CN114248102A - 一种传动轴小总成的螺栓拧紧设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传动轴小总成的螺栓拧紧设备，涉及传动轴总成领域，包括机架等，机架的中间安装板上固装有辅助转位工装，滑动叉和球笼同轴安装在辅助转位工装上；中间安装板上沿辅助转位工装的外周圆周均布有三个自动上料工装；自动上料工装用于将异形垫片置于球笼上与球笼安装孔相对应位置处；机架的顶板上固装有伺服拧紧工装，伺服拧紧工装用于驱动连接螺栓拧入滑动叉安装孔和对应的球笼安装孔内；辅助转位工装用于驱动滑动叉和球笼绕轴心旋转。本发明转位由工装自动完成，定位可靠，无须人工操作，减少工作节拍，有效提高整体工作效率；为自动化紧固及应对自动化产线做好了提前的铺垫准备，大大地减少了操作人员的工作节拍。

Description

一种传动轴小总成的螺栓拧紧设备

技术领域

本发明涉及传动轴总成的领域，具体涉及一种传动轴小总成的螺栓拧紧设备。

背景技术

现有的传动轴总成在产品装配过程中，其滑动叉和球笼需要3个异形垫片和6个螺栓进行连接。现有工艺安排为球笼已压入花键轴，使轴管(已与花键轴焊接)放置于V型块上，再由工人手动装配滑动叉，并放置垫片以及螺栓预拧紧，最后手持拧紧枪对螺栓进行紧固。此方法存在操作不方便，螺栓安装困难，拧紧节拍时间较长等问题，故改进工艺，先对球笼和滑动叉进行连接，为提高生产效率，本次设计提出采用伺服拧紧枪自动拧紧工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种传动轴小总成的螺栓拧紧设备，转位由工装自动完成，定位可靠，无须人工操作，减少工作节拍，有效提高整体工作效率。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种传动轴小总成的螺栓拧紧设备，用于螺栓连接滑动叉和球笼，所述滑动叉上沿圆周均匀开设六个滑动叉安装孔，所述球笼上沿圆周均匀开设六个球笼安装孔，每个滑动叉安装孔和对应的球笼安装孔之间通过一个连接螺栓连接固定，六个连接螺栓中两两一组，每组连接螺栓之间设置一个异形垫片，异形垫片置于球笼的上表面；所述设备包括机架、伺服拧紧工装、辅助转位工装和自动上料工装，所述机架的中间安装板上固装有辅助转位工装，滑动叉和球笼同轴安装在所述辅助转位工装上，使滑动叉安装孔和球笼安装孔相互定位；所述中间安装板上沿辅助转位工装的外周圆周均布有三个自动上料工装，即相邻的自动上料工装之间所成角度为120°；所述自动上料工装用于将异形垫片置于球笼上与球笼安装孔相对应位置处；所述机架的顶板上固装有伺服拧紧工装，所述伺服拧紧工装位于辅助转位工装的正上方，伺服拧紧工装上沿圆周均布有三把拧紧枪，即相邻的拧紧枪之间所成角度为120°；所述拧紧枪在伺服拧紧工装的驱动下沿竖直方向升降运动，用于控制连接螺栓穿过异形垫片，并拧入滑动叉安装孔和对应的球笼安装孔内；所述辅助转位工装用于驱动滑动叉和球笼绕轴心旋转，从而调整伺服拧紧工装拧入连接螺栓的位置。

作为进一步的技术方案，所述辅助转位工装包括轴承座和转位工装底座，所述轴承座固定在中间安装板上，所述转位工装底座支承在轴承座上，转位工装底座的底部安装有旋转驱动装置，用于驱动转位工装底座绕其轴心旋转；转位工装底座的上端面固装有上端盖，上端盖与设置在转位工装底座内腔的定位销座固定连接；滑动叉依次贯穿上端盖和定位销座并支撑固定在上端盖上；定位销座上与滑动叉安装孔相对应位置处开设定位销孔，定位销的杆部滑动设置在定位销孔内，定位销的头部贯穿上端盖并依次穿入滑动叉安装孔和球笼安装孔中；所述定位销的杆部与头部之间设置凸台，套设在杆部外周的定位销弹簧一端顶在凸台上，定位销弹簧的另一端顶在定位销座的内壁上，使杆部沿定位销孔上下运动；所述定位销孔、定位销、滑动叉安装孔和球笼安装孔四者同轴布置，实现对球笼和滑动叉的安装定位。

作为进一步的技术方案，所述旋转驱动装置包括齿轮、齿轮盘和旋转驱动气缸，所述旋转驱动气缸的活塞杆通过Y型接头C71连接带动齿条，齿条不带齿的一侧固定安装在滑块上，滑块滑动安装在直线导轨上，直线导轨上远离旋转驱动气缸的一端设有缓冲器，用于缓冲、挡止滑块；所述齿轮盘支承在轴承座上，齿轮盘的顶部与转位工装底座的底部固定连接，齿轮盘的底部固定安装有齿轮；所述齿条带齿的一侧与齿轮啮合传动，从而驱动转位工装底座绕其轴心旋转。

作为进一步的技术方案，所述旋转驱动气缸的活塞杆通过Y型接头C与齿条连接传动；所述直线导轨通过直线导轨底座固定在中间安装板上，缓冲器通过缓冲器底座固定在中间安装板上。

作为进一步的技术方案，所述自动上料工装包括支撑组件、滑台气缸、缓冲气缸法兰座、缓冲气缸、垫片推块、异形垫片、垫片导向套、垫片导向底座和垫片底座，所述滑台气缸包括气缸本体和沿气缸本体滑动的滑台，气缸本体底部通过支撑组件进行固定、支撑，滑台的前端安装有垫片底座；垫片底座上安装有垫片导向底座，固定在垫片导向底座上的垫片导向套沿竖直方向开设垫片导向槽，垫片导向槽顶部设置垫片进口、底部设置垫片出口，异形垫片沿垫片导向槽的竖直方向堆叠，实现异形垫片的导向、存储；垫片导向底座上正对垫片导向槽的垫片出口处开设垫片上料口，供异形垫片通过；滑台的后端安装缓冲气缸法兰座，用于固定缓冲气缸，所述缓冲气缸的轴端连接带动垫片推块的固定端，垫片推块的自由端滑动设置在垫片底座上，且自由端的端部指向垫片导向槽内最下方的异形垫片，缓冲气缸驱动自由端做直线往复运动，将异形垫片从垫片上料口推出并落在球笼的上表面，实现上料；所述垫片上料口的水平位置随滑台沿气缸本体水平滑动而调整，确保异形垫片准确落在球笼上。

作为进一步的技术方案，所述支撑组件包括后支撑板、前支撑板和滑台气缸底座，滑台气缸底座与气缸本体的底部固定连接；滑台气缸底座上靠近缓冲气缸的一侧安装后支撑板，滑台气缸底座上靠近垫片底座的一侧固定安装前支撑板；所述缓冲气缸的轴端通过Y型接头A与垫片推块的固定端连接固定；所述垫片导向底座上设有夹块，辅助夹块半包围设置在垫片导向套的外周，辅助夹块的两端螺纹固定在辅助座上，辅助座螺纹固定在夹块上；所述垫片导向槽的截面形状与异形垫片的形状相匹配；所述垫片上料口的高度大于一个异形垫片的厚度，且小于二个异形垫片叠放的厚度，即垫片上料口仅供一个异形垫片通过。优选地，所述垫片导向套内能存放至少60个异形垫片。

作为进一步的技术方案，所述伺服拧紧工装包括拧紧枪、拧紧枪安装板和拧紧枪升降气缸，拧紧枪升降气缸固装在顶板上，拧紧枪升降气缸的活塞杆贯穿拧紧枪安装板用于连接带动拧紧枪安装板；所述拧紧枪通过拧紧枪底座固定在拧紧枪安装板上，拧紧枪底座上远离拧紧枪安装板的一端安装拧紧枪输出轴；拧紧枪输出轴用于驱动固定在其端部的拧紧枪接头旋转，拧紧枪接头与拧紧枪输出轴之间设置接头弹簧；拧紧枪接头指向所述辅助转位工装，拧紧枪接头在拧紧枪升降气缸的带动下沿竖直方向升降运动，实现连接螺栓的拧紧。

作为进一步的技术方案，所述拧紧枪升降气缸通过升降气缸前法兰固定在顶板上，拧紧枪升降气缸的活塞杆通过Y型接头B与固定在拧紧枪安装板上的升降气缸法兰座连接；拧紧枪升降气缸的外周四个角上各设有一个直线轴承导轨，直线轴承导轨通过直线轴承支承在顶板上；位于拧紧枪升降气缸同侧的二个直线轴承导轨的顶端之间通过顶层板固定连接，直线轴承导轨的底端固定在拧紧枪安装板上；每一直线轴承上与顶层板之间设置直线轴承弹簧，对拧紧枪升降气缸进行缓冲。

作为进一步的技术方案，所述顶层板朝向顶板的一侧设有升降缓冲器，顶板上相对应位置处设有缓冲阻挡头，用于配合升降缓冲器实现拧紧枪升降气缸下降时的缓冲，同时限制拧紧枪安装板向下运动的行程；顶板朝向拧紧枪安装板的一侧也设有缓冲阻挡头，用于配合设置在拧紧枪安装板上的升降缓冲器，实现拧紧枪升降气缸上升时的缓冲，同时限制拧紧枪安装板向上运动的行程；所述顶板与中间安装板之间设有导柱。

作为进一步的技术方案，所述机架的外侧安装有显示屏，用于控制设备启停；机架的底板上固装有蹄脚座；机架的内侧安装有安全光栅，用于监测设备运行情况。

本发明的有益效果为：设备伺服拧紧枪部分设有3把拧紧枪，故需要工件进行转位进行二次螺栓拧紧。工装内部设有3个弹簧定位销，可辅助于滑动叉和球笼的周向定位，保证球笼内部的通孔与滑动叉的螺纹孔达到同心位置。在滑动叉和球笼进行螺栓连接时，要求由3个垫片(由两个孔的异形垫片)和6个螺栓连接拧紧。在转位后也需进行周向定位，保证螺纹孔与螺栓的同轴度要求。其周向转位由底下的转台气缸控制，该底座通过螺栓连接安装在设备工作面板上进行固定，该底座用于支撑整体工装，减少转台气缸的轴向受力，且该转位由工装自动完成，定位可靠，无须人工操作，减少工作节拍，有效提高整体工作效率。同时，此设计为自动化紧固及应对自动化产线做好了提前的铺垫准备，大大地减少了操作人员的工作节拍。

附图说明

图1为本发明的结构主视图。

图2为本发明的结构侧视图。

图3为图1中A区域的局部放大示意图。

图4为本发明中辅助转位工装的结构俯视图。

图5为图4中B区域的局部放大示意图。

图6为本发明中辅助转位工装的立体结构示意图。

图7为本发明中自动上料工装的结构主视图。

图8为本发明中自动上料工装的结构俯视图。

图9为本发明中自动上料工装的立体结构示意图。

图10为本发明中滑台气缸的结构示意图。

图11为本发明中垫片导向套与异形垫片的安装结构俯视图。

附图标记说明：1、蹄脚座；2、底板；3、中间安装板；4、齿轮；5、齿轮盘；6、推力球轴承；7、轴承座；8、转位工装底座；10、上端盖；12、定位销座；12-1、定位销孔；13、定位销；13-1、杆部；13-2、头部；13-3、凸台；14、定位销弹簧；15、滑动叉；15-1、滑动叉安装孔；16、球笼；16-1、球笼安装孔；17、异形垫片；18、连接螺栓；19、拧紧枪接头；22、接头弹簧；23、拧紧枪输出轴；25、拧紧枪底座；26、拧紧枪；28、拧紧枪安装板；31、升降气缸法兰座；32、安全光栅；33、显示屏；34、前支撑板；35、后支撑板；37、滑台气缸底座；39、滑台气缸；39-1、气缸本体；39-2、滑台；41、气缸前法兰座；42、缓冲气缸；43、Y型接头A；44、垫片推块；44-1、固定端；44-2、自由端；45、垫片底座；46、垫片导向底座；46-1、垫片上料口；47、夹块；48、辅助座；49、辅助夹块；50、垫片导向套；51、垫片导向槽；51-1、垫片进口；51-2、垫片出口；53、直线轴承导轨；55、直线轴承；57、顶层板；58、直线轴承弹簧；59、升降缓冲器；60、缓冲阻挡头；61、拧紧枪升降气缸；62、升降气缸前法兰；63、Y型接头B；64、导柱；65、缓冲器；66、缓冲器底座；67、直线导轨底座；68、滑块；69、直线导轨；70、齿条；71、Y型接头C；72、气缸；73、机架；74、顶板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做详细的介绍：

实施例：一种传动轴小总成的螺栓拧紧设备，用于螺栓连接滑动叉15和球笼16，如附图3、4所示，所述滑动叉15上沿圆周均匀开设六个滑动叉安装孔15-1，所述球笼16上沿圆周均匀开设六个球笼安装孔16-1，每个滑动叉安装孔15-1和对应的球笼安装孔16-1之间通过一个连接螺栓18连接固定，六个连接螺栓18中两两一组，每组连接螺栓18之间设置一个异形垫片17，异形垫片17置于球笼16的上表面；即装配完成后，滑动叉15与球笼16之间通过六个连接螺栓18和三个异性垫片17连接固定。

如图1、2所示，所述传动轴小总成的螺栓拧紧设备，包括机架73、伺服拧紧工装、辅助转位工装和自动上料工装，所述机架73的中间安装板3上固装有辅助转位工装，滑动叉15和球笼16同轴安装在所述辅助转位工装上，使滑动叉安装孔15-1和球笼安装孔16-1相互定位；所述中间安装板3上沿辅助转位工装的外周圆周均布有三个自动上料工装，即相邻的自动上料工装之间所成角度为120°，所述自动上料工装用于将异形垫片17置于球笼16上与球笼安装孔16-1相对应位置处，保证三个异形垫片17的位置与六个连接螺栓18的位置相对应。所述机架73的顶板74上固装有伺服拧紧工装，所述伺服拧紧工装位于辅助转位工装的正上方，伺服拧紧工装上沿圆周均布有三把拧紧枪26，即相邻的拧紧枪26之间所成角度为120°；所述拧紧枪26在伺服拧紧工装的驱动下沿竖直方向升降运动，用于控制连接螺栓18穿过异形垫片17，并拧入滑动叉安装孔15-1和对应的球笼安装孔16-1内，三把拧紧枪26每次只拧紧三个异形垫片17上对应的一颗连接螺栓18，为了确保六颗连接螺栓18全部拧紧，需要进行两次拧紧作业，每次拧紧三颗。所述辅助转位工装用于驱动滑动叉15和球笼16绕轴心旋转，从而调整伺服拧紧工装拧入连接螺栓18的位置，即三把拧紧枪26相对辅助转位工装(滑动叉15和球笼16)的位置保持不变，在第一次拧紧作业后，通过旋转滑动叉15及球笼16，进行第二次拧紧作业，使得三个异形垫片17上对应的另一颗连接螺栓18也得到拧紧。

参考附图3，所述辅助转位工装包括轴承座7和转位工装底座8，所述轴承座7固定在中间安装板3上，所述转位工装底座8通过推力球轴承6支承在轴承座7上，转位工装底座8的底部安装有旋转驱动装置，用于驱动转位工装底座8绕其轴心旋转；转位工装底座8的上端面固装有上端盖10，上端盖10与设置在转位工装底座8内腔的定位销座12固定连接；滑动叉15依次贯穿上端盖10和定位销座12并支撑固定在上端盖10上；定位销座12上与滑动叉安装孔15-1相对应位置处开设定位销孔12-1，定位销13的杆部13-1滑动设置在定位销孔12-1内，定位销13的头部13-2贯穿上端盖10并依次穿入滑动叉安装孔15-1和球笼安装孔16-1中；所述定位销13的杆部13-1与头部13-2之间设置凸台13-3，套设在杆部13-1外周的定位销弹簧14一端顶在凸台13-3上，定位销弹簧14的另一端顶在定位销座12的内壁上，使杆部13-1沿定位销孔12-1上下运动；所述定位销孔12-1、定位销13、滑动叉安装孔15-1和球笼安装孔16-1四者同轴布置，实现对球笼15和滑动叉16的安装定位。定位销13的数量为三个，与拧紧枪26的数量相对应；当连接螺栓18还未装入时，定位销13的头部13-2伸入滑动叉安装孔15-1和球笼安装孔16-1中(用于辅助定位)；当连接螺栓18装入时，拧紧枪26驱动连接螺栓18逐渐穿过球笼安装孔16-1和滑动叉安装孔15-1，定位销13的头部13-2受压而向下运动缩入上端盖10内，第一次拧紧作业后，三把拧紧枪26将三个定位销13均压入上端盖10内，此时旋转驱动装置启动，控制滑动叉15和球笼16相对轴心旋转60°，旋转后三个定位销13的头部13-2恰好从三组未安装连接螺栓18的滑动叉安装孔15-1和球笼安装孔16-1中伸出，为第二次拧紧作业辅助定位。

参考附图4、5、6，所述旋转驱动装置包括齿轮4、齿轮盘5和旋转驱动气缸72，所述旋转驱动气缸72的活塞杆通过Y型接头C71连接带动齿条70，齿条70不带齿的一侧固定安装在滑块68上，齿条70随着滑块68沿直线导轨69做直线往复运动，滑块68滑动安装在直线导轨69上，直线导轨69上远离旋转驱动气缸72的一端设有缓冲器65，用于缓冲、挡止滑块68；所述齿轮盘5通过推力球轴承6支承在轴承座7上，齿轮盘5的顶部与转位工装底座8的底部固定连接，齿轮盘5的底部固定安装有齿轮4；所述齿条70带齿的一侧与齿轮4啮合传动，从而驱动转位工装底座8绕其轴心旋转。优选地，所述直线导轨69通过直线导轨底座67固定在中间安装板3上，缓冲器65通过缓冲器底座66固定在中间安装板3上。

作为可替换的技术方案，所述旋转驱动装置也可以仅为一只转台气缸，转台气缸的转台顶部与转位工装底座8底部固定连接，实现旋转驱动。

参考图7～11,所述自动上料工装包括支撑组件、滑台气缸39、缓冲气缸法兰座41、缓冲气缸42、垫片推块44、异形垫片17、垫片导向套50、垫片导向底座46和垫片底座45，所述滑台气缸39包括气缸本体39-1和沿气缸本体39-1滑动的滑台39-2，气缸本体39-1底部通过支撑组件进行固定、支撑，滑台39-2的前端安装有垫片底座45；垫片底座45上安装有垫片导向底座46，固定在垫片导向底座46上的垫片导向套50沿竖直方向开设垫片导向槽51，垫片导向槽51顶部设置垫片进口51-1、底部设置垫片出口51-2，异形垫片17沿垫片导向槽51的竖直方向堆叠，实现异形垫片17的导向、存储；垫片导向底座46上正对垫片导向槽51的垫片出口51-2处开设垫片上料口46-1，供异形垫片17通过；滑台39-2的后端安装缓冲气缸法兰座41，用于固定缓冲气缸42，所述缓冲气缸42的轴端连接带动垫片推块44的固定端44-1，垫片推块44的自由端44-2滑动设置在垫片底座45上，且自由端44-2的端部指向垫片导向槽51内最下方的异形垫片17，缓冲气缸42驱动自由端44-2做直线往复运动，将异形垫片17从垫片上料口46-1推出并落在球笼16的上表面，实现上料；所述垫片上料口46-1的水平位置随滑台39-2沿气缸本体39-1水平滑动而调整，确保异形垫片17准确落在球笼16上。

所述支撑组件包括后支撑板35、前支撑板34和滑台气缸底座37，滑台气缸底座37与气缸本体39-1的底部固定连接；滑台气缸底座37上靠近缓冲气缸42的一侧安装后支撑板35，滑台气缸底座37上靠近垫片底座45的一侧固定安装前支撑板34；所述缓冲气缸42的轴端通过Y型接头A43与垫片推块44的固定端44-1连接固定；所述垫片导向底座46上设有夹块47，辅助夹块49半包围设置在垫片导向套50的外周，辅助夹块49的两端螺纹固定在辅助座48上，辅助座48螺纹固定在夹块47上；所述垫片导向槽51的截面形状与异形垫片17的形状相匹配；所述垫片上料口46-1的高度大于一个异形垫片17的厚度，且小于二个异形垫片17叠放的厚度，即垫片上料口46-1仅供一个异形垫片17通过。优选地，所述垫片导向套50内能存放至少60个异形垫片17，保证设备能持续一个小时的自动上料时间。

上料开始前，操作人员先检查垫片导向套50，向垫片导向槽51内补充足量的异形垫片17，确保设备能持续一个小时的自动上料时间。然后，启动滑台气缸39，使滑台39-2沿气缸本体39-1滑动，固定在滑台上的垫片底座、垫片导向套、垫片导向底座等部件随着滑台同时水平运动，从而调整垫片上料口46-1所在的水平位置(对准球笼16上表面的球笼安装孔16-1)，确保装配顺利进行。调整完毕后，关闭滑台气缸，并启动缓冲气缸42，使垫片推块44沿垫片底座上表面做直线往复运动，依靠垫片推块44的自由端44-2穿过垫片导向槽的垫片出口51-2，将垫片导向槽51内最下方的异形垫片17从垫片上料口46-1推出，实现半自动上料。操作人员每个一个小时左右，检查一次垫片导向套，向垫片导向槽内补充足量的异形垫片，确保装配作业持续进行。

如图1、2所示，所述伺服拧紧工装包括拧紧枪26、拧紧枪安装板28和拧紧枪升降气缸61，拧紧枪升降气缸61固装在顶板74上，拧紧枪升降气缸61的活塞杆贯穿拧紧枪安装板28用于连接带动拧紧枪安装板28；所述拧紧枪26通过拧紧枪底座25固定在拧紧枪安装板28上，拧紧枪底座25上远离拧紧枪安装板28的一端安装拧紧枪输出轴23；拧紧枪输出轴23用于驱动固定在其端部的拧紧枪接头19旋转，拧紧枪接头19与拧紧枪输出轴23之间设置接头弹簧22；拧紧枪接头19指向所述辅助转位工装，拧紧枪接头19在拧紧枪升降气缸61的带动下沿竖直方向升降运动，使连接螺栓18逐渐穿过球笼安装孔16-1和滑动叉安装孔15-1并拧紧，滑动叉15和球笼16的固定连接。

作为进一步的技术方案，所述拧紧枪升降气缸61通过升降气缸前法兰62固定在顶板74上，拧紧枪升降气缸61的活塞杆通过Y型接头B63与固定在拧紧枪安装板28上的升降气缸法兰座31连接。拧紧枪升降气缸61的外周四个角上各设有一个直线轴承导轨53，直线轴承导轨53通过直线轴承55支承在顶板74上；位于拧紧枪升降气缸61同侧的二个直线轴承导轨53的顶端之间通过顶层板57固定连接，直线轴承导轨53的底端固定在拧紧枪安装板28上；每一直线轴承55上与顶层板57之间设置直线轴承弹簧58，对拧紧枪升降气缸61进行缓冲。

优选地，所述顶层板57朝向顶板74的一侧设有升降缓冲器59，顶板74上相对应位置处设有缓冲阻挡头60，用于配合升降缓冲器59实现拧紧枪升降气缸61下降时的缓冲，同时限制拧紧枪安装板28向下运动的行程；顶板74朝向拧紧枪安装板28的一侧也设有缓冲阻挡头60，用于配合设置在拧紧枪安装板28上的升降缓冲器59，实现拧紧枪升降气缸61上升时的缓冲，同时限制拧紧枪安装板28向上运动的行程；所述顶板74与中间安装板3之间设有导柱64。

所述机架73的外侧安装有显示屏33，用于控制设备启停；机架73的底板2上固装有蹄脚座1，便于设备移动；机架73的内侧安装有安全光栅32，用于监测设备运行情况。

本发明的工作过程：在传动轴总成的转配过程中，滑动叉15和球笼16需要通过六个连接螺栓18和三个异形垫片17连接固定。本发明借助辅助转位工装实现滑动叉和球笼的同轴定位、辅助旋转，依靠自动上料工装实现异形垫片17的自动上料，利用伺服拧紧工装自动升降实现连接螺栓18装入、拧紧。其中，辅助转位工装通过定位销13伸入滑动叉安装孔15-1和球笼安装孔16-1中进行辅助定位，同时采用旋转驱动装置驱动滑动叉15和球笼16绕轴心旋转，从而更换需要拧紧枪26置入连接螺栓18并拧紧的位置。自动上料工装通过滑台气缸39调整垫片上料口46-1与球笼16上表面之间的位置，同时采用缓冲气缸42驱动垫片推块44，垫片推块44的自由端44-2做直线往复运动，将存储在垫片导向套50(垫片导向槽51)内的异形垫片17从垫片上料口46-1处推出，实现异形垫片17的半自动上料。最后，伺服拧紧工装的拧紧枪升降气缸61伺服驱动三把拧紧枪26(三把拧紧枪的设置可以降低设备的制造成本)上下升降运动，分两次进行拧紧作业，每把拧紧枪26每次拧紧一颗连接螺栓18。第一次拧紧时，自动上料工装先自动推出异形垫片17至球笼16的上表面，然后拧紧枪26将异形垫片17的一侧通过一颗连接螺栓18拧紧；接着，启动辅助转位工装使球笼16旋转60°，此时拧紧枪26恰好位于异形垫片17另一侧的球笼安装孔16-1处，再次启动拧紧枪升降气缸61，使异形垫片17的另一侧也通过一颗连接螺栓18拧紧，最终实现滑动叉15和球笼16通过六个连接螺栓18和三个异形垫片17连接固定。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种传动轴小总成的螺栓拧紧设备，用于螺栓连接滑动叉(15)和球笼(16)，所述滑动叉(15)上沿圆周均匀开设六个滑动叉安装孔(15-1)，所述球笼(16)上沿圆周均匀开设六个球笼安装孔(16-1)，每个滑动叉安装孔(15-1)和对应的球笼安装孔(16-1)之间通过一个连接螺栓(18)连接固定，六个连接螺栓(18)中两两一组，每组连接螺栓(18)之间设置一个异形垫片(17)，异形垫片(17)置于球笼(16)的上表面；其特征在于：包括机架(73)、伺服拧紧工装、辅助转位工装和自动上料工装，所述机架(73)的中间安装板(3)上固装有辅助转位工装，滑动叉(15)和球笼(16)同轴安装在所述辅助转位工装上，使滑动叉安装孔(15-1)和球笼安装孔(16-1)相互定位；所述中间安装板(3)上沿辅助转位工装的外周圆周均布有三个自动上料工装；所述自动上料工装用于将异形垫片(17)置于球笼(16)上与球笼安装孔(16-1)相对应位置处；所述机架(73)的顶板(74)上固装有伺服拧紧工装，所述伺服拧紧工装位于辅助转位工装的正上方，伺服拧紧工装上沿圆周均布有三把拧紧枪(26)；所述拧紧枪(26)在伺服拧紧工装的驱动下沿竖直方向升降运动，用于控制连接螺栓(18)穿过异形垫片(17)，并拧入滑动叉安装孔(15-1)和对应的球笼安装孔(16-1)内；所述辅助转位工装用于驱动滑动叉(15)和球笼(16)绕轴心旋转，从而调整伺服拧紧工装拧入连接螺栓(18)的位置。

2.根据权利要求1所述的传动轴小总成的螺栓拧紧设备，其特征在于：所述辅助转位工装包括轴承座(7)和转位工装底座(8)，所述轴承座(7)固定在中间安装板(3)上，所述转位工装底座(8)支承在轴承座(7)上，转位工装底座(8)的底部安装有旋转驱动装置，用于驱动转位工装底座(8)绕其轴心旋转；转位工装底座(8)的上端面固装有上端盖(10)，上端盖(10)与设置在转位工装底座(8)内腔的定位销座(12)固定连接；滑动叉(15)依次贯穿上端盖(10)和定位销座(12)并支撑固定在上端盖(10)上；定位销座(12)上与滑动叉安装孔(15-1)相对应位置处开设定位销孔(12-1)，定位销(13)的杆部(13-1)滑动设置在定位销孔(12-1)内，定位销(13)的头部(13-2)贯穿上端盖(10)并依次穿入滑动叉安装孔(15-1)和球笼安装孔(16-1)中；所述定位销(13)的杆部(13-1)与头部(13-2)之间设置凸台(13-3)，套设在杆部(13-1)外周的定位销弹簧(14)一端顶在凸台(13-3)上，定位销弹簧(14)的另一端顶在定位销座(12)的内壁上，使杆部(13-1)沿定位销孔(12-1)上下运动；所述定位销孔(12-1)、定位销(13)、滑动叉安装孔(15-1)和球笼安装孔(16-1)四者同轴布置，实现对球笼(15)和滑动叉(16)的安装定位。

3.根据权利要求2所述的传动轴小总成的螺栓拧紧设备，其特征在于：所述旋转驱动装置包括齿轮(4)、齿轮盘(5)和旋转驱动气缸(72)，所述旋转驱动气缸(72)的活塞杆连接带动齿条(70)，齿条(70)不带齿的一侧固定安装在滑块(68)上，滑块(68)滑动安装在直线导轨(69)上，直线导轨(69)上远离旋转驱动气缸(72)的一端设有缓冲器(65)，用于缓冲、挡止滑块(68)；所述齿轮盘(5)支承在轴承座(7)上，齿轮盘(5)的顶部与转位工装底座(8)的底部固定连接，齿轮盘(5)的底部固定安装有齿轮(4)；所述齿条(70)带齿的一侧与齿轮(4)啮合传动，从而驱动转位工装底座(8)绕其轴心旋转。

4.根据权利要求3所述的传动轴小总成的螺栓拧紧设备，其特征在于：所述旋转驱动气缸(72)的活塞杆通过Y型接头C(71)与齿条(70)连接传动；所述直线导轨(69)通过直线导轨底座(67)固定在中间安装板(3)上，缓冲器(65)通过缓冲器底座(66)固定在中间安装板(3)上。

5.根据权利要求1所述的传动轴小总成的螺栓拧紧设备，其特征在于：所述自动上料工装包括支撑组件、滑台气缸(39)、缓冲气缸法兰座(41)、缓冲气缸(42)、垫片推块(44)、异形垫片(17)、垫片导向套(50)、垫片导向底座(46)和垫片底座(45)，所述滑台气缸(39)包括气缸本体(39-1)和沿气缸本体(39-1)滑动的滑台(39-2)，气缸本体(39-1)底部通过支撑组件进行固定、支撑，滑台(39-2)的前端安装有垫片底座(45)；垫片底座(45)上安装有垫片导向底座(46)，固定在垫片导向底座(46)上的垫片导向套(50)沿竖直方向开设垫片导向槽(51)，垫片导向槽(51)顶部设置垫片进口(51-1)、底部设置垫片出口(51-2)，异形垫片(17)沿垫片导向槽(51)的竖直方向堆叠，实现异形垫片(17)的导向、存储；垫片导向底座(46)上正对垫片导向槽(51)的垫片出口(51-2)处开设垫片上料口(46-1)，供异形垫片(17)通过；滑台(39-2)的后端安装缓冲气缸法兰座(41)，用于固定缓冲气缸(42)，所述缓冲气缸(42)的轴端连接带动垫片推块(44)的固定端(44-1)，垫片推块(44)的自由端(44-2)滑动设置在垫片底座(45)上，且自由端(44-2)的端部指向垫片导向槽(51)内最下方的异形垫片(17)，缓冲气缸(42)驱动自由端(44-2)做直线往复运动，将异形垫片(17)从垫片上料口(46-1)推出并落在球笼(16)的上表面，实现上料；所述垫片上料口(46-1)的水平位置随滑台(39-2)沿气缸本体(39-1)水平滑动而调整，确保异形垫片(17)准确落在球笼(16)上。

6.根据权利要求5所述的传动轴小总成的螺栓拧紧设备，其特征在于：所述支撑组件包括后支撑板(35)、前支撑板(34)和滑台气缸底座(37)，滑台气缸底座(37)与气缸本体(39-1)的底部固定连接；滑台气缸底座(37)上靠近缓冲气缸(42)的一侧安装后支撑板(35)，滑台气缸底座(37)上靠近垫片底座(45)的一侧固定安装前支撑板(34)；所述缓冲气缸(42)的轴端通过Y型接头A(43)与垫片推块(44)的固定端(44-1)连接固定；所述垫片导向底座(46)上设有夹块(47)，辅助夹块(49)半包围设置在垫片导向套(50)的外周，辅助夹块(49)的两端螺纹固定在辅助座(48)上，辅助座(48)螺纹固定在夹块(47)上；所述垫片导向槽(51)的截面形状与异形垫片(17)的形状相匹配；所述垫片上料口(46-1)的高度大于一个异形垫片(17)的厚度，且小于二个异形垫片(17)叠放的厚度，即垫片上料口(46-1)仅供一个异形垫片(17)通过。

7.根据权利要求1所述的传动轴小总成的螺栓拧紧设备，其特征在于：所述伺服拧紧工装包括拧紧枪(26)、拧紧枪安装板(28)和拧紧枪升降气缸(61)，拧紧枪升降气缸(61)固装在顶板(74)上，拧紧枪升降气缸(61)的活塞杆贯穿拧紧枪安装板(28)用于连接带动拧紧枪安装板(28)；所述拧紧枪(26)通过拧紧枪底座(25)固定在拧紧枪安装板(28)上，拧紧枪底座(25)上远离拧紧枪安装板(28)的一端安装拧紧枪输出轴(23)；拧紧枪输出轴(23)用于驱动固定在其端部的拧紧枪接头(19)旋转，拧紧枪接头(19)与拧紧枪输出轴(23)之间设置接头弹簧(22)；拧紧枪接头(19)指向所述辅助转位工装，拧紧枪接头(19)在拧紧枪升降气缸(61)的带动下沿竖直方向升降运动，实现连接螺栓(18)的拧紧。

8.根据权利要求7所述的传动轴小总成的螺栓拧紧设备，其特征在于：所述拧紧枪升降气缸(61)通过升降气缸前法兰(62)固定在顶板(74)上，拧紧枪升降气缸(61)的活塞杆通过Y型接头B(63)与固定在拧紧枪安装板(28)上的升降气缸法兰座(31)连接；拧紧枪升降气缸(61)的外周四个角上各设有一个直线轴承导轨(53)，直线轴承导轨(53)通过直线轴承(55)支承在顶板(74)上；位于拧紧枪升降气缸(61)同侧的二个直线轴承导轨(53)的顶端之间通过顶层板(57)固定连接，直线轴承导轨(53)的底端固定在拧紧枪安装板(28)上；每一直线轴承(55)上与顶层板(57)之间设置直线轴承弹簧(58)，对拧紧枪升降气缸(61)进行缓冲。

9.根据权利要求8所述的传动轴小总成的螺栓拧紧设备，其特征在于：所述顶层板(57)朝向顶板(74)的一侧设有升降缓冲器(59)，顶板(74)上相对应位置处设有缓冲阻挡头(60)，用于配合升降缓冲器(59)实现拧紧枪升降气缸(61)下降时的缓冲；顶板(74)朝向拧紧枪安装板(28)的一侧也设有缓冲阻挡头(60)，用于配合设置在拧紧枪安装板(28)上的升降缓冲器(59)，实现拧紧枪升降气缸(61)上升时的缓冲；所述顶板(74)与中间安装板(3)之间设有导柱(64)。

10.根据权利要求1所述的传动轴小总成的螺栓拧紧设备，其特征在于：所述机架(73)的外侧安装有显示屏(33)，用于控制设备启停；机架(73)的底板(2)上固装有蹄脚座(1)；机架(73)的内侧安装有安全光栅(32)，用于监测设备运行情况。

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