分段式压装设备及分段式压装方法与流程

本发明涉及机械装配的技术领域，尤其是涉及一种分段式压装设备及分段式压装方法。

背景技术：

轴孔配合是一种常见的机械连接结构；将轴状零件装配到相配合的安装孔中，一般通过使用压装设备来进行压装，压装设备给轴状零件施加压力，从而将轴状零件压入到安装孔。

但是，现有技术中的压装设备施加压力的路径比较单一，难以对结构比较复杂的零件进行装配。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种分段式压装设备及分段式压装方法，以缓解现有技术中的压装设备所存在的施加压力的路径比较单一，难以对结构比较复杂的零件进行装配的技术问题。

本发明第一方面提供一种分段式压装设备，本发明提供的分段式压装设备包括：压装活动座、压装块、压装杆、压装驱动件和限位组件；压装杆固定连接于压装活动座，压装块滑动连接于压装活动座；压装驱动件与压装活动座传动连接，用于驱动压装活动座移动；限位组件，用于将压装块与压装活动座之间锁紧。

进一步的，压装块中设置有滑动通孔，压装杆一端伸入滑动通孔中，另一端固定于压装活动座。

进一步的，压装块上安装有直线轴承，压装活动座安装有导杆，导杆一端滑动连接于直线轴承。

进一步的，导杆外套设有弹簧，弹簧的两端分别与直线轴承的端面和压装活动座抵接。

进一步的，压装块和压装活动座之间设置有伸缩间隙，压装块可相对于压装活动座在伸缩间隙限定的范围内滑动；限位组件包括第一限位块和第一气缸，第一气缸用于驱动第一限位块进入或者远离伸缩间隙。

进一步的，限位组件包括第一限位座，第一限位块滑动连接于第一限位座；第一气缸安装于第一限位座，第一气缸的活塞杆与第一限位块连接。

进一步的，本发明提供的分段式压装设备包括第二气缸和第二限位块，压装活动座上设置有用于与第二限位块配合的限位部；第二气缸，用于驱动第二限位块靠近或者远离限位部。

进一步的，本发明提供的分段式压装设备包括机架、压装基座和平移气缸；压装活动座滑动连接于压装基座；压装驱动件安装于压装基座，用于驱动压装活动座相对于压装基座移动；压装基座滑动连接于机架；平移气缸安装于机架，用于驱动压装基座相对于机架移动。

进一步的，压装活动座上安装有位移传感器，用于检测压装活动座相对于压装块的位移长度。

本发明第二方面提供一种分段式压装方法，应用于上述的分段式压装设备，本发明提供的分段式压装方法包括：

预压装步骤，限位组件将压装块与压装活动座之间锁紧，压装驱动件驱动压装活动座、压装块和压装杆一起移动；

到位压装步骤，限位组件将压装块与压装活动座之间松开，压装驱动件驱动压装活动座和压装杆一起移动，压装杆相对于压装块向外伸出。

本发明提供的分段式压装设备及分段式压装方法，涉及机械装配的技术领域。本发明提供的分段式压装设备包括：压装活动座、压装块、压装杆、压装驱动件和限位组件；压装杆固定连接于压装活动座，压装块滑动连接于压装活动座；压装驱动件与压装活动座传动连接，用于驱动压装活动座移动；限位组件，用于将压装块与压装活动座之间锁紧。本发明提供的设备，压装块和压装杆分别用于与工件抵接，通过限位组件能够对压装块与压装活动座之间的相对运动进行控制，能够实现：

限位组件将压装块与压装活动座之间锁紧，压装驱动件驱动压装活动座移动，这时，压装块和压装杆一起移动，对工件进行第一步压装；

压装块与压装活动座之间未被限位组件锁紧，压装驱动件驱动压装活动座移动，这时，压装活动座带动压装杆一起移动，压装块相对于压装活动座发生相对运动，压装杆对工件进行第二步压装。

使用本发明提供的设备来装配工件，可将对工件的压装分成两步来进行，压装的路径更加多样化，能够适用于对比较复杂的工件进行压装，从而缓解了现有技术中的压装设备所存在的施加压力的路径比较单一，难以对结构比较复杂的零件进行装配的技术问题。

所述的分段式压装方法与上述的分段式压装设备相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种待装配工件的剖视图；

图2为本发明实施例提供的分段式压装设备的轴测图；

图3为本发明实施例提供的分段式压装设备的左视图；

图4为本发明实施例提供的分段式压装设备中压装活动座、压装块与压装杆第一视角的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的分段式压装设备中压装活动座、压装块与压装杆第一视角的结构示意图；

图6为图4中a处的局部放大图；

图7为本发明实施例提供的分段式压装设备中机架与压装基座的结构示意图。

图标：01-压装活动座；011-压装气缸；012-位移传感器；02-压装杆；03-压装块；031-连接板；041-直线轴承；042-导杆；051-第一限位块；052-第一气缸；053-第一限位座；061-第二限位块；062-第二气缸；07-压装基座；071-平移气缸；08-机架；081-工作台面；100-待装配工件；110-外管；120-内柱。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，图1为一种待装配工件的剖视图。该待装配工件100包括外管110和内柱120，内柱120穿设于外管110的内孔中，能在外管110中移动，内柱120相对于外管110具有两种位置：

伸出位置，内柱120一端连接于外管110的内孔中，另一端伸出到外管110外；

压入位置，内柱120被压入到外管110的内孔中，图1所示的该待装配工件100为处于压入位置的状态。

该待装配工件100在完成装配前，处于伸出位置状态；将该待装配工件100装配到一个与外管110外壁配合的工件安装孔中，并推动内柱120至压入位置，完成装配。

本发明实施例第一方面提供一种分段式压装设备，请参照图4-图6，本发明实施例提供的分段式压装设备包括：压装活动座01、压装块03、压装杆02、压装驱动件和限位组件；压装杆02固定连接于压装活动座01，压装块03滑动连接于压装活动座01；压装驱动件与压装活动座01传动连接，用于驱动压装活动座01移动；限位组件，用于将压装块03与压装活动座01之间锁紧。

具体地，本发明实施例提供的设备，压装块03和压装杆02分别用于与工件抵接，通过限位组件能够对压装块03与压装活动座01之间的相对运动进行控制，能够实现：

限位组件将压装块03与压装活动座01之间锁紧，压装驱动件驱动压装活动座01移动，这时，压装块03和压装杆02一起移动，对工件进行第一步压装；

压装块03与压装活动座01之间未被限位组件锁紧，压装驱动件驱动压装活动座01移动，这时，压装活动座01带动压装杆02一起移动，压装块03相对于压装活动座01发生相对运动，压装杆02对工件进行第二步压装。

使用本发明实施例提供的设备来装配工件，可将对工件的压装分成两步来进行，压装的路径更加多样化，能够适用于对比较复杂的工件进行压装。

进一步的，请参照图2-图5，本发明实施例提供的设备包括压装基座07和工作台面081；压装基座07位于工作台面081的上方。压装活动座01滑动连接于压装基座07；压装驱动件安装于压装基座07，用于驱动压装活动座01相对于压装基座07移动。

在一些实施例中，压装活动座01与压装基座07之间有导轨组件。导轨组件包括导轨和滑块，导轨固定于压装基座07，且沿竖直方向延伸，滑块滑动连接于导轨，压装活动座01固定于滑动。导轨组件为压装活动座01沿竖直方向的移动提供导向。

压装块03与待装配工件100的外管110配合，压装杆02与待装配工件100的内柱120配合；将设置有工件安装孔的安装板固定到工作台面081上。压装活动座01带动压装块03和压装杆02向工作台面081运动，将待装配工件100压装到安装板上的工件安装孔中。

压装步骤包括：

第一步压装，限位组件将压装块03与压装活动座01之间锁紧，压装杆02相对于压装块03位于上位，且相对位置固定，压装块03与待装配工件100的外管110的端面抵接；压装驱动件驱动压装活动座01向下移动，由压装块03提供向下的压力，推动待装配工件100进入工件安装孔中，外管110与工件安装孔的外壁形成配合，并且外管110的轴肩与工件安装孔的端面抵接上，压装块03、压装杆02和压装活动座01一起停止向下移动。

第二步压装，压装块03与压装活动座01之间未被限位组件锁紧，压装活动座01和压装杆02可相对于压装块03向下移动。压装驱动件继续驱动压装活动座01向下移动，此时，压装块03停止移动，压装杆02与待装配工件100的内柱120的端面抵接，推动内柱120相对于外管110向下移动，从而使内柱120从伸出位置运动至压入位置，完成待装配工件100的装配。

本发明实施例提供的分段式压装设备，将压装动作分成两步完成，适用于对比较复杂的工件进行装配。并且，两步压装动作，由同一个压装驱动件驱动，减少了提供压装驱动力的动力部件的数量。

在压装操作中，一般需要较大的压装驱动力，而实现控制的动力元件所需的驱动力一般较小；而能够提高较大驱动力的动力部件的尺寸一般较大，结构也比较复杂。本发明实施例提供的设备，由一个压装驱动件来提供压装驱动力，有利于简化设备结构。

在一些实施例中，请参照图4-图5，压装驱动件包括压装气缸011，压装气缸011的缸体固定于压装基座07，活塞杆与压装活动座01的顶部连接。通过调压阀来调节压装气缸011的供气管路的气压大小，能够调节压装气缸011所产生的驱动力的大小。

在上述第一步压装中，压装气缸011推动压装活动座01向下运动，压装块03推动待装配工件100中的外管110的轴肩与工件安装孔的端面抵接上，阻止了压装块03继续向下运动；并且由于压装块03与压装活动座01之间处于被限位组件锁紧的状态，从而阻止压装活动座01和压装气缸011的活塞杆向下移动。

通过控制供气管路的气路的通断，来控制压装气缸011的移动方向和启停，控制简单，从而简化了本发明实施例提供的设备的控制系统的结构；并且，气缸的活塞杆在受到较大阻力时，能够自行停止运动，便于对行程进行自动调整。

进一步的，压装块03中设置有滑动通孔，压装杆02一端伸入滑动通孔中，另一端固定于压装活动座01。压装杆02可相对于压装块03，在滑动通孔中移动。滑动通孔为压装杆02提供导向作用，使压装杆02移动更加平稳顺畅。

进一步的，压装块03上安装有直线轴承041，压装活动座01安装有导杆042，导杆042一端滑动连接于直线轴承041。

具体地，导杆042可相对于直线轴承041，沿导杆042的长度方向移动，为压装块03相对于压装活动座01的运动提供导向。

在一些实施例中，直线轴承041包括套管，导杆042的外壁与套管的内壁滑动配合。

在一些实施例中，请参照图5和图6，压装活动座01的底部设置有两个导杆042，压装块03上安装有两个与导杆042一一对应配合的直线轴承041。两个导杆042分布于压装活动座01的两侧，使得对压装活动座01的作用力分布更加均匀，从而使压装块03与压装活动座01之间的相对运动更加平稳顺畅。

在一些实施例中，压装块03的顶部连接有连接板031，直线轴承041安装于连接板031。

在一些实施例中，导杆042的下端穿过直线轴承041；导杆042的下端设置有凸台，凸台能够与直线轴承041的下端面抵接，以限制压装块03相对于压装活动座01向下运动的行程。

进一步的，导杆042外套设有弹簧，弹簧的两端分别与直线轴承041的端面和压装活动座01抵接。

具体地，弹簧的下端通过连接板031对压装块03施加向下的作用力，使压装块03与压装活动座01之间具有相对远离的趋势，以使压装块03相对于压装活动座01位于下位。

进一步的，压装块03和压装活动座01之间设置有伸缩间隙，压装块03可相对于压装活动座01在伸缩间隙限定的范围内滑动；限位组件包括第一限位块051和第一气缸052，第一气缸052用于驱动第一限位块051进入或者远离伸缩间隙。

具体地，压装活动座01上固定连接有上抵接板，压装块03固定连接有下抵接板，下抵接板位于上抵接板的下方；上抵接板与下抵接板之间形成伸缩间隙。第一气缸052驱动第一限位块051运动至上抵接板和下抵接板之间，并与上抵接板和下抵接板抵接。在压装活动座01向下运动的过程中，能够阻止压装活动座01与压装块03继续相对靠近，将两者之间锁紧，从而使压装活动座01与压装块03一起向下移动。

弹簧驱动压装块03相对于压装活动座01位于下位，使伸缩间隙保持较大距离，便于第一限位块051进入伸缩间隙或者从伸缩间隙中退出。

进一步的，限位组件包括第一限位座053，第一限位块051滑动连接于第一限位座053；第一气缸052安装于第一限位座053，第一气缸052的活塞杆与第一限位块051连接。

具体地，第一限位块051通过导轨组件安装于第一限位座053，该导轨组件引导第一限位块051相对于第一限位座053沿水平方向移动；第一气缸052驱动第一限位块051沿该导轨组件运动，以进入或者远离伸缩间隙。

进一步的，本发明实施例提供的分段式压装设备包括第二气缸062和第二限位块061，压装活动座01上设置有用于与第二限位块061配合的限位部；第二气缸062，用于驱动第二限位块061靠近或者远离限位部。

具体地，请参照图4和图5，第二限位块061通过导轨组件安装于压装基座07；第二气缸062安装于压装基座07，驱动第二限位块061相对于压装基座07沿竖直方向移动。

在一些实施例中，限位部包括挡板，挡板固定于压装活动座01，并且位于第二限位块061的下方。

具体地，压装驱动件驱动压装活动座01向下运动，完成第一步压装后，第二气缸062驱动第二限位块061向下运动，靠近挡板；压装驱动件带动压装活动座01向上运动，挡板随着上升，抵接到第二限位块061，阻止压装活动座01继续向上运动，从而减小了压装活动座01向上运动的距离，便于压装驱动件在第二步压装中，驱动压装活动座01向下运动，进行第二步压装，缩减了第一步压装和第二步压装之间的间隔时间，有利于提高生产效率。

在第一步压装完成后，压装活动座01上升，有利于增大上抵接板与下抵接板之间的距离，便于第一限位块051从伸缩间隙中退出。

在第二步压装完成后，第二气缸062驱动第二限位块061上升回位至初始位置，以便于压装驱动件驱动压装活动座01上升回位至初始位置。

进一步的，本发明实施例提供的分段式压装设备包括机架08和平移气缸071；压装基座07滑动连接于机架08；平移气缸071安装于机架08，用于驱动压装基座07相对于机架08移动。

具体地，请参照，图2、图3和图7，机架08的顶部安装有导轨组件，该导轨组件沿水平方向延伸；压装基座07安装于导轨组件的滑块上。平移气缸071驱动压装基座07沿该导轨组件移动，从而带动压装活动座01在取料位置和压装位置之间移动。

在取料位置，压装块03获取待装配工件100；在平移气缸071的驱动下，运动至压装位置；在压装位置，在压装气缸011驱动下，将待装配工件100压装到工作台面081上的安装板的工件安装孔中。

在一些实施例中，压装块03的底端安装有球头柱塞，球头柱塞用于顶住待装配工件100，使待装配工件100随压装块03一起从取料位置运动至压装位置。

进一步的，压装活动座01上安装有位移传感器012，用于检测压装活动座01相对于压装块03的位移长度。

具体地，位移传感器012能够测量第二步压装中，压装杆02驱动待装配工件100中的内柱120相对于外管110的运动距离。

本发明实施例第二方面提供一种分段式压装方法，应用于上述的分段式压装设备，本发明实施例提供的分段式压装方法包括：

预压装步骤，限位组件将压装块03与压装活动座01之间锁紧，压装驱动件驱动压装活动座01、压装块03和压装杆02一起移动；

到位压装步骤，限位组件将压装块03与压装活动座01之间松开，压装驱动件驱动压装活动座01和压装杆02一起移动，压装杆02相对于压装块03向外伸出。

具体地，预压装步骤依次包括：

步骤s110：第一气缸052伸出；

步骤s120：压装气缸011伸出；

步骤s130：第二气缸062伸出；

步骤s140：压装气缸011退回。

到位压装步骤依次包括：

步骤s210：第一气缸052退回；

步骤s220：压装气缸011伸出。

对待装配工件100的压装动作完成。

还包括回位步骤，具体依次包括：

步骤s310：第二气缸062退回；

步骤s320：压装气缸011退回。

具体地，压装气缸011的供气管路连接有调压阀，通过调压阀调节压装气缸011的供气压力，以实现：

在步骤s120，压装气缸011驱动待装配工件100中的外管110的轴肩抵接到安装板后，压装气缸011受到向上的阻力，压装气缸011的活塞杆停止向下移动；

在步骤s140，压装活动座01的挡板抵接到第二限位块061后，压装气缸011受到向下的阻力，压装气缸011的活塞杆和压装活动座01一起停止向上移动。

本发明实施例提供的分段式压装方法，通过控制压装气缸011、第一气缸052和第二气缸062来实现分段式压装，两个压装步骤中，均由压装气缸011提供压装作用力。

气缸的伸出和退回，通过控制气路的通断来实现，控制比较简单，简化了控制系统的结构，使控制稳定性更可靠。

最后应说明的是：本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分相互参见即可；以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。而这些修改、替换或者组合，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。