[发明专利]四轴同步螺栓精准扭矩紧固设备

说明书

技术领域

本发明涉及机械装配自动化设备，更具体地说，涉及一种实现精 确扭矩紧固连接的自动化设备。

背景技术

在机械装配的过程中大量使用气动螺丝刀实现对螺栓的紧固连 接，气动螺栓刀的输出扭矩受气压高低的影响非常大，使得螺栓的锁 紧力矩不一致，影响了设备的可靠使用。

在机械装配的过程中大量使用普通电动螺丝刀实现对螺栓的紧 固连接，由于普通电动螺丝刀缺少扭矩采集系统，实的对螺栓的连接 力矩不稳定，影响了设备的可靠使用。

在传统的螺栓连接过程中，大量依赖人工劳动实现螺栓的紧固连 接，大量宝贵的人力资源浪费在简单重复的螺栓连接作业中。

因此需要开发自动化设备，实现对某些特定产品的自动化作业， 并确保螺栓紧固连接的稳定可靠。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种四轴同步螺栓精准扭矩紧固设备， 本发明适用于机械装配过程中，实现多个零件的同步紧固连接，并且 拧紧时的驱动力稳定可靠；不仅提高了效率，而且提高了紧固的质量。

一种四轴同步螺栓精准扭矩紧固设备，主要包括：机架、直线导 轨、拧紧机构、活动夹具、托台、限位块，所述直线导轨的数量为二、 平行布置于所述机架上，所述托台和所述限位块均固连于所述直线导 轨上，所述活动夹具活动连接于所述直线导轨上；所述拧紧机构的数 量为二、对称布置于所述活动夹具的两侧；

所述拧紧机构包括伺服锁紧机构、二号滑块、连接板、固定板、 短气缸，所述二号滑块活动连接于所述直线导轨上，所述连接板的两 端固连于所述二号滑块，所述伺服锁紧机构分别固连于所述连接板的 两端，所述固定板固连于所述直线导轨，所述短气缸固连于所述固定 板，所述短气缸的短活塞杆固连于所述连接板；

所述伺服锁紧机构包括：伺服电机两个、减速器两个、扭矩传感 器两个、套筒两个，所述伺服电机的输出轴连接所述减速器，所述减 速器的输出轴连接所述扭矩传感器，在所述扭矩传感器的输出轴上固 连和所述螺栓相匹配的所述套筒。

所述活动夹具主要包括：一号滑块、长气缸、支撑板，所述一号 滑块活动连接于所述直线导轨上，所述支撑板的两端固连于所述一号 滑块，所述长气缸固连于所述机架，所述长气缸的长活塞杆固连于所 述支撑板。

优选地，所述套筒的内径与所述扭矩传感器的输出轴的直径差值 为0.2mm，所述套筒与所述扭矩传感器浮动连接。

优选地，所述大铁板放置于所述活动夹具的支撑板上，并通过滚 子定位，所述螺栓穿过所述滚轮放置于所述托台，所述螺母放置于螺 母卡紧孔，并通过卡板夹紧。

优选地，所述托台在所述直线导轨上的位置可调，所述限位块配 有距离传感器。

优选地，所述伺服电机处于扭矩模式下，所述减速器为行星齿轮 减速器，速比为十至五十。

和传统技术相比，本发明四轴同步螺栓精准扭矩紧固设备具有以 下积极作用和有益效果：

四轴同步螺栓精准扭矩紧固设备，在工作过程中，两个所述长气 缸的长活塞杆均收缩，带动所述支撑板朝远离所述限位块的方向运 动，使得所述活动夹具顶紧所述大铁板，此时，两个所述短气缸的短 活塞杆均伸长，推动连接板朝靠近所述大铁板的方向运动。四个所述 伺服电机处于扭矩模式下且输出扭矩为T，转速为n转每分钟，所述 减速器的输出扭矩为T，转速为n/转每分钟，所述扭矩传感器的输出 扭矩为T，转速为n/转每分钟，带动所述套筒一起转动，并将T的扭 矩传递于所述螺栓上，并推动所述滚轮在所述托台中朝靠近所述大铁 板的方向运动，由于所述活动夹具顶紧所述大铁板，所述螺母通过所 述卡板夹紧，使所述螺栓旋转进入所述螺母中，当所述螺栓与螺母的 预紧力达到T的时候，四个所述伺服电机均卸载，所述伺服电机处于 扭矩模式下且输出扭矩为，所述拧紧机构无动力输出，且处于静止状 态、卸载模式下。此时，两个所述短气缸的短活塞杆均收缩，拉动连 接板朝远离所述大铁板的方向运动。所述套筒脱离所述螺栓，随后， 两个所述长气缸的长活塞杆均伸长，带动支撑板朝靠近所述限位块的 方向运动，使得所述活动夹具松开所述大铁板，完成一次所述螺栓和 滚轮与所述螺母的装配连接。