用于变速箱与发动机合装的拧紧装置及其拧紧方法

摘要

本发明涉及车间安装设备技术领域，更具体地，涉及一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置及其拧紧方法，包括中控机构和与中控机构通信连接的X向移动机构、Y向移动机构、对接机构，所述X向移动机构的活动端与Y向移动机构连接，所述Y向移动机构的活动端上连接有Z向移动机构，所述Z向移动机构的活动端与对接机构连接，所述Z向移动机构与对接机构之间还通过防坠落机构连接；所述对接机构上还设有用于同时触发所述对接机构与Y向移动机构的触发机构，所述触发机构与中控机构通信连接。本发明能够实现变速箱与发动机上的连接螺栓的快速拧紧，使连接螺栓达到指定力矩，提高工作效率以及提高安全性能。

说明书

技术领域

本发明涉及车间安装设备技术领域，更具体地，涉及一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置及其拧紧方法。

背景技术

目前，在汽车总装车间内，当需要将发动机与变速箱进行合装时，需要运用液力耦合器进行合装，发动机飞轮盘与变速箱转盘通过6颗螺栓紧固传递旋转动力，但现有的合装方式大多采用人工转动发动机曲轴使飞轮盘与变速箱转盘对位，自动化程度低。另外，由于该区域作业空间狭窄，交叉作业容易产生安全风险。

公开号为CN206598084U的中国专利文献，公开了一种汽车发动机与变速箱多车型拼装台，该装置自动化程度高，降低了工人的劳动强度，悬臂兼容16种车型，避免切换的工序，定位精度高，占地面积小，只要4个操作工，降低了人工成本，操作工运到区域小，使用效果好。

但上述方案的操作安全性较低，容易引发安全事故。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置及其拧紧方法，能够实现变速箱与发动机上的连接螺栓的快速拧紧，提高工作效率以及提高安全性能。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置，包括中控机构和与中控机构通信连接的X向移动机构、Y向移动机构、对接机构，所述X向移动机构的活动端与Y向移动机构连接，所述Y向移动机构的活动端上连接有Z向移动机构，所述Z向移动机构的活动端与对接机构连接，所述Z向移动机构与对接机构之间还通过防坠落机构连接；所述对接机构上还设有用于同时触发所述对接机构与Y向移动机构的触发机构，所述触发机构与中控机构通信连接。

本发明包括一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置，对接机构用于与发动机曲轴旋转对接；X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构均用于对对接机构进行位置调整；触发机构用于同时触发对接机构的运作以及Y向移动机构的移动，当需要将对接机构与发动机曲轴进行旋转对位时，作业人员需要使用双手按压触发机构进行触发，防止作业人员误碰作业空间内的其他机构；防坠落机构能够进一步提高对接装置的安全性，防止对接机构脱落；中控机构则用于对各机构的运作进行控制。

优选地，所述触发机构包括握持结构和设于所述握持结构上的第一按钮开关、第二按钮开关；所述握持结构连接于所述对接机构上；所述第二按钮开关的一端与第一按钮开关电连接，另一端与中控机构电连接。

优选地，所述对接机构包括旋转机构和连接于旋转机构输出端上的接头，所述旋转机构与Z向移动机构的活动端连接，且所述旋转机构与中控机构电连接。

优选地，所述防坠落机构包括卷收器和带体，所述卷收器与Z向移动机构的上端连接；所述带体的一端与卷收器连接，另一端与对接机构连接。

优选地，所述Z向移动机构包括第二安装板、Z向导轨、第三滑动件、平衡吊挂机构；所述Z向导轨通过第二安装板与Y向移动机构的活动端连接，所述第三滑动件与Z向导轨连接，所述对接机构与第三滑动件连接；所述平衡吊挂机构的两端分别与第二安装板、对接机构连接。平衡吊挂机构的设置能够便于作业人员对对接机构进行Z向位置调整，能够省时省力。

优选地，所述Z向导轨的底端连接有用于防止所述对接机构脱落的限位缓冲结构。

优选地，所述Y向移动机构包括第一安装板、Y向导轨、第二滑动件，还包括与中控机构电连接的Y向气缸组件；所述第一安装板的上表面与X向移动机构的活动端连接，所述第一安装板的下表面连接所述Y向导轨、Y向气缸组件；所述Y向导轨与第二滑动件连接，所述Y向气缸组件的活动端与第二滑动件连接；所述第二安装板与第二滑动件固定连接。

优选地，所述X向移动机构包括型材连接件、X向导轨、第一滑动件，还包括与中控机构电连接的X向气缸组件；所述X向导轨与X向气缸组件通过型材连接件连接，所述第一滑动件与X向导轨连接；所述X向气缸组件的活动端与第一滑动件通过第一安装板连接。

本发明还包括一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置的对接方法，包括如下步骤：

包括如下步骤：

S1.通过所述中控机构控制所述对接机构沿X向移动并进入台板输送线处；

S2.在步骤S1之后，通过所述Z向移动机构调整所述对接机构的高度位置，使所述对接机构的对接端与发动机曲轴螺栓位于同一高度位置；

S3.在步骤S2之后，所述中控机构在接收到触发机构的触发信号后，控制所述对接机构转动，并且沿Y向移动与发动机曲轴螺栓进行对接；

S4.在步骤S3之后，将连接于发动机与变速箱上的多个连接螺栓逐一进行拧紧；

S5.在步骤S4之后，当所有连接螺栓均完成拧紧后，所述中控机构控制所述对接机构复位。

进一步地，所述步骤S3具体包括：通过同时按压所述第一按钮开关与第二按钮开关，将触发信号传输至所述中控机构，所述中控机构在接收到触发信号后，控制所述对接机构转动，并且沿Y向移动与发动机曲轴螺栓头旋转对接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明包括一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置，对接机构用于与发动机曲轴旋转对接；X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构均用于对对接机构进行位置调整；触发机构用于同时触发对接机构的运作以及Y向移动机构的移动，当需要将对接机构与发动机曲轴进行旋转对位时，作业人员需要使用双手按压触发机构进行触发，防止作业人员误碰作业空间内的其他机构；防坠落机构能够进一步提高对接装置的安全性，防止对接机构脱落；中控机构则用于对各机构的运作进行控制。

本发明还包括一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置的对接方法，通过X向移动机构、Y向移动机构、Z向移动机构来对对接机构的位置进行调整，使得对接机构能够与发动机曲轴螺栓对接并带动发动机曲轴转动，便于发动机飞轮盘与变速箱转盘对位合装；该对接方法自动化程度高，且能够省时省力，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置的结构示意图一。

图2为本发明一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置的结构示意图二。

图3为图2中I部分的放大示意图。

图4为图1的主视图。

图5为图4的侧视图。

图6为本发明一种用于变速箱与发动机合装的对接方法的流程图。

图示标记说明如下：

1-中控机构，11-人机交互机构，2-X向移动机构，21-型材连接件，22-X向导轨，23-第一滑动件，24-X向气缸组件，3-Y向移动机构，31-第一安装板，32-Y向导轨，33-第二滑动件，34-Y向气缸组件，35-第一连接块，4-Z向移动机构，41-第二安装板，42-Z向导轨，43-第三滑动件，44-平衡吊挂机构，5-对接机构，51-旋转机构，52-接头，6-防坠落机构，61-卷收器，62-带体，7-触发机构，71-第一按钮开关，72-第二按钮开关，73-握持结构，8-限位缓冲结构，9-可调连接件，91-连接架，92-第二连接块。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

实施例1

如图1至图5所示为本发明一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置的第一实施例，包括中控机构1和与中控机构1通信连接的X向移动机构2、Y向移动机构3、对接机构5，X向移动机构2的活动端与Y向移动机构3连接，Y向移动机构3的活动端上连接有Z向移动机构4，Z向移动机构4的活动端与对接机构5连接，Z向移动机构4与对接机构5之间还通过防坠落机构6连接；对接机构5上还设有用于同时触发对接机构5与Y向移动机构3运作的触发机构7，触发机构7与中控机构1通信连接。

如图1和图2所示，本实施例中，中控机构1包括PLC控制器和与PLC控制器电连接的人机交互机构11，具体地，人机交互机构11为触摸屏，X向移动机构2、Y向移动机构3、对接机构5、触发机构7均与PLC控制器电连接。

另外，触发机构7包括握持结构73和设于握持结构73上的第一按钮开关71、第二按钮开关72；如图1、图2、图4和图5所示，握持结构73包括至少两个操作手柄，操作手柄连接于对接机构5上；第二按钮开关72的一端与第一按钮开关71电连接，另一端与PLC控制器电连接。本实施例中第一按钮开关71、第二按钮开关72分别设置于不同的操作手柄上，且第二按钮开关72与第一按钮开关71串联连接的设置，使得作业人员需要使用双手同时按压第一按钮开关71与第二按钮开关72，才能够触发对接机构5与Y向移动机构3运作，防止作业人员误碰作业空间内的其他机构而导致不必要的安全事故发生。

另外，对接机构5包括旋转机构51和连接于旋转机构51输出端上的接头52，旋转机构51与Z向移动机构4的活动端连接，触发机构7与旋转机构51连接，旋转机构51与PLC控制器电连接。如图1、图2、图4和图5所示，旋转机构51包括保护罩和设于保护罩内的伺服电机，接头52与伺服电机的输出端连接，伺服电机的输出端沿Y向设置，且伺服电机与PLC控制器电连接。如图4和图5所示，操作手柄连接于保护罩的顶部。

实施例2

本实施例与实施例1类似，所不同之处在于，本实施例中防坠落机构6包括卷收器61和带体62，卷收器61通过吊环与Z向移动机构4的上端连接；带体62的一端与卷收器61连接，另一端与保护罩连接。当对接机构5下坠速度较快时，带体62能够拉扯住保护罩，防止其进一步掉落。

实施例3

本实施例与实施例2类似，所不同之处在于，本实施例中Z向移动机构4包括第二安装板41、Z向导轨42、第三滑动件43、平衡吊挂机构44，具体地，第三滑动件43为Z向直线轴承，平衡吊挂机构44为平衡吊；Z向导轨42的顶端通过第二安装板41与Y向移动机构3的活动端连接，Z向直线轴承与Z向导轨42滑动连接，保护罩与Z向直线轴承固定连接；平衡吊挂机构44的一端通过吊环与第二安装板41的下表面连接，另一端与保护罩的顶端连接。

如图1、图2和图4所示，Z向导轨42的底端连接有用于防止对接机构5脱落的限位缓冲结构8。本实施例中限位缓冲结构8为限位缓冲块。

还有，Y向移动机构3包括第一安装板31、Y向导轨32、第二滑动件33，还包括与PLC控制器电连接的Y向气缸组件34。如图1、图2和图4所示，本实施例中第二滑动件33为Y向直线轴承，Y向气缸组件34为沿Y向设置的无杆气缸。第一安装板31的上表面与X向移动机构2的活动端连接，第一安装板31的下表面连接Y向导轨32、Y向气缸组件34；Y向导轨32与Y向直线轴承滑动连接，Y向气缸组件34的活动端与Y向直线轴承通过第一连接块35连接；第二安装板41的上表面与Y向直线轴承固定连接。

还有，X向移动机构2包括型材连接件21、X向导轨22、第一滑动件23，还包括与PLC控制器电连接的X向气缸组件24。如图1至图4所示，本实施例中X向气缸组件24为沿X向设置的无杆气缸。X向导轨22与X向气缸组件24通过型材连接件21连接，第一滑动件23与X向导轨22滑动连接；X向气缸组件24的活动端、第一滑动件23均与第一安装板31的上表面连接。

实施例4

本实施例与实施例3类似，所不同之处在于，如图1、图2和图4所示，本实施例中X向导轨22上还连接有便于将X向移动机构2固定在车间内的可调连接件9。可调连接件9包括连接架91、第二连接块92，X向导轨22通过第二连接块92与连接架91可拆卸连接，中控机构1也与连接架91连接。具体地，连接架91与第二连接块92之间通过螺纹连接，第二连接块92与X向导轨22之间也通过螺纹连接。

实施例5

如图6所示为本发明一种用于变速箱与发动机合装的拧紧装置的对接方法的实施例，包括如下步骤：

S1.通过中控机构1控制对接机构5沿X向移动并进入台板输送线处。

其中，步骤S1包括如下步骤：当PLC控制器接收到变速箱与发动机在台板输送线上运输到位的信号后，PLC控制器控制X向气缸组件24活动并带动第一滑动件23在X向导轨22上滑动，使得与第一滑动件23连接的Y向移动机构3沿X向移动并进入台板输送线上。

S2.在步骤S1之后，通过Z向移动机构4调整对接机构5的高度位置，使对接机构5的对接端与发动机曲轴螺栓位于同一高度位置。

其中，步骤S2包括如下步骤：在步骤S1之后，通过握住握持结构73带动与之连接的对接机构5沿Z向导轨42移动，使接头52与发动机曲轴螺栓位于同一高度位置；由于平衡吊挂机构44的吊挂，在沿Z向移动对接机构5时无需使用过多的力，能够达到省力的作用。

S3.在步骤S2之后，中控机构1在接收到触发机构7的触发信号后，控制对接机构5转动，并且沿Y向移动与发动机曲轴螺栓进行对接。

其中，步骤S3包括如下步骤：

S31.在步骤S2之后，通过同时按压握持结构73上的第一按钮开关71与第二按钮开关72向PLC控制器发送触发信号；

S32.在步骤S31之后，PLC控制器在接收到触发信号后，PLC控制器控制Y向气缸组件34活动并带动第二滑动件33在Y向导轨32上滑动，使得与第二滑动件33连接的Z向移动机构4沿Y向移动；PLC控制器控制伺服电机转动，并带动接头52转动，使接头52与发动机曲轴螺栓头旋转对接；

S33.在步骤S32之后，当接头52与发动机曲轴螺栓头完成对接后，断开第一按钮开关71以及第二按钮开关72。

S4.在步骤S3之后，将连接于发动机与变速箱上的多个连接螺栓逐一进行拧紧。

其中，步骤S4包括如下步骤：

S41.在步骤S3之后，使用液力耦合器拧紧发动机与变速箱上的第一颗连接螺栓；

S42.在步骤S41之后，通过PLC控制器控制伺服电机旋转60度，使下一颗连接螺栓与液力耦合器对准，再使用液力耦合器将该连接螺栓在发动机与变速箱上拧紧，然后重复步骤42，直至完成所有连接螺栓的拧紧。

S5.在步骤S4之后，当所有连接螺栓均完成拧紧后，中控机构1控制对接机构5复位。

其中，步骤S5具体包括：PLC控制器控制伺服电机反转一定角度，使伺服电机上的接头52与发动机曲轴螺栓头脱离，然后控制X向气缸组件24以及Y向气缸组件34反向活动，使对接机构5沿X向导轨22以及Y向导轨32移动进行复位，然后返回步骤S1，对台板输送线上的下一个变速箱与发动机进行拧紧。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。