一种用于双头螺柱栽桩作业的设备的制作方法

1.本发明涉及双头螺柱栽桩作业技术领域，特别涉及一种用于双头螺柱栽桩作业的设备。


背景技术：

2.在某种航空发动机的装配过程中，需要将相邻两个零部件通过若干个双头螺柱进行拧紧安装，即将双头螺柱拧紧到专用零部件的螺纹孔中，拧装的速度和效果，将严重影响专用设备的装配合格情况以及生产线的生产节奏，因此，双头螺柱的拧紧工序是该专用设备装配生产过程中的重要一环。
3.目前没有可以直接用于该专用零部件上双头螺柱自动拧装的装置，专用零部件装配过程中在进行拧装操作时，还是由操作人员手动完成，手动操作不仅动作频繁重复，并且操作人员的劳动强度大，容易拖慢生产节奏，影响了设备的整体生产效率。
4.因此，迫切需要开发出一种能够方便、可靠地将双头螺柱拧紧到专用零部件上的螺纹孔中的设备，以降低操作人员的劳动强度。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于双头螺柱栽桩作业的设备，其能够方便、可靠地将双头螺柱拧紧到专用零部件上的螺纹孔中，显著降低了操作人员的劳动强度，提高了双头螺柱拧紧工作效率，节约了操作人员工作时间。
6.为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
7.一种用于双头螺柱栽桩作业的设备，包括支撑架以及设置于支撑架的三轴桁架模组，所述三轴桁架模组包括沿y轴直线移动的y轴负载安装支架、沿z轴直线移动的z轴负载安装支架以及沿x轴直线移动的栽桩单元；
8.所述y轴负载安装支架包括通过立柱设置于支撑架上方的y轴横梁以及设置于y轴横梁顶部的y轴导轨，所述y轴导轨通过y轴滑块与y轴横梁移动板相连，实现y轴横梁移动板沿y轴的直线移动；
9.所述z轴负载安装支架包括安装于y轴横梁移动板一端的z轴滑块以及与z轴滑块滑动连接的z轴导轨，所述z轴导轨设置于竖板的一侧，所述竖板与固设于y轴横梁移动板的z轴平衡吊的挂钩相连，实现竖板沿z轴直线移动；
10.所述栽桩单元包括设置于竖板的x轴导轨、沿x轴导轨移动的x轴滑块以及通过安装座设置于x轴滑块的自动拧紧机，所述x轴滑块带动自动拧紧机沿x轴导轨移动到设定位置，自动拧紧机将双头螺柱拧紧到专用零部件的螺纹孔中。
11.进一步的，所述x轴滑块与安装座通过铰接轴铰接。
12.进一步的，所述安装座设置有操作手柄。
13.进一步的，所述自动拧紧机的拧紧轴连接有栽桩头，所述栽桩头的内部设置有螺纹孔，所述螺纹孔的底部安装有止推轴承，双头螺柱普通螺纹一端的端面顶住所述止推轴
承。
14.进一步的，所述自动拧紧机的拧紧轴与栽桩头通过锁紧环连接。
15.进一步的，所述支撑架的顶部转动设置有用于放置专用零部件的转台，所述转台旋转到设定位置通过设置于支撑架顶部的肘夹进行固定。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果：
17.(1)本发明的设备结构设计科学，能够方便、可靠地将双头螺柱拧紧到专用零部件上的螺纹孔中，显著提高双头螺柱的拧紧工作效率，节约工作时间，有利于降低操作人员的劳动强度，具有重大的生产实践意义。
18.(2)本发明能够完成双头螺桩的栽桩作业，保证装配作业一次成功率，满足设计要求。
19.(3)本发明的设备已有效实现批产发动机双头螺桩的栽桩作业，通过本发明的设备代替人工手动进行栽桩作业，栽桩时间由以前的30h降低约为4h/每台，且设备操作简单，效果显著，使栽桩一次成功率达到100％，避免了重复拆装及拆卸螺桩的过程，提高了装配效率，按某型号发动机年产500台任务量，工时38元，经济效益约达49.4万。
20.本发明的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。
附图说明
21.图1是本发明实施例提供的用于双头螺柱栽桩作业的设备的立体结构示意图；
22.图2是本发明实施例提供的安装座、自动拧紧机和栽桩头相连的立体结构示意图；
23.图3是本发明实施例提供的所需要栽入双头螺柱的专用零部件的立体结构示意图；
24.图4是本发明实施例提供的双头螺柱的立体结构示意图。
25.说明书附图中的附图标记包括：
26.1-立柱，2-y轴横梁，3-y轴导轨，4-z轴平衡吊，5-y轴横梁移动板，6-z轴导轨，7-竖板，8-自动拧紧机，9-安装座，10-x轴滑块，11-操作面板，12-专用零部件，13-支撑架，14-双头螺柱，15-操作手柄，16-栽桩头，17-测量套筒。
具体实施方式
27.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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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发明的限制。
29.在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。
30.为了解决现有技术存在的问题，如图1至图4所示，本发明提供了一种用于双头螺柱14栽桩作业的设备，包括支撑架13以及设置于支撑架13的三轴桁架模组，三轴桁架模组包括沿y轴直线移动的y轴负载安装支架、沿z轴直线移动的z轴负载安装支架以及沿x轴直线移动的栽桩单元；
31.y轴负载安装支架包括通过立柱1设置于支撑架13上方的y轴横梁2以及设置于y轴横梁2顶部的y轴导轨3，y轴导轨3通过y轴滑块与y轴横梁移动板5相连，实现y轴横梁移动板5沿y轴的直线移动；
32.z轴负载安装支架包括安装于y轴横梁移动板5一端的z轴滑块以及与z轴滑块滑动连接的z轴导轨6，z轴导轨6设置于竖板7的一侧，竖板7与固设于y轴横梁移动板5的z轴平衡吊4的挂钩相连，实现竖板7沿z轴直线移动；
33.栽桩单元包括设置于竖板7的x轴导轨、沿x轴导轨移动的x轴滑块10以及通过安装座9设置于x轴滑块10的自动拧紧机8，x轴滑块10带动自动拧紧机8沿x轴导轨移动到设定位置，自动拧紧机8将双头螺柱14拧紧到专用零部件12的螺纹孔中。
34.x轴滑块10与安装座9通过铰接轴铰接，具体的，安装座9通过铰接轴旋转使自动拧紧机8有水平和竖直两种工作状态，用于拧紧不同平面上孔位，如图1和图2所示，自动拧紧机8为竖直工作状态；如果将安装座9绕铰接轴旋转90
°
，自动拧紧机8为水平工作状态，栽桩头16位于水平方向靠近立柱的一侧。
35.安装座9设置有操作手柄15，本实施例中，操作手柄15固定到安装座9上，通过操作手柄15带动三轴桁架模组联动，将自动拧紧机8移动到作业位置。
36.自动拧紧机8的拧紧轴连接有栽桩头16，栽桩头16的内部设置有螺纹孔，螺纹孔的底部安装有止推轴承，双头螺柱14普通螺纹一端的端面顶住止推轴承。双头螺柱14的一侧为过盈螺纹，用于与专用零部件12的螺纹孔过盈配合；双头螺柱14的一侧为普通螺纹，用于穿过另一个零件的安装孔后，通过螺母拧紧，实现相邻两个零部件的安装。本发明具体实施时，需要先将双头螺柱14的普通螺纹拧入栽桩头16的螺纹孔，并使双头螺柱14普通螺纹一端的端面顶住止推轴承，然后将自动拧紧机8移动到作业位置，自动拧紧机8正转将双头螺柱14的过盈螺纹拧入专用零部件12的螺纹孔中，然后自动拧紧机8反转退回，实现自动拧紧机8栽桩头16与双头螺柱14的普通螺纹分离，止推轴承的设置能够实现自动拧紧机8与双头螺柱14普通螺纹的分离，避免自动拧紧机8反转时将双头螺柱14带出，以保证安装精度。为了满足双头螺柱14普通螺纹端露出专用零部件12的高度要求，可在自动拧紧机8的上设置测量套筒17，测量套筒17通过与自动拧紧机8自带的测量探头配合，通过设定测量探头与测量套筒17的距离，测量探头接触到测量套筒17就会反转，实现对自动拧紧机8拧紧下降高度的控制，即，使双头螺柱14普通螺纹端露出专用零部件12的高度满足设计要求。
37.自动拧紧机8的拧紧轴与栽桩头16通过锁紧环连接。根据不同栽双头螺柱14种类、型号，设计对应的栽桩头16，实际使用时根据双头螺柱14对栽桩头16进行更换，具体的，先卸下测量套筒17，露出栽桩头16，再卸下锁紧环，更换栽桩头16。
38.本实施例中，支撑架13的上盖板上通过螺钉固定安装立柱1，立柱1与y轴横梁2通过螺钉连接实现固定安装，y轴横梁2上固定安装y轴导轨3，y轴横梁移动板5底部安装有y轴滑块，y轴滑块可沿着y轴导轨3直线移动，进而实现y轴横梁移动板5沿y轴的直线移动。z轴导轨6固定安装在竖板7上，竖板7与固定安装在y轴横梁移动板5上的z轴平衡吊4的挂钩连
接，使得z轴负载安装支架只有受到拉力时才会移动，平衡吊采用现有结构，其具有锁死限位功能，即当竖板7移动到设定位置时，进行自动锁死限位作用，z轴导轨6通过与安装在y轴横梁移动板5上的z轴滑块配合能够实现竖板7沿z轴的直线移动。x轴滑块10、自动拧紧机8和操作手柄15均安装在安装座9上，x轴滑块10通过与安装在竖板7上的x轴导轨配合能够实现自动拧紧机8沿x轴的直线移动。
39.支撑架13的顶部转动设置有用于放置专用零部件12的转台，转台旋转到设定位置通过设置于支撑架13顶部的肘夹进行固定。本实施例中，支撑架13包括由若干个40型材制成的方形框架结构，方形框架结构的顶部设置有上盖板，方形框架结构的侧面可设置侧板和柜门，便于存放物品或者布置设备用的线路，方形框架结构的底部设置有带锁紧功能的滚轮，便于设备的移动，并进行锁紧固定。上盖板的中部转动连接转台，转台的顶部与专用零部件12通过止口配合进行限位，并且转台上一体固定有支撑段，支撑段与专用零部件12通过销子连接，以使专用零部件12稳定固定在转台上，保证栽桩作业时专用零部件12的稳定。肘夹用于对转台进行限位固定，也可以采用现有的卡扣、锁紧件等结构，当转台带动专用零部件12转动到作业位置时，通过肘夹将转台固定在上盖板上，进一步保证栽桩作业时专用零部件12的稳定。
40.本发明用于双头螺柱14栽桩作业的设备的一次使用过程：
41.(1)将专用零部件12置于转台上，并与支撑段相连；
42.(2)压紧肘夹，固定转台；
43.(3)根据被栽双头螺柱14种类，安装对应的栽桩头16；
44.(4)预先将双头螺柱14的普通螺纹旋入栽桩头16中，手握操作手柄15，调整栽桩头16的位置对齐孔位；
45.(5)自动拧紧机8完成栽桩作业。
46.本发明的自动拧紧机8采用现有技术，在实施时，自动拧紧机8的操作按钮位于操作手柄15处，绿色按钮为“开始”，黄色按钮为“反转”，红色按钮为“急停”；确认操作面板11上系统指示灯闪烁，工作状态指示灯为绿色后，点按“开始”按钮，自动拧紧机8将自动进入栽桩的工作状态，自动拧紧机8将按照设定好的力矩和速度，执行拧紧工作。若栽桩合格，自动拧紧机8自动反转退出，最终拧紧力矩与拧紧长度将显示在操作面板11中，操作人员可点按“数据记录”按钮，将拧紧结果写入表格；若栽桩不合格，操作面板11拧紧异常指示灯亮起，并将直接停止自动拧紧机8，需人工点按异常指示灯取消报警，并长按黄色的“反转”按钮，将栽桩头16反转拧出。至此，整体工作完毕。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。