CN211867064U - 一种大直径薄壁件装配工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大直径薄壁件装配工装，包括地下升降部分、地上升降部分、地上支撑运动部分；地下升降部分包括升降平台、通用夹具、过渡装配支架、压板、地沟；地上升降部分包括电机、蜗轮蜗杆减速器、丝杠、导向杆、螺母升降台、压载脱出机构；地上支撑运动部分包括A型架、爬梯、导轨、滑轮；地下升降部分运动时能够将大直径薄壁件的上表面从地面下降至地下，电机运动时能通过蜗轮蜗杆减速器带动螺母升降台在丝杠和导向杆上运动，从而驱动压载脱出机构与待装配工件一起在大直径薄壁件内部相对运动，将待装配工件填入大直径薄壁件内部。本装置解决了现有工装需多次找正、不能一次性装配到位、要求安装场地空间高度过高的问题。

Description

一种大直径薄壁件装配工装

技术领域

本实用新型涉及装配工装技术领域，尤其涉及一种大直径薄壁件装配工装。

背景技术

大直径(直径大于1米)、大高度(高度大于2米)薄壁件在工业生产中具有特殊的应用范围，大直径薄壁件在生产中需要向其内部装配圆筒形、外直径仅比薄壁件略小的木质待装配件，由于薄壁件尺寸大、圆度不十分规则，装配过程中如何装配力方向倾斜过大，待装配件可能会涨破薄壁件的外壁，并且由于大直径薄壁件的高度也较高，当采用垂直装配方法时，要求的装配场地的高度超过4米。目前在装配过程中主要采用地面、人工找正的装配方式，存在装配效率低、工序耗时长的问题，无法满足批量工业化生产的需求。

目前的薄壁件装配方法，如中国专利文献库公开的《适用于薄壁件轴和端面装夹的夹具》(授权专利号：ZL201610773512.0)、《轴向与内压复合载荷作用下薄管专用夹具》(授权专利号：ZL201510934217.4)，均针对薄壁件的特点进行了专门的装配工装设计，并取得了较好的效果。但对本实用新型涉及的大直径、大高度薄壁件而言，上述公开的装配工装更适用于相对小直径的薄壁件，因此亟需发展一种针对大直径薄壁件的装配工装。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中针对大直径、大高度薄壁件装配过程中主要采用地面、人工找正的装配方式，存在装配效率低、工序耗时长的问题，无法满足批量工业化生产的需求。本实用新型提供了解决上述问题的一种大直径薄壁件装配工装。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种大直径薄壁件装配工装，包括地下升降部分、地上升降部分和地上支撑运动部分；所述地上升降部分设于所述地下升降部分之上，所述地上支撑运动部分用于支撑与配合所述地上升降部分；所述地上升降部分包括驱动机构、压载脱出机构；

所述地下升降部分运动时能够将大直径薄壁件的上表面从地面下降至地下，所述地上升降部分通过驱动机构驱动压载脱出机构与待装配工件一起在大直径薄壁件内部相对运动，将待装配工件填入大直径薄壁件内部。

优选地，所述地上升降部分还包括蜗轮蜗杆减速器、丝杠、导向杆、螺母升降台，所述驱动机构采用电机，所述电机与丝杠通过蜗轮蜗杆减速器连接，即(所述电机与蜗轮蜗杆减速器连接，蜗轮蜗杆减速器与丝杠连接)，丝杠、导向杆套在螺母升降台上，螺母升降台可沿丝杠上下运动，压载脱出机构固定连接在螺母升降台上。其中，所述电机与丝杠通过蜗轮蜗杆减速器连接，蜗轮蜗杆减速器在增大了电机输出扭矩的同时，还能通过自身的自锁特性在突发断电时确保起吊的重物不会突然坠落，确保机构的安全性。

优选地，所述螺母升降台与丝杠通过滚珠丝杠副连接，滚珠丝杠副为内循环浮动式，螺纹升角5.91度，螺纹摩擦力矩126.60NM，能够确保足够的动力提升木质待装配工件。

优选地，所述压载脱出机构具有四个突触，其突触下端面与待装配工件上端面接触；具体地，其突触下端面与内填木料上端内壁预装的装配工装接触，压载物的四个突触面积是内填木料装配工装面积的1.5倍以上，可有效提高装配过程中实现两者接触的成功率。当出现待装配工件圆度超差，需将待装配工件退出薄壁件校圆后重新装配的情况时，直接将压载脱出机构旋转30～60度角即可使其错开内填木料内部的装配工装，进入内填木料内部；接下来，将压载脱出机构回旋30～60度角，使其上端面与内填木料上端内壁预装的装配工装的下端面接触；最后，A型架吊装机构起吊，即可将内填木料从薄壁工件内部完全脱出。

优选地，所述螺母升降台与压载脱出机构通过球面滑动轴承连接，由于装配过程中，存在待装配工件与大直径薄壁件垂直轴线相对偏移的情况，如果压载脱出机构与螺母升降台之间采用刚性连接，虽然结构相对较为简单，但由于不具有补偿被连接两轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能，因此适用范围较小。本实用新型优选采用球面滑动轴承的连接方式，既能传递压载力，也能补偿安装过程中的同轴度偏差，提高了装配过程中对正找中的工作效率。

优选地，所述球面滑动轴承包括外环和内环，所述外环和内环之间为滑动接触面，所述外环侧部靠近内环处设有密封环，所述内环内侧壁设有润滑槽；还包括润滑孔，所述润滑孔贯穿所述外环和内环。

优选地，所述地上支撑运动部分包括A型架、爬梯、导轨、滑轮，所述丝杠和导向杆均固定在A型架的内侧，爬梯固定在A型架外侧上部，滑轮安装于A型架的底部并可沿导轨前后移动，A型架通过滑轮在导轨上移动。

所述的A型架通过滑轮在导轨上移动，导轨设计为埋入地下，导轨上端与地面基本保持平齐，以保证在不进行装配作业时，不影响其他工作的进行。采用带有自锁功能的滑轮，当需要静止在某一位置开始进行装配作业时，必须将滑轮进行自锁，以防止意外滑动造成危害，也有利于保证装配精度。A型支架具有两个斜梁和两个横梁，采用焊接方式连接。

优选地，所述地下升降部分包括升降平台、通用夹具、过渡装配支架、压板、地沟，所述升降平台固定在地沟的底部，压板固定安装在地沟的顶部且固定位置可调节，通用夹具安装于升降平台的上表面上并可沿滑槽前后移动；

装配过程中大直径薄壁件位于升降平台的上表面并被通用夹具夹紧固定，待装配工件被填入大直径薄壁件的下半部时压载脱出机构通过过渡装配支架持续向待装配工件施压，解决了地上升降部分行程不足以直接下探至大直径薄壁件底部的问题。

优选地，所述升降平台为剪叉式结构，剪叉式升降结构具有结构紧凑、承载量大、噪声小、行程大、落下后自身高度小等特点，采用液压系统作为动力源，可承受的载荷范围较大，能够适应不同直径尺寸、高度薄壁件的重量需求。

优选地，所述升降平台包括工作台、剪叉臂、液压缸和底座，所述底座上设有剪叉臂，剪叉臂顶部设有工作台；所述剪叉臂上设置液压缸，液压缸带动剪叉臂上下运动。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种大直径薄壁件装配工装，包括地下升降部分、地上升降部分、地上支撑运动部分，地下升降部分运动时能够将大直径薄壁件的上表面从地面下降至地下，地上升降部分的电机运动时能通过蜗轮蜗杆减速器带动螺母升降台在丝杠和导向杆上运动，从而驱动压载脱出机构与待装配工件一起在大直径薄壁件内部相对运动，将待装配工件填入大直径薄壁件内部；

2、本实用新型一种大直径薄壁件装配工装，解决了现有工装需多次找正、不能一次性装配到位、要求安装场地空间高度过高的问题；本装配工装应用于装配大直径薄壁件时高效、安全、易调整，避免人工装配受力不均胀破大直径薄壁件的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一种大直径薄壁装配工装结构示意图。

图2为本实用新型的地下升降部分的升降平台的结构示意图。

图3为本实用新型的压载脱出机构用于压入和脱出工件的示意图。

图4为本实用新型的压载脱出机构与螺母升降台连接用的球面滑动轴承结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-蜗轮蜗杆减速器，2-丝杠，3-导向杆，4-A型架，5-螺母升降台，6-压载脱出机构，7-过渡装配支架，8-导轨，9-升降平台，10-电机，11-爬梯，12-压板，13-滑轮，14-通用夹具，15-地沟，16-大直径薄壁件，17-待装配工件，18-外环，19-滑动接触面，20-密封环，21-内环，22-润滑孔，23-润滑槽，24-剪叉臂，25-液压缸，26-底座，27-工作台。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1至图4所示，本实用新型一种大直径薄壁件装配工装，包括地下升降部分、地上升降部分和地上支撑运动部分；所述地上升降部分设于所述地下升降部分之上，所述地上支撑运动部分用于支撑与配合所述地上升降部分；所述地上升降部分包括驱动机构、压载脱出机构6；

所述地下升降部分运动时能够将大直径薄壁件16的上表面从地面下降至地下，所述地上升降部分通过驱动机构驱动压载脱出机构6与待装配工件17一起在大直径薄壁件16内部相对运动，将待装配工件17填入大直径薄壁件16内部。

本实施例中，所述地上升降部分还包括蜗轮蜗杆减速器1、丝杠2、导向杆3、螺母升降台5，所述驱动机构采用电机10，所述电机10与丝杠2通过蜗轮蜗杆减速器1连接，即(所述电机10与蜗轮蜗杆减速器1连接，蜗轮蜗杆减速器1与丝杠2连接)，丝杠2、导向杆3套在螺母升降台5上，螺母升降台5可沿丝杠2上下运动，压载脱出机构6固定连接在螺母升降台5上。其中，所述电机10与丝杠2通过蜗轮蜗杆减速器1连接，蜗轮蜗杆减速器1在增大了电机10输出扭矩的同时，还能通过自身的自锁特性在突发断电时确保起吊的重物不会突然坠落，确保机构的安全性。

作为进一步优选方案，所述螺母升降台5与丝杠2通过滚珠丝杠副连接，滚珠丝杠副为内循环浮动式，螺纹升角5.91度，螺纹摩擦力矩126.60NM，能够确保足够的动力提升木质待装配工件。

作为进一步优选方案，如图3所示，所述压载脱出机构6具有四个突触，其突触下端面与待装配工件17上端面接触；具体地，其突触下端面与内填木料上端内壁预装的装配工装接触，压载物的四个突触面积是内填木料装配工装面积的1.5倍以上，可有效提高装配过程中实现两者接触的成功率。当出现待装配工件17圆度超差，需将待装配工件17退出薄壁件校圆后重新装配的情况时，直接将压载脱出机构6旋转30～60度角即可使其错开内填木料内部的装配工装，进入内填木料内部；接下来，将压载脱出机构6回旋30～60度角，使其上端面与内填木料上端内壁预装的装配工装的下端面接触；最后，A型架4吊装机构起吊，即可将内填木料从薄壁工件内部完全脱出。

作为进一步优选方案，所述螺母升降台5与压载脱出机构6通过球面滑动轴承连接，由于装配过程中，存在待装配工件17与大直径薄壁件16垂直轴线相对偏移的情况，如果压载脱出机构6与螺母升降台5之间采用刚性连接，虽然结构相对较为简单，但由于不具有补偿被连接两轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能，因此适用范围较小。本实用新型优选采用球面滑动轴承的连接方式，既能传递压载力，也能补偿安装过程中的同轴度偏差，提高了装配过程中对正找中的工作效率。

作为进一步优选方案，如图4所示，所述球面滑动轴承包括外环18和内环21，所述外环18和内环21之间为滑动接触面19，所述外环18侧部靠近内环21处设有密封环20，所述内环21内侧壁设有润滑槽23；还包括润滑孔22，所述润滑孔22贯穿所述外环18和内环21。

本实施例中，所述地上支撑运动部分包括A型架4、爬梯11、导轨8、滑轮13，所述丝杠2和导向杆3均固定在A型架4的内侧，爬梯11固定在A型架4外侧上部，滑轮13安装于A型架4的底部并可沿导轨8前后移动，A型架4通过滑轮13在导轨8上移动。

所述的A型架4通过滑轮13在导轨8上移动，导轨8设计为埋入地下，导轨8上端与地面基本保持平齐，以保证在不进行装配作业时，不影响其他工作的进行。采用带有自锁功能的滑轮13，当需要静止在某一位置开始进行装配作业时，必须将滑轮13进行自锁，以防止意外滑动造成危害，也有利于保证装配精度。A型支架具有两个斜梁和两个横梁，采用焊接方式连接。

本实施例中，所述地下升降部分包括升降平台9、通用夹具14、过渡装配支架7、压板12、地沟15，所述升降平台9固定在地沟15的底部，压板12固定安装在地沟15的顶部且固定位置可调节，通用夹具14安装于升降平台9的上表面上并可沿滑槽前后移动；

装配过程中大直径薄壁件16位于升降平台9的上表面并被通用夹具14夹紧固定，待装配工件17被填入大直径薄壁件16的下半部时压载脱出机构6通过过渡装配支架7持续向待装配工件17施压，解决了地上升降部分行程不足以直接下探至大直径薄壁件16底部的问题。

作为进一步优选方案，所述升降平台9为剪叉式结构，剪叉式升降结构具有结构紧凑、承载量大、噪声小、行程大、落下后自身高度小等特点，采用液压系统作为动力源，可承受的载荷范围较大，能够适应不同直径尺寸、高度薄壁件的重量需求。

作为进一步优选方案，如图2所示，所述升降平台9包括工作台27、剪叉臂24、液压缸25和底座26，所述底座26上设有剪叉臂24，剪叉臂24顶部设有工作台27；所述剪叉臂24上设置液压缸25，液压缸25带动剪叉臂24上下运动。

工作原理是：基于现有技术中针对大直径、大高度薄壁件装配过程中主要采用地面、人工找正的装配方式，存在装配效率低、工序耗时长的问题，无法满足批量工业化生产的需求。本实用新型采用上述方案设计了一种大直径薄壁件装配工装，包括地下升降部分、地上升降部分、地上支撑运动部分；地下升降部分包括升降平台9、通用夹具14、过渡装配支架7、压板12、地沟15；地上升降部分包括电机10、蜗轮蜗杆减速器1、丝杠2、导向杆3、螺母升降台5、压载脱出机构6；地上支撑运动部分包括A型架4、爬梯11、导轨8、滑轮13；地下升降部分运动时能够将大直径薄壁件16的上表面从地面下降至地下，地上升降部分的电机10运动时能通过蜗轮蜗杆减速器1带动螺母升降台5在丝杠2和导向杆3上运动，从而驱动压载脱出机构6与待装配工件17一起在大直径薄壁件16内部相对运动，将待装配工件17填入大直径薄壁件16内部。本实用新型解决了现有工装需多次找正、不能一次性装配到位、要求安装场地空间高度过高的问题。

使用时：首先，升降平台9的工作台27升至与地面平齐，采用天车将大直径薄壁件16吊放至升降平台9的工作台27上，采用通用夹具14沿工作台27表面预留的滑槽滑动至于大直径薄壁件16外表面接触，锁紧通用夹具14，升降平台9下降至地沟15底部，盖上并固定压板12；其次，推动A型架4沿导轨8运动至地沟15中大直径薄壁件16的正上方，放下滑轮13的自锁装置，操作螺母升降台5上升至适当高度，在压载脱出机构6上吊挂待装配工件17；然后，操作螺母升降台5下降的同时，压载脱出机构6吊挂待装配工件17进入大直径薄壁件16内腔，通过调整压载脱出机构6与螺母升降台5之间的球面滑动轴承使待装配工件17与大直径薄壁件16基本同心，操作螺母升降台5下降至待装配工件17完全进入大直径薄壁件16内腔。再者，由于大直径薄壁件16的高度在2米以上，压载脱出机构6无法完全将待装配工件17压入底部，此时需操作螺母升降台5上升至适合高度，将过渡装配支架7放入大直径薄壁件16的内腔，然后操作螺母升降台5下降，直至间接通过过渡装配支架7将待装配工件17完全压入大直径薄壁件16底部。最后，装配完成后，操作螺母升降台5带着压载脱出机构6上升至最高点，推动A型架4沿导轨8运动至地沟15旁，放下滑轮13的自锁装置确保A型架4固定不动。操作升降平台9上升至工作台27与地面基本平齐，将多个压板12固定在地沟15上边缘以封堵地沟口，确保无装配作业时人员不会意外跌落地沟。

另外，如装配过程中发现待装配工件17圆度较差需要脱出重新校正时，可通过调整压载脱出机构6与螺母升降台5之间的球面滑动轴承使压载脱出机构6旋转30～60度之间，即可将压载脱出机构6探入待装配工件17下端，再使压载脱出机构6旋转30～60度之间，即可使用压载脱出机构6将尚未压入大直径薄壁件16底部的待装配工件17脱出。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，包括地下升降部分、地上升降部分和地上支撑运动部分；所述地上升降部分设于所述地下升降部分之上，所述地上支撑运动部分用于支撑与配合所述地上升降部分；所述地上升降部分包括驱动机构、压载脱出机构(6)；

所述地下升降部分运动时能够将大直径薄壁件(16)的上表面从地面下降至地下，所述地上升降部分通过驱动机构驱动压载脱出机构(6)与待装配工件(17)一起在大直径薄壁件(16)内部相对运动，将待装配工件(17)填入大直径薄壁件(16)内部。

2.根据权利要求1所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述地上升降部分还包括蜗轮蜗杆减速器(1)、丝杠(2)、导向杆(3)、螺母升降台(5)，所述驱动机构采用电机(10)，所述电机(10)与蜗轮蜗杆减速器(1)连接，蜗轮蜗杆减速器(1)与丝杠(2)连接，丝杠(2)、导向杆(3)套在螺母升降台(5)上，螺母升降台(5)可沿丝杠(2)上下运动，压载脱出机构(6)固定连接在螺母升降台(5)上。

3.根据权利要求2所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述螺母升降台(5)与丝杠(2)通过滚珠丝杠副连接。

4.根据权利要求2所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述压载脱出机构(6)设有四个突触，其突触下端面与待装配工件(17)上端面接触。

5.根据权利要求2所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述螺母升降台(5)与压载脱出机构(6)通过球面滑动轴承连接。

6.根据权利要求5所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述球面滑动轴承包括外环(18)和内环(21)，所述外环(18)和内环(21)之间为滑动接触面(19)，所述外环(18)侧部靠近内环(21)处设有密封环(20)，所述内环(21)内侧壁设有润滑槽(23)；还包括润滑孔(22)，所述润滑孔(22)贯穿所述外环(18)和内环(21)。

7.根据权利要求2所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述地上支撑运动部分包括A型架(4)、爬梯(11)、导轨(8)、滑轮(13)，所述丝杠(2)和导向杆(3)均固定在A型架(4)的内侧，爬梯(11)固定在A型架(4)外侧上部，滑轮(13)安装于A型架(4)的底部并可沿导轨(8)前后移动，A型架(4)通过滑轮(13)在导轨(8)上移动；所述导轨(8)埋入地下，导轨(8)上端与地面保持平齐。

8.根据权利要求1所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述地下升降部分包括升降平台(9)、通用夹具(14)、过渡装配支架(7)、压板(12)、地沟(15)，所述升降平台(9)固定在地沟(15)的底部，压板(12)固定安装在地沟(15)的顶部且固定位置可调节，通用夹具(14)安装于升降平台(9)的上表面上并可沿滑槽前后移动；

装配过程中大直径薄壁件(16)位于升降平台(9)的上表面并被通用夹具(14)夹紧固定，待装配工件(17)被填入大直径薄壁件(16)的下半部时压载脱出机构(6)通过过渡装配支架(7)持续向待装配工件施压。

9.根据权利要求8所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述升降平台(9)为剪叉式结构。

10.根据权利要求9所述的一种大直径薄壁件装配工装，其特征在于，所述升降平台(9)包括工作台(27)、剪叉臂(24)、液压缸(25)和底座(26)，所述底座(26)上设有剪叉臂(24)，剪叉臂(24)顶部设有工作台(27)；所述剪叉臂(24)上设置液压缸(25)，液压缸(25)带动剪叉臂(24)上下运动。

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