CN107866669A - 气动执行器专用装配机及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动执行器专用装配机及方法，包括基座及两侧的立柱，立柱的上端固定有顶台，顶台上设有压紧缸，基座上设有导轨及工作台，工作台通过导轨与基座滑动配合，基座一侧的立柱上设有滑套，滑套的下端与设置在基座上的升降缸连接，滑套上固定有铰链式机械臂，机械臂的自由端通过转动装置与用于固定气动执行器的固定板连接，控制器连接升降缸、压紧缸及转动装置。它有效地解决了现有技术的气动执行器预负荷弹簧组件及端盖装配时工人劳动强度大，工作效率低且安全性差的问题，具有很高的实用价值。

Description

气动执行器专用装配机及方法

技术领域

本发明涉及气动执行器技术领域，尤其涉及一种气动执行器专用装配机及其装配方法。

背景技术

现有技术的单作用（弹簧复位型）气动执行器，两端需要装入多个预负荷弹簧组件，最后依靠端盖压紧这些预负荷弹簧组件，大型的气动执行器体积大且重量可达数百公斤，人力搬动安装十分困难且极不安全，同时这些预负荷弹簧组件弹力很大，人工装配时需要分多次逐个拧紧端盖上的多个固定螺栓以均匀压紧预负荷弹簧组件，因此操作工人劳动强度很大，工作效率非常低。公开日为2017年3月1日、公开号为CN205989156U的专利文件公开了一种用于大型气动液压执行器弹簧装配的卧式弹簧装配装置，属于大型气动、液动执行器生产制造技术领域，包括固定设置在地基上的底座，所述底座的左右两端分别安装有弹簧缸支撑座和油缸支撑座，所述弹簧缸支撑座和油缸支撑座的上端连接有至少两根相互平行的螺柱，所述油缸支撑座上安装有与外部的液压系统连接的液压缸，所述油缸支撑座上还设置有导向柱，导向柱的一端部连接有由液压缸的活塞杆带动移动的压板，所述压板连接有第二弹簧缸固定板，所述弹簧缸支撑座上安装有第一弹簧缸固定板，所述第一弹簧缸固定板上套设有能够沿着垂直于第一弹簧缸固定板的方向运动的螺杆。但这种设备仅适用于将普通弹簧装配成预负荷弹簧组件，并不适用于将预负荷弹簧组件装配到气动执行器上。

发明内容

本发明为解决现有技术的单作用（弹簧复位型）气动执行器预负荷弹簧组件及端盖装配时工人劳动强度大，工作效率低且安全性差的问题，提供一种气动执行器专用装配机及装配方法，具有工人劳动强度小，工作效率高且安全性好的特点。

本发明为达到上述技术目的所采用的具体技术方案是：一种气动执行器专用装配机，包括基座及设置在基座两侧的立柱，立柱的上端固定有顶台，所述基座上设有导轨及工作台，所述的导轨设置在基座的前后方向上且其一端延伸出基座的前侧边，工作台通过导轨与基座滑动配合，基座一侧的立柱上设有滑套，滑套的下端与设置在基座上的升降缸连接，滑套上固定有机械臂，所述机械臂为铰链式结构，机械臂的自由端通过转动装置与用于固定气动执行器的固定板连接，所述顶台上设有压紧缸，压紧缸的活塞杆指向顶台的下方，气动执行器专用装配机还包括控制器，所述控制器连接升降缸、压紧缸及转动装置。本发明的气动执行器专用装配机包括一个可前后移动的工作平台，移动式工作平台很好地避开了装配机上立柱、顶台等对气动执行器装卸的影响，在装卸时可将工作平台移出基座，便于气动执行器的装卸操作，解决气动执行器装卸时容易受立柱、顶台的影响问题；设置在基座一侧立柱上的可滑动铰链式机械臂用于气动执行器的升降，铰链式机械臂具有多个转动轴，可以方便地将气动执行器转动到顶台上设置的压紧缸下方；机械臂的悬空端设置转动装置及气动执行器固定板，该转动装置可以相对于机械臂360度转动，即气动执行器可以360度转动，从而满足气动执行器两端的预负荷弹簧组件及端盖的换位装配问题，通过控制器控制升降缸升降机械臂、控制转动装置调整气动执行器的位置及控制压紧缸完成对端盖压紧，即可完成气动执行器预负荷弹簧组件及端盖装配，解决现有技术中气动执行器预负荷弹簧组件及端盖装配时工人劳动强度大，工作效率低且安全性差的问题。

作为优选，基座后侧设有用于驱动工作台沿导轨移动的驱动缸，所述驱动缸连接控制器。虽然工作平台的移动也可以采用人力推拉的方法进行，但采用驱动缸驱动工作平台的前后移动省时省力。

作为优选，导轨为两根，每根导轨均包括设于基座上的内导轨及设于基座外的外导轨，所述外导轨的内端与基座铰接，外导轨工作时，外导轨在内导轨的延长线上，外导轨停止工作时，外导轨紧贴基座的外侧面；外导轨的外端设有扣接杆，外导轨工作时，两根外导轨通过扣接杆相互扣接固定。将导轨分成内外两段且外导轨与基座铰接，这样当工作台在基座上时，可以转动外导轨使其紧贴基座的外侧面，可以让出外导轨所占用的空间，便于操作人员操作；扣接杆可以避免外导轨在工作时移位。

作为优选，转动装置包括一端与机械臂铰接的纵板及与纵板另一端垂直固定的横板，纵板上固定有与控制器连接的驱动电机，所述驱动电机通过减速器连接主动齿轮，所述横板为圆形，横板的中央设有轴孔，所述的固定板呈直角折弯状，包括相互垂直的转动面与固定面，固定板的转动面设有与轴孔适配的转轴，转轴上设有与固定板转动面固定的从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合。本发明的转动装置采用电机通过减速器带动固定板转动，达到转动气动执行器的目的，减速器采用蜗轮蜗杆结构，以防止固定板在气动执行器的重力作用下主动旋转。

作为优选，机械臂由四块平板通过设置在平板两侧的铰接机构顺序铰接构成，其中第一块平板通过支柱固定在滑套上，第四块平板与转动装置铰接。

作为优选，顶台上还设有起重装置及气动扭力扳手，所述起重装置连接控制器。起重装置用于将气动执行器吊装到工作台上或从工作台上吊离气动执行器，气动扭力扳手用于将装拆气动执行器及装配端盖固定螺栓。

一种气动执行器专用装配机的装配方法，包括以下步骤：

a.将两根外导轨转动至与内导轨处于同一直线上的状态，两根外导轨的外端部通过扣接杆相互扣接固定；将内、外导轨连接，使工作台可以向外移动。

b. 驱动缸动作向前推动工作台，使工作台的大部分位于外导轨上方；这样方便将气动执行器放上工作台。

c.开动起重装置，将未安装预负荷弹簧组件及端盖的气动执行器吊装到工作平台上，气动执行器水平放置；拆下气动执行器顶部的两只吊环螺钉，气动执行器水平放置，即气动执行器的两端分别位于工作台的两侧，这样放置稳定且便于将气动执行器固定在固定板上。

d. 开启转动装置转动固定板使其安装面处于水平状态，升降缸动作将机械臂下降至气动执行器的顶部，将气动执行器与固定板的固定面固定。

e. 升降缸动作将机械臂上升至适当高度（即气动执行器转动不会与工作平台碰触的高度），驱动电机工作带动转动装置转动90度，使气动执行器由水平状态变为垂直状态，推拉机械臂使气动执行器位于平台的中间位置。

f. 升降缸动作使机械臂下降，将气动执行器垂直放置在工作平台上，驱动缸动作向后拉动工作台，使工作台连同气动执行器回到基座上方，打开两根外导轨上的扣接杆，使将两根外导轨转动至紧贴基座的状态。

g. 将预负荷弹簧组件装入气动执行器的一端内，将气动执行器端盖装到预负荷弹簧组件的上方（此时端盖距气缸体端面有10--15mm的间隙），将固定端盖的固定螺栓装入端盖的螺栓孔中并旋入气动执行器气缸体端面上的螺孔；这里的固定螺栓旋入螺孔是固定螺栓的初步旋入，主要是将端盖定位，防止端盖在压紧过程中移动。

h.压紧缸下行挤压端盖，使端盖与气动执行器的气缸体端面紧贴，用气动扭力扳手拧紧固定端盖的固定螺栓。

i.压紧缸上行复位，升降缸动作将机械臂上升至适当高度（即气动执行器转动不会与工作平台碰触的高度），驱动电机工作带动转动装置转动180度，使气动执行器上下倒转，升降缸动作使机械臂下降，将气动执行器垂直放置在工作平台上，重复g步骤与h步骤（即完成另一端的预负荷弹簧组件及端盖装配）。

j. 压紧缸上行复位，升降缸动作将机械臂上升至适当高度（即气动执行器转动不会与工作平台碰触的高度），驱动电机工作带动转动装置转动90度，使气动执行器由垂直状态转变为水平状态，升降缸动作使机械臂下降，将气动执行器水平放置在工作平台上，将气动执行器从固定板上拆下，升降缸动作将机械臂升高，将两只吊环螺钉装到气动执行器顶部相应的螺孔中，重复a步骤与b步骤（即重新将工作台移出基座）。

k.开动起重装置，将安装好预负荷弹簧组件及端盖的气动执行器吊离工作平台。

本发明的有益效果是：它有效地解决了现有技术的气动执行器预负荷弹簧组件及端盖装配时工人劳动强度大，工作效率低且安全性差的问题，本发明的气动执行器专用装配机及装配方法具有工人劳动强度小，工作效率高且安全性好的特点，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明工作状态的一种结构示意图；

图2是图1 的A-A视图；

图3是本发明转动装置与固定板的一种连接结构示意图；

图4是本发明工作状态的另一种结构示意图；

图5是本发明气动执行器与工作台的一种结构示意图；

图6是本发明气动执行器与工作台的另一种结构示意图。

图中：1. 基座，2.工作台，3.立柱，4.滑套，5.升降缸，6.机械臂，7.固定板，8.顶台，9.压紧缸，10.控制器，11.驱动缸，12.内导轨，13.外导轨，14.扣接杆，15.纵板，16.横板，17.驱动电机，18.减速器，19.主动齿轮，20.转动面，21.固定面，22.从动齿轮，23.支柱，24.气动执行器，25. 预负荷弹簧组件，26.端盖。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

在如图1所示的实施例1中，一种气动执行器专用装配机，包括基座1及设置在基座两侧的四根立柱3，立柱的上端固定有顶台8，顶台上设有压紧缸9，压紧缸的活塞杆指向顶台下方的基座，所述基座上设有两根相互平行的导轨，所述的导轨设置在基座的前后方向上且其一端延伸出基座的前侧边，每根导轨均包括设于基座上的内导轨12及设于基座外的外导轨13（见图2），所述外导轨的内端与基座铰接，外导轨工作时，外导轨在内导轨的延长线上，外导轨停止工作时，外导轨紧贴基座的外侧面；所述外导轨的外端设有扣接杆14，外导轨工作时，两根外导轨通过扣接杆相互扣接固定（见图5、图6）。导轨上设有工作台2，工作台通过导轨与基座滑动配合，基座后侧设有用于驱动工作台沿导轨移动的驱动缸11，基座左侧的两根立柱上设有滑套4，滑套的下端与设置在基座上两根立柱之间的升降缸5连接，滑套上面向基座中心的一侧固定有机械臂6，所述机械臂为铰链式结构，由四块平板通过设置在平板两侧的铰接机构顺序铰接构成，其中第一块平板通过支柱23固定在滑套上，第四块平板与转动装置铰接。

机械臂的自由端通过转动装置与用于固定气动执行器的固定板7连接，所述转动装置包括一端与机械臂铰接的纵板15及与纵板另一端垂直固定的横板16（见图3），纵板上固定有与控制器连接的驱动电机17，所述驱动电机通过减速器18连接主动齿轮19，所述横板为圆形，横板的中央设有轴孔，所述的固定板呈直角折弯状，包括相互垂直的转动面20与固定面21，固定板的转动面设有与轴孔适配的转轴，转轴上设有与固定板转动面固定的从动齿轮22，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合。

顶台上还设有起重装置及气动扭力扳手（图中未画出），气动执行器专用装配机还包括控制器10，所述控制器连接升降缸、压紧缸、驱动缸、起重装置及转动装置。

气动执行器专用装配机的装配方法，包括以下步骤：

a.将两根外导轨转动至与内导轨处于同一直线上的状态，两根外导轨的外端部通过扣接杆相互扣接固定。

b. 驱动缸动作向前推动工作台，使工作台的大部分位于外导轨上方。

c.开动起重装置，将未安装预负荷弹簧组件及端盖的气动执行器24吊装到工作平台上，气动执行器水平放置（即气动执行器的两端别位于工作台的两侧）。

d. 开启转动装置转动固定板使其安装面处于水平状态，升降缸动作将机械臂下降至气动执行器的顶部，将气动执行器与固定板的固定面固定（见图5）。

e. 升降缸动作将机械臂上升至适当高度（即气动执行器转动不会与工作平台碰触的高度，驱动电机工作带动转动装置转动90度，使气动执行器由水平状态变为垂直状态，推拉机械臂使气动执行器位于平台的中间位置。

f. 升降缸动作使机械臂下降，将气动执行器垂直放置在工作平台上，驱动缸动作向后拉动工作台，使工作台连同气动执行器回到基座上方，打开两根外导轨上的扣接杆，将两根外导轨转动至紧贴基座的状态（见图2）。

g. 将六个（最多时）预负荷弹簧组件25装入气动执行器的一端内，将气动执行器端盖26装到预负荷弹簧组件的上方（此时端盖距气缸体端面有10--15mm的间隙），将固定端盖的四个固定螺栓装入端盖的螺栓孔中并旋入气动执行器气缸体端面上的螺孔（见图1）。

h.压紧缸下行挤压端盖，使端盖与气动执行器的气缸体端面紧贴，用气动扭力扳手拧紧固定端盖的固定螺栓。

i.压紧缸上行复位，升降缸动作将机械臂上升至适当高度（即气动执行器转动不会与工作平台碰触的高度），驱动电机工作带动转动装置转动180度，使气动执行器上下倒转，升降缸动作使机械臂下降，将气动执行器垂直放置在工作平台上，重复g步骤与h步骤（即完成另一端的预负荷弹簧组件及端盖装配，见图4）。

j. 压紧缸上行复位，升降缸动作将机械臂上升至适当高度（即气动执行器转动不会与工作平台碰触的高度），驱动电机工作带动转动装置转动90度，使气动执行器由垂直状态转变为水平状态，升降缸动作使机械臂下降，将气动执行器水平放置在工作平台上（见图6），将气动执行器从固定板上拆下，升降缸动作将机械臂升高，将两只吊环螺钉装到气动执行器顶部相应的螺孔中，重复a步骤与b步骤（即重新将工作台移出基座）。

k.开动起重装置，将安装好预负荷弹簧组件及端盖的气动执行器吊离工作平台。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气动执行器专用装配机，包括基座及设置在基座两侧的立柱，立柱的上端固定有顶台， 其特征是：所述基座（1）上设有导轨及工作台（2），所述的导轨设置在基座的前后方向上且其一端延伸出基座的前侧边，工作台通过导轨与基座滑动配合，基座一侧的立柱（3）上设有滑套（4），滑套的下端与设置在基座上的升降缸（5）连接，滑套上固定有机械臂（6），所述机械臂为铰链式结构，机械臂的自由端通过转动装置与用于固定气动执行器的固定板（7）连接，所述顶台（8）上设有压紧缸（9），压紧缸的活塞杆指向顶台的下方，气动执行器专用装配机还包括控制器（10），所述控制器连接升降缸、压紧缸及转动装置。

2.根据权利要求1所述的气动执行器专用装配机，其特征在于，所述基座后侧设有用于驱动工作台沿导轨移动的驱动缸（11），所述驱动缸连接控制器。

3.根据权利要求1所述的气动执行器专用装配机，其特征在于，所述导轨为两根，每根导轨均包括设于基座上的内导轨（12）及设于基座外的外导轨（13），所述外导轨的内端与基座铰接，外导轨工作时，外导轨在内导轨的延长线上，外导轨停止工作时，外导轨紧贴基座的外侧面。

4.根据权利要求3所述的气动执行器专用装配机，其特征在于，所述外导轨的外端设有扣接杆（14），外导轨工作时，两根外导轨通过扣接杆相互扣接固定。

5.根据权利要求1所述的气动执行器专用装配机，其特征在于，所述转动装置包括一端与机械臂铰接的纵板（15）及与纵板另一端垂直固定的横板（16），纵板上固定有与控制器连接的驱动电机（17），所述驱动电机通过减速器（18）连接主动齿轮（19），所述横板为圆形，横板的中央设有轴孔，所述的固定板呈直角折弯状，包括相互垂直的转动面（20）与固定面（21），固定板的转动面设有与轴孔适配的转轴，转轴上设有与固定板转动面固定的从动齿轮（22），所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合。

6.根据权利要求1所述的气动执行器专用装配机，其特征在于，所述机械臂由四块平板通过设置在平板两侧的铰接机构顺序铰接构成，其中第一块平板通过支柱（23）固定在滑套上，第四块平板与转动装置铰接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的气动执行器专用装配机，其特征在于，顶台上还设有起重装置及气动扭力扳手，所述起重装置连接控制器。

8.一种权利要求1所述气动执行器专用装配机的装配方法，包括以下步骤：

a.将两根外导轨转动至与内导轨处于同一直线上的状态，两根外导轨的外端部通过扣接杆相互扣接固定；

b. 驱动缸动作向前推动工作台，使工作台的大部分位于外导轨上方；

c.开动起重装置，将未安装预负荷弹簧组件及端盖的气动执行器吊装到工作平台上，气动执行器水平放置；

d. 开启转动装置转动固定板使其安装面处于水平状态，升降缸动作将机械臂下降至气动执行器的顶部，将气动执行器与固定板的固定面固定；

e. 升降缸动作将机械臂上升至适当高度，驱动电机工作带动转动装置转动90度，使气动执行器由水平状态变为垂直状态，推拉机械臂使气动执行器位于平台的中间位置；

f. 升降缸动作使机械臂下降，将气动执行器垂直放置在工作平台上，驱动缸动作向后拉动工作台，使工作台连同气动执行器回到基座上方，打开两根外导轨上的扣接杆，将两根外导轨转动至紧贴基座的状态；

g.将预负荷弹簧组件装入气动执行器的一端内，将气动执行器端盖装到预负荷弹簧组件的上方，将固定端盖的固定螺栓装入端盖的螺栓孔中并旋入气动执行器气缸体端面上的螺孔；

h.压紧缸下行挤压端盖，使端盖与气动执行器的气缸体端面紧贴，用气动扭力扳手拧紧固定端盖的固定螺栓；

i.压紧缸上行复位，升降缸动作将机械臂上升至适当高度（即气动执行器转动不会与工作平台碰触的高度），驱动电机工作带动转动装置转动180度，使气动执行器上下倒转，升降缸动作使机械臂下降，将气动执行器垂直放置在工作平台上，重复g步骤与h步骤；

j. 压紧缸上行复位，升降缸动作将机械臂上升至适当高度，驱动电机工作带动转动装置转动90度，使气动执行器由垂直状态转变为水平状态，升降缸动作使机械臂下降，将气动执行器水平放置在工作平台上，将气动执行器从固定板上拆下，升降缸动作将机械臂升高，将两只吊环螺钉装到气动执行器顶部两个相应的螺孔中，重复a步骤与b步骤；

k.开动起重装置，将安装好预负荷弹簧组件及端盖的气动执行器吊离工作平台。