CN114962832B - 一种螺旋双钢丝式环箍及装配设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环箍生产加工技术领域，具体公开了一种螺旋双钢丝式环箍及装配设备；该螺旋双钢丝式环箍包括环箍、耳板、螺栓和垫圈，耳板上开设有两个环箍端部限位孔以及与螺栓螺纹连接的螺孔，垫圈套设在耳板上方的螺栓上，环箍由钢丝环绕经过对折后环绕而成两个圆环钢圈构成，钢丝对折处套设在螺栓上的垫圈上，钢丝的两端部位于钢丝对折处的同一侧且插设在环箍端部限位孔中；该装配设备，包括耳板旋转输送机构、螺栓送料旋入机构、垫圈下料套入机构和接料槽；本螺旋双钢丝式环箍通过对自身的结构优化设计，可以沿带螺旋钢丝的软管扎紧，不损伤管表面，整个装配设备极大提高了螺旋双钢丝式环箍的装配效率，减低了作业人员的劳动成本。

Description

一种螺旋双钢丝式环箍及装配设备

技术领域

本发明涉及环箍生产加工技术领域，具体公开了一种螺旋双钢丝式环箍及装配设备。

背景技术

在管路连接中，环箍是一种必不可少的连接组件。如专利CN2014202290790的实用新型专利所公开的结构，经常使用的双钢丝式环箍主要由环箍、耳板和环箍螺栓组成，环箍由一根钢丝经过对折后环绕而成两个圆环钢圈构成，钢丝对折处套设在环箍螺栓上相固定，钢丝远离其对折处的两端固定在耳板上，环箍通过耳板和环箍螺栓打紧。

该实用新型公开的双环箍结构的钢丝对折处位于钢丝远离其对折处的两端之间，整体环绕从侧面角度看呈对称的W状，这种结构的环箍用于带螺旋钢丝的软管的固定时，圆环钢圈与软管凸起部分交错设置，容易损害螺旋管道。针对现有双钢丝式环箍结构的上述不足，本申请提出了一种可以不损伤管表面的螺旋双钢丝式环箍。另外，本发明还针对所设计的螺旋双钢丝式环箍在组装过程中需要纯人工进行操作的不足，设计了一种能够实现螺旋双钢丝式环箍各组件进行装配的半自动装配设备以提高对螺旋双钢丝式环箍的装配效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有双钢丝式环箍结构的上述不足，设计了一种可以不损伤管表面的螺旋双钢丝式环箍。另外，还针对所设计的螺旋双钢丝式环箍在组装过程中需要纯人工进行操作的不足，设计了一种能够实现螺旋双钢丝式环箍各组件进行装配的半自动装配设备。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种螺旋双钢丝式环箍，包括环箍、耳板、螺栓和垫圈，所述耳板上开设有两个环箍端部限位孔以及与螺栓螺纹连接的螺孔，所述垫圈套设在耳板上方的螺栓上，所述环箍由钢丝环绕经过对折后环绕而成两个圆环钢圈构成，所述钢丝对折处套设在螺栓上的垫圈上，所述钢丝的两端部位于钢丝对折处的同一侧且插设在环箍端部限位孔中。

作为上述方案的进一步设置，所述螺孔与两个环箍端部限位孔沿同一直线开设在耳板上，且两个所述环箍端部限位孔设置在螺孔的同一侧。

作为上述方案的进一步设置，所述环箍的两端部呈钩状钩连限位于对应的环箍端部限位孔中。

本发明还提出了一种用于上述螺旋双钢丝式环箍的装配设备，包括耳板旋转输送机构、螺栓送料旋入机构、垫圈下料套入机构和接料槽，所述耳板旋转输送机构包括转动设置在机箱的中空转柱，所述中空转柱的上端连接有圆盘，所述圆盘的圆周面上均匀转动连接有多个载物条，且载物条上开设有与耳板相适配的插入口，所述插入口的内端通过弹簧连接有推动板，所述中空转柱中固定插设有伸出圆盘的立柱，所述立柱上设置有用于抵接推动板的推动装置，所述中空转柱与载物条之间连接有伸缩杆；

所述螺栓送料旋入机构包括立座和转动设置在立座上方的转盘，所述转盘上呈周向均匀转动连接有多个上下升降的螺栓套筒，所述立座的侧面设置有上下移动的安装座，所述安装座上设置有将螺栓套筒顶起并旋转的旋入电机；

所述垫圈下料套入机构包括机架和可拆卸连接在机架上的L型串杆，位于所述L型串杆上方的机架上固定有横臂，所述横臂的下端设置有沿横臂方向移动的移动座，所述移动座上固定设置有压下气缸，所述压下气缸的下端连接有U型分插件。

作为上述方案的进一步设置，所述中空转柱伸入机箱内腔的下端连接有从动齿轮，所述机箱上表面固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上连接有与从动齿轮相啮合的主动齿轮。

作为上述方案的进一步设置，所述圆盘的圆周面上均匀设置有-个转动连接件，所述载物条与转动连接件通过销轴连接。

作为上述方案的进一步设置，所述插入口由载物条外端向内设置，并且插入口的两侧向内凹陷有限位槽，所述推动板朝向载物条外端的侧面上设置有吸附磁铁。

作为上述方案的进一步设置，所述转盘上呈周向均匀设置有多个内置轴承，所述内置轴承的侧面上开设有竖向限位槽，所述螺栓套筒的外圆面上设置有与竖向限位槽相匹配的竖向限位条，所述螺栓套筒的下端连接有上齿盘，且上齿盘的下表面设置有齿面，所述旋入电机的输出轴上端设置有下齿盘，所述下齿盘的上表面也设置有与上齿盘相啮合的齿面。

作为上述方案的进一步设置，所述立座的侧面上设置有垂直的导向滑轨，所述安装座的背面开设有与导向滑轨相匹配的滑槽，位于所述导向滑轨下方的立座上设置有顶起气缸，且顶起气缸与安装座的下端相连接。

作为上述方案的进一步设置，所述横臂的下表面开设有条形槽，所述条形槽中转动连接有传动丝杆，所述移动座的上端连接有伸入条形槽中与传动丝杆相匹配的丝杆螺母，所述机架上设置有与传动丝杆一端相连接的丝杆电机。

本发明具有如下有益效果：

1)本发明公开的螺旋双钢丝式环箍，其钢丝两端端部限位位置优化为位于钢丝对折处的同一侧，钢丝环绕后整体呈螺旋状，使之可以沿带螺旋钢丝的软管扎紧，不损伤管表面。

2)本发明提供的装配设备是一种基于本发明中螺旋双钢丝式环箍的基础上进行设计的半自动化装配设备，该半自动化装配设备在结合机器人自动上料的前提下，实现了螺旋双钢丝式环箍中耳板与螺栓的旋转连接，并在螺栓旋转连接完成后自动套上一个垫圈，垫圈套入完成后送至人工工位处，通过设置的推动装置将耳板上的两个环箍端部限位孔送出，方便人工将环箍与耳板固定连接，最后在连接完成后旋转至接料槽处时，通过控制液压伸缩杆缩短使得载物条向下倾斜，即可使得工件在自身重力作用下自动下料；整个螺旋双钢丝式环箍的装配过程除了环箍的卡入过程为人工操作外全程自动化，极大提高了螺旋双钢丝式环箍的装配效率，减低了作业人员的劳动成本；另外整个装配设备的联动性较强，使得螺旋双钢丝式环箍的装配过程逐一有序进行，使用效果十分优异。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中螺旋双钢丝式环箍的立体结构示意图；

图2为本发明中螺旋双钢丝式环箍的俯视结构示意平面图；

图3为本发明中装配设备的第一角度立体结构示意图；

图4为本发明中装配设备的第二角度立体结构示意图；

图5为本发明中耳板旋转输送机构的立体结构图；

图6为本发明中耳板旋转输送机构的内部平面结构示意图；

图7为本发明中载物条、推动板等立体结构示意图；

图8为本发明中螺栓送料旋入机构的立体结构示意图；

图9为本发明中螺栓套筒、上齿盘的立体结构示意图；

图10为本发明中L型串杆、横臂等立体结构示意图。

其中：

1-耳板旋转输送机构，101-机箱，102-中空转柱，103-圆盘，104-载物条，105-插入口，1051-限位槽，1052-弹簧，106-推动板，107-立柱，108-推动装置，109-伸缩杆，110-从动齿轮，111-驱动电机，112-主动齿轮，113-转动连接件；

2-螺栓送料旋入机构，201-立座，202-转盘，203-螺栓套筒，204-安装座，205-旋入电机，206-内置轴承，207-竖向限位条，208-上齿盘，209-下齿盘，210-导向滑轨，211-顶起气缸；

3-垫圈下料套入机构，301-机架，302-L型串杆，303-横臂，304-移动座，305-压下气缸，306-U型分插件，307-传动丝杆，308-丝杆电机；

4-接料槽；

5-环箍；

6-耳板，601-环箍端部限位孔，602-螺孔；

7-螺栓；

8-垫圈。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1～10，并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

本实施例1公开了一种螺旋双钢丝式环箍，如图1-2所示，包括环箍5、耳板6、环箍螺栓7和垫圈8。在耳板6上开设有两个环箍端部限位孔601以及与环箍螺栓7螺纹连接的螺孔602，环箍5由一根钢丝环绕经过对折后环绕而成两个圆环钢圈构成，钢丝对折处套设在环箍螺栓7上的垫圈8上，钢丝两端部插设于环箍端部限位孔601中，并且钢丝两端部限位于钢丝对折处的同一侧。

本实施例中的环箍5整体呈螺旋状，耳板6上设有的环箍端部限位孔601为两个相隔一定间距设置的圆孔，两个圆孔位于螺孔602的同一侧；钢丝两端端部分别限位于两个环箍端部限位孔601中。这样设置可以确保钢丝两端端部相对环箍螺栓7中心轴的位置固定，不容易出现偏移。

最后，钢丝两端端部呈钩状钩连限位于环箍端部限位孔601中，另外还可以采用螺钉或焊接固定。

实施例2

本实施例2公开了一种用于装配实施例1中螺旋双钢丝式环箍的半自动装配设备，参考附图3和附图4，该半自动装配设备的主体分别包括耳板旋转输送机构1、螺栓送料旋入机构2、垫圈下料套入机构3和接料槽4，并且将螺栓送料旋入机构2、垫圈下料套入机构3和接料槽4分别设置在耳板旋转输送机构1外围不同的工位处进行相应的装配过程。

参考附图5、附图6和附图7，本实施例中的耳板旋转输送机构1包括机箱101，在机箱101中通过轴承转动连接有中空转柱102，具体中空转柱102的驱动方式包括在中空转柱102伸入机箱101内腔的下端连接有从动齿轮110，机箱101上表面固定有驱动电机111，驱动电机111的输出轴上连接有与从动齿轮110相啮合的主动齿轮112。

在中空转柱102的上端连接有圆盘103，圆盘103的圆周面上均匀设置有4-8个转动连接件113，具体转动连接件113的数量根据设备的大小确定，并在每个转动连接件113中通过销轴转动连接有载物条104。在载物条104上开设有与耳板相适配的插入口105，该插入口105由载物条104外端向内沿伸设置，并且插入口105的两侧向内凹陷有限位槽1051，从而使得螺旋双钢丝式环箍中的耳板6能够沿着插入口105插在载物条104上。

在插入口105的内端通过弹簧1052连接有推动板106，并且在推动板106朝向载物条104外端的侧面上设置有吸附磁铁1061，当耳板6沿着载物条104上的插入口105插入定位后通过吸附磁铁1061能够将其吸附固定，防止在圆盘103旋转的过程中因为离心力的存在导致耳板6从载物条104中滑脱。

在机箱101的内腔底壁上固定连接有立柱103，该立柱103沿着中空转柱102中伸出圆盘103的上端设置，并在立柱107上设置有用于抵接推动板106的推动装置108，具体推动装置108可选用气缸或者液压缸其中的一种，并且推动装置108朝向非螺栓送料旋入机构2、垫圈下料套入机构3和接料槽4的工位处设置，使得在人工卡入环箍5时，由推动装置108将推动板106沿着插入口105向外推动，然后耳板6上开设有环箍端部限位孔601的端部会伸出插入口105，此时作业人员直接将环箍5的两端卡入对应环箍端部限位孔601中即可。

另外，为了方便耳板6的自动上料以及装配完成后自动下料，还在中空转柱102与载物条104之间连接有伸缩杆109，该伸缩杆109常规选用液压伸缩杆，通过控制伸缩杆109的伸长或缩短使得载物条104向上摆动进行上料或者向下摆动进行卸料。

参考附图8和附图9，螺栓送料旋入机构2设置在上料工位的下游，其包括立座201和转动设置在立座201上方的转盘202，其转盘202的驱动方式可与立柱103旋转驱动方式相同或者直接在立座201中设置有与转盘202相连接的电机均可。在转盘202上呈环形阵列状(即周向均匀)转动连接有多个可以上下升降的螺栓套筒203，并在立座201的侧面设置有上下移动的安装座204，安装座204上设置有将螺栓套筒203顶起并旋转的旋入电机205。

该螺栓套筒203与转盘202在具体设置时，可在转盘202上呈周向均匀设置有多个内置轴承206，并且每个内置轴承206的侧面上开设有竖向限位槽，然后在螺栓套筒203的外圆面上设置有与竖向限位槽相匹配的竖向限位条207，通过竖向限位槽与竖向限位条207之间的作用使得螺栓套筒203即可以在内置轴承206中转动，又可以沿着内置轴承206进行上下移动。然后还在螺栓套筒203的下端连接有上齿盘208，并且上齿盘208的下表面设置有齿面。在旋入电机205的输出轴上端设置有下齿盘209，下齿盘209的上表面也设置有与上齿盘208相啮合的齿面。

其中，安装座204的升降方式具体为在立座201的侧面上设置有垂直的导向滑轨210，在安装座204的背面开设有与导向滑轨210相匹配的滑槽。然后在位于导向滑轨210下方的立座201上设置有顶起气缸211，并且将顶起气缸211与安装座204的下端相连接。通过控制顶起气缸211活塞杆的伸长或缩短能够推动安装座204沿着导向滑轨210进行稳定上下移动，当安装座204向上移动时下齿盘209抵接上齿盘208并带动螺栓套筒203向上移动，此时螺栓套筒203中的螺栓7会与耳板6上的螺孔602对准，启动旋入电机205即可将螺栓7旋入到耳板6中进行定位。

参考附图3和附图10，本实施例中的垫圈下料套入机构3包括机架301和可拆卸连接在机架301上的L型串杆302，可将大量的垫圈8套在L型串杆302的横向段上，然后将其端部插接固定在机架301上。在位于L型串杆302上方的机架301上固定有横臂303，横臂303的下端设置有沿横臂方向移动的移动座304，移动座304上固定设置有压下气缸305，压下气缸305的下端连接有U型分插件306。

具体设置时，在横臂303的下表面开设有条形槽，条形槽中转动连接有传动丝杆307，同时在移动座304的上端丝杆螺母(图中未画出)，该丝杆螺母连接伸入条形槽中与传动丝杆307相匹配，最后在机架301上设置有与传动丝杆307一端相连接的丝杆电机308。

本实施例2中垫圈下料套入机构3通过丝杆电机308驱动传动丝杆307，然后在传动丝杆307与丝杆螺母的作用下使得移动座304移动座最前端的垫圈正上方，然后控制压下气缸305使其活塞杆伸出，从而将U型分插件306压下并插入最前端垫圈与其他垫圈的间隙中，在反向控制丝杆电机308转动，将垫圈沿着L型串杆302推动至端部，然后沿L型串杆302的垂直端下落，并套入正下方耳板6的螺栓7上端即可。

本实施例2公开的螺旋双钢丝式环箍的装配设备在使用过程中，通过机械手或者上料机器人设置在螺栓送料旋入机构2和接料槽4之间的工位处，通过机械手或者上料机器人每次插入一个耳板到载物条104的插入口105中。

接着通过驱动电机111转动设定角度，在加上主动齿轮112与从动齿轮110的啮合传动使得圆盘103随着中空转柱102旋转一定角度至螺栓送料旋入机构2的正上方。

此时装有螺栓的螺栓套筒203随着转盘202转动至载物条104的正下方，并且此时螺栓的上端对齐耳板6上的螺孔602设置，再控制顶起气缸211活塞杆的伸长使得安装座204向上移动，直至下齿盘209抵接上齿盘208并带动螺栓套筒203向上移动，此时螺栓套筒203中的螺栓7会与耳板6上的螺孔602对准，启动旋入电机205即可将螺栓7旋入到耳板6中进行定位。

拧入螺栓7后的耳板6随着载物条104转动至下一工位(即处于垫圈下料套入机构3的正下方)，此时通过丝杆电机308驱动传动丝杆307，然后在传动丝杆307与丝杆螺母的作用下使得移动座304移动座最前端的垫圈正上方，然后控制压下气缸305使其活塞杆伸出，从而将U型分插件306压下并插入最前端垫圈与其他垫圈的间隙中，在反向控制丝杆电机308转动，将垫圈沿着L型串杆302推动至端部，然后沿L型串杆302的垂直端下落，并套入正下方耳板6的螺栓7上端即可。

然后，套入垫圈8后的工件随着载物条104旋转至于推动装置108正前方的工位处，在人工卡入环箍5时，由推动装置108将推动板106沿着插入口105向外推动，然后耳板6上开设有环箍端部限位孔601的端部会伸出插入口105，此时作业人员直接将环箍5的两端卡入对应环箍端部限位孔601中即可。

最后，完全装配好的螺旋双钢丝式环箍随着载物条104旋转至接料槽4的正上方时，通过控制伸缩杆109使得载物条104向下倾斜，然后螺旋双钢丝式环箍再自身重力作用下从载物条104滑脱并落入接料槽4中即可。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种螺旋双钢丝式环箍的装配设备，其特征在于，

所述螺旋双钢丝式环箍包括环箍（5）、耳板（6）、螺栓（7）和垫圈（8），所述耳板（6）上开设有两个环箍端部限位孔（601）以及与螺栓（7）螺纹连接的螺孔（602），所述垫圈（8）套设在耳板（6）上方的螺栓（7）上，其特征在于，所述环箍（5）由钢丝环绕经过对折后环绕而成两个圆环钢圈构成，所述钢丝对折处套设在螺栓（7）上的垫圈（8）上，所述钢丝的两端部位于钢丝对折处的同一侧且插设在环箍端部限位孔（601）中；

包括耳板旋转输送机构（1）、螺栓送料旋入机构（2）、垫圈下料套入机构（3）和接料槽（4），所述耳板旋转输送机构（1）包括转动设置在机箱（101）的中空转柱（102），所述中空转柱（102）的上端连接有圆盘（103），所述圆盘（103）的圆周面上均匀转动连接有多个载物条（104），且载物条（104）上开设有与耳板相适配的插入口（105），所述插入口（105）的内端通过弹簧（1052）连接有推动板（106），所述中空转柱（102）中固定插设有伸出圆盘（103）的立柱（107），所述立柱（107）上设置有用于抵接推动板（106）的推动装置（108），所述中空转柱（102）与载物条（104）之间连接有伸缩杆（109）；

所述螺栓送料旋入机构（2）包括立座（201）和转动设置在立座（201）上方的转盘（202），所述转盘（202）上呈周向均匀转动连接有多个上下升降的螺栓套筒（203），所述立座（201）的侧面设置有上下移动的安装座（204），所述安装座（204）上设置有将螺栓套筒（203）顶起并旋转的旋入电机（205）；

所述垫圈下料套入机构（3）包括机架（301）和可拆卸连接在机架（301）上的L型串杆（302），位于所述L型串杆（302）上方的机架（301）上固定有横臂（303），所述横臂（303）的下端设置有沿横臂方向移动的移动座（304），所述移动座（304）上固定设置有压下气缸（305），所述压下气缸（305）的下端连接有U型分插件（306）；

所述螺孔（602）与两个环箍端部限位孔（601）沿同一直线开设在耳板（6）上，且两个所述环箍端部限位孔（601）设置在螺孔（602）的同一侧；

所述环箍（5）的两端部呈钩状钩连限位于对应的环箍端部限位孔（601）中；

在装配设备中，所述中空转柱（102）伸入机箱（101）内腔的下端连接有从动齿轮（110），所述机箱（101）上表面固定有驱动电机（111），所述驱动电机（111）的输出轴上连接有与从动齿轮（110）相啮合的主动齿轮（112）；

所述圆盘（103）的圆周面上均匀设置有4-8个转动连接件（113），所述载物条（104）与转动连接件（113）通过销轴连接；

所述插入口（105）由载物条（104）外端向内设置，并且插入口（105）的两侧向内凹陷有限位槽（1051），所述推动板（106）朝向载物条（104）外端的侧面上设置有吸附磁铁（1061）；

所述转盘（202）上呈周向均匀设置有多个内置轴承（206），所述内置轴承（206）的侧面上开设有竖向限位槽，所述螺栓套筒（203）的外圆面上设置有与竖向限位槽相匹配的竖向限位条（207），所述螺栓套筒（203）的下端连接有上齿盘（208），且上齿盘（208）的下表面设置有齿面，所述旋入电机（205）的输出轴上端设置有下齿盘（209），所述下齿盘（209）的上表面也设置有与上齿盘（208）相啮合的齿面；

所述立座（201）的侧面上设置有垂直的导向滑轨（210），所述安装座（204）的背面开设有与导向滑轨（210）相匹配的滑槽，位于所述导向滑轨（210）下方的立座（201）上设置有顶起气缸（211），且顶起气缸（211）与安装座（204）的下端相连接；

所述横臂（303）的下表面开设有条形槽，所述条形槽中转动连接有传动丝杆（307），所述移动座（304）的上端连接有伸入条形槽中与传动丝杆（307）相匹配的丝杆螺母，所述机架（301）上设置有与传动丝杆（307）一端相连接的丝杆电机（308）。