CN216634209U - 千斤顶导向套拧紧机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种千斤顶导向套拧紧机,适用于活塞杆组与缸筒合装完成的千斤顶,所述缸筒的头部设置有与导向套相适配的内螺纹,缸筒的尾部设置有销孔耳,且所述导向套的法兰外缘上设置有凹槽,所述拧紧机的操作台上设置有:夹紧机构,具有用于夹持缸筒的夹爪;止转机构,设置在所述夹紧机构的一侧,具有用于夹持所述销孔耳的卡紧单元,所述卡紧单元与操作台之间设置有第一推进单元;拧紧机构,设置在夹紧机构的另一侧,具有用于旋拧导向套的拧紧单元,所述拧紧单元与操作台之间设置有第二推进单元。本实用新型结构简单,使用方便,能够实现千斤顶导向套的自动拧紧,有效减轻了工人劳动强度,确保了导向套螺纹拧紧效果和预紧力。
Description
技术领域
本实用新型涉及千斤顶装配技术领域,尤其是涉及一种千斤顶导向套拧紧机。
背景技术
液压支架是煤矿综采的关键设备之一,而千斤顶是液压支架的重要部件之一,其对液压支架的安全稳定运行发挥着至关重要的作用。千斤顶的装配主要包括来料清洗、活塞杆部装、缸筒活塞杆组件合装、导向套拧紧、成品施压测试等。其中,导向套拧紧作业采用人工作业,即使用卡齿扳手将导向套螺纹拧入缸筒中,并进行预紧。上述人工安装导向套的方式无法保证导向套螺纹拧紧效果和预紧力,导致千斤顶的生产效率和装配质量较低,且工人的劳动强度较大。
发明内容
为了解决上述问题,本实用新型提供一种千斤顶导向套拧紧机,具体可采取如下技术方案:
本实用新型所述的千斤顶导向套拧紧机,适用于活塞杆组与缸筒合装完成的千斤顶,所述缸筒的头部设置有与导向套相适配的内螺纹,缸筒的尾部设置有销孔耳,且所述导向套的法兰外缘上设置有凹槽,所述拧紧机的操作台上设置有
夹紧机构,具有用于夹持缸筒的夹爪;
止转机构,设置在所述夹紧机构的一侧,具有用于夹持所述销孔耳的卡紧单元,所述卡紧单元与操作台之间设置有第一推进单元;
拧紧机构,设置在夹紧机构的另一侧,具有用于旋拧导向套的拧紧单元,所述拧紧单元与操作台之间设置有第二推进单元。
所述夹爪成对设置并与驱动单元相连,所述驱动单元包括
第一支撑架,设置在所述夹爪下方;
滑动框,与所述第一支撑架滑动相连,包括左框和右框,所述左框和右框的顶部分别连接一夹爪;
驱动组件,包括
驱动气缸,设置在第一支撑架上,其活塞杆与左框相连;
固定齿轮,设置在第一支撑架上,位于左框和所述右框之间;
主动齿条,一端与所述固定齿轮相啮合,另一端与左框相连;
从动齿条,一端与固定齿轮相啮合,另一端与右框相连。
所述操作台与第一支撑架之间通过纵向线轨相连,且第一支撑架上还设置有位置调节单元。
所述夹紧机构设置有两套。
所述卡紧单元包括
卡槽,具有一容置腔,所述容置腔与夹紧机构相对的一侧设置有开口结构;
卡紧组件,在容置腔内设置有多组,每一所述卡紧组件均包括
水平卡板,靠近容置腔开口一侧设置,与所述卡槽滑动相连;
伸缩导杆,一端与所述水平卡板相连,另一端与卡槽相连;
弹性复位件,套接在所述伸缩导杆上。
所述第一推进单元包括
第二支撑架,设置在所述卡紧单元下方,且两者滑动相连;
止转推进气缸,设置在所述第二支撑架上,并与卡紧单元相连。
所述第二支撑架设置在夹紧机构上。
所述拧紧单元包括
第三支撑架,与所述操作台滑动相连;
旋转卡盘,设置在所述第三支撑架上,所述旋转卡盘为环形结构,其上设置有径向槽,所述径向槽内设置有与导向套法兰外缘凹槽相适配的卡爪;
旋转驱动机构,设置在第三支撑架上,用于驱动旋转卡盘转动。
所述卡爪与卡紧气缸相连;所述旋转驱动机构包括与旋转卡盘同心设置的齿圈,所述齿圈与拧紧电机驱动的旋转齿轮相啮合。
所述第二推进单元包括设置在第三支撑架上的拧紧推进气缸,所述拧紧推进气缸与设置在操作台上的限位块相连。
本实用新型提供的千斤顶导向套拧紧机,结构简单,使用方便,能够实现千斤顶导向套的自动拧紧,有效减轻了工人劳动强度,确保了导向套螺纹拧紧效果和预紧力,将其用于千斤顶自动装配生产线时,工作节拍稳定在180s以内,稳定可靠,符合装配线要求,显著提高了拧紧效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中待拧紧导向套的千斤顶的结构示意图。
图3是图1中夹紧机构的横向视图。
图4是图1中止转机构的结构示意图。
图5是图1中拧紧机构的横向图。
图6是图5的纵剖图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明,本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的工作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。
如图1-6所示,本实用新型所述的千斤顶导向套拧紧机,由设置在操作台上的夹紧机构A、止转机构B和拧紧机构C构成。其适用于缸筒a和活塞杆b合装完成的千斤顶Q(见图2),其中,缸筒a的头部设置有与导向套c相适配的内螺纹c1,缸筒a的尾部设置有销孔耳a1,且导向套c的法兰外缘上设置有凹槽c2。
上述夹紧机构A包括位置调节单元和与驱动单元相连的夹爪,夹爪成对设置,用于夹持缸筒a。具体地,驱动单元包括第一支撑架A101,第一支撑架A101的底板通过纵向线轨A102与操作台相连,第一支撑架A101的顶板上安装有横向滑轨A103,横向滑轨A103用于连接门型结构的滑动框,滑动框分为左框A104和右框A105,且左框A104和右框A105的顶部分别连接一夹爪A2;为了使夹爪自由开合,在第一支撑架A101上还安装有驱动组件,其包括水平安装在第一支撑架A101左侧的驱动气缸A301,其活塞杆与左框A104相连;左框A104上还连接有一水平设置的主动齿条A302,主动齿条A302的另一端与安装在第一支撑架A101中部的固定齿轮A303相啮合,同时,固定齿轮A303还与连接在右框A105上的从动齿条A304相啮合。上述主动齿条A302和从动齿条A304相啮合相互平行,分别位于固定齿轮A303的顶部和底部;当驱动气缸A301的活塞杆推出时,左框A104及主动齿条A302向右移动,带动固定齿轮A303转动,使从动齿条A304和与其连接的右框A105向左移动,从而使夹爪A2夹合在一起。
上述采用气缸推动齿条从而带动夹爪抱夹的方式,不仅能够夹紧不同直径的缸筒外圆面,而且由于齿轮传动较为精准,因此,可将不同直径的缸筒轴线定位至拧紧机构C回转中心线上,避免了拧紧机构C拧紧时需要根据缸筒轴线反复进行位置调整的操作。
通常情况下,夹紧机构A为两套,两者的夹爪可以分别夹持缸筒a的头部和尾部,使夹持更稳定。因此,在第一支撑架A101的底板上还安装有位置调节单元,可以根据千斤顶的规格调节夹紧机构A在纵向线轨A102上的位置。上述位置调节单元包括安装在第一支撑架A101底板上方的伺服电机A401,伺服电机A401用于驱动底板下方的位置调整齿轮A402,位置调整齿轮A402则与固定在操作台上平行于纵向线轨A102的调节齿条A403相啮合。
止转机构B可以直接安装在操作台上,也可以安装在右侧第一支撑架A101的底板上,随其一起纵向移动,有利于减少调节步骤。本实施例中的止转机构B具有用于夹持销孔耳a1的卡紧单元,以及设置在卡紧单元与第一支撑架A101的底板之间的第一推进单元。具体地,卡紧单元包括由底板、左侧板、右侧板和后侧板构成的卡槽B1,因此,卡槽B1的容置腔具有与夹紧机构A相对的开口结构;上述容置腔内从上到下安装有多组卡紧组件,每组卡紧组件均包括一水平卡板B201、一伸缩导杆B202和一弹性复位件B203。其中,水平卡板B201滑动安装在左侧板、右侧板上开设的纵向导槽内,水平卡板B201靠近容置腔开口一侧设置,其后部与水平设置的伸缩导杆B202相连,该伸缩导杆B202的尾部固定在后侧板上,且伸缩导杆B202上套接弹性复位件B203。上述第一推进单元包括安装在第一支撑架A101底板上的第二支撑架B301,第二支撑架B301的顶面上安装有纵向滑轨B302,用于连接卡槽B1的底板;第二支撑架B301上还安装有水平设置的止转推进气缸B303,其活塞杆与卡槽B1底板相连。
需要卡接缸筒a尾部销孔耳a1时,通过止转推进气缸B303将卡槽B1拉向销孔耳a1,随着距离的缩短,销孔耳a1首先与其相对的水平卡板B201相接触,接着将水平卡板B201压向卡槽B1后部,销孔耳a1随之进入容置腔,卡固在其上方和下方的水平卡板B201之间,达到止转效果。由于弹性复位件B203的作用,当销孔耳a1退出容置腔后,伸缩导杆B202及水平卡板B201均会恢复至原始状态,准备进行下一次的止转。
考虑到不同类型缸筒销孔耳厚度不同,通常设计多组卡紧组件,且卡紧组件的间距可以根据实际需要设置。在止转时,不同厚度的销孔耳顶压不同数量的水平卡板,卡在水平卡板之间,从而实现对不同类型千斤顶缸筒的止转。
拧紧机构C相对于止转机构B设置在夹紧机构A另一侧,其具有用于旋拧导向套的拧紧单元,且拧紧单元与操作台之间设置有第二推进单元。具体地,拧紧单元包括滑动安装在纵向线轨A102上的第三支撑架C101,第三支撑架C101上通过交叉滚子轴承安装有环形结构的旋转卡盘C102,其中心圆孔用于穿套导向套c;为了连接固定法兰套c,旋转卡盘C102上均匀开设有四个对应于导向套c法兰外缘凹槽c2设置的径向槽,旋转卡盘C102的外圆周上则安装有对应径向槽设置的卡紧气缸C103,卡紧气缸C103的活塞杆穿设在对应的径向槽内,活塞杆的末端安装有与导向套c法兰外缘凹槽c2相适配的T型卡爪C104。旋转卡盘C102的转动依靠旋转驱动机构,上述旋转驱动机构包括安装在第三支撑架C101上的拧紧电机C105,拧紧电机C105的电机轴上安装有旋转齿轮,该旋转齿轮与安装在旋转卡盘C102上的齿圈C106相啮合。上述齿圈C106位于第三支撑架C101内侧,且与旋转卡盘C102同心设置。上述第二推进单元包括安装在第三支撑架C101底部的拧紧推进气缸C107,其与安装在操作台上的限位块相连。
拧紧过程中,首先将导向套c推进旋转卡盘C102的中心圆孔中,然后,卡紧气缸C103动作,使T型卡爪C104伸出卡紧导向套c法兰外缘凹槽c2,之后,拧紧电机C105启动,使旋转卡盘C102转动,对导向套c进行旋拧。旋拧时,先以低力矩实现螺纹认扣,拧紧到位后再以大力矩进行预紧;且在旋拧过程中,拧紧推进气缸C107推动第三支撑架C101向千斤顶一侧进给。
考虑到导向套拧入时会出现螺纹无法认扣或者损坏螺纹的情况,导向套c拧紧时首先使用低力矩认扣和拧入导向套c;如果没认扣上,拧紧电机C105倒转后再次拧入,导向套c拧到位后采用大力矩预紧。认扣拧入、预紧力矩等拧紧工艺参数根据产品类型自动可调。控制系统采用扭力实时动态监测,当扭矩值超过设定值时系统将进行报警,从而实现导向套认扣与拧入过程中不会损坏螺纹。
本实用新型的控制系统以S7-1500 PLC为控制器,以西门子精智屏作为人机界面,选用伺服电机与气缸作为动力原件,通过磁性、接近开关进行位置检测。拧紧工艺参数保存在精智屏配方中,通过料框上RFID读取出千斤顶类型,加载配方中的对应类型缸筒的拧紧工艺数据。控制系统控制根据参数驱动伺服电机、气缸,实现夹紧、止转、拧紧过程。整个过程中,控制系统对设备状态、扭力数据等进行实时监测、故障报警。
本实用新型的工作过程如下:首先,控制系统读取出待装配千斤顶的类型;接着,根据千斤顶类型,控制系统PLC加载工艺配方中所对应的拧紧工艺参数;随后,夹紧机构A根据参数调整其在纵向线轨A102上位置,并接受机器人来料,使夹爪A2夹紧千斤顶缸筒a;然后,止转机构B夹持销孔耳a1使缸筒a止转;最后,夹紧机构A将千斤顶移送至旋转卡盘C102处,T型卡爪C104卡紧导向套c后,拧紧机构C将导向套c拧入缸筒a并进行预紧,并最终完成导向套c拧紧。
本实用新型实现了对千斤顶导向套的自动拧紧,并能兼容目前绝大多种类的千斤顶,减轻了工人劳动强度。其用于千斤顶自动装配生产线中时,工作节拍可以稳定在180s以内,稳定可靠,符合装配线要求。同时,本实用新型也可以用于其他类型的生产线中,解决其他螺纹类工件的拧紧问题。
需要说明的是,在本实用新型的描述中,诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语是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。
Claims (10)
1.一种千斤顶导向套拧紧机,适用于活塞杆组与缸筒合装完成的千斤顶,所述缸筒的头部设置有与导向套相适配的内螺纹,缸筒的尾部设置有销孔耳,且所述导向套的法兰外缘上设置有凹槽,其特征在于:所述拧紧机的操作台上设置有
夹紧机构,具有用于夹持缸筒的夹爪;
止转机构,设置在所述夹紧机构的一侧,具有用于夹持所述销孔耳的卡紧单元,所述卡紧单元与操作台之间设置有第一推进单元;
拧紧机构,设置在夹紧机构的另一侧,具有用于旋拧导向套的拧紧单元,所述拧紧单元与操作台之间设置有第二推进单元。
2.根据权利要求1所述的千斤顶导向套拧紧机,其特征在于:所述夹爪成对设置并与驱动单元相连,所述驱动单元包括
第一支撑架,设置在所述夹爪下方;
滑动框,与所述第一支撑架滑动相连,包括左框和右框,所述左框和右框的顶部分别连接一夹爪;
驱动组件,包括
驱动气缸,设置在第一支撑架上,其活塞杆与左框相连;
固定齿轮,设置在第一支撑架上,位于左框和所述右框之间;
主动齿条,一端与所述固定齿轮相啮合,另一端与左框相连;
从动齿条,一端与固定齿轮相啮合,另一端与右框相连。
3.根据权利要求2所述的千斤顶导向套拧紧机,其特征在于:所述操作台与第一支撑架之间通过纵向线轨相连,且第一支撑架上还设置有位置调节单元。
4.根据权利要求1所述的千斤顶导向套拧紧机,其特征在于:所述夹紧机构设置有两套。
5.根据权利要求1所述的千斤顶导向套拧紧机,其特征在于:所述卡紧单元包括
卡槽,具有一容置腔,所述容置腔与夹紧机构相对的一侧设置有开口结构;
卡紧组件,在容置腔内设置有多组,每一所述卡紧组件均包括
水平卡板,靠近容置腔开口一侧设置,与所述卡槽滑动相连;
伸缩导杆,一端与所述水平卡板相连,另一端与卡槽相连;
弹性复位件,套接在所述伸缩导杆上。
6.根据权利要求1所述的千斤顶导向套拧紧机,其特征在于:所述第一推进单元包括
第二支撑架,设置在所述卡紧单元下方,且两者滑动相连;
止转推进气缸,设置在所述第二支撑架上,并与卡紧单元相连。
7.根据权利要求6所述的千斤顶导向套拧紧机,其特征在于:所述第二支撑架设置在夹紧机构上。
8.根据权利要求1所述的千斤顶导向套拧紧机,其特征在于:所述拧紧单元包括
第三支撑架,与所述操作台滑动相连;
旋转卡盘,设置在所述第三支撑架上,所述旋转卡盘为环形结构,其上设置有径向槽,所述径向槽内设置有与导向套法兰外缘凹槽相适配的卡爪;
旋转驱动机构,设置在第三支撑架上,用于驱动旋转卡盘转动。
9.根据权利要求8所述的千斤顶导向套拧紧机,其特征在于:所述卡爪与卡紧气缸相连;所述旋转驱动机构包括与旋转卡盘同心设置的齿圈,所述齿圈与拧紧电机驱动的旋转齿轮相啮合。
10.根据权利要求8所述的千斤顶导向套拧紧机,其特征在于:所述第二推进单元包括设置在第三支撑架上的拧紧推进气缸,所述拧紧推进气缸与设置在操作台上的限位块相连。
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