CN104416353A - 一种筒体衬板自动化装配平台及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种筒体衬板自动化装配平台及其控制方法属于重型机械筒体衬板装配技术领域，尤其涉及一种筒体衬板自动化装配平台及其控制方法。本发明提供一种高效、安全的筒体衬板自动化装配平台及其控制方法。本发明筒体衬板自动化装配平台包括对应设置的横向上轨道和横向下轨道，其结构要点上轨道的上部设置有紧固螺栓存储自动递送放置小车，上轨道的下部设置有衬板自动输送取放小车，下轨道上设置有把合螺母存储自动递送拧紧小车，上轨道的一端设置有衬板储存小车； 所述 上轨道的下方设置有托轮组，所述下轨道设置在托轮组上。

Description

一种筒体衬板自动化装配平台及其控制方法

技术领域

本发明属于重型机械筒体衬板装配技术领域，尤其涉及一种筒体衬板自动化装配平台及其控制方法。

背景技术

筒体衬板装配工作是重型机械（球磨机、棒磨机、自磨机等）中的一项繁重性工作。由于衬板结构复杂、重量重，在吊运中对衬板很难形成科学合理的夹持，存在很大的安全隐患。现阶段装配是通过装配工人进行衬板在筒体内部的移动定位，该装配方式存在以下亟待解决的问题：工作效率低、劳动强度高、安全性差等。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种高效、安全的筒体衬板自动化装配平台及其控制方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明筒体衬板自动化装配平台包括对应设置的横向上轨道和横向下轨道，其结构要点上轨道的上部设置有紧固螺栓存储自动递送放置小车，上轨道的下部设置有衬板自动输送取放小车，下轨道上设置有把合螺母存储自动递送拧紧小车，上轨道的一端设置有衬板储存小车；所述上轨道的下方设置有托轮组，所述下轨道设置在托轮组上。

作为一种优选方案，本发明所述上轨道两端分别设置有第一台体和第二台体，第一台体下端设置有第一筒外支腿，第二台体下端设置有第二筒外支腿，所述上轨道靠近第一台体的下端设置有第三筒外支腿，第三筒外支腿与第一筒外支腿之间靠近第三筒外支腿的上轨道的下端设置有筒内支腿；所述第一筒外支腿、第二筒外支腿、第三筒外支腿和筒内支腿均有两条支腿组成，对称设置在上轨道两侧，支腿下端均设置有支腿滚轮及支腿固定部件；所述第三筒外支腿和筒内支腿均可绕其各自上端在竖直平面旋转。

作为另一种优选方案，本发明所述衬板储存小车包括矩形底框，矩形底框四角设置有立柱，矩形底框下端设置有底框滚轮；立柱之间设置有平台，平台四角设置有支撑块，支撑块置于立柱上的竖条状凹槽中，支撑块下方的凹槽内设置有液压顶起装置。

作为另一种优选方案，本发明所述衬板自动输送取放小车包括上平台和下平台，上平台与下平台通过导向杆和上拉伸缩复位部件相连；上平台两侧设置有输送导轮架，中部设置有输送导轮驱动电机和凸轮驱动电机；输送导轮驱动电机输出轴上的齿轮与一侧输送导轮架导轮轴上的齿轮啮合，凸轮驱动电机输出轴上的齿轮与推动下平台向下运动的凸轮的轴上的齿轮啮合；所述凸轮和凸轮的轴上的齿轮穿过上平台上的开口，凸轮的轴通过轴架与上平台下端相连；所述下平台下端设置有夹持机械杆，夹持机械杆下端设置有夹持伸缩爪。

作为另一种优选方案，本发明所述下平台上相应于凸轮设置有夹板导槽；所述夹持伸缩爪包括设置在夹持机械杆下端横向通孔内的横向伸缩杆，横向伸缩杆内侧为倾斜端头，倾斜端头与夹持机械杆内壁之间的横向伸缩杆上设置有复位弹簧，倾斜端头上方的夹持机械杆内设置有液压推动杆，液压推动杆下端相应于倾斜端头设置有倾斜压头。

作为另一种优选方案，本发明所述紧固螺栓存储自动递送放置小车包括螺栓存储平台，螺栓存储平台下面两侧设置有螺栓递送导轮架，中部设置有螺栓递送导轮驱动电机和可旋式机械手驱动电机；螺栓递送导轮驱动电机输出轴上的齿轮与一侧螺栓递送导轮架导轮轴上的齿轮啮合，旋式机械手驱动电机输出轴上的齿轮与可旋式机械手下端的齿轮啮合；螺栓存储平台上面两侧设置有弧形螺栓储存盒，中部为可旋式机械手，可旋式机械手下端穿过螺栓存储平台中部通孔；所述螺栓储存盒的各竖向螺栓放置槽的上端均对应设置有螺栓头定位夹板。

作为另一种优选方案，本发明所述可旋式机械手包括竖向长柱体和竖向短柱体，长柱体的上端和短柱体的上端通过横向柱体连通，长柱体的下端为旋转驱动端；所述横向柱体内腔靠近长柱体一端设置有第一横向液压推动块，第一横向液压推动块的前端设置有第一横向滑块，第一横向滑块设置在横向柱体的第一横向滑道上，横向柱体下端相应于第一横向滑道设置有第一横条状开口，一第一连杆一端穿过第一横条状开口轴接所述第一横向滑块，第一连杆另一端穿过短柱体内侧的第一竖条状开口轴接设置在短柱体内侧第一竖向滑道上的第一竖向滑块，第一竖向滑块下端与机械爪臂上端相连，爪臂下端伸出短柱体；爪臂下端爪手由两个折形支爪组成，两个折形支爪上部交叉处通过轴与爪臂下端相连，两个折形支爪上部穿过爪臂下端通孔置于爪臂内腔中，支爪上端与爪臂内腔下端面之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧上端与支爪上端相连；压缩弹簧上方的爪臂内腔中设置有竖向液压推动块。

其次，本发明所述把合螺母存储自动递送拧紧小车包括螺母存储平台，螺母存储平台上面中部设置有存储盘，一侧设置有螺母递送导轮驱动电机；存储盘的中心设置有可3D旋转机械杆，周边均布螺母定位套；螺母存储平台下面两侧设置有螺母递送导轮架，中部设置有可3D旋转机械杆驱动电机；与所述螺母递送导轮驱动电机相应一侧的螺母递送导轮架导轮轴上的齿轮与螺母递送导轮驱动电机输出轴上的齿轮啮合，设置有螺母递送导轮驱动电机一侧的螺母存储平台上相应于螺母递送导轮架导轮轴上的齿轮设置有开口。

另外，本发明所述可3D旋转机械杆包括L形旋转杆和上端具有弯头的竖杆，L形旋转杆上端与竖杆上端弯头横向插接；所述L形旋转杆内腔靠近弯头一端设置有第二横向液压推动块，第二横向液压推动块的前端设置有第二横向滑块，第二横向滑块设置在L形旋转杆上端的第二横向滑道上，L形旋转杆上端下侧相应于第二横向滑道设置有第二横条状开口，一第二连杆一端穿过第二横条状开口轴接所述第二横向滑块，第二连杆另一端穿过L形旋转杆下部内侧的第二竖条状开口轴接设置在L形旋转杆下部内侧第二竖向滑道上的第二竖向滑块，第二竖向滑块下端与电动扳手上端相连，电动扳手下端伸出L形旋转杆下端，电动扳手底面设置有电磁铁；一驱动L形旋转杆和电动扳手旋转的旋转软轴穿通竖杆、L形旋转杆内腔与电动扳手上端相连，旋转软轴驱动端与内棘轮轴相连，内棘轮外侧套有双向外棘轮，双向外棘轮内壁上相应于内棘轮设置有内棘爪，双向外棘轮外侧套有旋转外套，旋转外套内壁上相应于双向外棘轮设置有外棘爪，旋转外套上端与所述竖杆下端相连，双向外棘轮轴与所述可3D旋转机械杆驱动电机输出轴相连；所述内棘轮与旋转外套的旋转方向相反。

本发明筒体衬板自动化装配平台控制方法包括以下步骤。

1）衬板储存小车的液压顶起装置将衬板通过凹槽顶起到夹持位置。

2）输送导轮驱动电机将衬板自动输送取放小车定位到衬板储存小车上方，然后凸轮驱动电机驱动凸轮推动下平台使衬板夹持机械杆下移并插入衬板螺栓孔内；夹持机械杆内的液压推动杆下压使横向伸缩杆伸出，阻止衬板下落；凸轮驱动电机驱动凸轮旋转，上拉伸缩复位部件将下平台拉起，伺服电机时间控制程序根据各块衬板输送距离控制输送导轮驱动电机将衬板送到筒体中相应位置，夹持机械杆内的液压推动杆上升，横向伸缩杆缩进，完成衬板落放。

3）衬板落放在相应位置后，伺服电机时间控制程序反馈落放位置与起始点间距离，伺服电机时间驱动程序同步控制螺栓递送导轮驱动电机使紧固螺栓存储自动递送放置小车到达相应位置；可旋式机械手的第一横向液压推动块驱动第一横向滑块、第一连杆使机械爪臂向下伸出；当机械爪臂带动抓手移动到螺栓上方夹持处时，机械爪臂内腔的竖向液压推动块下压使抓手收紧完成螺栓夹持；第一横向液压推动块反向运动使机械爪臂向上提取螺栓，然后可旋式机械手驱动电机驱动可旋式机械手以竖向长柱体为轴旋转使螺栓处于衬板螺栓孔正上方，然后竖向液压推动块上移，落放螺栓；竖向液压推动块再次向下推出，收紧抓手，第一横向液压推动块再次驱动第一横向滑块、第一连杆使机械爪臂向下伸出使收紧的抓手向下运动顶在螺栓端面上，防止安装螺母时螺栓的串动；安装螺母后，抓手与机械爪臂在竖向液压推动块、第一横向液压推动块和可旋式机械手驱动电机作用下回复到下一件待安装螺栓位置处。

4）衬板紧固螺栓落放在衬板螺栓孔后，伺服电机时间控制程序根据螺栓递送导轮驱动电机运转时间确定螺栓的位置，时间程序根据螺栓落放位置反馈螺母递送导轮驱动电机需运行时间，然后螺母递送导轮驱动电机将把合螺母存储自动递送拧紧小车定位到安装螺栓位置处；电动扳手通过L形旋转杆内的第二横向液压推动块推动第二连杆使第二竖向滑块带动电动扳手下移到螺母上方，然后通过电磁铁作用使螺母进入电动扳手内腔；提取螺母后，可3D旋转机械杆驱动电机正向驱动双向外棘轮，双向外棘轮带动内棘轮使软轴旋转，软轴带动L形旋转杆以横向弯头为轴旋转180度将螺母旋转到螺栓把合处下方；第二横向液压推动块推动使螺母放置在螺栓上，由旋转软轴驱动电动扳手旋转完成螺母的锁紧；锁紧螺母后，电磁铁解除磁性，第二横向液压推动块向内拉动使第二连杆带动电动扳手内移，电动扳手与锁紧后的螺母分离，并在可旋软轴作用下使L形旋转杆旋回初始位置，完成一次螺栓紧固作业；然后可3D旋转机械杆驱动电机反向驱动双向外棘轮带动可3D旋转机械杆以竖杆为轴旋转，使电动扳手转到下一件螺母上方，为下一次安装螺母做好准备。

本发明有益效果。

本发明通过紧固螺栓存储自动递送放置小车、衬板自动输送取放小车、把合螺母存储自动递送拧紧小车和衬板储存小车相互配合，实现了筒体衬板的自动化装配，在满足重型机械装配精度要求的基础上，可以降低重型机械装配的作业强度，提高重型机械装配效率，杜绝重型机械装配安全事故的发生。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本发明整体结构示意图。

图2 是本发明上轨道及相关部件结构示意图。

图3-1、图3-2、图3-3、图3-4、图3-5是本发明衬板自动输送取放小车结构示意图。

图4-1、图4-2是本发明紧固螺栓存储自动递送放置小车结构示意图。

图5是本发明可旋式机械手结构示意图。

图6-1、图6-2是本发明把合螺母存储自动递送拧紧小车结构示意图。

图7是本发明可3D旋转机械杆结构示意图。

图8是图7的A-A剖视图。

图9是图7的B-B剖视图。

图10是本发明衬板储存小车结构示意图。

图11是本发明衬板储存小车使用状态图。

图中，1为第一台体、2为第一筒外支腿、3为筒内支腿、4为第三筒外支腿、6为第二筒外支腿、7为第二台体、8为下平台、9为上平台、11为导向杆、12为凸轮驱动电机、13为凸轮、14为输送导轮驱动电机、15为夹持机械杆、16为夹持伸缩爪、17为可旋式机械手、18为螺栓、19为螺栓储存盒、20为衬板、21为螺栓递送导轮驱动电机、22为螺母递送导轮驱动电机、23为电动扳手、24为L形旋转杆、25为螺母、26为存储盘、27为螺母定位套、28为平台、29为凹槽、30为紧固螺栓存储自动递送放置小车、31为立柱、32为液压顶起装置、33为液压推动杆、34为复位弹簧、35为横向伸缩杆、36为可旋式机械手驱动电机、37为第一横向液压推动块、38为第一连杆、39为第一竖向滑块、40为衬板自动输送取放小车、41为竖向液压推动块、42为压缩弹簧、43为支爪、44为可3D旋转机械杆驱动电机、45 为第二连杆、46为旋转软轴、50为上轨道、52为旋转外套、53为双向外棘轮、54为内棘轮、60为下轨道、70为把合螺母存储自动递送拧紧小车、80为托轮组、90为衬板储存小车。

具体实施方式

如图所示，本发明筒体衬板自动化装配平台包括对应设置的横向上轨道50和横向下轨道60，上轨道50的上部设置有紧固螺栓存储自动递送放置小车30，上轨道50的下部设置有衬板自动输送取放小车40，下轨道60上设置有把合螺母存储自动递送拧紧小车70，上轨道50的一端设置有衬板储存小车90；所述上轨道50的下方设置有托轮组80，所述下轨道60设置在托轮组80上。

所述上轨道50两端分别设置有第一台体1和第二台体7，第一台体1下端设置有第一筒外支腿2，第二台体7下端设置有第二筒外支腿6，所述上轨道50靠近第一台体1的下端设置有第三筒外支腿4，第三筒外支腿4与第一筒外支腿2之间靠近第三筒外支腿4的上轨道50的下端设置有筒内支腿3；所述第一筒外支腿2、第二筒外支腿6、第三筒外支腿4和筒内支腿3均有两条支腿组成，对称设置在上轨道50两侧，支腿下端均设置有支腿滚轮及支腿固定部件；所述第三筒外支腿4和筒内支腿3均可绕其各自上端在竖直平面旋转。在本发明自动化装配平台工作之前，先将筒体落放到托轮组80上，抬起第二台体7使第二筒外支腿6从筒体一端进入筒体内，向上旋转第三筒外支腿4后，推动第一台体1使第二台体7从筒体另一端伸出，落于地面；最后通过第一筒外支腿2、第二筒外支腿6下端的固定部件，将第一筒外支腿2、第二筒外支腿6下端与地面紧固。

所述衬板储存小车90包括矩形底框，矩形底框四角设置有立柱31，矩形底框下端设置有底框滚轮；立柱31之间设置有平台28，平台28四角设置有支撑块，支撑块置于立柱31上的竖条状凹槽29中，支撑块下方的凹槽29内设置有液压顶起装置32。可使用辅助起重机将衬板20落放在平台28上，当平台28上衬板20夹持完毕后更换另一已装有衬板20的衬板储存小车90，实现不间断递送衬板20的作业模式。衬板储存小车90实现自动顶起送板，在满足储存衬板20的同时也为衬板20的自动夹持提供技术支持。

所述衬板自动输送取放小车40包括上平台9和下平台8，上平台9与下平台8通过导向杆11和上拉伸缩复位部件相连；上平台9两侧设置有输送导轮架，中部设置有输送导轮驱动电机14和凸轮驱动电机12；输送导轮驱动电机14输出轴上的齿轮与一侧输送导轮架导轮轴上的齿轮啮合，凸轮驱动电机12输出轴上的齿轮与推动下平台8向下运动的凸轮13的轴上的齿轮啮合；所述凸轮13和凸轮13的轴上的齿轮穿过上平台9上的开口，凸轮13的轴通过轴架与上平台9下端相连；所述下平台8下端设置有夹持机械杆15，夹持机械杆15下端设置有夹持伸缩爪16。衬板自动输送取放小车40应用凸轮机构实现提板平台大的上下运动的周期性运动，成功解决衬板20提取过程中的时效问题；利用夹持伸缩爪16实现衬板20的平稳夹持。

所述下平台8上相应于凸轮13设置有夹板导槽；所述夹持伸缩爪16包括设置在夹持机械杆15下端横向通孔内的横向伸缩杆35，横向伸缩杆35内侧为倾斜端头，倾斜端头与夹持机械杆15内壁之间的横向伸缩杆35上设置有复位弹簧34，倾斜端头上方的夹持机械杆15内设置有液压推动杆33，液压推动杆33下端相应于倾斜端头设置有倾斜压头。

所述紧固螺栓存储自动递送放置小车30包括螺栓存储平台，螺栓存储平台下面两侧设置有螺栓递送导轮架，中部设置有螺栓递送导轮驱动电机21和可旋式机械手驱动电机36；螺栓递送导轮驱动电机21输出轴上的齿轮与一侧螺栓递送导轮架导轮轴上的齿轮啮合，旋式机械手驱动电机输出轴上的齿轮与可旋式机械手17下端的齿轮啮合；螺栓存储平台上面两侧设置有弧形螺栓储存盒19，中部为可旋式机械手17，可旋式机械手17下端穿过螺栓存储平台中部通孔；所述螺栓储存盒19的各竖向螺栓放置槽的上端均对应设置有螺栓头定位夹板。

所述可旋式机械手17包括竖向长柱体和竖向短柱体，长柱体的上端和短柱体的上端通过横向柱体连通，长柱体的下端为旋转驱动端；所述横向柱体内腔靠近长柱体一端设置有第一横向液压推动块37，第一横向液压推动块37的前端设置有第一横向滑块，第一横向滑块设置在横向柱体的第一横向滑道上，横向柱体下端相应于第一横向滑道设置有第一横条状开口，一第一连杆38一端穿过第一横条状开口轴接所述第一横向滑块，第一连杆38另一端穿过短柱体内侧的第一竖条状开口轴接设置在短柱体内侧第一竖向滑道上的第一竖向滑块39，第一竖向滑块39下端与机械爪臂上端相连，爪臂下端伸出短柱体；爪臂下端爪手由两个折形支爪43组成，两个折形支爪43上部交叉处通过轴与爪臂下端相连，两个折形支爪43上部穿过爪臂下端通孔置于爪臂内腔中，支爪43上端与爪臂内腔下端面之间设置有压缩弹簧42，压缩弹簧42上端与支爪43上端相连；压缩弹簧42上方的爪臂内腔中设置有竖向液压推动块41。

所述把合螺母存储自动递送拧紧小车70包括螺母存储平台，螺母存储平台上面中部设置有存储盘26，一侧设置有螺母递送导轮驱动电机22；存储盘26的中心设置有可3D旋转机械杆，周边均布螺母定位套27；螺母存储平台下面两侧设置有螺母递送导轮架，中部设置有可3D旋转机械杆驱动电机44；与所述螺母递送导轮驱动电机22相应一侧的螺母递送导轮架导轮轴上的齿轮与螺母递送导轮驱动电机22输出轴上的齿轮啮合，设置有螺母递送导轮驱动电机22一侧的螺母存储平台上相应于螺母递送导轮架导轮轴上的齿轮设置有开口。

所述可3D旋转机械杆包括L形旋转杆24和上端具有弯头的竖杆，L形旋转杆24上端与竖杆上端弯头横向插接；所述L形旋转杆24内腔靠近弯头一端设置有第二横向液压推动块，第二横向液压推动块的前端设置有第二横向滑块，第二横向滑块设置在L形旋转杆24上端的第二横向滑道上，L形旋转杆24上端下侧相应于第二横向滑道设置有第二横条状开口，一第二连杆45一端穿过第二横条状开口轴接所述第二横向滑块，第二连杆45另一端穿过L形旋转杆24下部内侧的第二竖条状开口轴接设置在L形旋转杆24下部内侧第二竖向滑道上的第二竖向滑块，第二竖向滑块下端与电动扳手23上端相连，电动扳手23下端伸出L形旋转杆24下端，电动扳手23底面设置有电磁铁；一驱动L形旋转杆24和电动扳手23旋转的旋转软轴46穿通竖杆、L形旋转杆24内腔与电动扳手23上端相连，旋转软轴46驱动端与内棘轮54轴相连，内棘轮54外侧套有双向外棘轮53，双向外棘轮53内壁上相应于内棘轮54设置有内棘爪，双向外棘轮53外侧套有旋转外套52，旋转外套52内壁上相应于双向外棘轮53设置有外棘爪，旋转外套52上端与所述竖杆下端相连，双向外棘轮53轴与所述可3D旋转机械杆驱动电机44输出轴相连；所述内棘轮54与旋转外套52的旋转方向相反。把合螺母存储自动递送拧紧小车70中设置可3D旋转机械杆，实现螺母25夹持与紧固的同步作业，在提高装配效率同时也简化了设备结构。

本发明筒体衬板自动化装配平台控制方法包括以下步骤。

1）衬板储存小车90的液压顶起装置32将衬板20通过凹槽29顶起到夹持位置。

2）输送导轮驱动电机14将衬板自动输送取放小车40定位到衬板储存小车90上方，然后凸轮驱动电机12驱动凸轮13推动下平台8使衬板夹持机械杆15下移并插入衬板20螺栓孔内；夹持机械杆15内的液压推动杆33下压使横向伸缩杆35伸出，阻止衬板20下落；凸轮驱动电机12驱动凸轮13旋转，上拉伸缩复位部件将下平台8拉起，伺服电机时间控制程序根据各块衬板20输送距离控制输送导轮驱动电机14将衬板20送到筒体中相应位置，夹持机械杆15内的液压推动杆33上升，横向伸缩杆35缩进，完成衬板20落放。

3）衬板20落放在相应位置后，伺服电机时间控制程序反馈落放位置与起始点间距离，伺服电机时间驱动程序同步控制螺栓递送导轮驱动电机21使紧固螺栓存储自动递送放置小车30到达相应位置；可旋式机械手17的第一横向液压推动块37驱动第一横向滑块、第一连杆38使机械爪臂向下伸出；当机械爪臂带动抓手移动到螺栓18上方夹持处时，机械爪臂内腔的竖向液压推动块41下压使抓手收紧完成螺栓18夹持；第一横向液压推动块37反向运动使机械爪臂向上提取螺栓18，然后可旋式机械手驱动电机36驱动可旋式机械手17以竖向长柱体为轴旋转使螺栓18处于衬板20螺栓孔正上方，然后竖向液压推动块41上移，落放螺栓18；竖向液压推动块41再次向下推出，收紧抓手，第一横向液压推动块37再次驱动第一横向滑块、第一连杆38使机械爪臂向下伸出使收紧的抓手向下运动顶在螺栓18端面上，防止安装螺母25时螺栓18的串动；安装螺母25后，抓手与机械爪臂在竖向液压推动块41、第一横向液压推动块和可旋式机械手驱动电机36作用下回复到下一件待安装螺栓18位置处。

4）衬板20紧固螺栓18落放在衬板20螺栓孔后，伺服电机时间控制程序根据螺栓递送导轮驱动电机21运转时间确定螺栓18的位置，时间程序根据螺栓18落放位置反馈螺母递送导轮驱动电机22需运行时间，然后螺母递送导轮驱动电机22将把合螺母存储自动递送拧紧小车70定位到安装螺栓18位置处；电动扳手23通过L形旋转杆24内的第二横向液压推动块推动第二连杆45使第二竖向滑块带动电动扳手23下移到螺母25上方，然后通过电磁铁作用使螺母25进入电动扳手23内腔；提取螺母25后，可3D旋转机械杆驱动电机44正向驱动双向外棘轮53，双向外棘轮53带动内棘轮54使软轴旋转，软轴带动L形旋转杆24以横向弯头为轴旋转180度将螺母25旋转到螺栓18把合处下方；第二横向液压推动块推动使螺母25放置在螺栓18上，由旋转软轴46驱动电动扳手23旋转完成螺母25的锁紧；锁紧螺母25后，电磁铁解除磁性，第二横向液压推动块向内拉动使第二连杆45带动电动扳手23内移，电动扳手23与锁紧后的螺母25分离，并在可旋软轴作用下使L形旋转杆24旋回初始位置，完成一次螺栓18紧固作业；然后可3D旋转机械杆驱动电机44反向驱动双向外棘轮53带动可3D旋转机械杆以竖杆为轴旋转，使电动扳手23转到下一件螺母25上方，为下一次安装螺母25做好准备。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种筒体衬板自动化装配平台，包括对应设置的横向上轨道（50）和横向下轨道（60），其特征在于上轨道（50）的上部设置有紧固螺栓存储自动递送放置小车（30），上轨道（50）的下部设置有衬板自动输送取放小车（40），下轨道（60）上设置有把合螺母存储自动递送拧紧小车（70），上轨道（50）的一端设置有衬板储存小车（90）；所述上轨道（50）的下方设置有托轮组（80），所述下轨道（60）设置在托轮组（80）上。

2.根据权利要求1所述一种筒体衬板自动化装配平台，其特征在于所述上轨道（50）两端分别设置有第一台体（1）和第二台体（7），第一台体（1）下端设置有第一筒外支腿（2），第二台体（7）下端设置有第二筒外支腿（6），所述上轨道（50）靠近第一台体（1）的下端设置有第三筒外支腿（4），第三筒外支腿（4）与第一筒外支腿（2）之间靠近第三筒外支腿（4）的上轨道（50）的下端设置有筒内支腿（3）；所述第一筒外支腿（2）、第二筒外支腿（6）、第三筒外支腿（4）和筒内支腿（3）均有两条支腿组成，对称设置在上轨道（50）两侧，支腿下端均设置有支腿滚轮及支腿固定部件；所述第三筒外支腿（4）和筒内支腿（3）均可绕其各自上端在竖直平面旋转。

3.根据权利要求1所述一种筒体衬板自动化装配平台，其特征在于所述衬板储存小车（90）包括矩形底框，矩形底框四角设置有立柱（31），矩形底框下端设置有底框滚轮；立柱（31）之间设置有平台（28），平台（28）四角设置有支撑块，支撑块置于立柱（31）上的竖条状凹槽（29）中，支撑块下方的凹槽（29）内设置有液压顶起装置（32）。

4.根据权利要求1所述一种筒体衬板自动化装配平台，其特征在于所述衬板自动输送取放小车（40）包括上平台（9）和下平台（8），上平台（9）与下平台（8）通过导向杆（11）和上拉伸缩复位部件相连；上平台（9）两侧设置有输送导轮架，中部设置有输送导轮驱动电机（14）和凸轮驱动电机（12）；输送导轮驱动电机（14）输出轴上的齿轮与一侧输送导轮架导轮轴上的齿轮啮合，凸轮驱动电机（12）输出轴上的齿轮与推动下平台（8）向下运动的凸轮（13）的轴上的齿轮啮合；所述凸轮（13）和凸轮（13）的轴上的齿轮穿过上平台（9）上的开口，凸轮（13）的轴通过轴架与上平台（9）下端相连；所述下平台（8）下端设置有夹持机械杆（15），夹持机械杆（15）下端设置有夹持伸缩爪（16）。

5.根据权利要求4所述一种筒体衬板自动化装配平台，其特征在于所述下平台（8）上相应于凸轮（13）设置有夹板导槽；所述夹持伸缩爪（16）包括设置在夹持机械杆（15）下端横向通孔内的横向伸缩杆（35），横向伸缩杆（35）内侧为倾斜端头，倾斜端头与夹持机械杆（15）内壁之间的横向伸缩杆（35）上设置有复位弹簧（34），倾斜端头上方的夹持机械杆（15）内设置有液压推动杆（33），液压推动杆（33）下端相应于倾斜端头设置有倾斜压头。

6.根据权利要求1所述一种筒体衬板自动化装配平台，其特征在于所述紧固螺栓存储自动递送放置小车（30）包括螺栓存储平台，螺栓存储平台下面两侧设置有螺栓递送导轮架，中部设置有螺栓递送导轮驱动电机（21）和可旋式机械手驱动电机（36）；螺栓递送导轮驱动电机（21）输出轴上的齿轮与一侧螺栓递送导轮架导轮轴上的齿轮啮合，旋式机械手驱动电机输出轴上的齿轮与可旋式机械手（17）下端的齿轮啮合；螺栓存储平台上面两侧设置有弧形螺栓储存盒（19），中部为可旋式机械手（17），可旋式机械手（17）下端穿过螺栓存储平台中部通孔；所述螺栓储存盒（19）的各竖向螺栓放置槽的上端均对应设置有螺栓头定位夹板。

7.根据权利要求6所述一种筒体衬板自动化装配平台，其特征在于所述可旋式机械手（17）包括竖向长柱体和竖向短柱体，长柱体的上端和短柱体的上端通过横向柱体连通，长柱体的下端为旋转驱动端；所述横向柱体内腔靠近长柱体一端设置有第一横向液压推动块（37），第一横向液压推动块（37）的前端设置有第一横向滑块，第一横向滑块设置在横向柱体的第一横向滑道上，横向柱体下端相应于第一横向滑道设置有第一横条状开口，一第一连杆（38）一端穿过第一横条状开口轴接所述第一横向滑块，第一连杆（38）另一端穿过短柱体内侧的第一竖条状开口轴接设置在短柱体内侧第一竖向滑道上的第一竖向滑块（39），第一竖向滑块（39）下端与机械爪臂上端相连，爪臂下端伸出短柱体；爪臂下端爪手由两个折形支爪（43）组成，两个折形支爪（43）上部交叉处通过轴与爪臂下端相连，两个折形支爪（43）上部穿过爪臂下端通孔置于爪臂内腔中，支爪（43）上端与爪臂内腔下端面之间设置有压缩弹簧（42），压缩弹簧（42）上端与支爪（43）上端相连；压缩弹簧（42）上方的爪臂内腔中设置有竖向液压推动块（41）。

8.根据权利要求1所述一种筒体衬板自动化装配平台，其特征在于所述把合螺母存储自动递送拧紧小车（70）包括螺母存储平台，螺母存储平台上面中部设置有存储盘（26），一侧设置有螺母递送导轮驱动电机（22）；存储盘（26）的中心设置有可3D旋转机械杆，周边均布螺母定位套（27）；螺母存储平台下面两侧设置有螺母递送导轮架，中部设置有可3D旋转机械杆驱动电机（44）；与所述螺母递送导轮驱动电机（22）相应一侧的螺母递送导轮架导轮轴上的齿轮与螺母递送导轮驱动电机（22）输出轴上的齿轮啮合，设置有螺母递送导轮驱动电机（22）一侧的螺母存储平台上相应于螺母递送导轮架导轮轴上的齿轮设置有开口。

9.根据权利要求8所述一种筒体衬板自动化装配平台，其特征在于所述可3D旋转机械杆包括L形旋转杆（24）和上端具有弯头的竖杆，L形旋转杆（24）上端与竖杆上端弯头横向插接；所述L形旋转杆（24）内腔靠近弯头一端设置有第二横向液压推动块，第二横向液压推动块的前端设置有第二横向滑块，第二横向滑块设置在L形旋转杆（24）上端的第二横向滑道上，L形旋转杆（24）上端下侧相应于第二横向滑道设置有第二横条状开口，一第二连杆（45）一端穿过第二横条状开口轴接所述第二横向滑块，第二连杆（45）另一端穿过L形旋转杆（24）下部内侧的第二竖条状开口轴接设置在L形旋转杆（24）下部内侧第二竖向滑道上的第二竖向滑块，第二竖向滑块下端与电动扳手（23）上端相连，电动扳手（23）下端伸出L形旋转杆（24）下端，电动扳手（23）底面设置有电磁铁；一驱动L形旋转杆（24）和电动扳手（23）旋转的旋转软轴（46）穿通竖杆、L形旋转杆（24）内腔与电动扳手（23）上端相连，旋转软轴（46）驱动端与内棘轮（54）轴相连，内棘轮（54）外侧套有双向外棘轮（53），双向外棘轮（53）内壁上相应于内棘轮（54）设置有内棘爪，双向外棘轮（53）外侧套有旋转外套（52），旋转外套（52）内壁上相应于双向外棘轮（53）设置有外棘爪，旋转外套（52）上端与所述竖杆下端相连，双向外棘轮（53）轴与所述可3D旋转机械杆驱动电机（44）输出轴相连；所述内棘轮（54）与旋转外套（52）的旋转方向相反。

10.一种筒体衬板自动化装配平台控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1）衬板储存小车（90）的液压顶起装置（32）将衬板（20）通过凹槽（29）顶起到夹持位置；

2）输送导轮驱动电机（14）将衬板自动输送取放小车（40）定位到衬板储存小车（90）上方，然后凸轮驱动电机（12）驱动凸轮（13）推动下平台（8）使衬板夹持机械杆（15）下移并插入衬板（20）螺栓孔内；夹持机械杆（15）内的液压推动杆（33）下压使横向伸缩杆（35）伸出，阻止衬板（20）下落；凸轮驱动电机（12）驱动凸轮（13）旋转，上拉伸缩复位部件将下平台（8）拉起，伺服电机时间控制程序根据各块衬板（20）输送距离控制输送导轮驱动电机（14）将衬板（20）送到筒体中相应位置，夹持机械杆（15）内的液压推动杆（33）上升，横向伸缩杆（35）缩进，完成衬板（20）落放；

3）衬板（20）落放在相应位置后，伺服电机时间控制程序反馈落放位置与起始点间距离，伺服电机时间驱动程序同步控制螺栓递送导轮驱动电机（21）使紧固螺栓存储自动递送放置小车（30）到达相应位置；可旋式机械手（17）的第一横向液压推动块（37）驱动第一横向滑块、第一连杆（38）使机械爪臂向下伸出；当机械爪臂带动抓手移动到螺栓（18）上方夹持处时，机械爪臂内腔的竖向液压推动块（41）下压使抓手收紧完成螺栓（18）夹持；第一横向液压推动块（37）反向运动使机械爪臂向上提取螺栓（18），然后可旋式机械手驱动电机（36）驱动可旋式机械手（17）以竖向长柱体为轴旋转使螺栓（18）处于衬板（20）螺栓孔正上方，然后竖向液压推动块（41）上移，落放螺栓（18）；竖向液压推动块（41）再次向下推出，收紧抓手，第一横向液压推动块（37）再次驱动第一横向滑块、第一连杆（38）使机械爪臂向下伸出使收紧的抓手向下运动顶在螺栓（18）端面上，防止安装螺母（25）时螺栓（18）的串动；安装螺母（25）后，抓手与机械爪臂在竖向液压推动块（41）、第一横向液压推动块和可旋式机械手驱动电机（36）作用下回复到下一件待安装螺栓（18）位置处；

4）衬板（20）紧固螺栓（18）落放在衬板（20）螺栓孔后，伺服电机时间控制程序根据螺栓递送导轮驱动电机（21）运转时间确定螺栓（18）的位置，时间程序根据螺栓（18）落放位置反馈螺母递送导轮驱动电机（22）需运行时间，然后螺母递送导轮驱动电机（22）将把合螺母存储自动递送拧紧小车（70）定位到安装螺栓（18）位置处；电动扳手（23）通过L形旋转杆（24）内的第二横向液压推动块推动第二连杆（45）使第二竖向滑块带动电动扳手（23）下移到螺母（25）上方，然后通过电磁铁作用使螺母（25）进入电动扳手（23）内腔；提取螺母（25）后，可3D旋转机械杆驱动电机（44）正向驱动双向外棘轮（53），双向外棘轮（53）带动内棘轮（54）使软轴旋转，软轴带动L形旋转杆（24）以横向弯头为轴旋转180度将螺母（25）旋转到螺栓（18）把合处下方；第二横向液压推动块推动使螺母（25）放置在螺栓（18）上，由旋转软轴（46）驱动电动扳手（23）旋转完成螺母（25）的锁紧；锁紧螺母（25）后，电磁铁解除磁性，第二横向液压推动块向内拉动使第二连杆（45）带动电动扳手（23）内移，电动扳手（23）与锁紧后的螺母（25）分离，并在可旋软轴作用下使L形旋转杆（24）旋回初始位置，完成一次螺栓（18）紧固作业；然后可3D旋转机械杆驱动电机（44）反向驱动双向外棘轮（53）带动可3D旋转机械杆以竖杆为轴旋转，使电动扳手（23）转到下一件螺母（25）上方，为下一次安装螺母（25）做好准备。