CN215469445U - 拧紧装置及挖掘机装配生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种拧紧装置及挖掘机装配生产线，该拧紧装置包括拧紧机构和运行驱动机构，拧紧机构用于拧紧工件上的螺栓；运行驱动机构用于驱动拧紧机构移动至螺栓的位置处，运行驱动机构包括X运行组件、Y运行组件以及Z运行组件；X运行组件包括X导轨，Y运行组件包括Y导轨，Y导轨滑设于X导轨上，Z导轨滑设于Y导轨上并能够沿Z向移动。本实用新型采用采用智能桁架机器人，视觉定位，高度智能化高精度高稳定性；无人化装配，提高了支重轮拧紧的工作效率。

Description

拧紧装置及挖掘机装配生产线

技术领域

本实用新型属于装配线技术领域，尤其涉及一种拧紧装置及挖掘机装配生产线。

背景技术

目前常见装配生产线，如挖掘机装配线上的支重轮采用人工拧紧或简单的桁架机器人拧紧，走动不方便，力度不够，速度慢，定位不精准，故障率高。而人工拧紧，力度不够、速度慢、一致性差，无法满足自动化设备要求，且易磕伤工人，造成安全事故。随着自动设备在挖掘机装配线的应用越来越多，对产品的产量和质量要求逐渐提高，人工拧紧和简单的桁架机器人已难以满足设备要求，目前的自动拧紧机构只采用桁架伺服定位的方式，如果位置出现位置偏差，套筒套不上螺栓，易造成工件或设备损坏。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷或不足，本实用新型提供了一种拧紧装置及挖掘机装配生产线，以解决现有支重轮的螺栓拧紧效率低下的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种拧紧装置，该拧紧装置包括：

拧紧机构，用于拧紧工件上的螺栓；

运行驱动机构，包括空间三维维度上的X运行组件、Y运行组件以及Z运行组件；X运行组件包括X导轨，Y运行组件包括Y导轨，Y导轨能够沿X导轨移动，拧紧机构安装于Z导轨，Z导轨能够沿Y导轨移动并能够沿Z向移动。

在本实用新型的实施例中，X运行组件还包括用于驱动Y导轨沿X导轨移动的第一驱动件，Y运行组件还包括用于驱动Z导轨沿Y导轨滑动的第二驱动件，Z运行组件还包括用于带动Z导轨沿Z向移动的第三驱动件。

在本实用新型的实施例中，拧紧机构设置于Z导轨的下方，拧紧机构包括用于拧紧螺栓的拧紧套筒和用于驱动拧紧套筒沿Z向移动的第四驱动件。

在本实用新型的实施例中，拧紧装置还包括套筒更换机构，套筒更换机构包括多个不同型号的拧紧套筒和用于驱动拧紧套筒更换的第五驱动件。

在本实用新型的实施例中，第四驱动件和第五驱动件均为伺服电机。

在本实用新型的实施例中，拧紧装置包括机架，拧紧机构和运行驱动机构均设置于机架上，工件位于拧紧机构的下方。

在本实用新型的实施例中，拧紧机构和运行驱动机构的数量均为两组，其中一运行驱动机构中的X导轨和另一运行驱动机构中的X导轨分设于机架的两侧，两组运行驱动机构中的Y导轨的两端均分别滑设于两个X导轨上。

在本实用新型的实施例中，两组运行驱动机构中的Y导轨并排设置且能够同时分别沿相反的方向在X导轨上滑动。

在本实用新型的实施例中，拧紧装置还包括对应工件的上方设置的视觉定位系统，视觉定位系统用于获取X运行组件和Y运行组件的位置信息并计算偏差。

在本实用新型的实施例中，拧紧装置还包括控制单元，控制单元与拧紧机构以及运行驱动机构均电连接。

在本实用新型的实施例中，还提出一种挖掘机装配生产线，其包括上车架装配线和下车架装配线，下车架装配线包括采用如上所述的拧紧装置拧紧的支重轮的装配。

通过上述技术方案，本实用新型实施例所提供的拧紧装置具有如下的有益效果：

拧紧机构设置于运行驱动机构的Z导轨上，当需要对下方的工件上的螺栓进行拧紧时，Y导轨沿X导轨沿X方向滑动，从而带动Z导轨沿X方向的位置移动；然后Z导轨在Y导轨上沿Y方向滑动，从而带动拧紧机构移动到螺栓的正上方，当需要对螺栓拧紧时，Z导轨沿Z方向上下移动从而可以带动拧紧机构朝向螺栓移动以实现对螺栓拧紧的目的。本实用新型采用智能化的桁架机器人的运行驱动机构实现螺栓的自动拧紧，效率提升一倍，设备运行距离缩短，提高各部件寿命。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是根据本实用新型一实施例拧紧装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型一实施例拧紧装置的主视示意图；

图3是根据本实用新型一实施例拧紧装置的俯视示意图。

附图标记说明

1 拧紧机构 41 Z导轨

2 X运行组件 42 连接框

21 X导轨 43 Z拖链

22 X拖链 5 套筒更换机构

3 Y运行组件 6 机架

31 Y导轨 7 支重轮

32 Y拖链 8 控制单元

4 Z运行组件 9 视觉定位系统

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

下面参考附图描述根据本实用新型的拧紧装置。

参见图1和图2，在本实用新型的实施例中，提供一种拧紧装置，该拧紧装置包括拧紧机构1和运行驱动机构，拧紧机构1用于拧紧工件上的螺栓；运行驱动机构用于驱动拧紧机构1移动至螺栓的位置处，运行驱动机构包括X运行组件2、Y运行组件3以及Z运行组件4；X运行组件2包括X导轨21，Y运行组件3包括Y导轨31，Y导轨31滑动设置于X导轨21上，Z导轨41滑动设置于Y导轨31上并能够沿Z向移动。如下以该拧紧装置用于挖掘机支重轮上的螺栓的拧紧为例进行说明。

在本实用新型的实施例中，拧紧机构1设置于运行驱动机构的Z导轨41上，当需要对下方的支重轮7螺栓进行拧紧时，Y导轨31沿X导轨21沿X方向滑动，从而带动Z导轨41沿X方向的位置移动；然后Z导轨41在Y导轨31上沿Y方向滑动，从而带动拧紧机构1移动到螺栓的正上方，当需要对螺栓拧紧时，Z导轨41沿Z方向上下移动从而可以带动拧紧机构1朝向螺栓移动以实现对螺栓拧紧的目的。其中，Z导轨41和Y导轨31之间采用连接框42实现滑动配合，即，连接框42的外侧壁与Y导轨31滑动连接，连接框42能够沿Y导轨的延伸方向移动，Z导轨41贯穿中空的连接框42并能够沿连接框42的内侧壁上下滑动，从而实现Z导轨41在Z向的移动。本实用新型采用智能化的桁架机器人的运行驱动机构实现螺栓的自动拧紧，效率提升一倍，设备运行距离缩短，提高各部件寿命。

在本实用新型的实施例中，X运行组件2还包括用于驱动Y导轨31沿X导轨21移动的第一驱动件，Y运行组件3还包括设用于驱动Z导轨41沿Y导轨31滑动的第二驱动件，Z运行组件4还包括用于驱动Z导轨41沿Z向移动的第三驱动件。其中第一驱动件、第二驱动件以及第三驱动件均采用拖链进行电力传输，也就是说第一驱动件、第二驱动件以及第三驱动件的驱动动力通过拖链来带动导轨的移动；其中第一驱动件的X拖链22沿X导轨21平铺，第二驱动件的Y拖链32沿Y导轨31平铺，第三驱动件的Z拖链43沿Z导轨41平铺，本实施例中的X运行组件2以及Y运行组件3均采用驱动件上的拖链展开或卷缩的方式来驱动导轨移动。具体地，将X拖链22的自由端与Y导轨31连接，当驱动气缸等驱动件的电力传输给拖链时，拖链展开或卷缩能够带动Y导轨31沿X导轨21的方向来回移动，Z导轨41在Y导轨31上的移动原理与Y导轨31在X导轨21上的移动原理相似，具体不再一一赘述。此外，在Z导轨41上还设置有用于驱动Z导轨41在连接框42内上下移动的Z拖链43，Z拖链43的伸缩能够带动Z导轨41沿Z向移动。

在本实用新型的实施例中，拧紧机构1设置于Z导轨41的下方，拧紧机构1包括用于拧紧螺栓的拧紧套筒和用于驱动拧紧套筒沿Z向移动的第四驱动件。当拧紧套筒对准螺栓以后，伸缩轴伸出，套准螺栓拧紧，第四驱动件上设置有两个拧紧套筒工作位。此外，拧紧机构1可以根据每个螺栓设定不同的扭力值，符合不同型号的支重轮7产品。

在本实用新型的实施例中，拧紧机构1和运行驱动机构的数量均为两组，其中一运行驱动机构中的X导轨21和另一运行驱动机构中的X导轨21分设于机架6的两侧，两组运行驱动机构中的Y导轨31的两端均分别滑设于两个X导轨21上。两套运行驱动机构和拧紧机构1都独立控制，进行独立拧紧挖掘机上一侧的支重轮7。如果其中一套运行驱动机构和拧紧机构1出现问题，另一套运行驱动机构和拧紧机构1可以完成左右两边的拧紧工作。

在本实用新型的实施例中，两组运行驱动机构中的Y导轨31并排设置且能够同时分别沿相反的方向在X导轨21上滑动。其中，X导轨21、Y导轨31以及Z导轨41均可以采用其他机械结构进行动力传递，比如多连杆机构。

在本实用新型的实施例中，如图3所示，支重轮拧紧装置还包括套筒更换机构5，套筒更换机构5包括多个不同型号的拧紧套筒和用于驱动拧紧套筒更换的第五驱动件。具体地，不同型号的螺栓拧紧套筒，根据支重轮7型号不一致，选择不一样的拧紧套筒，拧紧套筒的换取采用气缸配合紧固控制。如果需要拧紧不同型号的支重轮7，控制单元8需要控制运行驱动机构运行到套筒更换机构5进行套筒更换操作。套筒更换机构5的伸缩气缸可以采用电机替代，拧紧机构1更换套筒时，电机运行固定住拧紧套筒，和伸缩气缸的效果一样。

在本实用新型的实施例中，第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件以及第四驱动件均为伺服电机。该伺服电机中设置有滚珠丝杆，从而该伺服电机可以起到伸缩驱动的作用。在其他的实施例中，伺服电机可以采用气缸代替。

在本实用新型的实施例中，拧紧装置还包括设置于机架6上且对应所述工件的上方的视觉定位系统9，视觉定位系统9用于获取X运行组件2和Y运行组件3的位置信息并计算偏差。该视觉定位系统9采用工业相机拍照，计算出螺栓的位置，转换成X/Y轴坐标和角度，控制单元8根据检测到的结果数据控制伺服移动位置和旋转角度。

如下对拧紧装置的整个作业流程进行说明：如下的左右方向为图1中的X方向。

当拧紧机构1处于待料状态时，两套拧紧机构1回到初始状态，RGV运送支重轮7到预定位置；左X运行组件2和左Y运行组件3、右X运行组件2和右Y运行组件3运行到紧固螺栓触摸屏初始参数位置；引导视觉定位系统9拍照，对照片进行处理分析，根据原先保存的基准进行对比，包括前后位置，角度偏移等参数，计算出X运行组件2和Y运行组件3需要修正的数值；通过Profinet通讯将X运行组件2和Y运行组件3需要修正的数值传送给控制单元8；控制单元8控制左X运行组件2和左Y运行组件3，右X运行组件2和右Y运行组件3精准运行到螺栓位置；控制单元8控制左Z运行组件4，右Z运行组件4运行到设定位置，螺栓的正上方；控制单元8控制左侧的拧紧机构1和右侧的拧紧机构1对螺栓同时进行左右拧紧作业；初始位置螺栓拧紧以后，控制单元8控制左X运行组件2和左Y运行组件3、右X运行组件2和右Y运行组件3运行到下一个螺栓拧紧工位；如此重复上述循环操作，直到所有螺栓全部拧紧。

在本实用新型的实施例中，拧紧装置还包括控制单元8，控制单元8与拧紧机构1、运行驱动机构、套筒更换机构5以及视觉定位系统9均电连接。其中，控制单元8可以采用PLC或运动控制器进行控制。

在本实用新型的实施例中，拧紧装置包括机架6，拧紧机构1和运行驱动机构均设置于机架6上，支重轮7位于拧紧机构1的下方。机架6起到支撑的作用，用来支撑拧紧机构1和运行驱动机构，支重轮7设置于机架6的底部并对应上方的拧紧机构1设置以使得拧紧机构1更方便拧紧支重轮7。

此外，本实用新型还提出一种挖掘机装配生产线，挖掘机装配生产线包括上车架装配线和下车架装配线，下车架装配线包括采用如上所述的拧紧装置拧紧的支重轮的装配。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种拧紧装置，其特征在于，所述拧紧装置包括：

拧紧机构(1)，用于拧紧工件上的螺栓；

运行驱动机构，包括空间三维维度上的X运行组件(2)、Y运行组件(3)以及Z运行组件(4)，所述X运行组件(2)包括X导轨(21)，所述Y运行组件(3)包括Y导轨(31)，所述Y导轨(31)能够沿所述X导轨(21)移动，所述拧紧机构(1)安装于Z导轨(41)，所述Z导轨(41)能够沿所述Y导轨(31)移动且能够沿Z向移动。

2.如权利要求1所述的拧紧装置，其特征在于，所述X运行组件(2)还包括用于驱动所述Y导轨(31)沿所述X导轨(21)移动的第一驱动件，所述Y运行组件(3)还包括用于驱动所述Z导轨(41)沿所述Y导轨(31)滑动的第二驱动件，所述Z运行组件(4)还包括用于驱动所述Z导轨(41)沿Z向移动的第三驱动件。

3.如权利要求2所述的拧紧装置，其特征在于，所述拧紧机构(1)位于所述Z导轨(41)的下端，所述拧紧机构(1)包括用于拧紧所述螺栓的拧紧套筒和用于驱动所述拧紧套筒沿Z向移动的第四驱动件。

4.如权利要求3所述的拧紧装置，其特征在于，所述拧紧装置还包括套筒更换机构(5)，所述套筒更换机构(5)包括至少两个不同型号的所述拧紧套筒和用于驱动所述拧紧套筒更换的第五驱动件。

5.如权利要求4所述的拧紧装置，其特征在于，所述第四驱动件和所述第五驱动件均为伺服电机。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的拧紧装置，其特征在于，所述拧紧装置还包括机架(6)，所述拧紧机构(1)和所述运行驱动机构均设置于所述机架(6)上，所述工件位于所述拧紧机构(1)的下方。

7.如权利要求6所述的拧紧装置，其特征在于，所述拧紧机构(1)和所述运行驱动机构的数量均为两组，其中一所述运行驱动机构中的所述X导轨(21)和另一所述运行驱动机构中的所述X导轨(21)分设于所述机架(6)的两侧，两组所述运行驱动机构中的所述Y导轨(31)的两端均分别滑设于两个所述X导轨(21)上。

8.如权利要求7所述的拧紧装置，其特征在于，两组所述运行驱动机构中的所述Y导轨(31)并排设置且能够同时分别沿相反的方向在所述X导轨(21)上滑动。

9.如权利要求1至5中任意一项所述的拧紧装置，其特征在于，所述拧紧装置还包括对应所述工件的上方的视觉定位系统(9)，所述视觉定位系统用于获取所述X运行组件(2)和Y运行组件(3)的位置信息并计算偏差。

10.如权利要求1至5中任意一项所述的拧紧装置，其特征在于，所述拧紧装置还包括控制单元(8)，所述控制单元(8)与所述拧紧机构(1)以及所述运行驱动机构均电连接。

11.一种挖掘机装配生产线，其特征在于，所述挖掘机装配生产线包括上车架装配线和下车架装配线，所述下车架装配线包括采用如权利要求1至10中任意一项所述的拧紧装置拧紧的支重轮的装配。

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