CN111673447B - 一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备，包括升降机构、拧紧机构、下模换位机构、控制机构，所述升降机构由升降机架、升降伺服电机、联轴器、滚珠丝杠轴承座A、滚珠丝杠、丝杠螺母联接件、直线导轨、滑块、配重块、滚珠丝杆轴承座B、链轮组成。本发明的兼容的产品为32T‑200T的多级增压水泵，可以满足1460MM以内长度的水泵内芯，拧紧最大扭矩可以达到200NM，扭矩控制精度可以达到0.02NM,拧紧节拍可以达到15秒/次，本发明解决了人工拧螺母过程中的费力、费时、扭矩一致性问题。此设备可针对不同产品，自动调整输出扭矩，到达所需扭矩后自动停止。

Description

一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备
技术领域
本发明涉及一种水泵叶轮，具体是一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备。
背景技术
水泵叶轮用钣金、铸铁制成。水泵叶轮上的叶片又起主要作用。水泵叶轮的形状和尺寸与水泵性能有密切关系。水泵叶轮一般可分为单吸式和双吸式两种。单吸式叶轮为单边吸水，小流量水泵叶轮多为此种型式。双吸式叶轮为两边吸水，大流量水泵叶轮均采用双吸式叶轮。但是，目前，在多级增压泵装配过程中，叶轮的拧紧都是人工拿扭矩扳手，外加增力杆来拧紧，较为费时费力，效率低下。因此，本领域技术人员提供了一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备，包括升降机构、拧紧机构、下模换位机构、控制机构，所述升降机构由升降机架、升降伺服电机、联轴器、滚珠丝杠轴承座A、滚珠丝杠、丝杠螺母联接件、直线导轨、滑块、配重块、滚珠丝杆轴承座B、链轮组成，所述拧紧机构由拧紧伺服电机、减速机、联轴器、扭矩传感器、拧紧头螺母、拧紧头、齿轮箱、夹紧手指A、夹紧手指B、到位检测杆、到位检测光电开关、滚珠丝杠连接块、双头滚珠丝杠、安装板、夹紧伺服电机、同步带、直线导轨、伺服原点光电、检测片、电机支座、叶轮、叶轮卡爪、弹簧、弹簧挡板组成：
所述下模换位机构由设备底座、调整挡块、油压缓冲器、气缸、直线导轨、调整块、活动工装板、定位模具、工装定位套、浮动接头、浮动接头连接块、工装底板、滑块、芯轴、导叶组成。
作为本发明进一步的方案：所述升降伺服电机固定安装于升降机架上部，升降伺服电机的电机轴通过联轴器连接有滚珠丝杆，滚珠丝杠的上下两端分别设置有固定安装于升降机架一侧上下两端的滚珠丝杠轴承座A和滚珠丝杆轴承座B，滚珠丝杠周侧设置有丝杠螺母联接件。
作为本发明再进一步的方案：所述升降机架的一侧左右两端均设置有一号直线导轨，一号直线导轨上下滑动连接有一号滑块，所述升降机架内上部设置有若干链轮，且升降机架内下部设置有若干配重块。
作为本发明再进一步的方案：所述电机支座固定安装于安装板一面顶侧上，拧紧伺服电机设置与电机支座上方，且减速机设置于电机支座与拧紧伺服电机之间，二号联轴器设置于电机支座下方，二号联轴器下方设置有扭矩传感器，齿轮箱设于扭矩传感器下方，拧紧头与拧紧头螺母均设置于齿轮箱上，夹紧手指A、与夹紧手指B均设置于齿轮箱的下方，夹紧手指、与夹紧手指B的上方均设置有到位检测杆和到位检测光电开关，所述滚珠丝杠连接块、双头滚珠丝杠，同步带、直线导轨、伺服原点光电、检测片设置于齿轮箱的一侧。
作为本发明再进一步的方案：所述安装板的背面安装有夹紧伺服电机，所述叶轮设置于安装板的一面底侧，叶轮的上方左右两侧均设置有叶轮卡爪，叶轮卡爪的外侧设置有弹簧，弹簧的外侧设置有弹簧挡板。
作为本发明再进一步的方案：所述设备底座表面设置有前后两二号直线导轨，二号直线导轨内设置有两二号滑块，若干二号滑块上方设置有工装底板，工装底座表面设置有两底座定位模具,定位模具的下方设置有调整块、活动工装板、工装定位套。
作为本发明再进一步的方案：所述二号直线导轨的一端设置有调整挡块、油压缓冲器、气缸，工装底板的另一端设置有浮动接头、浮动接头连接块。
作为本发明再进一步的方案：所述叶轮的下方设置有芯轴、导叶，芯轴设置于定位模具的正上方。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的兼容的产品为32T-200T的多级增压水泵，可以满足1460MM以内长度的水泵内芯，拧紧最大扭矩可以达到200NM，扭矩控制精度可以达到0.02NM,拧紧节拍可以达到15秒/次。
2、本发明解决了人工拧螺母过程中的费力、费时、扭矩一致性问题。此设备可针对不同产品，自动调整输出扭矩，到达所需扭矩后自动停止。
附图说明
图1为一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备的内芯装配总图。
图2为一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备中升降机构的结构示意图。
图3为一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备中拧紧机构的结构示意图。
图4为一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备中夹紧机构的结构示意图。
图5为一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备中下模换位机构的结构示意图。
图6为一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备中芯轴定位的结构示意图。
图7为一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备中叶轮的结构示意图。
图中：1、升降机构；2、拧紧机构；3、下模换位机构；4、控制机构；1.1、升降机架；1.2、升降伺服电机；1.3、一号联轴器；1.4、滚珠丝杠轴承座A；1.5、滚珠丝杠；1.6、丝杠螺母联接件；1.7、一号直线导轨；1.8、一号滑块；1.9、配重块；1.10、滚珠丝杆轴承座B；1.11、链轮；2.1、拧紧伺服电机；2.2、减速机；2.3、二号联轴器；2.4、扭矩传感器；2.5、拧紧头螺母；2.6、拧紧头；2.7、齿轮箱；2.8、夹紧手指A；2.9、夹紧手指B；2.10、到位检测杆；2.11、到位检测光电开关；2.12、滚珠丝杠连接块；2.13、双头滚珠丝杠；2.14、安装板；2.15、夹紧伺服电机；2.16、同步带；2.17、直线导轨；2.18、伺服原点光电；2.19、检测片；2.20、电机支座；2.21、叶轮；2.22、叶轮卡爪；2.23、弹簧；2.24、弹簧挡板；3.1、设备底座；3.2、调整挡块；3.3、油压缓冲器；3.4、气缸；3.5、二号直线导轨；3.6、调整块；3.7、活动工装板；3.8、定位模具；3.9、工装定位套；3.10、浮动接头；3.11、浮动接头连接块；3.12、工装底板；3.13、二号滑块；3.14、芯轴；3.15、导叶。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1～7，本发明实施例中，一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备，包括升降机构1、拧紧机构2、下模换位机构3、控制机构4，所述升降机构1由升降机架1.1、升降伺服电机1.2、一号联轴器1.3、滚珠丝杠轴承座A1.4、滚珠丝杠1.5、丝杠螺母联接件1.6、直线导轨1.7、一号滑块1.8、配重块1.9、滚珠丝杆轴承座B1.10、链轮1.11组成，升降伺服电机1.2固定安装于升降机架1.1上部，升降伺服电机1.2的电机轴通过一号联轴器1.3连接有滚珠丝杠1.5，滚珠丝杠1.5的上下两端分别设置有固定安装于升降机架1.1一侧上下两端的滚珠丝杠轴承座A1.4和滚珠丝杆轴承座B1.10，滚珠丝杠1.5周侧设置有丝杠螺母联接件1.6，升降机架1.1的一侧左右两端均设置有一号直线导轨1.7，一号直线导轨1.7上下滑动连接有一号滑块1.8，所述升降机架1.1内上部设置有若干链轮1.11，且升降机架1.1内下部设置有若干配重块1.9，升降机构3用于拧紧机构的上下移动；
所述拧紧机构2由拧紧伺服电机2.1、减速机2.2、二号联轴器2.3、扭矩传感器2.4、拧紧头螺母2.5、拧紧头2.6、齿轮箱2.7、夹紧手指A2.8、夹紧手指B2.9、到位检测杆2.10、到位检测光电开关2.11、滚珠丝杠连接块2.12、双头滚珠丝杠2.13、安装板2.14、夹紧伺服电机2.15、同步带2.16、直线导轨2.17、伺服原点光电2.18、检测片2.19、电机支座2.20、叶轮2.21、叶轮卡爪2.22、弹簧2.23、弹簧挡板2.24组成，电机支座2.20固定安装于安装板2.14一面顶侧上，拧紧伺服电机2.1设置与电机支座2.20上方，且减速机2.2设置于电机支座2.20与拧紧伺服电机2.1之间，二号联轴器2.3设置于电机支座2.20下方，二号联轴器2.3下方设置有扭矩传感器2.4，齿轮箱2.7设于扭矩传感器2.4下方，拧紧头2.6与拧紧头2.6螺母均设置于齿轮箱2.7上，夹紧手指A2.8、与夹紧手指B2.9均设置于齿轮箱2.7的下方，夹紧手指A2.8、与夹紧手指B2.9的上方均设置有到位检测杆2.10和到位检测光电开关2.11，所述滚珠丝杠连接块2.12、双头滚珠丝杠2.13，同步带2.16、直线导轨2.17、伺服原点光电2.18、检测片2.19设置于齿轮箱2.7的一侧，安装板2.14的背面安装有夹紧伺服电机2.15，所述叶轮2.21设置于安装板2.14的一面底侧，叶轮2.21的上方左右两侧均设置有叶轮卡爪2.22，叶轮卡爪2.22的外侧设置有弹簧2.23，弹簧2.23的外侧设置有弹簧挡板2.24，拧紧机构2用于螺母拧紧及叶轮2.21的夹紧，拧紧时，升降机构1下降，拧紧头2.6套入芯轴3.14，拧紧头2.6接触到叶轮2.21，继续下压，拧紧头2.6被叶轮顶起，此时，叶轮夹紧机构开始夹紧，当夹到一定位置时，弹簧2.23压缩，拧紧伺服电机2.1旋转，此时叶轮2.21也一起旋转，旋转到一定的位置时，由于弹簧2.23的作用，叶轮卡爪2.22嵌入到叶轮的定位槽内，叶轮2.21被固定，叶轮2.21上的螺母开始旋入，当拧紧力矩达到设定的值后，拧紧伺服电机2.1停止旋转，升降机构1上升；
所述下模换位机构3由设备底座3.1、调整挡块3.2、油压缓冲器3.3、气缸3.4、二号直线导轨3.5、调整块3.6、活动工装板3.7、定位模具3.8、工装定位套3.9、浮动接头3.10、浮动接头连接块3.11、工装底板3.12、二号滑块3.13、芯轴3.14、导叶3.15组成，设备底座1表面设置有前后两二号直线导轨3.5，二号直线导轨3.5内设置有两二号滑块3.13，若干二号滑块3.13上方设置有工装底板3.12，工装底板3.12表面设置有两底座定位模具3.8,定位模具3.8的下方设置有调整块3.6、活动工装板3.7、工装定位套3.9，二号直线导轨3.5的一端设置有调整挡块3.2、油压缓冲器3.3、气缸3.4，工装底板3.12的另一端设置有浮动接头3.10、浮动接头连接块3.11，叶轮2.21的下方设置有芯轴3.14、导叶3.15，芯轴3.14设置于定位模具3.8的正上方，下模换位机构3用于产品定位，由两个工位组成，形成双工位，提高生产节拍，双工位切换由气缸3.4提供动力，产品定位模具3.8将芯轴3.14和导叶3.15的相对位置固定，保证产品精度。
本发明的工作原理是：
本发明由升降机构1和拧紧机构2、下模换位机构3组成,下模换位机构3用于产品定位，由两个工位组成，形成双工位，提高生产节拍，双工位切换由气缸3.4提供动力，产品定位模具3.8将芯轴3.14和导叶3.15的相对位置固定，保证产品精度，拧紧机构2用于螺母拧紧及叶轮2.21的夹紧，拧紧时，升降机构1下降，拧紧头2.6套入芯轴3.14，拧紧头2.6接触到叶轮2.21，继续下压，拧紧头2.6被叶轮顶起，此时，叶轮夹紧机构开始夹紧，当夹到一定位置时，弹簧2.23压缩，拧紧伺服电机2.1旋转，此时叶轮2.21也一起旋转，旋转到一定的位置时，由于弹簧2.23的作用，叶轮卡爪2.22嵌入到叶轮的定位槽内，叶轮2.21被固定，叶轮2.21上的螺母开始旋入，当拧紧力矩达到设定的值后，拧紧伺服电机2.1停止旋转，升降机构1上升，本发明采用一个拧紧机构，两个产品下模位置，双工位切换，人工上料的方式，首先，人工将芯轴放入A工位下模定位，再人工放入导叶、叶轮，人工按按钮，设备启动，自动拧螺母，同时，工人在B工位组装，A工位到达扭矩后自动停止，拧紧装置上升，然后下模移动，B工位进入拧紧位置，拧紧机构下降，开始拧螺母，重复以上动作，直到所有叶轮装配完成，人工下料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种水泵叶轮装配过程中的拧螺母设备，其特征在于，包括升降机构（1）、拧紧机构（2）、下模换位机构（3）、控制机构（4），所述升降机构（1）由升降机架（1.1）、升降伺服电机（1.2）、一号联轴器（1.3）、滚珠丝杠轴承座A（1.4）、滚珠丝杠（1.5）、丝杠螺母联接件（1.6）、一号直线导轨（1.7）、一号滑块（1.8）、配重块（1.9）、滚珠丝杆轴承座B（1.10）、链轮（1.11）组成，所述拧紧机构（2）由拧紧伺服电机（2.1）、减速机（2.2）、二号联轴器（2.3）、扭矩传感器（2.4）、拧紧头螺母（2.5）、拧紧头（2.6）、齿轮箱（2.7）、夹紧手指A（2.8）、夹紧手指B（2.9）、到位检测杆（2.10）、到位检测光电开关（2.11）、滚珠丝杠连接块（2.12）、双头滚珠丝杠（2.13）、安装板（2.14）、夹紧伺服电机（2.15）、同步带（2.16）、直线导轨（2.17）、伺服原点光电（2.18）、检测片（2.19）、电机支座（2.20）、叶轮（2.21）、叶轮卡爪（2.22）、弹簧（2.23）、弹簧挡板（2.24）组成：
所述下模换位机构（3）由设备底座（3.1）、调整挡块（3.2）、油压缓冲器（3.3）、气缸（3.4）、二号直线导轨（3.5）、调整块（3.6）、活动工装板（3.7）、定位模具（3.8）、工装定位套（3.9）、浮动接头（3.10）、浮动接头连接块（3.11）、工装底板（3.12）、二号滑块（3.13）、芯轴（3.14）、导叶（3.15）组成；
所述升降伺服电机（1.2）固定安装于升降机架（1.1）上部，升降伺服电机（1.2）的电机轴通过一号联轴器（1.3）连接有滚珠丝杠（1.5），滚珠丝杠（1.5）的上下两端分别设置有固定安装于升降机架（1.1）一侧上下两端的滚珠丝杠轴承座A（1.4）和滚珠丝杆轴承座B（1.10），滚珠丝杠（1.5）周侧设置有丝杠螺母联接件（1.6）；
所述升降机架（1.1）的一侧左右两端均设置有一号直线导轨（1.7），一号直线导轨（1.7）上下滑动连接有一号滑块（1.8），所述升降机架（1.1）内上部设置有若干链轮（1.11），且升降机架（1.1）内下部设置有若干配重块（1.9）；
所述电机支座（2.20）固定安装于安装板（2.14）一面顶侧上，拧紧伺服电机（2.1）设置与电机支座（2.20）上方，且减速机（2.2）设置于电机支座（2.20）与拧紧伺服电机（2.1）之间，二号联轴器（2.3）设置于电机支座（2.20）下方，二号联轴器（2.3）下方设置有扭矩传感器（2.4），齿轮箱（2.7）设于扭矩传感器（2.4）下方，拧紧头（2.6）与拧紧头（2.6）螺母均设置于齿轮箱（2.7）上，夹紧手指A（2.8）、与夹紧手指B（2.9）均设置于齿轮箱（2.7）的下方，夹紧手指A（2.8）、与夹紧手指B（2.9）的上方均设置有到位检测杆（2.10）和到位检测光电开关（2.11），所述滚珠丝杠连接块（2.12）、双头滚珠丝杠（2.13），同步带（2.16）、直线导轨（2.17）、伺服原点光电（2.18）、检测片（2.19）设置于齿轮箱（2.7）的一侧；
所述安装板（2.14）的背面安装有夹紧伺服电机（2.15），所述叶轮（2.21）设置于安装板（2.14）的一面底侧，叶轮（2.21）的上方左右两侧均设置有叶轮卡爪（2.22），叶轮卡爪（2.22）的外侧设置有弹簧（2.23），弹簧（2.23）的外侧设置有弹簧挡板（2.24）；
所述设备底座（3.1）表面设置有前后两二号直线导轨（3.5），二号直线导轨（3.5）内设置有两二号滑块（3.13），若干二号滑块（3.13）上方设置有工装底板（3.12），工装底板（3.12）表面设置有两底座定位模具（3.8）,定位模具（3.8）的下方设置有调整块（3.6）、活动工装板（3.7）、工装定位套（3.9）；
所述二号直线导轨（3.5）的一端设置有调整挡块（3.2）、油压缓冲器（3.3）、气缸（3.4），工装底板（3.12）的另一端设置有浮动接头（3.10）、浮动接头连接块（3.11）；
所述叶轮（2.21）的下方设置有芯轴（3.14）、导叶（3.15），芯轴（3.14）设置于定位模具（3.8）的正上方。
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