一种深腔螺钉锁紧装置的制作方法

本发明涉及螺钉锁紧技术领域，具体涉及一种深腔螺钉锁紧装置。

背景技术：

螺纹连接是工程中广泛使用的一种连接形式，针对螺钉紧固工序的自动化，市面上已存在大量标准化设备，但受到自身锁紧机构的干涉，大多只能适用于开阔无遮挡的锁紧位置。随着科技水平的发展，产品集成度越来越高，尤其是在3c、汽车电子等产品中，存在着大量狭窄的深腔结构，该部位的螺钉紧固工序无法通过传统自动化机构满足要求，当前大多采用人工的方式装配，装配效率低，质量一致性差，无法满足批量生产要求。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种深腔螺钉锁紧装置，包括主运动组件、锁紧组件和支撑组件，所述主运动组件设置于所述支撑组件上，所述主运动组件和所述锁紧组件连接，所述主运动组件带动所述锁紧组件实现直线位移，所述锁紧组件实现螺钉的旋转锁紧操作。

较佳的，所述主运动组件包括气缸、电机支座、主运动支撑架、气缸连接块、固定板，所述锁紧组件设置在所述电机支座上，所述气缸的气杆端部与所述气缸连接块连接，所述主运动支撑架固定所述气缸连接块和所述电机支座，所述固定板设置在所述电机支座上，所述固定板固定在所述支撑组件上。

较佳的，所述气杆顶端带有螺纹拧入所述气缸连接块的螺纹孔内，所述气杆顶端还套有连接块锁紧螺母，所述连接块锁紧螺母在所述气杆顶端的螺纹连接，并可与所述气缸连接块贴合。

较佳的，所述锁紧组件包括电机、主轴、轴承、锁紧杆、磁套、锁紧头、连接组件，所述电机与所述主轴连接，所述电机和所述轴承均设置在所述电机支座上，且所述轴承套设在所述主轴上，所述主轴通过连接组件和所述锁紧杆连接，所述磁套套设于所述锁紧杆上，且所述磁套设置在远离所述主轴的端部位置，所述磁套采用可电激化磁的材质，所述锁紧头固定设置于所述磁套远离所述主轴的一侧。

较佳的，所述主轴靠近所述锁紧杆的端部设置有多边形内槽，所述锁紧杆端部配合所述多边形内槽设置。

较佳的，所述主轴为一阶梯轴，所述轴承套设在所述主轴的一个阶梯上，所述轴承的另一侧与所述电机支座配合，从而固定所述轴承和所述主轴的相对位置。

较佳的，所述主轴在对应所述多边形内槽的端部设置有放置腔，所述放置腔设置为球型，所述放置腔与所述多边形内槽连通，所述锁紧杆端部对应所述放置腔设置有限制槽，所述放置腔内设置有钢珠，所述放置腔内的所述钢珠设置于所述限制槽内。

较佳的，所述连接组件包括锁紧套、轴套和弹性挡圈，所述锁紧套、所述轴套和所述弹性挡圈均套设在所述主轴上，所述锁紧套对应所述放置腔设置，限制所述钢珠在所述放置腔内的位置；所述轴套顶压所述锁紧套并通过所述弹性挡圈限制在所述主轴上的位置。

较佳的，所述支撑组件包括气缸固定件、底板、导杆、滑杆固定块、滑块；所述气缸固定件设置所述底板的侧边，所述气缸设置在所述气缸固定件上；所述导杆通过所述滑杆固定块固定设置在所述底板上，所述导杆上套设有所述滑块，所述滑块可在所述导杆上沿所述导杆延伸方向滑动，所述滑块与所述主运动组件固定连接。

较佳的，所述底板靠近所述锁紧头的位置设置有光电开关，所述电机支座安装有限位片，所述限位片与所述光电开关配合设置。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：1，本发明创新性的将电磁材料与螺钉锁紧机构结合，在不增加其它配件的条件下，有效减小了螺钉锁紧的干涉，实现了深腔或狭窄腔体内的螺装自动化；2，本发明螺钉始终吸附于磁套上，与传统螺钉锁紧机构相比，增加了螺钉被顶出锁紧头后的定位手段，避免了螺钉歪斜造成锁紧失败或螺纹牙损坏的问题，降低了不良率。

附图说明

图1为所述深腔螺钉锁紧装置的结构视图；

图2为所述主运动组件的结构视图；

图3为所述锁紧组件的结构视图；

图4为所述主轴的连接结构视图；

图5为所述支撑组件的结构视图。

图中数字表示：

1-主运动组件；2-锁紧组件；3-支撑组件；101-气缸；102-限位片；103-电机支座；104-主运动支撑架；105-气缸连接块；106-连接块锁紧螺母；107-气杆；108-固定板；201-电机；202-减速器；203-联轴器；204-主轴；205-轴承；206-弹性挡圈；207-锁紧套；208-锁紧杆；209-导线；210-磁套；211-锁紧头；212-轴套；213-钢珠；301-气缸支撑板；302-底板；303-导杆；304-滑杆固定块；305-直线轴承；306-滑块；307-气缸固定架；308-弹簧；309-槽口；310-光电开关；311-光电开关安装块；312-锁紧头固定块。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

如图1所示，图1为所述深腔螺钉锁紧装置的结构视图；所述深腔螺钉锁紧装置包括主运动组件1、锁紧组件2和支撑组件3，所述主运动组件1设置于所述支撑组件3上，所述主运动组件1和所述锁紧组件2连接，所述主运动组件1带动所述锁紧组件2实现直线位移，从而保证所述锁紧组件2上实现锁紧的部件移动至深腔的指定位置，所述锁紧组件2实现螺钉的旋转锁紧操作。

如图2所示，图2为所述主运动组件的结构视图；所述主运动组件1包括气缸101、限位片102、电机支座103、主运动支撑架104、气缸连接块105、固定板108。所述气缸101的所述气杆107端部与所述气缸连接块105连接，所述主运动支撑架104固定所述气缸连接块105和所述电机支座103，所述固定板108和所述限位片102设置在所述电机支座103上。

具体的，所述气杆107顶端带有螺纹，可拧入所述气缸连接块105的螺纹孔内；所述气缸连接块105上端同样铣有螺纹，用于与所述主运动支撑架104固定。

图2中a视角的局部视图，为了防止滑脱，所述气杆107顶端还套有连接块锁紧螺母106，通过所述连接块锁紧螺母106在所述气杆107顶端的螺纹连接，并将所述连接块锁紧螺母106与所述气缸连接块105贴合，从而实现所述气杆107和所述气缸连接块105相对位置的固定。

所述主运动支撑架104呈l型结构，所述气缸连接块105和所述电机支座103分别设置于所述主运动支撑架104的两端部；所述电机支座103为一中空的长方体，其顶部和底部开有同轴设置的圆孔，用于安装所述电机支座103上电机的输出轴穿过，同时便于对应所述输出轴的传动和定位装置的安装设置；为便于安装所述输出轴的传动和定位装置，其正反两面铣出方形通孔。

所述固定板108主要用于所述主运动组件1与所述支撑组件3的固定，一方面与所述电机支座103通过螺钉锁紧，另一方面，则通过自身沉孔锁紧于所述支撑组件3的所述滑块306上。

如图3所示，图3为所述锁紧组件的结构视图；所述锁紧组件2包括电机201、减速器202、联轴器203、主轴204、轴承205、锁紧杆208、磁套210、锁紧头211、连接组件。所述电机201通过所述减速器202和所述联轴器203与所述主轴204连接，所述轴承设置在所述电机支座103上，且所述轴承205在所述主轴上，所述主轴205通过连接组件和所述锁紧杆208连接，所述磁套210套设于所述锁紧杆208上，且所述磁套210设置在远离所述主轴204的端部位置，所述磁套210内部设置有导线209，当所述导线209处于通电状态时，所述磁套210可产生磁性，用于吸附待装配的螺钉。所述锁紧头211设置于所述磁套210远离所述主轴204的一侧。所述磁套210应选择可电激化磁的材质。

具体的，所述电机201经所述减速器202和所述联轴器203将动力传递至所述主轴204。所述主轴204为一阶梯轴，所述主轴204靠近所述锁紧杆208的端部设置有六边形内槽，用于与所述锁紧杆208的六边形端头配合，即当所述主轴204的六边形端头设置于所述锁紧杆208端部的六边形内槽内时，所述锁紧杆208和所述主轴204实现传动连接。所述联轴器203可设置在所述电机支座103的中空位置处。

所述轴承205套在所述主轴204的一个阶梯上，所述轴承205的另一侧与所述主运动组件1中的所述电机支座103配合，从而实现所述轴承205的位置固定。

如图4所示，图4为所述主轴的连接结构视图，结合图3中b视角局部视图；所述连接组件包括锁紧套207、钢珠213、轴套212和弹性挡圈206，所述锁紧套207、所述钢珠213、所述轴套212和所述弹性挡圈206均套设在所述主轴204上，用于所述锁紧杆208的定位。具体的，所述主轴204在对应所述六边形内槽的端部设置有放置腔，所述放置腔可设置为球型，所述放置腔与所述六边形内槽连通，所述钢珠213放置于所述放置腔内，且所述钢珠213可与所述六边形内槽内的所述六边形端头接触设置，对应所述钢珠213，所述六边形端头设置有限制槽，当所述放置腔内的所述钢珠213设置于所述限制槽内时，所述锁紧杆208和所述主轴204的相对位置限定，实现所述锁紧杆208和所述主轴204的稳定连接。

所述锁紧套207对应所述放置腔设置，用于限制所述钢珠213在所述放置腔内的位置，避免所述钢珠213从所述放置腔内脱出；所述轴套212顶压所述锁紧套207并通过所述弹性挡圈206限制在所述主轴204上的位置，从而实现所述锁紧套207的位置限定，最终实现所述连接组件整体结构的位置稳定。

所述锁紧头211一般为标准产品，其结构形式见图3中c视角局部视图，其竖直方向的开孔可供所述磁套210穿过，斜向开孔则主要用于螺钉供料，工作时，所述锁紧头211通过外部螺纹孔固定于所述支撑组件3的所述锁紧头固定块312上。

如图5所示，图5为所述支撑组件的结构视图；所述支撑组件3包括气缸支撑板301、底板302、导杆303、滑杆固定块304、直线轴承305、滑块306、气缸固定架307。所述气缸支撑板301设置所述底板302的侧边，所述气缸支撑板301上设置有气缸固定架307，以用于安装所述气缸101；所述导杆303通过所述滑杆固定块304固定设置在所述底板302上，所述导杆303上套设有所述滑块306，所述滑块306通过所述直线轴承305与所述导杆303滑动连接，从而便于所述滑块306在所述导杆303上沿所述导杆303延伸方向滑动。

具体的，所述底板302为各支撑和定位组件的基准，一侧安装有所述气缸固定板301和所述气缸固定架307，用于所述主运动组件1中所述气缸101的固定；安装时，所述气缸顶端深入所述气缸固定架307的孔内，通过自带的锁紧螺母与所述气缸固定架307锁紧；四组所述导杆固定块304布置于所述底板302背面四角，其中心孔内插入两组平行布置的所述导杆303，所述导杆303上下两端各开有螺纹孔，与所述导杆固定块304通过螺钉锁紧；所述导杆303上套有所述直线轴承305和所述滑块306，其中所述直线轴承305和所述滑块306通过滑块侧壁的螺钉锁紧。

为了减少冲击，所述导杆303上还安装有弹簧308，所述弹簧308套设在所述导杆303上，且所述弹簧308的两端分别与所述滑杆固定块304、所述滑块306接触连接，所述弹簧308设置于所述滑块306靠近所述锁紧头211的一侧，从而在本发明进行下压实现螺钉锁紧时，所述弹簧308提供弹性斥力以减小气缸运动产生的冲击。

所述底板302靠近所述锁紧头211的位置设置有光电开关310和光电开关安装块311，所述电机支座103下方安装有所述限位片102，通过所述限位片102与所述光电开关310的组合完成所述主运动组件2的限位。

其中所述光电开关310通过螺钉锁紧于所述光电开关安装块311的槽内，可在一定范围内调节位置；所述底板302正面底部还安装有锁紧头固定块312，用于安装所述锁紧组件2中的所述锁紧头211。

为节省安装空间，所述导杆303、所述滑杆固定块304、所述直线轴承305、所述滑块306设置于所述底板302的背面，所述光电开关310、所述光电开关安装块311、所述锁紧头固定块312设置于所述底板302的正面。所述底板对应所述滑块306设置有槽口309，从而使所述滑块306与所述底板302正面的所述固定板108固定连接。

结合图1说明其工作原理，该系统中，所述锁紧头211侧边斜孔与螺钉供料机通过输送管道相连，系统工作时，螺钉经输送管道进入所述锁紧头211内，并通过所述锁紧头211下部的定位机构定位并保持竖直，此后所述气缸101上端充气，带动所述主运动组件2向下运动，待所述锁紧杆208运动到位后，电机启动，同时导线通电，所述磁套210吸附螺钉旋转并向下进给，完成锁紧动作。值得一提的是，所述气缸101的进给速度由调节阀控制，需要根据待锁紧螺纹的螺距计算得到。锁紧动作完成后，所述气缸101下端充气，返回初始位置等待下一次锁紧过程。

本发明创新性的将电磁材料与螺钉锁紧机构结合，在不增加其它配件的条件下，有效减小了螺钉锁紧的干涉，实现了深腔或狭窄腔体内的螺装自动化。本发明螺钉始终吸附于磁套上，与传统螺钉锁紧机构相比，增加了螺钉被顶出锁紧头后的定位手段，避免了螺钉歪斜造成锁紧失败或螺纹牙损坏的问题，降低了不良率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。