[发明专利]一种预压螺栓装配设备及其装配方法

权利要求书

1.一种预压螺栓装配设备，其特征在于：包括压力机(1)，安装支架(2)、机械手(3)、压力杆(4)，压力机(1)包括压力缸(1-1)、上板(1-2)、移动中板(1-3)、立柱(1-4)和底座(1-5)，压力缸(1-1)的壳体与上板(1-2)固定连接，压力缸(1-1)的活塞杆与移动中板(1-3)固定连接，安装支架(2)固定连接在移动中板(1-3)的下表面，机械手(3)和压力杆(4)固定连接安装支架(2)的下表面，机械手(3)和压力杆(4)平行，底座(1-5)上位于机械手(3)的正下方固定有待装配组件(6)，待装配组件(6)上放置有待拧的预紧螺栓(5)；

机械手(3)包括依次连接的电机(3-1)、减速装置(3-2)、扭矩传感器(3-3)、滚珠花键杆(3-4)及滚珠花键套(3-5)、挡环(3-6)、连接套(3-7)、压缩弹簧(3-8)和扳手(3-11)，所述电机(3-1)的壳体与安装支架的下表面固定连接，减速装置(3-2)的输入端与电机(3-1)的输出轴固定连接，减速装置(3-2)的输出端固定连接有滚珠花键杆(3-4)，滚珠花键杆(3-4)的另一端套设有滚珠花键套(3-5)，滚珠花键套(3-5)上固定连接有连接套(3-7)，滚珠花键杆(3-4)的端部固定有挡环(3-6)，挡环(3-6)和连接套(3-7)之间内置有压缩弹簧(3-8)，连接套(3-7)远离滚珠花键杆(3-4)的一端固定连接有扳手(3-11)；

所述的压力杆(4)末端距离待装配组件(6)上表面的距离大于和机械手(3)末端距离待拧的预紧螺栓(5)的螺栓头的距离，其距离之差大于待拧的预紧螺栓(5)的拧紧长度；

所述的连接套(3-7)与扳手(3-11)的连接处还设置有力传感器(3-9)和调整垫(3-10)。

2.根据权利要求1所述的预压螺栓装配设备，其特征在于，所述减速装置(3-2)与滚珠花键杆(3-4)连接处设置有扭矩传感器(3-3)。

3.使用如权利要求2所述的预压螺栓装配设备装配预压螺栓的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1，根据待拧的预紧螺栓(5)的拧紧长度，由力传感器(3-9)和调整垫(3-10)调整压缩弹簧(3-8)的工作压缩量，压缩弹簧(3-8)的工作压缩量应大于该预紧螺栓(5)的拧紧长度；

步骤2，根据装配组件(6)工作压力要求，分别设定压力缸(1-1)的压力值F和扭矩传感器(3-3)的扭矩值M；

步骤3，将待装配组件(6)固定在底座(1-5)的上表面，然后将预紧螺栓(5)放置在待装配组件(6)的待装配位置，使预紧螺栓(5)的头部在机械手(3)的正下方；

步骤4，控制压力缸(1-1)动作，移动中板(1-3)向下移动，带动压力杆(4)和机械手(3)向下移动，机械手(3)的扳手(3-11)向下移动抵压在预紧螺栓(5)的头部后，移动中板(1-3)继续向下移动，压缩弹簧(3-8)产生工作压缩量，直到压力杆(4)接触到待装配组件(6)，压力缸(1-1)的压力达到设定值F时，控制压力缸(1-1)停止移动；

步骤5，控制电机(3-1)启动带动扳手(3-11)回转，压缩弹簧(3-8)的工作压缩量产生的弹力推动连接套(3-7)和滚珠花键套(3-5)沿滚珠花键杆(3-4)的花键槽向下移动，带动扳手(3-11)移动，扳手(3-11)一面回转一面移动对预紧螺栓(5)进行拧紧；

步骤6，当扭矩传感器(3-3)的力矩信息达到设定的M时，控制电机(3-1)停止回动，压力缸(1-1)动作，带动移动中板(1-3)返回原位。