螺栓扭矩加载装置的制作方法

本实用新型涉及车辆零部件装配工装领域，尤其涉及一种螺栓装配工装。

背景技术：

螺栓在拧紧过程中，拧紧扭矩的大小对压紧力及紧固的质量有很大的影响，因此需要对其拧紧过程的扭矩变化进行实时的控制。

目前生产以及检测中能够实现扭矩全过程记录的螺栓拧紧工具主要包括带数据记录的扭矩扳手以及某些自动扭矩拧紧装置，前者体积小，使用方便，但是拧紧过程通过人力实现，精度差且劳动强度高。后者设备成本高，体积大，通常用于固定在流水线上的特定工位，适用范围较小。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种螺栓扭矩加载装置，该装置通过一体化紧凑设计，以及通过移动轮和支撑脚总成的配合，实现了整套设备的可移动功能，操作人员只需要从控制面板输入相应参数即可，特别适合应用于经常进行小批量，多批次，型号变化频繁，同时螺栓安装要求高的试验部门，大幅缩短样件安装时间并提高安装的质量。

本实用新型是这样实现的：一种螺栓扭矩加载装置，包括支撑框架、三维移动支架系统、扭矩加载伺服电机和螺栓套筒，所述支撑框架的底部安装有移动轮和支撑脚总成，支撑框架内装有控制柜，支撑框架外侧装有操作面板，所述三维移动支架系统安装在支撑框架的顶部，所述扭矩加载伺服电机安装在三维移动支架系统的输出端，所述螺栓套筒安装在扭矩加载伺服电机的输出端；所述控制柜控制连接扭矩加载伺服电机和操作面板；所述支撑脚总成具有悬空的移动状态和下压支撑的工作状态。

所述三维移动支架系统包括横梁杆、竖直导向架和立柱，所述立柱共有一对，一对立柱对称安装在支撑框架的顶部侧边，所述横梁杆一端铰接在一立柱上，横梁杆另一端通过卡扣与另一立柱相配合；所述竖直导向架通过滑动框架与横梁杆相连，所述滑动框架与横梁杆之间具有水平移动自由度，竖直导向架与滑动框架之间具有竖直移动自由度，滑动框架上还装有弹簧平衡吊；所述扭矩加载伺服电机安装在竖直导向架的底部。

所述扭矩加载伺服电机与竖直导向架之间还设置有旋转支架；所述旋转支架通过竖直转轴与竖直导向架铰接，扭矩加载伺服电机通过水平转轴铰接在旋转支架上。

所述支撑脚总成包括压板、导向套、复位弹簧、导向板和支撑板，所述导向套固定安装在支撑框架底部；所述导向板套装在导向套内构成移动副，所述支撑板连接在导向板底部，所述压板连接在导向板顶部；所述复位弹簧设置在压板与支撑框架之间；在不受外力时，所述支撑脚总成处于移动状态，此时支撑板与安装平台之间具有一定间隙。

所述操作面板通过铰链铰接在支撑框架的外侧。

所述操作面板为液晶触摸屏。

所述支撑框架顶部还设置有零件放置平台。

本实用新型螺栓扭矩加载装置通过一体化紧凑设计，以及通过移动轮和支撑脚总成的配合，实现了整套设备的可移动功能；单侧铰接的横梁带动螺栓套筒调节位置，大幅提高了本装置的工作范围；整个扭矩加载过程由控制柜实现自动加载和闭环控制，操作人员只需要从控制面板输入相应参数即可，大大提高了人们在生产安装过程中，对于螺栓位置多样，形式多样的零件的螺栓安装质量及效率；特别适合应用于经常进行小批量，多批次，型号变化频繁，同时螺栓安装要求高的试验部门，大幅缩短样件安装时间并提高安装的质量。

附图说明

图1为本实用新型螺栓扭矩加载装置的主视图；

图2为本实用新型螺栓扭矩加载装置的立体结构示意图；

图3为三维移动支架系统末端带旋转支架实现2转动自由度的实施例结构示意图；

图4为本实用新型中支撑脚总成的结构示意图。

图中：1支撑框架、2三维移动支架系统、3扭矩加载伺服电机、4螺栓套筒、5移动轮、6支撑脚总成、7控制柜、8操作面板、9零件放置平台、21横梁杆、22竖直导向架、23立柱、24卡扣、25滑动框架、26弹簧平衡吊、27旋转支架、28竖直转轴、29水平转轴、61压板、62导向套、63复位弹簧、64导向板、65支撑板。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型表述的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

如图1所示，一种螺栓扭矩加载装置，包括支撑框架1、三维移动支架系统2、扭矩加载伺服电机3和螺栓套筒4，所述支撑框架1的底部安装有移动轮5和支撑脚总成6，支撑框架1内装有控制柜7，支撑框架1外侧装有操作面板8，所述三维移动支架系统2安装在支撑框架1的顶部，所述扭矩加载伺服电机3安装在三维移动支架系统2的输出端，所述螺栓套筒4安装在扭矩加载伺服电机3的输出端；所述控制柜7控制连接扭矩加载伺服电机3和操作面板8；所述支撑脚总成6具有悬空的移动状态和下压支撑的工作状态。

如图2所示，所述三维移动支架系统2包括横梁杆21、竖直导向架22和立柱23，所述立柱23共有一对，一对立柱23对称安装在支撑框架1的顶部侧边，所述横梁杆21一端铰接在一立柱23上，横梁杆21另一端通过卡扣24与另一立柱23相配合；所述竖直导向架22通过滑动框架25与横梁杆21相连，所述滑动框架25与横梁杆21之间具有水平移动自由度，竖直导向架22与滑动框架25之间具有竖直移动自由度，滑动框架25上还装有弹簧平衡吊26，弹簧平衡吊26作为省力部件，在整个三维移动支架系统2中起到平衡重力的作用，减小移动各个活动件所需要的力气；

所述扭矩加载伺服电机3安装在竖直导向架22的底部由三维移动支架系统2带动调节位置，以适应不同类型不同尺寸的待加工件的需要，横梁杆21通过一端铰接轴的转动、滑动框架25沿横梁杆21轴向滑动、竖直导向架22沿滑动框架25竖直滑动，实现扭矩加载伺服电机3在各个方向上位置的调节；

另外，如图3所示，所述扭矩加载伺服电机3与竖直导向架22之间还设置有旋转支架27；所述旋转支架27通过竖直转轴28与竖直导向架22铰接，扭矩加载伺服电机3通过水平转轴29铰接在旋转支架27上；实现了扭矩加载伺服电机3在末端的2自由度转动，进一步强化了扭矩加载伺服电机3的工作姿态调节能力。

本实用新型可以进一步描述为，如图4所示，所述支撑脚总成6包括压板61、导向套62、复位弹簧63、导向板64和支撑板65，所述导向套62固定安装在支撑框架1底部；所述导向板64套装在导向套62内构成移动副，所述支撑板65连接在导向板64底部，所述压板61连接在导向板64顶部；所述复位弹簧63设置在压板61与支撑框架1之间；在不受外力时，所述支撑脚总成6处于移动状态，此时支撑板65与安装平台之间具有一定间隙，支撑板65此时不受力，整个装置可以利用移动轮5自由移动调节位置；当不要固定位置进行安装作业时，将支撑板65用螺栓紧固在安装平台上且使两者贴合，此时支撑脚总成6处于工作状态，本装置的位置被固定住，保证操作的稳定性。

在本实施例中，作为优选，所述操作面板8通过铰链铰接在支撑框架1的外侧，所述操作面板8为液晶触摸屏，在需要时转动操作面板8翻出便于用户观察，在移动时，收回操作面板8降低整套装置的宽度，便于移动。

另外，在本实用新型中，所述支撑框架1顶部还设置有零件放置平台9；所述零件放置平台9为带网孔矩阵的平板，零件放置平台9用于将小型零件固定在平板上，利用螺栓固定便于对小型零件进行装配螺栓的拧紧作业；在拧紧大型零件上的螺栓时，直接将本装置移动到一旁后调整支撑脚总成6到工作状态即可。

本装置在用于拧紧大型设备的螺栓时，工作流程如下：

1)将装置移动至需要进行螺栓扭矩加载的样件旁，通过支撑脚总成6与安装平台固定。

2)通过三维移动支架系统2人工手动将扭矩加载伺服电机3移动至待拧紧的螺栓位置并固定。在操作面板8上设置需要的参数及目标值，并按下准备按钮。

3)按下扭矩加载伺服电机3的启动按钮，扭矩加载伺服电机3开始对螺栓施加扭矩，触摸屏显示相关数据。

4)当扭矩及角度达到设定值后，伺服电机自动停止，指示灯亮，说明扭矩加载完成。

5)相关的扭矩及角度数据保存在控制柜7或操作面板8内自带的SD卡中，可以根据需要进行导出和进一步处理。

6)一个螺栓拧紧完成后，重复2至5的步骤，依次完成样件上其余各处的螺栓拧紧。

7)全部完成后，将扭矩加载伺服电机3通过三维移动支架系统2移动至初始位置。

将支撑脚总成6与安装平台的固定松开，移动整个装置至下一工作区域。