CN216326340U - 一种压销工装及压销装配系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工装设备相关技术领域，其目的是提供一种压销工装及压销装配系统，这种压销工装自动化程度高、装配效率高、精确度高、省时省力、适用于桅杆销轴安装。上述压销工装包括固定座以及设置于所述固定座上用于抓取待装配部件的抓取机构和设置于所述固定座上用于将所述待装配部件压入待装配物体并限制压入深度的下压机构。本实用新型解决了现有压销装置自动化程度较低、装配效率低、装配精度不高而且不适用于桅杆销轴装配的问题。

Description

一种压销工装及压销装配系统

技术领域

本实用新型涉及工装设备技术领域，具体涉及一种压销工装及压销装配系统。

背景技术

旋挖钻机是我国近年来引进发展的桩工机械之一，主要应用于各种高速公路、铁路桥梁的特大桥桩及其它大型建筑的特殊结构承重基础桩，是主要的桩基成孔工具。桅杆是旋挖钻机主执行机构的重要支撑和受力部件，桅杆的本体上具有多个销轴孔，目前将销轴安装到销轴孔的装配工作是由人工操作完成的，装配效率低、费时费力，而且受人为因素影响大，装配一致性不好。

现有的自动压销装置只能完成下压销轴一个动作，自动化程度较低，装配效率也不高，而且其结构不是针对桅杆而设计的，不适用于桅杆销轴的安装；此外，这种压销装置不能控制销轴的下压深度，装配精度不高。因此，现有的压销装置不能满足桅杆销轴的装配需求。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的压销装置自动化程度较低、装配效率低、装配精度不高而且不适用于桅杆销轴装配的缺陷，从而提供一种自动化程度高、装配效率高、精确度高、省时省力、适用于桅杆销轴安装的压销工装及压销装配系统。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种压销工装，包括固定座以及设置于所述固定座上用于抓取待装配部件的抓取机构和设置于所述固定座上用于将所述待装配部件压入待装配物体并限制压入深度的下压机构。

可选的，所述下压机构包括下压驱动件、设置于下压驱动件驱动部的下压执行组件和限制所述下压驱动件驱动部下压位移的压入深度限制组件。

可选的，所述下压执行组件包括传动杆和顶杆，所述传动杆和所述顶杆均与所述下压驱动件驱动部同轴设置，所述传动杆的上端与所述下压驱动件驱动部固定连接，所述传动杆的下端与所述顶杆通过调心组件连接。

可选的，所述调心组件包括与所述传动杆垂直设置的顶杆安装板，所述顶杆安装板的上表面与所述传动杆相对的位置成型有凹槽，所述传动杆的下端面为弧形面，所述凹槽的槽底为平面，所述传动杆的下端面与所述凹槽的槽底接触配合；所述传动杆的下端、所述顶杆安装板和所述顶杆的上端自上而下地通过抱箍结构连接，所述传动杆的下端与所述抱箍结构在径向上间隙配合。

可选的，所述压入深度限制组件包括两个导杆、下压限位板和至少一个限位柱，所述导杆的轴线与所述传动杆的轴线平行，所述下压限位板与所述导杆垂直设置，所述导杆穿过所述固定座，两个所述导杆的下端与所述顶杆安装板固定连接且连接位置相对于所述传动杆对称，两个所述导杆的上端与所述下压限位板固定连接，所述限位柱设置在所述固定座的上表面，所述限位柱的上端适于与所述下压限位板的下表面相抵接。

可选的，所述抓取机构包括抓取架、抓取驱动件和夹爪，所述抓取架的上端与所述固定座固定连接，所述抓取架的下端设置所述抓取驱动件，抓取驱动件驱动部连接并驱动所述夹爪。

可选的，还包括用于抱紧所述待装配物体的所述抱紧机构，所述抱紧机构包括两个相对于所述下压机构对称设置的抱紧子机构，所述抱紧子机构包括抱紧驱动件、固定立板和夹紧块，抱紧驱动件驱动部的轴线与下压驱动件驱动部的轴线平行，所述固定立板的上端与所述固定座固定连接，所述固定立板的下端通过连杆组件与所述夹紧块连接。

可选的，所述固定立板的下端包括两个相互平行的固定分板；所述连杆组件包括两个与所述固定分板平行设置的连接臂板，两个所述连接臂板分别安装在两个所述固定分板的外侧并且所述连接臂板和所述固定分板通过第一转轴铰接，两个所述固定分板与所述抱紧驱动件驱动部通过第二转轴铰接，两个所述连接臂板的内侧还设置有两个与所述连接臂板平行设置的连板，两个所述连接臂板和两个所述连板的一端通过第三转轴铰接，两个所述连板的另一端与所述夹紧块的夹紧臂下部通过第四转轴铰接，且所述第四转轴的两端与所述连接臂板的内侧固定连接；所述夹紧臂上部与两个所述固定分板通过第五转轴铰接，所述第五转轴的两端与所述连接臂板的内侧固定连接。

可选的，所述固定座上设置有换枪盘。

一种压销装配系统，包括机器人和上述的压销工装，所述压销工装由所述机器人控制。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型提供的压销工装，包括抓取机构和下压机构，其中抓取机构能够抓取待装配部件，下压机构能将待装配部件压入待装配物体并能限制压入深度，上述压销工装能自动抓取待装配部件，而且能对压入深度进行限位，节省人工，提高了装配效率，自动化程度高、精确度高，特别适用于桅杆销轴安装。

(2)本实用新型提供的压销工装，其下压执行组件中传动杆的下端与顶杆通过调心组件连接，在下压待装配部件(如销轴)的工作过程中，受待装配物体(如桅杆)的位置等影响即使顶杆的轴线稍有偏离，该调心组件能够调整施力位置，使下压力的方向保持与顶杆轴线一致，保证待装配部件下压位置的准确度，确保装配精度。

(3)本实用新型提供的压销工装，还包括抱紧机构，能在下压待装配部件(如销轴)的过程中，固定住待装配物体(如桅杆)的位置，并且为下压过程提供支撑和反作用力，使装配过程更省力、装配准确度高。

(4)本实用新型提供的压销装配系统，包括机器人和压销工装，机器人控制压销工装的运行，为其提供上下、左右、前后六个自由度的运动位移，能够实现自动化装配，装配效率高、省时省力，适用于桅杆销轴安装。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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示出了本实用新型压销工装的立体示意图；

图2示出了本实用新型压销工装的正视图；

图3示出了本实用新型压销工装的局部放大图。

附图标记说明：

1-固定座，101-换枪盘，102-加强板；

201-传动杆，202-顶杆，203-顶杆安装板，204-凹槽，205-导杆，206- 下压限位板，207-限位柱，208-气液增压缸，209-抱箍架，210-第一抱箍， 211-第二抱箍；

301-抓取架，302-夹爪，303-夹紧气缸；

401-固定立板，4011-固定分板，402-夹紧块，4021-夹紧臂，403-第一转轴，404-第二转轴，405-连板，406-第三转轴，407-抱紧气缸，4071- 抱紧气缸伸缩杆；

5-销轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1-2所示，是本实用新型压销工装的优选实施例，该压销工装适用于销轴等待装配部件的抓取、移动以及将上述待装配部件下压安装到待装配物体上。

本实施例的压销工装包括固定座1以及设置于固定座1的抓取机构、下压机构和抱紧机构。

固定座1是整个压销工装的载体，整体为板状结构，其上表面具有加强板102，加强板102垂直于该上表面，用于提高固定座1的强度并为其他机构提供连接部位。为了连接如机器人等控制设备，在固定座1上还设置有控制接收端口，以实现自动化控制，在本实施例中，该控制接收端口为换枪盘101。

抓取机构用于抓取待装配部件，待装配部件通常放置于固定的放置区，抓取机构能够从该放置区抓取出待装配部件，待装配部件的种类可为一种、两种或多种，本实用新型对此不作限制。

在本实施例中，抓取机构包括抓取架301、抓取驱动件和夹爪302，抓取架301的上端与固定座1固定连接，具体的，抓取架301的上端与固定座1的下表面固定连接，抓取架301的下端设置抓取驱动件，抓取驱动件驱动部连接并驱动夹爪302。夹爪302具有两个分爪，两个分爪水平设置，在抓取驱动件的控制下，两个分爪能在水平方向上张开和合拢，实现夹紧和放开的动作。在本实施例中，抓取驱动件为夹紧气缸303，夹紧气缸303 的伸缩杆连接并驱动夹爪302。上述抓取机构结构简单、设计巧妙，能牢固的抓紧待装配部件，以为后续的下压动作提供可靠保障。

夹爪302的尺寸可根据其需要抓取的待装配部件的尺寸进行设置，使其适用于一定尺寸范围内的待装配部件(如销轴)，即本实施例的装配工装具有一定柔性化生产的能力，后期如需改造只需对相应部分设备进行改造即可，灵活方便。

下压机构用于将待装配部件压入待装配物体并限制压入深度，具体的说，下压机构能够对待装配部件施加冲击力，从而将待装配部件压入待装配物体，并且能够限制待装配部件压入待装配物体的深度，避免压入深度过大，影响装配质量。

下压机构包括下压驱动件、下压执行组件和压入深度限制组件。在本实施例中，下压驱动件采用气液增压缸208，气液增压缸208的轴向与固定座1垂直，气液增压缸208的伸缩杆为气液增压缸驱动部，该伸缩杆能够向下伸长或向上缩进。

下压执行组件设置于下压驱动件驱动部，下压执行组件包括传动杆201 和顶杆202，传动杆201和顶杆202均与下压驱动件驱动部同轴设置，即与气液增压缸208的伸缩杆同轴设置。传动杆201的上端与下压驱动件驱动部固定连接为一体，传动杆201能随气液增压缸208的伸缩杆同步向下伸长或向上缩进，传动杆201的下端与顶杆202通过调心组件连接。

调心组件用于校正下压位置，在下压待装配部件(如销轴)的工作过程中，待装配物体(如桅杆)的位置有可能存在偏差，导致顶杆在接触到待装配部件时，其轴线会稍有偏离，此时调心组件能够调整施力位置，使下压力的方向保持与顶杆轴线方向一致，保证待装配部件下压位置的准确度，确保装配精度。

如图3所示，调心组件包括与传动杆201垂直设置的顶杆安装板203，顶杆安装板203设置于固定座1的下方，顶杆安装板203的上表面与传动杆201相对的位置成型有凹槽204，传动杆201的下端面为弧形面，凹槽 204的槽底为平面，传动杆201的下端面与凹槽204的槽底接触配合。传动杆201的下端弧形面与槽底平面相接触，在顶杆轴向位置偏离、槽底位置变化时，传动杆201的下端弧形面能够调整施力位置，使下压力的方向保持与顶杆轴线方向一致，保证待装配部件下压位置的准确度，确保装配精度。

传动杆201的下端、顶杆安装板203和顶杆202的上端自上而下地通过抱箍结构连接，传动杆201的下端与抱箍结构在径向上间隙配合，从而对传动杆201的下端进行径向粗限位。抱箍结构包括抱箍架210、第一抱箍210和第二抱箍211，抱箍架210套设于传动杆201的下端并且抱箍架210 与传动杆201下端之间具有一定活动间隙，以满足调心要求。抱箍架210 的两侧分别通过第一抱箍210、第二抱箍211与顶杆安装板203、顶杆202 上端在轴向上连接为一体，顶杆202的上端具有连接凸台，第一抱箍210 和第二抱箍211卡接在该凸台上。

压入深度限制组件用于限制下压驱动件驱动部的下压位移，从而限制待装配部件压入待装配物体的深度，避免压入深度过大，影响装配质量。

压入深度限制组件包括两个导杆205、下压限位板206和至少一个限位柱207。其中，导杆205的轴线与传动杆201的轴线平行，下压限位板206 设置于固定座1的上方并与导杆205垂直设置，导杆205穿过固定座1，两个导杆205的下端与顶杆安装板203固定连接且连接位置相对于传动杆201 对称，两个导杆205的上端与下压限位板206固定连接。限位柱207设置在固定座1的上表面，限位柱207的上端适于与下压限位板206的下表面相抵接，在本实施例中，限位柱207为两个，并且相对于气液增压缸208 的伸缩杆对称设置，以保证受力平衡，限位柱207的高度与压入深度相对应。在操作过程中，导杆205随顶杆安装板203在顶杆202的带动下，进行下压、上提移动，进而下压限位板206在导杆205的带动下，进行下压、上提移动，在下压限位板206下压移动过程中，当下压限位板206的下表面接触到限位柱207的上端时，限位柱207阻止下压限位板206进一步下压移动，进而阻止导杆205、顶杆安装板203和顶杆202继续下压移动，从而实现压入深度限位。

抱紧机构用于抱紧待装配物体，方便压销工装施加下压冲击力。抱紧机构包括两个相对于下压机构对称设置的抱紧子机构，两个抱紧子机构相互配合能够将待装配物体抱紧、松开。

抱紧子机构包括抱紧驱动件、固定立板401和夹紧块402。抱紧驱动件驱动部的轴线与下压驱动件驱动部的轴线平行，在本实施例中，抱紧驱动件为抱紧气缸407，抱紧气缸407的上端与固定座1固定连接，抱紧气缸伸缩杆4071为其驱动部，抱紧气缸伸缩杆4071的轴线与传动杆201、顶杆 202的轴线平行。固定立板401的上端与固定座1固定连接，具体的说，固定立板401的上端与固定座1的下表面固定连接，固定立板401的下端通过连杆组件与夹紧块402连接。

固定立板401的下端包括两个相互平行的固定分板4011，两个固定分板4011相隔一定距离设置。连杆组件包括两个与固定分板4011平行设置的连接臂板，两个连接臂板分别安装在两个固定分板4011的外侧并且连接臂板和固定分板4011通过第一转轴403铰接，两个固定分板4011与抱紧气缸伸缩杆4071通过第二转轴404铰接，两个连接臂板的内侧还设置有两个与连接臂板平行设置的铰接板405，两个连接臂板和两个铰接板405的一端通过第三转轴406铰接，两个铰接板405的另一端与夹紧块402的夹紧臂4021下部通过第四转轴铰接，且第四转轴的两端与连接臂板的内侧固定连接；夹紧臂4021上部与两个固定分板4011通过第五转轴铰接，第五转轴的两端与连接臂板的内侧固定连接。

本实施例还提供一种压销装配系统，包括机器人和本实施例的压销工装，压销工装由机器人控制。该机器人具有控制输出端口，该控制输出端口与压销工装的控制接收端口(即换枪盘101)匹配，该控制输出端口与压销工装的控制接收端口电连接。机器人的控制指令、压销工装的反馈信号等通过该控制输出端口与控制接收端口的连接实现信号传输。该机器人能示教轨迹带动压销工装完成抓取、移动、下压、上提等动作，并且该机器人能带动压销工装在上下、左右、前后六个自由度上移动。此外，该机器人上还具有视觉定位系统，用于确定待装配部件的安装位置。

在本实施例中，该压销工装用于将销轴5冲压到桅杆的销孔内，即待装配部件为销轴5，待装配物体为桅杆。下面具体介绍一下本实施例压销工装的工作过程：

首先，在机器人的控制下，使压销工装移动到销轴放置区上方，控制夹紧气缸303使夹爪302张开，抓取一个销轴5。之后，机器人带动压销工装离开销轴放置区，利用视觉定位系统确定桅杆销孔的位置，并将销轴5 对准该销孔，此时顶杆202对准销轴5的上端。驱动抱紧气缸407，使抱紧气缸伸缩杆4071向下伸长，带动连接臂板、铰接板405和夹紧块402向内(即抱紧的方向)转动，当铰接板405的两个铰接轴(即第三转轴406和第四转轴)与第一转轴403在一条直线上时，形成抱紧位置的机械死点，此时只有抱紧气缸伸缩杆4071向上缩进才能打开此机械机构。然后，控制气液增压缸208，使其伸缩杆向下冲压施力，顶杆202作用于销轴5的上端面使其压入销孔，当下压限位板206的下表面接触到限位柱207的上端时，限位柱207阻止下压限位板206进一步下压移动，进而阻止导杆205、顶杆安装板203和顶杆202继续下压移动，从而实现压入深度限位，在本实施例中压入深度为15mm。至此，完成一个销轴的压入装配过程。

在其他实施例中，在下压驱动件的向下冲压力足够大的时候，可以不设置抱紧机构，也能完成销轴的压入，实现本实用新型的目的。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种压销工装，其特征在于：包括固定座(1)以及设置于所述固定座(1)上用于抓取待装配部件的抓取机构和设置于所述固定座(1)上用于将所述待装配部件压入待装配物体并限制压入深度的下压机构；所述下压机构包括下压驱动件、设置于下压驱动件驱动部的下压执行组件和限制所述下压驱动件驱动部下压位移的压入深度限制组件。

2.根据权利要求1所述的压销工装，其特征在于：所述下压执行组件包括传动杆(201)和顶杆(202)，所述传动杆(201)和所述顶杆(202)均与所述下压驱动件驱动部同轴设置，所述传动杆(201)的上端与所述下压驱动件驱动部固定连接，所述传动杆(201)的下端与所述顶杆(202)通过调心组件连接。

3.根据权利要求2所述的压销工装，其特征在于：所述调心组件包括与所述传动杆(201)垂直设置的顶杆安装板(203)，所述顶杆安装板(203)的上表面与所述传动杆(201)相对的位置成型有凹槽(204)，所述传动杆(201)的下端面为弧形面，所述凹槽(204)的槽底为平面，所述传动杆(201)的下端面与所述凹槽(204)的槽底接触配合；所述传动杆(201)的下端、所述顶杆安装板(203)和所述顶杆(202)的上端自上而下地通过抱箍结构连接，所述传动杆(201)的下端与所述抱箍结构在径向上间隙配合。

4.根据权利要求3所述的压销工装，其特征在于：所述压入深度限制组件包括两个导杆(205)、下压限位板(206)和至少一个限位柱(207)，所述导杆(205)的轴线与所述传动杆(201)的轴线平行，所述下压限位板(206)与所述导杆(205)垂直设置，所述导杆(205)穿过所述固定座(1)，两个所述导杆(205)的下端与所述顶杆安装板(203)固定连接且连接位置相对于所述传动杆(201)对称，两个所述导杆(205)的上端与所述下压限位板(206)固定连接，所述限位柱(207)设置在所述固定座(1)的上表面，所述限位柱(207)的上端适于与所述下压限位板(206)的下表面相抵接。

5.根据权利要求1所述的压销工装，其特征在于：所述抓取机构包括抓取架(301)、抓取驱动件和夹爪(302)，所述抓取架(301)的上端与所述固定座(1)固定连接，所述抓取架(301)的下端设置所述抓取驱动件，抓取驱动件驱动部连接并驱动所述夹爪(302)。

6.根据权利要求1-5任一所述的压销工装，其特征在于：还包括用于抱紧所述待装配物体的抱紧机构，所述抱紧机构包括两个相对于所述下压机构对称设置的抱紧子机构，所述抱紧子机构包括抱紧驱动件、固定立板(401)和夹紧块(402)，抱紧驱动件驱动部的轴线与下压驱动件驱动部的轴线平行，所述固定立板(401)的上端与所述固定座(1)固定连接，所述固定立板(401)的下端通过连杆组件与所述夹紧块(402)连接。

7.根据权利要求6所述的压销工装，其特征在于：所述固定立板(401)的下端包括两个相互平行的固定分板(4011)；所述连杆组件包括两个与所述固定分板(4011)平行设置的连接臂板，两个所述连接臂板分别安装在两个所述固定分板(4011)的外侧并且所述连接臂板和所述固定分板(4011)通过第一转轴(403)铰接，两个所述固定分板(4011)与所述抱紧驱动件驱动部通过第二转轴(404)铰接，两个所述连接臂板的内侧还设置有两个与所述连接臂板平行设置的连板(405)，两个所述连接臂板和两个所述连板(405)的一端通过第三转轴(406)铰接，两个所述连板(405)的另一端与所述夹紧块(402)的夹紧臂(4021)下部通过第四转轴铰接，且所述第四转轴的两端与所述连接臂板的内侧固定连接；所述夹紧臂(4021)上部与两个所述固定分板(4011)通过第五转轴铰接，所述第五转轴的两端与所述连接臂板的内侧固定连接。

8.根据权利要求1所述的压销工装，其特征在于：所述固定座(1)上设置有换枪盘(101)。

9.一种压销装配系统，其特征在于：包括机器人和权利要求1-8任一所述的压销工装，所述压销工装由所述机器人控制。

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