[发明专利]一种真空吸附式螺丝拧紧装置

说明书

本发明提供了一种真空吸附式螺丝拧紧装置，用于密封的密封圈与设备其他组件之间相对静止、无滑动摩擦，长期工作，密封圈不会因为磨损而遭到破坏，真空吸附式螺丝拧紧装置不会出现因为密封失效而导致无法吸起螺丝的情况。此外，只有拧紧单元下端、螺丝枪棒会转动，且转动部分与螺丝拧紧装置的其他部分不接触、无摩擦，因此设备对螺丝拧紧的过程扭矩监控无其他因素干扰，监测所得的螺丝拧紧过程扭矩值准确度非常高。当装置开始拧紧螺丝时，螺丝与螺丝真空吸管分离，螺帽与螺丝真空吸管之间无活动摩擦，不会产生金属碎屑污染产品且不会影响设备对螺丝拧紧的过程扭矩监控。因此，本发明提出的装置的使用寿命将远远高于相对现有拧紧装置的使用寿命。

技术领域

本发明涉及紧固件安装领域，尤其涉及一种真空吸附式螺丝拧紧装置。

背景技术

目前，在PEU(动力控制单元)及48V DCDC等新能源汽车电子类产品在装配时，已开始使用公制螺丝完成零件之间的连接。公制螺丝拧紧要求螺丝在进入螺丝孔时高度垂直于螺丝孔上表面，主流的公制螺丝拧紧方案是采用真空吸附的方式，保证公制螺丝处于竖直状态，如图1所示。

另外由于真空吸附枪头相对于传统的三瓣嘴式螺丝枪头，能够更好的控制螺丝的姿态，因而在螺丝拧紧时可以提高拧紧质量，减小报废率。特别是PEU及48V DCDC等新能源汽车电子类产品的单价高且单个产品生产时需要拧紧的螺丝数量多，因此使用真空吸附枪头代替三瓣嘴式枪头来完成自攻螺丝的拧紧具有巨大的优势及可观的经济价值。

如图1所示，由螺丝拧紧单元01、固定套筒02、过渡套筒03、螺丝拧紧枪头04、螺丝真空吸管05等部件组合到一起并通过密封圈对相应组件进行密封，可以形成一个密封完好的腔体，腔体的唯一入口在螺丝真空吸管05的末端。在腔体的上部接入气管并抽真空，螺丝真空吸管05的末端通过真空吸附的方式吸住螺丝06的螺帽，并通过螺丝真空吸管05末端的仿形设计保证螺丝06保持竖直姿态。

目前广泛使用的另一种真空吸附式螺丝拧紧装置如图2所示，螺丝拧紧单元001和固定套筒002安装在设备框架上，螺丝真空吸管006通过弹簧005及端口卡环008在上下方向安装在螺丝拧紧单元001上，螺丝真空吸管006与螺丝拧紧单元001之间通过平键009保持同步转动，平键009固定在螺丝拧紧单元001上，平键009可以在螺丝真空吸管006的键槽内上下滑动即螺丝拧紧单元001可以在螺丝真空吸管006的上部腔体内上下滑动。

如图2所示，密封圈004和密封圈010安装在螺丝真空吸管006上，固定套筒002与螺丝真空吸管006之间通过密封圈004和密封圈010完成密封，螺丝拧紧单元001与螺丝真空吸管006通过螺丝拧紧单元001外表面的密封凸台结构与螺丝真空吸管006腔体内壁之间的过盈配合形成密封。在固定套筒002上的真空吸管接口003处接上真空吸管并抽真空，螺丝真空吸管006腔体内的气体通过通气孔010在真空吸管接口003处被真空吸管抽走，螺丝真空吸管006的腔体内形成真空环境，螺丝真空吸管006的下端可以吸附螺丝的螺帽。

现有的真空吸附式螺丝拧紧装置在拧紧螺丝时，螺丝真空吸管006在平键009的作用下，与螺丝拧紧单元001同步转动，这样可以避免螺丝真空吸管006下端与螺丝接触的表面与螺丝之间的摩擦。但是固定套筒002固定不动，密封圈004和密封圈010随螺丝真空吸管006一起转动。这样密封圈004和密封圈010与固定套筒002之间一直存在滑动摩擦，会导致：

1)密封圈被磨坏，导致密封失效，进而螺丝真空吸管的腔体内的真空环境无法建立，螺丝真空吸管的下端无法吸住螺丝的螺帽。

2)密封圈与螺丝拧紧单元之间存在的摩擦阻力，导致设备传感器检测到的螺丝拧紧扭矩值与实际值不一致，进而导致螺丝拧紧工艺过程无法精确监控。

以上两点问题在现有真空吸附式螺丝拧紧装置的实际应用中反复发生，并对生产线的正常生产造成了较大影响。因此需要提出一种改善螺丝拧紧装置使用寿命的真空吸附式螺丝拧紧装置。

发明内容