CN111251251A - 扭矩装配引导系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扭矩装配引导系统，包括用于固定并翻转阀体的翻转装配台，翻转装配台一侧设有扭矩扳手挂架和扭矩引导显示器，翻转装配台、扭矩扳手挂架和扭矩引导显示器均信号连接至一PLC控制系统，PLC控制系统连接至一上位机。本发明可以保证所有紧固件的扭矩都符合要求，而且不会漏拧，解决大吨位多路阀单元式生产装配方式下需紧固零件扭矩值不正确和漏紧固的问题，相对于复杂的视觉控制系统和其它类似坐标定位系统，本发明的投资较小，实用性强，操作简单。

Description

扭矩装配引导系统

技术领域

本发明属于装配设备技术领域，具体涉及扭矩装配引导系统。

背景技术

由于品种多批量少的原因，大吨位多路阀大部分采用单元式生产装配方式，这种方式的投资经济性比价好。由于产品上需要紧固的零部件非常多，紧固件的扭矩值也各不相同，由单个工人完成装配时，经常出现拧错扭矩值、漏拧和漏装的情况，导致售后问题频发，影响企业经济效益和品牌形象。

发明内容

本发明的目的是提供一种扭矩装配引导系统，以解决上述技术问题。

本发明提供了如下的技术方案：扭矩装配引导系统，包括用于固定并翻转阀体的翻转装配台，翻转装配台一侧设有扭矩扳手挂架和扭矩引导显示器，翻转装配台、扭矩扳手挂架和扭矩引导显示器均信号连接至一PLC控制系统，PLC控制系统连接至一上位机；

所述翻转装配台包括支架和设于支架上的翻转架，翻转架上连接有转动部，翻转架包括一对相互平行设置的横杆，横杆上设有阀体固定件，横杆一端连接有垂直设置的传动连接板，横杆另一端连接有垂直设置的从动连接板；转动部包括一电机支撑板和连接在电机支撑板上的变频电机，变频电机的输出转轴连接至传动连接板，变频电机信号连接至PLC控制系统；

所述扭矩扳手挂架包括若干个用于放置扭矩扳手的扳手限位件，扳手限位件上设有指示灯，扭矩扳手的发射器和指示灯均与PLC控制系统信号连接。

进一步的，

所述支架包括设于传动连接板下方的第一架体和设于从动连接板下方的第二架体，第二架体顶部设有从动支撑板，从动连接板背向传动连接板的侧壁通过轴体转动连接至从动支撑板；第二架体和第一架体之间还连接有架体连杆，电机支撑板连接至第一架体顶部。

进一步的，

所述电机支撑板上开设有缺口，变频电机的输出转轴穿过缺口连接至传动连接板。

进一步的，

所述PLC控制系统包括无线扳手接收器，无线扳手接收器接收扭矩扳手的发射器传输的扭矩信号。

进一步的，

所述翻转装配台远离扭矩扳手挂架的一侧还设有配料推车。

进一步的，

所述阀体固定件上开设有与阀体相对应的螺纹连接孔，阀体固定件通过螺纹连接孔和螺杆的配合与阀体相连接。

本发明的有益效果具体如下：

工作时，将阀体固定在翻转装配台上，翻转装配台可设定停在任意角度，并且精确定位、转速可调；本发明中的扭矩装配引导系统，根据装配工艺顺序和要求，可以通过控制系统的程序设定翻转装配台的停留角度位置，通过在翻转装配台上设置接近传感器来定停止位，优选4个位置定位，通过4个位置的设定使得固定在翻转装配台上的阀体可以以4个不同角度朝向工作人员，以方便工作人员在阀体各面上安装紧固件，并且通过PLC控制系统的程度设定，可以保证所有紧固件的扭矩都符合要求，而且不会漏拧，解决大吨位多路阀单元式生产装配方式下需紧固零件扭矩值不正确和漏紧固的问题。

本发明的扭矩装配引导系统，相对于复杂的视觉控制系统和其它类似坐标定位系统，投资较小，实用性强，操作简单。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是实施例中扭矩装配引导系统的立体结构示意图；

图2是实施例中翻转装配台的立体结构示意图；

图3是图2中转动部处的放大示意图；

图4是图2中从动连接板处的放大示意图；

图5是图2中阀体处的放大示意图；

图6是实施例中翻转装配台另一角度的立体结构示意图；

图7是实施例中扭矩扳手挂架的立体结构示意图；

图8是图7中的局部放大示意图；

图9是实施例中零件堆放机构的立体结构示意图；

图中标记为：1、翻转装配台；11、翻转架；111、传动连接板；112、从动连接板；113、横杆；1131、阀体固定件；12、支架；121、第一架体；122、从动支撑板；123、第二架体；124、架体连杆；13、转动部；131、变频电机；132、电机支撑板；1321、缺口；14、零件堆放机构；141、零件盒；142、搁架；143、第一卡板；144、第二卡板；2、扭矩扳手挂架；21、挂架本体；22、扭矩扳手；23、扳手限位件；24、指示灯；3、扭矩引导显示器；4、配料推车；5、阀体。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。

参见图1，本实施例中提供一种扭矩装配引导系统，包括翻转装配台1，翻转装配台1一侧设有扭矩扳手挂架2和扭矩引导显示器3，翻转装配台1另一侧设有配料推车4，翻转装配台1、扭矩扳手挂架2和扭矩引导显示器3均信号连接至一PLC控制系统。

工作时，将阀体5固定在翻转装配台1上，翻转装配台1可设定停在任意角度，并且精确定位、转速可调；本实施例中的扭矩装配引导系统，根据装配工艺顺序和要求，可以通过控制系统的程序设定翻转装配台1的停留角度位置，通过在翻转装配台1上设置接近传感器来定停止位，本实施例中优选4个位置定位，通过4个位置的设定使得固定在翻转装配台1上的阀体5可以以4个不同角度朝向工作人员，以方便工作人员在阀体5各面上安装紧固件，并且通过PLC控制系统的程度设定，可以保证所有紧固件的扭矩都符合要求，而且不会漏拧，解决大吨位多路阀单元式生产装配方式下需紧固零件扭矩值不正确和漏紧固的问题。

本实施例的扭矩装配引导系统，相对于复杂的视觉控制系统和其它类似坐标定位系统，投资较小，实用性强，操作简单。

参见图2并结合图1，翻转装配台1包括支架12和设于支架12上的翻转架11，翻转架11上连接有转动部13，进一步的，参见图3、图4和图5，翻转架11的结构具体为：包括一对相互平行设置的横杆113，横杆113一端连接有垂直设置的传动连接板111，横杆113另一端连接有垂直设置的从动连接板112。

进一步的，参见图3和图4，支架12的结构具体为：包括设于传动连接板111下方的第一架体121和设于从动连接板112下方的第二架体123，第二架体123顶部设有从动支撑板122，从动连接板112背向传动连接板111的侧壁通过轴体转动连接至从动支撑板122；第二架体123和第一架体121之间还连接有架体连杆124。

进一步的，参见图3，转动部13的结构具体为：包括一电机支撑板132和连接在电机支撑板132上的变频电机131，电机支撑板132连接在第一架体121顶部，电机支撑板132上开设有缺口1321，变频电机131的输出转轴穿过缺口1321连接至翻转架11的传动连接板111，变频电机131还信号连接至前述PLC控制系统，以使得PLC控制系统可以控制翻转架11的翻转动作。

进一步的，参见图5，翻转架11的横杆113上设有阀体固定件1131，本实施例中，优选阀体固定件1131在各根横杆113上设有两个，阀体固定件1131上开设有螺纹连接孔，其与阀体5上的螺纹连接孔相对应，操作时，通过螺纹和螺杆的配合，将阀体5与阀体固定件1131相连接，使得阀体5可拆卸的固定在翻转架11上。

结合图3、图4、图5和图6，翻转架11在转动部13的驱动下，可在支架12上方以变频电机131的输出轴为轴线转动，从而实现阀体5可稳定的翻转。

进一步的，参见图7，扭矩扳手挂架2的结构具体为：包括挂架本体21和设于挂架本体21上的若干个扳手限位件23，扳手限位件23用于放置扭矩扳手22，扭矩扳手22上设有采用无线传输端口，每一个扭矩扳手22都有唯一的ID代码；扳手限位件23上设有指示灯24，指示灯24与前述PLC控制系统信号连接。工作时，每把扭矩扳手22对应一个指示灯24。

本实施例中，PLC控制系统连接至一上位机，一方面，PLC控制系统进行按钮、传感器、继电器、接触器、指示灯等电气元器件的处理、判断、运算、控制等，将处理的信号与上位机进行交互；另一方面，上位机编制有整个控制阀的装配工艺流程画面，引导操作人员进行装配。结合前述，上位机根据装配顺序依次向PLC控制系统下发命令，点亮相对应扭矩扳手22位置上的指示灯24，引导操作人员拾取相应的扭矩扳手22；另外，如果拿错扭矩扳手22，指示灯24会闪红灯并蜂鸣报警，待重新拿取正确的扭矩扳手22时，PLC控制系统继续执行；另外，挂架本体21上在每个扭矩扳手22对应的位置设有光电检测传感器，用于判断对应的扭矩扳手22是否正在使用，扭矩扳手22使用发射器传输对应的扭矩信号等信息。

PLC控制系统包括无线扳手接收器，无线扳手接收器将扭矩扳手22上发射器传来的扭矩信号上传至上位机；每个扳手都有一个唯一的ID号，当使用中的扭矩扳手22的扭矩合格时，发射器将该扭矩扳手22的ID号发送至无线扳手接收器，无线扳手接收器进行判断再将ID号上传至上位机。

进一步的，本实施例中，配料推车4用于放置成套零部件，参见图9，翻转装配台1上还连接有零件堆放机构14，零件堆放机构14位于配料推车4和翻转装配台1之间，零件堆放机构14包括一垂直设置的搁架142和设于搁架142上的若干个零件盒141，本实施例中，优选零件盒141设有三排，最上排的零件盒141卡设于搁架142顶面，搁架142侧壁中央和底面分别设有第一卡板143和第二卡板144，第一卡板143长度小于第二卡板144的长度，零件盒141对应卡设在第一卡板143和第二卡板144上。

综合前述，本实施例中还提供前述扭矩装配引导系统的装配方法，包括以下步骤：

步骤(1)、

启动扭矩引导显示器3，扭矩引导显示器3显示监控画面，选择需装配的工艺并将各型号的扭矩扳手22全部放置于相对应的扭矩扳手挂架2上；将需要装配的阀体5用行车吊放到翻转装配台1上，并通过阀体固定件1131将阀体5固定，翻转装配台1上的接近传感器将检测到的阀体5信号传给PLC控制系统，PLC控制系统接受到信号，开始运行；

步骤(2)、

按下PLC控制系统的启动按钮，若扭矩扳手挂架2上的光电检测传感器全部检测到扭矩扳手22，则PLC控制系统允许开始装配；若扭矩扳手22有缺失，光电检测传感器未检测到信号，则指示灯24闪烁红色并蜂鸣报警，提示扭矩扳手挂架2上扭矩扳手22有缺失；

步骤(3)、

PLC控制系统检测到扭矩扳手22已全部就位后，上传信号给上位机，上位机收到信号后，扭矩引导显示器3的监控画面就会在阀体画面上提示当前需要装配的零部件样式、扭矩扳手22的型号、次数等，并将需要拿取的扭矩扳手22的ID号下发至PLC控制系统；

步骤(4)、

PLC控制系统接收到扭矩扳手22的ID号后，输出信号，将所需拿取扭矩扳手22上部位置的指示灯24变成绿色，提示操作人员拿取该位置的扭矩扳手22；正确拿取扭矩扳手22后，PLC控制系统将被拿取的扭矩扳手22的ID号上传至上位机；根据扭矩引导显示器3的监控画面上的引导信息操作扭矩扳手22，如果扭矩合格，扭矩扳手22发射信号将ID号上传至上位机，上位机接收到信号后，提示操作人员将扭矩扳手22放回原位；

步骤(5)、

PLC控制系统检测到扭矩扳手22正确放回后，将信号上传至上位机，上位机接收到信号，自动流转到下一零部件的装配，提示拿取下一个扭矩扳手22，再次进行扭矩操作；

步骤(6)、

当阀体5一面上所有零部件装配完后，操作人员根据监控画面提示信息，按下确认按钮，翻转装配台1自动翻转到下一个需要装配的面，重复以上工艺流程；等阀体5各面都装配完成后，扭矩引导显示器3的监控画面有相关提示信息，标志整个流程结束。将翻转装配台1上的阀体固定件1131松开，用行车将阀体5取走，放置新的阀体5开始装配。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.扭矩装配引导系统，其特征在于，包括用于固定并翻转阀体(5)的翻转装配台(1)，翻转装配台(1)一侧设有扭矩扳手挂架(2)和扭矩引导显示器(3)，翻转装配台(1)、扭矩扳手挂架(2)和扭矩引导显示器(3)均信号连接至一PLC控制系统，PLC控制系统连接至一上位机；

所述翻转装配台(1)包括支架(12)和设于支架(12)上的翻转架(11)，翻转架(11)上连接有转动部(13)，翻转架(11)包括一对相互平行设置的横杆(113)，横杆(113)上设有阀体固定件(1131)，横杆(113)一端连接有垂直设置的传动连接板(111)，横杆(113)另一端连接有垂直设置的从动连接板(112)；转动部(13)包括一电机支撑板(132)和连接在电机支撑板(132)上的变频电机(131)，变频电机(131)的输出转轴连接至传动连接板(111)，变频电机(131)信号连接至PLC控制系统；

所述扭矩扳手挂架(2)包括若干个用于放置扭矩扳手(22)的扳手限位件(23)，扳手限位件(23)上设有指示灯(24)，扭矩扳手(22)的发射器和指示灯(24)均与PLC控制系统信号连接。

2.根据权利要求1所述的扭矩装配引导系统，其特征在于：所述支架(12)包括设于传动连接板(111)下方的第一架体(121)和设于从动连接板(112)下方的第二架体(123)，第二架体(123)顶部设有从动支撑板(122)，从动连接板(122)背向传动连接板(111)的侧壁通过轴体转动连接至从动支撑板(122)；第二架体(123)和第一架体(121)之间还连接有架体连杆(124)，电机支撑板(132)连接至第一架体(121)顶部。

3.根据权利要求2所述的扭矩装配引导系统，其特征在于：所述电机支撑板(132)上开设有缺口(1321)，变频电机(131)的输出转轴穿过缺口(1321)连接至传动连接板(111)。

4.根据权利要求1所述的扭矩装配引导系统，其特征在于：所述PLC控制系统包括无线扳手接收器，无线扳手接收器接收扭矩扳手(22)的发射器传输的扭矩信号。

5.根据权利要求1所述的扭矩装配引导系统，其特征在于：所述翻转装配台(1)远离扭矩扳手挂架(2)的一侧还设有配料推车(4)。

6.根据权利要求1所述的扭矩装配引导系统，其特征在于：所述阀体固定件(1131)上开设有与阀体(5)相对应的螺纹连接孔，阀体固定件(1131)通过螺纹连接孔和螺杆的配合与阀体(5)相连接。

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