一种套筒更换装置及自动拧紧系统

摘要

本发明公开了一种套筒更换装置及自动拧紧系统，套筒更换装置包括套筒架，套筒架上设置有用于放置套筒的长条形的存放槽，套筒及拧紧轴能够从存放槽的其中一端进入存放槽，存放槽的另一端的内侧壁上设置有卡块，卡块用于卡住套筒的外周、令套筒与拧紧轴分离。在套筒架上设置存放槽用于存放套筒，存放槽为长条形，宽度适应装入套筒的尺寸，一端设置有卡块，以卡住套筒的外周，存放槽另一端不设置卡块，可以令套筒连同拧紧轴从该段端装入存放槽，并通过拧紧轴带动套筒滑动至设置卡块的一端，当卡块卡住套筒的外周后抽出拧紧轴，可简单实现拧紧轴与套筒的分离，将套筒装入拧紧轴的过程与分离正好相反，可以简单有效的实现将套筒装上或拆下拧紧轴。

权利要求

1.一种套筒更换装置，其特征在于，包括套筒架，所述套筒架上设置有用于放置套筒的长条形的存放槽，所述套筒及拧紧轴能够从所述存放槽的其中一端进入所述存放槽，所述存放槽的另一端的内侧壁上设置有卡块，所述卡块用于卡住所述套筒的外周、令套筒与所述拧紧轴分离；

所述存放槽内侧壁设置有内径从外向内递减的阶梯棱结构，所述阶梯棱结构与所述套筒的阶梯外周面配合，以限定所述套筒进入所述存放槽的深度；

所述存放槽设置有所述卡块一端的内侧面下部设置有第一位置传感器，所述第一位置传感器用于检测本存放槽内是否已有套筒。

2.根据权利要求1所述的套筒更换装置，其特征在于，所述存放槽具体为腰形槽，所述腰形槽的宽度与所述套筒的外径相匹配，所述腰形槽其中一端的内侧壁的两侧对称的设置有两个所述卡块。

3.根据权利要求2所述的套筒更换装置，其特征在于，所述腰形槽内与所述卡块相邻的位置还设置弹性限位结构，所述弹性限位结构与所述套筒圆柱面配合，将装入的套筒顶紧限位于所述腰形槽设置卡块的一端。

4.根据权利要求3所述的套筒更换装置，其特征在于，所述弹性限位结构具体为由弹簧顶紧、凸出所述腰形槽内侧面的定位顶珠，所述定位顶珠位于所述腰形槽设置卡块一端的中轴线向另一端偏移预设距离的位置。

5.根据权利要求4所述的套筒更换装置，其特征在于，所述第一位置传感器上方预设距离还将设置有第二位置传感器，所述第二位置传感器的位置高于所述套筒的顶部位于所述存放槽内的预设位置，用于检测所述拧紧轴是否插入到位。

6.根据权利要求5所述的套筒更换装置，其特征在于，所述第一位置传感器及所述第二位置传感器均为由所述套筒的侧面接触触发的非接触式位置传感器。

7.根据权利要求1所述的套筒更换装置，其特征在于，所述套筒架上按照预设的间隔均匀排布有多个所述存放槽，所述存放槽的排布间隔与匹配的拧紧机的不同拧紧轴之间的距离相配合。

8.一种自动拧紧系统，包括拧紧机，其特征在于，还包括如权利要求1-7任一项所述的套筒更换装置。

说明书

一种套筒更换装置及自动拧紧系统

技术领域

[0001] 本发明涉及自动装配技术领域，更具体地说，涉及一种套筒更换装置，还涉及一种自动拧紧系统。

背景技术

[0002] 随着社会的发展，产品越来越多样化，同时为了降低生产成本，类似产品要求混线生产已经成为一种必然选择，在螺栓拧紧领域，拧紧轴基本都要求反馈拧紧扭矩和拧紧相位角，拧紧轴成本都很高，通常通过更换不同规格的套筒来适应不同品种的拧紧，为了适应全自动拧紧，自动换套筒的装置也应运而生。

[0003] 在装配线上，过去螺栓的拧紧通常是用风枪替换最原始的手动拧紧，速度大大提高，但是拧紧扭矩完全凭着装配工的手感把握。后来为了保证螺栓的拧紧质量，一般是选择小一些的气动扳手，最后用扭矩扳手拧紧至合格扭矩，为了提高生产效率，现在很多拧紧工位已经渐渐由带扭矩和相位角传感器的拧紧轴替代，但是当要更换拧紧品种时，很多生产线还是通过手动更换套筒装置。显然当拧紧轴工作效率进一步提升时，切换不同拧紧对象的频率也将进一步提高，采用手动更换套筒装置的设计显然已经越来越难以满足高效生产的需要了。

[0004] 综上所述，如何有效地解决拧紧机的拧紧轴需要手动更换套筒，制约生产效率提高等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种套筒更换装置，该套筒更换装置的结构设计可以有效地解决拧紧机的拧紧轴需要手动更换套筒，制约生产效率提高等问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述套筒更换装置的自动拧紧系统。

[0006] 为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

[0007] 一种套筒更换装置，包括套筒架，所述套筒架上设置有用于放置套筒的长条形的存放槽，所述套筒及拧紧轴能够从所述存放槽的其中一端进入所述存放槽，所述存放槽的另一端的内侧壁上设置有卡块，所述卡块用于卡住所述套筒的外周、令套筒与所述拧紧轴分离。

[0008] 优选的，上述套筒更换装置中，所述存放槽具体为腰形槽，所述腰形槽的宽度与所述套筒的外径相匹配，所述腰形槽其中一端的内侧壁的两侧对称的设置有两个所述卡块。

[0009] 优选的，上述套筒更换装置中，所述腰形槽内与所述卡块相邻的位置还设置弹性限位结构，所述弹性限位结构与所述套筒圆柱面配合，将装入的套筒顶紧限位于所述腰形槽设置卡块的一端。

[0010] 优选的，上述套筒更换装置中，所述弹性限位结构具体为由弹簧顶紧、凸出所述腰形槽内侧面的定位顶珠，所述定位顶珠位于所述腰形槽设置卡块一端的中轴线向另一端偏移预设距离的位置。

[0011] 优选的，上述套筒更换装置中，所述存放槽内侧壁设置有内径从外向内递减的阶梯棱结构，所述阶梯棱结构与所述套筒的阶梯外周面配合，以限定所述套筒进入所述存放槽的深度。

[0012] 优选的，上述套筒更换装置中，所述存放槽设置有所述卡块一端的内侧面下部设置有第一位置传感器，所述第一位置传感器用于检测本存放槽内是否已有套筒。

[0013] 优选的，上述套筒更换装置中，所述第一位置传感器上方预设距离还将设置有第二位置传感器，所述第二位置传感器的位置高于所述套筒的顶部位于所述存放槽内的预设位置，用于检测所述拧紧轴是否插入到位。

[0014] 优选的，上述套筒更换装置中，所述第一位置传感器及所述第二位置传感器均为由所述套筒的侧面接触触发的非接触式位置传感器。

[0015] 优选的，上述套筒更换装置中，所述套筒架上按照预设的间隔均匀排布有多个所述存放槽，所述存放槽的排布间隔与匹配的拧紧机的不同拧紧轴之间的距离相配合。

[0016] 本发明提供的套筒更换装置，包括套筒架，所述套筒架上设置有用于放置套筒的长条形的存放槽，所述套筒及拧紧轴能够从所述存放槽的其中一端进入所述存放槽，所述存放槽的另一端的内侧壁上设置有卡块，所述卡块用于卡住所述套筒的外周、令套筒与所述拧紧轴分离。本发明提供的这种套筒更换装置，在套筒架上设置存放槽用于存放套筒，存放槽为长条形，宽度适应装入套筒的尺寸要求，一端设置有卡块，通过卡块卡住套筒的外周，给套筒轴向的固定，这时可以通过拉动拧紧轴即可实现套筒与拧紧轴的分离；而长条形的存放槽的另一端不设置卡块，可以令套筒连通拧紧轴从该段端装入存放槽，并通过拧紧轴带动套筒滑动至设置卡块的一端，当卡块卡住套筒的外周后即可简单实现拧紧轴与套筒的分离，将套筒装入拧紧轴的过程与分离的过程正好相反。采用这种套筒更换装置可以简单有效的实现将套筒装上或拆下拧紧轴，其装配方便、实现简单，装卸过程的自动化程度高，节省了拧紧机更替套筒所花的时间，有效地解决了拧紧机的拧紧轴需要手动更换套筒，制约生产效率提高等问题。

[0017] 为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种自动拧紧系统，该自动拧紧系统包括拧紧机，还包括上述任一种套筒更换装置。由于上述的套筒更换装置具有上述技术效果，具有该套筒更换装置的自动拧紧系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0019] 图1为本发明实施例提供的套筒更换装置的侧剖面结构示意图；

[0020] 图2为图1中套筒更换装置的A-A区域的局部放大示意图；

[0021] 图3为图1中套筒更换装置的B-B区域的局部放大示意图；

[0022] 图4为图3中套筒更换装置的B-B区域侧向翻转90度后的结构示意图；

[0023] 图5为图1中的套筒更换装置中的其中一个存放槽的半俯视结构示意图。

[0024] 附图中标记如下：

[0025] 套筒架1、存放槽2、卡块3、套筒4、定位顶珠5、第一位置传感器6、第二位置传感器7、阶梯棱结构8。

具体实施方式

[0026] 本发明实施例公开了一种套筒更换装置，以解决拧紧机的拧紧轴需要手动更换套筒，制约生产效率提高等问题。

[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0028] 请参阅图1-图5，图1为本发明实施例提供的套筒更换装置的侧剖面结构示意图；

[0029] 图2为图1中套筒更换装置的A-A区域的局部放大示意图；

[0030] 图3为图1中套筒更换装置的B-B区域的局部放大示意图；

[0031] 图4为图3中套筒更换装置的B-B区域侧向翻转90度后的结构示意图；

[0032] 图5为图1中的套筒更换装置中的其中一个存放槽的半俯视结构示意图。

[0033] 本发明提供的套筒更换装置，包括套筒架1，所述套筒架1上设置有用于放置套筒4的长条形的存放槽2，所述套筒4及拧紧轴能够从所述存放槽2的其中一端进入所述存放槽2，所述存放槽2的另一端的内侧壁上设置有卡块3，所述卡块3用于卡住所述套筒4的外周、令套筒4与所述拧紧轴分离。

[0034] 其中需要说明的是，本实施例的设计中拧紧轴与套筒之间的固定主要是来自周向的定位，轴向的定位是易于拆卸的设计，可以通过卡块固定套筒，并拉动拧紧轴以便实现二者的分离。卡块为凸出于存放槽内表面的结构，可以卡住套筒的侧面上的沟槽结构或直接卡住套筒的顶端。

[0035] 本发明提供的这种套筒更换装置，在套筒架上设置存放槽用于存放套筒，存放槽为长条形，宽度适应装入套筒的尺寸要求，一端设置有卡块，通过卡块卡住套筒的外周，给套筒轴向的固定，这时可以通过拉动拧紧轴即可实现套筒与拧紧轴的分离；而长条形的存放槽的另一端不设置卡块，可以令套筒连通拧紧轴从该段端装入存放槽，并通过拧紧轴带动套筒滑动至设置卡块的一端，当卡块卡住套筒的外周后即可简单实现拧紧轴与套筒的分离，将套筒装入拧紧轴的过程与分离的过程正好相反。采用这种套筒更换装置可以简单有效的实现将套筒装上或拆下拧紧轴，其装配方便、实现简单，装卸过程的自动化程度高，节省了拧紧机更替套筒所花的时间，有效地解决了拧紧机的拧紧轴需要手动更换套筒，制约生产效率提高等问题。

[0036] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述套筒更换装置中，所述存放槽2具体为腰形槽，所述腰形槽的宽度与所述套筒4的外径相匹配，所述腰形槽其中一端的内侧壁的两侧对称的设置有两个所述卡块3。

[0037] 本实施例提供的技术方案中，存放槽具体为腰形槽，即其两端的内侧面为半圆弧状，中间通过直平面连接，中间宽度等于两端宽度也为两端的圆弧面的直径，进一步的两端圆弧的直径与套筒的外周的直径相互匹配，令套筒可以无阻的从腰形槽的一端放入，并在水平力的作用下滑动至另一端，受到卡块作用在存放槽深度方向上受到位置限定；设置对称的一对卡块，令套筒卡在存放槽中的受力左右一致，以便保持套筒姿态正直，便于下次的取用。腰形槽的设计套筒与存放槽位置配合更好，减少位置变动的可能，令拾取拆下都更容易。

[0038] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述套筒更换装置中，所述腰形槽内与所述卡块3相邻的位置还设置弹性限位结构，所述弹性限位结构与所述套筒4圆柱面配合，将装入的套筒4顶紧限位于所述腰形槽设置卡块3的一端。

[0039] 本实施例提供的技术方案中，在卡块的技术上进一步设置了弹性限位结构，通过弹性限位结构主要是在腰形槽长度方向上提供限位，以便将套筒顶紧与腰形槽一端的圆弧面，这种设计保证了套筒在存放槽内的位置保持在设置有卡块的一端，防止套筒在非取用时脱出卡块的限位范围；并且通过弹性的方式实现限位，当存取套筒时通过拧紧轴施加水平力大于弹性限位结构的顶紧力的阈值时，即可水平方向滑移套筒实现套筒的出入。

[0040] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述套筒更换装置中，所述弹性限位结构具体为由弹簧顶紧、凸出所述腰形槽内侧面的定位顶珠5，所述定位顶珠5位于所述腰形槽设置卡块3一端的中轴线向另一端偏移预设距离的位置。

[0041] 本实施例提供的技术方案中，弹性限位结构具体为定位顶珠，通过其表面的球面，令其与套筒表面滑槽之间的滑动顶紧配合，减小摩擦，并且当需要推动套筒而施加水平力时，球面的弹性限位结构不会与套筒表面卡死，保证了运动的流畅性。定位顶珠位于腰形槽设置卡块一端的中轴线向另一端偏移预设距离的位置，定位顶珠的水平位置接近腰形槽设置卡块一端的中轴线，并在此基础上稍微向腰形槽长度方向的中心偏离，以便定位顶珠在套筒的宽度最大位置通过后能够有一定的回弹，从而从宽度方向卡住套筒限位。

[0042] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述套筒更换装置中，所述存放槽2内侧壁设置有内径从外向内递减的阶梯棱结构8，所述阶梯棱结构8与所述套筒4的阶梯外周面配合，以限定所述套筒4进入所述存放槽2的深度。

[0043] 本实施例提供的技术方案中，在存放槽的深度方向上设置阶梯棱结构，由外向内存放槽的内径通过阶梯棱结构渐缩，以便在进入深度方向上固定套筒与存放槽的相对位置，防止套筒沉入存放槽过深而难以取出。对应的优选在套筒表面也设计配合的外阶梯棱结构。

[0044] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述套筒更换装置中，所述存放槽2设置有所述卡块3一端的内侧面下部设置有第一位置传感器6，所述第一位置传感器6用于检测本存放槽2内是否已有套筒4。

[0045] 本实施例提供的技术方案中，设置第一位置传感器，其检测的位置靠近存放槽中的下部，其设置深度保证当存放槽中有套筒时，传感器就能够检测到，传感器可与设备的主控连接，以便实现更换套筒的进一步自动化控制。

[0046] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述套筒更换装置中，所述第一位置传感器6上方预设距离还将设置有第二位置传感器7，所述第二位置传感器7的位置高于所述套筒4的顶部位于所述存放槽2内的预设位置，用于检测所述拧紧轴是否插入到位。

[0047] 本实施例提供的技术方案，在上述实施例已有用于检测存放槽是否有套筒的第一位置传感器的基础上，进一步设置另一个位置传感器，第二位置传感器用于检测套筒在存放槽中的位置是否位于正确的存放位置，通过检测拧紧轴的位置实现该功能，因此第二位置传感器位于存放槽放置套筒一端的凸出端部，并且其位置稍微高于正确入位时的套筒顶部所对应的存放槽高度，当第一位置传感器检测到有拧紧轴，而第二位置传感器并未检测到时，即证明拧紧轴及套筒已正确到位；若检测到套筒未正确入位，可以先不脱开拧紧轴，通过拧紧轴施加的外力调整套筒位置，令其正确入位，以便下次取用的方便。

[0048] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述套筒更换装置中，所述第一位置传感器6及所述第二位置传感器7均为由所述套筒4的侧面接触触发的非接触式位置传感器。

[0049] 本实施例提供的技术方案中，同一存放槽内的两个位置传感器均为非接触。式传感器，其检测动作准确，不易由于装置上粘上杂物而发生误检测的问题。当然同样可以选用接触式的位置传感器，都能满足使用要求。

[0050] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上优选的，上述套筒更换装置中，所述套筒架1上按照预设的间隔均匀排布有多个所述存放槽2，所述存放槽2的排布间隔与匹配的拧紧机的不同拧紧轴之间的距离相配合。

[0051] 为进一步优化上述技术方案，在上述实施例的基础上，在套筒架1上按照一定的间隔及排布方式设置多个存放槽2，可以放置适用不同装配工件型号的不同的套筒4；并且不同存放槽的排布方式按照多轴拧紧机的不同拧紧轴之间的排布方式设置，以便适应不同拧紧轴一次同时完成套筒的更替，大大节约了更换套筒的时间，提高了设备的工作效率。

[0052] 基于上述实施例中提供的套筒更换装置，本发明还提供了一种自动拧紧系统，该自动拧紧系统包括拧紧机，还包括上述实施例中任意一种套筒更换装置。由于该自动拧紧系统采用了上述实施例中的套筒更换装置，所以该自动拧紧系统的有益效果请参考上述实施例。

[0053] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0054] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。