CN116117491A - 一种调节座拧紧工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调节座拧紧工装及方法，包括主座、调节座安装单元；调节座安装单元包括：调节座定位块，调节座定位块上端具有定位槽；拧紧旋转轴，拧紧旋转轴上端固定连接调节座定位块，拧紧旋转轴的中心轴线与调节座的拧紧中心轴线重合；拧紧驱动组件，拧紧驱动组件与拧紧旋转轴传动配合以驱使拧紧旋转轴自转；升降活动架及升降伺服驱动部件，升降活动架升降活动地设置于主座上，拧紧旋转轴下端水平转动地连接升降活动架，升降伺服驱动部件驱使升降活动架进行升降活动，同时拧紧旋转轴与拧紧驱动组件相对滑动配合。采用本发明的方案，以解决安装的效率性与对产品质量的把控力度的问题。

Description

一种调节座拧紧工装及方法

技术领域

本发明涉及自动化工装技术领域，具体来说，是一种在汽车空调膨胀阀装配工艺中将调节座拧入阀体的工装。

背景技术

参考CN102102924A公开的一种汽车空调热力膨胀阀，如其专利附图1所示的，需要在阀体底部拧入调节座，此为公知常识。但是，空调膨胀阀的调节座的安装一直是个难题，传统的调节座装配方式效率低，过程中缺乏监控，不良品很容易流入产品中不被发现，不良率高达2％，因此，有必要解决安装的效率性与对产品质量的把控力度的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种调节座拧紧工装及方法，以解决安装的效率性与对产品质量的把控力度的问题。

本发明的目的是这样实现的：一种调节座拧紧工装，包括主座、调节座安装单元；

所述调节座安装单元包括：

调节座定位块，所述调节座定位块上端具有开口朝上的、用于插配并定位调节座的定位槽；

竖直延伸的拧紧旋转轴，所述拧紧旋转轴上端固定连接调节座定位块，所述拧紧旋转轴的中心轴线与调节座的拧紧中心轴线重合；

拧紧驱动组件，所述拧紧驱动组件与拧紧旋转轴传动配合以驱使拧紧旋转轴自转，所述主座固定连接有旋转支撑块，所述拧紧旋转轴活动穿过旋转支撑块；

升降活动架及升降伺服驱动部件，所述升降活动架升降活动地设置于主座上，所述拧紧旋转轴下端水平转动地连接升降活动架，所述升降伺服驱动部件安装于主座上，并驱使升降活动架进行升降活动，同时所述拧紧旋转轴与拧紧驱动组件相对滑动配合；

阀体定位单元，所述阀体定位单元包括平旋臂以及平转驱动部件，所述平旋臂的中部水平旋转地连接于主座上，所述平旋臂两端均安装有用于锁定阀体的阀体位置锁定组件，在平转驱动部件的驱使下平旋臂往复旋转预设的角度以使平旋臂两端分别对应阀体的上料位置、阀体与调节座装配的位置。

作为本发明的另一方面，提出了一种利用上述调节座拧紧工装进行的调节座拧紧方法，至少包括如下步骤：

上料步骤S1：

S11、利用阀体位置锁定组件将阀体锁定于平转臂一端，利用平转驱动部件驱使平转臂水平旋转预设的角度，将阀体转运到安装工位，同时，使平转臂另一端处于上料位置；

S12、调节座插配调节座定位块，调节座向上正对阀体的安装孔；

安装步骤S2：

S21、利用升降伺服驱动部件驱使升降活动架和调节座上升，使得调节座向上插入阀体的安装孔；

S22、利用拧紧驱动组件驱使拧紧旋转轴旋转，以带动调节座定位块和调节座一同围绕其轴线自转，结合上述驱使调节座向上插入阀体的安装孔的轴向作用力，使得调节座以螺纹配合的方式旋入阀体的安装孔中；

S23、调节座定位块下方设有角度监测装置、速度监测装置和位置检测装置，通过拧紧的角度、速度和位置来判断调节座是否拧紧于阀体的安装孔中。

本发明的有益效果在于：

1、能够自动地实现调节座的拧紧安装操作，能大大提升拧紧效率和装配质量，降低不良率，降低生产成本；

2、能够很好地控制调节座和阀体之间的相对位置，将调节座的拧紧动作分解为轴向移动和旋转两大动作，轴向移动和旋转动作均由相应的部件配合完成，使得调节座向上顺利地拧入阀体的安装孔中。

附图说明

图1是本发明的第一立体图。

图2是本发明的第二立体图。

图3是两个夹爪气缸的布置示意图。

图4是本发明的侧向布置图。

图5是升降活动架及调节座定位块的示意图。

图6是平旋臂的平转驱动部件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-6和具体实施例对本发明进一步说明。

如图1、2所示，一种调节座拧紧工装，用于将膨胀阀的调节座30从下方插配阀体6的安装孔，其包括主座31、调节座安装单元。

上述调节座安装单元包括：

调节座定位块18，调节座定位块18上端具有开口朝上的、用于插配并定位调节座30的定位槽；

竖直延伸的拧紧旋转轴19，拧紧旋转轴19上端固定连接调节座定位块18，拧紧旋转轴19的中心轴线与调节座30的拧紧中心轴线重合；

拧紧驱动组件，拧紧驱动组件包括拧紧伺服电机22、拧紧同步带21、输出侧带轮20、驱动侧带轮，拧紧同步带21与输出侧带轮20和驱动侧带轮相配，拧紧伺服电机22固定安装于主座31，其输出主轴套装驱动侧带轮，主座31固定连接有旋转支撑块23，输出侧带轮20转动连接旋转支撑块23，拧紧旋转轴19活动穿过旋转支撑块23，拧紧旋转轴19升降活动地同轴穿过输出侧带轮20，输出侧带轮20旋转时与拧紧旋转轴19一同旋转；

升降活动架及升降伺服驱动部件，升降活动架升降活动地设置于主座31上，拧紧旋转轴19下端水平转动地连接升降活动架，升降伺服驱动部件安装于主座31上，并驱使升降活动架进行升降活动，同时拧紧旋转轴19与拧紧驱动组件相对滑动配合；

阀体定位单元，阀体定位单元包括平旋臂4以及平转驱动部件，平旋臂4的中部水平旋转地连接于主座31上，平旋臂4两端均安装有用于锁定阀体6的阀体位置锁定组件，在平转驱动部件的驱使下平旋臂4往复旋转预设的角度以使平旋臂4两端分别对应阀体6的上料位置、阀体6与调节座30装配的位置；

调节座旋向步进电机16，调节座旋向步进电机16的输出轴朝上并固定连接有用于定位插配调节座30的调节定位座17(带定位插槽以定位调节座30)，以驱使调节定位座17及其调节座30水平旋转一定角度。

如图3所示，该工装还包括水平滑动连接于主座31上的侧拉移动座12，侧拉移动座12配置有与其相互平行的侧拉气缸11，侧拉气缸11的缸筒安装在主座31的固定板上，侧拉气缸11的活塞杆与侧拉移动座12相连；侧拉移动座12上安装有一对水平排列的、相互平行的移载伸缩气缸13，移载伸缩气缸13的轴线垂直于侧拉移动座12的滑动方向；移载伸缩气缸13的活动部安装有用于进行升降活动的调节座移载升降气缸14，调节座移载升降气缸14的活动部安装有夹爪气缸15，夹爪气缸15在使用时水平夹持膨胀阀的调节座30以转运调节座30。

上述阀体位置锁定组件包括：

阀体定位座5，阀体定位座5上侧开设有上下贯通的定位插孔5a，阀体6活动插配于定位插孔5a中并与定位插孔5a相吻合，平旋臂4的两端均开设有上下贯通的、小于定位插孔5a的贯通孔，平旋臂4的端部支撑并固定连接阀体定位座5，定位插孔5a与平旋臂4的贯通孔相通，以便于调节座30从下方插配并螺纹连接阀体6的下部螺孔；

阀体压块7及其阀体固定气缸9，阀体固定气缸9的缸筒固定在平旋臂4上，阀体固定气缸9的活塞杆朝上延伸并在其末端固定连接有水平延伸的连接杆8，阀体压块7固定连接于连接杆8，阀体压块7处于阀体6正上方，并在阀体固定气缸9的驱使下将阀体6压在定位插孔5a中。

另外，为了控制升降活动架的升降运动位置，以控制调节座30的运动高度位置，上述升降活动架配置有数个高度控检传感器29，所有高度控检传感器29沿升降活动架的升降活动轨迹排列。

如图4、5所示，上述升降活动架包括上升降滑块24、弹簧25、底升降滑块26，拧紧旋转轴19底部水平旋转地插接上升降滑块24，上升降滑块24独立地处于底升降滑块26上方，上升降滑块24通过弹簧25与底升降滑块26弹性连接，弹簧25的轴线与上方的拧紧旋转轴19和调节座30保持平行，上升降滑块24、底升降滑块26升降滑动地连接主座31。

上述升降伺服驱动部件包括升降伺服电机28、升降同步带27和一对转动连接于主座31的同步带轮，升降伺服电机28安装在主座31上，升降同步带27与一对同步带轮相配，升降伺服电机28与其中一个同步带轮转动连接，底升降滑块26固定连接升降同步带27。

如图6所示，上述平转驱动部件包括旋转驱动气缸1、旋转驱动齿条2、旋转驱动齿轮3，旋转驱动气缸1的缸筒固定安装在主座31上，旋转驱动齿轮3同轴套接平旋臂4的旋转轴，旋转驱动齿条2固定对接旋转驱动气缸1的活塞杆，旋转驱动齿条2与旋转驱动齿轮3相啮合，以驱使平转臂4水平旋转。

结合图1-6，本实施例提出了一种利用上述的调节座拧紧工装进行的调节座拧紧方法，包括如下步骤：

工作时，调节座旋向步进电机16将调节座30旋转至一个固定角度，然后利用其中一个夹爪气缸15夹住旋转到预定角度的调节座30，利用侧拉气缸11推动侧拉移动座12，将调整到位的调节座30和夹爪气缸15推送到安装工位，也即，将该调节座3转运到安装工位，在转运过程中利用调节座移载升降气缸14驱使夹爪气缸15以及调节座30进行高度位置的调整。

同时，将阀体6插入阀体定位座5的定位插孔5a，阀体6部分地凸出阀体定位座5上侧，利用阀体定位气缸10将阀体6及其阀体定位座5旋转调节至同心的状态(阀体定位座5转动连接平转臂4，阀体定位气缸10驱使阀体定位座5水平旋转，此为具体操作时的可选工序，也即调节阀体6的位置的一种优选方式)，然后，阀体固定气缸9的活塞杆收缩，驱使阀体压块7下压并锁定阀体6，接着，旋转驱动气缸1驱使旋转驱动齿条2进行水平移动，带动旋转驱动齿轮3以及平旋臂4进行水平旋转，使得阀体6的位置被切换到调节座定位块18及其调节座30的正上方，使得调节座30向上正对阀体6的安装孔。

在调节座30向上正对阀体6的安装孔之后，升降伺服电机28驱动同步带机构进行运转，利用升降同步带27的运动，带动底升降滑块26向上滑动，同时使得上升降滑块24、拧紧旋转轴19也一同向上滑动，拧紧旋转轴19与输出侧带轮20和旋转支撑块23升降活动配合，使得调节座定位块18和调节座30连同拧紧旋转轴19向上升起，以便将调节座30向上插入阀体6的安装孔，同时，拧紧伺服电机22通过拧动同步带21带动输出侧带轮20进行水平旋转，利用拧紧旋转轴19仅仅与输出侧带轮20轴向活动配合的关系，驱使输出侧带轮20带动拧紧旋转轴19进行水平旋转以传递扭矩，驱使调节座30旋转，结合上述驱使调节座30向上插入阀体6的安装孔的轴向作用力，使得调节座30以螺纹配合的方式插入阀体6的安装孔中，调节座定位块18下方设有角度监测装置、速度监测装置和位置检测装置，通过拧紧的角度、速度和位置来判断调节座30是否拧紧于阀体6的安装孔中。

上述调节座30、调节座定位块18(圆柱形)、输出侧带轮20、拧紧旋转轴19同轴，且与阀体6的安装孔同轴，以便使得调节座30顺利地拧紧于阀体6的安装孔中。

由于上升降滑块24通过弹簧25与底升降滑块26弹性连接，在调节座30拧入阀体6的安装孔时，受轴向上的作用力影响，有必要利用弹簧25的弹性伸缩的特性，控制调节座30拧入的力度。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种调节座拧紧工装，其特征在于，包括主座(31)、调节座安装单元；

所述调节座安装单元包括：

调节座定位块(18)，所述调节座定位块(18)上端具有开口朝上的、用于插配并定位调节座(30)的定位槽；

竖直延伸的拧紧旋转轴(19)，所述拧紧旋转轴(19)上端固定连接调节座定位块(18)，所述拧紧旋转轴(19)的中心轴线与调节座(30)的拧紧中心轴线重合；

拧紧驱动组件，所述拧紧驱动组件与拧紧旋转轴(19)传动配合以驱使拧紧旋转轴(19)自转，所述主座(31)固定连接有旋转支撑块(23)，所述拧紧旋转轴(19)活动穿过旋转支撑块(23)；

升降活动架及升降伺服驱动部件，所述升降活动架升降活动地设置于主座(31)上，所述拧紧旋转轴(19)下端水平转动地连接升降活动架，所述升降伺服驱动部件安装于主座(31)上，并驱使升降活动架进行升降活动，同时所述拧紧旋转轴(19)与拧紧驱动组件相对滑动配合。

2.根据权利要求1所述的一种调节座拧紧工装，其特征在于，还包括阀体定位单元，所述阀体定位单元包括平旋臂(4)以及平转驱动部件，所述平旋臂(4)的中部水平旋转地连接于主座(31)上，所述平旋臂(4)两端均安装有用于锁定阀体(6)的阀体位置锁定组件，在平转驱动部件的驱使下平旋臂(4)往复旋转预设的角度以使平旋臂(4)两端分别对应阀体(6)的上料位置、阀体(6)与调节座(30)装配的位置。

3.根据权利要求2所述的一种调节座拧紧工装，其特征在于，还包括调节座旋向步进电机(16)，所述调节座旋向步进电机(16)的输出轴朝上并固定连接有用于定位插配调节座(30)的调节定位座(17)，以驱使调节定位座(17)及其调节座(30)水平旋转一定角度。

4.根据权利要求3所述的一种调节座拧紧工装，其特征在于，还包括水平滑动连接于主座(31)上的侧拉移动座(12)，所述侧拉移动座(12)配置有与其相互平行的侧拉气缸(11)，所述侧拉气缸(11)的缸筒安装在主座(31)的固定板上，所述侧拉气缸(11)的活塞杆与侧拉移动座(12)相连；

所述侧拉移动座(12)上安装有一对水平排列的、相互平行的移载伸缩气缸(13)，所述移载伸缩气缸(13)的轴线垂直于侧拉移动座(12)的滑动方向；

所述移载伸缩气缸(13)的活动部安装有用于进行升降活动的调节座移载升降气缸(14)，所述调节座移载升降气缸(14)的活动部安装有夹爪气缸(15)，所述夹爪气缸(15)在使用时水平夹持膨胀阀的调节座(30)以转运调节座(30)。

5.根据权利要求2所述的一种调节座拧紧工装，其特征在于，所述阀体位置锁定组件包括：

阀体定位座(5)，所述阀体定位座(5)上侧开设有上下贯通的定位插孔(5a)，阀体(6)活动插配于定位插孔(5a)中并与定位插孔(5a)相吻合，所述平旋臂(4)的两端均开设有上下贯通的、小于定位插孔(5a)的贯通孔，所述平旋臂(4)的端部支撑并固定连接阀体定位座(5)，所述定位插孔(5a)与平旋臂(4)的贯通孔相通，以使调节座(30)从下方插配并螺纹连接阀体(6)的下部螺孔；

阀体压块(7)及其阀体固定气缸(9)，所述阀体固定气缸(9)的缸筒固定在平旋臂(4)上，所述阀体固定气缸(9)的活塞杆朝上延伸并在其末端固定连接有水平延伸的连接杆(8)，所述阀体压块(7)固定连接于连接杆(8)，所述阀体压块(7)处于阀体(6)正上方，并在阀体固定气缸(9)的驱使下将阀体(6)压在定位插孔(5a)中。

6.根据权利要求1所述的一种调节座拧紧工装，其特征在于，所述升降活动架配置有数个高度控检传感器(29)，所有高度控检传感器(29)沿升降活动架的升降活动轨迹排列。

7.根据权利要求6所述的一种调节座拧紧工装，其特征在于，所述拧紧驱动组件包括拧紧伺服电机(22)、拧紧同步带(21)、输出侧带轮(20)、驱动侧带轮，所述拧紧同步带(21)与输出侧带轮(20)和驱动侧带轮相配，所述拧紧伺服电机(22)固定安装于主座(31)，其输出主轴套装驱动侧带轮，所述输出侧带轮(20)转动连接旋转支撑块(23)，所述拧紧旋转轴(19)活动穿过旋转支撑块(23)，所述拧紧旋转轴(19)升降活动地同轴穿过输出侧带轮(20)，所述输出侧带轮(20)旋转时与拧紧旋转轴(19)一同旋转；

所述升降活动架包括上升降滑块(24)、弹簧(25)、底升降滑块(26)，所述拧紧旋转轴(19)底部水平旋转地插接上升降滑块(24)，所述上升降滑块(24)独立地处于底升降滑块(26)上方，并通过弹簧(25)与底升降滑块(26)弹性连接，所述上升降滑块(24)、底升降滑块(26)升降滑动地连接主座(31)。

8.根据权利要求7所述的一种调节座拧紧工装，其特征在于，所述升降伺服驱动部件包括升降伺服电机(28)、升降同步带(27)和一对转动连接于主座(31)的同步带轮，所述升降伺服电机(28)安装在主座(31)上，所述升降同步带(27)与一对同步带轮相配，所述升降伺服电机(28)与其中一个同步带轮转动连接，所述底升降滑块(26)固定连接升降同步带(27)。

9.根据权利要求2所述的一种调节座拧紧工装，其特征在于，所述平转驱动部件包括旋转驱动气缸(1)、旋转驱动齿条(2)、旋转驱动齿轮(3)，所述旋转驱动气缸(1)的缸筒固定安装在主座(31)上，所述旋转驱动齿轮(3)同轴套接平旋臂(4)的旋转轴，所述旋转驱动齿条(2)固定对接旋转驱动气缸(1)的活塞杆，所述旋转驱动齿条(2)与旋转驱动齿轮(3)相啮合，以驱使平转臂(4)水平旋转。

10.一种利用如权利要求2所述的调节座拧紧工装进行的调节座拧紧方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

上料步骤S1：

S11、利用阀体位置锁定组件将阀体(6)锁定于平转臂(4)一端，利用平转驱动部件驱使平转臂(4)水平旋转预设的角度，将阀体(6)转运到安装工位，同时，使平转臂(4)另一端处于上料位置；

S12、调节座(30)插配调节座定位块(18)，调节座(30)向上正对阀体(6)的安装孔；

安装步骤S2：

S21、利用升降伺服驱动部件驱使升降活动架和调节座(30)上升，使得调节座(30)向上插入阀体(6)的安装孔；

S22、利用拧紧驱动组件驱使拧紧旋转轴(19)旋转，以带动调节座定位块(18)和调节座(30)一同围绕其轴线自转，结合上述驱使调节座(30)向上插入阀体(6)的安装孔的轴向作用力，使得调节座(30)以螺纹配合的方式旋入阀体(6)的安装孔中；

S23、调节座定位块(18)下方设有角度监测装置、速度监测装置和位置检测装置，通过拧紧的角度、速度和位置来判断调节座(30)是否拧紧于阀体(6)的安装孔中。

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