CN112378586A - 针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及大型腔体类工件气密实验技术领域，特别涉及一种针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构。包括底座、驱动机构、封堵机构及水平移载模组，其中水平移载模组设置于底座上；驱动机构设置于水平移载模组上；封堵机构设置于驱动机构的输出端；封堵机构通过驱动机构的驱动可对大型腔体类工件的喉部进行封堵。本发明在进行产品气密检测过程中，能够实现水平状态下大型腔体类喇叭口型工件喉部的全自动自适应找正封堵，保证封堵可靠无泄漏，进而保证气密检测的准确性及可靠性。

Description

针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构

技术领域

本发明涉及大型腔体类工件气密实验技术领域，特别涉及一种针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构。

技术背景

大型腔体类产品被广泛应用于多种领域，针对这类产品一般在出厂前需要进行严格的气密试验，用以检测生产过程中焊接接头及其他连接位置的密封性能，为保证气密试验的顺利进行必须要对产品喉部实施有效密封。传统的封堵工艺中，产品处于竖直状态，操作者需要进入产品内部，其内部空间狭小黑暗，操作者需支撑沉重的手动工装完成封堵过程，但现有产品竖直状态下难以实现自动化封堵，并且效率低下，同时存在安全隐患。为此将产品由竖直状态改为水平状态，但由于工件喉部距离端口较远，这一改变使人工封堵过程非常困难，操作复杂繁琐，并且封堵效果不确定性会带来一定的安全隐患。

针对操作者操作困难，操作复杂繁琐，并且封堵效果不确定性会带来一定的安全隐患等诸多不足，本发明可以自适应找正并实现对工件喉部的封堵，在保证安全的前提下，可正确、高效、自动的完成对于水平状态下产品喉部的封堵，大幅提升工作效率，提高封堵质量，进而保证气密检测的准确性及可靠性，充分保证产品质量。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构。该机构在进行产品气密检测过程中，能够实现水平状态下大型腔体类喇叭口型工件喉部的全自动自适应找正封堵，保证封堵可靠无泄漏，进而保证气密检测的准确性及可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，包括底座、驱动机构、封堵机构及水平移载模组，其中水平移载模组设置于底座上；所述驱动机构设置于所述水平移载模组上；所述封堵机构设置于所述驱动机构的输出端；所述封堵机构通过所述驱动机构的驱动可对大型腔体类工件的喉部进行封堵。

所述封堵机构包括主轴、旋转盘、连接套、密封推拉组件及翻板，其中主轴的一端与所述驱动机构连接，另一端与翻板铰接；

所述旋转盘与所述主轴的一端螺纹连接，所述驱动机构与所述旋转盘连接，可驱动所述旋转盘相对所述主轴转动；

所述连接套套设于所述主轴上，所述连接套的一端与所述旋转盘可转动地连接，另一端与所述密封推拉组件固定连接；所述密封推拉组件套设于所述主轴上，并且可沿轴向移动。

所述主轴和所述连接套之间设有两个铜套及设置于两个所述铜套之间的隔套。

所述密封推拉组件包括后盖、前盖、橡胶O型圈及翻板推拉块，其中后盖和前盖依次套设于所述主轴上，并且相互固定连接；所述橡胶O型圈设置于后盖和前盖之间；所述翻板推拉块与所述前盖连接，用于推动所述翻板转动。

所述翻板推拉块的前端为楔形斜面结构；所述翻板上设有用于所述翻板推拉块穿过的开口。

所述驱动机构包括推动机构、拉紧机构、旋转驱动机构、夹紧机构、夹紧卡盘座及旋拧支撑板；

所述水平移载模组上连接有移动台板，所述夹紧卡盘座和所述拉紧机构均设置于所述移动台板上，所述拉紧机构与所述主轴的一端连接，用于拉紧所述主轴；

所述夹紧机构和推动机构设置于所述夹紧卡盘座上，所述夹紧机构用于夹紧所述主轴；所述推动机构的输出端与旋拧支撑板连接，所述旋拧支撑板通过光轴与所述夹紧卡盘座滑动连接；

所述旋转驱动机构设置于所述旋拧支撑板上，并且输出端与所述旋转盘连接。

所述旋转驱动机构包括拧紧电机、减速器、驱动齿轮、外齿回转轴承及旋拧盘，其中减速器设置于所述旋拧支撑板上，并且输入端与所述拧紧电机连接，输出端与驱动齿轮连接；所述外齿回转轴承设置于所述旋拧支撑板上、并且与所述驱动齿轮啮合；

所述旋拧盘与所述外齿回转轴承的外圈连接；所述旋拧盘用于与所述旋转盘定位连接。

所述推动机构包括推拉气缸和气缸加长杆，其中推拉气缸设置于所述夹紧卡盘座上，并且输电端与气缸加长杆的一端连接，所述气缸加长杆的另一端与所述旋拧支撑板连接。

所述拉紧机构包括气缸座和拉紧气缸，其中气缸座设置于所述移动台板上，所述拉紧气缸设置于所述气缸座上，并且输出端与所述主轴一端设有的旋转吊环连接。

所述底座包括机架及设置于所述机架底部的地脚，通过所述地脚调整所述机架的高度。

本发明的优点及有益效果是：本发明的大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，无需人工辅助，对于水平状态下产品的喉部封堵正确、高效、自动的完成。

本发明在满足工艺要求及机械性能的条件下，避免不必要的设计，机构集多种功能于一身，尽可能降低成本需求。

本发明结构简单，充分优化结构设计，在实现所需功能的前提下无任何冗余结构。

本发明通过拉紧气缸拉紧封堵部分过程中，自适应找正喉部中心，使翻板与喉部内壁紧密贴合无相对窜动。

本发明通过内侧翻板及外侧O型圈挤压喉部，使O型圈产生形变形成环形密封带实现密封，保证了可靠密封。

附图说明

图1为本发明针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明中底座的结构示意图；

图5为本发明中驱动机构的结构示意图；

图6为本发明中封堵机构的结构示意图；

图7(a)-7(e)为本发明针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构的动作过程示意图。

图中：1为底座，2为驱动机构，3为封堵机构，4为机架，5为地脚，6为水平移载模组，7为移动台板，8为夹紧卡盘座，9为气缸座，10为光轴，11为直线轴承，12为推拉气缸，13为气缸加长杆，14为拉紧气缸，15为气动卡盘，16为夹爪，17为拧紧电机，18为减速器，19为驱动齿轮，20为外齿回转轴承，21为旋拧盘，22为旋拧支撑板，23为主轴，24为旋转盘，25为轴承，26为连接套，27为铜套，28为隔套，29为后盖，30为前盖，31为橡胶O型圈，32为翻板推拉块，33为翻板，34为旋转吊环，A为大型腔体类工件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1-3所示，本发明提供的一种针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，包括底座1、驱动机构2、封堵机构3及水平移载模组6，其中水平移载模组6设置于底座1上；驱动机构2设置于水平移载模组6上；封堵机构3设置于驱动机构2的输出端；封堵机构3通过驱动机构2的驱动可对大型腔体类工件A的喉部进行封堵。

如图4所示，本发明的实施例中，底座1包括机架4及设置于机架4底部的地脚5，机架4通过四组地脚5连接在地面上，通过地脚5调整机架4的高度。

如图6所示，本发明的实施例中，封堵机构3包括主轴23、旋转盘24、连接套26、密封推拉组件及翻板33，其中主轴23的一端与驱动机构2连接，另一端与翻板33铰接，翻板33可绕铰接轴转动。旋转盘24与主轴23的一端螺纹连接，形成螺纹副。驱动机构2与旋转盘24定位连接，驱动机构2可驱动旋转盘24相对主轴23转动；连接套26套设于主轴23上，连接套26的一端通过轴承25与旋转盘24可转动地连接，轴承25为内外圈一体式滚柱轴承；连接套26的另一端与密封推拉组件固定连接，密封推拉组件套设于主轴23上，并且可沿轴向移动。

进一步地，主轴23和连接套26之间设有两个铜套27及设置于两个铜套27之间的隔套28。

本实施例中，密封推拉组件包括后盖29、前盖30、橡胶O型圈31及翻板推拉块32，其中后盖29和前盖30依次套设于主轴23上，并且与主轴23之间通过密封圈密封，后盖29和前盖30之间通过螺栓连接，后盖29和前盖30之间设有橡胶O型圈31。具体地，橡胶O型圈31容置在后盖29和前盖30之间形成的圆形沟槽内。后盖29与连接套26的另一端固定连接，翻板推拉块32与前盖30连接，用于推动翻板33转动。

进一步地，翻板推拉块32的前端为楔形斜面结构，翻板33上设有用于翻板推拉块32穿过的开口。

如图5所示，本发明的实施例中，驱动机构2包括推动机构、拉紧机构、旋转驱动机构、夹紧机构、夹紧卡盘座8及旋拧支撑板22；水平移载模组6上连接有移动台板7，夹紧卡盘座8和拉紧机构均设置于移动台板7上，拉紧机构与主轴23的一端连接，用于拉紧主轴23。夹紧机构和推动机构设置于夹紧卡盘座8上，夹紧机构用于夹紧主轴23；推动机构的输出端与旋拧支撑板22连接，旋拧支撑板22通过光轴10与夹紧卡盘座8滑动连接；旋转驱动机构设置于旋拧支撑板22上，并且输出端与旋转盘24连接。

本实施例中，夹紧机构包括气动卡盘15和夹爪16，其中气动卡盘15通过螺栓连接在夹紧卡盘座8上，夹爪16通过螺栓连接在气动卡盘15上。

本实施例中，拉紧机构包括气缸座9和拉紧气缸14，其中气缸座9设置于移动台板7上，拉紧气缸14设置于气缸座9上，并且输出端设有环形挂钩，该环形挂钩与主轴23一端设有的旋转吊环34连接。气缸座9和夹紧卡盘座8上相对应地均设有四个直线轴承11，各直线轴承11内分别穿过一光轴10。

本实施例中，推动机构包括推拉气缸12和气缸加长杆13，其中推拉气缸12为圆形气缸，通过螺母安装在卡盘座8上，并且输电端与气缸加长杆13的一端连接，气缸加长杆13的另一端与旋拧支撑板22连接。推拉气缸12通过气缸加长杆13推动旋拧支撑板22水平运动，且通过四个光轴10进行导向。

本实施例中，旋转驱动机构包括拧紧电机17、减速器18、驱动齿轮19、外齿回转轴承20及旋拧盘21，其中减速器18设置于旋拧支撑板22的后侧，并且输入端与拧紧电机17连接，输出端与驱动齿轮19连接；外齿回转轴承20设置于旋拧支撑板22的前侧、并且内圈与旋拧支撑板22连接，外齿回转轴承20的外齿圈与驱动齿轮19啮合；旋拧盘21与外齿回转轴承20的外齿圈连接，可随外齿回转轴承20的外齿圈转动；旋拧盘21用于与旋转盘24定位连接。拧紧电机17通过减速器18带动驱动齿轮19转动，从而通过外齿回转轴承20带动旋转盘24转动，旋转盘24相对主轴23转动的同时沿轴向推动连接套26和密封推拉组件运动。

如图7(a)-7(e)所示，本发明提供的一种针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构的动作过程如下：

1.全自动自适应找正封堵机构处于初始位置，即靠近大型腔体类工件A的喉部位置，如图7(a)所示；

2.驱动机构2的气动卡盘15通过夹爪16夹紧主轴23，将封堵机构3水平夹持，推拉气缸12伸出，保证旋拧盘21与旋转盘24紧密贴合,水平移载模组6带动封堵机构3向前平移，将翻板33推入喉部以内，如图7(b)所示；

3.拧紧电机17通过减速器18带动驱动齿轮19旋转，驱动齿轮19通过齿轮啮合驱动外齿回转轴承20上的旋拧盘21转动，旋拧盘21与旋转盘24在推拉气缸12的推力作用下始终保持贴合状态，且通过旋拧盘21上的旋拧柱与旋转盘24上的U型豁口传递扭矩；旋转盘24与主轴23通过螺纹连接，旋转盘24旋转的同时沿着主轴向前移动，带动与其相连接的轴承25、连接套26及密封推拉组件向前移动，并且通过铜套27及隔套28进行导向。翻板推拉块32的楔形斜面将翻板33推至与主轴23成90度夹角，如图7(c)所示；

4.水平移载模组6将封堵机构3整体后拉，使翻板33与喉部内壁贴合,此时气动卡盘15通过打开夹爪16松开主轴23，与此同时拉紧气缸14缩回拉紧主轴23尾部的旋转吊环34，将封堵机构3拉紧悬挂在喉部，如图7(d)所示；

5.拧紧电机17继续旋转，与动作3过程相同，最终将橡胶O型圈31挤压在喉部外侧，通过挤压变形形成环形密封带，完成整个封堵过程，如图7(e)所示；

6.解除封堵过程按以上过程反向进行。

本发明公开了一种针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，用以实现水平状态下大型腔体类喇叭口型工件喉部的全自动自适应找正封堵，用于保证气密检测试验过程中无气体泄漏。该机构通过驱动机构与封堵机构联合动作，最终通过内侧翻板与喉部内侧紧密贴合，外侧橡胶材质O型圈与喉部外侧挤压变形形成环形密封带实现密封。

本发明对封堵轴线自动调节、自适应找正，实现对工件喉部的全自动封堵，自动化程度高，封堵精度高，封堵可靠性高。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，其特征在于，包括底座(1)、驱动机构(2)、封堵机构(3)及水平移载模组(6)，其中水平移载模组(6)设置于底座(1)上；所述驱动机构(2)设置于所述水平移载模组(6)上；所述封堵机构(3)设置于所述驱动机构(2)的输出端；所述封堵机构(3)通过所述驱动机构(2)的驱动可对大型腔体类工件(A)的喉部进行封堵。

2.根据权利要求1所述的针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，其特征在于，所述封堵机构(3)包括主轴(23)、旋转盘(24)、连接套(26)、密封推拉组件及翻板(33)，其中主轴(23)的一端与所述驱动机构(2)连接，另一端与翻板(33)铰接；

所述旋转盘(24)与所述主轴(23)的一端螺纹连接，所述驱动机构(2)与所述旋转盘(24)连接，可驱动所述旋转盘(24)相对所述主轴(23)转动；

所述连接套(26)套设于所述主轴(23)上，所述连接套(26)的一端与所述旋转盘(24)可转动地连接，另一端与所述密封推拉组件固定连接；所述密封推拉组件套设于所述主轴(23)上，并且可沿轴向移动。

3.根据权利要求2所述的针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，其特征在于，所述主轴(23)和所述连接套(26)之间设有两个铜套(27)及设置于两个所述铜套(27)之间的隔套(28)。

4.根据权利要求2所述的针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，其特征在于，所述密封推拉组件包括后盖(29)、前盖(30)、橡胶O型圈(31)及翻板推拉块(32)，其中后盖(29)和前盖(30)依次套设于所述主轴(23)上，并且相互固定连接；所述橡胶O型圈(31)设置于后盖(29)和前盖(30)之间；所述翻板推拉块(32)与所述前盖(30)连接，用于推动所述翻板(33)转动。

5.根据权利要求4所述的针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，其特征在于，所述翻板推拉块(32)的前端为楔形斜面结构；所述翻板(33)上设有用于所述翻板推拉块(32)穿过的开口。

6.根据权利要求2所述的针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，其特征在于，所述驱动机构(2)包括推动机构、拉紧机构、旋转驱动机构、夹紧机构、夹紧卡盘座(8)及旋拧支撑板(22)；

所述水平移载模组(6)上连接有移动台板(7)，所述夹紧卡盘座(8)和所述拉紧机构均设置于所述移动台板(7)上，所述拉紧机构与所述主轴(23)的一端连接，用于拉紧所述主轴(23)；

所述夹紧机构和推动机构设置于所述夹紧卡盘座(8)上，所述夹紧机构用于夹紧所述主轴(23)；所述推动机构的输出端与旋拧支撑板(22)连接，所述旋拧支撑板(22)通过光轴(10)与所述夹紧卡盘座(8)滑动连接；

所述旋转驱动机构设置于所述旋拧支撑板(22)上，并且输出端与所述旋转盘(24)连接。

7.根据权利要求6所述的针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，其特征在于，所述旋转驱动机构包括拧紧电机(17)、减速器(18)、驱动齿轮(19)、外齿回转轴承(20)及旋拧盘(21)，其中减速器(18)设置于所述旋拧支撑板(22)上，并且输入端与所述拧紧电机(17)连接，输出端与驱动齿轮(19)连接；所述外齿回转轴承(20)设置于所述旋拧支撑板(22)上、并且与所述驱动齿轮(19)啮合；

所述旋拧盘(21)与所述外齿回转轴承(20)的外圈连接；所述旋拧盘(21)用于与所述旋转盘(24)定位连接。

8.根据权利要求6所述的针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，其特征在于，所述推动机构包括推拉气缸(12)和气缸加长杆(13)，其中推拉气缸(12)设置于所述夹紧卡盘座(8)上，并且输电端与气缸加长杆(13)的一端连接，所述气缸加长杆(13)的另一端与所述旋拧支撑板(22)连接。

9.根据权利要求6所述的针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，其特征在于，所述拉紧机构包括气缸座(9)和拉紧气缸(14)，其中气缸座(9)设置于所述移动台板(7)上，所述拉紧气缸(14)设置于所述气缸座(9)上，并且输出端与所述主轴(23)一端设有的旋转吊环(34)连接。

10.根据权利要求1所述的针对大型腔体类工件喉部的全自动自适应找正封堵机构，其特征在于，所述底座(1)包括机架(4)及设置于所述机架(4)底部的地脚(5)，通过所述地脚(5)调整所述机架(4)的高度。

Images