CN105508359A - 一种快速接头的螺帽安装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种快速接头的螺帽安装装置，包括分度盘，分度盘上设有用于放置中枢的中枢定位槽，沿分度盘的运动方向依序设有涂胶预紧工位和紧配工位；涂胶预紧工位用于对螺帽的螺纹部进行涂胶，并将涂胶后的螺帽移送至中枢定位槽内的中枢上进行预拧紧；紧配工位用于对预拧紧后的螺帽进行紧配。本发明结构简单合理，操作方便，自动化程度高，有利于降低工人劳动强度，提高了装配效率和加工质量，节约了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及快速接头技术领域，特别涉及一种快速接头的螺帽安装装置。
背景技术
快速接头作为气体管路的连接机构，广泛用于气动铆钉枪、气动打孔枪等设备。快速接头的结构如图1所示，主要包括中枢1’、与中枢1’相连接的螺帽2’，中枢1’与螺帽2’之间依次设有密封垫3’、阀芯4’及阀芯弹簧5’，中枢1’远离螺帽2’的壁上设有若干钢珠孔，这些钢珠孔沿中枢1’的圆周方向均匀布置，每个钢珠孔内均活动装设有钢珠6’，中枢1’的外部套装有外套7’，在外套7’的内壁沿圆周方向设有与钢珠6’对应的凸起部71’，该凸起部71’与中枢1’之间设有外套弹簧8’，沿中枢1’轴向推动外套7’向远离螺帽2’方向移动时，该凸起部71’会压住钢珠6’向钢珠孔内移动，使定位钢珠6’向内突出于中枢1’的内壁，从而便能够与外接的插芯固定卡接在一起。
快速接头在加工生产过程中，需要将上述各部件装配在一起，对于螺帽的装配来说，不仅要将其与中枢紧固在一起，而且为了保证快速接头的密封性，通常在拧紧前还需要在螺帽的螺纹部涂抹密封胶。目前对螺帽的涂胶及拧紧通常是采用人工操作完成。这种人工操作方式需要耗费大量的人力，劳动强度较大，生产效率较低。此外，人工安装主要依赖于工作人员的技术熟练程度，难以保证组装后的快速接头的质量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种快速接头的螺帽安装装置，其结构简单合理，自动化程度较高，操作使用方便，有利于提高生产效率和加工质量、降低工人劳动强度。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的一种快速接头的螺帽安装装置，包括分度盘，所述分度盘上设有用于放置中枢的中枢定位槽，沿所述分度盘的运动方向依序设有涂胶预紧工位和紧配工位；所述涂胶预紧工位用于对螺帽的螺纹部进行涂胶，并将涂胶后的螺帽移送至所述中枢定位槽内的中枢上进行预拧紧；所述紧配工位用于对预拧紧后的螺帽进行紧配；
所述涂胶预紧工位包括第一夹紧机构、横向滑动机构、第一竖向滑动机构、第一伺服电机、第一旋转螺栓、送料滑动机构及涂胶机构；所述第一夹紧机构设置于所述分度盘的下方，用于夹紧所述中枢定位槽内的中枢；所述第一竖向滑动机构安装于所述横向滑动机构上，由所述横向滑动机构驱动所述第一竖向滑动机构横向移动；所述第一伺服电机及所述第一旋转螺栓均安装在所述第一竖向滑动机构上，由所述第一竖向滑动机构驱动所述第一伺服电机及所述第一旋转螺栓竖向移动，所述第一伺服电机与所述第一旋转螺栓传动连接；所述送料滑动机构与螺帽振动盘的送料轨道连接，所述螺帽振动盘将螺帽逐个输送至所述送料滑动机构，并由所述送料滑动机构将螺帽移送至所述第一旋转螺栓的下方；所述第一旋转螺栓设置有用于夹紧螺帽的活动夹块；所述涂胶机构设置在所述第一旋转螺栓的下方并与所述送料滑动机构相对应的位置，所述涂胶机构用于向所述螺帽的螺纹部涂抹密封胶；
所述紧配工位包括第二夹紧机构、第二竖向滑动机构、第二伺服电机及第二旋转螺栓；所述第二夹紧机构设置于所述分度盘的下方，用于夹紧所述中枢定位槽内的中枢；所述第二伺服电机及所述第二旋转螺栓均安装在所述第二竖向滑动机构上，由所述第二竖向滑动机构驱动所述第二伺服电机及所述第二旋转螺栓竖向移动，所述第二伺服电机与所述第二旋转螺栓传动连接。
进一步地，所述送料滑动机构包括送料滑台座及活动安装于所述送料滑台座上的送料台，所述送料台上设置有用于放置螺帽的上料槽，所述上料槽与所述螺帽振动盘的送料轨道连接。
进一步地，所述涂胶机构包括涂胶滑台座及活动安装于所述涂胶滑台座上的涂胶滑台，所述涂胶滑台上设置有涂胶枪。
进一步地，所述第一旋转螺栓包括第一转动连接部和第一内六角套筒，所述第一转动连接部与所述第一伺服电机传动连接，所述第一内六角套筒设置于所述第一转动连接部的下端；所述第一内六角套筒的周壁上设置有缺口，所述缺口内安装有所述活动夹块；所述第一内六角套筒的下端设有第一内六角扩口。
进一步地，所述第一旋转螺栓设置有第一扭力传感器，所述第一扭力传感器与所述第一伺服电机控制信号连接。
进一步地，所述第二旋转螺栓包括第二转动连接部和第二内六角套筒，所述第二转动连接部与所述第二伺服电机传动连接，所述第二内六角套筒设置于所述第二转动连接部的下端，并且所述第二内六角套筒与所述第二转动连接部可相对滑动；所述第二内六角套筒的下端设有第二内六角扩口。
进一步地，所述第二旋转螺栓设置有第二扭力传感器，所述第二扭力传感器与所述第二伺服电机控制信号连接。
进一步地，所述第一夹紧机构与所述第二夹紧机构的构造相同；所述第一夹紧机构包括第一气缸座、第一气缸及第一卡爪，所述第一气缸安装在所述第一气缸座上，所述第一卡爪插设于所述第一气缸的第一活塞杆内，并且所述第一卡爪与所述第一活塞杆可相对滑动，所述第一卡爪的上端外壁设有外楔面，所述第一活塞杆的上端内壁设有与所述外楔面相对应的内楔面。
本发明的有益效果为：本发明提供的快速接头的螺帽安装装置，工作状态下，当中枢定位槽内的中枢装配件随分度盘转动至涂胶预紧工位时，螺帽振动盘中的螺帽经送料轨道进入到送料滑动机构上，由送料滑动机构将螺帽移送至第一旋转螺栓的下方，然后第一伺服电机驱动第一旋转螺栓转动，并且第一旋转螺栓在第一竖向滑动机构的驱动下下移直至第一旋转螺栓带动螺帽同步转动，此时由涂胶机构向螺帽的螺纹部涂抹密封胶，接着第一伺服电机停止工作，第一旋转螺栓通过活动夹块夹紧螺帽，并在第一竖向滑动机构与横向滑动机构的配合下将螺帽移送至分度盘的中枢定位槽内的中枢装配件上，然后第一伺服电机再次启动带动第一旋转螺栓转动，从而将螺帽预拧紧在中枢上，螺帽预拧紧操作完成后，第一伺服电机停止工作，第一旋转螺栓依序复位，分度盘继续转动直至中枢定位槽转动至紧配工位，此时第二伺服电机驱动第二旋转螺栓转动，并且第二旋转螺栓在第二竖向滑动机构的驱动下下移直至第二旋转螺栓带动螺帽同步转动，从而将螺帽紧固地安装在中枢上，然后第二伺服电机停止工作，第二旋转螺栓依序复位。
综上所述，本发明结构简单合理，操作方便，自动化程度高，有利于降低工人劳动强度，提高了装配效率和加工质量，节约了生产成本。
附图说明
图1是现有快速接头的整体装配结构示意图；
图2是本发明的整体结构示意图；
图3是本发明的紧配工位的结构示意图；
图4是本发明的第一夹紧机构的结构示意图；
图5是本发明的第一卡爪的结构示意图；
图6是本发明的第一旋转螺栓的结构示意图；
图7是本发明的送料滑动机构的结构示意图；
图8是本发明的涂胶机构的结构示意图；
图9是本发明第二旋转螺栓的第二内六角套筒的结构示意图。
图1至图9中：
1’、中枢；2’、螺帽；3’、密封垫；4’、阀芯；5’、阀芯弹簧；6’、钢珠；7’、外套；71’、凸起部；8’、外套弹簧；
1、分度盘；11、中枢定位槽；2、涂胶预紧工位；21、第一夹紧机构；211、第一气缸座；212、第一气缸；213、第一卡爪；2131、外楔面；214、第一活塞杆；22、横向滑动机构；221、横向滑台座；222、横向导轨；223、横向滑台；23、第一竖向滑动机构；231、第一竖向导轨；232、第一竖向滑台；24、第一伺服电机；25、第一旋转螺栓；251、第一转动连接部；252、第一内六角套筒；253、活动夹块；254、第一内六角扩口；26、送料滑动机构；261、送料滑台座；262、送料台；263、上料槽；27、涂胶机构；271、涂胶滑台座；272、涂胶滑台；273、涂胶枪；3、紧配工位；31、第二夹紧机构；32、第二竖向滑动机构；321、安装座；322、第二竖向导轨；323、第二竖向滑台；33、第二伺服电机；34、第二旋转螺栓；341、第二转动连接部；342、第二内六角套筒；343、第二内六角扩口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图2至图9所示的一种快速接头的螺帽安装装置，包括分度盘1，分度盘1上设有用于放置中枢的中枢定位槽11，沿分度盘1的运动方向依序设有涂胶预紧工位2和紧配工位3；涂胶预紧工位2用于对螺帽的螺纹部进行涂胶，并将涂胶后的螺帽移送至中枢定位槽11内的中枢上进行预拧紧；紧配工位3用于对预拧紧后的螺帽进行紧配。
涂胶预紧工位2包括第一夹紧机构21、横向滑动机构22、第一竖向滑动机构23、第一伺服电机24、第一旋转螺栓25、送料滑动机构26及涂胶机构27。第一夹紧机构21设置于分度盘1的下方，用于夹紧中枢定位槽11内的中枢，具体地说，第一夹紧机构21包括第一气缸座211、第一气缸212及第一卡爪213，第一气缸212安装在第一气缸座211上，第一卡爪213插设于第一气缸212的第一活塞杆214内，并且第一卡爪213与第一活塞杆214可相对滑动，第一卡爪213的上端外壁设有外楔面2131，第一活塞杆214的上端内壁设有与外楔面2131相对应的内楔面。
当中枢定位槽11内的中枢装配件随分度盘1运动至涂胶预紧工位2时，第一气缸212工作并驱动第一活塞杆214上移，第一活塞杆214通过内楔面与外楔面2131配合向上推抵第一卡爪213，带动第一卡爪213上移，当第一卡爪213的上端与分度盘1相抵时，第一卡爪213无法继续上升，而此时第一活塞杆214仍会在第一气缸212的驱动下继续上升，使得第一活塞杆214通过内楔面挤压第一卡爪213的外楔面2131，促使第一卡爪213的上端收缩变形，并最终夹紧中枢定位槽11内的中枢；预拧紧操作完成后，第一活塞杆214下移，内楔面与外楔面2131之间的径向作用力消失，第一卡爪213松开中枢并在重力作用下再次掉落至原位置。
第一竖向滑动机构23安装于横向滑动机构22上，由横向滑动机构22驱动第一竖向滑动机构23横向移动；第一伺服电机24及第一旋转螺栓25均安装在第一竖向滑动机构23上，由第一竖向滑动机构23驱动第一伺服电机24及第一旋转螺栓25竖向移动，第一伺服电机24通过皮带轮与第一旋转螺栓25传动连接，由第一伺服电机24驱动第一旋转螺栓25转动。
具体地说，横向滑动机构22包括横向滑台座221、横向导轨222及横向滑台223，横向导轨222设置在横向滑台座221上，横向滑台223与横向导轨222滑移配合；第一竖向滑动机构23包括固定安装于横向滑台223上的第一竖向导轨231、与第一竖向导轨231滑移配合的第一竖向滑台232，第一伺服电机24及第一旋转螺栓25均安装在第一竖向滑台232上。
送料滑动机构26与螺帽振动盘的送料轨道(图中未示出)连接，螺帽振动盘将螺帽逐个输送至送料滑动机构26，并由送料滑动机构26将螺帽移送至第一旋转螺栓25的下方。优选地，送料滑动机构26包括送料滑台座261及活动安装于送料滑台座261上的送料台262，送料台262上设置有用于放置螺帽的上料槽263，上料槽263与螺帽振动盘的送料轨道连接。
第一旋转螺栓25设置有用于夹紧螺帽的活动夹块253，活动夹块253优选采用气动驱动式活动夹块253，工作时通过气缸驱动活动夹块253夹紧或松开待装配的螺帽。
涂胶机构27设置在第一旋转螺栓25的下方并与送料滑动机构26相对应的位置，涂胶机构27包括涂胶滑台座271及活动安装于涂胶滑台座271上的涂胶滑台272，涂胶滑台272上设置有涂胶枪273。涂胶机构27用于在第一旋转螺栓25驱动螺帽转动时，利用涂胶枪273向螺帽的螺纹部涂抹密封胶。
紧配工位3包括第二夹紧机构31、第二竖向滑动机构32、第二伺服电机33及第二旋转螺栓34。第二夹紧机构31设置于分度盘1的下方，用于夹紧中枢定位槽11内的中枢。第二夹紧机构31与第一夹紧机构21的构造相同、工作原理也相同，故在此不作赘述。
第二伺服电机33及第二旋转螺栓34均安装在第二竖向滑动机构32上，由第二竖向滑动机构32驱动第二伺服电机33及第二旋转螺栓34竖向移动，第二伺服电机33通过皮带轮与第二旋转螺栓34传动连接，由第二伺服电机33驱动第二旋转螺栓34转动。
具体地说，第二竖向滑动机构32包括安装座321、设置于安装座321上的第二竖向导轨322、与第二竖向导轨322滑移配合的第二竖向滑台323，第二伺服电机33及第二旋转螺栓34均安装在第二竖向滑台323上。
工作状态下，当中枢定位槽11内的中枢装配件随分度盘1转动至涂胶预紧工位2时，螺帽振动盘中的螺帽经送料轨道进入到送料滑动机构26的上料槽263中，由送料台262沿送料滑台座261的纵向移动将螺帽移送至第一旋转螺栓25的下方，然后第一伺服电机24驱动第一旋转螺栓25转动，并且第一旋转螺栓25在第一竖向滑台232的带动下下移直至第一旋转螺栓25带动螺帽同步转动，此时涂胶滑台272带动涂胶枪273朝第一旋转螺栓25方向移动，由涂胶枪273向螺帽的螺纹部涂抹密封胶，涂胶完成后，第一伺服电机24停止工作，第一旋转螺栓25通过活动夹块253夹紧螺帽，并在第一竖向滑动机构23与横向滑动机构22的配合下将螺帽移送至分度盘1的中枢定位槽11内的中枢装配件上，然后第一伺服电机24再次启动带动第一旋转螺栓25转动，从而将螺帽预拧紧在中枢上。螺帽预拧紧操作完成后，第一伺服电机24停止工作，第一旋转螺栓25依序复位，分度盘1继续转动直至中枢定位槽11转动至紧配工位3，此时第二伺服电机33驱动第二旋转螺栓34转动，并且第二旋转螺栓34在第二竖向滑台323的带动下下移直至第二旋转螺栓34带动螺帽同步转动，从而将螺帽紧固地安装在中枢上，然后第二伺服电机33停止工作，第二旋转螺栓34依序复位。
第一旋转螺栓25包括第一转动连接部251和第一内六角套筒252，第一转动连接部251与第一伺服电机24传动连接，第一内六角套筒252设置于第一转动连接部251的下端，由第一转动连接部251带动第一内六角套筒252转动；第一内六角套筒252的周壁上设置有缺口，缺口内安装有活动夹块253。
第二旋转螺栓34包括第二转动连接部341和第二内六角套筒342，第二转动连接部341与第二伺服电机33传动连接，第二内六角套筒342设置于第二转动连接部341的下端，由第二转动连接部341带动第二内六角套筒342转动，并且第二内六角套筒342与第二转动连接部341可相对滑动。由于螺帽在拧紧操作时会沿中枢的轴向移动，而通过采用这种相对滑动的连接结构，当第二内六角套筒342在第二转动连接部341的带动下对螺帽进行紧配过程中，第二内六角套筒342也会沿着第二转动连接部341的轴向移动，从而自动实现对第二内六角套筒342的轴向高度进行微调，既有效避免了在紧配过程中第二内六角套筒342与螺帽意外脱离，保证了工作稳定性和成功率，而且无需进一步调整第二竖向滑动机构32的高度位置，使得控制更为方便。
第一内六角套筒252的下端设有第一内六角扩口254，具体地说，第一内六角扩口254与第一内六角套筒252的内六角孔呈同轴设置，并且第一内六角扩口254与第一内六角套筒252的内壁为斜面过渡。第二内六角套筒342的下端设有第二内六角扩口343，具体地说，第二内六角扩口343与第二内六角套筒342的内六角孔呈同轴设置，并且第二内六角扩口343与第二内六角套筒342的内壁为斜面过渡。
本发明分别设置第一内六角扩口254和第二内六角扩口343，既有利于在螺帽错位时保证相应旋转螺栓能够快速套入到螺帽上，同时也能够有效减轻碰撞，避免相应内六角套筒与螺帽在套接时损坏螺帽表面的镀层。
下面以第一旋转螺栓25与螺帽在接触瞬间第一内六角套筒252的内六角孔与螺帽之间发生错位为例进行说明：当第一内六角套筒252的内六角孔与螺帽的外六角发生错位时，此时第一内六角套筒252一方面随第一伺服电机24转动，另一方面随第一竖向滑台232下移，当第一内六角套筒252转动一定角度并且使其内六角孔与螺帽的外六角位置一致时，第一内六角套筒252便会在第一内六角扩口254和第一竖向滑台232的配合作用下迅速套入到螺帽上。
第一旋转螺栓25设置有第一扭力传感器(图中未示出)，第一扭力传感器与第一伺服电机24控制信号连接。相应地，第二旋转螺栓34设置有第二扭力传感器(图中未示出)，第二扭力传感器与第二伺服电机33控制信号连接。
第一扭力传感器用于在预拧紧过程中检测螺帽与中枢之间的扭力值，并根据扭力值的大小来控制第一伺服电机24的工作状态；第二扭力传感器则用于在紧配拧紧过程中检测螺帽与中枢之间的扭力值，并根据扭力值的大小来控制第二伺服电机33的工作状态。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。
Claims (8)
1.一种快速接头的螺帽安装装置，其特征在于：包括分度盘，所述分度盘上设有用于放置中枢的中枢定位槽，沿所述分度盘的运动方向依序设有涂胶预紧工位和紧配工位；所述涂胶预紧工位用于对螺帽的螺纹部进行涂胶，并将涂胶后的螺帽移送至所述中枢定位槽内的中枢上进行预拧紧；所述紧配工位用于对预拧紧后的螺帽进行紧配；
所述涂胶预紧工位包括第一夹紧机构、横向滑动机构、第一竖向滑动机构、第一伺服电机、第一旋转螺栓、送料滑动机构及涂胶机构；所述第一夹紧机构设置于所述分度盘的下方，用于夹紧所述中枢定位槽内的中枢；所述第一竖向滑动机构安装于所述横向滑动机构上，由所述横向滑动机构驱动所述第一竖向滑动机构横向移动；所述第一伺服电机及所述第一旋转螺栓均安装在所述第一竖向滑动机构上，由所述第一竖向滑动机构驱动所述第一伺服电机及所述第一旋转螺栓竖向移动，所述第一伺服电机与所述第一旋转螺栓传动连接；所述送料滑动机构与螺帽振动盘的送料轨道连接，所述螺帽振动盘将螺帽逐个输送至所述送料滑动机构，并由所述送料滑动机构将螺帽移送至所述第一旋转螺栓的下方；所述第一旋转螺栓设置有用于夹紧螺帽的活动夹块；所述涂胶机构设置在所述第一旋转螺栓的下方并与所述送料滑动机构相对应的位置，所述涂胶机构用于向所述螺帽的螺纹部涂抹密封胶；
所述紧配工位包括第二夹紧机构、第二竖向滑动机构、第二伺服电机及第二旋转螺栓；所述第二夹紧机构设置于所述分度盘的下方，用于夹紧所述中枢定位槽内的中枢；所述第二伺服电机及所述第二旋转螺栓均安装在所述第二竖向滑动机构上，由所述第二竖向滑动机构驱动所述第二伺服电机及所述第二旋转螺栓竖向移动，所述第二伺服电机与所述第二旋转螺栓传动连接。
2.根据权利要求1所述的快速接头的螺帽安装装置，其特征在于：所述送料滑动机构包括送料滑台座及活动安装于所述送料滑台座上的送料台，所述送料台上设置有用于放置螺帽的上料槽，所述上料槽与所述螺帽振动盘的送料轨道连接。
3.根据权利要求1所述的快速接头的螺帽安装装置，其特征在于：所述涂胶机构包括涂胶滑台座及活动安装于所述涂胶滑台座上的涂胶滑台，所述涂胶滑台上设置有涂胶枪。
4.根据权利要求1所述的快速接头的螺帽安装装置，其特征在于：所述第一旋转螺栓包括第一转动连接部和第一内六角套筒，所述第一转动连接部与所述第一伺服电机传动连接，所述第一内六角套筒设置于所述第一转动连接部的下端；所述第一内六角套筒的周壁上设置有缺口，所述缺口内安装有所述活动夹块；所述第一内六角套筒的下端设有第一内六角扩口。
5.根据权利要求1所述的快速接头的螺帽安装装置，其特征在于：所述第一旋转螺栓设置有第一扭力传感器，所述第一扭力传感器与所述第一伺服电机控制信号连接。
6.根据权利要求1所述的快速接头的螺帽安装装置，其特征在于：所述第二旋转螺栓包括第二转动连接部和第二内六角套筒，所述第二转动连接部与所述第二伺服电机传动连接，所述第二内六角套筒设置于所述第二转动连接部的下端，并且所述第二内六角套筒与所述第二转动连接部可相对滑动；所述第二内六角套筒的下端设有第二内六角扩口。
7.根据权利要求1所述的快速接头的螺帽安装装置，其特征在于：所述第二旋转螺栓设置有第二扭力传感器，所述第二扭力传感器与所述第二伺服电机控制信号连接。
8.根据权利要求1所述的快速接头的螺帽安装装置，其特征在于：所述第一夹紧机构与所述第二夹紧机构的构造相同；所述第一夹紧机构包括第一气缸座、第一气缸及第一卡爪，所述第一气缸安装在所述第一气缸座上，所述第一卡爪插设于所述第一气缸的第一活塞杆内，并且所述第一卡爪与所述第一活塞杆可相对滑动，所述第一卡爪的上端外壁设有外楔面，所述第一活塞杆的上端内壁设有与所述外楔面相对应的内楔面。
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