專(zhuān)利名稱(chēng)：一種螺栓擰緊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺栓擰緊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種螺栓擰緊機(jī)。
背景技術(shù)：
螺栓連接是一種廣泛使用的可拆卸固定連接，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接可靠、裝拆方便 等優(yōu)點(diǎn)，在各種大型、重型的機(jī)電設(shè)備中，螺栓連接得到了廣泛地應(yīng)用。 在水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，其必不可少的部件是用于連接機(jī)架和塔筒的偏航回轉(zhuǎn) 支承，而偏航回轉(zhuǎn)支承與機(jī)架和塔筒的連接均為螺栓連接，并且用于連接的螺栓的數(shù)量非 常多，因而需要按照特定的擰緊順序分多次擰緊。此外，由于偏航回轉(zhuǎn)支承存在負(fù)重大、負(fù) 重多變的特點(diǎn)，因而對(duì)螺栓連接的質(zhì)量也要求很高，要求全部螺栓的擰緊力矩均控制在終 擰力矩的±5%以?xún)?nèi)。 目前業(yè)界通用做法是采用人工手持液壓扳手的方法擰緊螺栓，用記號(hào)筆對(duì)螺栓編
號(hào)并通過(guò)依次畫(huà)標(biāo)記的方法標(biāo)示螺栓的擰緊狀態(tài)。這種方法存在如下缺點(diǎn) 第一，采用人工擰緊的方式效率低，并且由于人工介入過(guò)多易引起失誤進(jìn)而造成
質(zhì)量問(wèn)題。為控制螺栓擰緊質(zhì)量，需要在全部螺栓擰完后逐個(gè)對(duì)每個(gè)螺栓進(jìn)行檢測(cè)，因而也
浪費(fèi)人工物力。 第二，液壓扳手無(wú)法實(shí)時(shí)反饋擰緊力矩值，因而螺栓擰緊的力矩值不易控制，造成 螺栓擰緊的質(zhì)量低、誤差較高。 綜上所述，如何提高螺栓擰緊的效率，并進(jìn)而在提高效率的基礎(chǔ)上提高螺栓擰緊 的質(zhì)量，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為提供一種螺栓擰緊機(jī)，該螺栓擰緊機(jī)一方面能夠提高 螺栓擰緊的效率，另一方面能夠提高螺栓擰緊的質(zhì)量。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種螺栓擰緊機(jī)，包括機(jī)體，所述機(jī)體的末端設(shè) 有擰緊軸裝置；所述螺栓擰緊機(jī)還包括 驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于所述機(jī)體，且與所述擰緊軸裝置連接；
控制裝置，向所述擰緊軸裝置和所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令； 所述控制裝置向所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置按照 擰緊順序運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置；在所述每一個(gè)需擰緊螺栓的位置，所述控制裝 置向所述擰緊軸裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置完成擰緊螺栓動(dòng)作。
優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括徑向驅(qū)動(dòng)裝置和周向驅(qū)動(dòng)裝置； 所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置與所述擰緊軸裝置連接，且驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置沿徑向運(yùn)動(dòng)；
所述周向驅(qū)動(dòng)裝置與所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置連接，且驅(qū)動(dòng)連接在一起的所述徑向驅(qū)動(dòng) 裝置和所述擰緊軸裝置以中心軸為回轉(zhuǎn)中心沿周向運(yùn)動(dòng)； 所述控制裝置向所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置和所述周向驅(qū)動(dòng)裝置中的至少一者發(fā)出指令，從而根據(jù)第一預(yù)定策略驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置按照擰緊順序運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置。
優(yōu)選地，所述第一預(yù)定策略為定義所述中心軸的軸線在平面內(nèi)的投影為圓心，每
一個(gè)螺栓的位置用字母R和字母e標(biāo)定，字母R代表所述螺栓的軸線在所述平面內(nèi)的投影 相對(duì)于所述圓心的距離，字母e代表所述螺栓的軸線在所述平面內(nèi)的投影相對(duì)于設(shè)定的 零位的極角；將標(biāo)定每一個(gè)螺栓的R值和e值均存儲(chǔ)于所述控制裝置中，所述控制裝置根 據(jù)所述標(biāo)定每一個(gè)螺栓的R值和e值并按照擰緊順序驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到每一個(gè) 螺栓的位置。優(yōu)選地，所述擰緊軸裝置沿徑向運(yùn)動(dòng)軌跡的中心線與所述中心軸的軸線相交。
優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括設(shè)于所述擰緊軸裝置和所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置之間的軸 向驅(qū)動(dòng)裝置，在所述控制裝置的控制下，所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)第二預(yù)定策略驅(qū)動(dòng)所述擰 緊軸裝置沿軸向運(yùn)動(dòng)。
優(yōu)選地，所述第二預(yù)定策略為 當(dāng)所述擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置時(shí)，所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所
述擰緊軸裝置下降預(yù)定距離，使得所述擰緊軸裝置浮壓需擰緊螺栓的頭部； 當(dāng)所述擰緊軸裝置完成擰緊螺栓的動(dòng)作后，所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝
置上升所述預(yù)定距離復(fù)位。 優(yōu)選地，所述擰緊軸裝置為電動(dòng)擰緊軸。 優(yōu)選地，所述周向驅(qū)動(dòng)裝置包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)，及與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接的減速器；所述 減速器的輸出端連接有小帶輪，所述中心軸套裝有大帶輪，所述小帶輪和所述大帶輪通過(guò) 皮帶連接。 優(yōu)選地，所述中心軸進(jìn)一步連接有隨其轉(zhuǎn)動(dòng)的徑向安裝梁，所述徑向安裝梁支撐 所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置。 優(yōu)選地，所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置包括徑向電機(jī)和絲桿螺母，所述徑向電機(jī)的輸出端與
所述絲桿螺母的絲桿連接；所述絲桿螺母的螺母支撐所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置。 優(yōu)選地，所述螺母進(jìn)一步連接有移動(dòng)托板，所述移動(dòng)托板支撐所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置。 優(yōu)選地，所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置包括動(dòng)力缸，所述動(dòng)力缸的缸桿與所述電動(dòng)擰緊軸連
接，在所述缸桿的驅(qū)動(dòng)下，所述電動(dòng)擰緊軸沿軸向運(yùn)動(dòng)。 優(yōu)選地，所述動(dòng)力缸進(jìn)一步設(shè)有位置傳感器； 當(dāng)所述電動(dòng)擰緊軸下降所述預(yù)定距離后，所述位置傳感器發(fā)出第一位置信號(hào)，所 述控制裝置根據(jù)該信號(hào)向所述電動(dòng)擰緊軸發(fā)出擰緊螺栓的指令； 當(dāng)所述電動(dòng)擰緊軸上升所述預(yù)定距離復(fù)位后，所述位置傳感器發(fā)出第二位置信 號(hào)，所述控制裝置根據(jù)該信號(hào)向所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)擰緊軸移動(dòng)到下一 個(gè)需擰緊螺栓的位置。 優(yōu)選地，當(dāng)所述電動(dòng)擰緊軸擰緊螺栓的力矩達(dá)到預(yù)定值時(shí)，所述電動(dòng)擰緊軸向所 述控制裝置發(fā)出完成信號(hào)，所述控制裝置根據(jù)該信號(hào)向所述動(dòng)力缸發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)所述電 動(dòng)擰緊軸上升所述預(yù)定距離復(fù)位。 優(yōu)選地，所述缸桿進(jìn)一步通過(guò)擰緊軸固定架與所述電動(dòng)擰緊軸連接。 在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明所提供的螺栓擰緊機(jī)能夠自動(dòng)完成在平面分布的多個(gè)螺栓的擰緊，其具體工作過(guò)程如下 控制裝置向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，從而驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到預(yù)定螺栓的 位置，在該位置，控制裝置向擰緊軸裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置完成擰緊螺栓的動(dòng)作。 在上述位置完成擰緊螺栓的動(dòng)作后，控制裝置根據(jù)預(yù)設(shè)的程序再向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，從 而按照擰緊順序驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)需擰緊螺栓的位置，在該位置，控制裝置再 向擰緊軸裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置再次完成擰緊螺栓的動(dòng)作。重復(fù)上述過(guò)程，驅(qū)動(dòng)裝 置驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置按照擰緊順序運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置，在所述每一個(gè)需擰緊螺 栓的位置，控制裝置控制擰緊軸裝置完成擰緊螺栓的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)了螺栓的自動(dòng)化擰緊。
在上述工作過(guò)程中，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多個(gè)螺栓的自動(dòng)化擰緊，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中采用 手持液壓扳手?jǐn)Q緊的方式，本發(fā)明顯然提高了螺栓擰緊的效率。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，人工 擰緊的方式容易造成擰緊錯(cuò)誤從而引起質(zhì)量問(wèn)題，而本發(fā)明是由控制裝置驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置 自動(dòng)完成螺栓的擰緊動(dòng)作，因而可以顯著減少由于人工操作造成的失誤，進(jìn)而可以有效地 提高螺栓的擰緊質(zhì)量。 綜上所述，本發(fā)明所提供的螺栓擰緊機(jī)既能夠提高螺栓擰緊的效率，又能夠提高 螺栓擰緊的質(zhì)量，且具有較高的智能化水平。


圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例中螺栓擰緊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例中需擰緊螺栓在極坐標(biāo)系中定位的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心為提供一種螺栓擰緊機(jī)，該螺栓擰緊機(jī)一方面能夠提高螺栓擰緊的 效率，另一方面能夠提高螺栓擰緊的質(zhì)量。 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例中螺栓擰緊機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
在一種實(shí)施例中，本發(fā)明所提供的螺栓擰緊機(jī)，包括機(jī)體，所述機(jī)體的末端設(shè)有擰 緊軸裝置。在此，需要指出的是，本實(shí)施例對(duì)于擰緊軸裝置的類(lèi)型不作限制，能夠在控制裝 置1的控制下自動(dòng)完成螺栓擰緊動(dòng)作的各種類(lèi)型的擰緊軸裝置均在本實(shí)施例的保護(hù)范圍 之內(nèi)，比如下文所述的可以顯示力矩值的電動(dòng)擰緊軸5。 所述螺栓擰緊機(jī)還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于所述機(jī)體，且與所述擰緊軸 裝置連接。在此需要說(shuō)明的是，所述驅(qū)動(dòng)裝置既可以全部包括周向驅(qū)動(dòng)裝置2和徑向驅(qū)動(dòng) 裝置3 (此實(shí)施例將在下文詳細(xì)論述)，也可以單純地僅是周向驅(qū)動(dòng)裝置2或者徑向驅(qū)動(dòng)裝 置3。 如圖1所示，所述螺栓擰緊機(jī)還包括控制裝置l，控制裝置用于向所述擰緊軸裝置 和所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令?？刂蒲b置l向所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述 擰緊軸裝置按照擰緊順序運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置；在所述每一個(gè)需擰緊螺栓的位 置，控制裝置1向所述擰緊軸裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置完成擰緊螺栓動(dòng)作。
控制裝置1向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，從而控制驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到預(yù)定螺栓的位置，在該位置，控制裝置1向擰緊軸裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置完成擰緊螺栓的動(dòng)作。 在上述位置完成擰緊螺栓的動(dòng)作后，控制裝置1根據(jù)預(yù)設(shè)的程序再向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令， 從而按照擰緊順序驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)需擰緊螺栓的位置，在該位置，控制裝置1 再向擰緊軸裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置再次完成擰緊螺栓的動(dòng)作。重復(fù)上述過(guò)程，驅(qū)動(dòng) 裝置驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置按照擰緊順序運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置，在所述每一個(gè)需擰緊 螺栓的位置，控制裝置1控制擰緊軸裝置完成擰緊螺栓的動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)了螺栓的自動(dòng)化 擰緊。 在上述工作過(guò)程中，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多個(gè)螺栓的自動(dòng)化擰緊，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中采用 手持液壓扳手?jǐn)Q緊的方式，本發(fā)明顯然提高了螺栓擰緊的效率。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中，人工 擰緊的方式容易造成擰緊錯(cuò)誤從而引起質(zhì)量問(wèn)題，而本發(fā)明是由控制裝置驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置 自動(dòng)完成螺栓的擰緊動(dòng)作，并且按照預(yù)設(shè)順序擰緊，因而可以顯著減少由于人工操作造成 的失誤，進(jìn)而可以有效地提高螺栓的擰緊質(zhì)量，并且不會(huì)造成漏擰事故。 在上述實(shí)施例中，我們可以對(duì)所述驅(qū)動(dòng)裝置做出進(jìn)一步設(shè)置。具體地，如上文所 述，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括徑向驅(qū)動(dòng)裝置3和周向驅(qū)動(dòng)裝置2。 徑向驅(qū)動(dòng)裝置3與所述擰緊軸裝置連接，且驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置沿徑向運(yùn)動(dòng)。在 該實(shí)施例中，對(duì)于徑向驅(qū)動(dòng)裝置3的類(lèi)型不作限制，因而能夠驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置沿直線移動(dòng) 的設(shè)備和裝置均應(yīng)該在本實(shí)施例的保護(hù)范圍之內(nèi)，比如可以采用下文中所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲 桿的裝置，當(dāng)然，其他類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)裝置，比如公知的氣缸或油缸，也能實(shí)現(xiàn)直線移動(dòng)的功能。
周向驅(qū)動(dòng)裝置2設(shè)有中心軸21，周向驅(qū)動(dòng)裝置2能夠驅(qū)動(dòng)中心軸21轉(zhuǎn)動(dòng)，中心軸 21連接徑向驅(qū)動(dòng)裝置3，隨著中心軸21轉(zhuǎn)動(dòng)，連接在一起的徑向驅(qū)動(dòng)裝置3和擰緊軸裝置 發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。在此，需要說(shuō)明的是，在上文中，擰緊軸裝置沿徑向運(yùn)動(dòng)和沿周向轉(zhuǎn)動(dòng)的基準(zhǔn)軸 為中心軸21。 控制裝置1向徑向驅(qū)動(dòng)裝置3和周向驅(qū)動(dòng)裝置2中的至少一者發(fā)出指令，從而根 據(jù)第一預(yù)定策略驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置按照擰緊順序運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置。在 此，需要說(shuō)明的是，當(dāng)螺栓在平面內(nèi)的分布比較有規(guī)律時(shí)，比如單純地沿圓周分布，此時(shí)擰 緊軸裝置沿徑向運(yùn)動(dòng)到預(yù)定圓周后，控制裝置1僅僅向周向驅(qū)動(dòng)裝置2發(fā)出指令，擰緊軸裝 置便可運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)螺栓所在的位置；但是，當(dāng)螺栓在平面內(nèi)的分布沒(méi)有規(guī)律或者規(guī)律性 不明顯時(shí)，此時(shí)控制裝置1有可能需要同時(shí)或者先后向徑向驅(qū)動(dòng)裝置3和周向驅(qū)動(dòng)裝置2 發(fā)出指令，從而驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置由一個(gè)螺栓所在的位置移動(dòng)到下一個(gè)螺栓所在的位置。
由上可知，本實(shí)施例所述提供的螺栓擰緊機(jī)既能驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置沿直線移動(dòng)，也 能驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，因而可以驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到平面內(nèi)的任意一點(diǎn)，完成螺 栓的擰緊動(dòng)作。顯然，本實(shí)施例所提供的螺栓擰緊機(jī)在保證擰緊效率和擰緊質(zhì)量的基礎(chǔ)上， 提高了螺栓擰緊機(jī)的適應(yīng)性，即既可適用于擰緊規(guī)律性分布的螺栓，也可適用于擰緊不規(guī) 律性分布的螺栓。 請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例中需擰緊螺栓在極坐標(biāo)系中定位的示意圖。
此外，在上述實(shí)施例中，如圖2所示，所述第一預(yù)定策略為定義中心軸21的軸線 在平面內(nèi)的投影為圓心O，每一個(gè)螺栓的位置用字母R和字母e標(biāo)定，字母R為半徑，代表
所述螺栓的軸線在所述平面內(nèi)的投影相對(duì)于圓心o的距離，字母e為極角，代表所述螺栓
的軸線在所述平面內(nèi)的投影相對(duì)于設(shè)定的零位的極角；如圖2所示，其中一個(gè)螺栓的的極角為e ，半徑為R，另一個(gè)螺栓的極角為e'，半徑為R';將標(biāo)定每一個(gè)螺栓的R值和e 值均存儲(chǔ)于控制裝置i中，控制裝置i根據(jù)所述標(biāo)定每一個(gè)螺栓的R值和e值并按照擰緊 順序驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)螺栓的位置。 顯然，上述第一預(yù)定策略能夠比較容易地定位螺栓在平面內(nèi)的位置，因而簡(jiǎn)單方 便，易于操作。當(dāng)然，定位螺栓在平面內(nèi)的位置不是必須采用上述第一預(yù)定策略的極坐標(biāo) 系，顯然，在平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系，在該直角坐標(biāo)系內(nèi)定位螺栓的位置也是可以的。 具體地，在上述任一種包括徑向驅(qū)動(dòng)裝置3和周向驅(qū)動(dòng)裝置2的實(shí)施例中，可以進(jìn) 一步設(shè)定所述擰緊軸裝置沿徑向運(yùn)動(dòng)軌跡的中心線與中心軸21的軸線相交。這種設(shè)置方
式，能夠比較方便驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到預(yù)定螺栓所在的位置。當(dāng)然，所述擰緊軸裝置沿徑
向運(yùn)動(dòng)軌跡的中心線與中心軸21的軸線不相交，此時(shí)也能解決技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。
如圖1所示，所述驅(qū)動(dòng)裝置還可以進(jìn)一步包括設(shè)于所述擰緊軸裝置和徑向驅(qū)動(dòng)裝 置3之間的軸向驅(qū)動(dòng)裝置4，在控制裝置1的控制下，軸向驅(qū)動(dòng)裝置4根據(jù)第二預(yù)定策略驅(qū) 動(dòng)所述擰緊軸裝置沿軸向運(yùn)動(dòng)。在此實(shí)施例中，對(duì)于軸向驅(qū)動(dòng)裝置4的類(lèi)型不作限制，因而 任意一種能夠驅(qū)動(dòng)擰緊軸裝置沿中心軸21的軸向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置均在本實(shí)施例的保護(hù)范 圍之內(nèi)。 具體地，所述第二預(yù)定策略為當(dāng)所述擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位 置時(shí)，軸向驅(qū)動(dòng)裝置4驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置下降預(yù)定距離，使得所述擰緊軸裝置浮壓需擰 緊螺栓的頭部；當(dāng)所述擰緊軸裝置完成擰緊螺栓的動(dòng)作后，軸向驅(qū)動(dòng)裝置4驅(qū)動(dòng)所述擰緊 軸裝置上升所述預(yù)定距離復(fù)位。 請(qǐng)參考圖l，在上述任一種實(shí)施例中，擰緊軸裝置具體可以為電動(dòng)擰緊軸5。采用 電動(dòng)擰緊軸5能夠精確控制擰緊力矩并實(shí)時(shí)顯示力矩值，只需要定時(shí)對(duì)電動(dòng)擰緊軸5進(jìn)行 標(biāo)定，擰緊后的螺栓就不需要再次檢測(cè)擰緊力矩。顯然，電動(dòng)擰緊軸5能夠使得螺栓按照預(yù) 設(shè)力矩?cái)Q緊，因而能進(jìn)一步提高螺栓的擰緊質(zhì)量，并且擰緊后的螺栓不再需要再次檢測(cè)擰 緊力矩，因而也節(jié)省了人力物力。 如圖1所示，電動(dòng)擰緊軸5包括擰緊主軸51、擰緊軸伸縮段52和套筒53，當(dāng)電動(dòng) 擰緊軸5在軸向驅(qū)動(dòng)裝置4的驅(qū)動(dòng)下下降預(yù)定距離后，擰緊軸伸縮段52被壓縮，使得套筒 53在擰緊軸伸縮段52內(nèi)的彈簧的作用下浮壓在螺栓頭部，隨著擰緊主軸51帶動(dòng)套筒53緩 慢旋轉(zhuǎn)，依靠擰緊軸伸縮段52內(nèi)彈簧的作用，套筒53可以順利地套入螺栓的頭部，此時(shí)擰 緊主軸51便可在控制裝置1的控制下完成擰緊螺栓動(dòng)作。在此，需要說(shuō)明的是，套筒53的 形狀根據(jù)螺栓頭部的形狀確定，套筒53應(yīng)該總是具有與螺栓頭部夾持輪廓相對(duì)應(yīng)的輪廓。
在上述包括周向驅(qū)動(dòng)裝置2的任一種實(shí)施例中，可以對(duì)周向驅(qū)動(dòng)裝置2做出具體 設(shè)置。如圖l所示，周向驅(qū)動(dòng)裝置2包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)22，及與旋轉(zhuǎn)電機(jī)22連接的減速器23 ; 減速器23的輸出端連接有小帶輪24，中心軸21套裝有大帶輪25，小帶輪24和大帶輪25 通過(guò)皮帶連接。控制裝置1根據(jù)程序控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)22運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)22經(jīng)過(guò)減速器23減 速后輸出扭矩，小帶輪24、皮帶和大帶輪25將扭矩傳遞給中心軸21，驅(qū)動(dòng)中心軸21旋轉(zhuǎn)。 在此需要說(shuō)明的是，驅(qū)動(dòng)中心軸21旋轉(zhuǎn)不僅僅限于帶傳動(dòng)方式，公知的其他傳動(dòng)方式，比 如齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和渦輪蝸桿傳動(dòng)也均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。 在上述實(shí)施例中，中心軸21進(jìn)一步連接有隨其轉(zhuǎn)動(dòng)的徑向安裝梁61，徑向安裝梁 61支撐徑向驅(qū)動(dòng)裝置3，由于徑向驅(qū)動(dòng)裝置3支撐有軸向驅(qū)動(dòng)裝置4，軸向驅(qū)動(dòng)裝置4與電
8動(dòng)擰緊軸5固定連接，因而徑向安裝梁61同時(shí)支撐徑向驅(qū)動(dòng)裝置3、軸向驅(qū)動(dòng)裝置4和電動(dòng) 擰緊軸5。中心軸21帶動(dòng)徑向安裝梁61旋轉(zhuǎn)，所以徑向安裝梁61上支撐的所有的部件均 隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，這種設(shè)置方式比較方便地實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)擰緊軸5的旋轉(zhuǎn)。 如圖1所示，在徑向安裝梁61上支撐有徑向驅(qū)動(dòng)裝置3，徑向驅(qū)動(dòng)裝置3可以包括 徑向電機(jī)31和絲桿螺母32，徑向電機(jī)31的輸出端與絲桿螺母32的絲桿連接；絲桿螺母32 的螺母支撐軸向驅(qū)動(dòng)裝置4。控制裝置1根據(jù)程序控制徑向電機(jī)31轉(zhuǎn)動(dòng)，徑向電機(jī)31帶動(dòng) 絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)與絲桿相配合的螺母發(fā)生直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)軸向驅(qū)動(dòng)裝置4，進(jìn)而帶動(dòng)電 動(dòng)擰緊軸5沿徑向運(yùn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠比較方便地實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)擰緊軸5沿徑向運(yùn)動(dòng)， 且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低。 進(jìn)一步地，如圖1所示，所述螺母進(jìn)一步連接有移動(dòng)托板62，移動(dòng)托板62支撐軸向 驅(qū)動(dòng)裝置4。絲桿螺母32的螺母帶動(dòng)移動(dòng)托板62運(yùn)動(dòng)，安裝在移動(dòng)托板62上的部件均隨 其移動(dòng)。本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)移動(dòng)托板62在徑向安裝梁61上移動(dòng)的機(jī)構(gòu)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲桿的裝 置，但不限于此，顯然，公知的液壓缸或者氣缸也可以實(shí)現(xiàn)直線移動(dòng)功能。
此外，在上述任一種包括軸向驅(qū)動(dòng)裝置4的實(shí)施例中，我們還可以對(duì)軸向驅(qū)動(dòng)裝 置4做出具體設(shè)置。具體地，如圖1所示，軸向驅(qū)動(dòng)裝置4包括動(dòng)力缸41，動(dòng)力缸41的缸桿 與電動(dòng)擰緊軸5連接，在所述缸桿的驅(qū)動(dòng)下，電動(dòng)擰緊軸5沿軸向運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步地，如圖1 所示，所述缸桿可以進(jìn)一步通過(guò)擰緊軸固定架42與所述電動(dòng)擰緊軸5連接。動(dòng)力缸41具 體可以為氣缸，當(dāng)然液壓缸也能實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，因而也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
如圖1所示，所述氣缸在控制裝置1的控制下動(dòng)作，缸桿伸縮，通過(guò)擰緊軸固定架 42帶動(dòng)電動(dòng)擰緊軸5上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)擰緊軸5對(duì)正需擰緊的螺栓后，所述氣缸啟動(dòng)，帶動(dòng) 電動(dòng)擰緊軸5下降預(yù)定距離，使得電動(dòng)擰緊軸5的套筒53浮壓在螺栓頭部上。
具體地，可以在動(dòng)力缸41上進(jìn)一步設(shè)置位置傳感器，當(dāng)電動(dòng)擰緊軸5下降所述預(yù) 定距離后，所述位置傳感器發(fā)出第一位置信號(hào)，控制裝置1根據(jù)該信號(hào)向電動(dòng)擰緊軸5發(fā)出 擰緊螺栓的指令；當(dāng)電動(dòng)擰緊軸5上升所述預(yù)定距離復(fù)位后，所述位置傳感器發(fā)出第二位 置信號(hào)，控制裝置1根據(jù)該信號(hào)向所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)擰緊軸5移動(dòng)到下一個(gè) 需擰緊螺栓的位置。顯然，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較方便地實(shí)現(xiàn)了下降動(dòng)作和擰緊動(dòng)作之間的銜 接，以及上升動(dòng)作與周向驅(qū)動(dòng)動(dòng)作或者徑向驅(qū)動(dòng)動(dòng)作之間的銜接，且簡(jiǎn)單方便，成本較低。
進(jìn)一步地，電動(dòng)擰緊軸5具有內(nèi)置的控制器，該控制器可以實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的擰緊 力矩值，并反饋給控制裝置1。當(dāng)電動(dòng)擰緊軸5擰緊螺栓的力矩達(dá)到預(yù)定值時(shí)，所述控制器 向控制裝置1發(fā)出完成信號(hào)，控制裝置1根據(jù)該信號(hào)向動(dòng)力缸41發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)擰緊 軸5上升所述預(yù)定距離復(fù)位。當(dāng)所述控制器實(shí)時(shí)采集的擰緊力矩值發(fā)生異常時(shí)，即擰緊發(fā) 生錯(cuò)誤時(shí)，所述控制器向控制裝置1發(fā)出報(bào)警信號(hào)，控制裝置1采取斷電等相應(yīng)措施。
此外，如圖1所示，控制裝置1與旋轉(zhuǎn)電機(jī)22之間通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)電纜71連接，控制 裝置1與徑向電機(jī)31之間通過(guò)徑向電機(jī)電纜72連接，控制裝置1與電動(dòng)擰緊軸5之間通 過(guò)擰緊軸控制電纜73連接，最后，控制裝置1與動(dòng)力缸41之間還設(shè)有位置傳感器電纜74。
最后，需要指出的是，在上述任一種實(shí)施例中，我們對(duì)于擰緊軸裝置的數(shù)量和徑向 驅(qū)動(dòng)裝置3的數(shù)量并沒(méi)有做出限制，因而包括任意數(shù)量的擰緊軸裝置和徑向驅(qū)動(dòng)裝置3的 螺栓擰緊機(jī)均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。附圖l所顯示的單頭螺栓擰緊機(jī)僅僅是本發(fā)明的 一種具體實(shí)施例，顯然并不能作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，因而，包括多個(gè)擰緊軸裝置和徑向驅(qū)動(dòng)裝置的多頭螺栓擰緊機(jī)也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。 以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種螺栓擰緊機(jī)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例 對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方 法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的 前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的 保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種螺栓擰緊機(jī)，包括機(jī)體，所述機(jī)體的末端設(shè)有擰緊軸裝置；其特征在于，所述螺栓擰緊機(jī)還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于所述機(jī)體，且與所述擰緊軸裝置連接；控制裝置(1)，向所述擰緊軸裝置和所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令；所述控制裝置(1)向所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置按照擰緊順序運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置；在所述每一個(gè)需擰緊螺栓的位置，所述控制裝置(1)向所述擰緊軸裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置完成擰緊螺栓動(dòng)作。
2. 如權(quán)利要求l所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括徑向驅(qū)動(dòng)裝置(3) 和周向驅(qū)動(dòng)裝置(2);所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置(3)與所述擰緊軸裝置連接，且驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置沿徑向運(yùn)動(dòng)； 所述周向驅(qū)動(dòng)裝置(2)與所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置(3)連接，且驅(qū)動(dòng)連接在一起的所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置(3)和所述擰緊軸裝置以中心軸(21)為回轉(zhuǎn)中心沿周向運(yùn)動(dòng)；所述控制裝置(1)向所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置(3)和所述周向驅(qū)動(dòng)裝置(2)中的至少一者發(fā)出指令，從而根據(jù)第一預(yù)定策略驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置按照擰緊順序運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置。
3. 如權(quán)利要求2所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述第一預(yù)定策略為定義所述中心 軸(21)的軸線在平面內(nèi)的投影為圓心(O)，每一個(gè)螺栓的位置用字母R和字母e標(biāo)定，字 母R代表所述螺栓的軸線在所述平面內(nèi)的投影相對(duì)于所述圓心(0)的距離，字母9代表所 述螺栓的軸線在所述平面內(nèi)的投影相對(duì)于設(shè)定的零位的極角；將標(biāo)定每一個(gè)螺栓的R值和e值均存儲(chǔ)于所述控制裝置(l)中，所述控制裝置(l)根據(jù)所述標(biāo)定每一個(gè)螺栓的R值和 e值并按照擰緊順序驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)螺栓的位置。
4. 如權(quán)利要求3所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述擰緊軸裝置沿徑向運(yùn)動(dòng)軌跡的 中心線與所述中心軸(21)的軸線相交。
5. 如權(quán)利要求4所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括設(shè)于所述擰緊 軸裝置和所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置(3)之間的軸向驅(qū)動(dòng)裝置(4)，在所述控制裝置(1)的控制下， 所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置(4)根據(jù)第二預(yù)定策略驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置沿軸向運(yùn)動(dòng)。
6. 如權(quán)利要求5所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述第二預(yù)定策略為 當(dāng)所述擰緊軸裝置運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置時(shí)，所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置(4)驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置下降預(yù)定距離，使得所述擰緊軸裝置浮壓需擰緊螺栓的頭部；當(dāng)所述擰緊軸裝置完成擰緊螺栓的動(dòng)作后，所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置(4)驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝 置上升所述預(yù)定距離復(fù)位。
7. 如權(quán)利要求6所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述擰緊軸裝置為電動(dòng)擰緊軸(5)。
8. 如權(quán)利要求7所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述周向驅(qū)動(dòng)裝置(2)包括旋轉(zhuǎn)電 機(jī)(22)，及與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(22)連接的減速器(23);所述減速器(23)的輸出端連接有小 帶輪(24)，所述中心軸(21)套裝有大帶輪(25)，所述小帶輪(24)和所述大帶輪(25)通過(guò) 皮帶連接。
9. 如權(quán)利要求8所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述中心軸(21)進(jìn)一步連接有隨其 轉(zhuǎn)動(dòng)的徑向安裝梁(61)，所述徑向安裝梁(61)支撐所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置(3)。
10. 如權(quán)利要求9所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述徑向驅(qū)動(dòng)裝置(3)包括徑向電機(jī)(31)和絲桿螺母(32)，所述徑向電機(jī)(31)的輸出端與所述絲桿螺母(32)的絲桿連接； 所述絲桿螺母(32)的螺母支撐所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置(4)。
11. 如權(quán)利要求io所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述螺母進(jìn)一步連接有移動(dòng)托板(62)，所述移動(dòng)托板(62)支撐所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置(4)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述軸向驅(qū)動(dòng)裝置(4)包括動(dòng)力缸 (41)，所述動(dòng)力缸(41)的缸桿與所述電動(dòng)擰緊軸(5)連接，在所述缸桿的驅(qū)動(dòng)下，所述電動(dòng) 擰緊軸(5)沿軸向運(yùn)動(dòng)。
13. 如權(quán)利要求12所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述動(dòng)力缸(41)進(jìn)一步設(shè)有位置 傳感器；當(dāng)所述電動(dòng)擰緊軸(5)下降所述預(yù)定距離后，所述位置傳感器發(fā)出第一位置信號(hào)，所 述控制裝置(1)根據(jù)該信號(hào)向所述電動(dòng)擰緊軸(5)發(fā)出擰緊螺栓的指令；當(dāng)所述電動(dòng)擰緊軸(5)上升所述預(yù)定距離復(fù)位后，所述位置傳感器發(fā)出第二位置信 號(hào)，所述控制裝置(1)根據(jù)該信號(hào)向所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)擰緊軸(5)移動(dòng) 到下一個(gè)需擰緊螺栓的位置。
14. 如權(quán)利要求13所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，當(dāng)所述電動(dòng)擰緊軸(5)擰緊螺栓的 力矩達(dá)到預(yù)定值時(shí)，所述電動(dòng)擰緊軸(5)向所述控制裝置(1)發(fā)出完成信號(hào)，所述控制裝置 (1)根據(jù)該信號(hào)向所述動(dòng)力缸(41)發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)擰緊軸(5)上升所述預(yù)定距離 復(fù)位。
15. 如權(quán)利要求12至14任一項(xiàng)所述的螺栓擰緊機(jī)，其特征在于，所述缸桿進(jìn)一步通過(guò) 擰緊軸固定架(42)與所述電動(dòng)擰緊軸(5)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種螺栓擰緊機(jī)，包括機(jī)體，所述機(jī)體的末端設(shè)有擰緊軸裝置；所述螺栓擰緊機(jī)還包括驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)于所述機(jī)體，且與所述擰緊軸裝置連接；控制裝置(1)，向所述擰緊軸裝置和所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令；所述控制裝置(1)向所述驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出指令，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置按照擰緊順序運(yùn)動(dòng)到每一個(gè)需擰緊螺栓的位置；在所述每一個(gè)需擰緊螺栓的位置，所述控制裝置(1)向所述擰緊軸裝置發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)所述擰緊軸裝置完成擰緊螺栓動(dòng)作。該螺栓擰緊機(jī)一方面能夠提高螺栓擰緊的效率，另一方面能夠提高螺栓擰緊的質(zhì)量，且具有較高的智能化水平。
文檔編號(hào)B23P19/06GK101722417SQ201010113070
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者彭建軍, 楊必勝, 皮道明, 魏振山 申請(qǐng)人:三一電氣有限責(zé)任公司