專利名稱：主齒鎖緊螺母擰緊機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種螺母擰緊工具，特別是用于一種鎖緊螺母的擰緊工具。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代制造工業(yè)中，經(jīng)常使用鎖緊螺母來調(diào)節(jié)軸承的預(yù)緊狀態(tài)，既防止螺 母松動又保證軸承的回轉(zhuǎn)精度及摩擦阻力，如汽車主減速器上主動齒輪軸螺母。 通過螺母相對螺桿的轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)鎖緊螺母的擰緊。螺母的擰緊力矩及軸承預(yù) 緊力矩是主齒鎖緊螺母的重要參數(shù)?，F(xiàn)有的主齒母擰緊機切換不同的產(chǎn)品需要 重新調(diào)節(jié)，只能在停止擰緊的時候測量軸承預(yù)緊力矩，效率低，測量不準(zhǔn)確。

實用新型內(nèi)容
本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種了主齒鎖緊螺母擰緊機。
為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案 一種主齒鎖緊螺母檸緊機，變頻電機46通過下皮帶輪45、上皮帶輪41和 小錐齒輪26帶動大錐齒輪25轉(zhuǎn)動。大錐齒輪25與套筒19之間用滑動花鍵連 接。套筒19的內(nèi)部套有升降軸18，升降軸18的上、下分別用擋圃和軸肩限制 軸向移動，升降軸18可相對套筒19轉(zhuǎn)動。升降軸18與制動大錐齒輪30之間 亦采用滑動花鍵連接。氣釭33帶動升降軸18上下移動，升降軸18的上端固定 在軸承37內(nèi)，軸承37的外團依次通過連接板34、調(diào)節(jié)套32與氣缸33連接。 制動器43套于制動小錐齒輪軸40上。連桿42固定于制動器43的外殼上。升 降軸18和套筒19的下端分別固定螺母套筒16和擰緊爪17。升降軸18、套筒 19、螺母套筒16、擰緊爪17的軸線在一條直線上。螺母套筒16和擰緊爪17與 擰緊轉(zhuǎn)接盤14的內(nèi)外筒13對接。在制動小錐齒輪軸40軸線外，設(shè)置擰緊力傳 感器62。減殼61上開安裝止口與定位法蘭盤11上用銷釘進行定位。定位法蘭
盤ll為剖分式結(jié)構(gòu)，固定在帶開口的轉(zhuǎn)筒10上，轉(zhuǎn)筒IO的中心位置可以偏離 螺母套筒16的軸線。轉(zhuǎn)筒10固定在下軸承7支承的軸8上，可繞螺母套筒16 的軸線轉(zhuǎn)動，連桿5與軸8相連，預(yù)緊力傳感器4位于軸8的軸線外約束軸8 的轉(zhuǎn)動。操作顯示盒與電器根連接，電器柜中固定PLC。變頻電機46通過變頻 器與PLC連接。制動器43通過電流驅(qū)動器與PLC連接。預(yù)緊力傳感器4與PLC 連接。擰緊力傳感器62與PLC連接。
更進一步的技術(shù)方案是制動器43是空心軸型磁粉制動器。 更進一步的技術(shù)方案是空心軸型磁粉制動器由電流驅(qū)動器控制。 更進一步的技術(shù)方案是變頻電機46由變頻器控制。
更進一步的技術(shù)方案是轉(zhuǎn)筒10的軸線的偏離方向和距離等于減速器主齒 軸線的偏移量。
更進一步的技術(shù)方案是空心軸型磁粉制動器在擰緊波形套結(jié)構(gòu)的主齒螺母 時用100N . m力矩約束主齒螺母，變頻電機46帶動突緣以300轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)。 檸緊力矩達到100N m時，轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘。
更進一步的技術(shù)方案是空心軸型磁粉制動器在擰緊時剛性套結(jié)構(gòu)的主齒螺 母時用200 N . m力矩約束主齒螺母，變頻器控制變頻電機46帶動突緣以300 轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)。檸緊力矩達到200N m時，轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘。
更進一步的技術(shù)方案是PLC的存儲單元具有掉電保護功能，各類產(chǎn)品的擰 緊工藝參數(shù)和類別代碼存儲于存儲單元中。
更進一步的技術(shù)方案是擰緊力傳感器62是電阻應(yīng)變式傳感器，預(yù)緊力傳感 器4是電阻應(yīng)變式傳感器。
與現(xiàn)有^t支術(shù)相比，本實用新型的有益效果是對不同的產(chǎn)品參數(shù)化調(diào)節(jié)，方 便快捷，連續(xù)測量檸緊力矩及軸承預(yù)緊力矩，測量準(zhǔn)確。
附困說明


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型的控制系統(tǒng)原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步闡述。
如圖l所示，氣釭33帶動升降軸18上下移動時，帶動檸緊爪17和螺母套 筒16同步升降，實現(xiàn)與突緣和主齒螺母的對接或脫開。空心軸式磁粉制動器43 在圓周方向上采用浮動支承，用擰緊力傳感器62約束其外殼的轉(zhuǎn)動，當(dāng)給空心 軸式磁粉制動器43施加電流產(chǎn)生制動力矩時，其反作用力矩將反映為檸緊力傳 感器62的約束力。擰緊爪17與變頻電機46通過皮帶、下皮帶輪45、上皮帶輪 41相連，用空心軸式磁粉制動器43夾住主齒螺母，擰緊爪17帶動凸緣轉(zhuǎn)動， 使主齒螺母與螺桿之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動從而實現(xiàn)擰緊功能。
減殼61用置于轉(zhuǎn)筒10的定位法蘭盤11和銷釘定位，當(dāng)主齒軸承預(yù)緊后， 轉(zhuǎn)動主齒軸時其預(yù)緊力矩將會帶動減殼61及轉(zhuǎn)筒10旋轉(zhuǎn)，預(yù)緊力傳感器4用 于約束轉(zhuǎn)筒10轉(zhuǎn)動，則預(yù)緊力矩反映為預(yù)緊力傳感器4的作用力，從而在擰緊 過程中實現(xiàn)主齒軸承預(yù)緊力的連續(xù)監(jiān)測。
為減小本實用新型上部向前的凸出量，方便操作者搬運工件，將夾持螺母 的空心軸式磁粉制動器43橫置，用制動小錐齒輪軸40和制動大錐齒輪30來傳 遞制動力矩。
如圖2所示，本實用性新采用PLC控制，操作顯示盒面采用高亮度液晶困 文顯示，操作顯示盒面顯示檸緊過程中的擰緊力矩、預(yù)緊力矩，并保留顯示擰 緊結(jié)束時刻的擰緊、預(yù)緊力矩值，報告墊片偏厚、偏薄或波形套偏硬、偏軟等 零件質(zhì)量異常問題的種類。
擰緊力傳感器62、電流驅(qū)動器和變頻器構(gòu)成擰緊力矩的測量與控制系統(tǒng)， 擰緊力傳感器62用于檢測約^^粉制動器外殼轉(zhuǎn)動所需的作用力，為電阻應(yīng)變 式傳感器，其電阻變化量通過放大器中的測量電橋轉(zhuǎn)變成電壓信號并放大，輸 送至PLC中完成A/D轉(zhuǎn)換采樣，PLC根據(jù)擰緊工藝參數(shù)，輸出控制信號，經(jīng) D/A轉(zhuǎn)換后控制電流驅(qū)動器的輸出電流，從而改變磁粉制動器制動力矩的大小， 即控制主齒螺母的擰緊力矩。同時，PLC根據(jù)預(yù)定擰緊程序，通過通偉接口控 制變頻器進而控制電機的啟停、方向和轉(zhuǎn)速，即可實現(xiàn)快速預(yù)擰、恒速轉(zhuǎn)動突 緣測量軸承預(yù)緊力矩等功能。
預(yù)緊力傳感器4在軸8的軸線外測量約束減殼轉(zhuǎn)動所需的力，預(yù)緊力傳感 器4為電阻應(yīng)變式傳感器，其電阻變化量通itt大器中的測量電橋轉(zhuǎn)變成電壓 信號并放大，輸送至PLC中完成A/D轉(zhuǎn)換采樣，即完成主齒軸承預(yù)緊力矩的測量。
PLC的特5^儲單元具有掉電保護功能，各類產(chǎn)品的擰緊工藝Wt和類別 代碼存儲于特殊單元中，上電即按所存的產(chǎn)品種類、參數(shù)開始自動擰緊工作。 需要更換產(chǎn)品類別時，需在上電過程中按住特定按鈕，實現(xiàn)產(chǎn)品種類及配套參 數(shù)的更換，其更換結(jié)果自動保存， 一直到下一次更換產(chǎn)品種類為止。
人工將待裝主齒螺母套入主齒軸上，旋入2至3圏以防主齒軸脫落，然后 將待擰減速器總成搬至定位法蘭盤上11,用減殼61止口和安裝孔定位，在主齒 突緣上放置轉(zhuǎn)接盤14,可相對轉(zhuǎn)動的內(nèi)外層分別與主齒螺母和突緣孔套裝。
波形套結(jié)構(gòu)的主齒螺母擰緊過程如下
按檸緊#， PLC控制氣缸33動作使檸緊爪17和螺母套筒16同步下移， 分別與轉(zhuǎn)接盤14內(nèi)外層對接，空心軸式磁粉制動器43用100N m力矩約束主 齒螺母，變頻器控制變頻電機46帶動突緣以300轉(zhuǎn)/分鐘高速旋轉(zhuǎn)，擰緊力矩達 到100N . m時，將使空心軸式磁粉制動器43內(nèi)團開始滑動，降^f氐變頻電機46 轉(zhuǎn)速至50轉(zhuǎn)/分鐘，逐漸增加空心軸式磁粉制動器43的激磁電流，同時檢測主 齒螺母捋緊力矩和軸承預(yù)緊力矩，當(dāng)兩者同時到達工藝要求范圍時，空心軸式
磁粉制動器43松開，變頻電機46以50轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速帶動突緣繼續(xù)旋轉(zhuǎn)5圏，測 量平均預(yù)緊力矩值。
若擰緊力矩未達到工藝要求的最小值而預(yù)緊力矩已超過工藝要求上限，則 停止擰緊，并^a告故陣一一隔套偏軟。
若擰緊力矩達到工藝要求的最大值而預(yù)緊力矩未達到工藝要求最小值，則 停止擰緊，并報告故障一一隔套偏硬。
剛性套結(jié)構(gòu)的主齒螺母擰緊過程如下
按押緊掩組，PLC控制氣釭33動作使檸緊爪17和螺母套筒16同步下移， 分別與轉(zhuǎn)接盤14內(nèi)外層對接，空心軸式磁粉制動器43用200N m力矩約束主 齒螺母，變頻器控制變頻電機46帶動突緣以300轉(zhuǎn)/分鐘高速旋轉(zhuǎn)，擰緊力矩達 到200N m時，將使空心軸式磁粉制動器43內(nèi)圏開始滑動，降低變頻電機46 轉(zhuǎn)速至50轉(zhuǎn)/分鐘，逐漸增加空心軸式磁粉制動器43的激磁電流，同時檢測主 齒螺母擰緊力矩和軸承預(yù)緊力矩，當(dāng)兩者同時到達工藝要求范圍時，空心軸式 磁粉制動器松開，變頻電機46以50轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速帶動突緣繼續(xù)旋轉(zhuǎn)5閨，測章 平均預(yù)緊力矩值。
若擰緊力矩未達到工藝要求的最小值而預(yù)緊力矩已超過工藝要求上限，則 停止擰緊，并報告故障一一墊片偏薄。
若擰緊力矩達到工藝要求的最大值而預(yù)緊力矩未達到工藝要求最小值，則 停止擰緊，并報告故障一一墊片偏厚。
權(quán)利要求1.一種主齒鎖緊螺母擰緊機，其特征在于變頻電機(46)通過下皮帶輪(45)、上皮帶輪(41)和小錐齒輪(26)帶動大錐齒輪(25)轉(zhuǎn)動；大錐齒輪(25)與套筒(19)之間用滑動花鍵連接；套筒(19)的內(nèi)部套有升降軸(18)，升降軸(18)的上、下分別用擋圈和軸肩限制軸向移動，升降軸(18)可相對套筒(19)轉(zhuǎn)動；升降軸(18)與制動大錐齒輪(30)之間亦采用滑動花鍵連接；氣缸(33)帶動升降軸(18)上下移動，升降軸(18)的上端固定在軸承(37)內(nèi)，軸承(37)的外圈依次通過連接板(34)、調(diào)節(jié)套(32)與氣缸(33)連接；制動器(43)套于制動小錐齒輪軸(40)上；連桿(42)固定于制動器(43)的外殼上；升降軸(1 8)和套筒(19)的下端分別固定螺母套筒(16)和擰緊爪(17)；升降軸(18)、套筒(19)、螺母套筒(16)、擰緊爪(17)的軸線在一條直線上；螺母套筒(16)和擰緊爪(17)與擰緊轉(zhuǎn)接盤(14)的內(nèi)外筒(13)對接；在制動小錐齒輪軸(40)軸線外，設(shè)置擰緊力傳感器(62)，約束制動器殼體轉(zhuǎn)動；減殼(61)上開安裝止口與定位法蘭盤(11)上用銷釘進行定位；定位法蘭盤(11)為剖分式結(jié)構(gòu)，固定在帶開口的轉(zhuǎn)筒(10)上，轉(zhuǎn)筒(10)的中心位置可以偏離螺母套筒(16)的軸線；轉(zhuǎn)筒(10)固定在下軸承(7)支承的軸(8)上，可繞螺母套筒(16)的軸線轉(zhuǎn)動，連桿(5)與軸(8)相連，預(yù)緊力傳感器(4)位于軸(8)的軸線外約束軸(8)的轉(zhuǎn)動；操作顯示盒與電器柜連接，電器柜中固定PLC；變頻電機(46)通過變頻器與PLC連接；制動器(43)通過電流驅(qū)動器與PLC連接；預(yù)緊力傳感器(4)與PLC連接；擰緊力傳感器(62)與PLC連接。
2. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒鎖緊螺母擰緊機，其特征在于所述的制動器(43) 是空心軸型磁粉制動器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所迷的主齒鎖緊螺母檸緊機，其特征在于所述的空心軸型磁 粉制動器由電流驅(qū)動器控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的主齒鎖緊輝母扦緊機，其特征在于所述的變頻電機 (46)由變頻器控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的主齒鎖緊螺母押緊機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)筒(10) 的軸線的偏離方向和距離等于減速器主齒軸線的偏移量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的主齒鎖緊螺母擰緊機，其特征在于所述的空心軸型磁 粉制動器在擰緊波形套結(jié)構(gòu)的主齒螺母時用100N.m力矩約束主齒螺母，變頻 電機(46)帶動突緣以300轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)；擰緊力矩達到100N . m時，轉(zhuǎn)速為 50轉(zhuǎn)/分鐘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的主齒鎖緊螺母檸緊機，其特征在于所述的空心軸型磁 粉制動器在擰緊時剛性套結(jié)構(gòu)的主齒螺母時用200N 'm力矩約束主齒螺母，變 頻器控制變頻電機(46)帶動突緣以300轉(zhuǎn)/分鐘旋轉(zhuǎn)；檸緊力矩達到200N m 時，轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分鐘。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主齒鎖緊螺母擰緊機,其特征在于所述的PLC的存儲 單元具有掉電保護功能，各類產(chǎn)品的扦緊工藝參數(shù)和類別代碼存儲于存儲單元中。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的主齒鎖緊螺母捋緊機，其特征在于所述檸緊力傳感器 (62)是電阻應(yīng)變式傳感器，預(yù)緊力傳感器(4)是電阻應(yīng)變式傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種擰緊機，套筒(19)的內(nèi)部有能轉(zhuǎn)動的升降軸(18)。制動器(43)套于制動小錐齒輪軸(40)上。升降軸(18)和套筒(19)的下端分別固定螺母套筒(16)和擰緊爪(17)，分別與擰緊轉(zhuǎn)接盤(14)的內(nèi)外筒(13)對接。在制動小錐齒輪軸(40)軸線外，設(shè)置擰緊力傳感器(62)。轉(zhuǎn)筒(10)可繞螺母套筒(16)的軸線轉(zhuǎn)動，預(yù)緊力傳感器(4)在軸(8)的軸線外約束軸(8)的轉(zhuǎn)動。PLC進行中央存貯、運算、控制。本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)切換不同的產(chǎn)品不方便，不能連續(xù)測量的不足，提供了對不同的產(chǎn)品參數(shù)化調(diào)節(jié)，連續(xù)測量并測量準(zhǔn)確的主齒鎖緊螺母擰緊機，可廣泛應(yīng)用在機械裝配上。
文檔編號B23Q17/00GK201009075SQ200720078390
公開日2008年1月23日 申請日期2007年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月1日
發(fā)明者丁杰雄, 彭文華, 李建超, 李迅波, 楊忠學(xué), 萍 牟, 強 肖, 肖茜元, 龍思源 申請人:中國南方工業(yè)汽車股份有限公司四川建安車橋分公司