专利名称：输送和拧紧紧固件的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及把紧固件(下文简称部件)诸如螺栓和螺母，输送到预定位置并把它们拧紧的方法和装置，为了使常用的螺母或螺栓拧紧装置自动化，本发明提供了一种能自动执行输送直到拧紧紧固件整个程序的自动机械装置。
关于先有技术，首先要提到日本专利申请公开号No.208876/1987所公开的“螺栓拧紧装置”，该装置是一输送杆和U型紧固件的输送管的组合，而且设计成在紧固件输送管中的螺栓要经过“U”形转弯并夹住在输送杆的前端，于是在紧固件输送管缩回时，结果形成输送杆单独处于突出位置。但是，因为螺栓一定要经过U形转弯，这就会发生螺栓卡在紧固件输送管内的危险，还因为该装置设计成螺栓通过惯性力传送到输送杆的前端并与之接触，那么除了上述螺栓有卡住的危险外又出现另一个问题，这就是螺栓往往到不了输送杆的前端。
本发明想要解决上述先有技术中产生的问题，本发明的输送和拧紧紧固件方法的第一种形式包含有以下步骤，位于紧固件输送通道末端，一可伸缩的夹持件准备接纳和夹紧通过紧固件输送通道传来的一紧固件，然后移动夹持件直到所夹的紧固件与可伸缩的输送杆或同轴线，推进输送杆使紧固件与杆前端上的匹配孔相啮合。与退缩夹持件的同时，相对于输送杆，也退缩输送通道以使夹住紧固件的输送杆前端突出，于是在输送杆前端处于突出状态下，向前推进整个组合件以便把紧固件送到的要位置并把它拧紧。
根据本发明的输送和拧紧紧固件方法的第二种形式包含以下步骤，位于紧固件输送通道末端的一可伸缩的夹持件准备接纳和夹紧通过紧固件输送通道传来的一紧固件，然后移动夹持件直到所夹的紧固件与可伸缩的输送杆成同轴线，相对于输送杆，退缩夹持件与紧固件输送通道以使紧固件啮合在输送杆前端的匹配孔内，退缩夹持件，随后，相对于输送杆退缩夹持件和紧固件输送通道以使夹住紧固件的输送杆前端突出，于是在输送杆前端处于突出状态下向前推进整个组合件以便把紧固件送到所要位置并把它拧紧。实质上，夹持件和紧固件输送通道的第一次退缩是使输送杆啮合紧固件，而夹持件和输送通道的第二次退缩是使输送杆突出，随着输送杆单独留下，当紧固件夹在其端头并处于突出状态下，整个组合件被推进到所要位置，因此，即使该要求的位置即紧固件的固定处是狭窄的，紧固件的拧紧也能自动有效地进行。
根据本发明的输送和拧紧紧固件方法的第三种形式包含以下步骤，位于紧固件输送通道末端，一可伸缩的夹持件准备接收和夹紧通过紧固件输送通道传来的一紧固件，然后推进夹紧件和紧固件输送通道直到它们停止在靠近所要求的位置，移动夹持件直到所夹紧固件与可伸缩输送杆成同轴线，相对于输送杆退缩夹持件和紧固件输送通道以使紧固件啮合到输送杆前端的匹配孔内，退缩夹持件，随后，相对于输送杆，退缩夹持件和紧固件输送通道使夹紧紧固件的输送杆突出，而在输送杆的前端处于突出状态下，推进整个组合件以便把紧固件送到所要求的位置并拧紧。作为依据本发明输送和拧紧紧固件方法的第四种形式，能使紧固件由夹持件夹紧且通过一辅助件在径向方向制约该紧固件。
本发明的紧固件输送和拧紧装置的第一种形式有一可回转和伸缩的输送杆，在其前端有一匹配孔以接纳紧固件，一紧固件输送管在其邻近输送杆的前端的端头有一紧固件输送通道，一可伸缩的夹持件垂直地伸向输送杆的进退轴线并能前进和退离上述开口端以及用于相对于输送杆伸缩夹持件和紧固件输送杆的驱动装置。
本发明的紧固件输送和拧紧装置的第二种形式为夹紧一紧固件的装置可加到夹持件的前端。
本发明的紧固件输送和拧紧装置的第三种形式为夹持件有一用于接纳紧固件的U形槽，而一可伸缩的辅助件可紧贴着上术槽的开口侧，从而在其传送中，紧固件被牢靠夹紧。这是因为紧固件被夹持件和辅助件一起作用处于制约状态，即使可回转输送杆与紧固件接触，它也根本不会随输送杆回转，因此在短时间就可靠地做到把紧固件装入输送杆的匹配孔内。
根据本发明，因为紧固件是由夹持件夹紧并传到与输送杆同轴线的位置，紧固件输送管既可以是直的也可以是弯的，即使是弯的，其曲率也必须小到使紧固件不再需要如先有技术那样经过U形转弯，这样，紧固件的移动就能做到顺利和可靠。随着夹持件和紧固件输送管相对于输送杆的后缩，只要输送杆处于突出位置，其结果是即使紧固件插入一很窄位置中，它也能顺利地送入和拧紧，因为夹持件和紧固件输送管整体地退缩安排成二步走即第一步和第二步，这种安排对简化移动非常有利。当紧固件送到，首先由夹持件所接纳，然后夹持件本身或与辅助件相配合，在传送过程中，保持夹持件所夹紧固件的稳定，这样可做到精确地传送紧固件而无突然掉下或偏离之危险。因为把紧固件移到与输送杆同轴的时间能任意选择，这就能进行最适合使用该装置的环境的操作。
图1为表明本发明的一实施例的一个输送和拧紧紧固件装置部分剖视的正视图。
图2是沿着图1中2-2剖面线所截取的剖视图。
图3是沿着图1中3-3剖面线所截取的剖视图。
图4是沿着图1中4-4剖面线所截取的剖视图。
图5是表明一改型的实施例中紧固件输送管的纵向剖视图。
图6表明一改型的实施例中夹持件的纵向剖视图。
图7表明另一改型的实施例中夹持件的平面图。
图8表明另一改型的实施例中夹持件的纵向剖视图。
图9是沿着图8中9-9剖面线所截取的剖视图。
图10表明涉及一带凸缘的螺帽的改型的实施例，其纵向剖视图。
图11是图10中所用夹持件的平面图。
参照图1到图4，首先叙述以六角头螺栓作为对象的一实施例，标号2表示螺栓的六角头部分，3表示螺杆部分，而4表示凸缘。如图1所示，一回转进退型输送杆5可进行回转和进退运动并在其前端，有一对着下方的匹配孔6用于接纳螺栓1的螺栓头部分2，一磁铁(永久磁铁)7嵌在匹配孔6的取深处，这样其磁铁吸引力可防止接纳在匹配孔6内的螺栓1滑掉。此外，虽然图中所示的输送杆5为垂直向下延伸，大家也很容易懂得输送杆也可向上，斜向或水平延伸。
为了回转驱动目的，输送杆与另一端连到回转马达8，作为回转马达，可以采用气动马达、液压马达，电动机或任何其它合适形式的马达。回转马达8通过一滑动件9能沿着导轨10滑动。从图2中能清楚地看出，这就是导轨10为燕尾槽形状，固定马达8的滑动件9镶嵌在燕尾槽中。导轨10安置成平行于输送杆9，其一端焊在固定件13上一端，而固定件13又连在横梁12上，固定件13有一气缸14用来送进或退出输送杆5，而活塞杆15连到回转马达8。
输送杆5可顺利地滑动穿过导筒16，导筒16与具有紧固件输送通道17的输送管18连成一体。
在此情况下，导筒16通过一支架19(见图1和图3)与紧固件输送管管18连在一起。如图所示，紧固件输送管18的轴线与输送杆5的轴线成锐角，其下端位于导筒16的端面稍许下方，且在与输送杆15相连的一侧形成一开口20。相对的在与支架19另一边，有另一支架21焊在导筒16上而固定板22焊在上述支架21上。一气缸23固定到固定板22上，汽缸23的活塞杆24有一焊在其前端的夹持件25。从图1和图4清楚看出，夹持件25是由一长方体加工制成，并有一U形垂直延伸槽26用于接纳螺栓1的螺杆部3，上述U形槽的底部有一磁铁(永久磁铁)27理在其中用作夹持紧固件的装置。活塞杆24(如图中实线所示)安置成与输送杆轴线相垂直，且当活塞杆24伸出时，夹持件25进入紧固件输送管18的开孔20，因此夹持件停住以等待进入紧固件输送管18的开孔20，因此夹持件停住以等待进入紧固件输送管18下端掉下来的螺栓1。如图1所示，气缸23分级调节以停立在三个位置即如图1中实线所示，夹持件处于一备用位置，如图1中点划线所示，与输送杆5同轴线的螺栓1的对准位置，以及与输送杆5推进运动相配合的退缩位置。
通过一支架28，一气缸29牢靠地固定在回转马达8上，气缸29有一与焊到导筒16的臂31相连的活塞杆30，结果，当活塞杆30缩回时，相对于输送杆5，导筒16向上滑动，与此同时，紧固件输送管18和汽缸23也一体地向上移动，这时，输送杆5单独处于较突出位置，这一系列机构组成了驱动装置。气缸19被控制轨行二个动作，即第一步动作，从图1所示状态通过一较短活塞行程使活塞杆30退回和第二步动作使活塞杆30以较长行程退回，此外，由可弯曲的合成树酯制成的输送软管32连在紧固件输送管18上，而合成树酯软管再接到紧固件输送器(图中未示出)。
为了保证磁铁7和27有更大的磁吸力作用于螺栓1上，我们推荐输送杆5，紧固件输送管18和夹持件25用非磁材料不锈钢制成。也可不用磁铁7(图1所示)，代之用铁制成的输送杆并穿过励磁线圈(图中未示出)而伸缩。另外，如图5所示，还有一磁铁33附在紧固件输送管18上，从而当螺栓在管中滑动时，该磁铁能导引螺栓1的螺杆部分3沿着紧固件输送管18的左手侧内壁面滑动并使螺杆部分3顺利地导入夹持件的槽26内。
现在将叙述本实施例的操作过程，此外，后面所述的操作程序很容易由该发明所属领域的普通技术人员所实施，因此对它的详细叙述也就省免了。
当螺栓1通过紧固件输送通道17落下，而夹持件25处于图1中实线所示备用位置时，螺杆部分3有力地进入槽26内，与此同时，磁铁27用磁吸力夹紧螺栓。于是活塞杆29以相应恒定的行程量使夹持件25移回到对准位置，因此气缸29作的第一步动作移动一短行程，螺帽部分2装入回转输送杆5的匹配孔内。随后气缸29的第二步动作移动一长行程，把导筒16向上拉，使输送杆5单独下于突出位置。此外，还布置成当紧固件输送管18向上拉时，输送软管32成弓形弯曲为的是不破坏通道的功能。其后，气缸14的活塞杆15向前推进以成一体地降下回转马达8和输送杆5，直到输送杆5前端磁力吸住的螺栓1的螺杆部分3到达所要匹配的螺纹孔内(图中未示出)，进而因为螺栓被旋转强制进到螺纹孔内，螺栓的螺杆部分3就拧入到螺纹孔内，以此种方式，完成了紧固件的输送和拧紧。
螺栓1可以在一开始就与输送杆5相啮合如上所述。然而也能在后期与输送杆相啮合。这就是在图1所示状态，夹持件25在紧固件输送通道17的末端夹持螺栓1而不改变输送杆5和导筒16的相对位置，通过气缸14，整个装置向前推进到靠近所要求的位置就停下，然而夹持件25移动到使螺栓1和螺杆5轴线相互对准，以后的操作就如同上文所述。
图6所示为夹持件25具有一夹头结构的改型实施例，它有一固定到活塞杆24前端的一基板34，一对夹钳35和36通过枢轴37和38可回转地安装在上述基板上，一螺旋弹簧39插入上述夹钳35和36后端之间以便把螺栓1的螺杆部分弹性地夹在夹钳前端的钳口之间。
图7所示为夹持件25向紧固件输送管18的开口20推进方向和图1所示推进方向相反的一改型实施例，该实施例包括一在紧固件输送管18开口20对面所形成的通道孔46以允许夹持件25穿过该孔而前进。在夹持件25的槽26中所接纳的螺栓1被磁铁27吸住，而在此状态下，夹持件推向右方才到达上述位置，然后再退回到所述的退缩位置(也就是备用位置)。此外，对应气缸23的装置图中未示出，但一支架可能从紧固件输送管18伸向左方而该气缸可以就连到上述支架上。
图8和图9所示为装上了适于打开和关闭夹持件25中槽26的轴助件47的一改型实施例。从图9中清楚看出，一支架28焊在夹持件25的横向表面上而一气缸49固定在此支架上，辅助件47连到活塞杆50上。一磁铁51安装在上述辅助件47内，当螺栓1的螺杆部分3装入槽26内，随之辅助件47就关闭槽26，这样螺杆3在径向受到制约。此外，在图8中一支架52焊在紧固件输送管18上，而气缸53固定在支架52上，夹持件25连到其活塞杆54上。另外，省去了连到各气缸上的软管的叙述，借助一普通的空气调节阀，就能很容易实施操作程序。
图10和图11所示为用于所装配的紧固件是一带有凸缘40的螺帽41的改型的实施例。安置成进入的螺帽41通过一水平位置的紧固件输送管18传到一夹持件待用。在夹持件25的前端形成一台阶部分或凹槽42用于接纳螺帽41的凸缘40，上述凹槽42表面水平位置等于或略低于紧固件输送管18传送面的水平位置。凹槽42的周壁包括有一发散入口侧的发散喷管形状用来引导凸缘40进入槽内，而一拱形部分43(图10所示)接触圆形凸缘40使之到位。相当于上述磁铁27的磁铁(永久磁铁)40嵌在槽42内。通过一支架21，紧固件输送管18焊一导筒16上。至于其余的装置和操作都同于图1所述，能很容易理解，因此对其详细叙述就省略了。
权利要求
1.一紧固件输送和拧紧方法，包含如下步骤夹持一可伸缩的夹持件，在紧固件输送通道的末端备用以接纳和夹紧通过紧固件输送通道传来的紧固件，移动夹持件直到所夹的紧固件与可伸缩的输送杆成同轴线，与退回夹持件的同时，推进输送杆以使紧固件啮合到输送杆前端的匹配孔内，相对于输送杆缩回夹持件和紧固件输送通道，使夹住紧固件的输送杆的前端突出，在输送杆前端处于突出状态下推进整个组合件以便把紧固件送到所要求的位置并将它拧紧。
2.一紧固件输送和拧紧方法，包含如下步骤，夹持一可伸缩的夹持件在紧固件输送通道的末端备用以接纳和夹紧通过紧固件输送通道传来的紧固件，移动夹持件直到所夹的紧固件与可伸缩的输送杆成同轴线，相对于输送杆退回夹持件和紧固件输送通道，使紧固件啮合到输送杆前端的匹配孔内，退缩夹持件，随之相对于输送杆缩回夹持和紧固件输送通道以使夹住紧固件的输送杆突出，在输送杆的前端处于突出状态下推进整个组合件以便把紧固件送到所要求的位置并将它拧紧。
3.一紧固件输送和拧紧方法，包含如下步骤，夹持一可伸缩的夹持件在紧固件输送通道的末端备用以接纳和夹紧通过紧固件输送通道传来的紧固件，推进夹持件和紧固件输送通道直到它们停在靠近所要求的位置，移动夹持件直到的夹的紧固件与可伸缩输送杆成同轴线，相对于输送杆缩回夹持件和紧固件输送通道以使紧固件啮合在输送杆前端的匹配孔内，退回夹持件，随后相对于输送杆缩回夹持件和紧固件输送通道以使夹住紧固件的输送杆突出，在输送杆的前端处于突出状态下推进整个组合件以便把紧固件送到所要求位置并将它拧紧。
4.根据权利要求1，2或3所述的紧固件输送和拧紧方法，其特征在于夹持件所夹的紧固件在径向被一辅助件所制约。
5.一紧固件输送和拧紧的装置，包含有一在其前端具有一匹配孔以接纳一紧固件的可回转伸缩的输送杆，一其端头邻近输送杆前端并带有紧固件输送通道的紧固件输送管，一垂直地伸向输送杆进退轴线并能从上述开口端推进和缩回的可伸缩的夹持件，以及用于相对输送杆缩回夹持件和紧固件输送杆的驱动装置。
6.根据权利要求5所述的紧固件输送和拧紧装置，其特征在于在所述夹持件的前端设有夹住紧固件的装置。
7.根据权利要求5或6所述的紧固件输送和拧紧装置，其特征在于上述夹持件有一U形槽用于接纳一紧固件，而一可伸缩的辅助件紧贴着上述槽的开口侧。
全文摘要
一紧固件用磁力夹住在输送杆的前端并被自动地送到要求的位置并被拧紧。一夹持件在紧固件输送管的端头备用，把被夹住的紧固件移到与输送杆同轴线位置的地方。第一步为紧固件输送管和夹持件成一体地缩回把紧固件啮合在输送杆前端的匹配孔内。在夹持件退回后，第二步为紧固件输送管的夹持件缩回直到夹住紧固件的输送杆前端呈突出，在此状态下，整个组合件向前推进把紧固件送到要求的位置并将它拧紧。
文档编号B23P19/00GK1062685SQ9110798
公开日1992年7月15日 申请日期1991年12月14日 优先权日1990年12月15日
发明者青山好高 申请人:青山好高