一种能够自动对中定位的气动套筒的制作方法

本实用新型属于机械工程螺纹联接的螺栓、螺帽的安装和拆卸领域，涉及一种能够自动对中定位的气动套筒。

背景技术：

装配是产品生产的后续工序,在制造业中占有重要地位,在人力、物力、财力消耗中占有很大比例,作为一项新兴的工业技术,机器人装配应运而生。气动套筒扳手作为拧紧螺栓、螺母的主要工具，也被广泛应用到机器人装配流水线上。装配机器人是柔性自动化生产系统中的核心,零件的识别与定位是装配中必不可少的一步。如果目标工件或者工作环境发生改变,机器人无法自适应这些变化,将导致目标工件的定位失败,出现套筒套不准螺栓和螺帽而卡死现象，在很大程度上降低了装配机器人的灵活性和生产率。如何弥补工业机械臂或工业机器人定位精度不足，适应现代化柔性装配线，提高套筒的自适应和柔性化程度，减少定位不当而联接失效、损坏联接件，提高装配质量和生产效率，设计一个方便、高效、有助于提高机器人自适应能力的套筒就显得相当重要。

技术实现要素：

斜面滑块理论告诉我们，要驱动斜面上处于“自锁状态”的滑块下滑，要么给它一个向下的驱动力，要么抬高斜面，使斜面的升角增大。当升角大于当量摩擦角，不再满足自锁条件，滑块下滑。

传统套筒作用端均开有向内倾斜的导向锥面，导向锥面径向对称。当套筒内腔没有套准螺母或者螺栓头，螺母或者螺栓头就自锁滞留在导向锥面的斜面上。随着套筒转动，对称的锥面并不产生下滑分力增量，也不能有效抬高斜面，增大下滑倾角。如果转动的套筒能够产生一个驱使螺母或者螺栓头沿着导向锥面的下滑作用，就能够实现自动对中定位目的。

本实用新型充分利用向内倾斜导向锥面的自动对中原理，同时将传统套筒的向内倾斜导向锥面制成一圈螺旋状态，螺旋圈的末端与起始端处于同一径向线上母线立面，相距一个螺距。因此，同一周线上的外廓不断抬升，可以实现抬高斜面，增大下滑倾角的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：

一种能够自动对中定位的气动套筒，其特征是：套筒作用端内腔是一个六边形或者四边形，内腔至外圆柱表面的筒壁上制有一圈向内倾斜的螺旋导向锥面；螺旋锥圈的末端与起始端处于同一径向母线上，相距一个螺距。

本实用新型的有益效果是，在筒壁上制成的向内倾斜的螺旋导向锥面，放大了导向锥面面积，能够补偿轴向、径向和角度的相对位移误差，更好地衔合螺母或者螺栓头并引导其滑入筒腔，有效补偿装配系统扰动形成的定位位移误差，防止刚性冲击碰撞，降低自动化生产环节中的不确定性，提高装配质量和生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是具有左旋导向锥面作用端的本实用新型的三维立体示意图。

图2是具有右旋导向锥面作用端的本实用新型的三维立体示意图。

图3是本实用新型作用端的端面正视图。

图4是本实用新型尾端的的三维立体示意图。

图中：1.套筒2.作用端3.尾端4.平缘5.螺旋导向锥面6.垂直立面7.多边形内腔。

具体实施方式

在图1实施例中，作用端筒壁上制有一圈向内倾斜的左螺旋导向锥面，用于旋紧螺母或者螺栓头。当套筒内腔没有套准螺母或者螺栓头时，螺母或者螺栓头自锁滞留在导向锥面的斜面上。随着套筒顺时针转动，逐渐上旋的螺旋面使得同一周线上的外廓不断抬升，下滑倾角不断增大；而且逐渐旋转的螺旋面连续不断地向心挤压螺母或者螺栓头，对螺母或者螺栓头的压力越来越大，驱使其向心下滑的分力也越大。最后，在螺旋导向斜面和向心下滑的分力的共同作用下，螺母滑入筒腔，实现自动对中定位目的。根据相互作用关系，对套筒而言，反之亦然。

在图2实施例中，作用端筒壁上制有一圈向内倾斜的右螺旋导向锥面，用于旋松螺母或者螺栓头。当套筒内腔没有套准螺母或者螺栓头时，螺母或者螺栓头就自锁滞留在导向锥面的斜面上。随着套筒逆时针转动，逐渐上旋的螺旋面使得同一周线上的外廓不断抬升，下滑倾角不断增大；而且逐渐旋转的螺旋面连续不断地向心挤压螺母或者螺栓头，对螺母或者螺栓头的压力越来越大，驱使其向心下滑的分力也越大。最后，在螺旋导向斜面和向心下滑的分力的共同作用下，螺母滑入筒腔，实现自动对中定位目的。根据相互作用关系，对套筒而言，反之亦然。

技术特征：

1.一种能够自动对中定位的气动套筒，其特征是：套筒作用端内腔是一个六边形或者四边形，内腔至外圆柱表面的筒壁上制有一圈向内倾斜的螺旋导向锥面；螺旋锥圈的末端与起始端处于同一径向母线上，相距一个螺距。

技术总结
一种能够自动对中定位的气动套筒，将传统套筒的向内倾斜导向锥面由轴向二维变成一圈轴向三维的螺旋状态：三维的螺旋导向锥面的末端与起始端处于同一径向母线上，相距一个螺距。实现套筒转动时同一周线上的外廓不断抬升，增大斜面下滑倾角的目的。能够补偿轴向、径向和角度的相对位移误差，更好地衔合螺母或者螺栓头并引导其滑入筒腔，有效补偿装配系统扰动形成的定位位移误差，防止刚性冲击碰撞，降低自动化生产环节中的不确定性，提高装配质量和生产效率。

技术研发人员：韦志锋;曾小波
受保护的技术使用者：重庆科技学院;韦志锋
技术研发日：2020.05.12
技术公布日：2020.12.25