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面向多规格螺母的自动拧紧机系统

郝欣妮 高艳 MohammedAhmed Ebrahim Alaghbari 邹浩

郝欣妮, 高艳, MohammedAhmed Ebrahim Alaghbari, 邹浩. 面向多规格螺母的自动拧紧机系统[J]. 制造技术与机床, 2022, (4): 88-93. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.013
引用本文: 郝欣妮, 高艳, MohammedAhmed Ebrahim Alaghbari, 邹浩. 面向多规格螺母的自动拧紧机系统[J]. 制造技术与机床, 2022, (4): 88-93. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.013
HAO Xinni, GAO Yan, Mohammed Ahmed Ebrahim Alaghbari, ZOU Hao. Automatic tightening machine system for multi-specification nuts[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (4): 88-93. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.013
Citation: HAO Xinni, GAO Yan, Mohammed Ahmed Ebrahim Alaghbari, ZOU Hao. Automatic tightening machine system for multi-specification nuts[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (4): 88-93. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.013

面向多规格螺母的自动拧紧机系统

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.04.013
基金项目: 江苏省产学研合作项目(BY2019137); 江苏省高职院校青年教师企业实践培训资助项目(2021QYSJ093);2019扬州市职业大学校级“青蓝工程”资助项目;2020扬州市职业大学校级教改课题(2020JG01)
详细信息
    作者简介:

    郝欣妮,女,1982年生,硕士,讲师,主要从事机械制造与自动化技术方面的研究。E-mail:haoxinni426@163.com

    通讯作者:

    郝欣妮,女,1982年生,硕士,讲师,主要从事机械制造与自动化技术方面的研究。E-mail:haoxinni426@163.com

  • 中图分类号: TH12,TP27

Automatic tightening machine system for multi-specification nuts

  • 摘要: 不同型号的汽车保险丝盒结构上存在较大的差异,装配时需要拧紧的螺母规格和种类繁多,人工装配必须使用多把电批轮换进行,不仅效率低而且拧紧力矩也无法精确控制。设计了一种基于扭矩监测的面向多规格螺母的自动拧紧机,可自动实现多规格螺母的上料、定位、拧紧、拧紧力矩实时检测和自动更换扳手功能。经过样机试验测试,系统运行可靠并且拧紧效果良好,生产效率与人工装配相比提高了20%以上,还提高了汽车保险丝盒装配的柔性化水平。

     

  • 图  1  拧紧机的总体机械结构

    1—Y 轴安装板;2—铝型材支架;3—拧紧机构;4—自动换扳手装置; 5—工作台;6—型材联接件;7—脚杯;8—Z 轴安装板;9—光栅尺; 10—保险丝盒固定板;11—排序装置;12—直线振动器;13—振动盘; 14—振动盘支架。

    图  2  上料装置结构

    1—输料导轨;2—振动盘;3—定位装置;4—扳手更换装置。

    图  3  定位装置结构示意图

    1—支座;2—丝杆;3—滑块;4—联轴器;5—电机。

    图  4  自动换扳手装置结构

    1—转轴;2—电机支架;3—联轴器;4—电机;5—平板;6—套筒装置。

    图  5  转轴受力简图

    图  6  转轴受力弯矩图

    图  7  自动拧紧装置结构

    1—步进电机;2—行雹减速器;3—联轴器;4—扭矩传感器;5—扭矩限制器;6—钻夹头;7—弹出式快换头;8—套筒。

    图  8  XY方向传动系统结构

    1—挠性联轴器;2—固定侧支座;3—滑块;4—滚珠丝杠;5—步进电机;6—电机座;7—直线导轨;8—高度调整块。

    图  9  Z方向传动系统结构

    1—步进电机;2—导向轴支座;3—直线轴承固定座;4—安装板;5—丝杠螺母固定座;6—线性导向轴。

    图  10  下位机控制系统流程图

    图  11  控制系统总体构架图

    图  12  上位机工作流程图

    图  13  上位机主操作界面

    表  1  螺母的给料器方案对比表

    名称优点缺点
    插板式给料器原理结构均比较简单,给料可靠,可以自己进行加工制造设计制造比较难,
    可靠性差
    回转盘式给料器在每个回转过程中,凹槽长度能够保证多个零件被每个凹槽挑选,给料效率比较高结构复杂,设计制造较难,工作任务繁重,
    可靠性差
    振动盘式给料器 供料速度可以进行调整,所需的激振力不大,比较节省能量,适用于小型零部件的输送结构比较复杂,
    费用较高
    叶轮式给料器选料凹槽比较多,效率较高可靠性差,叶轮外形
    加工困难
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    表  2  不同种类减速器的特点

    减速器类型特点
    圆柱齿轮减速器减速比较小,体积较大
    涡轮蜗杆减速器具有反向自锁功能,减速比较大,体积较大
    摆线针轮减速器结构较紧凑,回程间隙小,制造工艺复杂,
    制造精度高
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2021-12-04

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