陈伟声

摘 要：随着我国经济的快速发展，并且我国还是制作业大国，制造行业在不断发展中取得了较为显著的成就，并随之带动了装配行业的蓬勃发展。在装配行业中，传统的装配方法已经落后，并且自20世纪以来，随着科技的进步，人们对很多产品的装配质量要求越来越高，如在汽车制造、工程机械、玩具、电子电气以及IT产品等行业，要求在生产装配上能够高质高效，而在这种形势下，自动化的装配设备出现了，为各种产品的组装和加工带来了便利。该文主要对箱体压盖螺母拧紧技术进行了探讨，从而表现自动化技术的强大优势。

关键词：拧紧技术 变形和移位 破裂及渗漏 受力平衡

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0063-01

1 概述

目前使用的电批和气批等半自动化工具有很多弊端，其中问题有以下几个：（1）对准螺钉孔位靠人工，易造成锁偏，滑脱等现象。（2）螺钉是否锁紧靠人工判断，品质易受操作者人为因素的影响。（3）工人的熟练程度不同，使用效果也不同，不同的产品或不同的位置其效果也不同。

会引起箱体压盖受力不平衡并偏移，从而导致箱体破裂及渗漏，降低产品质量。

此外，陶瓷产品要求对受力非常均匀的拧紧力，常规方法很难达到。

正是出于这些因素，本文技术是专门针对各类具有箱体结构的产品的拧紧工作而专门设计的设备，并已申请专利，其具有以下优点。

（1）解决由多工位装配的工艺，以实现单工位把多个螺母（或螺钉）全程同时直接拧紧，从而提高工作效率。

（2）解决由单个拧紧工具操作而引起箱体压盖受力不平衡并偏移，从而导致箱体破裂及渗漏等问题，提高产品装配质量。

（3）优化装配工艺，省时，省力。

2 设备结构

结构如图1所示，设备由拧紧装置，夹具和机架等三大部份组成，拧紧装置由气缸，导柱，电机，扭矩离合器，联轴器，套筒等组成，夹具由气缸，连杆，导轨，夹板等组成，机架由钢梁，钢柱，脚轮和脚垫等组成，电控系统由PLC和扭力测控装置等控制，以便实现全程自动化。

3 技术原理

本专利技术属于利用现代技术根据螺母（或螺钉）锁紧力的大小，全程科学地自动化控制，其工作原理如图2。

（1）首先设定螺母（或螺钉）的锁紧力。

（2）再根据螺母（或螺钉）的布局，如图2所示，先起动电机锁1、3、5号螺母（或螺钉），气缸带动电机安装板同时下降，1或2秒后再起动电机锁2、4、6号螺母（或螺钉），锁紧后扭力测控装置通过PLC指令电机自动停转，气缸同时停止下降，最后气缸带动电机安装板上升到原位，完成拧紧工作。

（3）先锁紧1、3、5号螺母（或螺钉），再锁紧2、4、6号螺母（或螺钉），可防止压盖变形和移位等问题。

（4）几个螺母（或螺钉）同时锁紧，可防止箱体破裂及渗漏等问题的出现。

（5）通过扭力测控装置，可设定扭力和监测螺母（或螺钉）锁紧情况，防止锁紧时

过紧或过松等情况，并可通过PLC控制设备自动化运行。

4 拧紧工艺

（1）调节可调脚垫，使马达安装板处于水平状态。

（2）将法兰压盖上的每个螺钉（或螺母）各自拧上1～2圈螺母（或螺钉）。

（3）把内胆放进夹具中，下降马达安装板，使得每个套筒能对准各自的螺钉（或螺孔）。

（4）按下自动开关按钮，夹具自动锁紧，马达安装板下降，如上图压盖螺母（或螺钉）位置图所示，马达先锁紧1，3，5号螺母（或螺钉），气缸同时带动马达安装板继续下降，1s或2s后开始锁紧2，4，6号螺母（或螺钉），待螺母（或螺钉）锁紧后扭力离合器断开，马达立刻停转，随后气缸带动马达安装板回升到原位，夹具自动打开，从而完成锁紧工作。

5 发展趋势

现行的一些半自动化工具如气批、电批等，工作时比较费时，效率低，而且效果不理想。对比这些设施，本专利设备更具有省时、省力、高效、高质的工作效果，是目前最具科学性、自动化程度较高的拧紧技术。

近年来，各行业及企业，根据生产实际需要，螺母（或螺钉）拧紧设备将向以下几个方向发展，如小型桌面式自动锁螺丝机，手握式自动锁螺丝机，多轴式自动锁螺丝机，自动锁螺丝机等等，都是根据产品装配要求而制造的非标准设备，而自动送锁螺丝机生产线，此类设备可根据客户生产线特殊生产要求设计，比较适合的锁紧设备，完成自动上料并同时拧紧多个螺母（或螺丝）等工序。大多数小型螺丝，适合使用自动送锁螺丝机。

参考文献

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[2] 王艳忠.弹性极限拧紧技术及其应用[J].汽车工艺与材料，2002（4）：37-40.

[3] 邱雄胜，尹显椿.空调铜管接头部件自动化生产技术研究与应用[J].中国科技财富，2012（10）.endprint