CN103909406B - 一种油压减振器组装用拧紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油压减振器组装用拧紧装置，属于装配工装技术领域。该装置的基座下部具有水平导轨，上部具有垂向导轨；安装座具有减振器下端安置定位夹紧机构；拧紧机构的齿轮箱中装有齿轮副，主动齿轮通过联轴部件与伺服电机传动连接；空心从动齿轮的下端与扭矩传递圈固连，扭矩传递圈通过骑缝传动销与C形的拧紧工装构成具有轴向自由度的周向约束；拧紧工装具有与减振器压紧螺盖相配构成周向约束的轴向螺钉。本发明在保证组装质量的前提下，显著提高生产效率。对于不同规格的减振器，只要配备相应的拧紧工装即可，十分方便。

Description

一种油压减振器组装用拧紧装置

技术领域

本发明涉及一种拧紧装置，尤其是一种油压减振器组装用拧紧装置，属于装配工装技术领域。

背景技术

压紧螺盖是油压减振器成品的密封固定部件，该件的拧紧精度要求较高，因其直接关系油压减振器的整体可靠性。如拧紧扭矩不足，则由于减振器工作时的高频振动，极易发生螺纹松动，导致密封失效；而拧紧超过额定扭矩，又将造成油压内部部件损伤。

油压减振器压紧螺盖的拧紧工序通常包括减振器的定位、不同型号减振器拧紧工装的更换和拧紧机构的压紧固定，通常由以下几种操作方式：1）使用扭力扳手人工拧紧，拧紧可靠性尚可，但不能避免人为作业差异，出现欠拧、过拧甚至漏拧，且该方式需要将减振器从不同工序工位上搬入或搬出，并重复进行油压减振器的固定，故劳动强度大，效率不高；2）采用自动拧紧机预拧紧，再借助人力使用扭力扳手拧紧到位，虽一定程度提高了作业效率，但两步拧紧增加了漏拧的发生几率；3）离线自动拧紧机拧紧，需要增加从工位上搬入或搬出的工作，并重复进行油压减振器固定，无实时扭矩反馈和警示设备。

据申请人了解，由于油压减振器型号较多，接口尺寸多样，迄今为止，尚无一种可设置在流水线上适于减振器批量组装作业的拧紧装置。

申请号为CN201310104378.1的中国专利公开了一种筒体拧紧机，包括机架、筒体拧紧机构、筒体固定机构和筒体工位转换机构；所述筒体拧紧机构包括伺服电机、拧紧头和弹簧，所述伺服电机的转子水平设置；所述筒体固定机构包括下筒体定位托座和上筒体压紧机构；所述筒体工位转换机构包括直导轨和推进气缸。该筒体拧紧机未设置固定、对中拧紧等减振器拧紧必备结构，并且由于减振器组装后形同带活塞杆的油缸，该筒体拧紧机即使添加上述结构也无法通过简单改造适应与减振器流水线配套。

申请号为CN201010113070.X的中国专利申请公开了一种螺栓拧紧机，包括机体，所述机体的末端设有拧紧轴装置；所述螺栓拧紧机还包括：驱动装置，所述驱动装置设于所述机体，且与所述拧紧轴装置连接。该拧紧机也未设置固定、对中拧紧等减振器拧紧必备结构，只适于较小规格和扭矩的螺栓拧紧。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种适于多种规格不同型号共用流水线大批量装配的油压减振器组装用拧紧装置，从而在确保精确扭矩的前提下，显著提高生产效率。

为了达到以上目的，本发明油压减振器组装用拧紧装置的基本技术方案为：包括基座（8、11），所述基座的下部具有与安装座（5）构成移动副的水平导轨（16），所述基座的上部具有与拧紧机构（13）构成移动副的垂向导轨（12）；所述安装座具有减振器下端安置定位夹紧机构；所述拧紧机构包括构成主体的齿轮箱（24），所述齿轮箱中装有主动齿轮和空心从动齿轮构成的齿轮副（3），所述主动齿轮通过联轴部件（2）与伺服电机（1）传动连接；所述空心从动齿轮的下端与扭矩传递圈（4）固连，所述扭矩传递圈通过周向均布的朝下骑缝传动销（6）与C形的拧紧工装（23）构成具有轴向自由度的周向约束；所述拧紧工装具有可以让开减振器活塞杆的开口，且具有与减振器压紧螺盖相配构成周向约束的轴向螺钉。

工作时，水平导轨可与前道工序衔接，将需旋拧压紧螺盖的减振器安置在安装座上之后移动拧紧机构下方，盖上压紧螺盖并定位好拧紧工装，再降下拧紧机构，使扭矩传递圈的传动销插入拧紧工装周边对缺口中形成周向约束，再启动伺服电机，即可控制按设定的扭矩通过齿轮副带动拧紧工装，自动完成所需的减振器压紧螺盖的定扭矩旋拧，在保证组装质量的前提下，显著提高生产效率。对于不同规格的减振器，只要配备相应的拧紧工装即可，十分方便。

本发明进一步的完善是：所述安装座含有可容纳减振器的外框（5-2），所述外框的一侧朝下延伸出吊板（5-7），所述吊板固连具有与水平导轨相配导槽的下滑块（19），且固定下端支撑减振器的底座（5-1）。

进一步，所述底座的中部具有可通过垂向螺杆调节升降的支撑块。

再进一步，所述外框支撑有轴向约束的可旋转左、右螺杆（5-4、5-8），分别具有V形对合口的前、后夹紧模块（5-3、5-5）分别与所述左、右螺杆两端的螺纹构成螺旋副，所述左、右螺杆两端的螺纹旋向相反，且左、右螺杆对应端的螺纹旋向也相反。

更进一步，所述外框外侧支撑夹紧转柄（5-6），所述夹紧转柄上的主动齿轮分别与两螺杆同轴的左、右齿轮传动连接。

本发明又进一步的完善是，所述齿轮箱底部支撑在垂向调节气缸的活塞杆上。

本发明又进一步的完善是，所述扭矩传递圈具有朝下延伸的外卡边，所述外卡边内固连周向均布的朝下骑缝传动销，各传动销可分别插入C形的拧紧工装周边对应的半圆缺，构成具有轴向自由度的周向约束。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为图1实施例中拧紧工装的放大结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为图1实施例的安装座部分结构示意图。

图6为图5的俯视图。

图中主要含有：直筒型伺服电机1、联轴部件2、齿轮副3、扭矩传递圈4（可根据工艺需要设计为对合的两个部分）、安装座5、传动销6、调节气缸7、上基座8、扭矩实时显示装置9、控制箱10、下基座11、垂向导轨12、拧紧机构13、操作面板14、扭矩设定装置15、水平导轨16、减振器17、上滑块18、下滑块19、定位块20、气缸活塞杆21、平面22、拧紧工装23、齿轮箱24、可调支座25、判定警示灯26。

具体实施方式

实施例一

本实施例的油压减振器组装用拧紧装置如图1和图2所示，包括相互固连的上基座8和下基座11构成的基座，该基座下部的下基座11固定有与安装座5构成移动副的水平导轨16，上部的上基座8固定有与拧紧机构13构成移动副的垂向导轨12。下基座11通过下部的可调支座25固定在地坪上。

安装座5具有减振器下端安置定位夹紧机构，具体结构如图5和图6所示，含有可容纳减振器的外框5-2，外框5-2的一侧朝下延伸出吊板5-7，吊板5-7固连具有与水平导轨16相配导槽的下滑块19，且固定下端支撑减振器的底座5-1，底座5-1的中部具有可通过垂向螺杆调节升降的支撑块，因此能够适应不同支撑高度要求的减振器。外框5-2支撑有轴向约束的可旋转左、右螺杆5-4、5-8，分别具有V形对合口的前、后夹紧模块5-3、5-5分别与左、右螺杆5-4、5-8两端的螺纹构成螺旋副，左、右螺杆5-4、5-8两端的螺纹旋向相反，且左、右螺杆5-4、5-8对应端的螺纹旋向也相反。外框5-2外侧支撑夹紧转柄5-6，该夹紧转柄5-6上的主动齿轮分别与螺杆5-4、5-8同轴的左、右齿轮传动连接，因此转动夹紧转柄5-6时，可以同时带动左、右螺杆5-4、5-8旋转，进而通过反向螺旋副带动前、后夹紧模块5-3、5-5对中夹紧支撑在底座5-1上的减振器。安装座5可以通过定位块20与水平导轨16定位。

拧紧机构包括构成主体的齿轮箱24，该齿轮箱一侧的上滑块18与垂向导轨12构成升降移动副，其底部支撑在垂向调节气缸7的活塞杆上。整个拧紧机构13可通过滑块18在垂向导轨12上沿竖直方向上下移动。齿轮箱24内装有主动齿轮3-1和空心从动齿轮3-2构成的齿轮副3，主动齿轮3-1通过联轴部件2与垂向支撑在上方的直筒型伺服电机1传动连接。空心从动齿轮3-2的下端通过定位销6-1与扭矩传递圈4固连。

扭矩传递圈4处的具体结构如图3、图4所示，扭矩传递圈4具有朝下延伸的外卡边4-1，外卡边4-1内固连周向均布的朝下骑缝传动销6，各传动销6可分别插入C形的拧紧工装23周边对应的半圆缺，构成具有轴向自由度的周向约束。拧紧工装23具有可以让开减振器活塞杆的开口，且具有与减振器压紧螺盖相配构成周向约束的轴向螺钉23-1。

操作面板14固定于齿轮箱24面对作业者方向。该操作面板14可提供控制气缸7推动拧紧机构13上下移动、伺服电机1正向和反向旋转和急停的操作。控制箱10固定在上基座8背部，是整个拧紧系统的核心控制部分。控制箱10部设置了扭矩实时显示装置9及判定警示灯26。

本实施例拧紧装置系统的具体工作流程是：

1.开启后通过扭矩设定装置15进行拧紧扭矩设置——通常通过PC与控制箱10内的直筒型伺服电机1的驱动模块连接，预设所有减振器的拧紧扭矩范围；

2.固定在安装座5的减振器17与安装座5一起，通过水平导轨1916从上道工序移动至拧紧工序，安装座5上被定位块20限位，实现减振器17中心与拧紧机构13旋转中心对准；

3.根据减振器17型号选择拧紧工装23并预先与减振器17连接；

4.控制操作面板14上的气缸控制按钮，将拧紧机构13的扭矩传递圈4下端面靠近拧紧工装23上端面；

5.旋转扭矩传递圈4，并使其上的传动销6与拧紧工装23外圆面上的半圆孔配合，向下调节气缸7，将减振器17的上的拧紧工装23压紧；

6.控制操作面板14上的直筒型伺服电机1控制按钮，执行压紧螺盖定扭矩拧紧，拧紧过程中确认扭矩实时显示装置9和判定警示灯26情况，确认输出扭矩符合要求值，确认判定警示灯26无异常报警；

7.控制操作面板14，使气缸7向上移动，将拧紧机构13与拧紧工装23分开，将拧紧工装23从减振器17上取出；

8.松开定位装置20，将安装座5连同减振器17推至下道工序。

本实施例的有益效果可以归纳为：

1）采用伺服式电机可进行拧紧扭矩的设置和检测，其量程和拧紧精度能满足所有减振器压紧螺盖的拧紧要求。

2）由于设置有拧紧扭矩数据实时输出及警示灯，对拧紧进行多重监控，可显著提高拧紧可靠性。

3）拧紧机构可通过下部气缸推动进行上下移动调整，不仅易实现连接工装的安装和松开，且为不同长度尺寸的减振器提供了足够的调整空间；

4）拧紧工装为根据需要选择更换，适用于多种规格减振器压紧螺盖；

5）用于固定减振器的下基座通过水平导轨及对中定位装置可实现减振器从前道工序沿横向移动至拧紧位置，并通过对中定位装置定位固定，故可配在流水线上使用，满足高效率组装要求。

下基座的对中定位装置可以与整条流水线的防呆系统连接，拧紧完成后拧紧信息通过防呆装置传递至对中定位装置，实现上锁和解锁。一旦出现漏过拧紧工序或拧紧异常，对中定位装置将保持锁定状态，如不对该拧紧作业进行修正，安装座将无法向下道工序移动。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种油压减振器组装用拧紧装置，包括基座（8、11），其特征在于：所述基座的下部具有与安装座（5）构成移动副的水平导轨（16），所述基座的上部具有与拧紧机构（13）构成移动副的垂向导轨（12）；所述安装座具有安置减振器下端的定位夹紧机构；所述拧紧机构包括构成主体的齿轮箱（24），所述齿轮箱中装有主动齿轮和空心从动齿轮构成的齿轮副（3），所述主动齿轮通过联轴部件（2）与伺服电机（1）传动连接；所述空心从动齿轮的下端与扭矩传递圈（4）固连，所述扭矩传递圈通过周向均布的朝下骑缝传动销（6）与C形的拧紧工装（23）构成具有轴向自由度的周向约束；所述拧紧工装具有可以让开减振器活塞杆的开口，且具有与减振器压紧螺盖相配构成周向约束的轴向螺钉；所述安装座含有可容纳减振器的外框（5-2），所述外框的一侧朝下延伸出吊板（5-7），所述吊板固连具有与水平导轨相配导槽的下滑块（19），且所述吊板固定下端支撑减振器的底座（5-1）。

2.根据权利要求1所述的油压减振器组装用拧紧装置，其特征在于：所述底座的中部具有可通过垂向螺杆调节升降的支撑块。

3.根据权利要求2所述的油压减振器组装用拧紧装置，其特征在于：所述外框支撑有轴向约束的可旋转左、右螺杆（5-4、5-8），分别具有V形对合口的前、后夹紧模块（5-3、5-5）分别与所述左、右螺杆两端的螺纹构成螺旋副，所述左、右螺杆两端的螺纹旋向相反，且左、右螺杆对应端的螺纹旋向也相反。

4.根据权利要求3所述的油压减振器组装用拧紧装置，其特征在于：所述外框外侧支撑夹紧转柄（5-6），所述夹紧转柄上的主动齿轮分别与两螺杆同轴的左、右齿轮传动连接。

5.根据权利要求1至4任一所述的油压减振器组装用拧紧装置，其特征在于：所述齿轮箱底部支撑在垂向调节气缸的活塞杆上。

6.根据权利要求5所述的油压减振器组装用拧紧装置，其特征在于：所述扭矩传递圈具有朝下延伸的外卡边，所述外卡边内固连周向均布的朝下骑缝传动销，各传动销可分别插入C形的拧紧工装周边对应的半圆缺，构成具有轴向自由度的周向约束。

7.根据权利要求6所述的油压减振器组装用拧紧装置，其特征在于：操作面板固定于所述齿轮箱面对作业者方向，控制箱固定在所述基座背部，所述控制箱设置有扭矩实时显示装置及判定警示灯。