一种专用设备衬垫的压装紧固装置的制作方法

1.本发明涉及制造装配技术领域，特别是涉及一种专用设备衬垫的压装紧固装置。


背景技术：

2.目前，在装配作业时，经常涉及到橡胶衬垫的压装和紧固。对于特定的专用设备，专用设备衬垫在压装和紧固时，需要将衬垫安装在中心轴上的固定位置，中心轴位于一个环形结构中心，橡胶衬垫用于中心轴与环形结构的密封。
3.其中，中心轴在衬垫安装位置的上方具有用于安装铜螺母的螺纹，由于螺纹的阻挡，衬垫难以直接压下，强行下压橡胶衬垫也会被螺纹损伤，所以在衬垫下压过程中需要将螺纹避开。
4.此外，由于中心轴的正下方有薄壁支撑结构，在压装过程中不能承受较大的轴向力，因此，在橡胶衬垫压装过程中，需要将中心轴提起。
5.另外，由于中心轴径向上气孔的装配位置的要求，在衬垫压装紧固过程中，要求中心轴不能有明显转动。
6.但是，目前普通采用手动安装的方式，将衬垫安装在环形结构的中心轴上，不仅费时费力，而且在安装过程中，容易划伤中心轴上方用于安装螺母的螺纹。


技术实现要素：

7.本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种专用设备衬垫的压装紧固装置。
8.为此，本发明提供了一种专用设备衬垫的压装紧固装置，其包括垂直分布的立板；
9.其中，立板的顶部，固定设置有上板；
10.立板的左侧下部前后两侧，分别固定安装有导轨座；
11.每个导轨座的左侧，具有一条垂直分布的导轨；
12.每条导轨上，分别设置有可上下移动的一个滑块；
13.两个滑块的左侧，固定连接一个滑台的右侧；
14.其中，滑台的中部，开孔安装有压头组件；
15.压头组件，用于将衬垫安装到下方的环形结构的中心轴上；
16.中心轴的上部外壁，具有中心轴外螺纹；
17.环形结构顶部，具有用于容纳所述衬垫的衬垫容纳凹槽；
18.中心轴垂直贯穿设置于环形结构的中心位置；
19.环形结构，固定安装在垂直分布的、中空的外套筒顶部；
20.其中，压头组件的上部外壁，套有第一齿轮；
21.滑台的顶部左端，安装有一个中空的电机座；
22.电机座的右侧开口；
23.电机座的顶部安装有电机；
24.电机下部的输出端，垂直向下贯穿电机座的顶部预留的通孔后，安装有第二齿轮；
25.第二齿轮位于电机座的内腔中；
26.其中，第二齿轮和第一齿轮相互啮合；
27.其中，压头组件的正上方，安装有一个机械手；
28.机械手的顶部，与垂直分布的第二气缸底部的输出端相连接；
29.第二气缸的顶部，固定连接所述上板的底面；
30.其中，滑台的右端，与垂直分布的第一气缸底部的输出端相联动连接；
31.第一气缸的顶部，固定连接所述上板的底面。
32.优选地，第一气缸底部的输出端，通过一个气缸接头，与气缸连接块相连接；
33.气缸连接块固定连接滑台的右侧；
34.气缸连接块，位于两个滑块之间的位置。
35.优选地，立板的左侧上部前端，还安装有一个三角形的肋板；
36.肋板的顶部，与所述上板的底面固定连接。
37.优选地，立板的左侧下部，安装有一个支撑板；
38.支撑板通过限位螺母，固定连接一个限位杆；
39.限位杆顶部的正上方，具有一个上限位块；
40.上限位块，固定在滑台的右侧面上；
41.上限位块，位于气缸连接块的正下方。
42.优选地，压头组件，包括中空且垂直贯通的压头衬套；
43.其中，压头衬套的上部外壁，套装有第一齿轮；
44.压头衬套的下端开口处，固定安装有一个中空的、上下开口贯通的压头；
45.压头内，垂直贯穿设置有一个螺纹保护套；
46.螺纹保护套的顶部具有环形的限位环；
47.限位环位于压头的顶部；
48.其中，限位环顶部固定连接螺旋型的弹簧的下端；
49.弹簧的上端，固定连接所述压头衬套的内腔顶部；
50.螺纹保护套的下部向下突出于压头的底面。
51.优选地，压头衬套的中部外壁，与一个轴承的内圈相连接；
52.轴承的外圈，固定安装在滑台中部具有的轴承安装孔中。
53.优选地，压头衬套的外壁，在第一齿轮底部和轴承顶部之间的位置，套有一个轴套，该轴套的外部套有一个轴承压盖。
54.由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种专用设备衬垫的压装紧固装置，其结构设计科学，能够方便、可靠地将衬垫下压安装在环形结构的中心轴上，并且在下压过程中不会划伤中心轴上方用于安装螺母的螺纹，显著提高了衬垫安装的工作效率，节约了时间，降低了工作人员的劳动强度，具有重大的实践意义。
附图说明
55.图1为本发明提供的一种专用设备衬垫的压装紧固装置的整体结构示意图；
56.图2为本发明提供的一种专用设备衬垫的压装紧固装置中，压头组件与滑台的装
配结构示意图；
57.图3为本发明提供的一种专用设备衬垫的压装紧固装置中，第一气缸与滑台、导轨座等周边结构之间的装配结构示意图；
58.图4为本发明提供的一种专用设备衬垫的压装紧固装置中，电机、滑台与压头组件之间的装配结构示意图；
59.图5为本发明提供的一种专用设备衬垫的压装紧固装置，所需要拧压装紧固的一个衬垫，在衬垫将要对位于环形结构中心位置的中心轴进行安装操作前的位置关系示意图；
60.图6为本发明提供的一种专用设备衬垫的压装紧固装置，所需要拧压装紧固的一个衬垫，在衬垫完成对位于环形结构中心位置的中心轴进行安装操作时的位置关系示意图；
61.图中，1、压头组件，2、滑台，3、电机座，4、电机，5、第一齿轮；
62.6、机械手，7、第二气缸，8、上板，9、肋板，10、立板；
63.11、第一气缸，12、导轨座，13、滑块，14、导轨，15、支撑板；
64.16、螺纹保护套，17、压头，18、弹簧，19、压头衬套；
65.20、轴承，21、轴承压盖，22、轴套；
66.23、第二齿轮。
67.24、气缸螺母，25、气缸支架，26、气缸接头，27、气缸连接块；
68.28、上限位块；
69.100、环形结构，101、衬垫容纳凹槽，200、外套筒，300、中心轴，400、衬垫。
具体实施方式
70.为使本发明实现的技术手段更容易理解，下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分。
71.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
72.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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技术的限制。
73.此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定安装，也可以是可拆卸安装。
74.对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
75.参见图1至图6，本发明提供了一种专用设备衬垫的压装紧固装置，用于实现衬垫的自动压装和紧固，具体包括垂直分布的立板10；
76.其中，立板10的顶部，固定设置有上板8；
77.立板10的左侧下部前后两侧，分别固定安装有一个导轨座12；
78.每个导轨座12的左侧，具有一条垂直分布的导轨14；
79.每条导轨14上，分别设置有可上下移动的一个滑块13；
80.需要说明的是，滑块13与导轨14的连接结构，为现有常规、公知的连接结构，在此不再赘述(例如：滑块上的限位凹槽，与导轨上的限位凸块相配合连接)。
81.两个滑块13的左侧，固定连接一个滑台2的右侧；
82.其中，滑台2的中部，开孔安装有压头组件1；
83.压头组件1，用于将衬垫400(具体是环形的橡胶衬垫)安装到下方的环形结构100的中心轴300上；
84.中心轴300的上部外壁，具有中心轴外螺纹301；
85.环形结构100顶部，具有用于容纳所述衬垫400的衬垫容纳凹槽101；
86.需要说明的是，中心轴300垂直贯穿设置于环形结构100的中心位置；
87.环形结构100，固定安装在垂直分布的、中空的外套筒200顶部；
88.其中，压头组件1的上部外壁，套有第一齿轮5；
89.滑台2的顶部左端，安装有一个中空的电机座3；
90.电机座3的右侧开口；
91.电机座3的顶部安装有电机4；
92.电机3下部的输出端(即输出轴)，垂直向下贯穿电机座3的顶部预留的通孔后，安装有第二齿轮23；
93.第二齿轮23位于电机座3的内腔中；
94.其中，第二齿轮23和第一齿轮5相互啮合(由于电机座3的右侧开口，两者之间没有遮挡)；
95.其中，压头组件1的正上方，安装有一个机械手6；
96.机械手6的顶部，与垂直分布的第二气缸7底部的输出端(即活塞杆)相连接；
97.第二气缸7的顶部，固定连接所述上板8的底面；
98.其中，滑台2的右端，与垂直分布的第一气缸11底部的输出端(即活塞杆)相联动连接；
99.第一气缸11的顶部，固定连接所述上板8的底面。
100.具体实现上，参见图3所示，第一气缸11底部的输出端(即活塞杆)，通过一个气缸接头26，与气缸连接块27相连接；
101.气缸连接块27固定连接滑台2的右侧；
102.气缸连接块27，位于两个滑块13之间的位置；
103.因此，对于本发明，可以在第一气缸11的驱动下，带动滑台2在垂直方向上下移动，这时候导轨座13及其上的滑块13起到的导向作用。
104.具体实现上，第一气缸11顶部的气缸螺母24，与上板8通过螺丝相连接；
105.第一气缸11的下部套有一个气缸支架25，该气缸支架25的右侧，固定连接立板10的左侧面。
106.在本发明中，具体实现上，立板10的左侧上部前端，还安装有一个三角形的肋板9；
107.肋板9的顶部，与所述上板8的底面固定连接。
108.在本发明中，具体实现上，一并参见图3所示，立板10的左侧下部，安装有一个支撑
板15；
109.支撑板15通过限位螺母151，固定连接一个限位杆150；
110.限位杆150顶部的正上方，具有一个上限位块28；
111.上限位块28，固定在滑台2的右侧面上；
112.上限位块28，位于气缸连接块27的正下方；
113.因此，对于本发明，通过上限位块28，可以限制滑台2随着第一气缸11向下移动的位置，避免下移幅度过大，当上限位块28的底部接触到限位杆150的顶部时，即可以停止移动。
114.在本发明中，具体实现上，压头组件1，包括中空且垂直贯通(上下开口)的压头衬套19；
115.其中，压头衬套19的上部外壁，套装有第一齿轮5；
116.压头衬套19的下端开口处，固定安装有一个中空的、上下开口贯通的压头17；
117.压头17内，垂直贯穿设置有一个螺纹保护套16；
118.螺纹保护套16的顶部具有环形的限位环160(限位环160与螺纹保护套16主体一体成型)；
119.限位环160位于压头17的顶部；
120.其中，限位环160顶部固定连接螺旋型的弹簧18的下端；
121.弹簧18的上端，固定连接所述压头衬套19的内腔顶部；
122.在自然状态下，即螺纹保护套16的底部没有接触到环形结构100顶部的衬垫容纳凹槽101时，在弹簧18的弹力作用下，螺纹保护套16的下部向下突出于压头17的底面。
123.需要说明的是，弹簧18的内侧空间的形状大小，大于在安装衬垫时需要穿过的中心轴的形状大小，用于让中心轴从下往上穿过。
124.具体实现上，压头衬套19的中部外壁，与一个轴承20的内圈相连接；
125.轴承20的外圈，固定安装在滑台2中部具有的轴承安装孔中。
126.具体实现上，压头衬套19的外壁，在第一齿轮5底部和轴承20顶部之间的位置，套有一个轴套22，该轴套22的外部套有一个轴承压盖21。
127.需要说明的是，对于本发明，该装置的各部件间的工作关系如下：
128.一、电机4与压头衬套19通过齿轮(具体是第一齿轮和第二齿轮)连接，压头衬套19与滑台2通过轴承20连接，压头17安装在压头衬套19底部，电机4通过齿轮带动压头衬套19以及压头17转动，
129.二、螺纹保护套16安装在压头17与压头衬套19之间的内腔中，螺纹保护套16上方装有弹簧18，在螺纹保护套16受压(即受到外部的压力)时，螺纹保护套16能缩回到压头17与压头衬套19的内腔中，
130.三、滑台2通过导轨14以及导轨座12与立板10相连接，在第一气缸11的驱动下，滑台2可以沿着导轨14上下运动，
131.四、机械手6安装在第二气缸7的下部，第二气缸7的顶部与上板8的底面相连接，机械手6可以实现中心轴的抓取，同时，在第二气缸7的配合下，第二气缸和机械式一起实现中心轴的提起和放下。
132.在本发明中，具体实现上，机械手6为现有的气动机械手。气动机械手爪为常用的
公知结构，为现有的结构，在本发明中的作用是为了实现对中心轴的夹持。
133.为了更加清楚地理解本发明的技术方案，下面说明本发明一种实施例的操作过程。
134.首先，操作人员预先提前把需要安装的衬垫，套装到螺纹保护套16的外壁；
135.然后，外部机器人或者其他移动设备，带动本发明的装置穿过中心轴(即中心轴，从下往上依次穿过螺纹保护套16的内腔、压头衬套19的内腔，向上露出中心轴的头部)，然后到达装配位置(此时螺纹保护套16底面接触到环形结构100顶部的衬垫容纳凹槽101)，这时候，可以由视觉定位确定准确的位置(视觉定位技术为现有成熟的技术，不是本发明的技术创新点，在此不再赘述)；
136.然后，机械手6收缩，夹紧中心轴；
137.然后，机械手6上方的第二气缸7向上收缩，带动机械手6向上提起中心轴(只是向上提起中心轴少量的距离，不让中心轴的下部被环形结构的中心部位所支撑，因为环形结构的中心部位难以承受较大的轴向力)；
138.然后，螺纹保护套16套住中心轴上的螺纹，实现对螺纹的保护，电机5通过齿轮(即第一齿轮和第二齿轮)带动压头衬套19以及压头17旋转，然后第一气缸11伸出，推动滑台2的整体向下运动，当螺纹保护套16接触到环形结构100顶部的衬垫容纳凹槽101后继续向下，螺纹保护套16上方的弹簧18受到压缩，螺纹保护套16缩回压头17内，这时候衬垫套到中心轴的外壁上，压头17在电机5的驱动下继续旋转，从而把衬垫紧固；
139.然后，完成紧固作业后，第一气缸11收回，带动滑台2向上运动，第二气缸7向下移动，把中心轴恢复初始位置，机械手6张开，整个衬垫压装和紧固动作完成；
140.最后，外部机器人或者其他移动设备，带动本发明的工装离开装配位置。
141.需要说明的是，外部机器人现有的机器人设备，例如可以采用现有的abb irb660工业机器人，可以实现整体结构的移动。
142.基于以上技术方案可知，对于本发明提供的专用设备衬垫的压装紧固装置，可以可靠地完成衬垫的压装和紧固动作。
143.对于本发明，通过螺纹保护套，可以保证衬垫在安装、紧固过程中不划伤中心轴上用于安装螺母的螺纹；
144.对于本发明，专门设计了中心轴的提起装置(主要包括机械手和第二气缸)，用于在衬垫压装和紧固过程中提起中心轴，从而确保衬垫的压装到位。
145.对于本发明，设计了衬垫压装结构，用于完成衬垫的压装及紧固动作。
146.对于本发明，可以通过合理选择电机、气缸、导轨、滑块、机械手和齿轮，电机通过齿轮带动压头转动，实现衬垫的下压，通过机械手实现中心轴的提起，并且，气缸驱动滑台沿导轨移动，实现压装结构的上下动作。
147.需要说明的是，对于本发明，还可以进一步进行软件开发，编写程序并且合理的连接plc线路图，使plc控制器对电机等部件进行逻辑控制，实现整个装置的自动化。
148.与现有技术相比较，本发明提供的专用设备衬垫的压装紧固装置，具有如下有益效果：
149.1、能够对衬垫压装到位；
150.2、实现衬垫无压装破损；
151.3、衬垫穿过中心轴的位置，对中心轴上螺纹的保护效果良好，无破损；
152.4、在压装过程中，中心轴无明显转动。
153.综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种专用设备衬垫的压装紧固装置，其结构设计科学，能够方便、可靠地将衬垫下压安装在环形结构的中心轴上，并且在下压过程中不会划伤中心轴上方用于安装螺母的螺纹，显著提高了衬垫安装的工作效率，节约了时间，降低了工作人员的劳动强度，具有重大的实践意义。
154.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。