CN103706720B

CN103706720B - 滑靴柱塞组件全自动收口机

Info

Publication number: CN103706720B
Application number: CN201310675064.7A
Authority: CN
Inventors: 纪小刚; 李楠
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2015-07-08
Anticipated expiration: 2033-12-11
Also published as: CN103706720A

Abstract

本发明涉及一种滑靴柱塞组件全自动收口机，包括第一床身，所述第一床身上的第一工作平台上安装有滚压机构；位于第一床身的一侧设置有第二床身，所述第二床身的第二工作平台上安装有输送上料机构；位于第二床身的一侧还设置有可调机架，所述可调机架的顶部安装有机械手上下料机构，所述机械手上下料机构分别与输送上料机构和滚压机构对接；位于第二工作平台下部设置有下料板，所述下料板通过调节机架支撑安装。本发明结构紧凑、合理，制作与安装方便，滚压平稳，使用方便可靠，成本低。

Description

滑靴柱塞组件全自动收口机

技术领域

本发明涉及自动收口机，尤其是一种滑靴柱塞组件全自动收口机。

背景技术

滑靴式柱塞由滑靴（又称柱塞头）和柱塞体组成，通过机械挤压变形收口联接，使内外球之间能在一定的范围内灵活转动。其广泛应用于航天燃油泵和液压泵。但其存在寿命要求长，结构复杂，收口工艺要求高等难点。

所谓滑靴柱塞组件的收口，实际上是将滑靴和柱塞体的内外球配合在一起，通过外力对滑靴端部的圆柱部分进行施压，使之产生塑性变形，从而将滑靴和柱塞体联结在一起。为了使内外球之间能在一定的范围内灵活转动，收口精度很高。

现有技术中，普遍的收口装置采用液压装置，通过挤压方式实现滑靴的塑性变形，其操作简便，但是存在挤压工艺变形不均匀，配合间隙难以控制，收口处容易产生飞边、裂纹，装配精度不高，废品率高等缺点。影响产品加工质量。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的滑靴柱塞组件全自动收口机，从而提高收口精度和质量。

本发明所采用的技术方案如下：

一种滑靴柱塞组件全自动收口机，包括第一床身，所述第一床身上的第一工作平台上安装有滚压机构；位于第一床身的一侧设置有第二床身，所述第二床身的第二工作平台上安装有输送上料机构；位于第二床身的一侧还设置有可调机架，所述可调机架的顶部安装有机械手上下料机构，所述机械手上下料机构分别与输送上料机构和滚压机构对接；位于第二工作平台下部设置有下料板，所述下料板通过调节机架支撑安装。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述滚压机构的结构为：位于第一工作平台的横向方向设置有第一滑轨，所述第一滑轨上固定有相对安装的第一滑块，所述第一滑块上分别固定有支架，所述支架上分别安装滚压滑靴端部的两对滚轮；位于第一工作平台的横向方向两端分别固定有第一支撑板与第二支撑板，所述第一支撑板的外部安装有第一步进电机，所述第一步进电机的输出端通过第一联轴器连接螺杆，所述螺杆另一端穿过支架与螺母，并固定于第二支撑板上；位于第一工作平台的纵向方向上通过支撑板固定有第二步进电机，所述第二步进电机的输出端通过第二联轴器安装第一三点式气爪，所述第一三点式气爪固定于第三支撑板上；

所述螺杆采用双螺纹结构，所述螺杆两端的螺纹旋向相反；

所述机械手上下料机构的结构为：位于第一工作平台上安装有第一支撑座，位于可调机架的顶部安装有第四支撑板和第二支撑座，所述第四支撑板的外端通过紧固件安装伺服电机，所述伺服电机的输出端连接第一丝杠，所述第一丝杠的两端分别通过第一支撑座和第二支撑座支撑固定，所述第一丝杠上安装第三螺母，位于第一支撑座和第二支撑座之间还安装有与第一丝杠平行的导轨，所述导轨上安装有第二滑块，所述第三螺母通过紧固件与第二滑块连接，所述第二滑块的底部通过连接板安装有旋转气缸，所述旋转气缸的外端通过紧固件固定有双杆气缸，所述双杆气缸的底部连接第二三点式气爪；

所述输送上料机构的结构为：位于第二工作平台的横向方向上设置有两条平行的第二滑轨，所述第二滑轨上安装第三滑块，所述第三滑块上安装有连接块，所述连接块成“U”形结构，所述连接块的内部安装有第四螺母，所述连接块顶部安装托盘，所述托盘上设置有放置滑靴和柱塞体的安装盘；位于第二工作平台的横向方向的两端分别通过第三支撑座和第四支撑座安装有第二丝杠，所述第二丝杠穿过第四螺母，位于第二工作平台的一端安装有第三步进电机，所述第三步进电机的输出端通过第三联轴器与第二丝杠连接；

所述可调机架的底部设置调节块，所述调节块通过调节螺母调节固定；

所述下料板与竖直方向之间的角度为50°-70°；

所述下料板与竖直方向之间的角度为60°。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，制作与安装方便，滚压平稳，使用方便可靠，成本低。

本发明输送上料机构的设计，方便的实现了滑靴和柱塞体在横向的间歇进给动作。

本发明机械手上下料机构的设计，方便的实现了工件的抓取、上料、工件保持、下料等过程，使用与控制方便。

本发明滚压机构的设计，方便的实现了滑靴柱塞组件的平稳收口。

本发明滚压机构上还通过螺杆设置有双向进给机构，滚压机构设计成对称的两部分，由螺杆驱动实现两对滚轮的相向进给，主运动机构通过气动手爪，实现滑靴的旋转运动，从而实现滑靴柱塞组件的平稳收口，其中，气动手爪实现滑靴的定位与夹紧两个功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的主视图。

图3为本发明滚压机构的主视图。

图4为图3的侧视图。

图5为图3的俯视图。

图6为图3中沿A-A截面的全剖视图。

图7为本发明机械手上下料机构的主视图。

图8为图7的侧视图。

图9为图7的俯视图。

图10为本发明输送上料机构的主视图。

图11为图10的俯视图。

其中：1、第一床身；2、第一工作平台；3、导轨；4、滚压机构；5、机械手上下料机构；6、输送上料机构；7、第二工作平台；8、可调机架；9、下料板；10、第二床身；11、第一步进电机；12、第一支撑板；13、第一联轴器；14、螺杆；15、支架；16、滚轮；17、第一滑块；18、第一滑轨；19、第二支撑板；20、第一三点式气爪；21、第三支撑板；22、第二联轴器；23、第二步进电机；24、滑靴；25、柱塞体；26、第一支撑座；27、第一丝杠；28、第二滑块；29、第二三点式气爪；30、双杆气缸；31、第二支撑座；32、第四支撑板；33、伺服电机；34、调节块；35、调节螺母；36、连接板；37、旋转气缸；38、第三步进电机；39、第三联轴器；40、第二丝杠；41、第三支撑座；42、第二滑轨；43、托盘；44、连接块；45、第三滑块；46、第四支撑座；47、调节机架；48、第一螺母；49、第二螺母；50、第三螺母；51、第四螺母。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实施例的滑靴柱塞组件全自动收口机，包括第一床身1，第一床身1上的第一工作平台2上安装有滚压机构4；位于第一床身1的一侧设置有第二床身10，第二床身10的第二工作平台7上安装有输送上料机构6；位于第二床身10的一侧还设置有可调机架8，可调机架8的顶部安装有机械手上下料机构5，机械手上下料机构5分别与输送上料机构6和滚压机构4对接；位于第二工作平台7下部设置有下料板9，下料板9通过调节机架47支撑安装。

如图3、图4、图5和图6所示，滚压机构4的结构为：位于第一工作平台2的横向方向设置有第一滑轨18，第一滑轨18上固定有相对安装的第一滑块17，第一滑块17上分别固定有支架15，支架15上分别安装滚压滑靴24端部的两对滚轮16；位于第一工作平台2的横向方向两端分别固定有第一支撑板12与第二支撑板19，第一支撑板12的外部安装有第一步进电机11，第一步进电机11的输出端通过第一联轴器13连接螺杆14，螺杆14另一端穿过支架15与螺母，并固定于第二支撑板19上；位于第一工作平台2的纵向方向上通过支撑板固定有第二步进电机23，第二步进电机23的输出端通过第二联轴器22安装第一三点式气爪20，第一三点式气爪20固定于第三支撑板21上。

如图3所示，螺杆14采用双螺纹结构，螺杆14两端的螺纹旋向相反。螺杆14左端为左旋螺纹，螺杆14的右端为右旋螺纹，位于支架15的内孔中分别紧固与左旋螺纹配合的左旋的第一螺母48、以及与右旋螺纹配合的和右旋的第二螺母49。

如图7、图8和图9所示，机械手上下料机构5的结构为：位于第一工作平台2上安装有第一支撑座26，位于可调机架8的顶部安装有第四支撑板32和第二支撑座31，第四支撑板32的外端通过紧固件安装伺服电机33，伺服电机33的输出端连接第一丝杠27，第一丝杠27的两端分别通过第一支撑座26和第二支撑座31支撑固定，第一丝杠27上安装第三螺母50，位于第一支撑座26和第二支撑座31之间还安装有与第一丝杠27平行的导轨3，导轨3上安装有第二滑块28，第三螺母50通过紧固件与第二滑块28连接，第二滑块28的底部通过连接板36安装有旋转气缸37，旋转气缸37的外端通过紧固件固定有双杆气缸30，双杆气缸30的底部连接第二三点式气爪29。

如图10和图11所示，输送上料机构6的结构为：位于第二工作平台7的横向方向上设置有两条平行的第二滑轨42，第二滑轨42上安装第三滑块45，第三滑块45上安装有连接块44，连接块44成“U”形结构，连接块44的内部安装有第四螺母51，连接块44顶部安装托盘43，托盘43上设置有放置滑靴24和柱塞体25的安装盘；位于第二工作平台7的横向方向的两端分别通过第三支撑座41和第四支撑座46安装有第二丝杠40，第二丝杠40穿过第四螺母51，位于第二工作平台7的一端安装有第三步进电机38，第三步进电机38的输出端通过第三联轴器39与第二丝杠40连接。

可调机架8的底部设置调节块34，调节块34通过调节螺母35调节固定。

下料板9与竖直方向之间的角度a为50°-70°。

下料板9与竖直方向之间的角度a为60°。

本发明的具体工作流程如下：

第一步：将放有滑靴24和柱塞体25的托盘43放置于输送上料机构6上（滑靴24和柱塞体25间隔均匀的放置于托盘43的安装盘上），并实现自动定位。

第二步：托盘43在第二丝杠40的作用下，并通过第四螺母51的作用，托盘43沿第二滑轨42滑动进入到工作位置。

第三步：启动机械手上下料机构5，由机械手上下料机构5的第二三点式气爪29抓取滑靴24零件，双杆气缸30提升复位后，旋转气缸37动作，往滚压机构4方向旋转90度角（同时，第一丝杠27工作，使第二滑块28沿着导轨3滑动，向滚压机构4进给，进给量由所抓取对象（滑靴24或柱塞体25）自动确定。

第四步：滑靴24到位后，第一三点式气爪20抓住滑靴24，并实现自动定位。

第五步：启动机械手上下料机构5返回上料工位，抓取柱塞体25。（此时重复上述第三步的动作）

第六步：柱塞体25到位后，自动装入滑靴24的内腔。此时，机械手上下料机构5不再返回，保持柱塞体25的姿态，直至收口结束。

第七步：柱塞体25进入工位后，第一步进电机11工作，驱动螺杆14旋转，由于螺杆14左右两端的螺旋方向相反，从而带动两对滚轮16沿直线第一滑轨18相向运动，以挤压滑靴24端部，同时滚压机构4上的第二步进电机23工作，使滑靴24在低速转动的过程中产生塑性变形，实现平稳收口。

第八步：收口结束后，第一步进电机11反转，滚轮16退回，第一三点式气爪20松开，机械手上下料机构5取出收口后的滑靴柱塞组件部件，返回到下料工位。旋转气缸37带动滑靴柱塞组件旋转90度，并松开第二三点式气爪29，实现下料。

即通过上述步骤循环工作即可。

本发明所述的下料板9的倾斜角度可以通过调节机架47进行调节，下料板9上设计有波浪性阻尼，以控制滑靴柱塞组件的下降速度。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims

1.一种滑靴柱塞组件全自动收口机，其特征在于：包括第一床身（1），所述第一床身（1）上的第一工作平台（2）上安装有滚压机构（4）；位于第一床身（1）的一侧设置有第二床身（10），所述第二床身（10）的第二工作平台（7）上安装有输送上料机构（6）；位于第二床身（10）的一侧还设置有可调机架（8），所述可调机架（8）的顶部安装有机械手上下料机构（5），所述机械手上下料机构（5）分别与输送上料机构（6）和滚压机构（4）对接；位于第二工作平台（7）下部设置有下料板（9），所述下料板（9）通过调节机架（47）支撑安装。

2.如权利要求1所述的滑靴柱塞组件全自动收口机，其特征在于：所述滚压机构（4）的结构为：位于第一工作平台（2）的横向方向设置有第一滑轨（18），所述第一滑轨（18）上固定有相对安装的第一滑块（17），所述第一滑块（17）上分别固定有支架（15），所述支架（15）上分别安装滚压滑靴（24）端部的两对滚轮（16）；位于第一工作平台（2）的横向方向两端分别固定有第一支撑板（12）与第二支撑板（19），所述第一支撑板（12）的外部安装有第一步进电机（11），所述第一步进电机（11）的输出端通过第一联轴器（13）连接螺杆（14），所述螺杆（14）另一端穿过支架（15）与螺母，并固定于第二支撑板（19）上；位于第一工作平台（2）的纵向方向上通过支撑板固定有第二步进电机（23），所述第二步进电机（23）的输出端通过第二联轴器（22）安装第一三点式气爪（20），所述第一三点式气爪（20）固定于第三支撑板（21）上。

3.如权利要求2所述的滑靴柱塞组件全自动收口机，其特征在于：所述螺杆（14）采用双螺纹结构，所述螺杆（14）两端的螺纹旋向相反。

4.如权利要求1所述的滑靴柱塞组件全自动收口机，其特征在于：所述机械手上下料机构（5）的结构为：位于第一工作平台（2）上安装有第一支撑座（26），位于可调机架（8）的顶部安装有第四支撑板（32）和第二支撑座（31），所述第四支撑板（32）的外端通过紧固件安装伺服电机（33），所述伺服电机（33）的输出端连接第一丝杠（27），所述第一丝杠（27）的两端分别通过第一支撑座（26）和第二支撑座（31）支撑固定，所述第一丝杠（27）上安装第三螺母（50），位于第一支撑座（26）和第二支撑座（31）之间还安装有与第一丝杠（27）平行的导轨（3），所述导轨（3）上安装有第二滑块（28），所述第三螺母（50）通过紧固件与第二滑块（28）连接，所述第二滑块（28）的底部通过连接板（36）安装有旋转气缸（37），所述旋转气缸（37）的外端通过紧固件固定有双杆气缸（30），所述双杆气缸（30）的底部连接第二三点式气爪（29）。

5.如权利要求1所述的滑靴柱塞组件全自动收口机，其特征在于：所述输送上料机构（6）的结构为：位于第二工作平台（7）的横向方向上设置有两条平行的第二滑轨（42），所述第二滑轨（42）上安装第三滑块（45），所述第三滑块（45）上安装有连接块（44），所述连接块（44）成“U”形结构，所述连接块（44）的内部安装有第四螺母（51），所述连接块（44）顶部安装托盘（43），所述托盘（43）上设置有放置滑靴（24）和柱塞体（25）的安装盘；位于第二工作平台（7）的横向方向的两端分别通过第三支撑座（41）和第四支撑座（46）安装有第二丝杠（40），所述第二丝杠（40）穿过第四螺母（51），位于第二工作平台（7）的一端安装有第三步进电机（38），所述第三步进电机（38）的输出端通过第三联轴器（39）与第二丝杠（40）连接。

6.如权利要求1所述的滑靴柱塞组件全自动收口机，其特征在于：所述可调机架（8）的底部设置调节块（34），所述调节块（34）通过调节螺母（35）调节固定。

7.如权利要求1所述的滑靴柱塞组件全自动收口机，其特征在于：所述下料板（9）与竖直方向之间的角度（a）为50°-70°。

8.如权利要求7所述的滑靴柱塞组件全自动收口机，其特征在于：所述下料板（9）与竖直方向之间的角度（a）为60°。