自定心浮动压装机构

技术领域

本发明涉及一种用于零部件自动对中压入装配的自定心浮动压装机构，属于智能制造与自动化生产领域。

背景技术

伴随国内智能制造技术的快速发展，工业自动化控制与集成装备普遍地得以应用。现有用于机械部件装配过程中的对中压装机构，普遍地采取固定式或有限浮动式压装装置。使用固定式压装装置，由于不同被装配零件的压入孔径存在一定的生产误差，压入时若压头与孔未能精准定中同心，则继续压入就会直接导致零件压入受阻、或孔径表面被划伤、冲压力量较大时还会出现压头损坏断裂等情况发生。使用现有浮动式压装机构，会在浮动机构上使用气动或电动传动组件并配合采取压头接触表面设计成倾斜过渡面的结构，以实现自定中的浮动压入方式。但在实际压入浮动装配过程中，倾斜过渡面易发生较明显的摩损，使用一段时间后需要拆卸更换，因此此类浮动式压装机构的使用成本较高、且需配置相应的气动与电动传动组件，整体装置外型体积较大、不利于装配设备的结构优化与小型化。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的自定心浮动压装机构，在于解决上述现有技术存在的问题而无需配备气动或电动自定心执行部件，在简化自定心机构的前提下实现压头组件在水平方向上的自适应迁移、且在压装结束后自动复位至初始位置，从而达到压头定心过程中的自动浮动、无磨损、定心对中作用力简单可调的优点，进而降低压装装置使用成本、提高装配作业效率。

为实现上述设计目的，所述的自定心浮动压装机构包括与压机轴头法兰进行轴向固定连接的压头连接法兰，快换头沿轴向插入压头连接法兰的内径中；去除滚动板的推力球轴承、浮动限位套分别沿轴向置于快换头的内径中，悬臂销沿轴向依次贯穿浮动限位套、推力球轴承，悬臂销的底部通过螺纹紧固连接于快换头以将浮动限位套的底部叠放于推力球轴承的滚珠上；快换头具有一组数个凸块，沿每一凸块的外径设置有环状的沟槽，全部凸块的环状沟槽处于相同半径的同一圆上，O型圈通过其自身弹性嵌套于所有凸块的环状沟槽中；浮动限位套的外径具有一组数个外凸的圆柱块，当浮动限位套沿轴向置于快换头内径中时，每一圆柱块位于相邻两个凸块之间；压头工件定位工装沿轴向固定连接于浮动限位套的顶部，定位导向轴与压缩弹簧依次置于压头工件定位工装的内径中；定位导向轴的外周设置一组环状限位环，环状限位环抵靠于压头工件定位工装的内腔中，定位导向轴的顶端伸出压头工件定位工装以支撑并套装用于装配的工件。

进一步地，所述快换头与压头连接法兰的径向对应地设置有通孔，插拔销分别插入两者的通孔中以将两者进行紧固连接。

进一步地，所述的悬臂销底部与快换头的连接处形成一组台阶，在台阶处、悬臂销与快换头之间衬垫有垫片。

进一步地，在浮动限位套的顶部沉孔中设置有弹簧垫板，在弹簧垫板顶部设置压缩弹簧，定位导向轴套于压缩弹簧中。

进一步地，在所述定位导向轴的顶部设置有环状倒角。

进一步地，所述定位导向轴伸出压头工件定位工装的外圆柱面与工件的内孔相接触，工件的端面和内孔分别与压头工件定位工装、定位导向轴接触。

综上内容，本申请所述的自定心浮动压装机构具有以下优点：

1、与现有技术相比，本申请实现自动定心调节的浮动式压装方法，能够适应于不同装配零部件的配合孔变化，从而显著地提高压入装配作业合格率。

2、本申请采取的自动定心浮动装置，能够保证被装配部件表面无摩擦、无磨损，提高装配生产质量。

3、本申请无需配备气动或电动执行部件，从而明显地降低能耗、整机结构较简易、使用成本也较低。

4、本申请实现了整体拆卸与组装结构，能够在不拆开内芯构件的前提下更换压头组件，从而针对多类型装配零部件的生产需求，实现压头换型快速与方便的优点，有助于提高压装机构整体的作业效率与检修便利性能。

附图说明

现结合以下附图来进一步地说明本发明。

图1是本申请所述自定心浮动压装机构的分解示意图；

图2是如图1所示组装后的剖面示意图；

图3是快换头与推力球轴承的装配关系示意图；

图4是浮动限位套与快换头的装配关系示意图；

图5是如图4所示结构的分解示意图；

图6和图7分别是浮动限位套在快换头中自动浮动的过程对比示意图；

具体实施方式

为更进一步地阐述本申请为达成预定设计目的所采取的技术手段，现结合附图提出以下较为优选的实施方案。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

实施例1，如图1至图7所示，本申请提出一种新型自定心浮动压装机构，该压装机构包括通过安装板螺钉17连接压机20的压机安装板16，压头连接法兰1通过压头螺钉14与压机轴头法兰11进行轴向固定连接；

快换头3沿轴向插入压头连接法兰1的内径中，两者对应地设置有径向通孔以通过插拔销7进行径向紧固；此处的插拔销7用于实现快换头3插入压头连接法兰1内径后进行固定连接，当将插拔销7取下时，快换头3本身以及其承载的下述压头组件可一并从压头连接法兰1上拆卸下来，从而实现一次性、快速方便地拆换压头组件，从而适用于并兼容多类型、多规格压头组件的现场检修与更换，即基于使用一台压机20而满足多种产品的压入装配生产需求；

去除滚动板的推力球轴承8、浮动限位套2分别沿轴向置于快换头3的内径中，悬臂销9沿轴向依次贯穿浮动限位套2、推力球轴承8，悬臂销9的底部通过螺纹紧固连接于快换头3以将浮动限位套2的底部叠放于推力球轴承8的滚珠上；

进一步地，浮动限位套2压紧在推力球轴承8上，该压紧力不可过大，如若过大则会造成浮动限位套2在推力球轴承8上无法在水平面内自由地浮动；因此，悬臂销9的底部与快换头3的连接处形成一组台阶90，在台阶90处、悬臂销9与快换头3之间衬垫有垫片10(如其厚度为0.02毫米)，从而通过台阶90的加工精度、以及更换不同厚度的垫片10以调节浮动限位套2与推力球轴承8之间的压紧力大小。

快换头3具有一组数个凸块30，沿每一凸块30的外径设置有环状的沟槽31，全部凸块30的环状沟槽31处于相同半径的同一圆上，O型圈13通过其自身弹性嵌套于所有凸块30的环状沟槽31中；相对应地，浮动限位套2的外径具有一组数个外凸的圆柱块21；当浮动限位套2沿轴向置于快换头3内径中时，每一圆柱块21位于相邻两个凸块30之间。

O型圈13始终向浮动限位套2施加一个居中的收紧力，浮动限位套2的底部与推力球轴承8的滚珠相接触，当浮动限位套2在快换头3的内径中向一侧移动时，O型圈13受力而弹性蓄能；在侧向力消失后，O型圈13会将浮动限位套2拉回，直至其重新处于快换头3的内径中心；

压头工件定位工装4通过压头工件螺钉15沿轴向固定连接于浮动限位套2的顶部，弹簧垫板5置于浮动限位套2的顶部沉孔中，在弹簧垫板5顶部设置压缩弹簧12，定位导向轴6套于压缩弹簧12中；

定位导向轴6与压缩弹簧12均置于压头工件定位工装4的内径中，定位导向轴6的外周设置一组环状限位环60，环状限位环60抵靠于压头工件定位工装4的内腔中，定位导向轴6的顶端伸出压头工件定位工装4以支撑并套装用于装配的工件18；

通过压缩弹簧12两端的弹性压紧力，可将定位导向轴6压紧于压头工件定位工装4中，同时将弹簧垫板5压紧于浮动限位套2的顶部沉孔；

进一步地，定位导向轴6与压头工件定位工装4是轴孔精密配合，定位导向轴6伸出压头工件定位工装4的外圆柱面与工件18的内孔相接触，工件18的端面和内孔分别与压头工件定位工装4、定位导向轴6接触而获得压装前的可靠定位；

定位导向轴6的底部由压缩弹簧12弹性支撑，当工件18被装入零部件中而受到沿轴向作用力时，定位导向轴6具有轴向的伸缩弹性调节能力；一方面，工件18被压入零部件定位孔的过程中，承载工件18的定位导向轴6具有较大弹性适应能力、不致因刚性作用力而损坏工件18，进而实现压头工件定位工装4、工件18具有较好的导向定位；另一方面，当工件18被压入到定位孔指定深度时，定位导向轴6也会径向受压；对此，可另外配置气缸顶推装置(图中未示出)以向定位导向轴6施加一轴向相反的顶推力，气缸顶推装置将定位导向轴6从装配好工件18的零部件定位中顶出，并在压头工件定位工装4、压缩弹簧12的共同弹性支撑下顺利地脱离工件18，不会将压装的工件18反向带出以保证压装质量。

进一步地，为提高水平方向上工件18与零部件定位孔之间的自动定心调节能力，在定位导向轴6的顶部设置有环状倒角61；

如图6和图7所示，在侧向力的作用下，浮动限位套2会在推力球轴承8的滚珠上水平移动；

在工件18压入零部件的定位孔过程中，定位导向轴6的倒角61首先接触到定位孔边缘，若此时工件18与定位孔不处于同一轴向中心线上，倒角61会受到一侧向压力而移向定位孔的轴向中心线，通过定位导向轴6依次向压头工件定位工装4、弹簧垫板5传递这一侧向作用力，因此浮动限位套2可整体地在快换头3的内径中侧移，即浮动限位套2的底部沿水平方向、在推力球轴承8的滚珠表面侧滑，从而最终实现定位导向轴6与工件18自适应浮动，工件18得以准确地沿轴向中心线压入定位孔中。

在压装过程中，虽然因定位孔尺寸偏差而导致浮动限位套2无法处于初始的中心位置，但O型圈13始终将浮动限位套2施加收紧束缚力，当定位导向轴6受到的侧向力消失时，即定位导向轴6从工件18中被顶出而脱离定位孔后，O型圈13会将浮动限位套2拉回，直至其重新处于快换头3的内径中心，即实现本申请所述的自定心设计效果。

综上内容，结合附图中给出的实施例仅是优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构，也应属于本发明所述的方案范围。