衬套压装设备及衬套压装方法与流程

本发明涉及机械装配的技术领域，尤其是涉及一种衬套压装设备及衬套压装方法。

背景技术：

衬套是一种起衬垫作用的环套机械部件；需要通过衬套来进行机械连接的工件上设置有衬套安装孔，衬套安装到衬套安装孔中，衬套的外壁与衬套安装孔的内壁形成配合。

衬套一般通过压装的方式来进行装配，对衬套施加沿轴线方向的压力，将衬套压入到衬套安装孔中。

衬套具有多种结构形式，现有技术中用于装配衬套的设备一般只能对单一类型衬套进行压装，难以适用于不同类型的衬套。

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衬套压装设备及衬套压装方法，以缓解现有技术中用于装配衬套的设备所存在的难以适用于不同类型的衬套的技术问题。

本发明第一方面提供一种衬套压装设备，本发明提供的衬套压装设备包括：工件支撑座、上滑动架、下滑动架、压装驱动件、提升缸和限位组件；工件支撑座，用于将待装配衬套的工件固定于上滑动架和下滑动架之间；

压装驱动件的固定端和活动端分别连接于上滑动架和下滑动架，用于驱动上滑动架和下滑动架相对靠近；

提升缸与上滑动架或下滑动架传动连接，用于驱动下滑动架靠近或者远离工件；限位组件，用于将下滑动架相对于工件支撑座的位置进行锁死。

进一步的，上滑动架可拆卸地连接有上压头工装，上压头工装包括上衬套连接柱，上衬套连接柱用于连接待装配的上衬套。

进一步的，上滑动架上连接有定位销柱，上压头工装上设置有与定位销柱相配合的腰型孔。

进一步的，工件支撑座的顶部可拆卸地连接有工件固定工装，工件固定工装包括工件定位件和工件压紧气缸；

工件定位件，用于对工件进行定位，使工件的衬套安装孔轴线平行于压装驱动件的驱动方向；工件压紧气缸，用于将工件压紧于工件支撑座。

进一步的，工件压紧气缸的活动端连接有压板，压板开设有与衬套安装孔配合的衬套通过孔。

进一步的，工件固定工装还包括反顶气缸和反顶柱，反顶气缸的活动端与反顶柱连接，用于驱动反顶柱指向压板运动。

进一步的，本发明提供的衬套压装设备还包括下衬套连接柱，下衬套连接柱的下端固定于下滑动架，上端用于连接待装配的下衬套；

下衬套连接柱的上端穿过工件支撑座和工件固定工装，指向压板。

进一步的，工件支撑座与下滑动架之间设置有弹簧。

进一步的，压装驱动件包括伺服压机，伺服压机安装于上滑动架，伺服压机的输出端通过连接杆与下滑动架连接。

本发明第二方面提供一种衬套压装方法，本发明提供的衬套压装方法，应用于上述的衬套压装设备，包括：

提升缸驱动下滑动架远离工件支撑座；

限位组件将下滑动架锁紧；

压装驱动件驱动上滑动架靠近下滑动架；

限位组件松开下滑动架；

压装驱动件驱动上滑动架和下滑动架相对靠近。

本发明提供的衬套压装设备及衬套压装方法，涉及机械装配的技术领域。本发明提供的衬套压装设备包括：工件支撑座、上滑动架、下滑动架、压装驱动件、提升缸和限位组件；工件支撑座，用于将待装配衬套的工件固定于上滑动架和下滑动架之间；压装驱动件的固定端和活动端分别连接于上滑动架和下滑动架，用于驱动上滑动架和下滑动架相对靠近；提升缸与上滑动架或下滑动架传动连接，用于驱动下滑动架靠近或者远离工件；限位组件，用于将下滑动架相对于工件支撑座的位置进行锁死。使用本发明提供的衬套压装设备来装配衬套，将待装配衬套的工件固定到工件支撑座上，将上衬套连接到上滑动架上。

本发明提供的设备可按照第一压装模式进行运行。提升缸驱动下滑动架和上滑动架至设定位置，限位组件将下滑动架锁紧；压装驱动件驱动上滑动架与下滑动架相对靠近，此时上滑动架向靠近工件支撑座的方向移动，带动上衬套向工件移动，从而将上衬套压入工件的衬套安装孔中。

按照第一压装模式运行，本发明提供的设备可对单向直压式的衬套进行装配。

本发明提供的设备还可以按照第二压装模式运行。将下衬套连接到下滑动架上；提升缸驱动下滑动架运动至远离工件支撑座的位置，限位组件将下滑动架锁紧；压装驱动件驱动上滑动架与下滑动架相对靠近，上滑动架带动上衬套向工件移动，从而将上衬套压入工件的衬套安装孔中；限位组件将下滑动架松开，压装驱动件驱动上滑动架与下滑动架继续相对靠近，从而使下滑动架向靠近工件支撑座的方向移动，带动下衬套靠近工件，从而将下衬套压入工件的衬套安装孔中。

按照第二压装模式运行，本发明提供的设备可对由上衬套和下衬套组成的双向压入式的衬套进行装配。

综上所述，本发明提供的衬套压装设备具有多种运动模式，能够实现对单向直压式和双向压入式的衬套进行装配，缓解现有技术中的设备所存在的难以适用于装配不同类型的衬套的技术问题。

所述的衬套压装方法与上述的衬套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为第一种类型的衬套的结构示意图；

图2为第二种类型的衬套的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的衬套压装设备的轴侧图；

图4为本发明实施例提供的衬套压装设备的侧视图；

图5为本发明实施例提供的衬套压装设备中上滑动架和下滑动架的连接示意图；

图6为工件在本发明实施例提供的衬套压装设备上的安装示意图；

图7为本发明实施例提供的衬套压装设备中上压头工装的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的衬套压装设备中工件固定工装第一种实施方式的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的衬套压装设备中工件固定工装第二种实施方式的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的衬套压装设备中工件固定工装第三种实施方式的结构示意图。

图标：01-上滑动架；011-定位销柱；012-滑槽；02-下滑动架；03-工件支撑座；04-提升缸；05-伺服压机；051-连接杆；061-导轨钳制器；062-限位杆；071-上衬套连接柱；072-工装基板；081-压板；082-工件压紧气缸；083-支撑面；084-v型块；085-支撑块；086-反顶柱；087-反顶气缸；088-支撑筒；089-工件承载板；09-下衬套连接柱；091-导向套；092-弹簧；110-上衬套；120-下衬套；200-机架。

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和图2，图1和图2提供了两种类型的衬套。图2所示的衬套包括上衬套110和下衬套120。图1所示的衬套包括上衬套110。

本发明实施例第一方面提供一种衬套压装设备，本发明实施例提供的衬套压装设备包括：工件支撑座03、上滑动架01、下滑动架02、压装驱动件、提升缸04和限位组件；工件支撑座03，用于将待装配衬套的工件固定于上滑动架01和下滑动架02之间；压装驱动件的固定端和活动端分别连接于上滑动架01和下滑动架02，用于驱动上滑动架01和下滑动架02相对靠近；提升缸04与上滑动架01或者下滑动架02传动连接，用于驱动下滑动架02靠近或者远离工件；限位组件，用于将下滑动架02相对于工件支撑座03的位置进行锁死。

具体地，使用本发明实施例提供的衬套压装设备来装配衬套，将待装配衬套的工件固定到工件支撑座03上，将上衬套110连接到上滑动架01上。

本发明实施例提供的设备可按照第一压装模式进行运行。提升缸04驱动下滑动架02和上滑动架01至设定位置，限位组件将下滑动架02锁紧；压装驱动件驱动上滑动架01与下滑动架02相对靠近，此时上滑动架01向靠近工件支撑座03的方向移动，带动上衬套110向工件移动，从而将上衬套110压入工件的衬套安装孔中。

按照第一压装模式运行，本发明实施例提供的设备可对单向直压式的衬套进行装配。

本发明实施例提供的设备还可以按照第二压装模式运行。将下衬套120连接到下滑动架02上；提升缸04驱动下滑动架02运动至远离工件支撑座03的位置，限位组件将下滑动架02锁紧；压装驱动件驱动上滑动架01与下滑动架02相对靠近，上滑动架01带动上衬套110向工件移动，从而将上衬套110压入工件的衬套安装孔中；限位组件将下滑动架02松开，压装驱动件驱动上滑动架01与下滑动架02继续相对靠近，从而使下滑动架02向靠近工件支撑座03的方向移动，带动下衬套120靠近工件，从而将下衬套120压入工件的衬套安装孔中。

按照第二压装模式运行，本发明实施例提供的设备可对由上衬套110和下衬套120组成的双向压入式的衬套进行装配。

本发明实施例提供的衬套压装设备具有多种运动模式，能够实现对单向直压式和双向压入式的衬套进行装配。

具体地，请参照图3-图6，本发明实施例提供的设备包括机架200，工件支撑座03固定于机架200的底部。机架200的一侧设置有沿竖直方向延伸的导轨，上滑动架01和下滑动架02分别通过滑块滑动连接于该导轨上。

需要说明的是，本领域的技术人员应当理解，上滑动架01和下滑动架02不限于安装于同一导轨，上滑动架01和下滑动架02还可以分别安装在两根相互平行的导轨上。

在一些实施例中，提升缸04采用气缸，缸体固定于机架200的顶部，活塞杆与上滑动架01固定连接。

压装驱动件与上滑动架01和下滑动架02连接。当压装驱动件停止动作时，则上滑动架01和下滑动架02之间的距离保持不变，两者之间相对锁紧。此时，提升缸04对上滑动架01施加向上的作用力，则带动上滑动架01和下滑动架02同步向上运动；提升缸04对上滑动架01施加向下的作用力，则带动上滑动架01和下滑动架02同步向下运动。

作为另一种实施方式，提升缸04的活塞杆还可以直接与下滑动架02固定连接。

在一些实施例中，限位组件包括限位杆062，限位杆062固定于工件支撑座03的底部，位于工件支撑座03和下滑动架02之间。

提升缸04驱动上滑动架01和下滑动架02向上运动，使下滑动架02的顶面抵接到限位杆062上，限位杆062能够阻止下滑动架02继续向上运动。

提升缸04的供气管路连接有调压阀。通过调压阀控制提升缸04的供气管路的气压，使提升缸04对上滑动架01施加的向上的作用力大于上滑动架01和下滑动架02整体的重力，下滑动架02具有向上运动的趋势，从而使下滑动架02与限位杆062抵紧，实现使下滑动架02的位置锁死。

在一些实施例中，限位组件包括导轨钳制器061，导轨钳制器061安装于下滑动架02与机架200之间的导轨上，并且与下滑动架02连接。通过控制导轨钳制器061与导轨之间锁紧或者松开，可对下滑动架02相对于机架200的位置进行锁紧或者松开。

进一步的，压装驱动件包括伺服压机05，伺服压机05安装于上滑动架01，伺服压机05的输出端通过连接杆051与下滑动架02连接。

具体地，请参照图4，伺服压机05的机壳固定于上滑动架01，伸出杆与下滑动架02连接。伺服压机05的伸出杆的运动方向，平行于提升缸04的活塞杆的运动方向。

在一些实施例中，下滑动架02的顶部安装有连接杆051，伺服压机05的伸出杆与该连接杆051连接。通过调整该连接杆051的长度，可以对上滑动架01和下滑动架02之间的距离进行调整，以适应不同尺寸的工件。

具体地，在进行单向直压式的衬套进行压装时，本发明实施例提供的设备按照第一压装模式运动，提升缸04对上滑动架01施加向上的作用，使得下滑动架02与限位杆062抵紧，下滑动架02的位置锁死；由伺服压机05驱动上滑动架01向下运动，将衬套从上向下压入工件的衬套安装孔中。这种模式下，驱动衬套压入工件的作用力，由伺服压机05提供。伺服压机05具有运动精度较高，能产生较大的驱动力的特点。因此，本发明实施例提供的设备有利于使衬套顺畅地压入工件中，并且提高了装配精度。

进一步的，上滑动架01可拆卸地连接有上压头工装，上压头工装包括上衬套连接柱071，上衬套连接柱071用于连接待装配的上衬套110。

具体地，请参照图6和图7，上压头工装包括工装基板072，上衬套连接柱071固定于工装基板072。工装基板072通过螺栓连接于上滑动架01的底部，上衬套连接柱071沿平行于压装驱动件的运动方向的方向指向工件支撑座03。

上衬套连接柱071的端部设置有与上衬套110的内孔配合的定位柱和轴肩，上衬套110套设于该定位柱上，并与该轴肩抵接。

工件固定于工件支撑座03上，工件上的衬套安装孔的轴线平行于压装驱动件的运动方向。上衬套连接柱071的轴线与衬套安装孔的轴线重合。

在一些实施例中，上衬套连接柱071的轴肩处设置有磁铁，以对上衬套110产生吸附力，以将上衬套110连接到轴肩上。

在一些实施例中，上衬套连接柱071的轴肩端面设置有真空吸附孔，上衬套110与该轴肩端面贴合后，通过对真空吸附孔进行抽真空，可将上衬套110吸附于上衬套连接柱071。

在一些实施例中，上衬套连接柱071的定位柱的圆周面固定有橡胶圈，通过该橡胶圈与上衬套110的内孔之间产生的挤压力，将上衬套110连接到上衬套连接柱071上。

在一些实施例中，工装基板072与上滑动架01之间通过螺栓连接，便于上压头工装的拆卸和安装。可根据待安装衬套的工件的具体结构和尺寸，预制相配合的多个结构和尺寸的上压头工装；需要对一种工件进行压装时，将相对应上压头工装固定到上滑动架01上，使上压头工装的上衬套连接柱071与工件的衬套安装孔相配合。

在一些实施例中，请参照图5和图6，上滑动架01的底部设置有与工装基板072配合的滑槽012，工装基板072通过滑入该滑槽012的方式与上滑动架01连接，方便上压头工装的拆装。

进一步的，上滑动架01上连接有定位销柱011，上压头工装上设置有与定位销柱011相配合的腰型孔。

具体地，腰型孔设置于工装基板072上。腰型孔的宽度与定位销柱011的外壁配合。安装上压头工装时，使定位销柱011插入腰型孔中，可推动上压头工装相对于上滑动架01沿腰型孔的长度方向移动，便于上压头工装的位置进行微调，为上压头工装的安装提供方便。

腰型孔的长度方向平行于滑槽012的滑动方向；滑槽012的一端设置有与工装基板072配合的挡板，以对工装基板072进行定位。

进一步的，工件支撑座03的顶部可拆卸地连接有工件固定工装，工件固定工装包括工件定位件和工件压紧气缸082；工件定位件，用于对工件进行定位，使工件的衬套安装孔轴线平行于压装驱动件的驱动方向；工件压紧气缸082，用于将工件压紧于工件支撑座03。

具体地，请参照图8-图10，工件固定工装包括工件承载板089，工件定位件和工件压紧气缸082均安装在工件承载板089上。

在一些实施例中，工件承载板089通过螺栓固定在工件支撑座03上，

在一些实施例中，工件支撑座03上安装有肘夹。工件承载板089通过肘夹锁紧于工件支撑座03上。

在一些实施例中，请参照图8，工件定位件包括v型块084，工件的圆柱部放置在该v型块084上。

在一些实施例中，工件定位件包括支撑面083，工件的衬套安装孔的下端面放置在支撑面083上。对轴承安装孔的位置进行定位，使轴承安装孔的轴线与上衬套连接柱071的轴线共线。

工件压紧气缸082对工件的衬套安装孔的上端面施加向下的压力，从而将工件压紧于工件支撑座03。

进一步的，工件压紧气缸082的活动端连接有压板081，压板081开设有与衬套安装孔配合的衬套通过孔。

具体地，工件压紧气缸082驱动压板081压紧工件的衬套安装孔的上端面。上衬套连接柱071可驱动上衬套110穿过衬套通过孔，进入衬套安装孔中。

在一些实施例中，请参照图9，工件固定工装还包括反顶气缸087和反顶柱086，反顶气缸087的活动端与反顶柱086连接，用于驱动反顶柱086指向压板081运动。

具体地，对于单向压入的衬套，在压装过程中，下滑动架02的位置锁紧；上滑动架01带动衬套压入工件的衬套安装孔中，并过压设定长度，然后通过反顶柱086向上将衬套推动至衬套安装孔中的预设安装位置。通过过压后反顶，可避免衬套底部凸缘不能完全翻出的情况，提高衬套的装配质量的稳定性。

具体地，反顶气缸087的缸体固定于工件承载板089。反顶柱086连接于反顶气缸087的活塞杆顶部；并且，反顶柱086的轴线与上衬套连接柱071的轴线共线。

在一些实施例中，反顶柱086通过导向组件安装于工件承载板089，以提高反顶柱086的运动平稳性。导向组件可以为沿竖直方向设置的导轨，也可以为轴线沿竖直方向的导向腔。

工件承载板089上固定有支撑筒088，支撑筒088的顶面用于支撑工件；并且支撑筒088中设置有沿竖直方向的导向腔；反顶柱086从该导向腔中穿过。

作为另一种实施方式，本发明实施例提供的衬套压装设备还包括下衬套连接柱09，下衬套连接柱09的下端固定于下滑动架02，上端用于连接待装配的下衬套120；下衬套连接柱09的上端穿过工件支撑座03和工件固定工装，指向压板081。

具体地，请参照图10，工件支撑座03和工件承载板089上设置有竖直方向的通孔，下衬套连接柱09穿过该通孔；下衬套连接柱09的轴线与上衬套连接柱071的轴线共线。

下衬套连接柱09的上端设置有与下衬套120的内孔配合的定位柱和轴肩，用于对下衬套120进行定位和支撑。

在一些实施例中，工件承载板089上安装有导向套091，导向套091沿竖直方向延伸；下衬套连接柱09从该导向套091中穿过，导向套091对下衬套连接柱09的运动起到导向作用。

工件定位件包括两个支撑块085，两个支撑块085对工件的两个面进行支撑；工件压紧气缸082对工件施加向下的压力，从而实现将工件固定到工件支撑座03上。

进一步的，工件支撑座03与下滑动架02之间设置有弹簧092，弹簧092的两端分别与工件支撑座03和工件承载板089抵接。弹簧70套设于下衬套连接柱09外。在压装准备阶段，弹簧092处于预压状态，压装完成后，弹簧092对下滑动架02施加远离工件支撑座03的作用力，使下滑动架02回位至压装准备阶段的位置，弹簧092再次复原至预压状态。

本发明实施例提供的设备按照第二压装模式运行，提升缸04驱动下滑动架02运动至第一位置，下衬套120连接在下衬套连接柱09上，并且位于工件的衬套安装孔的下方；导轨钳制器061将下滑动架02锁死；伺服压机05驱动上滑动架01向下运动，将上衬套110压装到衬套安装孔中；导轨钳制器061松开；提升缸04对上滑动架01施加向上的拉力，伺服压机05驱动上滑动架01和下滑动架02继续相对靠近，下滑动架02向上运动至第二位置，将下衬套120向上安装到衬套安装孔中。

在第二模式运行中，通过调压阀控制提升缸04的供气管路的气压，使提升缸04对上滑动架01施加的向上的作用力接近上滑动架01和下滑动架02整体的重力。上衬套110的压装驱动力和下衬套120的压装驱动力均由伺服压机05提供，有利于简化设备结构，提高衬套的压装精度和稳定性。

本发明实施例第二方面提供一种衬套压装方法，本发明实施例提供的衬套压装方法，应用于上述的衬套压装设备，包括：

步骤s100，提升缸04驱动下滑动架02远离工件支撑座03；

步骤s200，限位组件将下滑动架02锁紧；

步骤s300，压装驱动件驱动上滑动架01靠近下滑动架02；

步骤s400，限位组件松开下滑动架02；

步骤s500，压装驱动件驱动上滑动架01和下滑动架02相对靠近。

具体地，步骤s100：提升缸04伸出，提升缸04驱动下滑动架02运动至第一位置；

步骤s200：钳制，导轨钳制器061将下滑动架02锁紧；

步骤s300：第一步压装，伺服压机05驱动上滑动架01向下运动；

步骤s400：钳制器打开，导轨钳制器061松开；

步骤s500：第二步压装，提升缸04向上退回，伺服压机05驱动上滑动架01和下滑动架02相对靠近。

使用本发明实施例提供的衬套压装方法，可实现对双向压入式衬套进行压装，提高了设备的适用性；并且，上衬套110的压装驱动力和下衬套120的压装驱动力均由伺服压机05提供，有利于简化设备结构，提高衬套的压装精度和稳定性。

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。