CN107953286A - 一种粉罐车前后料筒的组对工装及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种粉罐车前后料筒的组对工装，包括长边沿左右水平方向的底部框架，底部框架上右侧设有直线导轨，直线导轨上滑动安装有移动框架，底部框架上左端、移动框架上右端分别立向设有端部环臂，每个端部环臂上部均可开口打开，底部框架上中间靠左位置、移动框架上左端分别立向设有中间环臂，每个中间环臂上部均可开口打开，底部框架左、右侧外壁立向安装有左侧支架和右侧支架，两侧支架滑动安装有滑块，滑块嵌入安装有红外对管；左、右侧端部环臂的斜下方和斜上方位置分别嵌入安装有红外对管。本发明可实现半自动组对，在组对时能够获知相对偏移方向和偏移量，无须采用行车起吊，能够提高产品质量和一致性，并提高了生产效率。

Description

一种粉罐车前后料筒的组对工装及方法
技术领域
本发明涉及粉罐车制造装置领域，具体是一种粉罐车前后料筒的组对工装及方法。
背景技术
大型车辆中粉罐车其筒体在制造过程中，首先是制造出左、右两个半筒体，每个半筒体均是直径逐渐增大的圆筒结构，然后将两个半筒体对合组装形成完整的筒体。现有技术需要利用行车辅助起吊两个半筒体，然后由人工进行组对，存在前、后筒体容易在水平和竖直方向偏移的问题，筒体形状不能保证、制作出的筒体互换性差的问题，与之相配零件装配精度也较差。另一方面由于需要采用行车起吊，存在制作效率低、耗时长的问题。
发明内容 本发明的目的是提供一种粉罐车前后料筒的组对工装及方法，以解决现有技术粉罐车筒体组对存在的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：包括长边沿左右水平方向的底部框架，底部框架上右侧设有直线导轨，直线导轨平行于底部框架长边，直线导轨左端延伸至靠近底部框架中间位置，直线导轨上滑动安装有移动框架， 底部框架上左端、移动框架上右端分别立向设有端部环臂，两端部环臂大小相同且同轴，两端部环臂的中心轴线平行于底部框架长边，每个端部环臂上部均可开口打开，底部框架上中间靠左位置、移动框架上左端分别立向设有中间环臂，两中间环臂大小相同且同轴，两中间环臂中心轴线平行于底部框架长边，每个中间环臂上部均可开口打开，两中间环臂最低点与两端部环臂最低点位于同一高度，两中间环臂的中心轴线高度高于两端部环臂中心轴线高度；
底部框架左、右侧外壁位于左侧的端部环臂、中间环臂之间中间点位置分别立向安装有左侧支架，底部框架左、右侧外壁位于当移动框架运动至左端极限位置时右侧的端部环臂、中间环臂之间中间点位置还分别立向安装有右侧支架，两左侧支架彼此相对的内侧面、两右侧支架彼此相对的内侧面分别竖向滑动安装有滑块，左侧两滑块彼此相对的一面、右侧两滑块彼此相对的一面分别各自嵌入安装有红外对管；
左侧端部环臂的左侧面斜下方和斜上方位置、右侧端部环臂的右侧面斜下方和斜上方位置分别固定有安装座，安装座分别沿所在的端部环臂径向设置，每个安装座朝向端部环臂的一面分别嵌入安装有红外对管，且左、右侧端部环臂斜上方安装座位置对应、斜下方安装座位置对应。
所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：所述底部框架上右侧设有用于支撑左端端部环臂、左侧中间环臂的支撑座，通过支撑座的高度使两端部环臂、两中间环臂最低点位于同一高度。
所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：两端部环臂和两中间环臂结构相同，均包括固定在对应位置的下半环体，下半环体两端分别水平连接有连接台，每个连接台分别转动安装有1/4环体，每个连接台上分别转动安装有油缸缸体，油缸的活塞杆杆端分别铰接在对应侧1/4环体外环壁上，由油缸分别带动两个1/4环体对合在下半环体上形成整环，以及由油缸分别带动两个对合后的1/4环体从下半环体上打开形成开口。
所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：每个端部环臂中，下半环体外侧面两对称侧、两个1/4环体外侧面分别固定有气缸座，气缸座上分别固定有限位气缸，限位气缸的活塞杆分别沿端部环臂径向设置，且两个1/4环体上的限位气缸呈相互对称，由端部环臂上的限位气缸进行限位。
所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：所述底部框架内位于移动框架下方设有旋转座，旋转座转动连接有推动油缸，推动油缸活塞杆铰接在移动框架上，由推动油缸带动移动框架在底部框架上滑动。
所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：每个支架的内侧面上、下端分别竖直连接有丝杆，所述滑块通过自身螺纹通孔螺纹装配在丝杆上，且支架内侧面设有竖直的导槽，滑块连接有滑动装入导槽中的导向块，每个支架底部还分别安装有电机，电机通过锥齿轮组驱动丝杆转动。
所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：还包括反馈模块，反馈模块包括红外发射管驱动电路、信号采集电路、信号放大电路、模数转换器、控制器、显示模块、语音模块，其中红外发射管驱动电路分别与各个红外对管中红外发射管连接，信号采集电路输入端分别与各个红外对管中红外接收管连接，信号采集电路输出端与信号放大电路输入端连接，信号放大电路输出端与A/D转换器输入端连接，A/D转换器输出端与控制器连接，显示模块、语音模块分别接入控制器。
一种粉罐车前后料筒的组对方法，其特征在于：首先将粉罐车前料筒放入左侧的端部环臂、中间环臂上，并将粉罐车后料筒放入移动框架上右侧的端部环臂、中间环臂上；
然后启动推动油缸，使推动油缸带动移动框架向左运动至极限位置；
接着令每个支架底部的电机驱动，四个滑块同步在各自支架上下滑动，同时令红外发射管驱动电路驱动滑块上的红外发射管工作，红外发射管发出的红外光经料筒筒壁反射后入射至红外接收管，红外接收管接收的信号经过采集放大、A/D转换后输入控制器，控制器中根据每个红外对管中红外发射管发出红外光的时间，以及红外接收管接收红外光的时间，通过计算获得每个滑块中红外对管与料筒筒壁之间间距；若左侧滑块中红外对管与前料筒筒壁之间间距相同，表明前料筒放置在左侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与左侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生水平偏移；同理若右侧滑块中红外对管与后料筒筒壁之间间距相同，表明后料筒放置在右侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与右侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生水平偏移；若左侧红外对管与前料筒筒壁间距等于右侧红外对管与后料筒筒壁间距，则表明前、后料筒之间没有发生相对水平偏移；
同时令红外发射管驱动电路驱动安装座上的红外发射管工作，红外发射管发出的红外光经料筒从端部环臂穿出部分的筒壁反射后入射至红外接收管，红外接收管接收的信号经过采集放大、A/D转换后输入控制器，控制器中根据每个红外对管中红外发射管发出红外光的时间，以及红外接收管接收红外光的时间，通过计算获得每个安装座中红外对管与料筒筒壁之间间距；若左侧端部环臂斜上、下方安装座嵌入的红外对管与前料筒筒壁之间间距的差值等于预设值，表明前料筒放置在左侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与左侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生竖直偏移；同理若右侧端部环臂斜上、下方安装座嵌入的红外对管与后料筒筒壁之间间距的差值等于预设值，表明后料筒放置在左侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与右侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生竖直偏移；若左侧红外对管与前料筒筒壁间距等于右侧红外对管与后料筒筒壁间距，则表明前、后料筒之间没有发生相对竖直偏移；
当前、后料筒即没有发生相对水平偏移，也没有发生相对竖直偏移，表明前、后料筒组对完全，可进行后续的加工。
所述的一种粉罐车前后料筒的组对方法，其特征在于：若前、后料筒发生相对竖直偏移或相对水平偏移，偏移量和偏移方向由控制器根据红外对管与料筒筒壁间距计算获得，并由控制器通过显示模块显示、语音模块播报，由工作人员根据控制器计算的偏移量和偏移方向对前、后料筒进行调整。
本发明中，其中一个半筒体由固定在底部框架上的端部环臂、中间环臂共同支撑，另一个半筒体由固定在移动框架上的端部环臂、中间环臂共同支撑，然后通过推动油缸带动移动框架滑动实现两半筒体组对成筒体，组对过程中利用端部环臂上限位气缸对筒体进行轴向限位。
本发明中，端部环臂、中间环臂均设计为上部可开口打开和闭合的结构，以方便筒体放入，并利用油缸施加的力可在闭合时固定筒体。
本发明中，通过多个红外对管分别在料筒侧部、料筒端面侧部对料筒进行测量，其中通过安装在滑块上的红外对管测量的距离，可获知前、后料筒在水平方向是否存在偏移，通过安装在安装座上的红外对管测量的距离，可获知前、后料筒在竖直方向是否存在偏移，若存在偏移可显示偏移方向和偏移量，以供工作人员参考调整。
与已有技术相比，本发明可实现半自动组对，无须采用行车起吊，在组对时能够获知前、后料筒放入时的相对偏移方向和偏移量，为工作人员调整前、后料筒提供了有效参考，能够提高产品质量和一致性，并提高了生产效率，利用本发明制作出的粉罐车筒体互换性好，零件装配精度较高。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明底部框架结构示意图。
图3为本发明端部限位油缸结构示意图。
图4为本发明移动框架结构示意图。
具体实施方式
如图1-图4所示，一种粉罐车前后料筒的组对工装，包括长边沿左右水平方向的底部框架1，底部框架1上右侧设有直线导轨2，直线导轨2平行于底部框架1长边，直线导轨2左端延伸至靠近底部框架1中间位置，直线导轨2上滑动安装有移动框架3， 底部框架1上左端、移动框架上右端分别立向设有端部环臂4.1、4.2，两端部环臂4.1、4.2大小相同且同轴，两端部环臂4.1、4.2的中心轴线平行于底部框架1长边，每个端部环臂4.1、4.2上部均可开口打开，底部框架1上中间靠左位置、移动框架上左端分别立向设有中间环臂5.1、5.2，两中间环臂5.1、5.2大小相同且同轴，两中间环臂5.1、5.2中心轴线平行于底部框架1长边，每个中间环臂5.1、5.2上部均可开口打开，两中间环臂5.1、5.2最低点与两端部环臂4.1、4.2最低点位于同一高度，两中间环臂5.1、5.2的中心轴线高度高于两端部环臂4.1、4.2中心轴线高度。
底部框架1左、右侧外壁位于左侧的端部环臂4.1、中间环臂5.1之间中间点位置分别立向安装有左侧支架15.1，底部框架1左、右侧外壁位于当移动框架3运动至左端极限位置时右侧的端部环臂4.2、中间环臂5.2之间中间点位置还分别立向安装有右侧支架15.2，两左侧支架15.1彼此相对的内侧面、两右侧支架15.2彼此相对的内侧面分别竖向滑动安装有滑块16，左侧两滑块彼此相对的一面、右侧两滑块彼此相对的一面分别各自嵌入安装有红外对管17；
左侧端部环臂4.1的左侧面斜下方和斜上方位置、右侧端部环臂4.2的右侧面斜下方和斜上方位置分别固定有安装座18，安装座18分别沿所在的端部环臂径向设置，每个安装座18朝向端部环臂的一面分别嵌入安装有红外对管19，且左、右侧端部环臂4.1、4.2斜上方安装座位置对应、斜下方安装座位置对应。
底部框架1上右侧设有用于支撑左端端部环臂4.1、左侧中间环臂5.1的支撑座6，通过支撑座6的高度使两端部环臂4.1、4.2、两中间环臂5.1、5.2最低点位于同一高度。
两端部环臂4.1、4.2和两中间环臂5.1、5.2结构相同，均包括固定在对应位置的下半环体7，下半环体7两端分别水平连接有连接台8，每个连接台8分别转动安装有1/4环体9，每个连接台8上分别转动安装有油缸10缸体，油缸10的活塞杆杆端分别铰接在对应侧1/4环体9外环壁上，由油缸10分别带动两个1/4环体9对合在下半环体7上形成整环，以及由油缸10分别带动两个对合后的1/4环体9从下半环体7上打开形成开口。
每个端部环臂4.1、4.2中，下半环体外侧面两对称侧、两个1/4环体外侧面分别固定有气缸座11，气缸座11上分别固定有限位气缸12，限位气缸12的活塞杆分别沿端部环臂径向设置，且两个1/4环体上的限位气缸12呈相互对称，由端部环臂4.1、4.2上的限位气缸12进行限位。
底部框架1内位于移动框架3下方设有旋转座13，旋转座13转动连接有推动油缸14，推动油缸14活塞杆铰接在移动框架3上，由推动油缸14带动移动框架3在底部框架1上滑动。
每个支架的内侧面上、下端分别竖直连接有丝杆19，滑块16通过自身螺纹通孔螺纹装配在丝杆19上，且支架内侧面设有竖直的导槽，滑块16连接有滑动装入导槽中的导向块，每个支架底部还分别安装有电机20，电机20通过锥齿轮组驱动丝杆19转动。
还包括反馈模块，反馈模块包括红外发射管驱动电路、信号采集电路、信号放大电路、模数转换器、控制器、显示模块、语音模块，其中红外发射管驱动电路分别与各个红外对管中红外发射管连接，信号采集电路输入端分别与各个红外对管中红外接收管连接，信号采集电路输出端与信号放大电路输入端连接，信号放大电路输出端与A/D转换器输入端连接，A/D转换器输出端与控制器连接，显示模块、语音模块分别接入控制器。
一种粉罐车前后料筒的组对方法，首先将粉罐车前料筒放入左侧的端部环臂、中间环臂上，并将粉罐车后料筒放入移动框架上右侧的端部环臂、中间环臂上；
然后启动推动油缸，使推动油缸带动移动框架向左运动至极限位置；
接着令每个支架底部的电机驱动，四个滑块同步在各自支架上下滑动，同时令红外发射管驱动电路驱动滑块上的红外发射管工作，红外发射管发出的红外光经料筒筒壁反射后入射至红外接收管，红外接收管接收的信号经过采集放大、A/D转换后输入控制器，控制器中根据每个红外对管中红外发射管发出红外光的时间，以及红外接收管接收红外光的时间，通过计算获得每个滑块中红外对管与料筒筒壁之间间距；若左侧滑块中红外对管与前料筒筒壁之间间距相同，表明前料筒放置在左侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与左侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生水平偏移；同理若右侧滑块中红外对管与后料筒筒壁之间间距相同，表明后料筒放置在右侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与右侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生水平偏移；若左侧红外对管与前料筒筒壁间距等于右侧红外对管与后料筒筒壁间距，则表明前、后料筒之间没有发生相对水平偏移；
同时令红外发射管驱动电路驱动安装座上的红外发射管工作，红外发射管发出的红外光经料筒从端部环臂穿出部分的筒壁反射后入射至红外接收管，红外接收管接收的信号经过采集放大、A/D转换后输入控制器，控制器中根据每个红外对管中红外发射管发出红外光的时间，以及红外接收管接收红外光的时间，通过计算获得每个安装座中红外对管与料筒筒壁之间间距；若左侧端部环臂斜上、下方安装座嵌入的红外对管与前料筒筒壁之间间距的差值等于预设值，表明前料筒放置在左侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与左侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生竖直偏移；同理若右侧端部环臂斜上、下方安装座嵌入的红外对管与后料筒筒壁之间间距的差值等于预设值，表明后料筒放置在左侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与右侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生竖直偏移；若左侧红外对管与前料筒筒壁间距等于右侧红外对管与后料筒筒壁间距，则表明前、后料筒之间没有发生相对竖直偏移；
当前、后料筒即没有发生相对水平偏移，也没有发生相对竖直偏移，表明前、后料筒组对完全，可进行后续的加工。
若前、后料筒发生相对竖直偏移或相对水平偏移，偏移量和偏移方向由控制器根据红外对管与料筒筒壁间距计算获得，并由控制器通过显示模块显示、语音模块播报，由工作人员根据控制器计算的偏移量和偏移方向对前、后料筒进行调整。

Claims (9)

1.一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：包括长边沿左右水平方向的底部框架，底部框架上右侧设有直线导轨，直线导轨平行于底部框架长边，直线导轨左端延伸至靠近底部框架中间位置，直线导轨上滑动安装有移动框架， 底部框架上左端、移动框架上右端分别立向设有端部环臂，两端部环臂大小相同且同轴，两端部环臂的中心轴线平行于底部框架长边，每个端部环臂上部均可开口打开，底部框架上中间靠左位置、移动框架上左端分别立向设有中间环臂，两中间环臂大小相同且同轴，两中间环臂中心轴线平行于底部框架长边，每个中间环臂上部均可开口打开，两中间环臂最低点与两端部环臂最低点位于同一高度，两中间环臂的中心轴线高度高于两端部环臂中心轴线高度；
底部框架左、右侧外壁位于左侧的端部环臂、中间环臂之间中间点位置分别立向安装有左侧支架，底部框架左、右侧外壁位于当移动框架运动至左端极限位置时右侧的端部环臂、中间环臂之间中间点位置还分别立向安装有右侧支架，两左侧支架彼此相对的内侧面、两右侧支架彼此相对的内侧面分别竖向滑动安装有滑块，左侧两滑块彼此相对的一面、右侧两滑块彼此相对的一面分别各自嵌入安装有红外对管；
左侧端部环臂的左侧面斜下方和斜上方位置、右侧端部环臂的右侧面斜下方和斜上方位置分别固定有安装座，安装座分别沿所在的端部环臂径向设置，每个安装座朝向端部环臂的一面分别嵌入安装有红外对管，且左、右侧端部环臂斜上方安装座位置对应、斜下方安装座位置对应。
2.根据权利要求1所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：所述底部框架上右侧设有用于支撑左端端部环臂、左侧中间环臂的支撑座，通过支撑座的高度使两端部环臂、两中间环臂最低点位于同一高度。
3.根据权利要求1所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：两端部环臂和两中间环臂结构相同，均包括固定在对应位置的下半环体，下半环体两端分别水平连接有连接台，每个连接台分别转动安装有1/4环体，每个连接台上分别转动安装有油缸缸体，油缸的活塞杆杆端分别铰接在对应侧1/4环体外环壁上，由油缸分别带动两个1/4环体对合在下半环体上形成整环，以及由油缸分别带动两个对合后的1/4环体从下半环体上打开形成开口。
4.根据权利要求3所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：每个端部环臂中，下半环体外侧面两对称侧、两个1/4环体外侧面分别固定有气缸座，气缸座上分别固定有限位气缸，限位气缸的活塞杆分别沿端部环臂径向设置，且两个1/4环体上的限位气缸呈相互对称，由端部环臂上的限位气缸进行限位。
5.根据权利要求1所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：所述底部框架内位于移动框架下方设有旋转座，旋转座转动连接有推动油缸，推动油缸活塞杆铰接在移动框架上，由推动油缸带动移动框架在底部框架上滑动。
6.根据权利要求1所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：每个支架的内侧面上、下端分别竖直连接有丝杆，所述滑块通过自身螺纹通孔螺纹装配在丝杆上，且支架内侧面设有竖直的导槽，滑块连接有滑动装入导槽中的导向块，每个支架底部还分别安装有电机，电机通过锥齿轮组驱动丝杆转动。
7.根据权利要求1所述的一种粉罐车前后料筒的组对工装，其特征在于：还包括反馈模块，反馈模块包括红外发射管驱动电路、信号采集电路、信号放大电路、模数转换器、控制器、显示模块、语音模块，其中红外发射管驱动电路分别与各个红外对管中红外发射管连接，信号采集电路输入端分别与各个红外对管中红外接收管连接，信号采集电路输出端与信号放大电路输入端连接，信号放大电路输出端与A/D转换器输入端连接，A/D转换器输出端与控制器连接，显示模块、语音模块分别接入控制器。
8.一种粉罐车前后料筒的组对方法，其特征在于：首先将粉罐车前料筒放入左侧的端部环臂、中间环臂上，并将粉罐车后料筒放入移动框架上右侧的端部环臂、中间环臂上；
然后启动推动油缸，使推动油缸带动移动框架向左运动至极限位置；
接着令每个支架底部的电机驱动，四个滑块同步在各自支架上下滑动，同时令红外发射管驱动电路驱动滑块上的红外发射管工作，红外发射管发出的红外光经料筒筒壁反射后入射至红外接收管，红外接收管接收的信号经过采集放大、A/D转换后输入控制器，控制器中根据每个红外对管中红外发射管发出红外光的时间，以及红外接收管接收红外光的时间，通过计算获得每个滑块中红外对管与料筒筒壁之间间距；若左侧滑块中红外对管与前料筒筒壁之间间距相同，表明前料筒放置在左侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与左侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生水平偏移；同理若右侧滑块中红外对管与后料筒筒壁之间间距相同，表明后料筒放置在右侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与右侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生水平偏移；若左侧红外对管与前料筒筒壁间距等于右侧红外对管与后料筒筒壁间距，则表明前、后料筒之间没有发生相对水平偏移；
同时令红外发射管驱动电路驱动安装座上的红外发射管工作，红外发射管发出的红外光经料筒从端部环臂穿出部分的筒壁反射后入射至红外接收管，红外接收管接收的信号经过采集放大、A/D转换后输入控制器，控制器中根据每个红外对管中红外发射管发出红外光的时间，以及红外接收管接收红外光的时间，通过计算获得每个安装座中红外对管与料筒筒壁之间间距；若左侧端部环臂斜上、下方安装座嵌入的红外对管与前料筒筒壁之间间距的差值等于预设值，表明前料筒放置在左侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与左侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生竖直偏移；同理若右侧端部环臂斜上、下方安装座嵌入的红外对管与后料筒筒壁之间间距的差值等于预设值，表明后料筒放置在左侧的端部环臂、中间环臂上后中心轴线与右侧端部环臂、中间环臂中心点连线没有发生竖直偏移；若左侧红外对管与前料筒筒壁间距等于右侧红外对管与后料筒筒壁间距，则表明前、后料筒之间没有发生相对竖直偏移；
当前、后料筒即没有发生相对水平偏移，也没有发生相对竖直偏移，表明前、后料筒组对完全，可进行后续的加工。
9.根据权利要求8所述的一种粉罐车前后料筒的组对方法，其特征在于：若前、后料筒发生相对竖直偏移或相对水平偏移，偏移量和偏移方向由控制器根据红外对管与料筒筒壁间距计算获得，并由控制器通过显示模块显示、语音模块播报，由工作人员根据控制器计算的偏移量和偏移方向对前、后料筒进行调整。
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