CN110653599B - 一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机装配技术领域，具体是一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置，所述限位机构包括有顶推气缸和顶推板，所述顶推气缸的输出方向水平垂直于第一驱动电缸的驱动方向，所述顶推板的所在平面竖直设置且平行于第一驱动电缸的驱动方向，所述顶推板靠近传送带的一侧设置有若干个定位杆，所述定位杆的中心线垂直于顶推板的所在平面，本发明提高螺栓拧紧机的使用率，能够对倾斜的连杆端盖或者水平的连杆端盖进行拧螺栓操作，第二驱动电缸驱动连杆机构能够使得倾斜板转动到任意位置，满足各个倾斜角度的拧螺栓操作，提高拧螺栓效率。

Description

一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置

技术领域

本发明涉及发动机装配技术领域，具体是一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置。

背景技术

所述发动机曲轴连杆装配到发动机缸体上，由于连杆端盖开口方向并不与连杆长度方向平行，旋转曲轴使得连杆端盖露出下缸体时，所有连杆端盖处于倾斜状态，给螺栓拧紧造成困难，现有的处理方式，是将螺栓拧紧机的长度方向固定为倾斜状态，对倾斜的连杆端盖上的螺栓进行拧紧，但是螺栓拧紧机仅仅能够对倾斜的螺栓进行拧紧，使得螺栓拧紧机的使用率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：

一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置，包括有传送带，所述螺栓拧紧装置包括有螺栓拧紧机构、用于驱动曲轴旋转至指定形态的旋转定位机构和两个对称设置在传送带两侧的限位机构，所述螺栓拧紧机构包括有自动拧紧组件和用于调整自动拧紧组件拧紧位置的调整机构，所述旋转定位机构固定安装在调整机构位于传送带传送方向上的一端，所述调整机构包括有用于驱动自动拧紧组件在水平面上移动的水平移动机构和用于调整自动拧紧组件倾斜角度的倾斜调整机构，所述水平移动机构包括有滑动平板和能够驱动滑动平板平移的第一驱动电缸，所述第一驱动电缸的驱动方向与传送带的传送方向平行，倾斜调整机构包括有安装在滑动平板上的第二驱动电缸和与滑动平板的边缘铰接的倾斜板，所述第二驱动电缸的输出方向垂直于第一驱动电缸的驱动方向，所述倾斜板通过旋转轴与滑动平板转动配合，所述第二驱动电缸上设置有滑动平台，所述倾斜板的上段设置有与滑动平台铰接的连杆机构，所述倾斜板远离连杆机构的一侧设置有第三驱动电缸，所述第三驱动电缸的驱动方向始终垂直于第一驱动电缸的驱动方向，第三驱动电缸上设置有L形滑板，所述自动拧紧组件安装在L形滑板上，所述连杆机构包括有安装在滑动平板上的第一铰接座、安装在倾斜板上的第二铰接座和连接杆，所述连接杆的两端分别通过铰接轴与第一铰接座和第二铰接座铰接，所述铰接轴的轴线与第一驱动电缸的驱动方向平行，所述自动拧紧组件包括有若干个螺栓拧紧机，所有螺栓拧紧机的输出轴轴线与第三驱动电缸的驱动方向平行，所述滑动平板上固定安装有与第二驱动电缸的驱动方向平行的导向杆，所述倾斜板设置有用于避让导向杆的避让孔，所述导向杆上套设有橡胶套，所述旋转定位机构包括有与第二驱动电缸的驱动方向平行的第四驱动电缸、用于驱动曲轴旋转的旋转定位组件和驱动旋转定位组件在第一驱动电缸的输出方向移动的驱动气缸，第四驱动电缸上传动配合有第一滑板，所述驱动气缸安装在第一滑板上，所述第一滑板上滑动配合有第二滑板，所述第二滑板的滑动方向与第一驱动电缸的驱动方向平行，所述驱动气缸的输出轴固定在第二滑板上，所述旋转定位组件安装在第二滑板上，所述旋转定位组件包括有伺服电机、与伺服电机的输出轴传动配合的减速机和安装在减速机输出轴上的卡接套，所述减速机的输出轴上固定安装有插接轴，所述插接轴的圆柱面设置有若干个导向槽，所述卡接套为圆柱形且设置有与插接轴插接配合的插接槽，所述卡接套位于插接槽内设置有若干个与所有导向槽滑动配合的导向轨，所述卡接套的插接槽内设置有缓冲弹簧，所述卡接套远离伺服电机的一端设置用于容纳曲轴的凹槽，所述凹槽内凹有定位槽。

进一步的，所述限位机构包括有顶推气缸和顶推板，所述顶推气缸的输出方向水平垂直于第一驱动电缸的驱动方向，所述顶推板的所在平面竖直设置且平行于第一驱动电缸的驱动方向，所述顶推板靠近传送带的一侧设置有若干个定位杆，所述定位杆的中心线垂直于顶推板的所在平面。

进一步的，所述第一驱动电缸、第二驱动电缸、第三驱动电缸和第四驱动电缸的两端旁侧均设置有接近传感器，限位机构的底部设置有用于检测缸体的激光传感器，激光传感器电性连接有控制器，所有接近传感器均与控制器电性连接。

本发明通过改进在此提供一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

其一：提高螺栓拧紧机的使用率，能够对倾斜的连杆端盖或者水平的连杆端盖进行拧螺栓操作；

其二：第二驱动电缸驱动连杆机构能够使得倾斜板转动到任意位置，满足各个倾斜角度的拧螺栓操作，提高拧螺栓效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明螺栓拧紧机构的立体结构示意图；

图3是本发明倾斜调整机构和自动拧紧组件的立体结构示意图一；

图4是本发明倾斜调整机构和自动拧紧组件的立体结构示意图二；

图5是本发明限位机构的立体结构示意图；

图6是本发明旋转定位机构的立体结构示意图；

图7是图6的A处放大图；

图8是本发明旋转定位组件的立体结构示意图；

附图标记说明：

螺栓拧紧机构1，旋转定位机构2，第四驱动电缸2a，旋转定位组件2b，伺服电机2b1，减速机2b2，卡接套2b3，插接轴2b4，导向槽2b5，导向轨2b6，缓冲弹簧2b7，凹槽2b8，定位槽2b9，驱动气缸2c，第一滑板2d，第二滑板2e，限位机构3，顶推气缸3a，顶推板3b，定位杆3c，自动拧紧组件4，螺栓拧紧机41，导向杆51，避让孔52，橡胶套53，水平移动机构6，滑动平板6a，第一驱动电缸6b，倾斜调整机构7，第二驱动电缸7a，倾斜板7b，滑动平台7c，连杆机构7d，第一铰接座7d1，第二铰接座7d2，连接杆7d3，第三驱动电缸7e，L形滑板7f，铰接轴8。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置，如图1-图8所示，包括有传送带，所述螺栓拧紧装置包括有螺栓拧紧机构1、用于驱动曲轴旋转至指定形态的旋转定位机构2和两个对称设置在传送带两侧的限位机构3，所述螺栓拧紧机构1包括有自动拧紧组件4和用于调整自动拧紧组件4拧紧位置的调整机构，所述旋转定位机构2固定安装在调整机构位于传送带传送方向上的一端，所述调整机构包括有用于驱动自动拧紧组件4在水平面上移动的水平移动机构6和用于调整自动拧紧组件4倾斜角度的倾斜调整机构7，当已经安装在下缸体上的曲轴移动到螺栓拧紧机构1的正下方的时候，传送带两侧的限位机构3将下缸体定位住，旋转定位机构2驱动曲轴旋转到指定形态，然后水平移动机构6和倾斜调整机构7带动自动拧紧组件4对处在倾斜状态的连杆端盖上的螺栓进行拧紧。

所述水平移动机构6包括有滑动平板6a和能够驱动滑动平板6a平移的第一驱动电缸6b，所述第一驱动电缸6b的驱动方向与传送带的传送方向平行，倾斜调整机构7包括有安装在滑动平板6a上的第二驱动电缸7a和与滑动平板6a的边缘铰接的倾斜板7b，所述第二驱动电缸7a的输出方向垂直于第一驱动电缸6b的驱动方向，所述倾斜板7b通过旋转轴与滑动平板6a转动配合，所述第二驱动电缸7a上设置有滑动平台7c，所述倾斜板7b的上段设置有与滑动平台7c铰接的连杆机构7d，所述倾斜板7b远离连杆机构7d的一侧设置有第三驱动电缸7e，所述第三驱动电缸7e的驱动方向始终垂直于第一驱动电缸6b的驱动方向，第三驱动电缸7e上设置有L形滑板7f，所述自动拧紧组件4安装在L形滑板7f上，所述第一驱动电缸6b能够带动自动拧紧组件4在传送带方向上移动，第二驱动电缸7a能够驱动连杆机构7d带动倾斜转动，调整自动拧紧组件4的倾斜角度，调整好自动拧紧组件4的倾斜角度之后，第三驱动电缸7e驱动自动拧紧组件4下降对连杆端盖上的螺栓进行拧紧。

所述连杆机构7d包括有安装在滑动平板6a上的第一铰接座7d1、安装在倾斜板7b上的第二铰接座7d2和连接杆7d3，所述连接杆7d3的两端分别通过铰接轴8与第一铰接座7d1和第二铰接座7d2铰接，所述铰接轴8的轴线与第一驱动电缸6b的驱动方向平行，第二驱动电缸7a驱动滑动平台7c移动，从而带动第一铰接座7d1移动，实现倾斜板7b转动，第二铰接座7d2和连接杆7d3转动配合，保证自动拧紧组件4倾斜的稳定性以及满足倾斜后与第一铰接座7d1的位移差。

所述自动拧紧组件4包括有若干个螺栓拧紧机41，所有螺栓拧紧机41的输出轴轴线与第三驱动电缸7e的驱动方向平行，所述滑动平板6a上固定安装有与第二驱动电缸7a的驱动方向平行的导向杆51，所述倾斜板7b设置有用于避让导向杆51的避让孔52，所述导向杆51上套设有橡胶套53，所述导向杆51能够避免自动拧紧组件4倾斜出现偏差，保证自动拧紧组件4倾斜稳定，也避免自动拧紧组件4倾斜塌下来。

所述限位机构3包括有顶推气缸3a和顶推板3b，所述顶推气缸3a的输出方向水平垂直于第一驱动电缸6b的驱动方向，所述顶推板3b的所在平面竖直设置且平行于第一驱动电缸6b的驱动方向，所述顶推板3b靠近传送带的一侧设置有若干个定位杆3c，所述定位杆3c的中心线垂直于顶推板3b的所在平面，顶推气缸3a驱动顶推板3b和定位杆3c抵持住发动机缸体。

所述旋转定位机构2包括有与第二驱动电缸7a的驱动方向平行的第四驱动电缸2a、用于驱动曲轴旋转的旋转定位组件2b和驱动旋转定位组件2b在第一驱动电缸6b的输出方向移动的驱动气缸2c，第四驱动电缸2a上传动配合有第一滑板2d，所述驱动气缸2c安装在第一滑板2d上，所述第一滑板2d上滑动配合有第二滑板2e，所述第二滑板2e的滑动方向与第一驱动电缸6b的驱动方向平行，所述驱动气缸2c的输出轴固定在第二滑板2e上，所述旋转定位组件2b安装在第二滑板2e上，第四驱动气缸2c驱动旋转定位组件2b正对曲轴，然后驱动气缸2c驱动第二滑板2e，使得旋转定位组件2b套在曲轴上。

所述旋转定位组件2b包括有伺服电机2b1、与伺服电机2b1的输出轴传动配合的减速机2b2和安装在减速机2b2输出轴上的卡接套2b3，所述减速机2b2的输出轴上固定安装有插接轴2b4，所述插接轴2b4的圆柱面设置有若干个导向槽2b5，所述卡接套2b3为圆柱形且设置有与插接轴2b4插接配合的插接槽，所述卡接套2b3位于插接槽内设置有若干个与所有导向槽2b5滑动配合的导向轨2b6，所述卡接套2b3的插接槽内设置有缓冲弹簧2b7，所述卡接套2b3远离伺服电机2b1的一端设置用于容纳曲轴的凹槽2b8，所述凹槽2b8内凹有定位槽2b9，当卡接套2b3套在曲轴的端部，缓冲弹簧2b7被挤压，伺服电机2b1驱动卡接套2b3旋转，当曲轴端部的定位头插入凹槽2b8内的定位槽2b9内，缓冲弹簧2b7带动卡接套2b3复位，使得伺服电机2b1驱动卡接槽带动曲轴同步旋转。

伺服电机2b1是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置，伺服电机2b1可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，伺服电机2b1转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

所述第一驱动电缸6b、第二驱动电缸7a、第三驱动电缸7e和第四驱动电缸2a的两端旁侧均设置有接近传感器，限位机构3的底部设置有用于检测缸体的激光传感器，激光传感器电性连接有控制器，所有接近传感器均与控制器电性连接，所述接近传感器的型号为电感式LJA12M-5A2，激光传感器的型号为LM2108，所述控制器为可编程逻辑控制器，其型号为FX1N-60MR-001。

工作原理：

步骤S1;激光传感器检测到传送带传送过来的发动机缸体，传送一个输入信号X1给控制器，控制器输出信号Y1给顶推气缸3a的气源上的换向阀，所有顶推气缸3a的输出轴伸出，使得所有的顶推板3b向传送带移动，顶推杆将缸体夹持住，

步骤S2：控制器输出信号Y2给第四驱动电缸2a，第四驱动电缸2a驱动旋转定位组件2b移动至卡解套正对曲轴，然后控制器输出信号Y3给顶推气缸3a的气源上的换向阀，驱动气缸2c的输出轴伸出，使得卡接套2b3套在曲轴上，曲轴上的端部设置有一个定位头，卡接套2b3套在曲轴上的时候，定位头并未插如凹槽2b8的定位槽2b9内，然后控制器输出信号Y4给伺服电机2b1，伺服电机2b1的输出轴旋转，带动减速机2b2的输出轴和卡接套2b3旋转，卡接套2b3在旋转的过程中，定位头对位进入定位槽2b9内之后，曲轴随着卡接套2b3旋转而同步转动。

步骤S3：伺服电机2b1将接收的控制器输出信号Y4，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出，角速度输出量为360度的整数倍，使得曲轴间歇性旋转，使得曲轴和连杆端盖能够每次停在相同形态，以供自动锁紧组件进行拧螺栓操作。

步骤S3：控制器输出信号Y4之后，控制器输出信号Y5给第二驱动电缸7a，第二驱动电缸7a和第三驱动电缸7e滑动平台7c前移，当第二驱动电缸7a端部的接近传感器检测到滑动平台7c，传送一个输入信号X2给控制器，控制器控制第二驱动电缸7a停止，使得连杆机构7d推动倾斜板7b倾斜，控制器输出信号Y6给第三驱动电缸7e，第三驱动电缸7e驱动L形滑板7f下降带动螺栓拧紧机41将连杆端盖上的螺栓。

步骤S4：重复步骤S2和步骤S3，当所有连杆端盖都拧紧之后，控制器控制限位机构3、旋转定位机构2和螺栓拧紧机构1复位。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置，包括有传送带，其特征在于：所述螺栓拧紧装置包括有螺栓拧紧机构（1）、用于驱动曲轴旋转至指定形态的旋转定位机构（2）和两个对称设置在传送带两侧的限位机构（3），所述螺栓拧紧机构（1）包括有自动拧紧组件（4）和用于调整自动拧紧组件（4）拧紧位置的调整机构，所述旋转定位机构（2）固定安装在调整机构位于传送带传送方向上的一端，所述调整机构包括有用于驱动自动拧紧组件（4）在水平面上移动的水平移动机构（6）和用于调整自动拧紧组件（4）倾斜角度的倾斜调整机构（7），所述水平移动机构（6）包括有滑动平板（6a）和能够驱动滑动平板（6a）平移的第一驱动电缸（6b），所述第一驱动电缸（6b）的驱动方向与传送带的传送方向平行，倾斜调整机构（7）包括有安装在滑动平板（6a）上的第二驱动电缸（7a）和与滑动平板（6a）的边缘铰接的倾斜板（7b），所述第二驱动电缸（7a）的输出方向垂直于第一驱动电缸（6b）的驱动方向，所述倾斜板（7b）通过旋转轴与滑动平板（6a）转动配合，所述第二驱动电缸（7a）上设置有滑动平台（7c），所述倾斜板（7b）的上段设置有与滑动平台（7c）铰接的连杆机构（7d），所述倾斜板（7b）远离连杆机构（7d）的一侧设置有第三驱动电缸（7e），所述第三驱动电缸（7e）的驱动方向始终垂直于第一驱动电缸（6b）的驱动方向，第三驱动电缸（7e）上设置有L形滑板（7f），所述自动拧紧组件（4）安装在L形滑板（7f）上，所述连杆机构（7d）包括有安装在滑动平板（6a）上的第一铰接座（7d1）、安装在倾斜板（7b）上的第二铰接座（7d2）和连接杆（7d3），所述连接杆（7d3）的两端分别通过铰接轴（8）与第一铰接座（7d1）和第二铰接座（7d2）铰接，所述铰接轴（8）的轴线与第一驱动电缸（6b）的驱动方向平行，所述自动拧紧组件（4）包括有若干个螺栓拧紧机（41），所有螺栓拧紧机（41）的输出轴轴线与第三驱动电缸（7e）的驱动方向平行，所述滑动平板（6a）上固定安装有与第二驱动电缸（7a）的驱动方向平行的导向杆（51），所述倾斜板（7b）设置有用于避让导向杆（51）的避让孔（52），所述导向杆（51）上套设有橡胶套（53），所述旋转定位机构（2）包括有与第二驱动电缸（7a）的驱动方向平行的第四驱动电缸（2a）、用于驱动曲轴旋转的旋转定位组件（2b）和驱动旋转定位组件（2b）在第一驱动电缸（6b）的输出方向移动的驱动气缸（2c），第四驱动电缸（2a）上传动配合有第一滑板（2d），所述驱动气缸（2c）安装在第一滑板（2d）上，所述第一滑板（2d）上滑动配合有第二滑板（2e），所述第二滑板（2e）的滑动方向与第一驱动电缸（6b）的驱动方向平行，所述驱动气缸（2c）的输出轴固定在第二滑板（2e）上，所述旋转定位组件（2b）安装在第二滑板（2e）上，所述旋转定位组件（2b）包括有伺服电机（2b1）、与伺服电机（2b1）的输出轴传动配合的减速机（2b2）和安装在减速机（2b2）输出轴上的卡接套（2b3），所述减速机（2b2）的输出轴上固定安装有插接轴（2b4），所述插接轴（2b4）的圆柱面设置有若干个导向槽（2b5），所述卡接套（2b3）为圆柱形且设置有与插接轴（2b4）插接配合的插接槽，所述卡接套（2b3）位于插接槽内设置有若干个与所有导向槽（2b5）滑动配合的导向轨（2b6），所述卡接套（2b3）的插接槽内设置有缓冲弹簧（2b7），所述卡接套（2b3）远离伺服电机（2b1）的一端设置用于容纳曲轴的凹槽（2b8），所述凹槽（2b8）内凹有定位槽（2b9）。

2.根据权利要求1所述的一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置，其特征在于：所述限位机构（3）包括有顶推气缸（3a）和顶推板（3b），所述顶推气缸（3a）的输出方向水平垂直于第一驱动电缸（6b）的驱动方向，所述顶推板（3b）的所在平面竖直设置且平行于第一驱动电缸（6b）的驱动方向，所述顶推板（3b）靠近传送带的一侧设置有若干个定位杆（3c），所述定位杆（3c）的中心线垂直于顶推板（3b）的所在平面。

3.根据权利要求1所述的一种发动机曲轴连杆端盖的螺栓拧紧装置，其特征在于：所述第一驱动电缸（6b）、第二驱动电缸（7a）、第三驱动电缸（7e）和第四驱动电缸（2a）的两端旁侧均设置有接近传感器，限位机构（3）的底部设置有用于检测缸体的激光传感器，激光传感器电性连接有控制器，所有接近传感器均与控制器电性连接。