一种能够实现滚珠丝杠副螺母快速填充滚珠的装置的制作方法

本发明属于滚珠丝杠技术领域，具体涉及一种能够实现滚珠丝杠副螺母快速填充滚珠的装置。

背景技术：

滚珠丝杠副作为传动机构在数控加工、电动汽车等领域得到广泛应用，特别是新能源的领域发展需要更多数量的滚珠丝杠副。目前滚珠丝杠副的装配主要采用纯人工装配的方式，这种装配方式往往耗时较多，特别是对于小型或微型滚珠丝杠副的装配。对于这类滚珠丝杠副，其所装配的滚珠直径较小，工人无法直接抓取滚珠需要使用镊子等工具，这种方式容易造成滚珠滑落；同时在螺母内填充滚珠的装配工序中，滚珠的数目需要工人依靠肉眼识别，工作时间长了容易造成疲劳。这样人工因素极大地影响了滚珠丝杠副的装配质量和生产效率，同时也加大了生产成本。因此迫切需要能够实现滚珠丝杠副螺母快速填充滚珠的装配装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种能够实现滚珠丝杠副螺母快速填充滚珠的装置，能够实现滚珠丝杠副中螺母滚珠的快速安装。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种能够实现滚珠丝杠副螺母快速填充滚珠的装置，包括容珠器、滚珠推进头、直线进给装置和工作平台；

所述容珠器的内部设有上下连通的通道，所述通道用于容纳滚珠并将滚珠从容珠器下端依次排出；所述滚珠推进头的末端能够在外力驱动下伸入容珠器中并将通道中的滚珠从容珠器下端挤出；所述工作平台中部设有夹持装置，所述夹持装置用于夹持待装配螺母；所述直线进给装置与容珠器固定连接，所述直线进给装置用于驱动容珠器上下运动；

所述通道包括依次连通的容珠腔、滚珠导向支道和滚珠导向主道，所述容珠腔与滚珠导向主道错开设置且轴线平行，所述滚珠推进头的末端能够伸入滚珠导向主道中并沿滚珠导向主道的轴线方向往复运动。

进一步，所述容珠器包括同轴设置的上支柱和下支柱，所述上支柱中设有容珠腔和滚珠导向支道，所述滚珠导向主道的上端连通上支柱的上端面，下端位于下支柱内部并沿下支柱下端侧面设有滚珠出口。

进一步，所述通道的数量为多条，且容珠腔与滚珠导向主道分别沿上支柱的中心轴处呈圆周排布，所述上支柱横截面面积大于下支柱横截面面积，所述容珠腔与上支柱中心轴距离大于滚珠导向主道与上支柱中心轴距离。

进一步，所述上支柱中设有容珠器中心孔，所述容珠器中心孔的上端贯穿上支柱，所述容珠器中心孔的下端分别与多个滚珠导向主道连通，所述滚珠导向主道的上端面位于容珠腔下端面与滚珠导向支道上端面之间，多个滚珠导向支道呈喇叭状排布。滚珠导向支道的上端与容珠腔连接，下端通过开设在滚珠导向主道上的滚珠导向道过渡口与滚珠导向主道连接。

进一步，所述夹持装置包括v型块和压紧块，工作平台的中部设有贯穿自身的螺母内套通孔，所述螺母内套通孔中安装有螺母内套。

所述压紧块包括压紧座，所述压紧座的中部设有紧固柱，所述压紧座的上方设有紧固螺钉，所述紧固螺钉穿过压紧座后紧顶在紧固柱上；

所述v型块包括v型架，v型架的中部设有u形槽，所述工作平台的上端面设有支座，所述v型架放置在支座上方，所述支座的上方固定设有定位柱，所述定位柱穿过u形槽。

进一步，所述滚珠推进头包括多个呈圆周排布的分支柱，所述分支柱的一端与主支柱固定连接，所述主支柱能够伸入容珠器中心孔中，所述分支柱能够伸入滚珠导向主道中。

进一步，所述主支柱的外壁直径与容珠器中心孔的内壁直径相等，分支柱的外壁直径与滚珠导向主道的内壁直径相等。

进一步，所述直线进给装置通过容珠器支撑板与容珠器固定连接。

进一步，所述直线进给装置及工作平台分别安装在框架结构上，滚珠推进头、容珠器及螺母内套通孔的轴线重合。

本发明的有益效果：

1)本发明结合现有的直线驱动装置，通过容珠器和滚珠推进头的配合使用，可以将容珠器每个容珠腔中放置的滚珠依次挤压输送到螺母滚道中，容珠腔与滚珠导向主道错开且轴线平行的设置方式使得滚珠放置在容珠器中以及滚珠推进头挤压滚珠的方式分离开来，在减少直线驱动电机运动的情况下实现滚珠的快速装配。

2)本发明装置可以实现滚珠丝杠副螺母快速填充滚珠的装配工艺的自动化，有效避免人工操作误差，同时实习一次完成滚珠丝杠副螺母多个循环通道的滚珠填充工作，因此可以减少人工操作时间，有效地提高滚珠丝杠副装配工艺的工作效率和质量。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1的整体结构示意图轴测图；

图2为本发明实施例1中滚珠推进头的结构示意图；

图3为本发明实施例1中容珠器的结构示意图主视图；

图4为本发明实施例1中容珠器的结构示意图剖面视图；

图5为本发明实施例2中容珠器的结构示意图剖面视图；

图6为本发明实施例2中容珠器的轴测图；

图7为本发明实施例2中容珠器的主视图；

图8为本发明实施例1中工作平台的结构示意图；

图9为本发明实施例3中分体式容珠器的结构示意图；

图10为本发明实施例1中滚珠导向主道的末端结构示意图；

图11为本发明实施例1中v型块等部分结构的示意图。

图中：1、电机；2、直线进给单元；3、容珠器支撑板；4、滚珠推进头；5、容珠器；6、v型块；61、v型架；62、定位柱；63、支座；7、螺母内套；8、装配螺母；9、压紧块；10、工作平台；11、框架结构。

41、主支柱；42、分支柱；43、滚珠推进头连接孔；102、螺母内套通孔；103、连接孔；205、分体式容珠器a；206、分体式容珠器b；

51、容珠腔；52、容珠器中心孔；53、上支柱；54、滚珠导向支道；55、滚珠导向主道；57、下支柱；58、滚珠导向道过渡口；59、滚珠出口。

具体实施方式

实施例1，如图1-4，8-10所示，一种能够实现滚珠丝杠副螺母快速填充滚珠的装置，包括容珠器5、滚珠推进头4和工作平台10；

所述容珠器5的内部设有上下连通的通道，所述通道用于容纳滚珠并将滚珠从容珠器5下端依次排出；所述滚珠推进头4的末端能够在外力驱动下伸入容珠器5中并将通道中的滚珠从容珠器5下端挤出；所述工作平台中部设有夹持装置，所述夹持装置用于夹持装配螺母；所述直线进给装置与容珠器固定连接，所述直线进给装置用于驱动容珠器5上下运动；优选的，所述直线进给装置包括电机1和直线进给单元2。电动机为直线进给单元2提供动力。所述直线进给装置还可以为气压缸或者液压缸。

所述通道包括依次连通的容珠腔51、滚珠导向支道54和滚珠导向主道55，所述容珠腔51与滚珠导向主道55错开设置且轴线平行，所述滚珠推进头4的末端能够伸入滚珠导向主道55中并沿滚珠导向主道55的轴线方向往复运动。优选的，所述容珠腔51可以采用流线型结构，以保证滚珠在装配过程中的流畅性。

所述容珠器5包括同轴设置的上支柱53和下支柱57，所述上支柱53中设有容珠腔51和滚珠导向支道54，所述滚珠导向主道55的上端连通上支柱53的上端面，下端位于下支柱57内部并沿下支柱57下端侧面设有滚珠出口59。

所述通道的数量为多条，且容珠腔51与滚珠导向主道55分别沿上支柱53的中心轴处呈圆周排布，所述上支柱53横截面面积大于下支柱57横截面面积，所述容珠腔51与上支柱53中心轴距离大于滚珠导向主道55与上支柱53中心轴距离。

所述上支柱53中设有容珠器中心孔52，所述容珠器中心孔52的上端贯穿上支柱53，所述容珠器中心孔52的下端分别与多个滚珠导向主道55连通，所述滚珠导向主道55的上端面位于容珠腔51下端面与滚珠导向支道54上端面之间，多个滚珠导向支道54呈喇叭状排布。滚珠导向支道54的上端与容珠腔51连接，下端通过开设在滚珠导向主道55上的滚珠导向道过渡口58与滚珠导向主道55连接。

所述夹持装置包括v型块6和压紧块9，工作平台10的中部设有贯穿自身的螺母内套通孔102，所述螺母内套通孔102中安装有螺母内套7。

所述压紧块包括压紧座，所述压紧座的中部设有紧固柱，所述压紧座的上方设有紧固螺钉，所述紧固螺钉穿过压紧座后紧顶在紧固柱上；

所述v型块6包括v型架61，v型架的中部设有u形槽，所述工作平台的上端面设有支座63，所述v型架61放置在支座63上方，所述支座63的上方固定设有定位柱62，所述定位柱62穿过u形槽。

所述滚珠推进头4包括多个呈圆周排布的分支柱42，所述分支柱42的一端与主支柱41固定连接，所述主支柱41能够伸入容珠器中心孔52中，所述分支柱42能够伸入滚珠导向主道55中。

所述滚珠推进头的上端通过滚珠推进头连接孔43与压块固定连接，通过压块的设置增大了使用者手部与滚珠推进头上端的接触面积，方便发力。

所述主支柱41的外壁直径与容珠器中心孔52的内壁直径相等，分支柱42的外壁直径与滚珠导向主道55的内壁直径相等。

所述直线进给装置通过容珠器支撑板3与容珠器5固定连接。容珠器5端部设有连接孔，所述容珠器5通过连接孔与容珠器支撑板3固定连接。

所述容珠器5通过容珠器支撑板6安装在框架结构12上，所述容珠器支撑板上设有安装孔，所述容珠器5安装在所述安装孔中。

所述直线进给装置、工作平台10分别安装在框架结构12上，滚珠推进头4、容珠器5及螺母内套通孔102的轴线重合。工作平台通过连接孔103与框架结构固定连接。

从滚珠导向道过渡口58到滚珠出口59的滚珠导向主道55所容纳的滚珠个数略大于滚珠丝杠副单个循环滚道的个数；容珠腔51的个数与滚珠丝杠副循环滚道的个数相同；滚珠导向主道55的孔径略大于滚珠的直径，滚珠导向主道上半部分为直通道；滚珠导向主道的末端与待装配螺母的螺纹滚道相切，也就是滚道型线末端与水平方向夹角等于待装配螺母的螺旋升角；中间通道的型线为套合样条曲线。其余滚道为直通道；滚珠导向支道54靠近容珠腔51端的滚道入口为喇叭口形状，大口面向容珠腔51，大口的孔径是滚珠导向道主道的孔径的2～3倍，小口的孔径与滚珠导向道主道的孔径相同；滚珠出口59的位置与装配螺母8的反向器的位置相一致；容珠器5可以由3d打印加工。

工作原理：

动作一，将装配螺母8固定在工作平台10上，调整v型块6、压紧块9，使装配螺母8的螺母滚道口与容珠器5的滚珠出口59的出口相一致；同时使装配螺母8、工作平台10上的螺母内套通孔102、螺母内套7三者的轴线对齐。

动作二，用手向下压滚珠推进头4，使滚珠推进头4的主支柱41插入滚珠导向主道内，同时滚珠推进头4的分支柱42插入滚珠导向主道内；

动作三，当滚珠推进头4的分支柱42的末端竖直进给到滚珠导向道过渡口58位置时，停止下压滚珠推进头，在每个容珠腔51内放置数目等于滚珠丝杠副单个循环链的滚珠；

动作四，装配的滚珠放置在容珠腔51内，在重力的作用下，滚珠经过滚珠导向道支道54流入滚珠导向道主道内；

动作五，电机1启动，容珠器在电机的带动下伸入装配螺母中，继续用手沿竖直方向下压滚珠推进头4，滚珠推进头4的分支柱42将在滚珠导向道主道内的滚珠压入待装配螺母8的内滚道内。

动作六，反向启动电机1使得容珠器从装配螺母中脱离，通过螺母内套通孔102从工作平台10下方将螺母内套7向上推，使得螺母内套7放置在装配螺母8的内孔中。

动作七，用手拉着滚珠推进头4沿着竖直方向向上进给，当滚珠推进头4的分支柱42的末端竖直进给到滚珠导向道过渡口58上方位置时，停止向上拉滚珠推进头。

动作八，松开压紧块9，将完成装配后的装配螺母8和螺母内套7取出，完成螺母填充滚珠的装配工艺。

实施例2，如图5，6，7所示，本实施例的结构与实施例1基本相同，区别在于，滚珠导向主道及滚珠导向支道的数量都为一个，容珠器的滚道出口的数量为一个。

实施例3，如图11所示，本实施例的结构与实施例1基本相同，区别在于，容珠器5采用分体式结构设计，即容珠器5包括分体式容珠器a205和分体式容珠器b206，所述分体式容珠器a205的结构与实施例1中一体结构设置的容珠器5结构类似，区别在于分体式容珠器a205下端的下支柱57长度稍短，分体式容珠器5中下支柱57的下端额外与分体式容珠器b206连接。

分体式容珠器相对于一体式容珠器具有更好的适用性。即对于不同型号螺母只需更换分体式容珠器b206就可以，容珠器a205可以继续使用。

分体式容珠器相对于一体式容珠器具有更好的耐久性。即对于不同型号螺母只需更换分体式容珠器b206就可以，容珠器a205可以继续使用。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。