[发明专利]一种多螺栓同步拧紧自动化装配设备及其装配方法

说明书

本发明公开了一种多螺栓同步拧紧自动化装配设备，包括压力机，压力机内设有安装板，安装板上连接有多组机械手机构。本发明还公开了一种多螺栓同步拧紧的自动化装配方法，本发明能够将多个螺栓同步拧紧，提高装配效率；且多个螺栓同步拧紧，使结合面的接触压力均匀，抗振动能力强，可以提高螺栓连接设备的使用寿命。

技术领域

本发明属于螺栓装配设备技术领域，涉及一种多螺栓同步拧紧自动化装配设备，本发明还涉及上述装配设备的自动化装配方法。

背景技术

多个螺栓联结的两个零件装配，可以采用人工手动装配或自动化装配。螺栓联结的自动化装配可以节省人力、效率高，是装配作业的发展方向；对于由多个螺栓联结的装配组件的自动装配，当螺栓之间分布距离足够大时，拧紧机构的驱动电机、减速装置可以同时直接对准螺栓进行拧紧，但当螺栓之间分布距离比较小，由于拧紧机构的驱动电机、减速装置的尺寸限制，多个螺栓拧紧机构不能同时直接对准螺栓，因此不能同步拧紧，若多个螺栓不能同步拧紧，将会因装配组件的零件变形而使结合面的接触压力分布不均匀，工作时的振动将会导致装配组件的连接松动及破环。

发明内容

本发明的目的是提供一种多螺栓同步拧紧自动化装配设备，该设备能够将多个螺栓同步拧紧，提高装配效率。

本发明的另一目的是提供一种多螺栓同步拧紧的自动化装配方法。

本发明所采用的技术方案是，一种多螺栓同步拧紧自动化装配设备，包括压力机，压力机内设有安装板，安装板上连接有多组机械手机构。

本发明第一种技术方案的特点还在于，

压力机包括压力缸，压力缸的壳体固定在上板上，压力缸的活塞杆端部连接在移动中板上，移动中板位于上板的下方，上板的四个顶点处分别沿竖直方向设有立柱，移动中板可沿立柱上下滑动，立柱的下端设有底座。

安装板与移动中板的下表面固接。

每组机械手机构包括直线运动组件和传动组件；

直线运动组件包括滑座，滑座与安装板固接，滑座上设有滚珠丝杠副和导轨，滑台可沿滚珠丝杠副滑动，滑台的上表面设有滑槽，滑槽的长度方向与滑台的运动方向垂直，滚珠丝杠副的一端连接有伺服电机。

传动组件包括摇杆，摇杆的一端通过销轴与滑台上的滑槽组成移动副连接，摇杆的另一端通过棘轮机构连接传动轴，传动轴与摇杆垂直设置；传动轴的上端与安装板为回转副连接，传动轴的下端通过压紧调节机构与套筒扳手连接。

本发明采用的第二种技术方案为，一种多螺栓同步拧紧的自动化装配方法，具体包括如下步骤：

步骤1，根据待拧紧螺栓的拧紧长度，确定压紧调节机构的预压量；

步骤2，根据待装配组件的高度及工作压力要求，分别设定压力机的移动行程和压力值F；

步骤3，设定机械手机构中直线运动组件的伺服电机的初始驱动扭矩M₀；

步骤4，将待装配组件固定在压力机的底座上表面，使每个待拧紧螺栓分别在一个套筒扳手的正下方；待拧紧螺栓的数量与机械手机构的数量一一对应；

步骤5，压力机的压力缸动作，移动中板向下移动，通过安装板带动机械手机构向下移动，传动组件中的压紧调节机构在预压量的基础上进一步压缩，同时各套筒扳手向下移动分别一一对应抵压在各待拧紧螺栓的头部，当压力缸的压力达到预设的F值时，压力缸停止运动；

步骤6，机械手机构中的直线运动组件的伺服电机启动，伺服电机带动滚珠丝杠副转动，滑台在滚珠丝杠副上往复移动，滑台的移动通过摇杆和棘轮机构带动传动轴及套筒扳手做回转运动，配合压紧调节机构压缩量的释放，进行螺栓的拧紧；