一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置及其装配方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置及其装配方法，包括第一平台和第二平台；所述第一平台包括固定台面和支撑件，所述支撑件用于托举并固定第一螺纹件；所述第二平台包括底座、活动台面和台面调节机构，活动台面设置在底座正上方，所述台面调节机构设置在底座和活动台面之间，台面调节机构包括多自由度的调节气缸，调节气缸的两端分别与底座和活动台面铰接，所述第二平台上设置有拧紧机构，所述拧紧机构用于固定并旋转第二螺纹件，使第二螺纹件和第一螺纹件实现旋接拧紧。本装置能够实现两个螺纹件的自动对中，在保证同轴度的情况下，自动对接，可输出不同扭矩值，满足不同的拧紧力矩要求。的拧紧力矩要求。的拧紧力矩要求。

An automatic tightening assembly device for large diameter threaded parts and its assembly method

【技术实现步骤摘要】
一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置及其装配方法


[0001]本专利技术属于螺纹件装配
，具体涉及一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置及其装配方法。

技术介绍

[0002]螺纹件拧紧是机械设备常用的一种连接方式。螺纹起到连接或密封的作用。需要拧紧的两个螺纹件，首先需要两个螺纹件保持一定的同轴度，还要有相对运动，螺纹件在扭力的作用下拧紧并连接。常规的小口径螺纹件拧紧已经有很多实现方法。大口径螺纹件同轴度难以保证。因此，需要一种大口径螺纹件拧紧装置。从而使大口径螺纹件装配提高效率。
[0003]现有的螺纹件拧紧装置，大多适用于小口径螺纹，输出扭矩值小，无法加载大口径螺纹，大多是螺栓的自动拧紧，无法满足大口径螺纹件装配对同轴度和力矩的要求。以往大口径螺纹件都为多人同时作业，劳动强度大，对接拧紧效率低，而且拧紧力矩不能做到实时监测，过程质量控制无法保证。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决上述现有技术上存在的问题，提供一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置及其装配方法，本装置能够实现两个螺纹件的自动对中，在保证同轴度的情况下，自动对接，电机加载，施加扭矩，通过选配不同速比的减速机，可输出不同扭矩值，满足不同的拧紧力矩要求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置，包括第一平台和第二平台；所述第一平台包括固定台面和支撑件，所述支撑件用于托举并固定第一螺纹件；所述第二平台包括底座、活动台面和台面调节机构，活动台面设置在底座正上方，所述台面调节机构设置在底座和活动台面之间，台面调节机构包括多自由度的调节气缸，调节气缸的两端分别与底座和活动台面铰接，所述第二平台上设置有拧紧机构，所述拧紧机构用于固定并旋转第二螺纹件，使第二螺纹件和第一螺纹件实现旋接拧紧。
[0006]进一步改进本方案，还包括同轴度检测组件，所述同轴度检测组件包括激光测距传感器和反光板，所述激光测距传感器设置在第一螺纹件靠近活动平台的一端，所述反光板设置在拧紧机构上，并与激光测距传感器对应设置。
[0007]进一步改进本方案，所述活动台面的下端面设置有三组上铰接件，底座的上端面设置有三组下铰接件，所述上铰接件和下铰接件分别呈正三角形布置，且上下交错对应设置，每个铰接件均包括两个并列的转轴，调节气缸的两端分别与所述转轴铰接。
[0008]进一步改进本方案，还包括主控箱，所述主控箱固定安装在底座上，用于接收同轴度检测组件的检测信号，并控制拧紧机构进行自动调节和拧紧作业。
[0009]进一步改进本方案，所述激光测距传感器包括安装环和均布在安装环上的多个感应器，所述感应通过L形支架固定在安装环上，安装环的边缘设置有固定孔，通过螺栓固定
在第一螺纹件的端部。
[0010]进一步改进本方案，所述拧紧机构包括横移组件，所述横移组件设置在活动台面的上端面，所述横移组件包括横移电机、横移架、调节丝杠、导轨和滑块，横移架的下端部设置有调节块，所述调节块上形成有与调节丝杠匹配的内螺纹孔，导轨设置有两根且相互平行设置，在调节块两侧的横移架上固定设置有滑块，滑块滑动设置在导轨上，调节丝杠的两端转动设置在活动台面上，调节丝杠的中段穿过调节块的内螺纹孔，调节丝杠的其中一端与横移电机的输出轴连接。
[0011]进一步改进本方案，所述拧紧机构还包括翻转组件，所述翻转组件包括翻转电机、减速机和翻转轴，所述翻转轴安装在横移架的上端，翻转电机安装在横移架的一侧，翻转电机通过减速机与翻转轴连接。
[0012]进一步改进本方案，所述拧紧机构还包括拧紧组件，所述拧紧组件包括中空旋转平台、旋转电机和拧紧套筒，中空旋转平台包括旋转基座和转盘，所述旋转基座的两侧固定安装在翻转轴上，所述旋转电机固定于旋转基座的一侧，且旋转电机的转轴与转盘中心轴线平行，转盘安装固定在旋转基座中心，旋转电机通过减速器与中空旋转平台传动连接，所述拧紧套筒穿过转盘中心并与转盘固定连接，拧紧套筒内用于放置并固定第二螺纹件。
[0013]本方案还提供一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置的装配方法，包括如下步骤：第一步，将第一螺纹件放置在第一平台的支撑件上进行固定；第二步，机械手将第二螺纹件放入拧紧套筒中，快插接头与夹紧气缸对接，压缩空气供气，夹紧气缸从两侧夹紧第二螺纹件；第三步，当第二螺纹件放入拧紧套筒并夹紧后，翻转电机动作，带动翻转轴进行90
°
翻转后，使第二螺纹件的中心轴线呈水平状态；第四步，当翻转电机把第二螺纹件翻转到水平状态后，同轴度检测组件工作，测量到六个激光测距传感器对应的不同位置的数值，然后通过算法计算，实现活动平台六个自由度的动态调节，使两个螺纹件的同轴度保证在参数要求的范围内；第五步，当两个螺纹件的同轴度满足参数要求后，横移组件工作，以实现两个螺纹件之间的相对运动，缩短两个螺纹件之间的距离，使得两个螺纹件接触上；第六步，当横移组件动作到位后，旋转电机开始运行，同时，横移组件跟随移动，两个螺纹件开始拧入；第七步，对旋转电机的输出扭矩实时监测，当扭矩值达到螺纹件参数要求后，旋转电机停止；第八步，当拧紧动作完成后，快插接头对接，压缩空气排气，夹紧气缸松开，横移组件进行反向动作，拧紧机构退出，继续下一循环。
[0014]本专利技术的有益效果是：其一、本专利技术通过创新，改进了拧紧装配装置的结构，提高了大口径螺纹件的装配效率，实现自动对接，降低人工劳动强度，具体分析如下：在固定台面上，首先支撑件将第一螺纹件进行固定锁紧，拧紧机构将第二螺纹件夹紧固定，台面调节机构的调节气缸会根据激光测距传感器反馈的信号进行调整，以将第一螺纹件和第二螺纹件的同轴度进行自动调节，实现两个螺纹件的自动对中，活动台面上的拧紧机构，包括横移组件、翻转组件和拧紧组件，以完成两个螺纹件拧紧对接的各个动作和功能，翻转组件使得第二螺纹件可由放置
后的竖直状态调整至水平状态，横移组件先实现两个螺纹件的接触，拧紧组件和横移组件同时作用，以实现两个螺纹件的拧入旋紧，整个过程不用人为进行操作，实现完全自动化，能够大大提升作业效率。本专利技术的翻转组件、横移组件和拧紧组件的动力源都为伺服电机，在执行横移、翻转、旋转动作时，能做到闭环控制，电机参数实时监测。可以做到很好的参数化控制，整个拧紧过程动态监测，实时控制。两个螺纹件的同轴度通过激光测距传感器实时监测动态调整。
[0015]其二、本专利技术通过创新，优化了大口径螺纹件的装配方法，本方法通过配合上述特定的机构，获取两个螺纹件的同轴度信息，并通过智能算法计算进行调节，同时根据需要配合横移组件、翻转组件和旋转组件实现大口径螺纹件的自动对接拧紧，解决了以往大口径螺纹件都为多人同时作业，劳动强度大，对接拧紧效率低的问题，通过改进后，拧紧力矩能做到实时监测，过程质量控制能够得到有效保证，可以由一人完成或者选配机器人做到全自动化，整个装配方法过程，各运动参数实时监测，省人省力且效率高，拧紧力矩实时监测，实现质量管控过程化。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明专利技术实施例或现有技术中的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置，其特征在于：包括第一平台（1）和第二平台（2）；所述第一平台（1）包括固定台面（1
‑
1）和支撑件（1
‑
2），所述支撑件（1
‑
2）用于托举并固定第一螺纹件（11）；所述第二平台（2）包括底座（2
‑
1）、活动台面（2
‑
2）和台面调节机构（2
‑
3），活动台面（2
‑
2）设置在底座（2
‑
1）正上方，所述台面调节机构（2
‑
3）设置在底座（2
‑
1）和活动台面（2
‑
2）之间，台面调节机构（2
‑
3）包括多自由度的调节气缸，调节气缸的两端分别与底座（2
‑
1）和活动台面（2
‑
2）铰接，所述第二平台（2）上设置有拧紧机构，所述拧紧机构用于固定并旋转第二螺纹件（12），使第二螺纹件（12）和第一螺纹件（11）实现旋接拧紧。2.如权利要求1所述的一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置，其特征在于：还包括同轴度检测组件（3），所述同轴度检测组件（3）包括激光测距传感器（3
‑
1）和反光板（3
‑
2），所述激光测距传感器（3
‑
1）设置在第一螺纹件（11）靠近活动平台（2）的一端，所述反光板（3
‑
2）设置在拧紧机构上，并与激光测距传感器（3
‑
1）对应设置。3.如权利要求2所述的一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置，其特征在于：所述活动台面（2
‑
2）的下端面设置有三组上铰接件（221），底座（2
‑
1）的上端面设置有三组下铰接件（211），所述上铰接件（221）和下铰接件（211）分别呈正三角形布置，且上下交错对应设置，每个铰接件均包括两个并列的转轴，调节气缸的两端分别与所述转轴铰接。4.如权利要求2所述的一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置，其特征在于：还包括主控箱（4），所述主控箱（4）固定安装在底座（2
‑
1）上，用于接收同轴度检测组件（3）的检测信号，并控制拧紧机构进行自动调节和拧紧作业。5.如权利要求3所述的一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置，其特征在于：所述激光测距传感器（3
‑
1）包括安装环（311）和均布在安装环（311）上的多个感应器（312），所述感应（312）通过L形支架（313）固定在安装环（311）上，安装环（311）的边缘设置有固定孔，通过螺栓固定在第一螺纹件（11）的端部。6.如权利要求5所述的一种大口径螺纹件自动拧紧装配装置，其特征在于：所述拧紧机构包括横移组件（5），所述横移组件（5）设置在活动台面（2
‑
2）的上端面，所述横移组件（5）包括横移电机（5
‑
1）、横移架（5
‑
2）、调节丝杠（5
‑
3）、导轨（5
‑
4）和滑块（5
‑
5），横移架（5
‑
2）的下端部设置有调节块（5
‑
6），所述调节块（5
‑
6）上形成有与调节丝杠（5
‑
3）匹配的内螺纹孔，导轨（5
‑
4）设置有两根且相互平行设置，在调节块（5
‑
6）两侧的横移架（5
‑
2）上固定设置有滑块（5
‑
5），滑块（5
‑
5）滑动设置在导轨（5
‑
4）上，调节丝杠（5
‑
3）的两端转动设置在活动台面（2
‑
2）上，调节丝杠（5
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新勇，普杰信，张森，刘剑锋，司彦娜，张松灿，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：