一种双向自动预紧防松胶螺钉的设备的制作方法

1.本实用新型涉及汽车零件组装设备领域，具体涉及一种双向自动预紧防松胶螺钉的设备。


背景技术：

2.汽车座椅与扶手进行组装的过程中，需要在扶手上固定安装铁支架，并通过防松胶螺钉进行固定；对防松胶螺钉进行紧固时主要采用电枪进行驱动转动，电枪集成的软件中通过lps系统会根据驱动防松胶螺钉转动到位后产生的扭矩值进行判断是否紧固，但在目前的组装过程中发现如下问题，当防松胶螺钉未旋转到位，但产生了满足合格要求的扭矩值时，电枪会产生误判防松胶螺钉已经旋转到位，由此产生紧固不到位的情况产生。
3.为了改善上述误判情况，在电枪中已经集成了postview功能，postview是一个扭矩曲线区间，是大量试验数据后抓取出来的曲线，再将曲线输入到电枪内部，在打螺钉时看扭矩曲线是不是趋于postview内部的曲线；如果是跟标准曲线趋势一致在区间内则判为合格，如果跟曲线相差比较大，则判为不合格。实际转化到对防松胶螺钉进行紧固过程中，主要在于对电枪驱动防松胶螺钉的旋转角度或旋转圈数进行监测，并与防松胶螺钉的旋入长度参数等是否满足曲线来进行判断是否旋转到位。
4.铁支架固定到扶手上时需要进行预先旋入防松胶螺钉的预紧过程，需要对预紧过程中的旋转圈数进行相对标准固定后，才能保证后续电枪继续紧固过程中才能采用postview功能来判断整个紧固过程是否够满足预设条件来判断旋转是否到位，由此，需要解决的技术问题是如何在预紧螺钉过程中保证具有一致性的旋转圈数。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种双向自动预紧防松胶螺钉的设备，解决了预紧固防松胶螺钉过程中能够具有一致性的旋转圈数的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：
7.一种双向自动预紧防松胶螺钉的设备，包括支撑结构以及安装在所述支撑结构上的定位机构；
8.所述支撑结构上安装有位于所述定位机构两侧的滑台气缸以及滑动安装在所述滑台气缸上的安装板，所述安装板上安装有用于定位防松胶螺钉的定位组件，所述安装板上还安装有推动气缸以及滑动安装在所述推动气缸上的滑动座，所述滑动座上安装有夹持结构以及安装在所述夹持结构上的预紧枪；
9.所述预紧枪的进气管路上设有调压阀，所述推动气缸上安装有用于调节所述滑动座移动距离的可调限位柱。
10.优选的，所述定位机构包括间隔安装在所述支撑结构上的两个旋转支座，两个旋转支座上转动安装有仿形定位夹具，其中一个所述旋转支座上安装有用于转动所述仿形定位夹具的伺服电机；
11.所述仿形定位夹具两侧安装有夹紧夹具以及用于驱动所述夹紧夹具动作的夹紧气缸。
12.优选的，所述定位组件包括间隔安装在所述安装板上的两个支撑座，两个所述支撑座上滑动安装有滑动块以及固定在所述滑动块上的定位块，所述定位块上开设有用于放置防松胶螺钉的仿形槽，所述定位块上还转动安装有用于避让防松胶螺钉退出的挡片结构；
13.所述预紧枪的转动部可伸入所述定位块驱动防松胶螺钉转动。
14.优选的，所述夹持结构包括安装在所述滑动座上的固定块，所述固定块上安装有两个夹持块，两个所述夹持块上开设有相向的夹持槽，两个所述夹持块上设有用于调节所述夹持槽围合尺寸的调节螺孔。
15.优选的，所述滑台气缸与所述推动气缸内均集成安装磁性开关，所述夹紧夹具内嵌设有用于感应零件的感应传感器。
16.优选的，还包括机柜，所述支撑结构固定安装在所述机柜上；
17.所述机柜上安装有位于所述支撑结构一侧的空间扭力臂以及安装在所述空间扭力臂上的电枪。
18.优选的，所述空间扭力臂包括转动安装在所述机柜上的转动杆，所述转动杆上滑动安装有第一转动臂以及转动安装在所述第一转动臂上的第二转动臂，所述第二转动臂固定安装所述电枪；
19.所述转动杆上安装有连接所述第一转动臂且对称设置的两个气压阀；
20.还包括滑动安装所述第一转动臂的导杆。
21.优选的，所述机柜上安装有用于综合控制的plc控制柜以及连接到plc控制柜的控制按钮。
22.优选的，所述机柜上安装有位于所述支撑结构一侧的零件预定位机构；
23.所述零件预定位机构包括支撑平台以及安装在所述支撑平台上的初步定位夹具，所述支撑平台上安装有位于所述初步定位夹具上两侧的调整气缸以及安装在所述调整气缸上的调整定位结构。
24.优选的，所述初步定位夹具的定位槽与所述仿形定位夹具的定位槽相同。
25.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
26.通过在定位机构两侧设置自动移动的滑台气缸带着安装板移动，并通过推动气缸对预紧枪实现对防松胶螺钉进行紧固，具体在移动过程中，通过调压阀对预紧枪的转速进行固定，同时通过可调限位柱对预紧枪的移动距离进行限定，由此能够实现预紧枪对防松胶螺钉的预紧圈数是一定的，可在预紧结束即进行断气，进一步保证预紧圈数在每次操作时均实现相同的；
27.同时，整个预紧过程通过双向自动进给，能够提高预紧一致性以及可靠性。
附图说明
28.图1为本实用新型的实施例中定位机构与预紧机构组装的第一视角结构示意图；
29.图2为本实用新型的实施例中定位机构与预紧机构组装的第二视角结构示意图；
30.图3为本实用新型的实施例中预紧机构的结构示意图；
31.图4为本实用新型的实施例中夹持结构的结构示意图；
32.图5为本实用新型的实施例中整体设备的结构示意图；
33.图6为本实用新型的实施例中空间扭力臂的结构示意图；
34.图中，
35.支撑结构1、定位机构2、旋转支座21、仿形定位夹具22、伺服电机23、夹紧夹具24、夹紧气缸25、滑台气缸3、安装板4、定位组件5、支撑座51、滑动块52、定位块53、仿形槽54、挡片结构55、推动气缸6、滑动座7、夹持结构8、固定块81、夹持块82、夹持槽83、调节螺孔84、预紧枪9、可调限位柱10、机柜11、空间扭力臂12、转动杆121、第一转动臂122、第二转动臂123、气压阀124、导杆125、电枪13、plc控制柜14、控制按钮15、零件预定位机构16、支撑平台161、初步定位夹具162、调整气缸163、调整定位结构164。
具体实施方式
36.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
37.如图1-图6所示，本实用新型的实施例中提出了一种双向自动预紧防松胶螺钉的设备，包括支撑结构1以及安装在所述支撑结构1上的定位机构2，通过定位机构2对扶手产品进行仿形定位以保证在组装过程中不会松动；具体预紧时，主要将铁支架放置在扶手上后先通过预紧固防松胶螺钉对铁支架与扶手之间的相对连接进行相对定位，便于后续通过电枪13进行最终紧固，具体为了解决电枪13在锁紧螺钉后能够确保螺钉旋转到位深度的情况，需要在预紧过程中对预紧的圈数进行一定的一致性固定；由此，在所述支撑结构1上安装有位于所述定位机构2两侧的滑台气缸3以及滑动安装在所述滑台气缸3上的安装板4，所述安装板4上安装有用于定位防松胶螺钉的定位组件5，所述安装板4上还安装有推动气缸6以及滑动安装在所述推动气缸6上的滑动座7，所述滑动座7上安装有夹持结构8以及安装在所述夹持结构8上的预紧枪9；并且在所述预紧枪9的进气管路上设有调压阀，所述推动气缸6上安装有用于调节所述滑动座7移动距离的可调限位柱10；首先，通过滑台气缸3推动安装板4移动后，能够让放置防松胶螺钉的定位组件5定位到铁支架安装孔位置，然后通过推动气缸6动作，让预紧枪9向前滑动将防松胶螺钉进行预紧转动，为了保证每次旋转圈数一致，通过调压阀保证输入气压稳定，让预紧枪9的旋转动力保持一致，同时，通过可调限位柱10预先对旋紧深度进行限定，在预紧枪9移动到位后即停止供气并开始反向退回，从而保证每次旋转的预紧深度一致；在具体预紧过程中，可及时对供气动力进行切断，避免产生意外滑动的情况。具体的，滑台气缸3与推动气缸6都采用滑台与气缸一体化结果，具体可采用十字滚珠导轨，减小摩擦力，提高运行稳定性。
38.通过预紧阶段能够确定预紧圈数，则可在后续通过电枪13进行预紧时能够监测具体的旋转圈数，综合软件算法可以知晓整个螺钉是否旋转到位，例如，整个螺钉旋入需要转动10圈，预紧阶段同一旋转3圈，电枪13紧固阶段则监测是否旋转7圈，如果达到7圈则合格，未达到则不合格。
39.上述预紧阶段均是通过双向横向动作实现操作，而在进行电枪13固定时需要将锁紧位置的角度进行转动，实现露出便于操作并且保证定位状态不会产生变化，通过定位机构2进行定位以及旋转驱动，具体的，定位机构2包括间隔安装在所述支撑结构1上的两个旋
转支座21，两个旋转支座21上转动安装有仿形定位夹具22，其中一个所述旋转支座21上安装有用于转动所述仿形定位夹具22的伺服电机23；所述仿形定位夹具22两侧安装有夹紧夹具24以及用于驱动所述夹紧夹具24动作的夹紧气缸25；通过伺服电机23能够带着仿形定位夹具22进行正90度，负90度角度的转动，从而实现对两侧螺钉进行紧固；并且通过夹紧气缸25带着夹紧夹具24实现扶手固定，保证定位效果。
40.防松胶螺钉在被预紧枪9驱动紧固前，需要先进行定位，以便于安装到目标位置处，具体的，定位组件5包括间隔安装在所述安装板4上的两个支撑座51，两个所述支撑座51上滑动安装有滑动块52以及固定在所述滑动块52上的定位块53，所述定位块53上开设有用于放置防松胶螺钉的仿形槽54，仿形槽54能够确保螺钉按照预定锁紧状态进行放置，在推动气缸6动作时，能够推动滑动块52移动带着定位块53动作，从而能够先对螺钉位置进行移动到目标位置，所述预紧枪9的转动部可伸入所述定位块53驱动防松胶螺钉转动；当预紧枪9进一步移动到位后能够带着螺钉转动并预紧固在扶手上；预紧到位后整体结构向后移动，能够将已经预紧到位的螺钉露出，具体的，在所述定位块53上还转动安装有用于避让防松胶螺钉退出的挡片结构55，向后退出时，两个挡片结构55向外转动让螺钉退出定位块53。
41.预紧枪9通过夹持结构8进行固定安装，具体的所述夹持结构8包括安装在所述滑动座7上的固定块81，所述固定块81上安装有两个夹持块82，两个所述夹持块82上开设有相向的夹持槽83，两个所述夹持块82上设有用于调节所述夹持槽83围合尺寸的调节螺孔84；通过两个夹持槽83对预紧枪9进行固定，并且可以通过调节螺孔84对围合尺寸大小进行调节以确保能够对预紧枪9进行可靠固定。
42.为了便于在预紧操作过程中能够实现移动控制，信号采集反馈，在所述滑台气缸3与所述推动气缸6内均集成安装磁性开关，所述夹紧夹具24内嵌设有用于感应零件的感应传感器，从而能够对移动距离进行检测，并且能够通过感应传感器对铁支架是否放到位进行检测，避免失误预紧。
43.基于上述实施方式，如图5所示，整体设备还包括机柜11，所述支撑结构1固定安装在所述机柜11上，所述机柜11上安装有位于所述支撑结构1一侧的空间扭力臂12以及安装在所述空间扭力臂12上的电枪13，预紧结束后通过将紧固位置翻转到能够操作的角度，通过手动将电枪13移动到操作位置实现紧固操作，并且通过空间扭力臂12对于电枪13的移动角度进行预先限位，确保后续紧固过程中获取的旋转圈数是正确的。
44.其中，如图6所示，所述空间扭力臂12包括转动安装在所述机柜11上的转动杆121，所述转动杆121上滑动安装有第一转动臂122以及转动安装在所述第一转动臂122上的第二转动臂123，所述第二转动臂123固定安装所述电枪13；所述转动杆121上安装有连接所述第一转动臂122且对称设置的两个气压阀124；还包括滑动安装所述第一转动臂122的导杆125；首先，电枪13能够在第二转动臂123带动下相对第一转动臂122进行一定角度转动，并且能够上下移动调节位置，并且通过两个气压阀124对气压值进行调节，保证在紧固过程中能够让电枪13稳定运行，并在运行结束后能够快速复位。
45.上述涉及自动化控制均是通过现有技术中的plc控制柜14进行综合控制，具体如何控制为现有技术，便不再累述；具体的，在所述机柜11上安装有用于综合控制的plc控制柜14以及连接到plc控制柜14的控制按钮15，控制按钮15能够对具体对应操作过程中的动作进行控制。
46.在进行扶手移动到定位机构2上前，可对扶手的放置状态进行调节并初步定位，便于后续直接移动到位，所述机柜11上安装有位于所述支撑结构1一侧的零件预定位机构16；所述零件预定位机构16包括支撑平台161以及安装在所述支撑平台161上的初步定位夹具162，所述支撑平台161上安装有位于所述初步定位夹具162上两侧的调整气缸163以及安装在所述调整气缸163上的调整定位结构164，具体通过调整气缸163与初步定位夹具162配合能够对扶手的摆放位置进行调节，便于实现初步定位，后续可直接抓取扶手到定位机构2上。
47.具体的，所述初步定位夹具162的定位槽与所述仿形定位夹具22的定位槽相同，从而能够进一步确定初步定位是满足后续直接抓取的。
48.在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。
49.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
50.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
51.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。