自动拧紧装置的制作方法

1.本实用新型属于发动机装配技术领域，具体涉及一种自动拧紧装置。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.目前，柴油机喷油器的安装拧紧方式是通过油压脉冲扳手、力矩扳手以及转角仪按照产品技术条件对拧紧力矩的要求进行相应的拧紧操作。对于喷油器压块螺栓，首先通过力矩扳手拧紧到力矩要求值，然后再使用转角仪，按要求转一定的角度，最终达到力矩要求范围；对于喷油器高压接头扣紧螺母，首先使用力矩扳手拧到预紧力矩，然后重新设置力矩扳手的拧紧力矩，拧紧后达到最终要求的力矩范围。上述操作均需要人工操作，劳动强度大且工作节拍长，拧紧质量无法保证。
4.以六缸柴油发动机为例，安装喷油器需要拧紧六个喷油器压块螺栓和六个高压接头扣紧螺母，因此单台发动机拧紧位置多达十二个。根据产品技术条件对拧紧力矩的要求，喷油器压块螺栓需要按照扭矩转角法进行拧紧操作，高压接头扣紧螺母需要先预紧至一定的力矩要求值，再最终拧紧至要求达到的力矩范围，操作时间大约需要8min。然而根据生产需要，喷油器拧紧操作不能超过2min。因此现有的喷油器拧紧方式无法满足生产要求，导致生产线缓慢或堵线。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是至少解决现有技术中存在的人工操作拧紧质量无法保证的技术问题。该目的是通过以下技术方案实现的：
6.本实用新型的第一方面提出了一种自动拧紧装置，用于将喷油器安装至柴油发动机，所述自动拧紧装置包括：
7.主体框架；
8.竖向电动拧紧扳手，所述竖向电动拧紧扳手设置在所述主体框架上，用于拧紧喷油器压块螺栓；
9.横向电动拧紧扳手，所述横向电动拧紧扳手设置在所述主体框架上，用于拧紧喷油器高压接头螺母；
10.定位杆，所述定位杆设置在所述主体框架上，用于使所述自动拧紧装置定位在柴油发动机上，当所述自动拧紧装置处于定位位置时，所述竖向电动拧紧扳手和所述横向电动拧紧扳手位于相应的拧紧位置；
11.控制系统，所述控制系统与所述竖向电动拧紧扳手和所述横向电动拧紧扳手联接。
12.根据本实用新型实施例的自动拧紧装置，根据喷油器压块螺栓和高压接头螺母在柴油发动机上的相对位置，在主体框架上设置竖向电动拧紧扳手、横向电动拧紧扳手和定位杆，通过将定位杆定位在发动机上的特定位置，即可使竖向电动拧紧扳手和横向电动拧
紧扳手到达拧紧位置；按照产品技术条件对拧紧力矩和操作顺序的要求预先设定拧紧操作程序，实现自动拧紧操作，将两个需要交替拧紧操作的零件(喷油器压块螺栓和喷油器高压接头螺母)的拧紧过程结合在一起，结构简单，操作方便，拧紧过程无需人工干预；单台发动机生产节拍缩短为1.8min，相对于原有手动拧紧缩短节拍6.2min，效率提升77.5％；相对于原有的油压脉冲扳手拧紧，本装置采用电动拧紧扳手，可将拧紧结果的精度误差由10％缩小至5％。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述定位杆包括第一定位杆，所述第一定位杆的上端连接至所述主体框架，所述第一定位杆的下端设置有定位套筒，当所述自动拧紧装置处于定位位置时，所述定位套筒套置于发动机气缸盖螺栓头部。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述定位杆还包括第二定位杆，所述第二定位杆的上端连接至所述主体框架，所述第二定位杆的下端设置有抵压部，当所述自动拧紧装置处于定位位置时，所述抵压部抵压至发动机气缸盖上端面。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述主体框架包括顶板、侧板和底板，所述顶板设置有悬吊机构，用于将所述自动拧紧装置悬吊至位于上方的支承结构，所述竖向电动拧紧扳手和所述定位杆分别固定连接至所述底板，所述横向电动拧紧扳手可移动地连接至所述底板。
16.在本实用新型的一些实施例中，所述支承结构布置在滑轨上使得所述自动拧紧装置能够前后移动和侧向移动，所述支承结构设置有升降驱动机构，使得所述自动拧紧装置能够上下移动。
17.在本实用新型的一些实施例中，所述竖向电动拧紧扳手包括竖向拧紧轴和拧紧驱动机构，所述竖向拧紧轴的上端与所述拧紧驱动机构连接，所述竖向拧紧轴的下端设置有竖向拧紧套筒，用于套置于喷油器压块螺栓头部。
18.在本实用新型的一些实施例中，所述横向电动拧紧扳手包括横向拧紧轴、竖向过渡杆和拧紧驱动机构，所述竖向过渡杆的上端与所述拧紧驱动机构连接，所述竖向过渡杆的下端与所述横向拧紧轴连接，所述横向拧紧轴的远离所述竖向过渡杆的一端设置有拧紧套筒，用于套置于喷油器高压接头螺母。
19.在本实用新型的一些实施例中，所述主体框架设置有按钮盒和操作手柄，用于操作所述自动拧紧装置。
20.在本实用新型的一些实施例中，所述自动拧紧装置包括多个竖向电动拧紧扳手，所述多个竖向电动拧紧扳手设置成，当所述自动拧紧装置处于定位位置时，所述多个竖向电动拧紧扳手各自的竖向拧紧套筒分别套置于多个喷油器压块螺栓头部。
21.在本实用新型的一些实施例中，所述自动拧紧装置包括多个横向电动拧紧扳手，所述多个横向电动拧紧扳手设置成，当所述自动拧紧装置处于定位位置时，所述多个横向电动拧紧扳手各自的横向拧紧套筒分别与多个喷油器高压接头螺母共轴线。
附图说明
22.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
23.图1为本实用新型实施例的自动拧紧装置的立体图；
24.图2为本实用新型实施例的自动拧紧装置的主视图；
25.图3为本实用新型实施例的自动拧紧装置的侧视图；
26.图4为本实用新型实施例的自动拧紧装置的局部立体图。
27.附图中各标记表示如下：
28.1、主体框架；11、顶板；12、侧板；13、底板；14、按钮盒；15、操作手柄；111、悬吊机构；
29.2、竖向电动拧紧扳手；21、竖向拧紧轴；22、拧紧驱动机构；211、竖向拧紧套筒；
30.3、横向电动拧紧扳手；31、横向拧紧轴；32、竖向过渡杆；33、拧紧驱动机构；311、横向拧紧套筒；
31.4、定位杆；41、第一定位杆；42、第二定位杆；411、定位套筒；421、抵压部。
具体实施方式
32.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
33.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
34.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
35.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
36.如图1至图4所示，根据本实用新型一个实施例的自动拧紧装置，用于将喷油器安装至柴油发动机，包括：
37.主体框架1；
38.竖向电动拧紧扳手2，竖向电动拧紧扳手2设置在主体框架1上，用于拧紧喷油器压块螺栓；
39.横向电动拧紧扳手3，横向电动拧紧扳手3设置在主体框架1上，用于拧紧喷油器高压接头螺母；
40.定位杆4，定位杆4设置在主体框架1上，用于使自动拧紧装置定位在柴油发动机上，当自动拧紧装置处于定位位置时，竖向电动拧紧扳手2和横向电动拧紧扳手3位于相应的拧紧位置；
41.控制系统，所述控制系统与竖向电动拧紧扳手2和横向电动拧紧扳手3联接。
42.根据本实用新型实施例的自动拧紧装置，根据喷油器压块螺栓和高压接头螺母在柴油发动机上的相对位置，在主体框架上设置竖向电动拧紧扳手、横向电动拧紧扳手和定位杆，通过将定位杆定位在发动机上的特定位置，即可使竖向电动拧紧扳手和横向电动拧紧扳手到达拧紧位置；按照产品技术条件对拧紧力矩和操作顺序的要求预先设定拧紧操作程序，实现自动拧紧操作，将两个需要交替拧紧操作的零件(喷油器压块螺栓和喷油器高压接头螺母)的拧紧过程结合在一起，结构简单，操作方便，拧紧过程无需人工干预。
43.在本实用新型的一些实施例中，定位杆4包括第一定位杆41，第一定位杆41的上端连接至主体框架1，下端设置有定位套筒411，当自动拧紧装置处于定位位置时，定位套筒411套置于发动机气缸盖螺栓头部。
44.在本实用新型的一些实施例中，定位杆4还包括第二定位杆42，第二定位杆42的上端连接至主体框架1，下端设置有抵压部421，当自动拧紧装置处于定位位置时，抵压部421抵压至发动机气缸盖上端面。
45.通过设置第一定位杆和第二定位杆，能够保证定位的准确性并限制自动拧紧装置与发动机之间的相对运动。
46.在本实用新型的一些实施例中，主体框架1包括顶板11、侧板12和底板13，顶板11设置有悬吊机构111，用于将自动拧紧装置悬吊至位于上方的支承结构，竖向电动拧紧扳手2和定位杆4分别固定连接至底板13，横向电动拧紧扳手3可移动地连接至底板13。当自动拧紧装置处于定位位置且拧紧操作前，横向电动拧紧扳手3朝向高压接头螺母移动以形成拧紧接合状态；拧紧操作完成后，横向电动拧紧扳手远离高压接头螺母移动直到脱离接合。
47.在本实用新型的一些实施例中，支承结构布置在滑轨上使得自动拧紧装置能够前后移动和侧向移动，支承结构设置有升降驱动机构，例如气缸，使得自动拧紧装置能够上下移动。
48.在本实用新型的一些实施例中，竖向电动拧紧扳手2包括竖向拧紧轴21和拧紧驱动机构22，竖向拧紧轴21的上端与拧紧驱动机构22连接，下端设置有竖向拧紧套筒211，用于套置于喷油器压块螺栓头部。当自动拧紧装置到达定位位置时，竖向拧紧套筒211套置于喷油器压块螺栓头部。
49.在本实用新型的一些实施例中，横向电动拧紧扳手3包括横向拧紧轴31、竖向过渡杆32和拧紧驱动机构33，竖向过渡杆32的上端与拧紧驱动机构33连接，下端与横向拧紧轴31连接，横向拧紧轴31的远离竖向过渡杆32的一端设置有拧紧套筒311，用于套置于喷油器高压接头螺母。当自动拧紧装置到达定位位置时，横向拧紧套筒311与高压接头螺母共轴线。
50.在本实用新型的一些实施例中，主体框架1设置有按钮盒14和操作手柄15，用于操作自动拧紧装置。
51.在本实用新型的一些实施例中，自动拧紧装置包括多个竖向电动拧紧扳手2，多个竖向电动拧紧扳手2设置成，当自动拧紧装置处于定位位置时，多个竖向电动拧紧扳手2各自的竖向拧紧套筒211分别套置于多个喷油器压块螺栓头部。
52.在本实用新型的一些实施例中，自动拧紧装置包括多个横向电动拧紧扳手3，多个横向电动拧紧扳手3设置成，当自动拧紧装置处于定位位置时，多个横向电动拧紧扳手3各自的横向拧紧套筒311分别套置于多个喷油器高压接头螺母。
53.在如图1至图4所示的实施例中，自动拧紧装置包括两个竖向电动拧紧扳手2和两个横向电动拧紧扳手3，每次操作可以同时拧紧两个气缸的喷油器压块螺栓和对应的高压接头扣紧螺母。对于六缸柴油发动机，只需要三次循环操作即可完成即可完成对喷油器的安装工作。
54.根据本实用新型实施例的自动拧紧装置的操作步骤包括：
55.使自动拧紧装置位于待安装的发动机上方；
56.操作装置下降按钮并由操作人员引导将第一定位杆41的定位套筒411定位在喷油器侧的缸盖螺栓头部，使第二定位杆42的抵压部421抵压在气缸盖上端面，同时竖向电动拧紧扳手2认帽(竖向拧紧套筒211套置于喷油器压块螺栓头部)；
57.操作横向电动拧紧扳手前进按钮，横向电动拧紧扳手3向前认帽，使得横向拧紧套筒311套置于侧向的高压接头螺母；
58.操作启动按钮，控制系统按照预定的工艺步骤控制竖向电动拧紧扳手2和横向电动扳手3分别对喷油器压块螺栓和高压接头螺母进行拧紧操作；
59.横向电动能进扳手3后退至初始位置，脱离高压接头螺母；
60.操作装置上升按钮并根据后续操作调整自动拧紧装置的位置；
61.重复上述步骤，直到安装完成。
62.上述控制系统遵循的预定工艺步骤包括分别对喷油器压块螺栓和高压接头螺母的预紧步骤和最终的拧紧步骤，可以按照工艺的要求由竖向电动拧紧扳手2和横向电动拧紧扳手3自动交替操作完成。
63.在本实用新型的一些实施例中，自动拧紧装置的控制系统根据竖向电动拧紧扳手和横向电动拧紧扳手的拧紧结果是否合格做出放行或报警且无法放行发动机的动作。具体地，控制系统可以对拧紧次数自动计数并且与生产线关联，以六缸柴油发动机为例，如果拧紧次数少于三次，则无法放行发动机，从而保证操作的可靠性，防止漏拧紧造成的发动机返修问题。另外，可以记录并保存拧紧过程的数据及拧紧曲线，与发动机编号一一对应，用来进行信息追溯，解决市场问题。
64.以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。