一种圆柱形螺纹连接工件拧紧装置及方法与流程

技术特征：
1.一种圆柱形螺纹连接工件拧紧装置，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)固定安装在地面上，底座(1)上滑动安装有端部夹紧旋转机构(2)、第一支撑轮(3)、第二支撑轮(4)、第三支撑轮(5)、第四支撑轮(6)、第一夹紧支撑机构(7)和第二夹紧支撑机构(8)，所述端部夹紧旋转机构(2)、第一支撑轮(3)和第二支撑轮(4)通过第一连接杆(10)侧面连接，用于夹紧支撑第一工件并调节其位置，所述第三支撑轮(5)与第一夹紧支撑机构(7)通过第二连接杆(11)侧面连接，共同支撑夹紧第二工件并调节其位置，所述第四支撑轮(6)与第二夹紧支撑机构(8)共同支撑夹紧第三工件并调节其位置；所述底座(1)上固定有第一限位块(9)，位于第二夹紧支撑机构(8)内侧，所述底座(1)侧面安装有第一端面限位机构(12)、第二端面限位机构(13)和第三端面限位机构(14)，用于拧紧前对第一工件、第二工件和第三工件的轴向端面限位，所述第一工件和第二工件、第二工件和第三工件端面相接，通过端部夹紧旋转机构(2)旋转将第一工件与第二工件、第三工件螺纹拧紧。2.根据权利要求1所述的圆柱形螺纹连接工件拧紧装置，其特征在于，所述底座(1)包括底座结构件(16)、导轨(17)、端部推拉油缸(18)、中部推拉油缸(19)和端面限位块(20)；其中：所述导轨(17)安装在底座结构件(16)两侧，通过滑块与端部夹紧旋转机构(2)、第一支撑轮(3)、第二支撑轮(4)、第三支撑轮(5)、第四支撑轮(6)、第一夹紧支撑机构(7)和第二夹紧支撑机构(8)滑动连接；所述端部推拉油缸(18)和中部推拉油缸(19)均安装在底座结构件(16)上，端部推拉油缸(18)末端与端部夹紧旋转机构(2)连接，中部推拉油缸(19)末端与第一夹紧支撑机构(7)连接，端部推拉油缸(18)和中部推拉油缸(19)内部均置有位移传感器；所述端面限位块(20)安装在底座结构件(16)上，位于导轨(17)的两个端面。3.根据权利要求1所述的圆柱形螺纹连接工件拧紧装置，其特征在于，所述端部夹紧旋转机构(2)包括与底座(1)滑动连接的底板(21)，所述底板(21)上安装有第一安装底座(22)，第一安装底座(22)的两侧安装有第一安装支架(25)和第二安装支架(36)，第一安装支架(25)和第二安装支架(36)之间安装有扭矩传感器(23)，所述第一安装支架(25)上固定安装有液压马达(24)，所述扭矩传感器(23)一端通过第一联轴器(26)与液压马达(24)输出端连接，另一端通过第二联轴器(28)连接有第一传动齿轮(29)，所述第一传动齿轮(29)安装在第二安装支架(36)远离扭矩传感器(23)的一侧，其齿合连接有第二传动齿轮(30)，所述第二传动齿轮(30)通过轴承安装在第二安装支架(36)上，齿合连接有第三传动齿轮(31)，所述第三传动齿轮(31)安装在液压卡盘(32)上，可带动液压卡盘(32)同步圆周转动，所述液压卡盘(32)上安装有用于抓紧和松开工件的手爪(33)，所述第二安装支架(36)与液压卡盘(32)相对的一侧安装有液压回转油缸(34)，所述液压回转油缸(34)内部活塞杆通过拉杆及防护壳(35)的内部拉杆与液压卡盘(32)内的活塞套连接，可带动手爪(33)的径向同步运动，所述底板(21)一侧安装有第一端面检测传感器(38)，所述第一端面检测传感器(38)与手爪(33)同侧。4.根据权利要求3所述的圆柱形螺纹连接工件拧紧装置，其特征在于，所述扭矩传感器(23)通过第二安装底座(27)安装在第一安装底座(22)上，所述拉杆及防护壳(35)连接有连接圆盘及轴承(37)，所述连接圆盘及轴承(37)通过螺栓安装在第二安装支架(36)上。5.根据权利要求1所述的圆柱形螺纹连接工件拧紧装置，其特征在于，所述第一支撑轮
(3)、第二支撑轮(4)、第三支撑轮(5)和第四支撑轮(6)结构相同，所述第一支撑轮(3)包括与底座(1)滑动连接的第一安装底板(40)，所述第一安装底板(40)通过左右移动滑块(41)连接有2根左右移动导轨(42)，左右移动导轨(42)安装在第二安装底板(43)的下侧，所述第一安装底板(40)的两端通过固定块安装有左右移动丝杠(44)，左右移动丝杠(44)通过连接块与第二安装底板(43)连接，可带动第二安装底板(43)及左右移动导轨(42)在左右移动滑块(41)上移动；所述第二安装底板(43)上侧安装有2根升降移动导轨(46)，所述2根升降移动导轨(46)中间安装升降移动丝杠(47)，升降移动丝杠(47)两端通过固定块安装在第二安装底板(43)上，所述2根升降移动导轨(46)通过升降移动滑块(45)和连接件连接有2个铜轮(48)，升降移动丝杠(47)通过连接件连接铜轮(48)，通过铜轮(48)左右方向移动驱动工件在高度方向上动作，所述第一安装底板(40)上通过传感器支架(49)固定有第二端面检测传感器(50)。6.根据权利要求1所述的圆柱形螺纹连接工件拧紧装置，其特征在于，所述第二夹紧支撑机构(8)与第一夹紧支撑机构(7)结构相同，所述第一夹紧支撑机构(7)包括与底座(1)滑动连接的夹紧机构安装底座(52)，所述夹紧机构安装底座(52)的一侧通过传感器支架安装有检测有无传感器(53)，所述夹紧机构安装底座(52)上通过固定块安装有支撑调整丝杠(54)，所述支撑调整丝杠(54)上通过连接件连接有2个支撑铜轮(55)，支撑铜轮(55)通过连接件与夹紧机构安装底座(52)滑动连接，通过支撑调整丝杠(54)可带动两个支撑铜轮(55)相对运动，所述夹紧机构安装底座(52)上安装有支撑机构导轨(56)，所述支撑机构导轨(56)与支撑调整丝杠(54)平行，其上滑动连接有2个夹紧工装(60)，所述2个夹紧工装(60)的两侧均通过夹紧连接块(59)和夹紧油缸(58)的输出端连接，所述夹紧油缸(58)通过支撑架(57)安装在夹紧机构安装底座(52)上，位于支撑机构导轨(56)两端，通过夹紧油缸(58)驱动两个夹紧工装(60)在支撑机构导轨(56)上相对移动，夹紧或公开工件；所述夹紧机构安装底座(52)上通过支架安装有夹紧到位传感器(61)、松开到位传感器(62)和第三端面检测传感器(63)，夹紧到位传感器(61)和松开到位传感器(62)用于检测2个夹紧工装(60)在夹紧工件和松开工件时的到位信号，第三端面检测传感器(63)用于检测相邻工件的端面位置。7.根据权利要求1所述的圆柱形螺纹连接工件拧紧装置，其特征在于，所述第一端面限位机构(12)、第二端面限位机构(13)和第三端面限位机构(14)结构相同，所述第一端面限位机构(12)包括安装支架(64)，所述安装支架(64)下方通过端面连接块(68)安装在底座(1)的侧面，上方安装有转轴机构(65)；所述转轴机构(65)内部通过联轴器的一端与操作手柄(66)连接，另一端通过轴承转动连接有端面挡板(67)；所述端面挡板(67)与转轴机构(65)的连接端安装有限位块(69)，控制端面挡板(67)在水平方向0
°
和180
°
位置的切换。8.根据权利要求1所述的圆柱形螺纹连接工件拧紧装置，其特征在于，所述第一连接杆(10)通过管夹分别与第一支撑轮(3)、第二支撑轮(4)一侧连接固定，其一端穿过端部夹紧旋转机构(2)侧面的预留孔，该端末固定有端部限位块。9.根据权利要求1～8任一所述的圆柱形螺纹连接工件拧紧装置，其特征在于，还包括控制模块(15)，所述控制模块(15)包括控制器、触摸屏、开关按钮和报警指示灯，所述触摸屏用于显示各传感器、推拉油缸的状态，所述控制器用于控制各传感器和推拉油缸的状态，所述开关按钮用于控制系统的启停，报警指示灯在各传感器和推拉油缸的状态异常时发出
警示。10.一种圆柱形螺纹连接工件拧紧方法，其特征在于，包括步骤：步骤1、各机构回原始位，吊装工件上料：步骤1.1，控制端部夹紧旋转机构(2)、第一支撑轮(3)、第二支撑轮(4)、第三支撑轮(5)、第四支撑轮(6)、第一夹紧支撑机构(7)和第二夹紧支撑机构(8)到指定的原始位置；步骤1.2，将第一端面限位机构、第二端面限位机构、第三端面限位机构的端面挡板翻转至水平方向180
°
位置，进行工件端面限位；步骤1.3，吊装第一工件至第一支撑轮和第二支撑轮上，工件端面与第一端面限位机构贴合；吊装第二工件至第三支撑轮和第一夹紧支撑机构上，工件端面与第二端面限位机构贴合；吊装第三工件至第四支撑轮和第二夹紧支撑机构上，工件端面与第三端面限位机构贴合；步骤1.4，将第一端面限位机构、第二端面限位机构、第三端面限位机构的端面挡板翻转至水平方向0
°
位置，解除工件端面限位；步骤2、控制第一夹紧支撑机构夹紧第二工件后端，使端部夹紧旋转机构前移夹紧第一工件前端；步骤3、端部夹紧旋转机构夹住第一工件前移，到达指定位置后，端部夹紧旋转机构开始旋转，第一工件的外螺纹端面逐渐进入第二工件的内螺纹端面，第一工件和第二工件旋转拧紧成结合体工件；步骤4、第一夹紧支撑机构松开结合体工件，第二夹紧支撑机构夹紧第三工件后端；步骤5、端部夹紧旋转机构夹住结合体工件前移，到达指定位置，端部夹紧旋转机构开始旋转，结合体工件的外螺纹端面逐渐进入第三工件的内螺纹端面，结合体工件与第三工件旋转拧紧成整体工件；步骤6、第二夹紧支撑机构松开整体工件，端部夹紧旋转机构松开整体工件并移出；步骤7、吊装整体工件下料。

技术总结
本发明公开了一种圆柱形螺纹连接工件拧紧装置及方法，该装置包括底座，底座上滑动安装有端部夹紧旋转机构、第一支撑轮、第二支撑轮、第三支撑轮、第四支撑轮、第一夹紧支撑机构和第二夹紧支撑机构，固定安装有用来进行工件端面限位的第一端面限位机构、第二端面限位机构、第三端面限位机构和限位块；所述端部夹紧旋转机构用来提供夹紧工件及转动拧紧工件的动力；所述第一支撑轮和第二支撑轮成对支撑第一工件；所述第三支撑轮与第一夹紧支撑机构侧面通过第二连接杆连接成对来支撑第二工件；所述第四支撑轮与第二夹紧支撑机构成对来支撑第三工件。本发明解决了人工拧紧装配效率低下、装配质量一致性差等问题，提高了工作效率和产品质量。和产品质量。和产品质量。


技术研发人员：刘荣华 廖良闯 孙宏伟 梁树林 张秉坤 洪元 孙阳阳 严顶 王传生 李政委
受保护的技术使用者：江苏杰瑞科技集团有限责任公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/5/5