專利名稱：螺栓自動(dòng)緊固裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及緊固件連接技術(shù)領(lǐng)域，具體說涉及一種對(duì)車身前保險(xiǎn)杠螺栓進(jìn)行自動(dòng)緊固的裝置。
背景技術(shù)：
保險(xiǎn)杠是汽車車身的重要安全部件，白車身與保險(xiǎn)杠的連接固定質(zhì)量直接影響整車的安全性能。由于售后維修的方便性要求，大部分白車身與鋼制或者鋁制前保險(xiǎn)杠的連接一般采用螺栓緊固連接而非焊接，可參見圖1，為前保險(xiǎn)杠螺栓自動(dòng)緊固后的零件總成，內(nèi)側(cè)共4個(gè)螺栓10’將車身前保險(xiǎn)杠與前縱梁連接在一起，一邊兩個(gè)，緊固方向?yàn)檠剀嚿淼膟向。每個(gè)螺栓扭矩值很高，可達(dá)lOONm，并且扭矩穩(wěn)定性控制要求和精度要求很高。傳統(tǒng)制造工藝一般為人工使用扭矩槍對(duì)螺栓進(jìn)行緊固，容易產(chǎn)生如下問題:I)由于人員操作姿勢(shì)不穩(wěn)定，從而容易產(chǎn)生螺絲滑牙，扭矩不到位等缺陷，影響連接質(zhì)量，需要增加下線返修工作，對(duì)生產(chǎn)線正常生產(chǎn)也帶來很大沖擊。2)人工打螺栓時(shí)，由于保險(xiǎn)杠螺栓的位置比較低，操作人員打螺栓時(shí)要長時(shí)間彎腰，造成人機(jī)工程差，而采用在操作平臺(tái)上做一些低位解決人機(jī)問題，則對(duì)人員走動(dòng)時(shí)的安全性帶來問題。3)人工緊固螺栓的過程只能按照特定的對(duì)零件兩側(cè)的螺栓順序逐一進(jìn)行緊固，在緊固的過程中零件會(huì)向先緊固的一側(cè)靠緊，而在未緊固一側(cè)產(chǎn)生間隙，則有間隙的一側(cè)螺栓緊固后會(huì)有預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生，導(dǎo)致螺栓打緊后放置一段時(shí)間扭矩出現(xiàn)嚴(yán)重衰減，不能達(dá)到扭矩要求，需要進(jìn)行二次返修。
4)扭矩質(zhì)量靠人員定期使用定扭扳手檢查，不能實(shí)時(shí)監(jiān)控扭矩狀態(tài)?；谏鲜鰩c(diǎn)問題，采用新的制造設(shè)備提高白車身與前保險(xiǎn)杠螺栓連接質(zhì)量的同時(shí)解決工位的人機(jī)工程問題十分必要。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述的使用手工擰緊螺栓，扭矩不穩(wěn)定，提供一種螺栓緊固裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。一種螺栓自動(dòng)緊固裝置，包括至少一對(duì)支架，所述一對(duì)支架分別為第一支架和第二支架，所述第一支架上設(shè)第一驅(qū)動(dòng)裝置和第一導(dǎo)向件，所述第二支架上設(shè)第二驅(qū)動(dòng)裝置和第二導(dǎo)向件，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接第一扭矩槍裝置，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接第二扭矩槍裝置，所述第一扭矩槍裝置的槍頭連接所述第一導(dǎo)向件，所述第二扭矩槍裝置的槍頭連接所述第二導(dǎo)向件。優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第一氣缸和第二氣缸，所述第一氣缸的輸出端包括第一活塞桿，所述第二氣缸的輸出端包括第二活塞桿，所述第一活塞桿、所述第二活塞桿各沿平行于螺栓緊固方向的方向移動(dòng)且所述第一活塞桿的移動(dòng)方向與所述第二活塞桿的移動(dòng)方向反向。采用氣缸聯(lián)動(dòng)提供扭矩，解決車身前保螺栓緊固人機(jī)安全問題，提高扭矩穩(wěn)定性。優(yōu)選地，所述第一扭矩槍裝置是可移動(dòng)的，所述第一扭矩槍裝置的槍頭移動(dòng)方向與第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端的移動(dòng)方向平行；所述第二扭矩槍裝置是可移動(dòng)的，所述第二扭矩槍裝置的槍頭移動(dòng)方向與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端的移動(dòng)方向平行。優(yōu)選地，所述第一活塞桿與第一聯(lián)接模塊的一端固定連接，所述第一聯(lián)接模塊的另一端與所述第一扭矩槍裝置的柄部固定連接；所述第二活塞桿與第二聯(lián)接模塊的一端固定連接，所述第二聯(lián)接模塊的另一端與所述第二扭矩槍裝置的柄部連接。優(yōu)選地，所述第一導(dǎo)向件上設(shè)有所述第一扭矩槍裝置的槍頭穿過的側(cè)孔，以及放置螺栓的導(dǎo)向槽；所述第二導(dǎo)向件上設(shè)有所述第二扭矩槍裝置的槍頭穿過的側(cè)孔，以及放置螺栓的導(dǎo)向槽。優(yōu)選地，所述第一扭矩槍裝置包括第一、第二扭矩槍，所述第二扭矩槍裝置包括第三、第四扭矩槍。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)裝置均連接控制裝置。優(yōu)選地，所述控制裝置為PLC系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述第一、第二扭矩槍裝置均采用電動(dòng)扭矩槍。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型包括如下有益效果:1)可以使用自動(dòng)設(shè)備來完成前保險(xiǎn)杠的螺栓擰緊，節(jié)省人員、提高生產(chǎn)效率，質(zhì)量更可靠。2)手工安裝螺栓，設(shè)備自動(dòng)擰緊螺栓，完全解決人機(jī)工程問題和安全隱患問題，同時(shí)最終的靜態(tài)扭矩穩(wěn)定。3)通過PLC控制，實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)Q緊后螺栓扭矩值，如果未達(dá)標(biāo)，系統(tǒng)會(huì)提示報(bào)錯(cuò)，操作人員能夠馬上操作設(shè)備復(fù)扳螺栓或者及時(shí)下線，確 保產(chǎn)品質(zhì)量，為整車的安全性能提供保障。4)由于左右氣缸同時(shí)運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)扭矩槍可對(duì)前保的左右兩側(cè)螺栓同時(shí)打緊，防止因順序打緊產(chǎn)生的扭矩衰減，很好的保證了最終產(chǎn)品質(zhì)量。
參照附圖，本實(shí)用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中:圖1示出為現(xiàn)有技術(shù)中前保險(xiǎn)杠螺栓自動(dòng)緊固完成后的零件總成；圖2示出為本實(shí)用新型涉及的螺栓自動(dòng)緊固裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 — 7示出為本實(shí)用新型涉及的螺栓自動(dòng)緊固裝置的操作流程。
具體實(shí)施方式
為幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠確切地理解本實(shí)用新型要求保護(hù)的主題，
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。參見圖2，為本實(shí)用新型涉及的螺栓自動(dòng)緊固裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。包括至少一對(duì)支架11、12，所述一對(duì)支架11、12分別為第一支架11和第二支架12，所述第一支架11、第二支架12上對(duì)稱地設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置和導(dǎo)向件41、42，所述驅(qū)動(dòng)裝置可以是由氣動(dòng)、液壓等驅(qū)動(dòng)，分別為第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述導(dǎo)向件41、42分別為第一導(dǎo)向件41和第二導(dǎo)向件42，即:所述第一支架11上設(shè)有第一驅(qū)動(dòng)裝置和第一導(dǎo)向件41，所述第二支架12上設(shè)有第二驅(qū)動(dòng)裝置和所述導(dǎo)向件42，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接第一扭矩槍裝置51，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接第二扭矩槍裝置52，所述第一扭矩槍裝置51的槍頭511連接所述第一導(dǎo)向件41，所述第二扭矩槍裝置52的槍頭521連接所述第二導(dǎo)向件42。本實(shí)用新型通過螺栓緊固裝置可同時(shí)對(duì)兩側(cè)的螺栓同時(shí)加固，消除了兩側(cè)螺栓受力不均的缺陷。優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)裝置為氣缸驅(qū)動(dòng)，所述氣缸21、22分別為第一氣缸21和第二氣缸22,所述第一氣缸21的輸出端包括第一活塞桿31,所述第二氣缸22的輸出端包括第二活塞桿32，所述第一活塞桿31、所述第二活塞桿32各沿平行于螺栓緊固方向的方向(即y向)移動(dòng)。所述第一、第二扭矩槍裝置51、52是可移動(dòng)的,所述第一、第二扭矩槍裝置51、52的槍頭511、521移動(dòng)方向也是隨各螺栓緊固方向,所述第一活塞桿31的移動(dòng)方向與所述第二活塞桿32的移動(dòng)方向反向。由于對(duì)四個(gè)螺栓進(jìn)行緊固，所述第一扭矩槍裝置51包括第一、第二扭矩槍531、532，所述第二扭矩槍裝置52包括第三、第四扭矩槍533、534。扭矩槍包括槍頭和柄部。所述槍頭和柄部相互間呈直角。所述第一活塞桿31與第一聯(lián)接模塊61的一端固定連接，所述第一聯(lián)接模塊61的另一端與所述第一扭矩槍裝置51的柄部512固定連接；所述第二活塞桿32與第二聯(lián)接模塊62的一端固定連接，所述第二聯(lián)接模塊的另一端與所述第二扭矩槍裝置52的柄部522連接。所述第一導(dǎo)向件41上設(shè)有所述第一扭矩槍裝置51的槍頭511穿過的側(cè)孔，以及放置螺栓的導(dǎo)向槽，由于是對(duì)兩個(gè)螺栓進(jìn)行緊固，所述側(cè)孔分別為第一側(cè)孔411和第二側(cè)孔412。所述導(dǎo)向槽為第一導(dǎo)向槽413和第二導(dǎo)向槽414。第一扭矩槍531穿過第一側(cè)孔411，并可沿著第一導(dǎo)向槽413移動(dòng)，這樣就能把在第一導(dǎo)向槽413上的螺栓緊固到車身上。第二扭矩槍532、第二側(cè)孔412、和第二導(dǎo)向槽414的工作原理是同樣的。所述第二導(dǎo)向件42上設(shè)有所述第二扭矩槍裝置52的槍頭521穿過的側(cè)孔，以及放置螺栓的導(dǎo)向槽。所述側(cè)孔分別為第三側(cè)孔(圖中未示出)和第四側(cè)孔(圖中未示出)。所述導(dǎo)向槽為第三導(dǎo)向槽(圖中未不出)和第四導(dǎo)向槽(圖中未不出)。它們的工作關(guān)系也和第一扭矩槍531、第一側(cè)孔411、和第一導(dǎo)向槽413 —樣，在此不贅述。另外，所述驅(qū)動(dòng)裝置均連接控制裝置，所述控制裝置可以是各種可編程控制系統(tǒng)，優(yōu)選地為PLC系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)扭矩值，并對(duì)扭矩超差的情況進(jìn)行報(bào)警，省去人工檢查及返修的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。同時(shí)，氣缸驅(qū)動(dòng)裝置可以根據(jù)控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)反饋，自動(dòng)控制扭矩槍緊固過程，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)扭矩控制。本實(shí)用新型采用電動(dòng)扭矩槍、氣缸聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)左右兩側(cè)螺栓的同時(shí)緊固，減小兩側(cè)配合的不均勻性，防止出現(xiàn)扭矩衰減，并通過PLC對(duì)產(chǎn)品最終扭矩進(jìn)行質(zhì)量檢查和反饋，避免缺陷產(chǎn)品的產(chǎn)生。本實(shí)用新型涉及的前保險(xiǎn)杠螺栓自動(dòng)緊固裝置具體螺栓7打緊實(shí)施操作流程、過程原理如附圖3至圖7所示。具體操作如下:步驟1:操作人員將前保螺栓7手工安裝至各螺栓導(dǎo)向槽，由集成式零件定位工裝完成螺栓7及零件的定位(圖3)。
步驟2:操作人員將車身井字梁8及前保險(xiǎn)杠零件9安放至集成式零件定位工裝進(jìn)行定位(圖4)。[0036]步驟3-4:操作工按動(dòng)控制按鈕，工裝定位機(jī)構(gòu)夾緊，前保險(xiǎn)杠螺栓自動(dòng)緊固裝置中的氣缸通過氣缸活塞將氣壓轉(zhuǎn)化活塞桿的直線運(yùn)動(dòng)，通過聯(lián)結(jié)模塊帶動(dòng)電動(dòng)扭矩槍靠近預(yù)先放置在螺栓導(dǎo)向槽中的螺栓，通過PLC控制通過電動(dòng)扭矩槍將螺栓旋進(jìn)前保險(xiǎn)杠零件，實(shí)現(xiàn)前保險(xiǎn)杠螺栓自動(dòng)緊固(圖5 - 6)。步驟5:前保險(xiǎn)杠螺栓自動(dòng)緊固裝置打緊螺栓后自動(dòng)返回至初始工作狀態(tài)(圖7)。步驟6:集成式零件定位工裝自動(dòng)打開，操作工將完成螺栓連接的零件移出工裝，并準(zhǔn)備開始下一個(gè)工作循環(huán)。在前保險(xiǎn)杠螺栓自動(dòng)緊固的動(dòng)作中，利用氣缸驅(qū)動(dòng)活塞桿導(dǎo)桿直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)桿帶動(dòng)聯(lián)結(jié)電動(dòng)扭矩槍的聯(lián)結(jié)模塊運(yùn)動(dòng)，將電動(dòng)扭矩槍自動(dòng)推進(jìn)至螺栓位置，再由自動(dòng)控制系統(tǒng)(PLC)啟動(dòng)馬達(dá)，帶動(dòng)電動(dòng)扭矩槍進(jìn)行自動(dòng)緊固。由于左右氣缸在PLC控制下可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)扭矩槍可對(duì)前保的左右兩側(cè)的螺栓同時(shí)打緊，防止因順序打緊產(chǎn)生的扭矩衰減，很好的保證了最終產(chǎn)品質(zhì)量。雖然已詳細(xì)地示出并描述了本實(shí)用新型的具體實(shí)施例以說明本實(shí)用新型的原理，但應(yīng)理解的是，本實(shí)用新 型可以其它方式實(shí)施而不脫離這樣的原理。
權(quán)利要求1.一種螺栓自動(dòng)緊固裝置，其特征是:包括至少一對(duì)支架(11、12)，所述一對(duì)支架(11、12)分別為第一支架(11)和第二支架(12)，所述第一支架(11)上設(shè)第一驅(qū)動(dòng)裝置和第一導(dǎo)向件(41)，所述第二支架(12)上設(shè)第二驅(qū)動(dòng)裝置和第二導(dǎo)向件(42)，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接第一扭矩槍裝置(51)，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接第二扭矩槍裝置(52)，所述第一扭矩槍裝置(51)的槍頭(511)連接所述第一導(dǎo)向件(41)，所述第二扭矩槍裝置(52)的槍頭(521)連接所述第二導(dǎo)向件(42)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺栓自動(dòng)緊固裝置，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第一氣缸(21)和第二氣缸(22),所述第一氣缸(21)的輸出端包括第一活塞桿(31),所述第二氣缸(22)的輸出端包括第二活塞桿(32)，所述第一活塞桿(31)、所述第二活塞桿(32)各沿平行于螺栓緊固方向的方向移動(dòng)且所述第一活塞桿(31)的移動(dòng)方向與所述第二活塞桿(32)的移動(dòng)方向反向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺栓自動(dòng)緊固裝置，其特征是:所述第一扭矩槍裝置(51)是可移動(dòng)的，所述第一扭矩槍裝置的槍頭(511)移動(dòng)方向與第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端的移動(dòng)方向平行；所述第二扭矩槍裝置(52)是可移動(dòng)的，所述第二扭矩槍裝置(52)的槍頭(521)移動(dòng)方向與第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端的移動(dòng)方向平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的螺栓自動(dòng)緊固裝置，其特征是:所述第一活塞桿(31)與第一聯(lián)接模塊出1)的一端固定連接，所述第一聯(lián)接模塊￠1)的另一端與所述第一扭矩槍裝置(51)的柄部(512)固定連接；所述第二活塞桿(32)與第二聯(lián)接模塊￠2)的一端固定連接，所述第二聯(lián)接模塊的另一端與所述第二扭矩槍裝置(52)的柄部(522)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺栓自動(dòng)緊固裝置，其特征是:所述第一導(dǎo)向件(41)上設(shè)有所述第一扭矩槍裝置(51)的槍頭(511)穿過的側(cè)孔，以及放置螺栓的導(dǎo)向槽；所述第二導(dǎo)向件(42)上設(shè)有所述第二扭矩槍裝置(52)的槍頭(521)穿過的側(cè)孔，以及放置螺栓的導(dǎo)向槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺栓自動(dòng)緊固裝置，其特征是:所述第一扭矩槍裝置(51)包括第一、第二扭矩槍(531、532),所述第二扭矩槍裝置(52)包括第三、第四扭矩槍(533、534)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺栓自動(dòng)緊固裝置，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)裝置均連接控制裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺栓自動(dòng)緊固裝置，其特征是:所述控制裝置為PLC系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺栓自動(dòng)緊固裝置，其特征是:所述第一、第二扭矩槍裝置(51,52)均采用電動(dòng)扭矩槍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種螺栓自動(dòng)緊固裝置，包括至少一對(duì)支架，所述一對(duì)支架分別為第一支架和第二支架，所述第一支架上設(shè)第一驅(qū)動(dòng)裝置和第一導(dǎo)向件，所述第二支架上設(shè)第二驅(qū)動(dòng)裝置和第二導(dǎo)向件，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接第一扭矩槍裝置，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接第二扭矩槍裝置，所述第一扭矩槍裝置的槍頭連接所述第一導(dǎo)向件，所述第二扭矩槍裝置的槍頭連接所述第二導(dǎo)向件。本實(shí)用新型涉及的螺栓自動(dòng)緊固裝置解決了車身前保螺栓緊固人機(jī)安全問題，提高扭矩穩(wěn)定性，并可實(shí)時(shí)監(jiān)控扭矩狀態(tài)，可廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)線上。
文檔編號(hào)B23P19/06GK203125099SQ201220576719
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2012年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月5日
發(fā)明者楊虹 申請(qǐng)人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司