一种压缩机壳体锁螺丝加工用的锁螺丝机的制作方法

文档序号:44651926发布日期:2026-02-10 23:17阅读:7来源:国知局
技术简介:
本发明针对传统锁螺丝机在压缩机装配中存在螺丝倾斜、锁紧不均导致壳体变形及锁紧件磨损等问题,提出通过检测模块精准测量锁紧件高度,结合预紧策略、找平锁紧和分批锁紧策略,确保锁紧顺序合理、受力均匀。创新结构如轴承、滚珠和弹性件设计,有效减少磨损并提升定位精度,实现高精度智能化自动锁丝作业。
关键词:压缩机锁螺丝机,智能锁紧策略

本发明涉及锁丝机,具体涉及一种压缩机壳体锁螺丝加工用的锁螺丝机。


背景技术:

1、在压缩机等精密机械设备的装配过程中,压缩机壳体锁螺丝是一项关键且频繁的操作。传统的人工锁螺丝方式不仅效率低下,而且容易因操作不当导致锁紧程度不一、螺丝倾斜、滑牙甚至损坏螺孔,严重影响产品的装配质量和可靠性。为提高生产效率和装配精度,自动锁螺丝机被广泛应用于现代制造业中。

2、随着自动化技术的发展,出现了锁丝机,其能够通过伺服电机及批杆、气缸等多部件的配合,自动锁紧锁定螺丝;然而,现有的自动锁螺丝机在实际应用中仍存在一些技术缺陷。特别是在将螺丝送入压缩机壳体上的螺孔时,若螺丝在送料或对位过程中未能保持完全垂直于螺孔轴线的姿态,极易出现螺丝头部歪斜、螺纹未对准等问题。一旦倾斜的螺丝被锁丝机强行旋入螺孔,不仅会损伤螺纹结构,还可能导致压缩机壳体局部应力集中,进而影响整机性能和使用寿命,甚至直接导致压缩机壳体损坏。

3、因此,为了提高锁丝质量和成品率,在压缩机壳体螺丝紧固过程中,先进行压缩机壳体螺丝的预先拧入,一般情况下,先由人工对孔穿螺丝,把螺丝穿入螺孔,初步固定压缩机壳体,避免螺丝歪斜及螺纹没有对准;然后通过传送装置传送到锁丝机工位,再由锁丝机通过批杆完成螺丝的锁紧。

4、经过长时间的生产和总结,发现即便是按照上述人工预先对孔固定,然后锁丝机锁紧的操作,至少仍存在以下问题:

5、一方面,在预先对孔的人工操作工序中,主要是为了完成螺丝与螺孔的对准,进行初步固定;而由于人工操作的非标准化,每个螺丝拧入的深度都不一致;而现有技术的锁丝机的多个批杆是通过多个伺服电机同步驱动的,如此会导致不同的螺丝在同一时刻进给的深度不一致,容易造成压缩机壳体应力不均,引起变形,影响产品质量;而且实际对多个螺丝同时锁紧时,应当按着要求先紧固其中一部分对角螺丝,然后再紧固其余一部分对角螺丝,分批次进行缩进,以防止螺丝扭矩差异而导致紧固不均,可能引起压缩机壳体变形或密封不严的问题。

6、再者,人工预先固定的多个螺丝螺帽位置都不一致(具体如图2所示,在压缩机俯视图中,其压缩机壳体上的多个螺丝的螺帽位置不同,如箭头标注的方向为例)而且对应的锁紧件端部的套筒位置也不同,当锁紧件下移并使套筒与螺丝的螺帽挤压接触时,螺丝的螺帽不一定正好完全卡入套筒中,而在这种情况下,伺服电机如果带动锁紧件快速转动,会导致套筒在螺丝端帽上快速空转,容易造成螺丝端帽及套筒的磨损,影响后续锁丝机对螺丝的锁紧效果。

7、除此之外,在锁丝过程中,锁紧件在导向筒中转动的同时还会沿着导向筒向下运动,随着锁紧件长时间且高速运动,会导致锁紧件和导向筒严重磨损,两者之间的间隙越来越大;当为了满足不同产品的锁丝要求,往往会调节锁紧件的位置,进而导致传动杆变成倾斜状态(如图5中所示的传动杆和锁紧件位置),传动杆通过第二万向节驱动锁紧件时,会给锁紧件一个斜向的推力,导致锁紧件在导向筒内发生倾斜,倾斜的锁紧件无法与对应的螺丝相锁定,无法正常锁丝;而且更严重的是,如果倾斜后的锁紧件直接与压缩机壳体接触,在锁紧件快速转动时,会损伤压缩机壳体,造成产品损坏。

8、因此,需要基于上述技术问题,对锁丝机进行改进。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,提出了一种压缩机壳体锁螺丝加工用的锁螺丝机。

2、一种压缩机壳体锁螺丝加工用的锁螺丝机,包括:支撑平台,其上设置有多个伺服电机,每个伺服电机的输出端均贯穿支撑平台并连接有传动机构,所述传动机构驱动其下方的锁紧件转动以锁紧螺丝;调节平台,其上方设置有调节槽,所述调节槽内可拆卸设置有多个夹持件,所述夹持件夹持有导向筒,所述锁紧件在所述导向筒内转动并上下滑动;所述导向筒下方设置有检测模块,用于测量锁紧件的高度;在锁丝前,控制模块控制检测模块测量各个锁紧件的初始高度并作为第一数据集,控制所有伺服电机同时以第一转速转动第一预设时间,在第一预设时间后,检测模块测量各个锁紧件高度并作为第二数据集,控制模块根据第二数据集和第一数据集的关系,选择执行相应的锁紧策略,逐步锁紧螺丝。

3、优选的,所述锁紧策略包括预紧执行策略,具体为:获取当前批次螺丝规格型号,得到当前批次螺丝的参数;计算当前批次螺丝以第一转速和第一预设时间转动的理论进给值;计算第一数据集中的各个锁紧件的高度值与第二数据集中各个对应锁紧件的高度值的差值并作为实际进给值,得到实际进给值集;基于实际进给值集中各个实际进给值与对应的理论进给值的关系,判定各个锁紧件与螺丝的锁紧情况。

4、优选的,基于实际进给值集中各个实际进给值与对应的理论进给值的关系,判定各个锁紧件与螺丝的锁紧情况,包括:根据当前批次螺丝规格型号,设置进给参考系数;计算各个实际进给值与对应的各个理论进给值的比值;当比值小于进给参考系数时,判定对应的锁紧件与螺丝未锁紧;反之,则判定对应的锁紧件与螺丝锁紧;在未锁紧的情况下,控制模块指示出未锁紧的螺丝对应的锁紧件,进行人工干预锁紧;在对应的锁紧件与螺丝都锁紧后,控制模块控制对应的伺服电机驱动对应的锁紧件转动,执行找平锁紧策略。

5、优选的,所述找平锁紧策略,具体为:在各个锁紧件与螺丝锁紧后,检测模块测量各个锁紧件高度值并作为第三数据集;选取第三数据集中的最小的数值,并作为基准值;控制第三数据集中锁紧件高度值大于基准值的锁紧件对应的伺服电机转动,使锁紧件带动螺丝进给,直至实时测得当前锁紧件的高度都等于基准值,停止伺服电机;在所有锁紧件高度达到基准值后,进行分批锁紧策略。

6、优选的,所述分批锁紧策略,具体为:获取待锁紧螺丝总数量;如果待锁紧螺丝总数量为偶数,则把相互间隔的螺丝划定为第一批,剩余的作为第二批;如果待锁紧螺丝总数量为奇数,则先选定两个相邻的螺丝,然后再依次间隔性选择剩余螺丝并划定为第一批,剩余的待锁紧螺丝作为第二批;设定目标进给量,驱动伺服电机以第二速度转动,分多次交替性驱动第一批螺丝和第二批螺丝对应的伺服电机进行螺丝驱动,直至第一批和第二批螺丝达到目标进给量,完成螺丝预锁紧;设定锁死进给量,驱动伺服电机以第三速度转动,驱动对应螺丝达到锁死进给量,完成螺丝锁死。

7、优选的,所述传动机构还包括第一万向节,所述第一万向节下方连接有传动杆,所述传动杆插接在传动套筒内,所述传动杆下端设有限位部,所述传动套筒上设有限位槽,所述限位部卡接在限位槽内,所述传动杆外周套接有弹性件,所述弹性件上端抵触在第一万向节下端,所述弹性件下端抵触在传动套筒上端;所述传动套筒下方连接有第二万向节,所述第二万向节下方与锁紧件连接,所述锁紧件穿过导向筒并延伸至导向筒下方。

8、优选的,所述夹持件上设有夹持槽,所述夹持槽内设有紧固件,所述紧固件贯穿调节槽,通过调整紧固件在夹持槽和调节槽的位置,能够调节导向筒的位置。

9、优选的,所述检测模块包括引导部,所述引导部包括固定在锁紧件上的轴承,所述轴承嵌设在支撑部上,所述支撑部的外周限位卡设有滚珠,所述滚珠与导向筒内壁接触,所述滚珠能在支撑部内自由转动;还包括测距模块,其设置在导向筒下方。

10、优选的,还包括驱动气缸,所述驱动气缸的输出端与支撑平台相连接,所述支撑平台通过调节件与调节平台相连接,所述驱动气缸能带动支撑平台和调节平台同步上下运动,所述调节件能调节支撑平台和调节平台之间的距离。

11、优选的,所述调节件包括调节套筒、调节螺母及调节螺杆,所述调节套筒与调节平台固定连接,所述调节螺母固定在调节螺杆上,所述调节螺杆与支撑平台下端转动连接,所述调节螺杆与调节套筒螺纹连接;所述调节件配合检测模块能调节锁紧件的高度,以适应不同长度螺丝的锁紧需求。

12、本发明至少具有如下有益效果:

13、1.本发明通过在锁紧件上设置轴承、支撑部、滚珠等结构,配合导向筒及测距模块,一方面避免了锁紧件与导向筒内壁直接摩擦接触,保证了锁紧件在轴向转动时的稳定性,防止在传动杆变成倾斜状态时,导致锁紧件在导向筒内发生倾斜,造成倾斜的锁紧件无法正常锁丝以及损伤压缩机壳体;另一方面使得锁紧件能在导向筒的中心轴线方向稳定的上下滑动,可以和其下方的螺丝精准定位和锁紧,避免锁紧件发生歪斜,无法锁紧螺丝或者在下降时损伤待锁紧压缩机壳体表面。

14、2.本发明通过在锁紧件上设置轴承、支撑部、滚珠等结构,使得锁紧件和导向筒内壁之间存在有用于安装轴承、支撑部、滚珠的安装间隙,而该安装间隙也为测距模块测量支撑部上下移动高度创造了条件,简化了测量锁紧件的测量方式;同时也有效地实现了锁紧件运动高度的测量,为后续根据锁紧件高度数据,选择螺丝锁紧策略创造了有利条件。

15、3.本发明通过在调节平台上设置调节槽、夹持槽、夹持件、锁紧件等结构,能够根据待锁紧螺丝孔位的分布进行自由调整和重新排布导向筒的位置,使多个导向筒的位置与螺丝孔位置一一对应,确保布导向筒引导锁紧件准确对准螺丝头部,在更换产品类型时无需整体更换调节平台,仅需重新布置夹持件和导向筒即可完成设备调试,显著提升设备的通用性与维护便捷性。

16、4.本发明通过测距模块配合支撑部、锁紧件等结构,能精准测量锁紧件的高度数据,在螺丝锁紧过程中,能进行预紧策略、找平锁紧策略以及分批次锁紧策略,能确保锁紧顺序合理、受力均匀,防止压缩机壳体变形或螺丝、螺牙损坏,实现高精度、智能化、全流程闭环控制的自动锁丝作业。

17、5.本发明通过设置检测模块与驱动气缸、调节件等结构,在螺丝锁紧过程中,使锁紧件的下端能始终保持与螺丝的螺帽处于挤压锁紧状态,确保锁紧件能全程有效地带动螺丝转动并锁紧,进而适配不同长度的螺丝锁紧需求,实现对锁紧高度的精确控制,确保设备在多规格产品生产中的兼容性和适应性。

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