一种利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构和方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械轴孔装配领域，具体来说是涉及一种基于磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构和方法。
【【背景技术】】
[0002]21世纪的工业生产在人工成本逐渐上升以及传统制造业转型升级的情况下，企业实现装配作业的高度自动化生产具有重要意义。在装配作业中，其轴孔装配是机械装配中最为基础的任务，装配质量的高低对于产品在应用过程中具有重大影响，所以轴与孔的装配问题无不引起研究者的广泛关注，提出了众多的轴孔装配方法。
[0003]较早的研究工作者Whi tney在其文章中Instrumented remote centercompliance[J].1ndustrial Robot.1984 ,11(4): 238-242提出的被动RCC装置(RemoteCenter of Compliance)，该被动RCC装置利用弹性元件容纳轴孔之间的位置和姿态的误差而进行轴孔配。又如公开号为CN201110118174的发明专利申请公开了一种利用机器人的柔顺性实现轴孔装配的装置和方法，该装配装置是根据机器人上安装有具有柔顺性且可调节姿态的手爪微调轴的位置来进行轴孔装配。
[0004]但是上述的轴孔装配的方法和装置存在当装配过程中出现动力过载或是当阻抗的反作用过大时，没能够对其轴孔装配实施缓冲保护作用，进而导致轴孔暴力装配，或是导致装配装置损坏，这样一来，不但会造成产品的不良，更是会破坏装配装置，甚至是危害人体健康，给企业及企业员工带来不可估量的严重后果。
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【发明内容】
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[0005]本发明针对上述现有技术存在轴孔装配过程中不具有缓冲保护作用的问题作出改进，即本发明要解决的技术问题是提供了一种利用同磁极相向且具有缓冲空间并由磁体所产生的磁场排斥力实现轴孔柔顺装配以及缓冲外力的柔顺缓冲机构。
[0006]为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明是一种利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构，包括壳体，所述壳体内部上方设有第一磁体，所述壳体内部下方套设有能够相对于所述第一磁体上下移动并调整方向且用于实现轴孔装配的柔顺连接部件，所述柔顺连接部件包括至少用于与轴实现连接且伸出所述壳体的末端连接件，所述末端连接件的上端设有与所述第一磁体同磁极相向的第二磁体，所述第一磁体与所述第二磁体之间具有缓冲空间。
[0008]如上所述的利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构，其特征在于:所述壳体包括上盖板和下盖板，所述上盖板和所述下盖板之间设有防护套筒。
[0009]如上所述的利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构，其特征在于:所述第二磁体与所述末端连接件之间还设有用于导向的导向嵌入件。
[0010]如上所述的利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构，其特征在于:所述下盖板包括第一下盖板和第二下盖板，所述第一下盖板上设有用于与所述导向嵌入件配合的锥形导孔，所述第二下盖板上设有用于用于为所述末端连接件伸出所述壳体并大于所述末端连接件的通孔。
[0011]如上所述的利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构，其特征在于:所述通孔的孔径小于所述锥形导孔的孔径。
[0012]如上所述的利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构，其特征在于:所述第一磁体与所述第二磁体均为圆柱形，且所述第一磁体的直径大于所述第二磁体。
[0013]如上所述的利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构，其特征在于:所述第一磁体和所述第二磁体均由稀土永磁体制成。
[0014]如上所述的利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构，其特征在于:所述防护套筒为有机玻璃制成。
[0015]与此相应，本发明另一个要解决的技术问题是提供能够一种基于上述一种利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构执行轴孔装配的方法。
[0016]—种基于上述利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构执行轴孔装配的方法:
[0017]将设有用于轴孔装配的孔的工件放置于柔顺缓冲机构的正下方，柔顺缓冲机构通过所述末端连接件连接安装轴向工件孔位由上往下运动，当安装轴与孔接触而被卡阻时，安装轴相对于孔的轴向发生倾斜，同时安装轴因受到卡阻而被其卡阻反作用，迫使安装轴连同所述柔顺连接部件相对于所述第一磁体向上升起，即而所述第二磁体逐渐靠近所述第一磁体，磁场排斥力随之逐渐增大，进而缓冲其阻抗的反作用，当磁场擦排斥力大过于其阻抗反作用的反作用力时，其所述柔顺连接部件连同安装轴在磁场擦排斥力作用下进行位置调整，使得安装轴与孔正确对位，且在磁场排斥力与外力的共同作用下推动安装轴向下移动，完成轴孔装配工作。
[0018]与现有技术相比，本发明的柔顺缓冲机构和利用该柔顺缓冲机构执行轴孔装配的方法有如下优点:
[0019]1、本发明结构简单，加工制作成本极低。
[0020]2、本发明通过利用磁场排斥力缓冲外力的作用，能够避免轴孔暴力装配及保护装配装置，并能够最大限度地提高装配质量。
[0021]3、本发明在工业生产过程中，还能够在极短的时间内有效地完成轴孔装配工作，极高地提高了工作效率，从而也为企业创造了更高的经济效益。
【【附图说明】】
[0022]图1是本发明的立体图。
[0023]图2是本发明的主视图。
[0024]图3是本发明的剖面视图A-A。
[0025]图4是本发明的拆分立体图。
[0026]图5是本发明的拆分主视图。
[0027]图6是本发明第一上盖板的立体图。
[0028]图7是本发明第二上盖板的立体图。
[0029]图8是本发明发生卡阻的状态图。
[0030]图9是本发明发生卡阻状态的剖面视图B-B。
【【具体实施方式】】
[0031]下面结合附图对本发明实施例的利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构进行详细描述。
[0032]本发明是一种利用磁场排斥力实现轴孔装配的柔顺缓冲机构，包括壳体1，所述壳体I内部上方设有第一磁体14，所述壳体I内部下方套设有能够相对于所述第一磁体14上下移动调整方向并用于实现轴孔装配的柔顺连接部件2，所述柔顺连接部件2包括至少用于与轴实现连接且伸出所述壳体I的末端连接件23，所述末端连接件23的上端设有与所述第一磁体14同磁极相向的第二磁体21，所述第一磁体14与所述第二磁体21之间具有缓冲空间
(15)。
[0033]具体地，所述壳体I包括上盖板11和下盖板12，所述上盖板11和所述下盖板12之间设有防护套筒13。其结构