CN216264481U - 一种压缩机前盖螺钉拧紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种压缩机前盖螺钉拧紧装置，包括支撑框架、输送链、工件托盘、顶升气缸和拧紧机构，拧紧机构通过支撑框架定位在输送链上侧并与前盖螺钉一一对应；拧紧机构包括电动拧紧枪、第一万向节、伸缩传动轴、第二万向节、定位套、弹性传动轴和拧紧套筒，电动拧紧枪垂直设置在顶层支撑板上，伸缩传动轴通过第一万向节与电动拧紧枪连接，伸缩传动轴通过第二万向节与弹性传动轴连接，拧紧套筒与弹性传动轴连接。本实用新型可以实现将五颗前盖螺钉同时拧紧，具有自动化程度高、受力均匀、拧紧扭矩一致性好等优点，保证压缩机拧紧时变形量少，生产效率和产品合格率都得到有效提高。

Description

一种压缩机前盖螺钉拧紧装置

技术领域

本实用新型属于汽车空调压缩机加工技术领域，涉及一种螺钉拧紧装置，特别涉及一种用于拧紧压缩机前盖螺钉的拧紧装置。

背景技术

如图13、图14所示，压缩机壳体部分通常包括前盖72、缸体73和后盖74，前盖72、缸体73和后盖74是通过五颗前盖螺钉71，依次穿过前盖72、缸体73并与后盖74螺纹连接，拧紧五颗前盖螺钉71从而将前盖72、缸体73和后盖74密封连接形成压缩机壳体部分。

在压缩机装配工程中，压缩机的五颗前盖螺钉的拧紧扭力要求为15~17.5 N·m。通常控制扭力的方法是先用气动拧紧枪一颗一颗将前盖螺钉先预紧，再用扭力扳手依次将五颗前盖螺钉拧紧至合适的扭力16.5N·m。

该方法由于五颗前盖螺钉是一颗一颗依次拧紧的，这样会使得压缩机拧紧力受力不均匀，而存在导致压缩机泄露的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种压缩机前盖螺钉拧紧装置，本装置通过设置五组拧紧机构，可实现将五颗前盖螺钉同时拧紧，自动化程度高、拧紧扭矩一致性好、拧紧时变形量少，有效的提高了生产效率和产品合格率。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种压缩机前盖螺钉拧紧装置，包括输送链和设置在输送链上的工件托盘，待拧紧的压缩机工件定位在工件托盘上；还包括支撑框架、用于顶升工件托盘的顶升气缸和用于拧紧前盖螺钉的拧紧机构，所述拧紧机构的数量与前盖螺钉数量一致，拧紧机构通过支撑框架定位在待拧紧的压缩机工件上侧并分别与前盖螺钉一一对应；所述支撑框架包括由上向下依次水平设置的顶层支撑板、第二支撑板和底板，顶层支撑板和第二支撑板之间通过四根第一支撑柱连接，第二支撑板和底板之间通过四根第二支撑柱连接，所述输送链由第二支撑板和底板之间穿过；所述顶升气缸垂直设置在工件托盘下侧并与底板上端面固定连接，顶升气缸的伸缩杆伸出可将工件托盘顶起；所述拧紧机构包括电动拧紧枪、第一万向节、伸缩传动轴、第二万向节、定位套、弹性传动轴和拧紧套筒，电动拧紧枪垂直设置在顶层支撑板上且电动拧紧枪的输出轴穿过顶层支撑板，伸缩传动轴的上端通过第一万向节与电动拧紧枪的输出轴连接，伸缩传动轴的下端通过第二万向节与弹性传动轴连接，所述拧紧套筒与弹性传动轴远离第二万向节的一端连接；所述第二支撑板的中部设有用于将拧紧套筒的位置调整至与前盖螺钉位置对应的角度转接板，角度转接板设有与前盖螺钉数量一致的通孔，且通孔的分布位置与前盖螺钉一致，定位套与角度转接板下端面连接并延伸至第二支撑板下侧，且所述定位套分别与通孔位置对应，所述弹性传动轴穿过定位套并延伸至待拧紧的压缩机工件上侧，使得拧紧套筒与前盖螺钉一一对应。

本实用新型的进一步技术方案是：所述伸缩传动轴包括伸缩轴套和传动伸缩杆，所述传动伸缩杆外侧沿轴向环形阵列设有花键，伸缩轴套的内侧壁设有与花键对应的键槽，所述传动伸缩杆滑动定位在伸缩轴套中且花键分别与键槽配合。

本实用新型的进一步技术方案是：所述弹性传动轴包括弹性轴套、压紧弹簧、锁定销和弹性伸缩杆，所述弹性轴套沿轴向设有用于定位弹性伸缩杆的滑动腔，弹性轴套沿径向设有贯穿其外侧表面的锁定销孔，所述弹性伸缩杆靠上端的位置设有锁定销滑槽，锁定销滑槽沿径向贯穿弹性伸缩杆，弹性伸缩杆下端设有凸台，所述弹性伸缩杆定位在滑动腔中，锁定销由锁定销孔穿过弹性伸缩杆的锁定销滑槽，所述压紧弹簧套设在弹性伸缩杆外侧并位于弹性轴套和凸台之间。

本实用新型的进一步技术方案是：所述角度转接板的下侧设有用于将待拧紧的压缩机工件压紧定位在工件托盘上的下压机构，所述下压机构包括下压套筒、下压弹簧、限位销、下压杆、法兰盘和橡胶压块，所述下压套筒上端与角度转接板下端面连接，下压套筒沿径向设有贯穿其外侧表面的限位销孔，所述下压杆靠上端的位置设有限位销滑槽，限位销滑槽沿径向贯穿下压杆，法兰盘与下压杆下端连接，所述下压杆定位在下压套筒中，限位销由限位销孔穿过下压杆的限位销滑槽，所述下压弹簧套设在下压杆外侧并位于下压套筒和法兰盘之间，所述橡胶压块连接在法兰盘下侧。

本实用新型的进一步技术方案是：待拧紧的压缩机工件包括有五颗前盖螺钉，所述拧紧机构为五组。

本实用新型一种压缩机前盖螺钉拧紧装置由于采用上述结构，具有如下有益效果：本实用新型设置五组拧紧机构，并通过角度转接板与第一万向节、伸缩传动轴、第二万向节、定位套以及弹性传动轴配合，将拧紧套筒的位置调整至与前盖螺钉位置一一对应，可以实现将五颗前盖螺钉同时拧紧，并且拧紧机构的电动拧紧枪自带有扭矩检测传感器，可以实现拧紧转速控制和拧紧扭矩控制，自动化程度高，五颗前盖螺钉的拧紧扭矩一致性好；另外，五颗螺钉同时拧紧可以保证受力均匀，稳定性高，压缩机拧紧时变形量少，生产效率和产品合格率都得到有效提高。

下面结合附图和实施例对本实用新型一种压缩机前盖螺钉拧紧装置作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型一种压缩机前盖螺钉拧紧装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是本实用新型省略拧紧机构后的结构示意图；

图4是本实用新型伸缩传动轴的结构示意图；

图5是本实用新型传动伸缩杆的结构示意图；

图6是本实用新型伸缩轴套的结构示意图；

图7是本实用新型弹性传动轴的结构示意图；

图8是图7中A处的放大图；

图9是本实用新型弹性轴套的结构示意图；

图10是本实用新型弹性伸缩杆的结构示意图；

图11是本实用新型下压机构的结构示意图；

图12是本实用新型下压机构的分解结构示意图；

图13是压缩机工件的结构示意图；

图14是压缩机工件的分解结构示意图；

附图标号说明：1-支撑框架，11-顶层支撑板，12-第一支撑柱，13-第二支撑板，14-第二支撑柱，15-底板，2-拧紧机构，21-电动拧紧枪，22-第一万向节，23-伸缩传动轴，231-伸缩轴套，2311-键槽，232-传动伸缩杆，2321-花键，24-第二万向节，25-定位套，26-弹性传动轴，261-弹性轴套，2611-滑动腔，2612-锁定销孔，262-锁定销，263-压紧弹簧，264-弹性伸缩杆，2641-锁定销滑槽，2642-凸台，27-拧紧套筒，3-角度转接板，4-输送链，5-顶升气缸， 6-工件托盘，7-压缩机工件，71-前盖螺钉，72-前盖，73-缸体，74-后盖，8-下压机构，81-下压套筒，811-限位销孔，82-限位销，83-下压弹簧，84-下压杆，841-限位销滑槽，85-法兰盘，86-橡胶压块。

具体实施方式

如图1至图12所示，本实用新型一种压缩机前盖螺钉拧紧装置，包括支撑框架1、输送链4、设置在输送链4上的工件托盘6、用于顶升工件托盘6的顶升气缸5和用于拧紧前盖螺钉71的拧紧机构2，待拧紧的压缩机工件7定位在工件托盘6上，拧紧机构2的数量与前盖螺钉71数量一致，拧紧机构2通过支撑框架1定位在待拧紧的压缩机工件7上侧并分别与前盖螺钉71一一对应。在本实施例中，待拧紧的压缩机工件7包括有五颗前盖螺钉71，所述拧紧机构2为五组。

本实用新型的支撑框架1包括由上向下依次水平设置的顶层支撑板11、第二支撑板13和底板15，顶层支撑板11和第二支撑板13之间通过四根第一支撑柱12连接，第二支撑板13和底板15之间通过四根第二支撑柱14连接，所述输送链4由第二支撑板13和底板15之间穿过；所述顶升气缸5垂直设置在工件托盘6下侧并与底板15上端面固定连接，顶升气缸5的伸缩杆伸出可将工件托盘6顶起。

本实用新型的拧紧机构2包括电动拧紧枪21、第一万向节22、伸缩传动轴23、第二万向节24、定位套25、弹性传动轴26和拧紧套筒27，电动拧紧枪21垂直设置在顶层支撑板11上且电动拧紧枪21的输出轴穿过顶层支撑板11，伸缩传动轴23的上端通过第一万向节22与电动拧紧枪21的输出轴连接，伸缩传动轴23的下端通过第二万向节24与弹性传动轴26连接，所述拧紧套筒27与弹性传动轴26远离第二万向节24的一端连接；所述第二支撑板13的中部设有用于将拧紧套筒27的位置调整至与前盖螺钉71位置对应的角度转接板3，角度转接板3设有与前盖螺钉71数量一致的通孔，且通孔的分布位置与前盖螺钉71一致，定位套25与角度转接板3下端面连接并延伸至第二支撑板13下侧，且所述定位套25分别与通孔位置对应，所述弹性传动轴26穿过定位套25并延伸至待拧紧的压缩机工件7上侧，使得拧紧套筒27与前盖螺钉71一一对应。

如图4至图6所示，所述伸缩传动轴23包括伸缩轴套231和传动伸缩杆232，所述传动伸缩杆232外侧沿轴向环形阵列设有花键2321，伸缩轴套231的内侧壁设有与花键2321对应的键槽2311，所述传动伸缩杆232滑动定位在伸缩轴套231中且花键2321分别与键槽2311配合，使得传动伸缩杆232能随着伸缩轴套231同步转动，并且传动伸缩杆232还能在伸缩轴套231中沿轴向滑动。

如图7至图10所示，所述弹性传动轴26包括弹性轴套261、压紧弹簧263、锁定销262和弹性伸缩杆264，所述弹性轴套261沿轴向设有用于定位弹性伸缩杆264的滑动腔2611，弹性轴套261沿径向设有贯穿其外侧表面的锁定销孔2612，所述弹性伸缩杆264靠上端的位置设有锁定销滑槽2641，锁定销滑槽2641沿径向贯穿弹性伸缩杆264，弹性伸缩杆264下端设有凸台2642，所述弹性伸缩杆264定位在滑动腔2611中，锁定销262由锁定销孔2612穿过弹性伸缩杆264的锁定销滑槽2641，通过锁定销262和锁定销滑槽2641配合，使得弹性伸缩杆264可在弹性轴套261中上下滑动而不会从弹性轴套261中脱落，并且当弹性轴套261转动时弹性伸缩杆264还可随着弹性轴套261同步转动；所述压紧弹簧263套设在弹性伸缩杆264外侧并位于弹性轴套261和凸台2642之间。当顶升气缸5的伸缩杆伸出将工件托盘6顶起时，弹性传动轴26下端的拧紧套筒27分别抵压在对应的前盖螺钉71上并与前盖螺钉71的头部配合。

另外，本实用新型的角度转接板3下侧还设有用于将待拧紧的压缩机工件7压紧定位在工件托盘6上的下压机构8，如图11、图12所示，所述下压机构8包括下压套筒81、下压弹簧83、限位销82、下压杆84、法兰盘85和橡胶压块86，所述下压套筒81上端与角度转接板3下端面连接，下压套筒81沿径向设有贯穿其外侧表面的限位销孔811，所述下压杆84靠上端的位置设有限位销滑槽841，限位销滑槽841沿径向贯穿下压杆84，法兰盘85与下压杆84下端连接，所述下压杆84定位在下压套筒81中，限位销82由限位销孔811穿过下压杆84的限位销滑槽841，通过限位销82和限位销滑槽841配合，使得下压杆84可在下压套筒81中上下滑动而不会从下压套筒81中脱落；所述下压弹簧83套设在下压杆84外侧并位于下压套筒81和法兰盘85之间，所述橡胶压块86连接在法兰盘85下侧。当顶升气缸5的伸缩杆伸出将工件托盘6顶起时，压缩机工件7的主轴与橡胶压块86配合，下压杆84在下压弹簧83的作用下将压缩机工件7压紧定位在工件托盘6上，确保拧紧机构2在拧紧前盖螺钉71时压缩机工件7不会晃动。

值得一提的是，在本实施例中的电动拧紧枪21为现有技术，通过市场化采购获得，且其内含扭矩检测传感器和角度检测传感器，能检测当前扭矩值和转动角度，并将该扭矩值和转动角度反馈至工控计算机。

本实用新型设置五组拧紧机构2，并通过角度转接板3与第一万向节22、伸缩传动轴23、第二万向节24、定位套25以及弹性传动轴26配合，将拧紧套筒27的位置调整至与前盖螺钉71位置一一对应，可以实现将五颗前盖螺钉71同时拧紧，并且拧紧机构2的电动拧紧枪21自带有扭矩检测传感器，可以实现拧紧转速控制和拧紧扭矩控制，自动化程度高，五颗前盖螺钉的拧紧扭矩一致性好；另外，五颗螺钉同时拧紧可以保证受力均匀，稳定性高，压缩机拧紧时变形量少，生产效率和产品合格率都得到有效提高。

本实用新型还提供一种压缩机前盖螺钉拧紧方法，包括如下步骤：

S1、输送链4将定位在工件托盘6上待拧紧的压缩机工件7输送至拧紧工位时，输送链4停止运行；

S2、工件托盘6下方的顶升气缸5将工件托盘6顶起，使得下压机构8与压缩机工件7的主轴配合，并将压缩机工件7压紧定位在工件托盘6上，五组拧紧机构2的拧紧套筒27分别抵压在对应的前盖螺钉71上；

S3、五把电动拧紧枪21同时以20rpm的转速逆时针转动180°，使得拧紧套筒27分别与对应的前盖螺钉71的头部矫正配合，即前盖螺钉71的头部分别位于对应的拧紧套筒27内；

S4、五把电动拧紧枪21以150rpm的转速顺时针转动同时拧紧五颗前盖螺钉71，待五颗前盖螺钉71的拧紧扭矩都达到12N•m时，五把电动拧紧枪21再以50rpm的转速顺时针转动将前盖螺钉71的拧紧扭矩预紧至14N•m；

S5、五把电动拧紧枪21以50rpm的转速逆时针转动360°拧松五颗前盖螺钉71后，再以30rpm的转速顺时针转动将五颗前盖螺钉71的拧紧扭矩拧紧至16.2N•m；由于在加工前盖螺钉或螺纹孔时，其表面会存在铁屑杂质，在拧紧螺钉的过程中由于相互配合的螺钉或螺纹孔会受杂质的影响产生假扭矩，因此在本操作步骤中，通过逆时针拧松前盖螺钉后再重新拧紧，以此来消除螺纹表面的铁屑杂质对扭矩的影响，使得螺钉拧紧的扭力更加精确；

S6、待五颗前盖螺钉71的拧紧扭矩都达到16.2N·m时，电动拧紧枪21的转速下降到5rpm，顺时针转动将五颗前盖螺钉71的拧紧扭矩拧紧至16.5N·m；同时，五把电动拧紧枪21分别记录对应的前盖螺钉71的拧紧扭矩由16.2N·m拧紧至16.5N·m的过程中该前盖螺钉71的拧紧角度，当五颗前盖螺钉71中有任意一颗前盖螺钉71的拧紧角度大于70°时，则判定当前的压缩机前盖螺钉拧紧不合格，反之则为合格；

S7、五把电动拧紧枪21以5rpm的转速逆时针转动，当扭矩达到3N·m时电动拧紧枪21停止转动，使得拧紧套筒27回位；

S8、顶升气缸5下降，拧紧完毕的压缩机工件7随着工件托盘6回到输送链4上继续往下一个工位流转。

本实用新型一种压缩机前盖螺钉拧紧方法，在将前盖螺钉拧紧到最终扭矩值时，增加一个螺钉拧紧角度检测来监控产品是否合格，当任意一个螺钉拧紧角度大于70°时，判定为该产品不合格，需返工处理，起到了双保险的作用，更好的提高了产品的合格率。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种压缩机前盖螺钉拧紧装置，包括输送链（4）和设置在输送链（4）上的工件托盘（6），待拧紧的压缩机工件（7）定位在工件托盘（6）上；其特征在于：还包括支撑框架（1）、用于顶升工件托盘（6）的顶升气缸（5）和用于拧紧前盖螺钉（71）的拧紧机构（2），所述拧紧机构（2）的数量与前盖螺钉（71）数量一致，拧紧机构（2）通过支撑框架（1）定位在待拧紧的压缩机工件（7）上侧并分别与前盖螺钉（71）一一对应；所述支撑框架（1）包括由上向下依次水平设置的顶层支撑板（11）、第二支撑板（13）和底板（15），顶层支撑板（11）和第二支撑板（13）之间通过四根第一支撑柱（12）连接，第二支撑板（13）和底板（15）之间通过四根第二支撑柱（14）连接，所述输送链（4）由第二支撑板（13）和底板（15）之间穿过；所述顶升气缸（5）垂直设置在工件托盘（6）下侧并与底板（15）上端面固定连接，顶升气缸（5）的伸缩杆伸出可将工件托盘（6）顶起；所述拧紧机构（2）包括电动拧紧枪（21）、第一万向节（22）、伸缩传动轴（23）、第二万向节（24）、定位套（25）、弹性传动轴（26）和拧紧套筒（27），电动拧紧枪（21）垂直设置在顶层支撑板（11）上且电动拧紧枪（21）的输出轴穿过顶层支撑板（11），伸缩传动轴（23）的上端通过第一万向节（22）与电动拧紧枪（21）的输出轴连接，伸缩传动轴（23）的下端通过第二万向节（24）与弹性传动轴（26）连接，所述拧紧套筒（27）与弹性传动轴（26）远离第二万向节（24）的一端连接；所述第二支撑板（13）的中部设有用于将拧紧套筒（27）的位置调整至与前盖螺钉（71）位置对应的角度转接板（3），角度转接板（3）设有与前盖螺钉（71）数量一致的通孔，且通孔的分布位置与前盖螺钉（71）一致，定位套（25）与角度转接板（3）下端面连接并延伸至第二支撑板（13）下侧，且所述定位套（25）分别与通孔位置对应，所述弹性传动轴（26）穿过定位套（25）并延伸至待拧紧的压缩机工件（7）上侧，使得拧紧套筒（27）与前盖螺钉（71）一一对应。

2.根据权利要求1所述的一种压缩机前盖螺钉拧紧装置，其特征在于，所述伸缩传动轴（23）包括伸缩轴套（231）和传动伸缩杆（232），所述传动伸缩杆（232）外侧沿轴向环形阵列设有花键（2321），伸缩轴套（231）的内侧壁设有与花键（2321）对应的键槽（2311），所述传动伸缩杆（232）滑动定位在伸缩轴套（231）中且花键（2321）分别与键槽（2311）配合。

3.根据权利要求1所述的一种压缩机前盖螺钉拧紧装置，其特征在于，所述弹性传动轴（26）包括弹性轴套（261）、压紧弹簧（263）、锁定销（262）和弹性伸缩杆（264），所述弹性轴套（261）沿轴向设有用于定位弹性伸缩杆（264）的滑动腔（2611），弹性轴套（261）沿径向设有贯穿其外侧表面的锁定销孔（2612），所述弹性伸缩杆（264）靠上端的位置设有锁定销滑槽（2641），锁定销滑槽（2641）沿径向贯穿弹性伸缩杆（264），弹性伸缩杆（264）下端设有凸台（2642），所述弹性伸缩杆（264）定位在滑动腔（2611）中，锁定销（262）由锁定销孔（2612）穿过弹性伸缩杆（264）的锁定销滑槽（2641），所述压紧弹簧（263）套设在弹性伸缩杆（264）外侧并位于弹性轴套（261）和凸台（2642）之间。

4.根据权利要求1所述的一种压缩机前盖螺钉拧紧装置，其特征在于，所述角度转接板（3）的下侧设有用于将待拧紧的压缩机工件（7）压紧定位在工件托盘（6）上的下压机构（8），所述下压机构（8）包括下压套筒（81）、下压弹簧（83）、限位销（82）、下压杆（84）、法兰盘（85）和橡胶压块（86），所述下压套筒（81）上端与角度转接板（3）下端面连接，下压套筒（81）沿径向设有贯穿其外侧表面的限位销孔（811），所述下压杆（84）靠上端的位置设有限位销滑槽（841），限位销滑槽（841）沿径向贯穿下压杆（84），法兰盘（85）与下压杆（84）下端连接，所述下压杆（84）定位在下压套筒（81）中，限位销（82）由限位销孔（811）穿过下压杆（84）的限位销滑槽（841），所述下压弹簧（83）套设在下压杆（84）外侧并位于下压套筒（81）和法兰盘（85）之间，所述橡胶压块（86）连接在法兰盘（85）下侧。

5.根据权利要求1所述的一种压缩机前盖螺钉拧紧装置，其特征在于，待拧紧的压缩机工件（7）包括有五颗前盖螺钉（71），所述拧紧机构（2）为五组。

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