用于安装螺栓的装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于安装螺栓的装置。


背景技术：

2.螺栓作为一种常用连接件，被广泛应用于各类机械设备。常用于安装螺栓的装置包括扳手、电动螺丝刀等，这些工具都需要人工手动辅助操作，安装费事费力，效率低，且不能满足高精度的安装需求。例如，在车辆用尼龙管件上安装传感器时，要求用螺栓拧紧并固定牢固，所以在拧螺栓时要控制螺栓的拧紧扭矩达到设定的扭矩值。由于该类型的尼龙管件种类繁多而且需求量大，导致该类尼龙管拧螺栓的工作繁巨，拖累生产单元的生产节拍。简易的安装装置对操作工的操作技巧有要求，使操作工的工作强度较大，易导致操作工疲劳，存在拧紧力不达标的风险，致使不良品流入主机厂。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中螺旋安装的效率低、安装质量不可控的缺陷，提供一种用于安装螺栓的装置。
4.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
5.一种用于安装螺栓的装置，其特点在于，其包括：
6.支撑组件，所述支撑组件用于放置待安装的工件；
7.固定组件，所述固定组件用于将待安装的工件固定于所述支撑组件；
8.安装机构，所述安装机构包括竖直延伸的安装杆、运动组件和扭矩枪，所述运动组件的一端可上下滑动地连接于所述安装杆，所述扭矩枪固定于所述运动组件的另一端，所述扭矩枪位于所述支撑组件的上方。
9.较佳地，所述用于安装螺栓的装置还包括控制器，所述扭矩枪与所述控制器通信连接。
10.较佳地，所述支撑组件包括支撑台与仿形块，所述仿形块可拆卸地连接于所述支撑台，所述仿形块上具有用于放置待安装的工件的仿形槽。
11.较佳地，所述支撑台上具有一安装槽，所述安装槽的底面设有定位销，所述仿形块的底部设有定位槽，所述定位销与所述定位槽相互配合。
12.较佳地，所述定位销的数量为多个，所述定位槽的数量为多个，多个所述定位销与多个所述定位槽相互配合限定所述仿形块的安装方向。
13.较佳地，所述安装槽的一侧设有锁紧装置，所述锁紧装置用于将所述仿形块锁定于所述安装槽内。
14.较佳地，所述固定组件包括固定架、激光传感器和夹紧装置，所述激光传感器与所述夹紧装置固定于所述固定架上，所述激光传感器用于检测待安装的工件是否位于所述支撑组件上，所述夹紧装置用于将待安装的工件按压于所述支撑组件上，所述激光传感器、所述夹紧装置与所述控制器通信连接。
15.较佳地，所述夹紧装置包括气缸、连接杆、按压杆，所述气缸固定于所述固定架，所述连接杆的一端铰接于所述按压杆的中间位置，所述连接杆的另一端铰接于所述固定架，所述气缸的活塞杆铰接于所述按压杆的一端，所述按压杆的另一端能够将待安装的工件按压于所述支撑组件上。
16.较佳地，所述夹紧装置还包括弹性垫，所述弹性垫固定于所述按压杆的一端，所述弹性垫能够按压于所述按压杆与待安装的工件之间。
17.较佳地，所述运动组件包括直线轴承，所述直线轴承安装于所述运动组件与所述安装杆之间，所述运动组件能够绕所述安装杆转动。
18.较佳地，所述安装机构还包括弹簧平衡器，所述弹簧平衡器固定于所述安装杆，所述弹簧平衡器的伸缩件固定于所述运动组件并向上提拉所述运动组件。
19.较佳地，所述安装杆上固定有上限位器，所述上限位器位于所述运动组件的上方，所述上限位器与所述控制器通信连接。
20.较佳地，所述安装杆上固定有下限位器，所述下限位器位于所述运动组件的下方，所述下限位器与所述控制器通信连接。
21.较佳地，所述运动组件包括固定块与移动件，所述直线轴承安装于所述固定块与所述安装杆之间，所述固定块内具有沿水平方向延伸的滑道，所述移动件可滑动地连接于所述滑道，所述扭矩枪固定于所述移动件的一端。
22.较佳地，所述用于安装螺栓的装置还包括扫码组件，所述扫码组件包括扫码支撑杆、连接块与扫码器，所述扫码器通过所述连接块固定于所述支撑杆，所述扫码器与所述控制器通信连接。
23.较佳地，所述扫码支撑杆上具有沿竖直方向延伸的长圆孔，所述连接块通过螺栓连接于所述长圆孔。
24.较佳地，所述连接块上具有一连接孔和弧形孔，所述连接孔位于所述弧形孔的圆心位置，所述扫码器通过螺栓连接于所述连接孔和所述弧形孔。
25.较佳地，所述用于安装螺栓的装置还包括用于放置次品的次品箱与光栅传感器，所述光栅传感器安装于所述次品箱的入口处，所述光栅传感器与所述控制器通信连接。
26.在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
27.本发明的积极进步效果在于：通过支撑组件、固定组件和安装机构能够实现将待安装螺栓的工件固定于支撑组件上，并安装螺栓的目的，降低了操作人员的工作强度，提高了组装效率，提高了安装质量。
附图说明
28.图1为本发明优选实施例中用于安装螺栓的装置在一位置下的立体结构示意图。
29.图2为本发明优选实施例中用于安装螺栓的装置在另一位置下的立体结构示意图。
30.图3为图2中a部分的放大图。
31.图4为图1中b部分的放大图。
32.图5为图1中c部分的放大图。
33.附图标记说明：
34.支撑组件100
35.支撑台110
36.安装槽111
37.锁紧装置112
38.仿形块120
39.仿形槽121
40.固定组件200
41.固定架210
42.激光传感器220
43.夹紧装置230
44.气缸231
45.连接杆232
46.按压杆233
47.弹性垫234
48.安装机构300
49.安装杆310
50.运动组件320
51.固定块321
52.移动件322
53.扭矩枪330
54.弹簧平衡器340
55.上限位器350
56.下限位器360
57.扫码组件400
58.扫码支撑杆410
59.长圆孔411
60.连接块420
61.连接孔421
62.弧形孔422
63.扫码器430
64.传感器500
65.管件600
具体实施方式
66.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
67.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位
置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
68.图1和图2示出了一种用于安装螺栓的装置，其包括：支撑组件100、固定组件200和安装机构300。支撑组件100用于放置待安装的工件，固定组件200用于将待安装的工件固定于支撑组件100。安装机构300包括竖直延伸的安装杆310、运动组件320和扭矩枪330，运动组件320的一端可上下滑动地连接于安装杆310，扭矩枪330固定于运动组件320的另一端，扭矩枪330位于支撑组件100的上方。
69.本实施例中，本装置主要用于安装连接传感器500和车辆用控制管件600的螺栓。根据安装要求，传感器500与管件600之间的连接要牢固、可靠，既要保证使用过程中传感器500与管件600之间不会松动，又要避免螺栓的拧紧力过大，造成工件损坏。当需要安装螺栓时，操作人员将待安装的管件600和传感器500对正并放置于支撑组件100上，而后由固定组件200将传感器500固定在管件600上，避免安装螺栓的过程中传感器500或管件600发生位移，致使安装失败。完成固定后，将螺栓的螺帽安装于扭矩枪330的枪头内，向下拉动扭矩枪330，将螺栓对准传感器500上的螺纹孔，启动扭矩枪330将螺栓安装于螺纹孔内。当拧紧扭矩达到设定的扭矩值时，扭矩枪330停止转动。完成螺栓安装后，将扭矩枪330抬起，固定组件200松开，而后将管件600从支撑组件100上移除即可。为了准确控制拧紧扭矩值，本实施例中所采用的的扭矩枪330能够准确设定扭矩值，并且判断拧紧过程中的一些故障，例如滑丝、拧歪等。扭矩枪330的壳体上具有指示灯，当正确旋拧达到设定扭矩时，指示灯显示绿色；当旋拧的过程中出现故障时，指示灯显示红色。
70.为了实现智能控制，用于安装螺栓的装置还包括控制器(图中未示出)，扭矩枪330与控制器通信连接。控制器能够根据反馈的信号，控制扭矩枪330的启停。例如，扭矩枪330具有接触传感器，当安装于扭矩枪330上的螺栓按压至螺纹孔时，接触传感器能够发送信号，控制扭矩枪330启动。当扭矩枪330的工作扭矩达到设定值时，控制器能够控制扭矩枪330停止。
71.在实际应用时，用于安装螺栓的工件形状各异，为了使工件与支撑组件100更好地配合，如图3所示，支撑组件100包括支撑台110与仿形块120，仿形块120可拆卸地连接于支撑台110，仿形块120上具有用于放置待安装的工件的仿形槽121。本实施例中，将管件600和传感器500放置于仿形槽121内，能够起到对传感器500和管件600定位的作用。
72.为了提高支撑组件100的通用性，支撑台110上具有一安装槽111，安装槽111的底面设有定位销(图中未示出)，仿形块120的底部设有定位槽(图中未示出)，定位销与定位槽相互配合。根据工件的不同可以更换不同的仿形块120，使其满足不同的支撑定位要求。定位销和定位孔能够使仿形块120与支撑台110之间准备对位、配合。
73.本实施例中，定位槽和仿形块120的形状均为长方体，为防止仿形块120安装于定位槽的方向错误，定位销的数量为多个，定位槽的数量为多个，多个定位销与多个定位槽相互配合限定仿形块120的安装方向。也就是说，当仿形块120方向放反时，定位销与定位孔之间无法配合。
74.另外，安装槽111的一侧设有锁紧装置112，锁紧装置112用于将仿形块120锁定于安装槽111内。本实施例中，锁紧装置112为一个螺栓把手，用于与安装槽111侧边的螺纹孔配合，将仿形块120按压在安装槽111内。
75.请结合图3和图4予以理解，为了实现将传感器500、管件600按压在仿形槽121内，固定组件200包括固定架210、激光传感器220和夹紧装置230。激光传感器220与夹紧装置230固定于固定架210上，激光传感器220用于检测待安装的工件是否位于支撑组件100上，夹紧装置230用于将待安装的工件按压于支撑组件100上，激光传感器220、夹紧装置230与控制器通信连接。当传感器500和管件600放置于仿形槽121内时，激光传感器220检测到仿形槽121内具有工件，此时激光传感器220向控制器发送信号，操作人员按压控制开关能够控制夹紧装置230动作将传感器500和管件600按压于仿形槽121内。当激光传感器220没有检测到仿形槽121内具有工件时，操作人员按压控制开关无任何响应。利用激光传感器220能够避免操作人员误操作，同时降低安全风险。
76.本实施例中，夹紧装置230包括气缸231、连接杆232、按压杆233。气缸231固定于固定架210，连接杆232的一端铰接于按压杆233的中间位置，连接杆232的另一端铰接于固定架210，气缸231的活塞杆铰接于按压杆233的一端，按压杆233的另一端能够将待安装的工件按压于支撑组件100上。气缸231的活塞杆位于按压杆233的下方，当活塞杆向上运动时，按压杆233的另一端向下运动，按压在传感器500上。反之，则按压杆233从传感器500上抬起。
77.为了防止按压杆233与传感器500硬接触，导致传感器500被压坏，夹紧装置230还包括弹性垫234。弹性垫234固定于按压杆233的一端，弹性垫234能够按压于按压杆233与待安装的工件之间。本实施例中弹性垫234所选用的材料为橡胶。
78.本方案中，运动组件320包括直线轴承(图中未示出)，直线轴承安装于运动组件320与安装杆310之间，运动组件320能够绕安装杆310转动。利用直线轴承便于运动组件320绕安装杆310转动或沿安装杆310上下滑动。
79.为了使扭矩枪330使用后能够自动复位，安装机构300还包括弹簧平衡器340，弹簧平衡器340固定于安装杆310，弹簧平衡器340的伸缩件固定于运动组件320并向上提拉运动组件320。当操作人员完成螺栓安装后，放开扭矩枪330后，运动组件320在弹簧平衡器340的提拉力作用下，自动向上移动回复到初始位置。本实施例中，弹簧平衡器340的数量为两个，两个弹簧平衡器340呈轴对称分布，从而使运动组件320的两侧同时受到提拉力，既提高了提拉力，又能够防止运动组件320卡壳。
80.为限定运动组件320的最高位置，安装杆310上固定有上限位器350。上限位器350包括上限位块和第一接近传感器，上限位块位于运动组件320的上方，第一接近传感器安装在上限位块的下表面，第一接近传感器与控制器通信连接。当第一接近传感器被触发并向控制器发送控制信号后，此时按压夹紧装置230的控制开关能够使压紧装置从传感器500上抬起。
81.另外，安装杆310上固定有下限位器360，下限位器360包括下限位块和安装于下限位块的上表面的第二接近传感器。下限位块位于运动组件320的下方，扭矩枪330完成安装时，运动组件320抵接于下限位块。下限位器360用于防止扭矩枪330发生故障时，持续向下拧紧螺栓导致工件被拧坏。
82.第二接近传感器与控制器通信连接，第二接近传感器与扭矩枪330检测系统相配合能够实现准确控制安装过程的目的。当螺栓被安装到位时，第二接近传感器刚好检测到运动组件320，此时第二接近传感器向控制器发送控制信号，使得控制器上的指示灯显示绿
色。当扭矩枪330上的指示灯显示绿色，且控制器上的指示灯显示绿色时，说明螺栓安装已完成，可松开扭矩枪330。
83.为了提高运动组件320的通用性，运动组件320包括固定块321与移动件322，直线轴承安装于固定块321与安装杆310之间，固定块321内具有沿水平方向延伸的滑道(图中未示出)，移动件322可滑动地连接于滑道，扭矩枪330固定于移动件322的一端。即，根据不同类型的工件上螺栓的安装位置，可以通过移动件322移动，调整扭矩枪330的伸缩距离。本实施例中，固定块321与移动件322之间也安装有直线轴承。
84.为了避免移动件322的两端与固定块321之间硬碰撞，移动件322的两端分别具有移动限位块(图中未示出)，两个移动限位块能够抵接于固定块321的两端。本方案中，移动限位块为橡胶材质。
85.在工业化流水线上，为了跟踪记录每一个工件，每一传感器上具有一独一无二的识别码，如图5所示，用于安装螺栓的装置还包括扫码组件400，扫码组件400包括扫码支撑杆410、连接块420与扫码器430。扫码器430通过连接块420固定于支撑杆，扫码器430与控制器通信连接。扫码器430能够将传感器500的识别码扫入系统中，同时将扭矩枪330反馈的扭矩信息反馈给系统，从而形成一条完整的螺栓安装状况信息。
86.扫码支撑杆410上具有沿竖直方向延伸的长圆孔411，连接块420通过螺栓连接于长圆孔411。利用长圆孔411能够调整扫码器430的安装高度。
87.另外，连接块420上具有一连接孔421和弧形孔422，连接孔421位于弧形孔422的圆心位置，扫码器430通过螺栓连接于连接孔421和弧形孔422。利用连接孔421和弧形孔422相配合，能够调整扫码器430的角度。长圆孔411、连接孔421和弧形孔422相互配合，能够使扫码器430的扫码头准确对准传感器500上识别码。
88.当螺栓无法安装到位时，扭矩枪330将会显示故障红灯，此时控制系统也会收到故障信号。为了避免次品混入到其他合格品中，本方案中，用于安装螺栓的装置还包括用于放置次品的次品箱(图中未示出)与光栅传感器(图中未示出)。光栅传感器安装于次品箱的入口处，光栅传感器与控制器通信连接。当次品被投入次品箱，光栅传感器检测到相关信号，此时光栅传感器会向控制器发送信号，使控制器能够控制各装置继续开始安装螺栓的流程。但若光栅传感器未检测次品被投入次品箱，则控制器控制各装置处于停止状态，无法进行动作。
89.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。