整体呈圆弧形，截面为t形，其内侧t形圆弧下端的凸出部分插入离合器支架的凹陷圆弧内；摩擦片骨架内侧t形圆弧上设有凹槽；在离合器支架的凹陷圆弧上设有可插入摩擦片骨架的凹槽中的阻挡销；摩擦片固定在摩擦片骨架的外表面上；后飞轮盘的外圈(相当于摩擦套)套装在摩擦片外面。

进一步地，摩擦片骨架内侧t形圆弧中间设有凹槽；在离合器支架的凹陷圆弧中间设有可插入摩擦片骨架的凹槽中的阻挡销；两个摩擦片分别粘附在两个摩擦片骨架的外表面上。

进一步地，直流电机的电机轴通过轴承安装在主支架上；主动齿轮套装在电机轴上；从动齿轮通过轴承安装在主支架的凸轴上；前飞轮盘通过轴承安装在主轴上；后飞轮盘的前内圈通过轴承安装在主轴上；后飞轮盘的后内圈通过轴承安装在主支架的凸轴上；从动齿轮与离合器支架两者合为一体。

进一步地，所述摩擦片厚度为2mm。所述摩擦片与后飞轮盘的外圈之间的间隙为0.5mm。

进一步地，所述直流电机为电压48v、外径750mm的直流电机；所述直流撞击式电动扳手的扭力达到600-1500牛顿.米。

本发明的有益效果：

本发明的带直流撞击式电动扳手的智能装配小车，是将无噪音的直流敲打式电动扳手安装在一台类似机器人的智能装配小车上，操作使用起来非常方便，可大大减轻使用者的工作强度和噪音对他们的影响。

本发明的带直流撞击式电动扳手的智能装配小车，具有以下功能和特点：

1.该装配小车的车架上装有一台电动升降机，使直流电动扳手能上下移动。

2.该装配小车的车架上装有一套直流电机驱动转向装置，使小车能左右转向。

3.该装配小车的车架上装有一套直流电机驱动行进装置，使小车能前进、后退。

4.该装配小车的车架上装有蓄电池，放有一个工作日足量的用电量。蓄电池的顶部可以放置太阳能充电板和充电器，每天可以更换蓄电池充电。

5.该装配小车的手推把(把手)上设有控制柜，控制柜上设有控制面板，控制面板上设有控制开关，方便了操作人员进行操作控制。

6.该装配小车的控制柜内设有无线网络连接设备，可与大型或重型设备生产线的中央控制系统及装置连接，可实现远程遥控或智能自动控制。

7.可根据使用者的要求，安装制作成用户定制的智能装配小车。

附图说明

图1是本发明实施例1一种带直流撞击式电动扳手的智能装配小车的结构示意图；

图2是本发明实施例2另一种带直流撞击式电动扳手的智能装配小车的结构示意图；

图3是本发明一种带压板的直流撞击式电动扳手的主视截面结构示意图；

图4是本发明中的离合器4的结构示意图；

图5是本发明中的撞击块复位时的状态示意图；

图6是本发明中的撞击块工作时的状态示意图；

图7是本发明中的压板8的侧视结构示意图；

图8是本发明中的压板8的俯视结构示意图；

图9是本发明中的后飞轮盘22的结构示意图；

图10是本发明中的前飞轮盘21的结构示意图；

图11是本发明中的飞轮主体(飞轮2)的结构示意图；

图12是本发明中的一体式的离合器支架和从动齿轮的结构示意图；

图13是本发明中的主支架10的侧视结构示意图；

图14是本发明中的主动齿轮6的主视结构示意图；

图15是本发明中的主支架10的主视截面结构示意图；

图16是本发明中撞击块16的侧视结构示意图；

图17是本发明中的撞击块16的主视结构示意图；

图18是本发明中的主轴1的一端侧视结构示意图；

图19是本发明中的主轴1的主视结构示意图；

图20是本发明中的主轴1的另一端侧视结构示意图；

图21是本发明中的摩擦片骨架42和摩擦片43的截面结构示意图；

图22是本发明中的摩擦片骨架42和摩擦片43的侧视结构示意图；

图23是本发明中的离合器支架41的俯视结构示意图(能看到阻挡销15)；

图24是本发明中的离合器支架41图5的c-c剖面结构示意图。

图1、图2中：71、车架72、电动升降机73、直流撞击式电动扳手

74、行走轮75、直流行走驱动电机76、转向轮77、直流转向驱动电机

78、蓄电池79、太阳能充电板80、工具箱81、手推把

82、控制柜83、控制面板84、控制开关

图3-图24中：1、主轴2、飞轮3、撞击块4、离合器

5、从动齿轮6、主动齿轮7、直流电机8、压板9、销轴

10、主支架16、轴孔17、凸轴

11、套筒12、凸轮13、轴承14、摩擦套15、阻挡销

21、前飞轮盘22、后飞轮盘23、复位方孔24、复位拉簧25、u形开槽

41、离合器支架42、摩擦片骨架43、摩擦片45、拉簧46、凹槽

47、凸出圆弧48、凹陷圆弧

图4中：a、离合器摩擦片打开时的状态b、离合器摩擦片闭合时的状态

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本发明一种带直流撞击式电动扳手的智能装配小车，它包括车架71；车架71上安装有电动升降机72，电动升降机72的升降平台上安装有直流撞击式电动扳手73；车架71上还安装有直流电机驱动行进装置、直流电机驱动转向装置；所述直流电机驱动行进装置包括安装在车架底部的行走轮74，以及安装在车架上、与行走轮74连接、能够驱动行走轮行走的的直流行走驱动电机75；所述直流电机驱动转向装置包括安装在车架底部的转向轮76，以及安装在车架上、与转向轮76连接、能够驱动转向轮转向的直流转向驱动电机77。所述车架上设有蓄电池78，蓄电池78的顶部设置有太阳能充电板79(即太阳能电池板，其作用是吸收太阳能，将太阳能储存起来)，蓄电池78通过太阳能充电器(其作用对太阳能蓄电池充电)与太阳能充电板79连接。车架71上设有手推把81(把手)，在手推把81上设置有控制柜82，控制柜82上设有控制面板83，控制面板83上设有控制开关84。

所述行走轮74有四个，分别设置在车架底部的前后左右四个方位上；所述转向轮76为前部的两个行走轮74，它既可以行走也可以转向。

所述车架上还设有工具箱80，工具箱内装有各种可辅助装配的工具。

所述智能装配小车的控制柜内设有无线网络连接设备，可与大型或重型设备生产线的中央控制系统(装置)连接，可实现远程遥控或智能自动控制。

本实施例中，直流撞击式电动扳手73竖向设置。

如图3-图24所示，直流撞击式电动扳手73它包括依次连接的主轴1(传动轴)、飞轮2、离合器4、传动齿轮、直流电机7；主轴1前端设有套筒11(即扳手头)，主轴后部设有凸轮12；飞轮2(飞轮主体)包括通过轴承套装在主轴上的前后两个飞轮盘(即前飞轮盘21、后飞轮盘22)；两个飞轮盘之间设有两个偏心的撞击块3；两个撞击块3分设在主轴后部凸轮12两侧；两个撞击块3分别套装在对称设置的从两个飞轮盘中穿过的两根销轴9上。传动齿轮包括主动齿轮6、从动齿轮5；从动齿轮与5离合器4固定连接，主动齿轮6与直流电机7连接。

如图4、图21-24所示，离合器4包括离合器支架41、摩擦片骨架42、摩擦片43；后飞轮盘22的后部在内外圈之间设有u形开槽25；离合器支架41嵌套在后飞轮盘的内外圈之间的u形开槽25内；离合器支架41上下端呈圆弧形，左右端为平面，其后端与从动齿轮5固定连接，可随从动齿轮5一起绕主轴旋转；离合器支架41上下圆弧外端中间有一条凹陷圆弧48；摩擦片骨架42有两个，对称设置在离合器支架41的上下圆弧外端；两个摩擦片骨架41的两个同侧端之间分别通过拉簧45连接在一起；摩擦片骨架整体呈圆弧形，截面为t形，其内侧t形圆弧下端的凸出部分即一条凸出圆弧47插入离合器支架41的凹陷圆弧48内；摩擦片骨架42内侧的t形圆弧中间设有凹槽46；在离合器支架41的凹陷圆弧48中间设有可插入摩擦片骨架42的凹槽46中的阻挡销15(可以是一个凸出的螺钉头)；两个摩擦片43分别粘附在两个摩擦片骨架42的外表面上；后飞轮盘22的外圈(相当于摩擦套14)套装在摩擦片43外面。摩擦片43厚度为2mm；摩擦片43与后飞轮盘22的外圈之间的间隙为0.5mm。

阻挡销15位于摩擦片骨架42与离合器支架41之间，阻挡销15的作用是阻止摩擦片骨架和摩擦片随离合器支架旋转时相对离合器支架做沿圆周方向的滑动，以确保离合器正常工作。离合器正常工作时，摩擦片骨架和摩擦片应随离合器支架绕同一个中心点一起旋转，摩擦片向外打开后，摩擦片骨架与离合器支架应部分脱离(应是从摩擦片闭合时的紧密闭合的状态变成摩擦片向外打开后的部分松脱开的状态)，而不能完全脱离，因为，离合器支架停止转动后，摩擦片骨架和摩擦片应能够被摩擦片骨架两端的两个拉簧拉回来。现有技术中由于未设计阻挡销15，造成了摩擦片骨架与离合器支架的接触面打滑，摩擦片骨架会相对离合器支架做沿圆周方向的滑动，使得摩擦片打开后，摩擦片骨架与离合器支架完全脱离，造成了摩擦片骨架两端的两个拉簧的错位变形，这样会影响离合器的正常工作。

如图7-图11、图21、图22所示，每个飞轮盘外缘对称设置两个复位方孔23；在两个飞轮盘之间的两个撞击块3外侧对称设置两块压板8；每块压板8的两端分别插入两个飞轮盘的两个同侧复位方孔23中；两块压板8的两个同侧端之间分别通过复位拉簧24连接在一起。

如图13、图15所示，主支架10具有一个轴孔16和一个凸轴17；直流电机7的电机轴通过轴承安装在主支架10上的轴孔16中；主动齿轮6套装在电机轴上；从动齿轮5与主动齿轮6啮合连接；从动齿轮5通过轴承安装在主支架10的凸轴17上；后飞轮盘22的前内圈通过轴承安装在主轴1上(位于主轴1的后端)；后飞轮盘22的后内圈通过轴承13安装在主支架10的凸轴17上(位于主支架10的前端)；从动齿轮5与离合器支架41固定连接，两者合为一体。主支架10既是电机支架(支承直流电机7的电机轴)，同时还起到支承从动齿轮6、离合器支架41和后飞轮盘22的作用。

所述直流电机7为电压48v、外径750mm的大的直流电机。本发明中的直流撞击式电动扳手73是大型的10公斤以上的工具，该工具使用的电机是48伏的大的直流电机，直径在750mm,该工具的扭力可达到600-1500牛顿.米。

直流撞击式电动扳手73的工作原理如下：

电机带动主动齿轮，主动齿轮带动被动齿轮，被动齿轮带动离合器，离合器上的摩擦片作用于飞轮，飞轮两端有两块压板，飞轮上的压板随飞轮转动而向两端升起，同时，撞击块击打在主轴凸轮的起凸面上，通过主轴将作用力通过套筒作用于螺母或螺栓上实现拧紧(松)作业；在堵转的瞬间(最大作用力时)，离合器打滑，离合器与飞轮分开，飞轮停转，两块压板被拉簧拉回，使撞击块恢复原状(回复原位)，重新开始下一工作循环。

直流撞击式电动扳手73的工作过程是：

当直流电机7开始工作时，通过主动齿轮6、从动齿轮5传动,带动离心式离合装置(即离合器4)转动，此时电机空转；当直流电机7旋转达到一定转速时，离合器在离心力的作用下，打开离合器摩擦片43(即图2中的离合器摩擦片打开时的状态a)，离合器摩擦片43与飞轮上的摩擦套14接触，带动与之相连接的飞轮2转动，并带动飞轮上的压板8转动；飞轮转速逐渐增加，当飞轮的能量积聚到一定值时，压板8在旋转离心力的作用下，快速移动到复位方孔23内顶端，压板8与偏心撞击块3分离；偏心撞击块3也在离心力的作用下，绕销轴转动，偏心撞击块较轻的一头向下击打在主轴凸轮12的起凸面上(即图22中所示撞击块工作时的状态)；主轴1在偏心撞击块的冲击作用下转动，带动轴端的套筒11(扳手头)转动，拧紧(松)螺母或螺丝。

当螺母或螺丝拧到底时，主轴1被堵住转不动了，在堵转的瞬间，此时作用力最大，直流电机7超载，离合器4瞬间打滑，间断扭矩的传递，以庇护电机的超载，此时，离合器摩擦片43在回复弹簧(即拉簧45)的回复力作用下复位(即图2中的离合器摩擦片闭合时的状态b)，离心器摩擦片43与飞轮上的摩擦套14分离，离合器未带动飞轮，飞轮2停止旋转；飞轮不转就没有旋转离心力了，两块压板8在复位拉簧24的复位拉力作用下被复位拉簧24拉回，压板8重新压在偏心撞击块3上，偏心撞击块复位(离开主轴的起凸面，即回到图21中所示撞击块复位时的状态)；此时，电机又重新空转；当电机旋转达到一定转速时，离合器在离心力的作用下，打开离合器摩擦片，摩擦片与飞轮上的摩擦套接触，带动与之相连接的飞轮转动，并带动飞轮上的压板转动；进入下一个工作循环。

上述智能装配小车的使用方法及工作过程如下：当装配小车行驶到指定工作工作位置时，通过控制面板上的控制开关，操作控制电动扳手上升，使电动扳手的套筒头套在设备生产线的螺母上，启动电动扳手，对螺母进行敲击锁紧。然后，通过控制面板上的控制开关，操作控制电动扳手下降，退出。等待下一次作业。

上述智能装配小车，具有以下功能和特点：

1.该装配小车的车架上装有一台电动升降机，使直流电动扳手3能上下移动。

2.该装配小车的车架上装有一套直流电机驱动转向装置，使小车能左右转向。

3.该装配小车的车架上装有一套直流电机驱动行进装置，使小车能前进、后退。

4.该装配小车的车架上装有蓄电池，放有一个工作日足量的用电量。蓄电池的顶部可以放置太阳能充电板和充电器，每天可以更换蓄电池充电。

5.该装配小车的手推把(把手)上设有控制柜，控制柜上设有控制面板，控制面板上设有控制开关，方便了操作人员进行操作控制。

6.该装配小车的控制柜内设有无线网络连接设备，可与大型或重型设备生产线的中央控制系统及装置连接，可实现远程遥控或智能自动控制。

实施例2

如图2所示，本发明一种带直流撞击式电动扳手的智能装配小车，它包括车架71；车架71上安装有电动升降机72，电动升降机72的升降平台上安装有直流撞击式电动扳手73；车架71上还安装有直流电机驱动行进装置、直流电机驱动转向装置；所述直流电机驱动行进装置包括安装在车架底部的行走轮74，以及安装在车架上、与行走轮74连接、能够驱动行走轮行走的的直流行走驱动电机75；所述直流电机驱动转向装置包括安装在车架底部的转向轮76，以及安装在车架上、与转向轮76连接、能够驱动转向轮转向的直流转向驱动电机77。所述车架上设有蓄电池78，蓄电池的顶部设置有太阳能充电板79(太阳能电池板)，蓄电池78通过太阳能充电器与太阳能充电板79连接。车架71上设有手推把81(把手)，在手推把81上设置有控制柜82，控制柜82上设有控制面板83，控制面板83上设有控制开关84。

所述行走轮74有四个，分别设置在车架底部的前后左右四个方位上；所述转向轮76为万向轮。

所述车架上还设有工具箱80，工具箱内装有各种可辅助装配的工具。

所述智能装配小车的控制柜内设有无线网络连接设备，可与大型或重型设备生产线的中央控制系统及装置连接，可实现远程遥控或智能自动控制。

本实施例中，直流撞击式电动扳手73横向设置，该直流撞击式电动扳手73的结构及工作原理与实施例1中的直流撞击式电动扳手73的结构及工作原理相同。

上述智能装配小车的使用方法及工作过程如下：当装配小车行驶到指定工作工作位置时，通过控制面板上的控制开关，操作控制电动扳手前进，使电动扳手的套筒头套在设备生产线的螺母上，启动电动扳手，对螺母进行敲击锁紧。然后，通过控制面板上的控制开关，操作控制电动扳手向后退出。等待下一次作业。