CN107487618B - 末修贮箱安装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种末修贮箱安装设备，包括底座、平移机构、升降机构、旋转机构和安装臂，本设备能够对贮箱进行抓举、翻转、上下、左右、摆动、前后、旋转、微调等各方向精确调节，能有效保证安装质量，实现贮箱输送定位，操作简便，安全稳定；设备适应性强，可对各种型号产品类似零部件进行安装，操作简便，控制精确，安全可靠，具有良好的应用前景，可方便地扩展到其他型号产品零部件的安装测试。

Description

末修贮箱安装设备

技术领域

本发明涉及一种末修贮箱安装设备。

背景技术

由于某型号产品的贮箱实行预包装后贮箱质量增加，特别是氧化剂箱预包装后质量为46kg，需要安装在末修舱II-III象限间，其中心距地面高度约2222mm，操作者无法人工搬运安装；其次，要同时满足上下两个贮箱的安装，而下贮箱中心距地面高度约为1378mm，上下调节量大；再次，由于末修舱为锥形，内部安装仪器、电缆、导管等产品较多，末修舱内与三级发动机喷管间预留给贮箱安装操作的空间非常狭小，并且贮箱安装路径复杂，要求在保证不会触碰其他附件的前提下，完成贮箱的安装；此外，预包装后的贮箱加注的推进剂含有剧毒，并且产品装配环境有防爆要求，操作安全性要求更高。这给其在操作以及设备设计造成较大困难。

而以往各型号中，末修贮箱安装前均未进行推进剂的加注。由于未加注推进剂的贮箱壳体较轻、无推进剂泄漏等危险，贮箱安装均采用人工安装的工艺方法，即不采用任何设备对贮箱进行安装。

本发明所要解决的问题有：

①加注后，贮箱质量增加至46kg，安装搬运困难；

②安装路径复杂，须设计8个自由度进行调节，同时要求运动部件高精度以保证运动过程中贮箱的平稳性；

③许可空间小，须满足上下调节行程为940mm条件下，产品最低位置小于1378mm，同时，操作保证操作方便高效；

④贮箱安装部位空间狭小，其它零部件多，并且贮箱加注物含有剧毒，须对贮箱安装过程进行精确控制，防止发生碰撞，确保安全安装到位。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种末修贮箱安装设备，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种末修贮箱安装设备，包括底座、平移机构、升降机构、旋转机构和安装臂，其中，

所述底座包括底盘，所述底盘下方安装有脚轮和支脚，所述底盘上方设置有支架；

所述平移机构包括从左至右顺次连接的平移支座、传动机构和平移手轮，所述平移手轮的内侧还设置有轴承座；

所述平移机构通过滑槽滑轨结构连接于底座上；

所述升降机构包括连接板、升降组件、传动组件、内滑动轴和外滑动轴，所述升降组件由两组滑动螺旋传动机构串联组成，所述传动组件包括一组伞齿轮、一组圆柱直齿轮及升降手轮，所述传动组件与升降组件通过丝杠连接；

所述升降机构通过螺栓连接在所述平移机构上；

所述旋转机构包括旋转支座、旋转轴套、滑动螺旋传动机构、旋转手轮和指针，所述旋转机构安装在升降机构的连接板上，所述旋转轴套连接在升降机构的外滑动轴上，所述旋转轴套上设置有滑槽，所述滑动螺旋传动机构的螺母同时作为滑块安装在所述滑槽上；

所述安装臂包括安装座、进给机构、旋转机构、翻转机构、微调机构、安装爪和配重，所述安装臂的安装座连接在升降机构的内滑动轴上；所述进给机构为一组齿轮齿条传动机构，空心的齿条导柱安装在所述安装座上，齿条导柱上设置刻度尺；旋转机构由一组蜗杆副、小轴、轴承及旋转机构调节手轮组成，所述旋转机构安装在齿条导柱上；所述翻转机构包括一组蜗杆副和翻转机构调节手轮，所述翻转机构安装在旋转机构的小轴上；所述微调机构由两组垂直交叉的滑动螺旋传动机构组成，所述微调机构安装在翻转机构的蜗轮上；所述安装爪由爪、连接杆和螺杆组成，所述安装爪安装在微调机构上；所述配重包括配重块、配重齿轮轴和配重手轮，所述配重安装在齿条导柱上安装爪的对侧。

作为优选的技术方案：所述底座的脚轮为万向脚轮。

作为优选的技术方案：所述底座的支架的顶端设置燕尾滑轨，所述平移机构的下端设置与所述燕尾滑轨配合的燕尾滑槽

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的安装设备能够对贮箱进行抓举、翻转、上下、左右、摆动、前后、旋转、微调等各方向精确调节，能有效保证安装质量，实现贮箱输送定位，操作简便，安全稳定。

该设备适应性强，可对各种型号产品类似零部件进行安装，操作简便，控制精确，安全可靠，具有良好的应用前景，可方便地扩展到其他型号产品零部件的安装测试。

附图说明

图1为本发明实施例的末修贮箱安装设备的整体结构图；

图中：1-底座；2-平移机构；3-升降机构；4-旋转机构；5-安装臂； 6-贮箱；

图2为图1中底座的结构图；

图中：11-底盘；12-万向脚轮；13-支脚；14-支架；15-燕尾滑轨；

图3为图1中平移机构的结构图；

图中：21-平移支座；22-燕尾滑轨；23-丝杠；24-平移轴承座；25-平移手轮；

图4为图1中升降机构结构图；

图中：31-内滑动轴；32-外滑动轴；33-传动轴；34-上丝杠；35-连接板；36-轴套；37-第一推力轴承；38-螺母；39-第一圆柱直齿轮；310-第二推力轴承；311-升降安装座；312-第一轴；313-第二圆柱直齿轮；314-下丝杠；315-连接杆；316-升降手轮；317-第二轴；318-升降轴承座；319-第一伞齿轮；320-第二伞齿轮；

图5为图1中旋转机构结构图；

图中：41-旋转支座；42-旋转轴套；43-旋转丝杠；44-螺母滑块；45-旋转手轮；

图6为图1中安装臂结构图；

图中：51-销螺栓；52-销轴；53-螺栓；54-进给机构调节手轮；55-旋转轴；56-旋转机构蜗轮；57-安装爪；58-微调机构；59-翻转机构；510-齿条导柱；511-旋转安装座；512-配重；513-旋转机构调节手轮；

图7为安装臂的旋转机构结构图；

图中：55-旋转轴；56-旋转机构蜗轮； 73-旋转机构蜗杆；511-旋转机构安装座；75-第一轴端挡板；513-旋转机构调节手轮

图8为安装臂的翻转机构结构图；

图中：591-翻转机构调节手轮；592-翻转机构蜗杆；593-翻转机构蜗轮；594-翻转机构指针；595-第二轴端挡板；596-蜗杆支座

图9为安装臂的微调机构结构图；

图中：581-连接支架；582-滑槽；583-滑块；584-螺杆；585-螺钉；586-手柄；

图10为安装臂的安装爪结构图；

图中：571-连接块；572-销螺栓；573-臂；574-螺杆；575-连接杆；576-垫圈；

图11为安装臂的配重结构图；

图中：5121-配重手轮；2-配重齿轮轴；3-配重螺栓；5124-配重块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例

为满足生产现场防爆要求，保证产品及人员安全，本发明采用全程机械方式提取贮箱并进行安装。

本实施例的末修贮箱安装设备包括底座1、平移机构2、升降机构3、旋转机构4和安装臂5共计五大模块，共计八个自由度，均采用机械调节完成各个动作；

图1为本发明的总体结构图：底座1、平移机构2、升降机构3、旋转机构4和安装臂5五大功能模块依次按照从下到上的顺序连接装配，按照贮,6装配方向，图1中安装臂5连接贮箱6的方向为前方，以下均以此基准方向进行说明；

图2是底座1的结构剖视图，底座1由四部分组成，分别是底盘11、万向脚轮12、支脚13和支架14，其中，底盘11下方安装四个带刹车功能的万向脚轮12，方便架车移动和随时停止；底盘11的四角处安装四个可调支脚13，本安装设备停放到指定位置时通过调节手柄将支脚13放下，此时本安装设备不能移动，同时增大支撑点间距，提高设备的安全性；支架14焊接在底盘11上，其上安装平移2机构，使平移机构2处在合适高度，方便进行平移调节；底座1上支架14上端面距地面高835mm，使得平移机构2和升降机构3的调节手轮的手柄在调节过程中处在高度为800mm-1000mm的范围内，操作时舒适方便；

图3是平移机构2的结构示意图；平移机构2由平移支座21、一组滑动螺旋传动机构和平移手轮25组成，平移机构2与底座1用燕尾槽滑轨连接，其中，平移机构2下端设置燕尾滑轨22，保证支座移动平稳，不发生晃动，轴承24座安装在底座1的支架14上；平移动作由一组滑动螺旋传动机构实现；当需要在左右方向进行调节时，通过转动平移手轮25，丝杠23转动带动螺母平移，而螺母固定在平移机构2的平移支座21上，从而使平移支座21平移，继而带动安装在平移机构2上的各部件平移；这种结构简单可靠，运动平稳，操作简单；左右调节量±150mm；

平移机构可对其自身及升降机构3、旋转机构4、安装臂5进行在左右方向上进行调节；

移动机构与底座通过燕尾槽型导轨滑块机构连接，这种连接方式稳定可靠，能使平移机构以上部分座移动平稳，不发生晃动。

图4是升降机构3的结构剖视图，升降机构3可以对安装臂5在上下方向进行调节：

图4示出升降机构三大组成部分即安装座、升降组件和传动组件的装配关系；

图中可以看出，升降机构3包括连接板35、升降组件（包括上丝杆34和下丝杆314）、传动组件、内滑动轴31和外滑动轴32，所述升降组件由两组滑动螺旋传动机构串联组成，所述传动组件与升降组件通过丝杠连接；

轴套36固定在连接板35上，对外滑动轴32进行定位；第一推力轴承37安装在上丝杠34和螺母38之间，第二推力轴承310安装在升降安装座311与下丝杠314之间、升降安装座311、第一轴312将升降手轮施加的力矩传递到伞齿轮副、第二轴317将伞齿轮副的力矩传递到圆柱直齿轮副；

连接板35通过螺栓连接在平移机构2的平移支座21上；升降组件是通过滑动轴（包括内滑动轴31和外滑动轴32）安装在连接板35上，底部安装座311通过四根螺杆固定在连接板35上，升降组件的下丝杠314连接在安装座311上，下丝杠314下端装有第一圆柱直齿轮39，与传动组件连接；升降组件为三节式双滑动螺旋传动结构，即由两组滑动螺旋传动机构串联组成，两根丝杠（上丝杆34和下丝杆314）和两根滑动轴（内滑动轴31和外滑动轴32）和传动轴33均同轴安装，314下丝杠外安装上丝杠34，通过滑动传动轴连接，滑动传动轴可以上下移动，并将下丝杠314上的扭矩传递到上丝杠34上；两个螺母38分别固定在内滑动轴31和外滑动轴32上，即外滑动轴32上装有与下丝杠314配套的螺母38，内滑动轴31上安装有与上丝杠34配套的螺母38，整体升降组件呈三节；所述传动组件包括一组伞齿轮（包括第一伞齿轮319和第二伞齿轮320）、一组圆柱直齿轮（包括第一圆柱直齿轮39和第二圆柱直齿轮313）及升降手轮316，其第二圆柱直齿轮313与升降组件的下丝杠314下端安装的第一圆柱直齿轮39连接，第一伞齿轮319和第二伞齿轮320安装在连接板35上；

高度方向进行调节时，转动升降手轮316，通过传动组件将动力传递至下丝杠314，经滑动传动轴将动力传递至上丝杠34，两根丝杠同步旋转，从而带动内外滑动轴升降。升降调节量1029mm。升降机构结构紧凑，刚好满足在上部旋转机构和安装臂装配后，贮箱调整到安装姿态，升降机构调整到最低位置时，其中心高度略小于其安装要求高度1378mm，升降机构调整到最高位置时，其中心高度大于其安装要求高度2222mm；同时，其结构稳定可靠，升降组件采用小螺距梯形螺纹传动，具有自锁功能，确保静止状态升降组件不会自行下降；

图5是旋转机构结构示意图，旋转机构4可以对安装臂5以升降机构3的滑动轴的轴心进行旋转调节；

所述旋转机构4包括旋转支座41、旋转轴套42、一组滑动螺旋传动机构、旋转手轮35和旋转机构指针，所述旋转机构4安装在升降机构3的连接板35上，所述旋转轴套42通过T型键连接在升降机构3的外滑动轴32上，所述旋转轴套42上设置有滑槽，所述滑动螺旋传动机构的螺母同时作为滑块即螺母滑块44安装在所述滑槽上，丝杠43安装在旋转支座41上；

旋转调节时，旋转手轮35带动螺母移动，运动的螺母通过滑槽对旋转轴套42施加力矩，从而带动升降机构的内滑动轴31和外滑动轴32旋转；旋转机构指针指示旋转轴转过的角度；旋转角度调节量±15°，旋转机构结构简单紧凑，方便可靠；

图6为安装臂的结构示意图，图中可以看出：

所述安装臂5包括旋转安装座511、进给机构、旋转机构、翻转机构59、微调机构58、安装爪57和配重512，所述旋转安装座511连接在升降机构3的内滑动轴31上；所述进给机构为一组齿轮齿条传动机构，空心的齿条导柱510安装在旋转安装座511上，齿条导柱510上设置刻度尺，可以指示齿条导柱510的调节位置；

图7为安装臂5上旋转机构结构图，该旋转机构包括一组蜗杆副、旋转轴55、和旋转机构调节手轮513，所述蜗杆副包括旋转机构蜗轮56和旋转机构蜗杆73，旋转机构蜗杆73通过轴套与旋转机构安装座511连接，旋转机构安装在齿条导柱510后端；通过转动旋转机构调节手轮513，可以调节旋转轴360°旋转，由此可以将产品调整到正确姿态；

图8为安装臂5上翻转机构59结构图，该翻转机构59由一组蜗杆副（包括蜗杆592和涡轮593）和翻转机构调节手轮591等组成，所述翻转机构59安装在旋转机构的旋转轴55上，通过蜗杆支座596与旋转机构的旋转轴55连接；翻转机构59是为了完成安装爪57对贮箱6的抓举动作；翻转机构59上的翻转机构指针594可以指示翻转机构59经旋转机构调节转动的角度，在齿条导柱510的外圆柱面上刻有角度值；

安装臂5的进给机构为一组齿轮齿条传动机构，空心的齿条导柱510安装在旋转安装座511上，转动进给机构调节手轮54，齿条导柱510可以在其旋转安装座511上前后运动，前后调节量1200mm；

图9是安装臂5的微调机构58的结构示意图，微调机构58安装在翻转机构59的蜗轮593上；微调机构58由两组垂直交叉的滑动螺旋传动机构组成，连接支架581连接在翻转机构蜗轮593上；滑槽582通过螺杆584连接在连接支架581上；滑块583通过螺杆584连接在滑槽582上；螺杆584有两个；螺钉585两颗；手柄586通过螺钉585固定在螺杆584上；两组传动机构采用燕尾槽型连接方式，保证其调节时运动平稳可靠；传动方式采用螺纹传动，结构简单，稳定可靠。

图10是安装臂5的安装爪57的结构示意，图中，安装爪57由爪、垫圈576、四根连接杆575和四颗螺杆574组成，其中的爪包括连接块571、臂573和销螺栓572，四根连接杆575分别与贮箱上的四个支耳连接，所述安装爪57安装在微调机构58上；

图11是安装臂5的配重512的结构示意图，配重512包括配重块5124、配重齿轮轴5122和配重手轮5121，配重512安装在齿条导柱510后侧，四个配重块5124通过配重螺栓5123连接为一个整体；转动配重手轮5121可以调节配重512在齿条导柱510上的位置。

所述进给机构可以对齿条导柱510在前后方向进行调节；旋转机构4可以对翻转机构59以齿条导柱510的轴心进行360°旋转调节；翻转机构59可以对安装爪57进行从竖直向下的方向向上翻转0-120°；微调机构58可以对安装爪57在两个相互垂直的方向进行直线调节；配重512可以减小齿条导柱510两端的弯矩差值，提高安装臂5的稳定性。

结合附图，以高位安装为例，对本发明的使用进行简要地说明：

（1）将设备停放在既定位置，使得底座中心距离过产品轴线的铅垂面845±50mm，底座前端距离产品端面350±50mm，将底座1的四个支脚13放下，使之与地面紧密接触；

（2）将安装臂5降到下到合适位置，调节翻转机构59，使得安装爪57向下，并与放置在底座1上的贮箱连接；

（3）调节升降机构3，安装臂5上升一定高度后，转动翻转机构调节手轮591，将贮箱6翻转至所需角度，拧紧翻转机构调节手轮591上的锁紧螺母，再将安装臂5调节至安装高度，约为2287mm；

（4）调节旋转机构4，使安装臂5与过产品轴线的铅垂面呈约14°夹角；

（5）调节安装臂5上的旋转机构（图7），使得安装爪57旋转 -45°，即贮箱6的四个支架安装平面与产品上支架的安装平面一致；

（6）调节安装臂5前伸和左右移动，将贮箱6送至安装位置，固定贮箱6；

（7）拆下安装爪57上的螺杆574，将安装臂5推出产品；

（8）拆下连接在贮箱6上的连接杆575和垫圈576并定点存放，完成安装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种末修贮箱安装设备，其特征在于，包括底座、平移机构、升降机构、旋转机构A和安装臂，其中，

所述底座包括底盘，所述底盘下方安装有脚轮和支脚，所述底盘上方设置有支架；

所述平移机构包括从左至右顺次连接的平移支座、传动机构和平移手轮，所述平移手轮的内侧还设置有轴承座；

所述平移机构通过滑槽滑轨结构连接于底座上；

所述升降机构包括连接板、升降组件、传动组件、内滑动轴和外滑动轴，所述升降组件由两组滑动螺旋传动机构A串联组成，所述传动组件包括一组伞齿轮、一组圆柱直齿轮及升降手轮，所述传动组件与升降组件通过丝杠连接；

所述升降机构通过螺栓连接在所述平移机构上；

所述旋转机构A包括旋转支座、旋转轴套、滑动螺旋传动机构B、旋转手轮和指针，所述旋转机构安装在升降机构的连接板上，所述旋转轴套连接在升降机构的外滑动轴上，所述旋转轴套上设置有滑槽，所述滑动螺旋传动机构B的螺母同时作为滑块安装在所述滑槽上；

所述安装臂包括安装座、进给机构、旋转机构B、翻转机构、微调机构、安装爪和配重，所述安装臂的安装座连接在升降机构的内滑动轴上；所述进给机构为一组齿轮齿条传动机构，空心的齿条导柱安装在所述安装座上，齿条导柱上设置刻度尺；旋转机构B由一组蜗杆副、小轴、轴承及旋转机构B调节手轮组成，所述旋转机构B安装在齿条导柱上；所述翻转机构包括一组蜗杆副和翻转机构调节手轮，所述翻转机构安装在旋转机构B的小轴上；所述微调机构由两组垂直交叉的滑动螺旋传动机构C组成，所述微调机构安装在翻转机构的蜗轮上；所述安装爪由爪、连接杆和螺杆组成，所述安装爪安装在微调机构上；所述配重包括配重块、配重齿轮轴和配重手轮，所述配重安装在齿条导柱上安装爪的对侧。

2.根据权利要求1所述的末修贮箱安装设备，其特征在于：所述底座的脚轮为万向脚轮。

3.根据权利要求1所述的末修贮箱安装设备，其特征在于：所述底座的支架的顶端设置燕尾滑轨，所述平移机构的下端设置与所述燕尾滑轨配合的燕尾滑槽。