一种杆件定位装置及拧紧组装设备的制作方法

本发明属于杆件组装技术领域，尤其涉及一种杆件定位装置及拧紧组装设备。

背景技术：

在很多阀类产品(例如喷雾阀)的组装过程中，需要将杆件通过螺纹连接的方式拧到阀体上，目前，是通过人工进行拧紧的，存在的不足之处是效率低而且耗费人力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种杆件定位装置及拧紧组装设备，旨在解决人工拧紧效率低及耗费人力的问题。

本发明公开了一种杆件定位装置，所述杆件定位装置包括工装座，在所述工装座上设有容置槽，在对应所述容置槽的槽底处设有安装通孔，还包括转动安装在所述安装通孔内的筒体、用于驱动所述筒体绕其轴线转动的定位转动机构以及设置在所述工装座上方的压紧机构，在所述筒体位于所述容置槽内的端部处设有筒定位部。

作为一种改进，所述定位转动机构包括与所述筒体配合的拧头、用于驱动所述拧头转动的转动动力机构。

作为一种改进，所述拧头与所述筒体插接安装；在所述工装座下方设有用于驱动所述定位转动机构升降的定位升降驱动机构。

作为一种改进，在所述拧头上设有棱柱状的插接杆，在所述插接杆上设有限位环槽；在所述安装座上转动安装有与所述转动动力机构传动连接的传动轴，在所述传动轴的端部上固定有固定块，在所述固定块上设有与所述传动轴同轴设置的插接孔并且所述插接孔的形状与所述插接杆相适配，所述插接杆的外接圆直径大于所述插接孔的内切圆直径、小于所述插接孔的外接圆直径，在所述插接孔的侧壁上安装有弹簧柱塞，所述弹簧柱塞的球头延伸至所述插接孔内。

作为一种改进，在所述容置槽的槽底处间隔设有至少两个所述安装通孔，在每个所述安装通孔分别设有所述筒体；所述定位转动机构还包括定位安装板、固定在所述定位安装板上的安装座，在所述安装座上对应每个所述筒体处分别转动安装有一个所述拧头，在所述定位安装板或者所述安装座上对应每个所述拧头处分别固定有一个所述转动动力机构。

本发明还公开了一种杆件拧紧组装设备，所述杆件拧紧组装设备包括工作台、转动安装在所述工作台上的转盘以及用于驱动所述转盘转动的转盘动力机构，在所述转盘上设有沿其周向间隔设置的多个工装座，在所述工装座上设有容置槽，在对应所述容置槽的槽底处设有安装通孔，在所述安装通孔内转动安装有筒体，所述筒体穿过所述转盘延伸至所述转盘下方，在所述筒体位于所述容置槽内的端部处设有筒定位部；还包括沿所述转盘的周向依次设置在所述工作台上的杆件上料结构、组装件上料结构、拧紧结构、产品下料结构，在所述杆件上料结构与所述组装件上料结构之间设有位于所述转盘上方的压紧机构，在所述转盘下方对应所述压紧机构处设有用于驱动所述筒体绕其轴线转动的定位转动机构、用于驱动所述定位转动机构与所述筒体结合/分离的定位升降驱动机构。

作为一种改进，所述杆件上料结构包括振动上料器、对应振动上料器设置的料道以及杆件转移机构，在所述料道的出料口处设有分料板、用于驱动所述分料板移动的分料驱动机构，在所述分料板上设有用于与所述料道的出料口连通的卡槽，在所述卡槽侧部的分料板部分上设有用于封堵所述料道的出料口的阻挡部。

作为一种改进，在所述料道的侧部处设有挡板以及用于驱动所述挡板升降的挡板升降驱动机构。

作为一种改进，所述拧紧结构包括设置在所述转盘上方的压合机构、对应设置在所述转盘下方的拧紧转动机构以及用于所述驱动拧紧转动机构与所述筒体结合/分离的拧紧升降驱动机构；所述压合机构包括固定在所述工作台上的拧紧压紧支架、固定在所述拧紧压紧支架上的拧紧压紧驱动机构以及固定在所述拧紧压紧驱动机构的输出部上的拧紧压头。

作为一种改进，沿所述转盘的周向间隔设置有至少两组所述拧紧结构。

由于采用了上述技术方案，本发明的杆件定位装置包括工装座，在工装座上设有容置槽，在对应容置槽的槽底处设有安装通孔，还包括转动安装在安装通孔内的筒体、用于驱动筒体绕其轴线转动的定位转动机构以及设置在工装座上方的压紧机构，在筒体位于容置槽内的端部处设有筒定位部；杆件拧紧组装设备包括工作台、转动安装在工作台上的转盘以及用于驱动转盘转动的转盘动力机构，在转盘上设有沿其周向间隔设置的多个工装座，在工装座上设有容置槽，在对应容置槽的槽底处设有安装通孔，在安装通孔内转动安装有筒体，该筒体穿过转盘延伸至转盘下方，在筒体位于容置槽内的端部处设有筒定位部，还包括沿转盘的周向依次设置在工作台上的杆件上料结构、组装件上料结构、拧紧结构、产品下料结构，在杆件上料结构与组装件上料结构之间设有位于转盘上方的压紧机构，在转盘下方对应压紧机构处设有用于驱动筒体绕其轴线转动的定位转动机构、用于驱动定位转动机构与筒体结合/分离的定位升降驱动机构。组装时，将杆件插入到筒体内，由压紧机构压紧杆件，再由定位转动机构驱动筒体绕其轴线转动，在转动的过程中，筒体的筒定位部与杆件的杆定位部对正并插接在一起；拧紧时，组装件放到工装座上的容置槽内，能够保证杆件与组装件之间的定位准确性，再由拧紧结构将杆件拧到组装件上，操作方便，能够提高拧紧效率；本发明的杆件定位装置及拧紧组装设备能够将杆件与组装件准确的组装在一起，解决了人工拧紧效率低及耗费人力的问题。

附图说明

图1是本发明实施例的杆件定位装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的杆件定位装置的定位转动机构的立体结构示意图；

图3是本发明实施例的杆件定位装置的工装座的剖视结构示意图；

图4是本发明实施例的杆件定位装置的定位转动机构沿图3中a-a线的剖视结构示意图；

图5是本发明实施例的杆件拧紧组装设备的俯视结构示意图；

图6是本发明实施例的杆件拧紧组装设备的杆件上料机构的立体结构示意图；

图7是本发明实施例的杆件拧紧组装设备的拧紧机构的立体结构示意图；

其中，11、工装座，12、筒体，13、筒定位部，20、压紧机构，21、定位压紧支架，22、定位压紧驱动机构，23、定位压头，24、承载板，25、安装杆，30a、定位转动机构，30b、定位升降驱动机构，31、拧头，32、转动动力机构，33、定位安装板，34、安装座，35、固定块，351、插接孔，352、弹簧柱塞，353、紧固板，36、传动轴，41、工作台，42、转盘，43、ccd检测结构，50、杆件上料结构，51、料道，52、分料板，53、分料驱动机构，54、挡板，55、杆件转移机构，60a、组装件上料结构，60b、产品下料结构，60c、ng产品转移结构，70、压合机构，71、拧紧压紧支架，72、拧紧压紧驱动机构，73、拧紧压头，80a、拧紧转动机构，80b、拧紧升降驱动机构，81、拧紧安装板，82、支撑座，83、电动螺丝刀，90、杆件。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1至图7是本发明实施例的杆件定位装置及拧紧组装设备的结构示意图，其中，图1示出了本发明实施例的杆件定位装置的立体结构示意图，图2示出了本发明实施例的杆件定位装置的定位转动机构的立体结构示意图，图3示出了本发明实施例的杆件定位装置的工装座的剖视结构示意图，图4示出了本发明实施例的杆件定位装置的定位转动机构沿图3中a-a线的剖视结构示意图，图5示出了本发明实施例的杆件拧紧组装设备的俯视结构示意图，图6示出了本发明实施例的杆件拧紧组装设备的杆件上料机构的立体结构示意图，图7示出了本发明实施例的杆件拧紧组装设备的拧紧机构的立体结构示意图。为了便于表述，图中只给出了与本发明相关的部分。

由图1、图2、图3和图4可知，该杆件定位装置包括工装座11，在工装座11上设有容置槽，在对应容置槽的槽底处设有安装通孔，还包括转动安装在安装通孔内的筒体12、用于驱动筒体12绕其轴线转动的定位转动机构30a以及设置在工装座11上方的压紧机构20，在筒体12位于容置槽内的端部处设有筒定位部13。

为了便于理解，对杆件90的结构作如下说明，该杆件90包括杆体部、设置在杆体部一端上的螺纹连接部，该螺纹连接部的直径大于杆体部的直径，在螺纹连接部靠近杆体部的一侧面上设有绕杆体部周向环设的多个杆定位部，例如多个凹槽。组装时，将杆件90插入到筒体12内，由于杆件90的杆定位部与筒体12的筒定位部13不一定对正，会影响杆件90与组装件之间的对正精度，因此，需要调整杆件90与组装件之间的相对位置；由压紧机构20压紧杆件90，再由定位转动机构30a驱动筒体12绕其轴线转动，在转动的过程中，筒体12的筒定位部13与杆件90的杆定位部对正并插接在一起；拧紧时，组装件放到工装座11上的容置槽内，能够保证杆件90与组装件之间的定位准确性，操作方便，能够提高拧紧效率。

在本发明实施例中，定位转动机构30a包括与筒体12配合的拧头31、用于驱动拧头31转动的转动动力机构32，为了便于安装，该定位转动机构30a还包括定位安装板33、固定在定位安装板33上的安装座34，该拧头31转动安装在安装座34上，该转动动力机构32固定在定位安装板33上，通常，该转动动力机构32为电机。

具体的说，该拧头31与筒体12插接安装；在工装座11下方设有用于驱动定位转动机构30a升降的定位升降驱动机构30b，该定位升降驱动机构30b驱动定位转动机构30a上升，可以使拧头31与筒体12结合在一起，该定位升降驱动机构30b驱动定位转动机构30a下升，可以使拧头31与筒体12分离。

具体的说，筒体12位于容置槽内的端部开口、另一端封闭，在开口端上设有裙边，在封闭端上设有插接头，通常，该插接头呈板状；裙边能够形成限位，防止筒体12从安装孔内脱落，为了便于筒体12进行转动，在安装通孔内设有滑套，筒体12直接穿插在安装通孔内。

需要在同一个组装件上组装至少两根杆件90时，那么，对应的在容置槽的槽底处间隔设有至少两个安装通孔，在每个安装通孔分别设有筒体12；该定位转动机构30a还包括定位安装板33、固定在定位安装板33上的安装座34，在安装座34上对应每个筒体12处分别转动安装有一个拧头31，在定位安装板33上对应每个拧头31处分别固定有一个转动动力机构32，可以同时将至少两根杆件90拧到组装件上。

由图3和图4可知，在拧头31上设有棱柱状的插接杆，在插接杆上设有限位环槽，通常，在拧头31上设有用于与筒体12的插接头相配合的十字槽；在安装座34上转动安装有与转动动力机构32传动连接的传动轴36，在传动轴36的端部上固定有固定块35，在固定块35上设有与传动轴36同轴设置的插接孔351并且该插接孔351的形状与插接杆相适配，该插接杆的外接圆直径大于插接孔351的内切圆直径、小于插接孔351的外接圆直径，在插接孔351的侧壁上安装有弹簧柱塞352，该弹簧柱塞352的球头延伸至插接孔351内；通常，在插接孔351的相对两侧上分别设有弹簧柱塞352，具体的说，是在固定块35上设有与插接孔351连通的侧壁孔，该弹簧柱塞352设置在侧壁孔内，在固定块35对应侧上设有与固定块35固定连接的紧固板353，可以对弹簧柱塞352进行限定，而且能够避免弹簧柱塞352从侧壁孔内脱落。安装时，直接将拧头31的插接杆插入到插接孔351内，弹簧柱塞352的球头与限位环槽配合将插接杆限定在插接孔351内，由于插接杆的外接圆直径大于插接孔351的内切圆直径、小于插接孔351的外接圆直径，该插接杆与插接孔351之间能够进行一定程度的相对转动，便于拧头31与筒体12之间进行插接安装。

在本发明实施例中，压紧机构20包括定位压紧支架21、固定在定位压紧支架21上的定位压紧驱动机构22以及固定在定位压紧驱动机构22的输出部上的定位压头23，通常，定位压紧驱动机构22为气缸。需要压紧杆件90时，由定位压紧驱动机构22驱动定位压头23下压将插入筒体12内的杆件90压紧。

具体的说，为了便于在转动的过程中，筒体12的筒定位部13与杆件90的杆定位部对正后插接在一起，在定位压紧驱动机构22的输出部上固定有承载板24，在承载板24上滑动安装有安装杆25，该定位压头23固定在安装杆25远离定位压紧驱动机构22的一端上，在定位压头23与承载板24之间的安装杆25部分上套设有压缩弹簧(图中未示出)，定位压紧驱动机构22驱动定位压头23压到杆件90上，压缩弹簧处于压缩状态，筒体12转动后，筒体12的筒定位部13与杆件90的杆定位部对正，在压缩弹簧的弹力作用下可以推动杆件90的杆定位部轻微下移，便于使杆件90的杆定位部与筒体12的筒定位部13插接在一起。

由图5、图6和图7可知，本发明实施例还公开了一种杆件拧紧组装设备，该杆件拧紧组装设备包括工作台41、转动安装在工作台41上的转盘42、用于驱动转盘42转动的转盘动力机构(图中未示出)以及电控装置，在转盘42上设有沿其周向间隔设置的多个工装座11，在工装座11上设有容置槽，在对应容置槽的槽底处设有安装通孔，在安装通孔内转动安装有筒体12，该筒体12穿过转盘42延伸至转盘42下方，在筒体12位于容置槽内的端部处设有筒定位部13；还包括沿转盘42的周向依次设置在工作台41上的杆件上料结构50、组装件上料结构60a、拧紧结构、产品下料结构60b，在杆件上料结构50与组装件上料结构60a之间设有位于转盘42上方的压紧机构20，在转盘42下方对应压紧机构20处设有用于驱动筒体12绕其轴线转动的定位转动机构30a、用于驱动定位转动机构30a与筒体12结合/分离的定位升降驱动机构30b；该转盘动力机构、杆件上料结构50、组装件上料结构60a、拧紧结构、产品下料结构60b、压紧机构20、定位转动机构30a以及定位升降驱动机构30b分别与电控装置电连接，具体的说，电控装置包括plc控制器、开关、电源线等。

组装时，由杆件上料结构50将杆件90插入到对应杆件上料结构50处的工装座11上的筒体12内，由转盘动力机构驱动转盘42转动，后一工装座11跟随转盘42转动至杆件上料结构50，由杆件上料结构50向后一工装座11内装入杆件90；当装入杆件90的工装座11转动至压紧机构20处时，由压紧机构20压紧杆件90，由定位升降驱动机构30b驱动定位转动机构30a上升并使定位转动机构30a与筒体12结合，再由定位转动机构30a驱动筒体12绕其轴线转动，使筒体12的筒定位部13与杆件90的杆定位部对正并插接在一起，之后定位升降驱动机构30b驱动定位转动机构30a下落使定位转动机构30a与筒体12脱离、压紧机构20向上移动脱离杆件90；再由转盘42带动完成杆件90定位的工装座11转动至组装件上料结构60a，由组装件上料结构60a将组装件放到工装座11上的容置槽内；再由转盘42带动放入组装件的工装座11转动至拧紧结构处，再由拧紧结构将杆件90拧到组装件上；再由转盘42带动完成组装工序的工装座11转动至产品下料结构60b处，由产品下料结构60b将组装完的产品取下并运输；本发明实施例的杆件拧紧组装设备能够将杆件90与组装件准确的组装在一起，解决了人工拧紧效率低及耗费人力的问题。

在本发明实施例中，由图5和图6可知，杆件上料结构50包括振动上料器(图中未示出)、对应振动上料器设置的料道51以及杆件转移机构55，在料道51的出料口处设有分料板52、用于驱动分料板52移动的分料驱动机构53，在分料板52上设有用于与料道51的出料口连通的卡槽，在卡槽侧部的分料板52部分上设有用于封堵料道51的出料口的阻挡部，通常，该分料板52为长方形板，该卡槽设置在长方形板靠近料道51的一侧上，该长方形板靠近料道51的侧面形成上述阻挡部。由振动上料器将杆件90依次输送入料道51内，由分料驱动机构53驱动分料板52移动使卡槽与料道51的出料口对正，一个杆件90滑入卡槽内，再由分料驱动机构53驱动分料板52向外侧移动，使滑入卡槽内的杆件90移动至料道51一侧的杆件转移机构55处，同时分料板52上的阻挡部移动至料道51的出料口处进行阻挡，可以防止料道51内其余的杆件90从料道51的出料口掉落；再由杆件转移机构55将杆件90转移至转盘42上的工装座11处，并将杆件90插入筒体12内。

为了防止分料板52移动时卡槽内的杆件90掉落，在料道51的侧部处设有挡板54，为了便于杆件转移机构55从分料板52上取料，在工作台41上固定有挡板升降驱动机构，该挡板54固定在挡板升降驱动机构的输出部；通常，该分料驱动机构53、挡板升降驱动机构为气缸。

具体的说，该杆件转移机构55包括转移支架、固定在转移支架上的电缸、固定在电缸的输出部上并且沿竖向设置的气缸，在气缸的活塞杆上固定有用于夹取杆件90的夹取结构，通常，夹取结构为气缸夹爪。

在本发明实施例中，组装件上料结构60a包括输送带、安装在输送带上的工装座以及用于将输送带上的工装座内的组装不防转移至转盘42上的工装座11内的组装件转移机构。产品下料结构60b包括输送带、安装在输送带上的工装座以及用于将组装后的产品从转盘42上的工装座11内转移至输送带上的工装座内的产品转移机构。

具体的说，组装件转移机构、产品转移机构的结构相同，分别包括转移支架、固定在转移支架上的电缸、固定在电缸的输出部上并且沿竖向设置的气缸，在气缸的活塞杆上固定有用于夹取组装件或者组装后的产品的夹取结构，通常，夹取结构为气缸夹爪；由于组装件与组装后的产品的差别仅在于是否安装了杆件90，夹取的位置通常都是组装件，组装件转移机构的夹取结构与产品转移机构的夹取结构相同。

在本发明实施例中，拧紧结构包括设置在转盘42上方的压合机构70、对应设置在转盘42下方的拧紧转动机构80a以及用于驱动拧紧转动机构80a与筒体12结合/分离的拧紧升降驱动机构80b；压合机构70包括固定在工作台41上的拧紧压紧支架71、固定在拧紧压紧支架71上的拧紧压紧驱动机构72以及固定在拧紧压紧驱动机构72的输出部上的拧紧压头73，通常，该拧紧压紧驱动机构72为气缸；拧紧转动机构80a包括固定在工作台41上的拧紧安装板81、沿竖向滑动安装在安装板81上的支撑座82以及固定在支撑座82上的电动螺丝刀83，该拧紧升降驱动机构80b固定在拧紧安装板81上并且该拧紧升降驱动机构80b的输出部与支撑座82固定连接，通常，该拧紧升降驱动机构80b为气缸。

为了提高组装效率，沿转盘42的周向间隔设置有至少两组拧紧结构。

在本发明实施例中，在压紧机构20与组装件上料结构60a之间设有固定在工作台41上的ccd检测结构43，用于检测筒体12的筒定位部13与杆件90的杆定位部是否对正并插接在一起。在拧紧结构与产品下料结构60b之间设有固定在工作台41上的ng产品转移结构60c，用于将不合格品取出，避免对整个组装过程的流转产生影响，能够进一步提高组装效率。

具体的说，该ng产品转移结构60c的结构与杆件转移机构55、组装件转移机构、产品转移机构的结构相同。

以上所述仅为本发明的一些实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。