一种多规格外六角螺栓旋拧工具

技术领域

本发明涉及一种旋拧工具，具体涉及一种两段式多规格外六角螺栓旋拧工具，属于螺栓拧紧拆卸领域。

背景技术

外六角螺栓，是一种机械零件，由外六角头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件，常用于机械结构的连接。在机械的日常使用过程中，零件的磨损与老化成为不可避免的问题，在一些人类难以进行维修操作的特殊工作环境下，例如：辐射环境、太空环境等，采用机器人对需要更换零件的机械进行维修操作是十分必要的。

但是，目前机器人在面对不同规格的外六角螺栓旋拧时需要更换不同规格的工具，尤其在特殊工作环境下，增加了机器人的工作难度，影响了机器人的操作速度。现有的适用于机器人作业的外六角螺栓旋拧工具存在体积较大，与外六角螺栓之间接触面积小，旋拧不同规格外六角螺栓时需更换旋拧工具的问题，难以适应维修任务的要求。

综上所述，现有适用于机器人作业的外六角螺栓旋拧工具存在体积较大，与外六角螺栓之间接触面积小，旋拧不同规格外六角螺栓时需更换旋拧工具的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有适用于机器人作业的外六角螺栓旋拧工具存在体积较大，与外六角螺栓之间接触面积小，旋拧不同规格外六角螺栓时需更换旋拧工具的问题，进而提供一种多规格外六角螺栓旋拧工具。

本发明的技术方案是：

一种多规格外六角螺栓旋拧工具，包括机架、中央旋拧转轮、滑轨、电机、外壳和多个外径调整组件，其中，外径调整组件包括多个C型夹紧滑块和多个I型夹紧滑块，多个外径调整组件环形阵列的方式布置；外壳为筒状壳体，电机安装在外壳内，且电机的输出轴伸出外壳，中央旋拧转轮的上部与电机的输出轴连接，中央旋拧转轮的底端面上加工有主动螺纹，机架的上部与外壳的外侧壁连接，机架的下部插装在水平布置的滑轨内，多个C型夹紧滑块以环形阵列的方式滑动安装在滑轨内，每个C型夹紧滑块的中空部分安装有一个I型夹紧滑块，且I型夹紧滑块在滑轨上滑动布置，C型夹紧滑块和I型夹紧滑块的上端面分别加工有C型从动螺纹和I型从动螺纹，主动螺纹与C型从动螺纹和I型从动螺纹螺纹连接，并在中央旋拧转轮旋转下实现I型夹紧滑块在C型夹紧滑块内的移动，或实现I型夹紧滑块和C型夹紧滑块同时移动，使得多个I型夹紧滑块和/或C型夹紧滑块同时向靠近滑轨的中心移动或同时向远离滑轨的中心移动。

进一步地，机架包括多个连接杆，多个连接杆的一端可拆卸安装在外壳的外侧壁上，多个连接杆的另一端先倾斜向下外扩并继续向下延伸后回伸到滑轨内。

更进一步地，中央旋拧转轮为圆台形转轮，中央旋拧转轮包括上部连接座、下部螺纹座和多个杆体，上部连接座与电机的输出轴键连接，下部螺纹座平行并同轴安装在上部连接座的正下方，多个杆体的一端均与上部连接座连接，多个杆体的另一端均与下部螺纹座连接。

更进一步地，C型夹紧滑块的底端面上加工有滑槽，C型夹紧滑块的开口侧端面为C型接触面，C型夹紧滑块开口侧内端面上分别加工有一个相对设置的凹槽。

优选地，主动螺纹与C型从动螺纹和I型从动螺纹的螺旋齿形一致。

优选地，C型从动螺纹和I型从动螺纹的加工平面为同一平面，且螺旋线一致。

优选地，C型从动螺纹的径向加工圈数小于I型从动螺纹的径向加工圈数。

进一步地，滑轨包括上部安装板、下部安装板、多组限位柱和多根滑道，上部安装板和下部安装板上下平行布置，多组限位柱沿环形阵列的方式安装在上部安装板和下部安装板之间，每组限位柱内安装有一根滑道。

优选地，外壳的上部加工有动力接口。

优选地，外径调整组件的数量为3个。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明通过电机与中央旋拧转轮2连接，并利用中央旋拧转轮2的螺纹与外径调整组件进行螺旋连接，实现对外径调整组件在中央旋拧转轮2轴线方向上的靠近或者远离，来适应不同外径的外六角螺栓的夹持，在外力作用下，带动本发明的旋拧工具进行正转或者反转，以此来实现对外六角螺栓的拆装，结构简单，旋拧可靠，适用范围广。

2、本发明整体为柱状体，且本发明的中部留有可供外六角螺栓头部容纳的空间，主要是通过中央旋拧转轮的高度来实现，使得工作空间小，而且与外六角螺栓之间的接触面积为C型接触面33和I型接触面43，接触面积大，旋拧时夹持更加稳定。

3、本发明旋拧多种规格外六角螺栓时无需更换工具，两段式作业工具体积更小。

附图说明

图1是工具的整体结构示意图；

图2是图1的局部视图；

图3是C型夹紧滑块示意图；

图4是I型夹紧滑块示意图；

图5是待工作状态仰视图；

图6是较大工作空间工作仰视图；

图7是较小工作空间工作仰视图；

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式的一种多规格外六角螺栓旋拧工具包括机架1、中央旋拧转轮2、滑轨5、电机6、外壳7和多个外径调整组件，其中，外径调整组件包括多个C型夹紧滑块3和多个I型夹紧滑块4，多个外径调整组件环形阵列的方式布置；外壳7为筒状壳体，电机6安装在外壳7内，且电机6的输出轴伸出外壳7，中央旋拧转轮2的上部与电机6的输出轴连接，中央旋拧转轮2的底端面上加工有主动螺纹21，机架1的上部与外壳7的外侧壁连接，机架1的下部插装在水平布置的滑轨5内，多个C型夹紧滑块3以环形阵列的方式滑动安装在滑轨5内，每个C型夹紧滑块3的中空部分安装有一个I型夹紧滑块4，且I型夹紧滑块4在滑轨5上滑动布置，C型夹紧滑块3和I型夹紧滑块4的上端面分别加工有C型从动螺纹31和I型从动螺纹41，主动螺纹21与C型从动螺纹31和I型从动螺纹41螺纹连接，并在中央旋拧转轮2旋转下实现I型夹紧滑块4在C型夹紧滑块3内的移动，或实现I型夹紧滑块4和C型夹紧滑块3同时移动，使得多个I型夹紧滑块4和/或C型夹紧滑块3同时向靠近滑轨5的中心移动或同时向远离滑轨5的中心移动。包括机架1、中央旋拧转轮2、C型夹紧滑块3、I型夹紧滑块4、滑轨5、电机6、电机输出轴61、外壳7和动力接口8，所述机架1竖直设置，滑轨5轴线与机架1在水平面内的对称轴线重合，沿周向均布，固连装配在一起，C型夹紧滑块3与I型夹紧滑块4与滑轨5可滑动地装配在一起，沿周向均布，I型夹紧滑块4可相对C型夹紧滑块3滑动，外壳7与机架1固连，电机6固连在外壳7内，中央旋拧转轮2与电机输出轴61固连在一起。

本实施方式中的主动螺纹21是沿中央旋拧转轮2的螺旋线进行加工的，同时，C型夹紧滑块3沿螺旋线加工有C型从动螺纹31，I型夹紧滑块4沿螺旋线加工有I型从动螺纹41，主动螺纹21、C型从动螺纹31和I型从动螺纹41螺旋齿形一致，C型从动螺纹31与I型从动螺纹41加工平面为同一平面，且螺旋线一致，且I型从动螺纹41径向加工圈数多于C型从动螺纹31，主动螺纹21与C型从动螺纹31、I型从动螺纹41螺纹配合，所述电机输出轴61带动中央旋拧转轮2转动，所述C型夹紧滑块3、I型夹紧滑块4沿滑轨5轴线产生移动。

具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的机架1包括多个连接杆1-1，多个连接杆1-1的一端可拆卸安装在外壳7的外侧壁上，多个连接杆1-1的另一端先倾斜向下外扩并继续向下延伸后回伸到滑轨5内。如此设置，机架1具有稳定的结构，工具旋拧不同力矩校紧的外六角螺栓能够提供较好刚性的支持。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的中央旋拧转轮2为圆台形转轮，中央旋拧转轮2包括上部连接座2-1、下部螺纹座2-2和多个杆体2-3，上部连接座2-1与电机6的输出轴键连接，下部螺纹座2-2平行并同轴安装在上部连接座2-1的正下方，多个杆体2-3的一端均与上部连接座2-1连接，多个杆体2-3的另一端均与下部螺纹座2-2连接。如此设置，竖直方向上提供了充足的工作空间，便于安装，相比于一体式结构降低了加工难度。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式的C型夹紧滑块3的底端面上加工有滑槽3-1，C型夹紧滑块3的开口侧端面为C型接触面33，C型夹紧滑块3开口侧内端面上分别加工有一个相对设置的凹槽32。如此设置，工具复位时凹槽32配合I型夹紧滑块4实现工具复位。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的主动螺纹21与C型从动螺纹31和I型从动螺纹41的螺旋齿形一致。如此设置，主动螺纹21与C型从动螺纹31和I型从动螺纹41实现较好啮合。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的C型从动螺纹31和I型从动螺纹41的加工平面为同一平面，且螺旋线一致。如此设置，保障螺纹啮合精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的C型从动螺纹31的径向加工圈数小于I型从动螺纹41的径向加工圈数。如此设置，C型从动螺纹31与主动螺纹21啮合时间短，I型从动螺纹41与主动螺纹21啮合时间长。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的滑轨5包括上部安装板5-1、下部安装板5-2、多组限位柱5-3和多根滑道5-4，上部安装板5-1和下部安装板5-2上下平行布置，多组限位柱5-3沿环形阵列的方式安装在上部安装板5-1和下部安装板5-2之间，每组限位柱5-3内安装有一根滑道5-4。如此设置，实现多个C型夹紧滑块3和多个I型夹紧滑块4的安装定位。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式的外壳7的上部加工有动力接口8。如此设置，便于与外置的动力源进行连接，带动本发明的旋拧工具发生转动，进而将外六角螺栓拧下。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的外径调整组件的数量为3个。如此设置，结构紧凑，为规格较小的外六角螺栓预留出夹持空间，而且适用于不同规格的外六角螺栓头部的夹持。其它组成和连接关系与具体实施方式的一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

结合图1至图7说明本发明的工作原理：

本发明包括机架1、中央旋拧转轮2、C型夹紧滑块3、I型夹紧滑块4、滑轨5、电机6、电机输出轴61、外壳7和动力接口8，所述机架1竖直设置，滑轨5轴线与机架1在水平面内的对称轴线重合，且固连在一起，C型夹紧滑块3和I型夹紧滑块4与滑轨5可滑动地装配在一起，且I型夹紧滑块4可相对C型夹紧滑块3滑动，外壳7与机架1固连，且其轴线与机架1轴线相重合，电机6固连在外壳7内，中央旋拧转轮2与电机输出轴61固连在一起。

需要调节操作空间大小时，电机提供动力，驱动中央旋拧转轮2转动，中央旋拧转轮2在转动过程中，主动螺纹21与C型从动螺纹31以及I型从动螺纹41相啮合，中央旋拧转轮2带动周向均布的C型夹紧滑块3以及I型夹紧滑块4沿径向移动，使得周向均布的C型夹紧滑块3以及I型夹紧滑块4靠近或远离，达到调节工作空间大小的目的。

工具待工作时，C型夹紧滑块3以及I型夹紧滑块4位于初始位置，C型接触面33与I型接触面43共面。

所需工作空间较大时，中央旋拧转轮2带动周向均布的C型夹紧滑块3以及I型夹紧滑块4沿径向移动，使得周向的C型夹紧滑块3以及I型夹紧滑块4靠近，周向均布的C型接触面33以及I型接触面43共同形成工作空间，满足对较大规格外六角螺栓的操作需要，需要说明的是C型接触面33以及I型接触面43的长度均比C型夹紧滑块3以及I型夹紧滑块4的厚度长，便于增加与外六角螺栓之间的接触面积。结束操作时，中央旋拧转轮2反向旋转，带动周向均布的C型夹紧滑块3以及I型夹紧滑块4复位，C型夹紧滑块3与I型夹紧滑块4恢复到待工作状态。

所需工作空间较小时，中央旋拧转轮2继续转动，由于I型从动螺纹41径向加工圈数多于C型从动螺纹31，C型夹紧滑块3沿径向前进一定距离后C型从动螺纹31与主动螺纹21脱离啮合，I型从动螺纹41与主动螺纹21继续保持啮合，I型夹紧滑块4继续沿径向移动，周向均布的I型接触面43共同形成工作空间，满足对较小规格外六角螺栓的操作需要。结束操作时，中央旋拧转轮2反向旋转，带动周向均布的I型夹紧滑块4沿径向相互远离，移动一定距离后凸台42与凹槽32相接触，I型夹紧滑块4带动C型夹紧滑块3移动，主动螺纹21与C型从动螺纹31啮合，同时与I型从动螺纹41相啮合，中央旋拧转轮2继续转动，带动周向均布的C型夹紧滑块3以及I型夹紧滑块4复位，C型夹紧滑块3与I型夹紧滑块4恢复到待工作状态。

工作空间调节完成后，机器人提供动力，经动力接口8输入，带动外六角螺栓工具整体旋转完成对外六角螺栓的旋拧。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。