专利名称：固定节压入装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传动轴装配设备，特别涉及一种传动轴的固定节压入装置。
背景技术：
在汽车零部件自动化装备制造中，其传动轴的主要装配工作就是要将固定节、移 动节与实轴进行压入装配，实轴与固定节、移动节是通过配对的花键齿来进行啮合实现配 合的。在原有用于固定节压入的装备中，使实轴与固定节的花键相对的对花键动作是靠手 工来完成的，该动作完全靠手工来完成不仅会提高操作者劳动强度高，而且花键连接的可 靠度较低。再有在操作者完成对完花键后，压机将轴压入到固定节的压入过程中，由于不能 对压入力与压入位置不进行监控保存，有可能会出现压入力过大压断卡丝，压入位置超出 或不到位的问题，致使产品的质量不合格，稳定性差，效率不高。还有现有的固定节压入装 置没有安全防护设施，对操作者不能提供很好的保护。因此，目前迫切需要对现有的固定节 压入设备进行改进，使其产品的质量提高、稳定，提高生产效率，降低操作者的劳动强度，并 对操作者有较好的保护。
实用新型内容针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题带有自动对花键功能的 固定节压入装置，可有效提高对花键的可靠度，并降低操作者的劳动强度。为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案一种固定节压入装置，用于将固定节与实轴进行压入配合，使两者的花键啮合，其 特征在于，其包括一机架；一用来固定实轴防止实轴转动的轴防转机构，所述轴防转机构 固定在所述机架上；一固定节定位机构，位于所述轴防转机构的下方，所述固定节定位机构 具有一底板和一固定节座，所述底板与所述机架滑动连接，所述固定节座与所述底板连接； 一可带动所述固定节座转动的自动对花键机构，所述自动对花键机构与所述底板连接；一 可驱动所述底板上下滑动的压入机构；一检测所述压入机构输出压力的拉压力传感器；一 用来检测是否完成对花键动作的位移传感器；一用来控制所述轴防转机构、自动对花键机 构、压入机构工作的控制机构，所述拉压力传感器、位移传感器与所述控制机构连接。优选的，所述轴防转机构包括第一气缸、衬套、导杆、上固定板、顶针固定板、浮动 顶针、三销节定位座及压件，所述上固定板、顶针固定板固定在所述机架上，所述顶针固定 板位于所述上固定板下方，所述浮动顶针针尖朝下固定在所述顶针固定板上，所述第一气 缸穿过所述上固定板与所述浮动顶针连接，所述导杆固定在所述顶针固定板上并穿过固定 在所述上固定板上的所述衬套，所述三销节定位座位于所述浮动顶针下方，所述压件位于 所述三销节定位座下方，所述三销节定位座、压件与所述机架固定连接。优选的，所述轴防转机构还包括防倒插销、插销座和第二气缸，所述插销座固定在 所述机架上，所述防倒插销位于所述插销座中，所述防倒插销与所述三销节定位座位置相 对应，所述第二气缸固定在所述机架上并与所述防倒插销连接。[0008]优选的，所述位移传感器固定在所述上固定板上。优选的，所述固定节定位机构还包括夹具主体套、锥轴承、轴套和夹具主体，所述 夹具主体套固定在所述底板上，所述锥轴承与所述轴套相配合并与所述夹具主体连接，所 述锥轴承、轴套和夹具主体位于所述夹具主体套中，所述固定节座固定在所述夹具主体上， 所述夹具主体与所述自动对花键机构连接。优选的，所述自动对花键机构包括齿轮、齿条导轨、直齿条和第三气缸，所述第三 气缸与所述底板连接并驱动所述直齿条，所述直齿条与所述齿轮啮合，所述齿轮与所述固 定节定位机构连接。优选的，所述压入机构包括电子压机和电子压机连接角耳，所述电子压机固定在 所述机架上，所述电子压机通过所述电子压机角耳与所述底板连接。优选的，还包括一抱卡簧机构，所述抱卡簧机构位于所述轴防转机构和所述固定 节定位机构之间，所述抱卡簧机构包括一中滑板、左夹钳、右夹钳，所述中滑板与所述机架 滑动连接，所述左夹钳、右夹钳相对设置并与所述中滑板滑动连接，所述左夹钳、右夹钳上 分别与左气缸、右气缸连接，所述左夹钳、右夹钳上各设有一卡簧夹头。优选的，所述抱卡簧机构还包括一中限位板，所述中限位板位于所述左夹钳、右夹 钳之间。优选的，还包括一反拉机构，所述反拉机构位于所述抱卡簧机构和固定节定位机 构之间，所述反拉机构包括下拉板、反拉角耳、插销、插销套和插销气缸，所述反拉角耳和插 销套固定在所述中滑板上，所述插销位于所述插销套中，所述插销气缸与所述插销连接，所 述下拉板固定在所述底板上。上述技术方案具有如下有益效果该固定节压入装置在使用时通过轴防转机构固 定实轴，通过固定节定位机构固定固定节，通过压入机构驱动固定节靠近实轴并通过自动 对花键机构实现固定节与实轴的自动对花键，再进行固定节的压入。在压入的整个过程中 通过拉压力传感器对力与位移进行检测并反馈给控制机构，实现闭环控制。该装置采用自 动对花键机构有效的提高了生产效率，降低了操作者的劳动强度，并对操作者形成了较好 的保护。采用拉压力传感器可以实时检测压入时的压力，有效的提高了产品的质量，并可通 过保存的数据对产品进行质量跟踪。该固定节压入装置可通过更换相应的固定节定位机 构，在一台机床上实现多种型号的固定节压入装备，更换快速、方便使用、便于维护。
图1为本实用新型实施例的机构示意图。图2为本实用新型实施例中轴防转机构的结构示意图。图3为本实用新型实施例中固定节定位机构和自动对花键机构的结构示意图。图4为本实用新型实施例中压入机构的结构示意图。图5为本实用新型实施例中抱卡簧机构的结构示意图。图6为本实用新型实施例中倒拉机构的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的介绍。[0023]如图1所示，该固定节压入装置包括机架1，在机架1上从上至下依次设有轴防转 机构3、抱卡簧机构6、反拉机构7、固定节定位机构4、自动对花键机构2和压入机构5。轴 防转机构3用于固定实轴13，以防止实轴13在对花键的过程中发生转动，抱卡簧机构6用 于压紧实轴13上的卡簧，以使卡簧可以压入固定节内，反拉机构7用于测试实轴与固定节 的连接是否牢固。固定节定位机构4用于固定要装配的固定节，自动对花键结构2用于使 实轴13的外花键卡入固定节的内花键中，以方便实轴13压入固定节，压入机构5用于推动 固定节定位机构4移动，为实轴13的花键压入固定节14的花键内提供压力，实现固定节的 压入。该固定节压入装置还包括一控制机构(图中未显示)，该控制机构控制上述轴防转机 构3、抱卡簧机构6、反拉机构7、固定节定位机构4、自动对花键机构2和压入机构5动作。如图2所示，轴防转机构3包括第一气缸31、衬套32、导杆33、上固定板35、顶针 固定板36、浮动顶针37、三销节定位座38及压件39。上固定板35固定在机架1上，顶针 固定板36位于上固定板35下方，第一气缸31安装在气缸座81内，气缸座81位于上固定 板35上方，第一气缸31的气缸浮动头穿过上固定板35与顶针固定板36连接，浮动顶针37 通过螺钉固定在顶针固定板36上。导杆33与顶针固定板36连接，衬套32穿过上固定板 35，导杆33穿过衬套32并可沿着衬套32做直线运动。三销节定位座38位于浮动顶针37 下方并固定在机架1上，压件39位于三销节定位座38下方并与机架1连接。轴防转机构3还包括防倒插销11、插销座和第二气缸12，插销座固定在机架1上， 防倒插销11位于插销座中，第二气缸12固定在机架1上并与防倒插销11连接，第二气缸 12可驱动防倒插销11横向向左或者向右伸出。在上固定板35上还设有一位移传感器34， 位移传感器34与控制机构连接。第一气缸31、第二气缸12与控制机构连接，由控制机构控 制该第一气缸31、第二气缸12动作。该轴防转机构3在动作时，首先将实轴13通过轴端的三销节挂在压件39上，第一 气缸31竖直向下带着顶针固定板36沿着导杆33做轴向运动，浮动顶针37下压顶在实轴 13的中心轴线上，并通过三销节定座38防止实轴13的轴向转动。为保证浮动顶针37在下 压时尽量靠近实轴13轴线位置，当浮动顶针37下压同时，第二气缸12动作，防倒插销11伸 出以防止实轴13在后面的动作过程受力向外倾倒。当自动对花键成功后，导杆33会下沉， 位移传感器34会检测到该信号，并将该信号反馈给控制机构，使控制机构控制该装置进行 下一步动作。如图3所示，固定节定位机构4包括一底板42和一夹具主体套43，底板42通过机 架导轨可移动的连接在机架1上，夹具主体套43固定在底板42上，夹具主体套43内设有 相互配合的锥轴承和轴套，轴套与夹具主体44连接，夹具主体44上设有固定节座45，夹具 主体44与自动对花键机构2连接。底板42还安装有感应传感器41，感应传感器41与固定 节座45配合设置用于检测固定节座45上是否安装有固定节。该机构在使用时，固定节14 放到固定节座45中并固定，自动对花键机构2通过夹具主体44带动固定节座45转动，固 定节14可随着固定节座45 —起转动。再如图3所示，自动对花键机构2包括齿轮21、齿条导轨、直齿条22、和第三气缸 23，第三气缸23和齿条导轨固定在侧板24上，侧边24与底板42固定连接，齿轮21套接固 定在夹具主体44上。直齿条22位于齿条导轨内并与第三气缸23连接，直齿条22与齿轮 21啮合，齿轮21套接固定在夹具主体44上。第三气缸23与控制机构连接，由控制机构控制其动作。该自动对花键机构2动作时，直齿条22可以随着第三气缸23的运动沿着齿条导 轨做直线运动，从而带动齿轮21转动，将第三气缸23的直线运动转换为圆周运动，夹具主 体44在齿轮21的带动下带着固定节座45、固定节14也同样作往返圆周运动，当固定节14 与实轴13的花键对上时，实轴13花键端的倒角会卡入到固定节14中的花键中，实现自动 对花键功能。如图4所示，压入机构5包括一电子压机52，电子压机52固定在机架1上，电子压 机52的电子压机连接角耳51与下底板25固定连接，下底板25与侧板24固定连接，又由 于侧板24与底板42固定连接，这样电子压机52就可带动固定节定位机构4上下移动，当 移动到预定对花键位置时(根据实轴和固定节的型号在系统中设定好的位置)开始自动对 花键，自动对花键成功后，固定节定位机构4继续向上移动使实轴压入固定节内。电子压机 52由控制机构控制其上下移动。在该压入机构中电子压机52采用在机床底部安装方式，有效行程为15(MM，在全 行程中速度为10-1000MM/分，双向可调(不同行程段内均可进行设定)，最大拉压力为 30000N。由于电子压机52尺寸较长，可采用Z型传导结构将电子压机压装操位置降低以便 于操作。如图5所示，抱卡簧机构6包括中滑板61、左夹钳62、右夹钳63、一对抱卡簧夹头 64、65、中滑板61与机架1滑动连接，一对抱卡簧夹头64、65分别固定在左右夹钳62、63上 且相对设置，左、右夹钳62、63与中滑板61滑动连接。左夹钳62与左气缸66连接，右夹钳 63与右气缸67连接，左、右气缸66、67可驱动左、右夹钳62、63在中滑板61上左右移动实 现夹钳62、63的抱卡簧动作。在左夹钳62和右夹钳63之间还设有一中限位板69，中限位 板69通过加强板68固定在中滑板61上。左气缸66、右气缸67均与控制机构连接。该抱卡簧机构6主要用于实轴上设有卡簧的固定节的压入，当设有卡簧的实轴需 要压入固定节时，控制机构驱动左、右气缸66、67带动左、右夹钳62、63相对移动，使抱卡簧 夹头64、65夹紧卡簧使卡簧能够进入固定节内，中限位板69位于左夹钳62和右夹钳63之 间可防止两个夹钳压力过大压坏卡簧。如图6所示，反拉机构7包括下拉板71、反拉角耳72、插销73、插销套74和插销气 缸75，反拉角耳72和插销套74固定在中滑板61上，插销73位于插销套74中，下拉板71 固定在底板42上，插销73与插销气缸75连接，插销73用于连接下拉板71和反拉角耳72。如图5、6所示，当固定节压入成功后，插销气缸75的活塞杆运动，驱动插销73将 下拉板71与反拉角耳72连接；此时电子压机52下降，同时带动固定节定位机构4和抱卡 簧机构6下降，抱卡簧机构6的一对抱卡簧夹头64和65将抵住固定节，电子压机52的反 拉力通过抱卡簧夹头64和65作用于固定节上，从而实现对固定节的反拉。再如图1所示，为了能够对固定节压入时的压力及反拉时的拉压力进行实时的检 测，该装置上还设有一拉压力传感器8，拉压力传感器8位于气缸座81上方并与气缸座81 固定连接，气缸座81通过一外壳板82与压件39连接。这样在实轴与固定节的压入过程 中，电子压机提供的压力将通过固定节14、实轴13、压件39、外壳板82和气缸座81传递给 拉压力传感器8，拉压力传感器8将测得的压力值反馈给控制机构。在反拉过程中，反拉拉 力将通过固定节14、实轴13、压件39、外壳板82和气缸座81传递给拉压力传感器8，拉压力传感器8将测得的反拉拉力值反馈给控制机构。显然，上述拉压力传感器8也可以设置 在实轴与固定节作用力路线的其他位置上。在该固定节压入装置中，控制机构采用PLC和触摸屏控制和显示工作站的工作状 态，配备拉压力传感器，能对整个压力及反拉过程实施拉力进行监控，使测得的值能在触摸 屏上即时显示，同时也可与位移信号组成力与位移之间的关系曲线图。在对力进行检测监 控的过程中，一但超出设定的相关参数，机床将自动报警，需人工根据报警信息消除报警后 机床方能动作。根据工艺要求，压力的上下限能在操作屏上进行设定，对压入及反拉的行程 可以进行多级设定。每组设定均可单独保留，根据实际需要进行调用，系 统可以保存多组设 定fe息。本固定节压入装置的主要功能是实现固定节压入，具有各种不同形式固定节压入 和反拉功能。在压入过程中对某些不需要抱紧卡簧的传动轴，也可以不使用该功能，该装置 同样能自动工作。但所有组装完的轴一般必须接受拉力实验，所有的位置，力及其输出给伺 服机构的限值都将被储存，以便于检测是否在生产过程中出现不合格品。另外该装置还设 有安全保护设施，以便于对操作者提供可靠的安全保护。该新型固定节压入装置可以实现自动对花键、固定节压入与反拉，采用闭环伺服 数字控制系统，可以对过程中的输出力矩与位移进行精确的控制并实时监控并反馈，数据 采集系统记录保存力矩信息。该可以通过更换相应的定位工装，在一台机床上实现多种型 号的固定节压入，所有工装都具有快换功能，方便使用与维护的特点。综上，本实用新型的 固定节压入装置可以实现自动对花键、固定节压入、反拉过程中的力与位移监测与反馈记 录保存，在降低了操作者的劳动强度的同时，也提高了对花键的可靠度，提高和稳定了产品 的质量，并可通过保存的数据对产品进行质量跟踪，提升产品质量。以上对本实用新型实施例所提供的固定节压入装置进行了详细介绍，对于本领域 的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改 变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型设计思 想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种固定节压入装置，用于将固定节与实轴进行压入配合，使两者的花键啮合，其特征在于，其包括一机架；一用来固定实轴防止实轴转动的轴防转机构，所述轴防转机构固定在所述机架上；一固定节定位机构，位于所述轴防转机构的下方，所述固定节定位机构具有一底板和一固定节座，所述底板与所述机架滑动连接，所述固定节座与所述底板连接；一可带动所述固定节座转动的自动对花键机构，所述自动对花键机构与所述底板连接；一可驱动所述底板上下滑动的压入机构；一检测所述压入机构输出压力的拉压力传感器；一用来检测是否完成对花键动作的位移传感器；一用来控制所述轴防转机构、自动对花键机构、压入机构工作的控制机构，所述拉压力传感器、位移传感器与所述控制机构连接。
2.根据权利要求1所述的固定节压入装置，其特征在于所述轴防转机构包括第一气 缸、衬套、导杆、上固定板、顶针固定板、浮动顶针、三销节定位座及压件，所述上固定板、顶 针固定板固定在所述机架上，所述顶针固定板位于所述上固定板下方，所述浮动顶针针尖 朝下固定在所述顶针固定板上，所述第一气缸穿过所述上固定板与所述浮动顶针连接，所 述导杆固定在所述顶针固定板上并穿过固定在所述上固定板上的所述衬套，所述三销节定 位座位于所述浮动顶针下方，所述压件位于所述三销节定位座下方，所述三销节定位座、压 件与所述机架固定连接。
3.根据权利要求2所述的固定节压入装置，其特征在于所述轴防转机构还包括防倒 插销、插销座和第二气缸，所述插销座固定在所述机架上，所述防倒插销位于所述插销座 中，所述防倒插销与所述三销节定位座位置相对应，所述第二气缸固定在所述机架上并与 所述防倒插销连接。
4.根据权利要求2所述的固定节压入装置，其特征在于所述位移传感器固定在所述 上固定板上。
5.根据权利要求1所述的固定节压入装置，其特征在于所述固定节定位机构还包括 夹具主体套、锥轴承、轴套和夹具主体，所述夹具主体套固定在所述底板上，所述锥轴承与 所述轴套相配合并与所述夹具主体连接，所述锥轴承、轴套和夹具主体位于所述夹具主体 套中，所述固定节座固定在所述夹具主体上，所述夹具主体与所述自动对花键机构连接。
6.根据权利要求1所述的固定节压入装置，其特征在于所述自动对花键机构包括齿 轮、齿条导轨、直齿条和第三气缸，所述第三气缸与所述底板连接并驱动所述直齿条，所述 直齿条与所述齿轮啮合，所述齿轮与所述固定节定位机构连接。
7.根据权利要求1所述的固定节压入装置，其特征在于所述压入机构包括电子压机 和电子压机连接角耳，所述电子压机固定在所述机架上，所述电子压机通过所述电子压机 角耳与所述底板连接。
8.根据权利要求1所述的固定节压入装置，其特征在于还包括一抱卡簧机构，所述 抱卡簧机构位于所述轴防转机构和所述固定节定位机构之间，所述抱卡簧机构包括一中滑 板、左夹钳、右夹钳，所述中滑板与所述机架滑动连接，所述左夹钳、右夹钳相对设置并与所述中滑板滑动连接，所述左夹钳、右夹钳上分别与左气缸、右气缸连接，所述左夹钳、右夹钳 上各设有一卡簧夹头。
9.根据权利要求8所述的固定节压入装置，其特征在于所述抱卡簧机构还包括一中 限位板，所述中限位板位于所述左夹钳、右夹钳之间。
10.根据权利要求8所述的固定节压入装置，其特征在于还包括一反拉机构，所述反 拉机构位于所述抱卡簧机构和固定节定位机构之间，所述反拉机构包括下拉板、反拉角耳、 插销、插销套和插销气缸，所述反拉角耳和插销套固定在所述中滑板上，所述插销位于所述 插销套中，所述插销气缸与所述插销连接，所述下拉板固定在所述底板上。
专利摘要本实用新型公开了一种固定节压入装置，其包括轴防转机构、固定节定位机构、自动对花键机构、压入机构、控制机构和拉压力传感器。该固定节压入装置在使用时通过轴防转机构固定实轴，通过固定节定位机构固定固定节，通过压入机构驱动固定节靠近实轴并通过自动对花键机构实现固定节与实轴的自动对花键，再进行固定节的压入。该装置采用自动对花键机构有效的提高了生产效率，降低了操作者的劳动强度，并对操作者形成了较好的保护。采用拉压力传感器可以实时检测压入时的压力，有效的提高了产品的质量，并可通过保存的数据对产品进行质量跟踪。
文档编号B23P19/027GK201618948SQ20102010312
公开日2010年11月3日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者孙刚, 孟海祥, 方黎明, 李正刚, 林学锋 申请人:上海纳铁福传动轴有限公司;上海新松机器人自动化有限公司