一种全自动套筒更换装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种全自动套筒更换装置，包括锥套钢球连接装置和套筒定位夹持装置；锥套钢球连接装置包括过渡杆，过渡杆一端与拧紧轴连接，另一端与套筒连接，过渡杆外侧设有锥套，过渡杆与锥套之间设有弹簧，弹簧上方设有保护套；套筒定位夹持装置包括用于导向的定位基座，用于夹持定位后的套筒的夹爪机构，用于拖拽套筒的拖拽气缸，用于检测套筒是否在位的在位传感器和用于检测夹爪机构是否夹持到位的夹爪传感器。本发明专利技术还提供了一种全自动套筒更换方法。本发明专利技术提供的装置克服了现有技术的不足，自动化程度高，便于柔性化生产，且具有机械防错功能，模块化的设计，成本低，便于拓展，易于安装和布置，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种全自动的套筒更换装置及方法，适用于各种非标设备装配线的拧紧工位，尤其是汽车动力总成装配线行业。
技术介绍
传统装配线的自动拧紧工艺通常是采用以下两种方式：方式1：根据螺钉分布位置的不同，每个螺钉配备一套拧紧轴，同时拧紧。如图1所示，根据螺钉的位置，所有拧紧轴A布置在同一滑台B上且与各自螺钉的位置对应。这种方式的优缺点如下：优势：节拍短，效率高，可以同时拧紧所有螺钉；劣势：安装空间有局限性，螺钉节距小于拧紧轴直径的场合不适用；不具备变距功能，柔性化程度较差，不利于后期产品更新换代；拧紧轴成本较高，投资较大。方式2：变距机构驱动拧紧轴，分步进行拧紧。典型配置是工业机器人配合变距机构联合使用的拧紧，如图2所示，通过驱动电机C驱动两个拧紧轴A。这种方式的优缺点如下：优势：可变距，柔性化程度较高，能适应后期产品的更改；劣势：同一拧紧轴拧紧的螺钉，种类需相同，即只能适用于相同的套筒。由于目前行业内，竞争越来越激烈，产品更新换代也越来越频繁，对装配行业的柔性化程度的要求也越来越高。在这个背景下，加之，工业机器人的价格走低，在动力总成的装配线行业，工业机器人配备变距机构的拧紧方式——方式2，越来越受到客户追捧。但是，上述方式2，由于不具备更换套筒的功能，所以，适用此方式的螺钉种类不能多，最多和拧紧轴的数量相等。为此，本专利技术提供了一种全自动的套筒更换装置，很好的解决了该问题。<br>
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种柔性化和自动化程度大大提高，且效率高的全自动套筒更换装置及方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供一种全自动套筒更换装置，其特征在于：包括锥套钢球连接装置和套筒定位夹持装置；锥套钢球连接装置包括过渡杆，过渡杆一端与拧紧轴连接，过渡杆另一端与套筒连接，过渡杆外侧设有锥套，过渡杆与锥套之间设有弹簧，弹簧上方设有保护套；过渡杆与套筒通过钢球连接，钢球大于过渡杆壁厚的部分卡在套筒的沟槽内；套筒定位夹持装置包括：定位基座，用于导向锥套钢球连接装置，使套筒与工艺螺钉的啮合；夹爪机构，用于夹持定位后的套筒；拖拽气缸，用于拖拽套筒，使得套筒与锥套钢球连接装置脱落或连接；在位传感器，用于检测套筒是否在位；夹爪传感器，用于检测夹爪机构是否夹持到位。优选地，所述过渡杆与套筒通过正六方头与正六方孔的配合连接。优选地，所述保护套上端同轴设于所述过渡杆外侧，所述保护套下端同轴设于所述锥套外侧。优选地，所述套筒上与所述夹爪机构连接处设有防错沟槽。本专利技术还提供了一种全自动套筒更换方法，其特征在于：采用上述全自动套筒更换装置，包括锥套钢球连接装置放置套筒到套筒定位夹持装置的方法和锥套钢球连接装置从套筒定位夹持装置中抓取套筒的方法；锥套钢球连接装置放置套筒到套筒定位夹持装置的步骤如下：步骤1：将带有套筒的锥套钢球连接装置定位到套筒定位夹持装置的定位基座中，旋转套筒，使套筒与工艺螺钉啮合；步骤2：锥套钢球连接装置向下移动，压缩弹簧，使得锥套上移，为钢球的移动留出空间；步骤3：套筒定位夹持装置中，夹爪机构由打开状态移动变为夹持状态，此时夹爪机构与套筒啮合，在位传感器和夹爪传感器均检测到信号；步骤4：套筒定位夹持装置中，拖拽气缸从上向下移动，使得钢球与套筒脱离啮合状态；步骤5：锥套钢球连接装置整体向上移动，锥套钢球连接装置与套筒完全脱离，套筒保留在套筒定位夹持装置中；锥套钢球连接装置从套筒定位夹持装置中抓取套筒的步骤如下：步骤1：将不带套筒的锥套钢球连接装置定位到套筒定位夹持装置的定位基座中，旋转锥套钢球连接装置，使锥套钢球连接装置与套筒啮合；步骤2：锥套钢球连接装置向下移动，压缩弹簧，使得锥套上移，为钢球的移动留出空间；步骤3：套筒定位夹持装置中，拖拽气缸从下向上移动，使得套筒插入锥套钢球连接装置，且套筒到达与钢球啮合位置；步骤4：套筒定位夹持装置中，夹爪机构由夹持状态移动变为打开状态，此时夹爪机构与套筒脱离啮合；步骤5：锥套钢球连接装置整体向上移动，套筒定位夹持装置与套筒完全脱离，套筒保留在锥套钢球连接装置中。本专利技术提供的装置克服了现有技术的不足，自动化程度高，便于柔性化生产，且具有机械防错功能，模块化的设计，成本低，便于拓展，易于安装和布置，实用性强。附图说明图1为传统装配线的自动拧紧工艺方式1满轴的拧紧示意图；图2为传统装配线的自动拧紧工艺方式2可变距拧紧示意图；图3为本专利技术提供的全自动套筒更换装置的一个子装置——锥套钢球连接装置的钢球位于套筒的沟槽内时示意图；图4为锥套钢球连接装置的钢球移出套筒的沟槽时示意图；图5为本专利技术提供的全自动套筒更换装置的另一个子装置——套筒定位夹持装置示意图；图6为图4中局部放大图；图7为图4中M-M剖视图；图8为本专利技术提供的全自动套筒更换装置的使用案例示意图。具体实施方式为了充分提高自动化程度，以及更好地实现柔性生产的要求，全自动套筒更换装置一般与工业机器人及拧紧变距结构配合使用。兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。图3和图4分别为本专利技术提供的全自动套筒更换装置的两个子装置示意图，所述的全自动套筒更换装置包括锥套钢球连接装置和套筒定位夹持装置两个子装置。结合图3，锥套钢球连接装置用于套筒(或加长杆)与拧紧轴之间，包括过渡杆6，过渡杆6一端与拧紧轴连接，另一端与套筒3连接，通过正六方头与正六方孔的配合，过渡杆6驱动套筒3，实现拧紧。过渡杆6外侧装有锥套5，过渡杆6与锥套5之间装有弹簧1，弹簧1上方设有保护套4。保护套4上端同轴位于过渡杆6外侧，保护套4下端同轴位于锥套5外侧。过渡杆6与套筒3之间通过钢球2连接。此钢球2直径大于过渡杆6的壁厚，所以当锥套5在下位时，钢球2会有一部分在套筒3的沟槽内，使得套筒3与过渡杆6连接在一起。弹簧1推动锥套5，保证钢球2保持在套筒3的沟槽内，使得套筒3不会脱落。当锥套5受向上外力保持在上位时，此时，钢球2有了空间向外移动，加之，套筒3有向下的力时，钢球就会脱离套筒沟槽，套筒便与于过渡杆脱离连接，如图4所示。结合图5，套筒定位夹持装置带有检测功能，包括定位基座7，定位基座7用于导向锥套钢球连接装置，保证套筒3与工艺螺钉9的啮合。结合图6和图7，夹爪机构11用于夹持定位后的套筒3，套筒3上与夹爪机构11连接处设有防错沟槽3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动套筒更换装置，其特征在于：包括锥套钢球连接装置和套筒定位夹持装置；锥套钢球连接装置包括过渡杆(6)，过渡杆(6)一端与拧紧轴连接，过渡杆(6)另一端与套筒(3)连接，过渡杆(6)外侧设有锥套(5)，过渡杆(6)与锥套(5)之间设有弹簧(1)，弹簧(1)上方设有保护套(4)；过渡杆(6)与套筒(3)通过钢球(2)连接，钢球(2)大于过渡杆(6)壁厚的部分卡在套筒(3)的沟槽内；套筒定位夹持装置包括：定位基座(7)，用于导向锥套钢球连接装置，使套筒(3)与工艺螺钉(9)的啮合；夹爪机构(11)，用于夹持定位后的套筒(3)；拖拽气缸(8)，用于拖拽套筒(3)，使得套筒(3)与锥套钢球连接装置脱落或连接；在位传感器(10)，用于检测套筒(3)是否在位；夹爪传感器(12)，用于检测夹爪机构(11)是否夹持到位。

【技术特征摘要】
1.一种全自动套筒更换装置，其特征在于：包括锥套钢球连接装置和套筒定位
夹持装置；
锥套钢球连接装置包括过渡杆(6)，过渡杆(6)一端与拧紧轴连接，过渡
杆(6)另一端与套筒(3)连接，过渡杆(6)外侧设有锥套(5)，过渡杆(6)
与锥套(5)之间设有弹簧(1)，弹簧(1)上方设有保护套(4)；过渡杆(6)
与套筒(3)通过钢球(2)连接，钢球(2)大于过渡杆(6)壁厚的部分卡在套
筒(3)的沟槽内；
套筒定位夹持装置包括：
定位基座(7)，用于导向锥套钢球连接装置，使套筒(3)与工艺螺钉(9)
的啮合；
夹爪机构(11)，用于夹持定位后的套筒(3)；
拖拽气缸(8)，用于拖拽套筒(3)，使得套筒(3)与锥套钢球连接装置脱
落或连接；
在位传感器(10)，用于检测套筒(3)是否在位；
夹爪传感器(12)，用于检测夹爪机构(11)是否夹持到位。
2.如权利要求1所述的一种全自动套筒更换装置，其特征在于：所述过渡杆(6)
与套筒(3)通过正六方头与正六方孔的配合连接。
3.如权利要求1所述的一种全自动套筒更换装置，其特征在于：所述保护套(4)
上端同轴设于所述过渡杆(6)外侧，所述保护套(4)下端同轴设于所述锥套(5)
外侧。
4.如权利要求1所述的一种全自动套筒更换装置，其特征在于：所述套筒(3)
上与所述夹爪机构(11)连接处设有防错沟槽(3-1)。
5.一种全自动套筒更换方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的全自动套
筒更换装置，包括锥套钢球连接装置放置套筒到套筒定位夹持装置的方法和锥套
钢球连接装置从套筒定位夹持装置中抓取套筒的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，
申请(专利权)人：柯马上海工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31