CN117124066B - 一种不锈钢法兰制品辅助装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种不锈钢法兰制品辅助装配装置，涉及不锈钢制品装配技术领域；包括底座，底座的一侧设置有控制系统；在底座上设置有两个定位件，用于定位法兰；在底座的顶部设置有校正件，用于调整检测法兰上的孔位；在底座的一侧上设置有装配件，用于对法兰进行辅助装配；装配件包括预备盘一和预备盘二，用于预备储存连接紧固件；在预备盘二的端面设置有用于夹持转移连接紧固件的安装件一，在预备盘一的端面设置有用于夹持转移连接紧固件的安装件二，通过安装件一和安装件二将连接紧固件装配至法兰上，以进行装配操作；本发明能对法兰盘进行辅助装配，省时省力，能在装配时对孔位进行同心校正。

Description

一种不锈钢法兰制品辅助装配装置

技术领域

本发明涉及不锈钢制品装配技术领域，特别涉及一种不锈钢法兰制品辅助装配装置。

背景技术

法兰连接是一种可拆卸连接，使用方便，能够承受较大的压力，在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛；法兰盘之间的连接，一般采用螺栓螺母紧固件进行连接，但由于法兰上的孔位是呈圆形阵列分布的，因此，在法兰进行装配时，费事费力，且在进行法兰盘对接时，其需要进行孔位的同心校正，才能保证准确装配；发明人根据上述法兰盘装配费时费力的技术问题，提出一种能对法兰盘进行辅助装配的装置，省时省力，能在装配时对孔位进行同心校正；公告号为CN212286622U的中国专利公开一种法兰装配设备，其技术方案为：包括输送组件、上料组件、厚度检测组件和位移检测组件；该专利通过运输、检测等步骤完成对法兰的装配作业，在作业中，没有针对法兰的孔位进行校正，需要进行安装校正，不能有效提高装配效率。

发明内容

针对上述技术问题，本发明能对法兰盘进行辅助装配，省时省力，能在装配时对孔位进行同心校正。

本发明所使用的技术方案为：一种不锈钢法兰制品辅助装配装置，包括底座，底座的一侧设置有控制系统；在底座上设置有两个定位件，用于定位法兰；定位件包括滑动安装在底座上的滑座和连接杆，滑座通过连接杆固定连接有安装环，安装环上旋转安装有转座，转座上滑动设置有支撑滑块，支撑滑块上连接有用于支撑固定法兰的支持固定杆；转座转动时，以带动法兰转动；在底座的顶部设置有校正件，用于调整检测法兰上的孔位；校正件包括设置在底座顶部的校正电缸，校正电缸的伸缩杆上设置有安装筒，安装筒的两端滑动设置有校正滑筒，且在安装筒内部设置有压力检测器一，压力检测器一与校正滑筒端部之间连接有压力弹簧一，压力检测器一用于输出反馈压力弹簧一的压力变化；在校正滑筒内部径向滑动安装有校正杆，且校正杆呈圆形阵列排布，校正滑筒上布置有穿孔；校正杆的一端滑动连接有校正接触筒，校正杆位于校正接触筒内部的一端上设置有压力检测器二，压力检测器二与校正接触筒之间连接有压力弹簧二，压力检测器二用于输出反馈压力弹簧二的压力变化；当校正滑筒从法兰端面进入到孔位中，压力弹簧一弹力变化并通过压力检测器一进行输出反馈；当校正滑筒位于孔位中时，校正滑筒上各方位的校正接触筒径向滑动并从穿孔延伸出去，根据校正接触筒接触法兰孔位内壁的位置不同，压力弹簧二的弹力不同，通过压力检测器二进行输出反馈；在底座的一侧上设置有装配件，用于对法兰进行辅助装配；装配件包括预备盘一和预备盘二，用于预备储存连接紧固件；在预备盘二的端面设置有用于夹持转移连接紧固件的安装件一，在预备盘一的端面设置有用于夹持转移连接紧固件的安装件二，通过安装件一和安装件二将连接紧固件装配至法兰上，以进行装配操作。

进一步地，所述底座上固定设置有丝杆电机，以及旋转安装有丝杆，丝杆电机用于驱动丝杆，定位件上的滑座与丝杆构成螺旋副。

进一步地，所述定位件包括固定设置在转座上的转盘电机，转盘电机的输出轴上连接有转盘，转盘上旋转安装有连杆，连杆的一端与支撑滑块旋转连接；在连接杆上旋转安装有连接轴，连接轴的两端分别连接有齿轮一和齿轮二，齿轮一与转座构成齿轮副；在连接杆上滑动安装有两个固定板，用于夹持固定连接轴，固定板与连接杆之间连接有提供弹力的固定板弹簧；固定板的一端为斜面端，在底座的顶部设置有驱动件，用于驱动两个定位件上的转座转动，以调节法兰的角度。

进一步地，所述驱动件包括固定设置在底座顶部的安装杆，安装杆的一端上设置有调节电机，调节电机的输出轴上连接有调节齿轮，且在安装杆的伸缩杆上旋转安装有转筒，转筒的一端连接有转筒齿轮，转筒齿轮与调节齿轮构成齿轮副；在转筒上滑动安装有转杆，转杆的两端分别连接有啮合齿轮，当啮合齿轮分别与两个定位件上的齿轮二啮合时，在齿轮传动下，以驱动转座转动。

进一步地，所述安装杆的伸缩杆上还设置有换位电缸，换位电缸的伸缩杆上连接有推环，推环与啮合齿轮旋转连接，以控制啮合齿轮滑动；且在推环的侧面固定连接有挤压板，通过挤压板推动固定板的斜面端，以使固定板滑动。

进一步地，所述装配件包括固定设置在底座一侧的预备电机，以及旋转设置在底座一侧的预备转轴，预备电机用于驱动预备转轴；预备盘一和预备盘二分别连接在预备转轴的两端；预备盘一和预备盘二上设置有电磁吸附孔位，以将连接紧固件吸附固定。

进一步地，所述安装件一包括固定设置在底座一侧的安装电缸一，安装电缸一的伸缩杆上设置有安装电缸二，安装电缸二的伸缩杆上设置有装配转动电机，装配转动电机的输出轴上有吸附夹持连接紧固件的套筒；安装件二包括设置在底座一侧的安装电缸四，安装电缸四的伸缩杆上设置有安装电缸五，安装电缸五的伸缩杆上设置有用于吸附夹持连接紧固件的吸附夹持套筒。

进一步地，所述校正件包括设置在校正滑筒内部的推动电机，推动电机的输出轴上连接有推动转轴，推动转轴上固定连接有推动弧板，校正杆的球形端通过推动弧板推动，以进行径向移动；校正杆上套有提供弹力的复位弹簧。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明中，预备盘一和预备盘二将连接紧固件进行安装预备，通过安装件一和安装件二对连接紧固件进行转移并装配在法兰上，完成辅助安装作业，省时省力；（2）本发明中，校正件能对法兰孔位的同心状况进行检测，在检测到法兰孔位没有同心时，根据检测结果，进行法兰的角度校正，利用省去人工校正操作，提高装配效率；（3）本发明中，通过驱动件驱动转座转动，即换位电缸控制推环和啮合齿轮移动并与齿轮二啮合，调节电机工作，使转筒和转筒齿轮转动，进而啮合齿轮转动；推环移动时，挤压板跟随移动，挤压板推动固定板的斜面端，使固定板滑动，解除对连接轴的固定，释放连接轴的转动自由度；进而在齿轮传动下，齿轮二、连接轴和齿轮一转动，转座转动，以带动法兰转动，法兰的角度调整与校正件的检测相互配合，实现孔位同心的准确校正。

附图说明

图1为本发明整体结构的示意图。

图2为本发明安装件一和安装件二的示意图。

图3为本发明定位件的示意图。

图4为本发明定位件的局部示意图。

图5为本发明驱动件的示意图。

图6为本发明驱动件的局部示意图。

图7为本发明驱动件的局部安装示意图。

图8为本发明推环的示意图。

图9为本发明校正件的示意图。

图10为本发明校正件局部结构的剖视图。

图11为本发明校正接触筒的安装示意图。

图12为本发明图10中A标记处的放大图。

附图标记：1-底座；2-丝杆电机；3-控制系统；4-丝杆；5-安装杆；6-校正电缸；7-预备盘一；8-预备盘二；9-预备转轴；10-预备电机；11-安装电缸一；12-安装电缸二；13-装配转动电机；14-安装电缸四；15-安装电缸五；16-吸附夹持套筒；17-滑座；1701-连接杆；18-安装环；19-转座；20-支撑滑块；2001-支持固定杆；21-连杆；22-转盘；23-齿轮一；24-连接轴；25-齿轮二；26-固定板；27-固定板弹簧；28-转盘电机；29-调节齿轮；30-调节电机；31-换位电缸；32-挤压板；33-转筒；34-转筒齿轮；35-啮合齿轮；36-转杆；37-推环；39-安装筒；40-压力检测器一；41-压力弹簧一；42-校正滑筒；43-推动电机；44-推动转轴；45-推动弧板；46-校正杆；47-复位弹簧；48-校正接触筒；49-压力弹簧二；50-压力检测器二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体说明：如图1至图12所示，底座1的一侧设置有控制系统3；底座1上固定设置有丝杆电机2，以及旋转安装有丝杆4，丝杆电机2用于驱动丝杆4，在底座1上设置有两个定位件，用于定位法兰；定位件包括滑动安装在底座1上的滑座17和连接杆1701， 滑座17与丝杆4构成螺旋副；滑座17通过连接杆1701固定连接有安装环18，安装环18上旋转安装有转座19，转座19上滑动设置有支撑滑块20，支撑滑块20上连接有用于支撑固定法兰的支持固定杆2001；转座19转动时，以带动法兰转动；定位件还包括固定设置在转座19上的转盘电机28，转盘电机28的输出轴上连接有转盘22，转盘22上旋转安装有连杆21，连杆21的一端与支撑滑块20旋转连接；在连接杆1701上旋转安装有连接轴24，连接轴24的两端分别连接有齿轮一23和齿轮二25，齿轮一23与转座19构成齿轮副；在连接杆1701上滑动安装有两个固定板26，用于夹持固定连接轴24，固定板26与连接杆1701之间连接有提供弹力的固定板弹簧27；固定板26的一端为斜面端。

在底座1的顶部设置有驱动件，用于驱动两个定位件上的转座19转动，以调节法兰的角度；驱动件包括固定设置在底座1顶部的安装杆5，安装杆5的一端上设置有调节电机30，调节电机30的输出轴上连接有调节齿轮29，且在安装杆5的伸缩杆上旋转安装有转筒33，转筒33的一端连接有转筒齿轮34，转筒齿轮34与调节齿轮29构成齿轮副；在转筒33上滑动安装有转杆36，转杆36的两端分别连接有啮合齿轮35，当啮合齿轮35分别与两个定位件上的齿轮二25啮合时，在齿轮传动下，以驱动转座19转动；安装杆5的伸缩杆上还设置有换位电缸31，换位电缸31的伸缩杆上连接有推环37，推环37与啮合齿轮35旋转连接，以控制啮合齿轮35滑动；且在推环37的侧面固定连接有挤压板32，通过挤压板32推动固定板26的斜面端，以使固定板26滑动。

在底座1的顶部设置有校正件，用于调整检测法兰上的孔位；校正件包括设置在底座1顶部的校正电缸6，校正电缸6的伸缩杆上设置有安装筒39，安装筒39的两端滑动设置有校正滑筒42，且在安装筒39内部设置有压力检测器一40，压力检测器一40与校正滑筒42端部之间连接有压力弹簧一41，压力检测器一40用于输出反馈压力弹簧一41的压力变化；在校正滑筒42内部径向滑动安装有校正杆46，且校正杆46呈圆形阵列排布，校正滑筒42上布置有穿孔；校正杆46的一端滑动连接有校正接触筒48，校正杆46位于校正接触筒48内部的一端上设置有压力检测器二50，压力检测器二50与校正接触筒48之间连接有压力弹簧二49，压力检测器二50用于输出反馈压力弹簧二49的压力变化；当校正滑筒42从法兰端面进入到孔位中，压力弹簧一41弹力变化并通过压力检测器一40进行输出反馈；当校正滑筒42位于孔位中时，校正滑筒42上各方位的校正接触筒48径向滑动并从穿孔延伸出去，根据校正接触筒48接触法兰孔位内壁的位置不同，压力弹簧二49的弹力不同，通过压力检测器二50进行输出反馈；校正件还包括设置在校正滑筒42内部的推动电机43，推动电机43的输出轴上连接有推动转轴44，推动转轴44上固定连接有推动弧板45，校正杆46的球形端通过推动弧板45推动，以进行径向移动；校正杆46上套有提供弹力的复位弹簧47。

在底座1的一侧上设置有装配件，用于对法兰进行辅助装配；装配件包括预备盘一7和预备盘二8，用于预备储存连接紧固件；在预备盘二8的端面设置有用于夹持转移连接紧固件的安装件一，在预备盘一7的端面设置有用于夹持转移连接紧固件的安装件二，通过安装件一和安装件二将连接紧固件装配至法兰上，以进行装配操作；装配件还包括固定设置在底座1一侧的预备电机10，以及旋转设置在底座1一侧的预备转轴9，预备电机10用于驱动预备转轴9；预备盘一7和预备盘二8分别连接在预备转轴9的两端；预备盘一7和预备盘二8上设置有电磁吸附孔位，以将连接紧固件吸附固定；安装件一包括固定设置在底座1一侧的安装电缸一11，安装电缸一11的伸缩杆上设置有安装电缸二12，安装电缸二12的伸缩杆上设置有装配转动电机13，装配转动电机13的输出轴上有吸附夹持连接紧固件的套筒；安装件二包括设置在底座1一侧的安装电缸四14，安装电缸四14的伸缩杆上设置有安装电缸五15，安装电缸五15的伸缩杆上设置有用于吸附夹持连接紧固件的吸附夹持套筒16。

在执行本发明时：将法兰安装在定位件上，即通过转盘电机28工作，转盘22转动，又在连杆21连接作用下，支撑滑块20径向滑动，使支持固定杆2001对法兰中心区域的通孔内壁进行固定；在对接法兰时，校正件对法兰孔位进行同心检测；即校正电缸6控制安装筒39移动至法兰孔位的位置，即安装筒39位于两个法兰之间；通过丝杆电机2工作，丝杆4转动，使滑座17滑动，以带动法兰移动；法兰靠近安装筒39，当法兰端面上的非孔位区域接触到校正滑筒42时，校正滑筒42被推动，压力弹簧一41压缩，压力检测器一40输出反馈压力弹簧一41的压力，即当校正滑筒42没有进入到法兰孔位中时，压力弹簧一41被压缩而产生弹力，压力检测器一40输出反馈压力弹簧一41被压缩的信号；反之，当校正滑筒42进入到法兰孔位中，则校正滑筒42不会被推动，压力弹簧一41不会被压缩，通过信号分析系统可检测到校正滑筒42是否进入到法兰孔位中；通过驱动件驱动转座19转动，即换位电缸31控制推环37和啮合齿轮35移动并与齿轮二25啮合，调节电机30工作，使转筒33和转筒齿轮34转动，进而啮合齿轮35转动；需要说明的是，推环37移动时，挤压板32跟随移动，挤压板32推动固定板26的斜面端，使固定板26滑动，解除对连接轴24的固定，释放连接轴24的转动自由度；进而在齿轮传动下，齿轮二25、连接轴24和齿轮一23转动，转座19转动，以带动法兰转动。

当法兰孔位与校正滑筒42对应时，校正滑筒42弹入孔位中，压力弹簧一41弹力变化，即校正滑筒42进入到法兰孔位中后，压力弹簧一41被解除压缩形态，压力检测器一40输出反馈压力弹簧一41被解除压缩的信号，通过信号分析系统可检测到校正滑筒42进入到了法兰孔位中；进一步地，需要对孔位进行同心校正，通过推动电机43工作，使推动转轴44和推动弧板45转动，推动弧板45对校正杆46进行推动，使校正杆46径向滑动，使得校正接触筒48延伸出校正滑筒42；各个方位的校正接触筒48与法兰孔位内壁的接触位置不同，如果孔位没有同心，压力弹簧二49形成的弹力不同，通过压力检测器二50对压力弹簧二49的弹力进行输出反馈，即当各个方向上的压力弹簧二49所形成弹力不同时，即各个方向上的压力弹簧二49在法兰孔位中的位置并不均匀，处于偏心状态，只有在各方位的压力弹簧二49与孔位内壁的距离相等时，所形成弹力是相同的，通过压力检测器二50进行输出反馈，通过信号分析系统可检测孔位是否同心；然后带动法兰转动，以使孔位同心，完成同心校正。

在进行法兰装配时，预备盘一7和预备盘二8将连接紧固件进行安装预备，通过预备电机10工作，使预备转轴9、预备盘一7和预备盘二8转动，调节不同连接紧固件的方位，通过安装电缸一11调节安装电缸二12位置，然后通过安装电缸二12控制装配转动电机13将连接紧固件吸附夹持；通过安装电缸四14调节安装电缸五15位置，通过安装电缸五15控制吸附夹持套筒16移动，使吸附夹持套筒16将连接紧固件进行吸附坚持（需要说明的是，此处的连接紧固件为螺栓和螺母），将连接紧固件转移至法兰的两侧，将其进行连接固定，完成法兰的装配作业。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种不锈钢法兰制品辅助装配装置，包括底座（1），底座（1）的一侧设置有控制系统（3）；其特征在于：在底座（1）上设置有两个定位件，用于定位法兰；定位件包括滑动安装在底座（1）上的滑座（17）和连接杆（1701），滑座（17）通过连接杆（1701）固定连接有安装环（18），安装环（18）上旋转安装有转座（19），转座（19）上滑动设置有支撑滑块（20），支撑滑块（20）上连接有用于支撑固定法兰的支持固定杆（2001）；转座（19）转动时，以带动法兰转动；在底座（1）的顶部设置有校正件，用于调整检测法兰上的孔位；校正件包括设置在底座（1）顶部的校正电缸（6），校正电缸（6）的伸缩杆上设置有安装筒（39），安装筒（39）的两端滑动设置有校正滑筒（42），且在安装筒（39）内部设置有压力检测器一（40），压力检测器一（40）与校正滑筒（42）端部之间连接有压力弹簧一（41），压力检测器一（40）用于输出反馈压力弹簧一（41）的压力变化；在校正滑筒（42）内部径向滑动安装有校正杆（46），且校正杆（46）呈圆形阵列排布，校正滑筒（42）上布置有穿孔；校正杆（46）的一端滑动连接有校正接触筒（48），校正杆（46）位于校正接触筒（48）内部的一端上设置有压力检测器二（50），压力检测器二（50）与校正接触筒（48）之间连接有压力弹簧二（49），压力检测器二（50）用于输出反馈压力弹簧二（49）的压力变化；当校正滑筒（42）从法兰端面进入到孔位中，压力弹簧一（41）弹力变化并通过压力检测器一（40）进行输出反馈；当校正滑筒（42）位于孔位中时，校正滑筒（42）上各方位的校正接触筒（48）径向滑动并从穿孔延伸出去，根据校正接触筒（48）接触法兰孔位内壁的位置不同，压力弹簧二（49）的弹力不同，通过压力检测器二（50）进行输出反馈；在底座（1）的一侧上设置有装配件，用于对法兰进行辅助装配；装配件包括预备盘一（7）和预备盘二（8），用于预备储存连接紧固件；在预备盘二（8）的端面设置有用于夹持转移连接紧固件的安装件一，在预备盘一（7）的端面设置有用于夹持转移连接紧固件的安装件二，通过安装件一和安装件二将连接紧固件装配至法兰上，以进行装配操作。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢法兰制品辅助装配装置，其特征在于：所述底座（1）上固定设置有丝杆电机（2），以及旋转安装有丝杆（4），丝杆电机（2）用于驱动丝杆（4），定位件上的滑座（17）与丝杆（4）构成螺旋副。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢法兰制品辅助装配装置，其特征在于：所述定位件包括固定设置在转座（19）上的转盘电机（28），转盘电机（28）的输出轴上连接有转盘（22），转盘（22）上旋转安装有连杆（21），连杆（21）的一端与支撑滑块（20）旋转连接；在连接杆（1701）上旋转安装有连接轴（24），连接轴（24）的两端分别连接有齿轮一（23）和齿轮二（25），齿轮一（23）与转座（19）构成齿轮副；在连接杆（1701）上滑动安装有两个固定板（26），用于夹持固定连接轴（24），固定板（26）与连接杆（1701）之间连接有提供弹力的固定板弹簧（27）；固定板（26）的一端为斜面端，在底座（1）的顶部设置有驱动件，用于驱动两个定位件上的转座（19）转动，以调节法兰的角度。

4.根据权利要求3所述的一种不锈钢法兰制品辅助装配装置，其特征在于：所述驱动件包括固定设置在底座（1）顶部的安装杆（5），安装杆（5）的一端上设置有调节电机（30），调节电机（30）的输出轴上连接有调节齿轮（29），且在安装杆（5）的伸缩杆上旋转安装有转筒（33），转筒（33）的一端连接有转筒齿轮（34），转筒齿轮（34）与调节齿轮（29）构成齿轮副；在转筒（33）上滑动安装有转杆（36），转杆（36）的两端分别连接有啮合齿轮（35），当啮合齿轮（35）分别与两个定位件上的齿轮二（25）啮合时，在齿轮传动下，以驱动转座（19）转动。

5.根据权利要求4所述的一种不锈钢法兰制品辅助装配装置，其特征在于：所述安装杆（5）的伸缩杆上还设置有换位电缸（31），换位电缸（31）的伸缩杆上连接有推环（37），推环（37）与啮合齿轮（35）旋转连接，以控制啮合齿轮（35）滑动；且在推环（37）的侧面固定连接有挤压板（32），通过挤压板（32）推动固定板（26）的斜面端，以使固定板（26）滑动。

6.根据权利要求1所述的一种不锈钢法兰制品辅助装配装置，其特征在于：所述装配件包括固定设置在底座（1）一侧的预备电机（10），以及旋转设置在底座（1）一侧的预备转轴（9），预备电机（10）用于驱动预备转轴（9）；预备盘一（7）和预备盘二（8）分别连接在预备转轴（9）的两端；预备盘一（7）和预备盘二（8）上设置有电磁吸附孔位，以将连接紧固件吸附固定。

7.根据权利要求1所述的一种不锈钢法兰制品辅助装配装置，其特征在于：所述安装件一包括固定设置在底座（1）一侧的安装电缸一（11），安装电缸一（11）的伸缩杆上设置有安装电缸二（12），安装电缸二（12）的伸缩杆上设置有装配转动电机（13），装配转动电机（13）的输出轴上有吸附夹持连接紧固件的套筒；安装件二包括设置在底座（1）一侧的安装电缸四（14），安装电缸四（14）的伸缩杆上设置有安装电缸五（15），安装电缸五（15）的伸缩杆上设置有用于吸附夹持连接紧固件的吸附夹持套筒（16）。

8.根据权利要求1所述的一种不锈钢法兰制品辅助装配装置，其特征在于：所述校正件包括设置在校正滑筒（42）内部的推动电机（43），推动电机（43）的输出轴上连接有推动转轴（44），推动转轴（44）上固定连接有推动弧板（45），校正杆（46）的球形端通过推动弧板（45）推动，以进行径向移动；校正杆（46）上套有提供弹力的复位弹簧（47）。