六轴桁架自动拧紧机的制作方法

1.本实用新型涉及一种应用于机动车发动机外壳螺栓拧紧的六轴桁架自动拧紧机，属于机械制造领域。


背景技术：

2.伴随国内智能制造技术的快速发展，工业自动化控制与集成装备普遍地得以应用，对于螺栓拧紧加工设备的通用性与加工效率也提出了更高的技术要求。
3.现有的机动车发动机外壳螺栓自动拧紧设备，通常采用单轴拧紧、电动或三轴拧紧装置，在生产效率和拧紧质量方面存在明显的不足，而且不同型号与结构特点发动机具备不同布局与位置的螺栓分布特征，使用现有上述拧紧装置不仅难以达到较高的设备运行效率与节拍，且均不具有柔性操作的性能，从而制约着智能化与自动化制造技术的应用，无法满足生产现场空间利用最大化和生产高效化的实际需求。
4.有鉴于此，特提出本专利申请。


技术实现要素：

5.本实用新型所述的六轴桁架自动拧紧机，在于解决上述现有技术存在的问题而基于伺服电机带动滚珠丝杠的驱动方式，通过滚珠丝杆的传输力矩与直线导轨的导向分别实现在x轴、y轴和z轴6个方向上的快速往复移动，实现拧紧组件在待加工工件六轴上的连动与协调动作，从而达到提高作业空间利用率、拧紧质量和设备运行节拍的智能化与自动化生产的设计目的。
6.为实现上述设计目的，本技术所述的六轴桁架自动拧紧机，包括底座，在底座上安装有2组呈中心对称分布的第一x轴移动组件、第一y轴移动组件、第一z轴移动组件和第一拧紧组件、以及第二x轴移动组件、第二y轴移动组件、第二z轴移动组件和第二拧紧组件；第一x轴移动组件和第二x轴移动组件结构相同且呈中心对称分布，第一x轴移动组件和第二x轴移动组件分别连接于底座；在第一x轴移动组件上活动地连接有第一y轴移动组件，在第二x轴移动组件活动地连接有第二y轴移动组件，第一y轴移动组件和第二y轴移动组件结构相同且呈中心对称分布；在第一y轴移动组件上活动地连接有第一z轴移动组件，在第二y轴移动组件上活动地连接有第二z轴移动组件，第一z轴移动组件和第二z轴移动组件结构相同且呈中心对称分布；在第一z轴移动组件上活动地连接有第一拧紧组件，在第二z轴移动组件上活动地连接有第二拧紧组件，第一拧紧组件和第二拧紧组件结构相同且呈中心对称分布。
7.进一步地，所述的第一拧紧组件、第二拧紧组件均包括有电动拧紧枪、电动拧紧枪输出端连接的用于拧紧螺栓的拧紧套筒，电动拧紧枪的前端固定连接于第二安装板。
8.进一步地，所述的第一z轴移动组件、第二轴移动组件均包括用于连接安装第二安装板的第一连接板，第一z轴安装座内部连接有滑块、滚珠丝杠和导轨，滑块连接于滚珠丝杠和两侧的导轨上，第一连接板与滑块固定连接；第一z轴安装座的一端固定有伺服电机，
第一z轴安装座的底部固定于第一z轴连接板，滚珠丝杠与伺服电机通过联轴器进行连接；第一z轴连接板上安装有第一z轴l型安装座，在第一z轴l型安装座上固定有直线滑块。
9.进一步地，所述的第一y轴移动组件、第二y轴移动组件均包括第一y轴安装横梁，在第一y轴安装横梁上安装有第一y轴驱动组件、直线导轨；第一y轴驱动组件连接第一z轴连接板、直线导轨连接直线滑块；所述的第一y轴驱动组件包括第一y轴安装座，在第一y轴安装座内部安装有第一y轴导轨和第一y轴滚珠丝杆，第一y轴滑板同时活动地连接于第一y轴导轨和第一y轴滚珠丝杆；在第一y轴安装座一侧端安装有第一y轴伺服电机，第一y轴滚珠丝杆通过第一y轴滚珠丝杆连接到第一y轴滚珠丝杆。
10.进一步地，所述的第一x轴移动组件、第二x轴移动组件均包括用于在两端分别支承连接第一y轴安装横梁的第一x轴过渡板和第二x轴过渡板；第一x轴过渡板通过第一x轴滑板活动地连接于第一x轴驱动组件上，第二x轴过渡板安装于第一x轴直线滑块；所述的第一x轴驱动组件包括第一x轴安装座，在第一x轴安装座内部安装有第一x轴导轨和第一x轴滚珠丝杆，第一x轴滑板同时活动地连接于第一x轴导轨和第一x轴滚珠丝杆；第一x轴伺服电机通过第一x轴联轴器连接于第一x轴滚珠丝杆；第一x轴直线滑块活动地连接于设置在底架1上的x轴直线滑轨。
11.综上内容，本技术所述的六轴桁架自动拧紧机具有以下优点：
12.1、提出一种专门用于发动机外壳螺栓拧紧加工的专用工装，本技术能够显著地提高拧紧作业的操作节拍和生产效率。
13.2、本技术提出的六轴驱动与移动组件的结构设计柔性化较高，具有较广的适用范围。
14.3、通过相对简约的驱动组件结构设计，不仅具有较高的可靠性，而且在x轴、y轴和z轴6个方向上具有较高的协调性，有利于拧紧操作端动作的一致性与达到最终拧紧的目的。
15.4、本技术能够节省设备安装空间、提高约50％左右的生产效率，相应地降低了设备成本。
附图说明
16.现结合以下附图来进一步地说明本实用新型。
17.图1是本技术所述六轴桁架自动拧紧机的结构示意图；
18.图2-1和图2-2分别是所述第一拧紧组件不同视角的结构示意图；
19.图3-1和图3-2分别是所述第一z轴移动组件不同视角的结构示意图；
20.图4-1和图4-2分别是所述第一y轴移动组件不同视角的结构示意图；
21.图5-1是所述第一y轴驱动组件的结构示意图；
22.图5-2是图5-1的a-a向剖面示意图；
23.图6是所述第一x轴移动组件的结构示意图；
24.图7-1是所述第一x轴驱动组件的结构示意图；
25.图7-2是图7-1的b-b向剖面示意图；
26.图8是所述底座的结构示意图；
具体实施方式
27.为更进一步地阐述本技术为达成预定设计目的所采取的技术手段，现结合附图提出以下较为优选的实施方案。
28.在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。
29.实施例1，如图1至图8所示，本技术所述六轴桁架自动拧紧机具有底座1，在底座1上安装有2组呈中心对称分布的第一x轴移动组件2、第一y轴移动组件3、第一z轴移动组件4和第一拧紧组件5、以及第二x轴移动组件6、第二y轴移动组件7、第二z轴移动组件8和第二拧紧组件9；
30.其中，第一x轴移动组件2和第二x轴移动组件6结构相同且呈中心对称分布，第一x轴移动组件2和第二x轴移动组件6分别连接于底座1；
31.在第一x轴移动组件2上活动地连接有第一y轴移动组件3，在第二x轴移动组件6上活动地连接有第二y轴移动组件7，第一y轴移动组件3和第二y轴移动组件7结构相同且呈中心对称分布；
32.在第一y轴移动组件3上活动地连接有第一z轴移动组件4，在第二y轴移动组件7上活动地连接有第二z轴移动组件8，第一z轴移动组件4和第二z轴移动组件8结构相同且呈中心对称分布；
33.在第一z轴移动组件4上活动地连接有第一拧紧组件5，在第二z轴移动组件8上活动地连接有第二拧紧组件9，第一拧紧组件5和第二拧紧组件9结构相同且呈中心对称分布。
34.通过上述第一x轴移动组件2、第一y轴移动组件3、第一z轴移动组件4、以及第二x轴移动组件6、第二y轴移动组件7、第二z轴移动组件8，第一拧紧组件5与第二拧紧组件9能够在x轴、y轴、z轴6个方向上快速移动，从而实现在三维空间内准确地实施发动机外壳不同位置上的螺栓拧紧操作。
35.所述的第一拧紧组件5(第二拧紧组件9)，包括电动拧紧枪54、电动拧紧枪54输出端连接的用于拧紧螺栓的拧紧套筒51，电动拧紧枪54的前端固定于第一安装板52，第一安装板52连接固定第二安装板53。通过电动拧紧枪54的转动而带动拧紧套筒51旋转以实现螺栓的拧紧或松开。
36.所述的第一z轴移动组件4(第二z轴移动组件8)，包括用于连接安装第二安装板53的第一连接板40，第一z轴安装座44内部连接有滑块41、滚珠丝杠42和导轨43，滑块41连接于滚珠丝杠42和两侧的导轨43上，第一连接板40与滑块41固定连接；
37.第一z轴安装座44的一端固定有伺服电机49，第一z轴安装座44的底部固定于第一z轴连接板45，滚珠丝杠42与伺服电机49通过联轴器48进行连接；
38.第一z轴连接板45上安装有第一z轴l型安装座47，在第一z轴l型安装座47上固定有直线滑块46。
39.在伺服电机49的驱动下，通过联轴器48带动滚珠丝杠42转动，滚珠丝杠42传动滑块41沿z轴轴向移动，从而最终导致承载第一拧紧组件5的第二安装板53连同第一连接板40一起沿z轴往复移动。
40.所述的第一y轴移动组件3(第二y轴移动组件7)，包括第一y轴安装横梁30，在第一
y轴安装横梁30上安装有第一y轴驱动组件31、直线导轨32和拖链槽支承板37；
41.第一y轴驱动组件31连接第一z轴连接板45、直线导轨32连接直线滑块46，第一y轴驱动组件31和直线导轨32共同构成在y轴方向上的连接固定与传动基础；
42.拖链槽支承板37上安装有35拖链支承槽，拖链支承槽35上安装有用于走线的拖链34，拖链支承板36的一端支承拖链34，拖链支承板36的另一端连接走线槽33；
43.所述的第一y轴驱动组件31包括第一y轴安装座315，在第一y轴安装座315内部安装有第一y轴导轨314和第一y轴滚珠丝杆313，第一y轴滑板311同时活动地连接于第一y轴导轨314和第一y轴滚珠丝杆313；
44.在第一y轴安装座315上设置有第一y轴防护盖312，在第一y轴安装座315一侧端安装有第一y轴伺服电机317，第一y轴滚珠丝杆313通过第一y轴滚珠丝杆313连接到第一y轴滚珠丝杆313。当第一y轴滚珠丝杆313转动时通过第一y轴滚珠丝杆313带动第一y轴滚珠丝杆313旋转，从而实现第一z轴连接板45承载第一z轴移动组件4和第一拧紧组件5一起沿y轴往复移动。
45.所述的第一x轴移动组件2(第二x轴移动组件6)，包括用于在两端分别支承连接第一y轴安装横梁30的第一x轴过渡板21和第二x轴过渡板23，第一x轴过渡板21通过第一x轴滑板22活动地连接于第一x轴驱动组件20上，第二x轴过渡板23安装于第一x轴直线滑块24；
46.所述的第一x轴驱动组件20包括第一x轴安装座204，在第一x轴安装座204内部安装有第一x轴导轨203和第一x轴滚珠丝杆202，第一x轴滑板22同时活动地连接于第一x轴导轨203和第一x轴滚珠丝杆202；第一x轴伺服电机26通过第一x轴联轴器200连接于第一x轴滚珠丝杆202。当第一x轴伺服电机26驱动第一x轴滚珠丝杆202旋转时，通过第一y轴安装横梁30承载第一y轴移动组件3并带动第一z轴移动组件4和第一拧紧组件5一起沿x轴往复移动。
47.所述的底座1包括由第一立柱11、第一横杆12、上架13、第二立柱14、第三立柱16、第二横杆17和第四立柱18连接组成的框架，在上架13上安装有用于活动连接第一x轴直线滑块24的x轴直线滑轨15，上架13向第一x轴移动组件2(第二x轴移动组件6)提供了支承安装与x轴滑行轨迹。
48.综上内容，结合附图中给出的实施例仅是优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本实用新型设计构思的其他替代结构，也应属于本实用新型所述的方案范围。