一种用于纯化柱装配的螺丝自动锁紧装置及方法与流程

本发明涉及纯水设备，尤其涉及一种用于纯化柱装配的螺丝自动锁紧装置及方法。

背景技术：

在一种纯化柱的装配过程中，其顶盖与柱身之间需要采用螺丝进行固定，根据其结构的不同，这些螺丝分布在纯化柱的轴向或径向，在对多种型号的纯化柱进行装配时，由于其螺丝位置有一定变化，常用的螺丝锁紧设备难以适应调整，不得不采用人工锁紧的方式，工作效率较低。因此，有必要对这种锁紧装置进行结构优化，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于纯化柱装配的螺丝自动锁紧装置及方法，以便于对纯化柱进行螺丝锁紧处理。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于纯化柱装配的螺丝自动锁紧装置，包括：

柱体容纳组件，该柱体容纳组件中具有可放置纯化柱体的容纳空间；

柱体定位组件，该柱体定位组件与柱体容纳组件配合；

柱体输送组件，该柱体输送组件与柱体定位组件位置对应，并与柱体容纳组件配合；

支承载荷组件，该支承载荷组件与柱体定位组件位置对应，并与柱体容纳组件配合；

轴向锁紧组件，该轴向锁紧组件安装于支承载荷组件中，并与柱体定位组件位置对应；

径向锁紧组件，该径向锁紧组件与柱体定位组件位置对应。

进一步，柱体容纳组件包括：

容纳底盘，该容纳底盘为圆形，容纳底盘中开设有定位滑槽，该定位滑槽位于容纳底盘的底面，并沿容纳底盘的径向延伸；

配接端管，该配接端管设有一组，各配接端管分别安装于容纳底盘的顶面，并沿容纳底盘的边缘顺次排布，各配接端管分别与纯化柱体的底端形状适配，纯化柱体插接于配接端管内；

限位立柱，该限位立柱安装于容纳底盘的顶面，并向容纳底盘上方凸出，其高度大于纯化柱体的高度，限位立柱位于容纳底盘中部，使纯化柱体的外壁与限位立柱的外壁抵接。

进一步，柱体定位组件包括：

定位基盘，该定位基盘为圆形，容纳底盘可置于定位基盘上；

定位横梁，该定位横梁开设于定位基盘的顶面，并沿定位基盘的径向延伸，其形状与定位滑槽适配，容纳底盘置于定位基盘上时，定位横梁插入定位滑槽中；

偏转电机，该偏转电机安装于机架中，并位于定位基盘下方，其动力输出轴与定位基盘连接；

升降电机，该升降电机安装于机架中，并位于偏转电机下方，升降电机通过丝杆传动结构与偏转电机衔接。

进一步，柱体输送组件包括：

输送托架，该输送托架设有一对，各输送托架分别安装于机架中，并分列于定位基盘两侧；

输送导杆，该输送导杆安装于输送托架中，并沿输送托架的轴向延伸，其形状与容纳底盘中的定位滑槽适配；

导向滚轮，该导向滚轮设有若干个，各导向滚轮分别安装于输送导杆中，并沿输送导杆的轴向顺次排布，导向滚轮分为两组，并分列于输送导杆两侧，其外壁面向输送导杆外部露出，并与定位滑槽内壁面接触；

输送托辊，该输送托辊设有若干个，各输送托辊分别安装于输送托架中，并沿输送导杆的轴向顺次排布，输送托辊分为两组，并分列于输送导杆两侧，容纳底盘可置于输送托辊上；

输送电机，该输送电机安装于机架中，并通过传动结构与输送托辊衔接；

转接托架，该转接托架安装于机架中，并位于输送托架之间，转接托架中开设有避位通口，定位基盘从避位通口中露出。

进一步，支承载荷组件包括：

支承立板，该支承立板安装于机架中，并与转接托架位置对应，其顶端向机架上方伸出；

竖向导轨，该竖向导轨设有一对，各竖向导轨分别安装于支承立板上，并沿竖向延伸；

承载托板，该承载托板安装于竖向导轨上，并位于定位基盘上方；

竖向电机，该竖向电机安装于支承立板上，并通过丝杆传动结构与承载托板衔接；

顶压端柱，该顶压端柱安装于承载托板底部，并向定位基盘方向伸出；

承转端头，该承转端头安装于顶压端柱末端，并与限位立柱配合，容纳底盘置于定位基盘上时，顶压端柱带动承转端头抵住限位立柱。

进一步，轴向锁紧组件包括：

轴向扳手，该轴向扳手设有一对，各轴向扳手分别沿竖向延伸，并与纯化柱体的轴向平行；

横向导轨，该横向导轨设有一对，各横向导轨分别安装于承载托板上，并分别沿横向延伸，各轴向扳手分别安装于横向导轨上；

横向电机，该横向电机设有一对，各横向电机分别安装于承载托板上，并通过丝杆传动结构与轴向扳手衔接。

进一步，径向锁紧组件包括：

径向扳手，该径向扳手安装于支承立板中，并沿横向延伸。

进一步，该装置还包括：

底盘传感器，该底盘传感器安装于定位基盘上，由底盘传感器监测容纳底盘在定位基盘上的位置；

顶压传感器，该顶压传感器安装于承转端头中，由顶压传感器监测承转端头与限位立柱之间的压力；

轴向传感器，该轴向传感器安装于承载托板上，并指向纯化柱体，由轴向传感器监测纯化柱体中轴向螺丝的位置；

径向传感器，该径向传感器安装于支承立板中，并指向纯化柱，由径向传感器监测纯化柱体中径向螺丝的位置；

运行控制器，该运行控制器通过线路与底盘传感器、顶压传感器、轴向传感器及径向传感器连接，由底盘传感器、顶压传感器、轴向传感器及径向传感器向运行控制器传输监测数据，运行控制器还通过线路与输送电机、升降电机、竖向电机、轴向扳手、横向电机及径向扳手连接，由运行控制器向输送电机、升降电机、竖向电机、轴向扳手、横向电机及径向扳手传输控制信号。

一种用于纯化柱装配的螺丝自动锁紧方法，包括：

(1)运行控制器向输送电机发出启动信号，输送电机启动，使输送托辊运转，带动置于输送托辊上的容纳底盘移动，容纳底盘携带纯化柱体到达定位基盘上，底盘传感器监测到容纳底盘后，将容纳底盘移动到位的信息发送至运行控制器，运行控制器向输送电机发出停止信号，输送电机停止，使输送托辊停止运转；

(2)运行控制器向偏转电机及升降电机发出启动信号，偏转电机及升降电机启动，使偏转电机、定位基盘、容纳底盘及纯化柱体偏转并升降，径向传感器将纯化柱体中径向螺丝到位的信息发送至运行控制器，运行控制器向偏转电机及升降电机发出停止信号，偏转电机及升降电机停止；

(3)运行控制器向竖向电机发出启动信号，竖向电机启动，使承载托板下降，并带动顶压端柱下降，直至承转端头抵住限位立柱，顶压传感器将承转端头与限位立柱之间的压力进入预定范围的信息发送至运行控制器，运行控制器向竖向电机发出停止信号，竖向电机停止；

(4)运行控制器向径向扳手发出启动信号，径向扳手启动，对纯化柱体上的径向螺丝进行锁紧处理，并由径向扳手将径向螺丝锁紧完成的信息发送至运行控制器，运行控制器向径向扳手发出停止信号，径向扳手停止；

(5)运行控制器向偏转电机及升降电机发出启动信号，偏转电机及升降电机启动，带动径向螺丝锁紧完成的纯化柱体移出径向扳手的工作位置，并将后续纯化柱体移入径向扳手的工作位置，径向传感器将后续纯化柱体中径向螺丝到位的信息发送至运行控制器，运行控制器向偏转电机及升降电机发出停止信号，偏转电机及升降电机停止；

(6)重复运行步骤(4)及(5)至预定次数，使各纯化柱体上的径向螺丝均完成锁紧；

(7)运行控制器向偏转电机及横向电机发出启动信号，偏转电机及横向电机启动，带动纯化柱体与轴向扳手移动，轴向传感器将纯化柱体中轴向螺丝到位的信息发送至运行控制器，运行控制器向偏转电机及横向电机发出停止信号，偏转电机及横向电机停止；

(8)运行控制器向轴向扳手发出启动信号，轴向扳手启动，对纯化柱上的轴向螺丝进行锁紧处理，并由轴向扳手将轴向螺丝锁紧完成的信息发送至运行控制器，运行控制器向轴向扳手发出停止信号，轴向扳手停止；

(9)运行控制器向偏转电机及横向电机发出启动信号，偏转电机及横向电机启动，带动轴向螺丝锁紧完成的纯化柱移出轴向扳手的工作位置，并将后续纯化柱体移入轴向扳手的工作位置，轴向传感器将后续纯化柱体中轴向螺丝到位的信息发送至运行控制器，运行控制器向偏转电机及横向电机发出停止信号，偏转电机及横向电机停止；

(10)重复运行步骤(9)及(10)至预定次数，使各纯化柱上的轴向螺丝均完成锁紧。

本发明的优点在于：

1.该锁紧装置的柱体容纳组件中设有多个纯化柱体放置位置，可同时携带多个纯化柱体进出锁紧装置，便于对多个纯化柱体进行锁紧处理，有利于提高工作效率；

2.该锁紧装置的柱体定位组件设置有偏转电机及升降电机，可带动定位基盘偏转及升降，可带动容纳底盘及纯化柱体偏转并升降，使其与轴向扳手及径向扳手位置对应，调节更为准确便捷；

3.该锁紧装置的柱体输送组件中设置有具有导向滚轮的输送导杆，与容纳底盘配合，使柱体容纳组件可按预定方向移动，避免在输送过程中偏离初始方向；

4.该锁紧装置的支承载荷组件中设置的顶压端柱及承转端头可对柱体容纳组件进行轴向定位，保证锁紧操作顺利进行；

5.该锁紧装置设置了底盘传感器、顶压传感器、轴向传感器、径向传感器及运行控制器，可对各功能组件进行实时控制和调节，使各组件协同工作，提高锁紧效率。

附图说明

图1是本发明提出的用于纯化柱装配的螺丝自动锁紧装置的结构示意图；

图2是柱体容纳组件的结构示意图；

图3是图1中a处的放大特写图；

图4是柱体输送组件的结构示意图；

图5是该装置的控制原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～图4所示，本发明提出的用于纯化柱装配的螺丝自动锁紧装置包括柱体容纳组件、柱体定位组件、柱体输送组件、支承载荷组件、轴向锁紧组件及径向锁紧组件，柱体容纳组件中具有可放置纯化柱体的容纳空间，柱体定位组件与柱体容纳组件配合，由柱体定位组件对携带有纯化柱体的柱体容纳组件进行定位，柱体输送组件与柱体定位组件位置对应，并与柱体容纳组件配合，由柱体输送组件带动柱体容纳组件移动，并输入柱体定位组件中或从柱体定位组件中输出，支承载荷组件与柱体定位组件位置对应，并与柱体容纳组件配合，由载荷组件对位于柱体定位组件中的柱体容纳组件进行辅助定位，轴向锁紧组件安装于支承载荷组件中，并与柱体定位组件位置对应，由轴向锁紧组件对柱体定位组件中柱体容纳组件所携带的纯化柱体进行轴向螺丝锁紧处理，径向锁紧组件与柱体定位组件位置对应，由径向锁紧组件对主体定位组件中柱体容纳组件所携带的纯化柱体进行径向螺丝锁紧处理。

在本实施例中，柱体容纳组件包括容纳底盘110、配接端管120及限位立柱130，容纳底盘为圆形，容纳底盘中开设有定位滑槽111，该定位滑槽位于容纳底盘的底面，并沿容纳底盘的径向延伸，配接端管设有一组，各配接端管分别安装于容纳底盘的顶面，并沿容纳底盘的边缘顺次排布，各配接端管分别与纯化柱体的底端形状适配，纯化柱体插接于配接端管内，可随容纳底盘一同移动，限位立柱安装于容纳底盘的顶面，并向容纳底盘上方凸出，其高度大于纯化柱体的高度，限位立柱位于容纳底盘中部，使纯化柱体的外壁与限位立柱的外壁抵接。

在本实施例中，柱体定位组件包括定位基盘210、定位横梁220，偏转电机230及升降电机240，定位基盘为圆形，容纳底盘可置于定位基盘上，定位横梁开设于定位基盘的顶面，并沿定位基盘的径向延伸，其形状与定位滑槽适配，容纳底盘置于定位基盘上时，定位横梁插入定位滑槽中，使容纳底盘可随定位基盘一同偏转，偏转电机安装于机架中，并位于定位基盘下方，其动力输出轴与定位基盘连接，由偏转电机带动定位基盘偏转，带动容纳底盘及其携带的纯化柱体偏转，升降电机安装于机架中，并位于偏转电机下方，升降电机通过丝杆传动结构与偏转电机衔接，由升降电机带动偏转电机、定位基盘、容纳底盘及纯化柱体升降，使纯化柱体与径向锁紧组件位置对应。

在本实施例中，柱体输送组件包括输送托架310、输送导杆320、导向滚轮330、输送托辊340、输送电机(图中未示出)及转接托架350，输送托架设有一对，各输送托架分别安装于机架中，并分列于定位基盘两侧，输送导杆安装于输送托架中，并沿输送托架的轴向延伸，其形状与容纳底盘中的定位滑槽适配，导向滚轮设有若干个，各导向滚轮分别安装于输送导杆中，并沿输送导杆的轴向顺次排布，导向滚轮分为两组，并分列于输送导杆两侧，其外壁面向输送导杆外部露出，并与定位滑槽内壁面接触，使容纳底盘可沿输送导杆移动，输送托辊设有若干个，各输送托辊分别安装于输送托架中，并沿输送导杆的轴向顺次排布，输送托辊分为两组，并分列于输送导杆两侧，容纳底盘可置于输送托辊上，由输送托辊带动容纳底盘移动，输送电机安装于机架中，并通过传动结构与输送托辊衔接，由输送电机带动输送托辊运转，转接托架安装于机架中，并位于输送托架之间，转接托架中开设有避位通口，定位基盘从避位通口中露出。

在本实施例中，支承载荷组件包括支承立板410、竖向导轨420、承载托板430、竖向电机440、顶压端柱450及承转端头460，支承立板安装于机架中，并与转接托架位置对应，其顶端向机架上方伸出，竖向导轨设有一对，各竖向导轨分别安装于支承立板上，并沿竖向延伸，承载托板安装于竖向导轨上，并位于定位基盘上方，可沿竖向导轨上升或下降，以调节承载托板与定位基盘之间的距离，竖向电机安装于支承立板上，并通过丝杆传动结构与承载托板衔接，由竖向电机带动承载托板上升或下降，顶压端柱安装于承载托板底部，并向定位基盘方向伸出，可随承载托板上升或下降，承转端头安装于顶压端柱末端，并与限位立柱配合，容纳底盘置于定位基盘上时，顶压端柱带动承转端头抵住限位立柱，对容纳底盘及限位立柱进行轴向定位，并使容纳底盘及限位立柱可在承转端头与偏转电机之间偏转。

在本实施例中，轴向锁紧组件包括轴向扳手510、横向导轨520及横向电机530，轴向扳手设有一对，各轴向扳手分别沿竖向延伸，并与纯化柱体的轴向平行，可同时对两个纯化柱体上的轴向螺丝分别进行锁紧处理，横向导轨设有一对，各横向导轨分别安装于承载托板上，并分别沿横向延伸，各轴向扳手分别安装于横向导轨上，可沿横向导轨移动，横向电机设有一对，各横向电机分别安装于承载托板上，并通过丝杆传动结构与轴向扳手衔接，由横向电机带动轴向扳手移动，使轴向扳手与纯化柱体位置对应。

在本实施例中，径向锁紧组件包括径向扳手610，径向扳手安装于支承立板中，并沿横向延伸，可对纯化柱体上的径向螺丝进行锁紧处理。

如图5，在本实施例中，该装置还包括底盘传感器、顶压传感器、轴向传感器、径向传感器及运行控制器，底盘传感器安装于定位基盘上，由底盘传感器监测容纳底盘在定位基盘上的位置，顶压传感器安装于承转端头中，由顶压传感器监测承转端头与限位立柱之间的压力，轴向传感器安装于承载托板上，并指向纯化柱体，由轴向传感器监测纯化柱体中轴向螺丝的位置，径向传感器安装于支承立板中，并指向纯化柱，由径向传感器监测纯化柱体中径向螺丝的位置，运行控制器通过线路与底盘传感器、顶压传感器、轴向传感器及径向传感器连接，由底盘传感器、顶压传感器、轴向传感器及径向传感器向运行控制器传输监测数据，运行控制器还通过线路与输送电机、升降电机、竖向电机、轴向扳手、横向电机及径向扳手连接，由运行控制器向输送电机、升降电机、竖向电机、轴向扳手、横向电机及径向扳手传输控制信号。

本发明提出的用于纯化柱装配的螺丝自动锁紧方法包括以下步骤：

(1)运行控制器向输送电机发出启动信号，输送电机启动，使输送托辊运转，带动置于输送托辊上的容纳底盘移动，容纳底盘携带纯化柱体到达定位基盘上，底盘传感器监测到容纳底盘后，将容纳底盘移动到位的信息发送至运行控制器，运行控制器向输送电机发出停止信号，输送电机停止，使输送托辊停止运转；

(2)运行控制器向偏转电机及升降电机发出启动信号，偏转电机及升降电机启动，使偏转电机、定位基盘、容纳底盘及纯化柱体偏转并升降，径向传感器将纯化柱体中径向螺丝到位的信息发送至运行控制器，运行控制器向偏转电机及升降电机发出停止信号，偏转电机及升降电机停止；

(3)运行控制器向竖向电机发出启动信号，竖向电机启动，使承载托板下降，并带动顶压端柱下降，直至承转端头抵住限位立柱，顶压传感器将承转端头与限位立柱之间的压力进入预定范围的信息发送至运行控制器，运行控制器向竖向电机发出停止信号，竖向电机停止；

(4)运行控制器向径向扳手发出启动信号，径向扳手启动，对纯化柱体上的径向螺丝进行锁紧处理，并由径向扳手将径向螺丝锁紧完成的信息发送至运行控制器，运行控制器向径向扳手发出停止信号，径向扳手停止；

(5)运行控制器向偏转电机及升降电机发出启动信号，偏转电机及升降电机启动，带动径向螺丝锁紧完成的纯化柱体移出径向扳手的工作位置，并将后续纯化柱体移入径向扳手的工作位置，径向传感器将后续纯化柱体中径向螺丝到位的信息发送至运行控制器，运行控制器向偏转电机及升降电机发出停止信号，偏转电机及升降电机停止；

(6)重复运行步骤(4)及(5)至预定次数，使各纯化柱体上的径向螺丝均完成锁紧；

(7)运行控制器向偏转电机及横向电机发出启动信号，偏转电机及横向电机启动，带动纯化柱体与轴向扳手移动，轴向传感器将纯化柱体中轴向螺丝到位的信息发送至运行控制器，运行控制器向偏转电机及横向电机发出停止信号，偏转电机及横向电机停止；

(8)运行控制器向轴向扳手发出启动信号，轴向扳手启动，对纯化柱上的轴向螺丝进行锁紧处理，并由轴向扳手将轴向螺丝锁紧完成的信息发送至运行控制器，运行控制器向轴向扳手发出停止信号，轴向扳手停止；

(9)运行控制器向偏转电机及横向电机发出启动信号，偏转电机及横向电机启动，带动轴向螺丝锁紧完成的纯化柱移出轴向扳手的工作位置，并将后续纯化柱体移入轴向扳手的工作位置，轴向传感器将后续纯化柱体中轴向螺丝到位的信息发送至运行控制器，运行控制器向偏转电机及横向电机发出停止信号，偏转电机及横向电机停止；

(10)重复运行步骤(9)及(10)至预定次数，使各纯化柱上的轴向螺丝均完成锁紧；

上述步骤完成后，继续重复运行步骤(1)～(10)，由后续容纳底盘将当前容纳底盘从定位基盘上挤出，继续进行锁紧操作，当前定位基盘携带锁紧完成的纯化柱体经输送托辊带动至下一工序。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，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发明中的具体含义。