CN114147481A - 一种复合柔性化机壳水嘴压装装置 - Google Patents

一种复合柔性化机壳水嘴压装装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，包括压装平台和设于压装平台长度方向一侧顶面的支撑框架，还包括定位工装、移栽机构、夹紧机构和水嘴压装机构。所述定位工装用于机壳的定位安装；所述移栽机构设于压装平台顶面，其用于控制所述定位工装沿压装平台长度方向前后移动；所述夹紧机构设于压装工位一侧的压装平台顶面，其用于将机壳压紧于定位工装上；所述水嘴压装机构设于定位工装上方的支撑框架上，其用于将水嘴与机壳上的水嘴孔压装连接。本发明通过移栽机构、夹紧机构和水嘴压装机构的气缸动作即可实现自动对机壳进行来回输送以及水嘴压装，自动化程度高，取消了传统的手工定位销敲击安装方式，极大了提升了装配效率及装配质量。

Description

一种复合柔性化机壳水嘴压装装置
技术领域
本发明涉及水嘴压接工装技术领域，具体涉及一种复合柔性化机壳水嘴压装装置。
背景技术
由于水嘴呈弯曲状，结构特殊，不能同时与机壳铸造为一体。现有的水嘴与机壳对接时，一般采用人工手扶操作，手动辅助压装水嘴对产品的质量一致性差，对员工技能要求高，并且操作安全隐患大。目前各纯电机型机壳定子水嘴主要采用手动敲击或螺栓装配，且无法实现机壳在滑台上的自由定位移动及水嘴压装的自动监控，装配质量无法有效保证，柔性化低。
基于上述情况，本发明提出了一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，可有效解决以上问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种复合柔性化机壳水嘴压装装置。能够实现机壳自动输送定位以及自动进行水嘴压装，解决了手工安装水嘴装配质量无法有效保证及操作不便的问题。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，包括顶面两端具有抓取工位和压装工位的压装平台和设于压装平台顶面且与压装工位对应的支撑框架，还包括：
定位工装，所述定位工装用于机壳的定位安装；
移栽机构，所述移栽机构设于压装平台顶面，其用于控制所述定位工装往返于抓取工位和压装工位两者之间，所述定位工装设于移栽机构上；
夹紧机构，所述夹紧机构设于压装工位一侧的压装平台顶面，其用于将机壳压紧于定位工装上；以及
水嘴压装机构，所述水嘴压装机构设于压装工位对应的支撑框架上，其用于将水嘴与机壳上的水嘴孔压装连接。
优选的是，所述移栽机构上设有用于支撑定位工装上下浮动的浮动组件。
进一步优选的是，所述浮动组件包括连接定位工装与移栽机构的第一弹簧机构，所述第一弹簧机构为定位工装提供向上的弹力。
更进一步优选的是，所述浮动组件还包括设于移栽机构上的第二弹簧机构，所述第二弹簧机构顶部连接有可与安装在定位工装上的机壳底部相接触的第一支撑台，所述第二弹簧机构为第一支撑台提供向上的弹力。
进一步优选的是，所述定位工装包括工装支座和设于工装支座顶面的工装壳体以及设于工装壳体上的涨紧机构，所述涨紧机构用于机壳的定位及涨紧。
更进一步优选的是，所述涨紧机构包括设于工装壳体前端面上的涨紧轴套和后端面上的涨紧气缸，所述涨紧轴套可伸入机壳内并与其内孔相适配。
进一步优选的是，所述移栽机构包括沿压装平台长度方向布置的第一滑轨、与第一滑轨滑动配合的滑接部、设于滑接部顶面的支撑板以及与支撑板连接第一气缸，所述第一气缸用于控制支撑板沿第一滑轨前后移动，所述定位工装设于支撑板上。
更进一步优选的是，所述抓取工位和压装工位对应的压装平台顶面均设有第二支撑台，两个所述第二支撑台顶面高度均略低于支撑板底面高度。
优选的是，所述夹紧机构包括支撑座、设于支撑座顶部的第二滑轨、滑动连接于第二滑轨上的支撑板以及用于推动支撑板沿第二滑轨前后移动的第二气缸。
优选的是，所述水嘴压装机构包括设于支撑框架上的第三气缸、竖向设于第三气缸下方支撑框架上的固定板、竖向设于固定板上的第三滑轨、与第三气缸下端传动连接且与第三滑轨滑动连接的移动支座以及设于移动支座下端且可装配水嘴的压装头；所述移动支座与压装头之间夹设有压力传感器，所述固定板上设有位移传感器。
优选的是，所述压装平台底部设有用于调平的若干支撑脚。
优选的是，所述水嘴与机壳上的水嘴孔为过盈配合。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明通过移栽机构、夹紧机构和水嘴压装机构的气缸动作即可实现自动对机壳进行来回输送以及水嘴压装，自动化程度高，取消了传统的手工定位销敲击安装方式，极大了提升了装配效率及装配质量。
本发明的定位工装通过第一弹簧机构可实现机壳在自由状态下与第一支撑台之间是脱离的，便于机壳在定位工装上的安装和拆卸；定位工装通过第二弹簧机构可实现机壳在压装状态下与第一支撑台之间是相互抵压的，第一支撑台向上对机壳提供了压装的反力，便于水嘴和水嘴孔的对接安装。
附图说明
图1是本发明压装装置的主视结构示意图。
图2是本发明压装装置的俯视结构示意图。
图3是图1中A处的放大图。
图4是本发明压装装置在压装水嘴时的主视结构示意图。
附图标记：1-压装平台；2-支撑框架；3-定位工装；31-工装支座；32-工装壳体；33-涨紧机构；331-涨紧轴套；332-涨紧气缸；4-移栽机构；41-第一滑轨；42-第一气缸；43-滑接部；44-支撑板；5-夹紧机构；51-支撑座；52-第二滑轨；53-支撑板；54-第二气缸；6-水嘴压装机构；61-第三气缸；62-移动支座；63-第三滑轨；64-压装头；65-位移传感器；66-压力传感器；67-固定板；7-浮动组件；71-第一弹簧机构；72-第二弹簧机构；73-第一支撑台；8-第二支撑台；9-支撑脚。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
如图1至4所示，本发明提供一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，包括顶面两端具有抓取工位和压装工位的压装平台1和设于压装平台1顶面且与压装工位对应的支撑框架2，还包括：定位工装3、移栽机构4、夹紧机构5和水嘴压装机构6。
其中，所述移栽机构4上设有用于支撑定位工装3上下浮动的浮动组件7。所述浮动组件7包括连接定位工装3与移栽机构4的第一弹簧机构71，所述第一弹簧机构71为定位工装3提供向上的弹力。这样可使得安装在定位工装上的机壳在外力作用下可上下浮动，将水嘴与水嘴孔之间的连接方式变更为柔性连接，可在水嘴与水嘴孔对接和脱离过程中补偿由于摆动和扭转带来微小的角度差与位置差，避免由于硬性连接导致水嘴与水嘴孔损伤。
进一步地，所述浮动组件7还包括设于移栽机构4上的第二弹簧机构72，所述第二弹簧机构72顶部连接有可与安装在定位工装3上的机壳底部相接触的第一支撑台73，所述第二弹簧机构72为第一支撑台73提供向上的弹力。这样可使得第一支撑台为机壳提供向上的反力作用，有助于水嘴与水嘴孔的快速对接。
第一弹簧机构和第二弹簧机构均可单独采用压缩弹簧，也可采用由伸缩杆和套设在伸缩杆外的压缩弹簧组成的弹簧机构。
其中，所述定位工装3包括工装支座31和设于工装支座31顶面的工装壳体32以及设于工装壳体32上的涨紧机构33，所述涨紧机构33用于机壳的定位及涨紧。所述涨紧机构33包括设于工装壳体32前端面上的涨紧轴套331和后端面上的涨紧气缸332，所述涨紧轴套331可伸入机壳内并与其内孔相适配。其中，涨紧气缸331和涨紧轴套331的连接方式和具体结构采用本领域的常规选择即可。
其中，所述移栽机构4包括沿压装平台1长度方向布置的第一滑轨41、与第一滑轨41滑动配合的滑接部43、设于滑接部43顶面的支撑板44以及与支撑板44连接第一气缸42，所述第一气缸42用于控制支撑板44沿第一滑轨41前后移动，所述定位工装3设于支撑板44上。
进一步地，所述抓取工位和压装工位对应的压装平台1顶面均设有第二支撑台8，两个所述第二支撑台8顶面高度均略低于下支撑板44底面高度。第二支撑台8用于防止第一支撑台315受力较大时导致下支撑板44向下凹陷变形。
其中，所述夹紧机构5设于压装工位一侧的压装平台1顶面，其用于将机壳压紧于定位工装3上。所述夹紧机构5包括支撑座51、设于支撑座51顶部的第二滑轨52、滑动连接于第二滑轨52上的支撑板53以及用于推动支撑板53沿第二滑轨52前后移动的第二气缸54。支撑板53端面与处于压装工位上的涨紧轴套331端面相对设置，且支撑板53端面直径大于涨紧轴套331的直径。
其中，所述水嘴压装机构6设于压装工位对应的支撑框架2上，其用于将水嘴与机壳上的水嘴孔压装连接。所述水嘴压装机构6包括设于支撑框架2上的第三气缸61、竖向设于第三气缸61下方支撑框架2上的固定板67、竖向设于固定板67上的第三滑轨63、与第三气缸61下端传动连接且与第三滑轨63滑动连接的移动支座62以及设于移动支座62下端且可装配水嘴的压装头64(压装头64能够固定安装水嘴，其采用的安装方式及具体结构采用常规选择即可)。所述移动支座62与压装头64之间夹设有压力传感器66，所述固定板67上设有位移传感器65。压力传感器66和位移传感器65可以实时检测压装头64下压的压力和位移距离，本装置的控制系统能有效判断水嘴压装是否满足定义要求。(控制系统采用本领域的常规选择即可，不应被视为本发明的创新点所在，对于本领域技术人员来说，是可以理解的，本发明专利不做进一步具体展开详述。)
此外，在压装平台1底部设有用于调平的4个支撑脚7。
本发明装置的工作原理如下：
第一步，在抓取工位处，通过机器人抓取机壳将其安装在定位工装3上；第二步，通过定位工装3的涨紧机构33对机壳进行涨紧定位，然后通过移栽机构4将涨紧定位后的机壳移动至压装工位；第三步，通过压装支撑板53向前推动机壳压紧在定位工装3上；第四步，通过第三气缸61带动压头向下移动将水嘴与机壳上的水嘴孔压装保压；第五步，保压后压装头64向上运动，水嘴安装外径与机壳上的水嘴孔为过盈配合，水嘴保持在机壳安装孔内，从而使水嘴与压头分离；第六步，通过移栽机构4将压装有水嘴的机壳回到抓取工位，涨紧机构33松开机壳，机器人将机壳沿定子轴线方向从定位工装3上取下，并将机壳移栽到下一工位。
本装置取消了传统的手工定位销敲击安装方式，极大了提升了装配效率及装配质量
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，包括顶面两端具有抓取工位和压装工位的压装平台(1)和设于压装平台(1)顶面且与压装工位对应的支撑框架(2)，其特征在于，还包括：
定位工装(3)，所述定位工装(3)用于机壳的定位安装；
移栽机构(4)，所述移栽机构(4)设于压装平台(1)顶面，其用于控制所述定位工装(3)往返于抓取工位和压装工位两者之间，所述定位工装(3)设于移栽机构(4)上；
夹紧机构(5)，所述夹紧机构(5)设于压装工位一侧的压装平台(1)顶面，其用于将机壳压紧于定位工装(3)上；以及
水嘴压装机构(6)，所述水嘴压装机构(6)设于压装工位对应的支撑框架(2)上，其用于将水嘴与机壳上的水嘴孔压装连接。
2.根据权利要求1所述的一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，其特征在于：所述移栽机构(4)上设有用于支撑定位工装(3)上下浮动的浮动组件(7)。
3.根据权利要求2所述的一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，其特征在于：所述浮动组件(7)包括连接定位工装(3)与移栽机构(4)的第一弹簧机构(71)，所述第一弹簧机构(71)为定位工装(3)提供向上的弹力。
4.根据权利要求3所述的一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，其特征在于：所述浮动组件(7)还包括设于移栽机构(4)上的第二弹簧机构(72)，所述第二弹簧机构(72)顶部连接有可与安装在定位工装(3)上的机壳底部相接触的第一支撑台(73)，所述第二弹簧机构(72)为第一支撑台(73)提供向上的弹力。
5.根据权利要求1或2所述的一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，其特征在于：所述定位工装(3)包括工装支座(31)和设于工装支座(31)顶面的工装壳体(32)以及设于工装壳体(32)上的涨紧机构(33)，所述涨紧机构(33)用于机壳的定位及涨紧。
6.根据权利要求5所述的一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，其特征在于：所述涨紧机构(33)包括设于工装壳体(32)前端面上的涨紧轴套(331)和后端面上的涨紧气缸(332)，所述涨紧轴套(331)可伸入机壳内并与其内孔相适配。
7.根据权利要求1或2所述的一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，其特征在于：所述移栽机构(4)包括沿压装平台(1)长度方向布置的第一滑轨(41)、与第一滑轨(41)滑动配合的滑接部(43)、设于滑接部(43)顶面的支撑板(44)以及与支撑板(44)连接第一气缸(42)，所述第一气缸(42)用于控制支撑板(44)沿第一滑轨(41)前后移动，所述定位工装(3)设于支撑板(44)上。
8.根据权利要求7所述的一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，其特征在于：所述抓取工位和压装工位对应的压装平台(1)顶面均设有第二支撑台(8)，两个所述第二支撑台(8)顶面高度均略低于支撑板(44)底面高度。
9.根据权利要求1所述的一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，其特征在于：所述夹紧机构(5)包括支撑座(51)、设于支撑座(51)顶部的第二滑轨(52)、滑动连接于第二滑轨(52)上的支撑板(53)以及用于推动支撑板(53)沿第二滑轨(52)前后移动的第二气缸(54)。
10.根据权利要求1所述的一种复合柔性化机壳水嘴压装装置，其特征在于：所述水嘴压装机构(6)包括设于支撑框架(2)上的第三气缸(61)、竖向设于第三气缸(61)下方支撑框架(2)上的固定板(67)、竖向设于固定板(67)上的第三滑轨(63)、与第三气缸(61)下端传动连接且与第三滑轨(63)滑动连接的移动支座(62)以及设于移动支座(62)下端且可装配水嘴的压装头(64)；所述移动支座(62)与压装头(64)之间夹设有压力传感器(66)，所述固定板(67)上设有位移传感器(65)。
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