本發(fā)明屬于工程機(jī)械裝配領(lǐng)域，具體地說，尤其涉及一種自動(dòng)擰緊工作站。

背景技術(shù)：

在裝載機(jī)多路閥接頭、法蘭、油管裝配擰緊工作中，通常需要預(yù)緊、校準(zhǔn)、翻轉(zhuǎn)等多個(gè)步驟，分別需要用到氣扳機(jī)、定力矩扳手、懸臂吊等工具進(jìn)行手工作業(yè)。多路閥上的接頭、法蘭、油管等型號(hào)復(fù)雜、數(shù)量眾多，工人作業(yè)難度大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，同時(shí)，由于多路閥是核心零部件，因此，對(duì)于力矩的要求嚴(yán)格，人工作業(yè)導(dǎo)致的漏緊或力矩不合格都會(huì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，大量的擰緊機(jī)產(chǎn)品應(yīng)用到裝配作業(yè)中，但大部分仍是人工操作，只是保證了力矩的可靠性，目前，還沒有一種能解放勞動(dòng)力的自動(dòng)化擰緊設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種自動(dòng)擰緊工作站，其利用電控系統(tǒng)將自動(dòng)化設(shè)備與電動(dòng)的擰緊槍良好的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，效率高，有效避免了漏裝漏緊現(xiàn)象，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

所述的自動(dòng)擰緊工作站，包括機(jī)架，所述機(jī)架上設(shè)有行走機(jī)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)裝置和套筒選擇器，行走機(jī)構(gòu)上設(shè)有擰緊槍，擰緊槍與翻轉(zhuǎn)裝置和套筒選擇器配合；所述翻轉(zhuǎn)裝置包括翻轉(zhuǎn)板，翻轉(zhuǎn)板底部鉸接有翻轉(zhuǎn)氣缸，翻轉(zhuǎn)板上設(shè)有定位胎，定位胎上設(shè)有與多路閥配合的定位銷和定位板。

進(jìn)一步的，所述機(jī)架上設(shè)有與定位胎配合的定位氣缸，定位氣缸的伸出端設(shè)有橡膠推塊，定位氣缸通過定位氣缸座與機(jī)架固定連接。

進(jìn)一步的，所述套筒選擇器包括套筒夾緊氣缸和套筒槽，套筒槽內(nèi)設(shè)有相互配合的推塊和擋塊，推塊與套筒夾緊氣缸的伸出端固定連接；擰緊槍下方設(shè)有彈簧桿，彈簧桿與套筒選擇器配合。

進(jìn)一步的，所述套筒槽上方設(shè)有檢測板，檢測板上設(shè)有位置檢測傳感器。

進(jìn)一步的，所述機(jī)架包括電氣控制柜，電氣控制柜兩側(cè)分別設(shè)有支撐板，兩支撐板之間設(shè)有支撐桿，支撐板上設(shè)有支撐平臺(tái)。

進(jìn)一步的，所述行走機(jī)構(gòu)包括相互配合的左右運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、前后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

所述左右運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括左右安裝板和左右伺服電機(jī)，左右安裝板后方設(shè)有支架，左右安裝板上設(shè)有左右齒條和左右滑軌，左右安裝板底部兩側(cè)分別設(shè)有前后滑塊，左右伺服電機(jī)端部設(shè)有左右電機(jī)齒輪，左右電機(jī)齒輪與左右齒條配合；

所述前后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括前后安裝板和前后伺服電機(jī)，前后伺服電機(jī)與支架固定連接，前后伺服電機(jī)端部設(shè)有前后電機(jī)齒輪，前后安裝板上設(shè)有與前后滑塊配合的前后滑軌和與前后電機(jī)齒輪配合的前后齒條；

所述上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括上下安裝板，上下安裝板背面設(shè)有與左右滑軌配合的左右滑塊，上下安裝板前面設(shè)有擰緊安裝板，擰緊安裝板通過上下滑塊、上下滑軌與上下安裝板連接，擰緊安裝板上設(shè)有上下伺服電機(jī)，上下伺服電機(jī)端部的上下電機(jī)齒輪與固定在上下安裝板上的上下齒條嚙合，擰緊槍與擰緊安裝板固定連接。

進(jìn)一步的，所述擰緊槍上設(shè)有力矩傳感器，力矩傳感器下方安裝彈簧桿。

進(jìn)一步的，所述前后安裝板底部設(shè)有左支撐座、中支撐座和右支撐座，行走機(jī)構(gòu)通過左支撐座、中支撐座和右支撐座與機(jī)架固定連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便，將擰緊槍和自動(dòng)化設(shè)備有機(jī)結(jié)合，利用自動(dòng)控制程序?qū)崿F(xiàn)多路閥擰緊過程的全自動(dòng)化，節(jié)省勞動(dòng)力，有效避免了漏裝漏緊現(xiàn)象，大大提高了作業(yè)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量；

2、本發(fā)明增設(shè)套筒選擇器，利用氣缸、相互配合的推塊和擋塊作為夾具、彈簧桿及傳感器等相互配合，結(jié)合自動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)擰緊過程中多次自動(dòng)更換套筒，同時(shí)切換力矩的要求，滿足多路閥具有的多品種螺栓的工況要求；

3、本發(fā)明行走機(jī)構(gòu)全部采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，齒輪齒條傳動(dòng)及滑軌滑塊支撐導(dǎo)向，可實(shí)現(xiàn)前后、左右、上下方向的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)精度高；

4、本發(fā)明增設(shè)多路閥翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能將多路閥進(jìn)行90°旋轉(zhuǎn)并定位，實(shí)現(xiàn)多角度擰緊，適應(yīng)側(cè)面油管的裝配要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為翻轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為機(jī)架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為套筒選擇器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的控制模塊示意圖；

圖7為本發(fā)明氣路的原理圖。

圖中，1、行走機(jī)構(gòu)；2、機(jī)架；3、套筒選擇器；4、翻轉(zhuǎn)裝置；5、上下電機(jī)齒輪；6、上下伺服電機(jī)；7、上下滑塊；8、上下齒條；9、上下安裝板；10、上下滑軌；11、左右伺服電機(jī)；12、左右電機(jī)齒輪；13、左右齒條；14、左右滑軌；15、左右滑塊；16、左右安裝板；17、前后齒條；18、前后伺服電機(jī)；19、支架；20、前后安裝板；21、前后滑塊；22、前后滑軌；23、擰緊槍；24、力矩傳感器；25、彈簧桿；26、擰緊安裝板；27、左支撐座；28、中支撐座；29、右支撐座；30、定位胎；31、翻轉(zhuǎn)板；32、翻轉(zhuǎn)氣缸；33、翻轉(zhuǎn)氣缸座；34、翻轉(zhuǎn)氣缸固定板；35、定位板；36、定位銷；37、翻轉(zhuǎn)連接銷；38、橡膠推塊；39、定位氣缸座；40、定位氣缸；41、支撐桿；42、支撐板；43、支撐平臺(tái)；44、電氣控制柜；45、套筒夾緊氣缸；46、檢測板；47、推塊；48、擋塊；49、套筒槽；50、套筒選擇器氣缸控制閥；51、翻轉(zhuǎn)定位氣缸控制閥；52、氣源；53、溢流閥；54、氣管；55、翻轉(zhuǎn)氣缸控制閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1所示，自動(dòng)擰緊工作站，包括機(jī)架2，所述機(jī)架2上設(shè)有行走機(jī)構(gòu)1、翻轉(zhuǎn)裝置4和套筒選擇器3，行走機(jī)構(gòu)1上設(shè)有擰緊槍23，擰緊槍23與翻轉(zhuǎn)裝置4和套筒選擇器3配合；

如圖3所示，所述翻轉(zhuǎn)裝置4包括翻轉(zhuǎn)板31，翻轉(zhuǎn)板31底部鉸接有翻轉(zhuǎn)氣缸32，翻轉(zhuǎn)氣缸32通過翻轉(zhuǎn)氣缸座33與翻轉(zhuǎn)氣缸固定板34連接，翻轉(zhuǎn)氣缸固定板34與機(jī)架2固定連接，翻轉(zhuǎn)板31通過翻轉(zhuǎn)連接銷37與定位胎30連接，定位胎30上設(shè)有與多路閥配合的定位銷36和定位板35；所述機(jī)架2上設(shè)有與定位胎30配合的定位氣缸40，定位氣缸40的伸出端設(shè)有橡膠推塊38，定位氣缸40通過定位氣缸座39與機(jī)架2固定連接。

如圖5所示，所述套筒選擇器3包括套筒夾緊氣缸45和套筒槽49，套筒槽49內(nèi)設(shè)有相互配合的推塊47和擋塊48，推塊47與套筒夾緊氣缸45的伸出端固定連接；擰緊槍23下方設(shè)有彈簧桿25，彈簧桿25與套筒選擇器3配合，套筒槽49上方設(shè)有檢測板46，檢測板46上設(shè)有位置檢測傳感器。套筒槽49內(nèi)可安裝不同型號(hào)的套筒進(jìn)行擰緊作業(yè)。

工作前，將需要的套筒放到相應(yīng)的套筒槽49內(nèi)；換上套筒時(shí)，套筒夾緊氣缸45伸出，推塊47和擋塊48的形狀與套筒相匹配，利用配套推塊47和擋塊48夾緊套筒進(jìn)行定位，行走機(jī)構(gòu)1運(yùn)動(dòng)到套筒位置，待彈簧桿25下降套上套筒后，套筒夾緊氣缸45收回，套筒隨上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上升被取出；換下套筒時(shí)，行走機(jī)構(gòu)1回到取套筒位置，待彈簧桿25下降到位，套筒夾緊氣缸45伸出，推塊47和擋塊48夾住套筒，彈簧桿25上升，行走機(jī)構(gòu)1運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)套筒位置或者回到原點(diǎn)，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。

如圖4所示，所述機(jī)架2包括電氣控制柜44，電氣控制柜44兩側(cè)分別設(shè)有支撐板42，兩支撐板42之間設(shè)有支撐桿41，支撐板42上設(shè)有支撐平臺(tái)43；電氣控制柜44內(nèi)安裝電氣配盤，包括斷路器、控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、直流電源、繼電器、觸摸顯示屏、線纜等控制元件。

如圖2所示，所述行走機(jī)構(gòu)1包括相互配合的左右運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、前后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，行走機(jī)構(gòu)1在各個(gè)方向上安裝原點(diǎn)和極限位置傳感器，用于機(jī)構(gòu)回原點(diǎn)和保證機(jī)構(gòu)安全。

所述左右運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括左右安裝板16和左右伺服電機(jī)11，左右安裝板16后方設(shè)有支架19，左右安裝板16上設(shè)有左右齒條13和左右滑軌14，左右安裝板16底部兩側(cè)分別設(shè)有前后滑塊21，左右伺服電機(jī)11端部設(shè)有左右電機(jī)齒輪12，左右電機(jī)齒輪12與左右齒條13配合；

所述前后運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括前后安裝板20和前后伺服電機(jī)18，前后伺服電機(jī)18與支架19固定連接，前后伺服電機(jī)18端部設(shè)有前后電機(jī)齒輪，前后安裝板20上設(shè)有與前后滑塊21配合的前后滑軌22和與前后電機(jī)齒輪配合的前后齒條17；

所述上下運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括上下安裝板9，上下安裝板9背面設(shè)有與左右滑軌14配合的左右滑塊15，上下安裝板9前面設(shè)有擰緊安裝板26，擰緊安裝板26通過上下滑塊7、上下滑軌10與上下安裝板9連接，擰緊安裝板26上設(shè)有上下伺服電機(jī)6，上下伺服電機(jī)6端部的上下電機(jī)齒輪5與固定在上下安裝板9上的上下齒條8嚙合，擰緊槍23與擰緊安裝板26固定連接；所述擰緊槍23上設(shè)有力矩傳感器24，力矩傳感器24下方安裝彈簧桿25。

伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)精度高，齒輪和齒條的嚙合傳動(dòng)間隙??；滑軌和滑塊的導(dǎo)向支撐方式平穩(wěn)、牢固，進(jìn)一步保證行走機(jī)構(gòu)1的運(yùn)動(dòng)精度；左右伺服電機(jī)11、前后伺服電機(jī)18和上下伺服電機(jī)6的尾部均設(shè)有編碼器提供位置反饋，保證了本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)精度，并能將擰緊槍23準(zhǔn)確的送到作業(yè)位置。

所述前后安裝板20底部設(shè)有左支撐座27、中支撐座28和右支撐座29，行走機(jī)構(gòu)1通過左支撐座27、中支撐座28和右支撐座29與機(jī)架2固定連接。

如圖1和圖6所示，本發(fā)明在使用時(shí)，機(jī)架2安裝在平整的車間地面上，保證有良好的接地。翻轉(zhuǎn)裝置4設(shè)置兩個(gè)相同結(jié)構(gòu)的工位，將多路閥吊裝到定位胎30上，定位胎30上設(shè)有三個(gè)定位銷36和一個(gè)定位板35，對(duì)多路閥在設(shè)備上的位置進(jìn)行定位。此時(shí)，翻轉(zhuǎn)板31在翻轉(zhuǎn)氣缸32的推力下處于水平狀態(tài)，行走機(jī)構(gòu)1帶動(dòng)擰緊槍23運(yùn)動(dòng)到套筒位置，通過彈簧桿25下降套上套筒，套筒內(nèi)有相應(yīng)的螺栓，再由行走機(jī)構(gòu)1運(yùn)動(dòng)至多路閥處進(jìn)行擰緊作業(yè)；待完成正面擰緊作業(yè)后，翻轉(zhuǎn)氣缸32拉動(dòng)翻轉(zhuǎn)板31繞著翻轉(zhuǎn)氣缸32伸出端的鉸接桿旋轉(zhuǎn)90°，此時(shí)，定位氣缸40伸出，使多路閥正面緊貼翻轉(zhuǎn)板31，行走機(jī)構(gòu)1帶動(dòng)擰緊槍23更換相應(yīng)套筒并回到多路閥處，擰緊槍23進(jìn)行側(cè)面擰緊作業(yè)；待所有擰緊作業(yè)完成后，行走機(jī)構(gòu)1回到原點(diǎn)位置，翻轉(zhuǎn)裝置4也回到水平狀態(tài)。

如圖7所示，本發(fā)明的氣動(dòng)原理如下：氣源52提供壓縮氣體，溢流閥53起保護(hù)作用，氣管54連接整套系統(tǒng)，套筒選擇器氣缸控制閥50和翻轉(zhuǎn)定位氣缸控制閥51為自回位控制閥，分別控制套筒夾緊氣缸45和定位氣缸40，翻轉(zhuǎn)氣缸控制閥55為雙作用控制閥，有自保持功能，控制翻轉(zhuǎn)氣缸32。