钢管保护环与钢管接箍浮动拧接器及其使用方法与流程

本发明涉及用于把零件或制品的简单装配或拆卸的机械领域，具体为一种钢管保护环与钢管接箍浮动拧接器及其使用方法。

背景技术：

由于石油管保护环与接箍采用的是55°锥螺纹区别于普通螺纹难以机器自动化拧接。现有钢管厂拧接石油管保护环与接箍均采用人工持专业工具，拿取保护环与接箍对钢管进行拧接，在生产线上配备两个工人，一端完成内保护环与接箍拧接；一端完成外保护环拧接。一小时40～80根钢管，重复性动作，人工劳动强度极大。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，提供一种自动化程度高、安全可靠、适应性强的装配设备，本发明公开了一种钢管保护环与钢管接箍浮动拧接器及其使用方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种钢管保护环与钢管接箍浮动拧接器，包括减速机，其特征是：还包括卡爪拉杆、液压卡盘、左右补偿直线滑轨、前后补偿直线滑轨、旋转补偿支撑轴承、前后补偿气缸、左右补偿气缸、回转油压缸、翘曲补偿轴承、上下补偿气缸、上下补偿弹簧、旋转补偿气缸、翘曲补偿气缸、卡爪滑块、卡爪和弹簧套组件，

伺服电机的输出轴通过减速机连接卡爪拉杆的内端，卡爪拉杆的内端还连接液压卡盘，卡爪拉杆的外端连接回转油压缸的缸体，卡爪拉杆的外端面上设有至少三个卡爪滑块，每个卡爪滑块的中心轴线都和卡爪拉杆外端面的一条半径重合，卡爪滑块围绕卡爪拉杆外端面的中心点均匀设置，卡爪通过弹簧套组件可移动地设于卡爪滑块上；

旋转补偿轴承的内圈套设在减速机的输出轴上方、机器人法兰下方，旋转补偿气缸箍在旋转补偿轴承的外圈上；

板丙上别有前后补偿直线滑轨板乙设有左右补偿直线滑轨，前后补偿直线滑轨和减速机的中心轴线互相平行，左右补偿直线滑轨和减速机的中心轴线互相垂直，前后补偿气缸的缸体可移动地设于前后补偿直线滑轨上，左右补偿气缸的缸体可移动地设于左右补偿直线滑轨上；

上下补偿气缸的缸体通过上下补偿弹簧设于减速机的输出轴上的板甲上，上下补偿气缸活塞杆的移动方向和减速机输出轴的中心轴线互相垂直；

翘曲补偿轴承的内圈套设在减速机的输出轴上，翘曲补偿气缸箍在翘曲补偿轴承的外圈上。

所述的钢管保护环与钢管接箍浮动拧接器，其特征是：卡爪拉杆的外端面上设有三个围绕卡爪拉杆外端面的中心点均匀设置的卡爪滑块，即卡爪滑块对应点的连线构成正三角形；上下补偿弹簧选用矩形螺旋弹簧。

所述的钢管保护环与钢管接箍浮动拧接器的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：伺服电机经减速机减速后带动卡爪拉杆旋转以拧接保护环与接箍；在回转液压缸油缸拉伸下以抓取和放置保护环与接箍；卡爪沿卡爪滑块移动以适应不同规格保护环与接箍，当卡爪在卡爪滑块上定位后通过弹簧套组件固定；旋转补偿气缸绕旋转补偿轴承转动以做旋转方向的浮动补偿；前后补偿气缸沿前后补偿补偿滑轨移动以做前后方向的浮动补偿；左右补偿气缸沿左右补偿直线滑轨移动以做左右方向的浮动补偿；上下补偿气缸压紧或放松上下补偿弹簧实现上下方向浮动补偿；翘曲补偿气缸绕翘曲补偿轴承转动以做翘曲方向的浮动补偿。

本发明可用于石油管保护环自动化拧接以及钢管接箍的预拧，能很好地保证保护环与接箍的拧接可靠性，且适应各种内外规格保护环与接箍。

本发明为了模拟人工拧接保护环与接箍的方式设计五个自由度方向上的浮动来保证拧接质量，具体如下所述：

1.浮动拧接器为保证在拧接过程中保护环与接箍与钢管左右位置偏心，通过气缸与旋转轴实现旋转角度的浮动以此来补偿；

2.为保证在拧接过程中由于钢管翘曲带来的高度角度偏差，采用气缸与旋转轴实现角度偏差补偿；

3.在左右平移方向上采用气缸与滑轨的方式实现浮动补偿；

4.在上下方向通过气缸与弹簧的方式实现上下位置补偿；

5.在前后方向上通过气缸与滑轨的方式实现前后位置的补偿，浮动拧接器采用伺服电机驱动减速机减速实现对于不同规格保护环与接箍拧接力矩的要求，采用油缸通过拉杆的方式驱动卡盘对保护环与接箍进行夹紧，通过调节卡爪位置来适应不同规格保护环与接箍。

本发明具有如下有益效果：

1.采用伺服电机驱动实现对不同规格保护环与接箍拧接力矩控制的要求。

2.采用气缸5自由度的浮动补偿，保证拧接可靠性。

3.设计兼容性卡爪适应不同规格的内外保护环与接箍。

4.配合机器人可实现自动化拧接。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明中翘曲补偿气缸的结构示意图；

图4是本发明中卡爪拉杆外端面的结构示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种钢管保护环与钢管接箍浮动拧接器，包括减速机1、卡爪拉杆6、液压卡盘11、左右补偿直线滑轨14、前后补偿直线滑轨18、旋转补偿支撑轴承23、前后补偿气缸30、左右补偿气缸33、回转油压缸36、翘曲补偿轴承43、上下补偿气缸46、上下补偿弹簧52、旋转补偿气缸55、翘曲补偿气缸59、卡爪滑块60、卡爪61和弹簧套组件62，如图1～图4所示，具体结构是：

伺服电机的输出轴通过减速机1连接卡爪拉杆6的内端，卡爪拉杆6的内端还连接液压卡盘11，卡爪拉杆6的外端连接回转油压缸36的缸体，卡爪拉杆6的外端面上设有至少三个卡爪滑块60，每个卡爪滑块60的中心轴线都和卡爪拉杆6外端面的一条半径重合，卡爪滑块60围绕卡爪拉杆6外端面的中心点均匀设置，卡爪61通过弹簧套组件62可移动地设于卡爪滑块60上；

旋转补偿轴承23的内圈套设在减速机1的输出轴上方、机器人法兰下方，旋转补偿气缸55箍在旋转补偿轴承23的外圈上；

板丙17上别有前后补偿直线滑轨18板乙13设有左右补偿直线滑轨14，前后补偿直线滑轨18和减速机1的中心轴线互相平行，左右补偿直线滑轨14和减速机1的中心轴线互相垂直，前后补偿气缸30的缸体可移动地设于前后补偿直线滑轨18上，左右补偿气缸33的缸体可移动地设于左右补偿直线滑轨14上；

上下补偿气缸46的缸体通过上下补偿弹簧52设于减速机1的输出轴上的板甲12上，上下补偿气缸46活塞杆的移动方向和减速机1输出轴的中心轴线互相垂直；

翘曲补偿轴承43的内圈套设在减速机1的输出轴上，翘曲补偿气缸59箍在翘曲补偿轴承43的外圈上。

本实施例中：卡爪拉杆6的外端面上设有三个围绕卡爪拉杆6外端面的中心点均匀设置的卡爪滑块60，即卡爪滑块60对应点的连线构成正三角形；上下补偿弹簧52选用矩形螺旋弹簧。

本实施例使用时，按如下步骤依次实施：伺服电机经减速机1减速后带动卡爪拉杆6旋转以拧接保护环与接箍；在回转液压缸36油缸拉伸下以抓取和放置保护环与接箍；卡爪61沿卡爪滑块60移动以适应不同规格保护环与接箍，当卡爪61在卡爪滑块60上定位后通过弹簧套组件62固定；旋转补偿气缸55绕旋转补偿轴承23转动以做旋转方向的浮动补偿；前后补偿气缸30沿前后补偿补偿滑轨18移动以做前后方向的浮动补偿；左右补偿气缸33沿左右补偿直线滑轨14移动以做左右方向的浮动补偿；上下补偿气缸46压紧或放松上下补偿弹簧52实现上下方向浮动补偿；翘曲补偿气缸59绕翘曲补偿轴承43转动以做翘曲方向的浮动补偿。