CN103949874B - 产品过渡配合联接的振动装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种产品过渡配合联接的振动装配装置，包括气动振动器、用于夹持气动振动器的装置、导向杆，用于夹持气动振动器的装置包括底板、夹持基座、夹紧钳，底板上设有一让位通孔，夹持基座固定于底板上端面，夹紧钳通过螺钉与夹持基座紧固将气动振动器固定，气动振动器的冲击杆向下延伸穿过让位通孔，底板设置多个导向杆过孔滑动配合导向杆，各导向杆的上、下延伸端分别套有上、下压缩弹簧，各导向杆的上延伸端设限位螺母对上压缩弹簧定位，各导向杆的下延伸端设限位阶梯对下压缩弹簧限位。它能够保证产品的装配精度及装配质量，降低工人劳动强度大，提高生产效率，易于实现现代化自动生产的要求。

Description

产品过渡配合联接的振动装配装置

技术领域

本发明涉及一种机械产品的装配装置，特别涉及一种产品过渡配合联接的振动装配装置。

背景技术

在机械产品的装配联接中，过渡配合和小过盈量的配合联接是常见的装配联接形式之一。在目前的实际生产中，当产品的装配联接需用过渡配合或小过盈量的配合时，其产品联接时的装配通常是采用人工借助铜锤或橡胶锤敲打的方法来完成，这种人工敲击进行用过渡配合或小过盈量的配合联接装配方式存在以下缺点：1.由于人工敲击的力度是因人而异和因时而异，即使一个技术熟练的装配工也无法掌握每件产品的装配敲击力度一致，更何况众多装配工更难以保证装配敲击力度一致，这样的结果是产品装配精度难以保证和稳定，影响产品装配质量。并且，因敲击力度难以掌握，还容易因敲击力度过大而造成零件损坏。而且，由于人工敲击力度不均衡，敲击部位不同一，还容易破坏零件装配的相对位置，造成产品留下质量隐患。故现有的人工敲击装配难以保证或稳定产品的装配质量。2.采用人工敲击进行产品过渡配合或小过盈量的配合装配联接，工人劳动强度大，对于尺寸较大的产品需要多点反复敲击，生产效率低。3.采用人工敲击进行产品小过盈配合装配联接，生产不文明，容易导致工人受伤。4.采用人工敲击进行产品过渡配合或小过盈量的配合装配联接，无法满足现代自动化生产的要求，企业人工成本和管理成本增大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种产品过渡配合联接的振动装配装置，它装配敲击力度一致、均衡，能够防止零件损坏，保证产品的装配精度及装配质量；同时，它还降低工人劳动强度，提高生产效率，易于实现自动化，满足现代自动化生产的要求。

本发明的目的是这样实现的：

一种产品过渡配合联接的振动装配装置，包括气动振动器、用于夹持气动振动器的装置、导向杆，所述用于夹持气动振动器的装置由夹持座和夹紧钳组成，所述夹持座包括底板和夹持基座，所述底板上设有一个让位通孔以及多个导向杆过孔，该让位通孔位于多个导向杆过孔之间的中心部位，所述夹持基座固定于底板上端面，且位于让位通孔半圆一侧，夹持基座向着让位通孔轴心线的一面设有一圆弧凹槽，该圆弧凹槽的圆弧的圆心位于让位通孔的轴心线上，所述夹紧钳上设有另一圆弧凹槽与夹持基座的圆弧凹槽相向对应，所述夹持基座和夹紧钳的圆弧凹槽的半径相等，所述夹持基座和夹紧钳的圆弧凹槽之间设置气动振动器，夹紧钳通过螺钉与夹持基座紧固将气动振动器夹持固定，一压板压住气动振动器上端，压板通过螺栓与夹持基座、夹紧钳连接固定使气动振动器形成轴向定位，气动振动器的冲击杆向下穿过底板的让位通孔，所述底板的各导向杆过孔内分别滑动配合有导向杆，各导向杆的上延伸端分别套有上压缩弹簧，上压缩弹簧的下端限位于底板，上压缩弹簧上端用限位螺母轴向定位，各导向杆的下延伸端分别套有下压缩弹簧，下压缩弹簧的上端限位于底板，下压缩弹簧的下端由导向杆的下延伸端设有的限位凸台轴向限位，各导向杆的下端分别通过螺母与一安装板固定连接，所述安装板上设有让位过孔供气动振动器的冲击杆穿过伸出，该气动振动器的冲击杆的下端安装振动敲击头。

所述底板上各导向杆过孔中均设有T型衬套，各导向杆与T型衬套滑动配合，T型衬套的上端对上压缩弹簧限位。

所述安装板上设有用于夹持气动振动器的装置的不同安装位，各安装位均设有轴过孔以及对应该轴过孔的导向杆固定孔。

所述底板上让位通孔的半径小于夹持基座上圆弧凹槽的半径，形成轴定位阶梯。

所述夹持基座、夹紧钳上的圆弧凹槽的圆弧均为劣弧。

所述各上压缩弹簧与所对应的限位螺母之间分别设有限位垫圈，各限位垫圈分别套在所对应的导向杆上。

所述安装板上设有多个用于与机床导向柱固定连接的装配孔，安装板的位于多个装配孔之间的中心部位用于与机床升降驱动装置固定连接。

由于采用了上述方案，夹持基座固定于底板上端面，夹持基座向着让位通孔轴心线的一面设有一圆弧凹槽，夹紧钳上设有另一圆弧凹槽与夹持基座的圆弧凹槽相向对应，夹紧钳通过螺钉与夹持基座紧固，夹紧钳、夹持基座上的圆弧凹槽相互配合，形成对气动振动器的卡紧作用。该圆弧凹槽的圆弧的圆心位于让位通孔的轴心线上，使气动振动器的轴心线与让位通孔的轴心线重合，从而使气动振动器位于多个导向杆的中心部位，使气动振动器以及各导向杆在工作过程中受力均匀，不易损坏，更为耐用。气动振动器的冲击杆下端安装振动敲击头，该振动敲击头作为气动振动器的冲击杆与被装配零部件之间的受冲击部件，防止损坏气动振动器的冲击杆以及被装配零部件。振动敲击头可根据被装配零部件的不同采用不同的材料并制作成不同的形状、规格而更换，应用范围更为广泛。底板的各导向杆过孔内分别滑动配合有导向杆，各导向杆的上延伸端分别套有上压缩弹簧，各导向杆的下延伸端分别套有下压缩弹簧，各导向杆的上延伸端通过限位螺母对上压缩弹簧的轴向定位，各导向杆的下延伸端通过限位阶梯对下压缩弹簧的轴向限位，各导向杆的下延伸端固定在安装板上，安装板与动力源连接。装配过程中，上下压缩弹簧反复伸长、收缩，气动振动器相对于安装板上下震动，模拟人工敲打被装配部件时的施力效果，同时由于气体具有可压缩性，使气动振动器的冲击杆与被装配部件之间不发生强烈的刚性冲击，不会损坏气动振动器以及被装配部件。由于本发明为机械动力，敲击力度、频率可根据装配需要调整气动振动器以及上压缩弹簧的限位螺母，其装配敲击力度一致，不会因敲击力度过大而造成零件损坏；其敲击部位同一，并可根据被装配零件对振动点进行优化布局，使装配点受力均匀、合理，被装配部件受力效果好，不破坏零件装配的相对位置，不会使产品留下质量隐患，从而保证并稳定产品的装配精度及装配质量。采用本发明进行产品过渡配合或小过盈量配合联接装配，机械动力替代人工，工人劳动强度大大降低，可使用少量人力进行批量生产，提高了生产效率，由于气体具有可控性，很容易控制和调整气动振动器振动力量的大小，满足现代自动化生产的要求，企业人工成本和管理成本降低。由于不再需要采用人工敲击进行产品过渡配合装配联接，工人只是在旁边操作设备，不会导致工人在工作中受伤。压板分别通过螺栓与夹持基座、夹紧钳固定连接，压板的下端面与气动振动器接触，形成对气动振动器的轴向定位，防止气动振动器在工作过程中产生轴向移位，且压板为螺栓固定，便于拆卸和更换。

底板与各导向杆之间分别设有T型衬套，防止底板与各导向杆接触，产生磨损。T型衬套的小径端插入底板上设有的导向杆过孔内轴定位，其大径端与上压缩弹簧接触，形成T型衬套的轴向定位和夹紧，T型衬套为可拆卸连接，便于更换，不会磨损底板和导向杆，减低了生产成本。

安装板上设有用于夹持气动振动器的装置的不同安装位，各安装位均设有轴过孔以及对应的导向杆固定孔组，安装板的各安装位均可以安装气动振动器和对应的导向杆，使气动振动器以及对应的导向杆均具有多个安装位，可应对多种零部件的装配，通用性更强，适于柔性生产。

夹持基座圆弧凹槽的圆弧半径大于让位通孔的半径，所述夹紧钳上圆弧凹槽的圆弧半径与夹持基座圆弧凹槽的圆弧半径相等。因此，夹紧钳上圆弧凹槽的圆弧与夹持基座圆弧凹槽的圆弧位于同一个圆形上，该圆形的圆心位于让位通孔的轴心线上且直径大于让位通孔的孔径，在夹持基座、夹紧钳与底板之间形成一个限位阶梯，便于对气动振动器进行轴向定位，再依靠压板夹紧，定位效果更好。夹持基座、夹紧钳上圆弧凹槽的圆弧均为劣弧，在固定气动振动器时夹持基座、夹紧钳之间具有间隙空间，拧紧连接夹持基座、夹紧钳的螺栓，夹紧钳朝夹持基座产生微量位移，利于夹紧气动振动器。

各上压缩弹簧与所对应的限位螺母之间分别设有限位垫圈，限位垫圈可防止压缩弹簧直接接触限位螺母，在压缩弹簧轴向发生形变的过程中，防止限位螺母受力产生松动，失去定位效果。

安装板上的装配孔用于与机床导向柱固定连接，形成对安装板的导向，提高本装配装置的装配精度，安装板的位于多个装配孔之间的中心部位与机床升降驱动装置固定连接，装配过程中，使安装板与机床导向柱的各连接点均匀受力，不易损坏。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1除去安装板、顶板的俯视示意图；

图3为图2中用于夹持气动振动器的装置的结构示意图；

图4为图3的A-A剖视示意图；

图5为本发明的安装示意图。

附图中，1为气动振动器，1a为冲击杆，2为导向杆，3为夹持座，31为底板，31a为让位通孔，31b为导向杆过孔，32为夹持基座，4为夹紧钳，32a、4a为圆弧凹槽，5为振动敲击头，6为上压缩弹簧，7为下压缩弹簧，8为限位螺母，9为限位阶梯，10为安装板，10a为导向杆固定孔，10b为轴过孔，10c为装配孔，11为压板，12为T型衬套，13为限位垫圈，14为机架，15为安装架，16为升降气缸，17为导向柱，18为限位板。

具体实施方式

参见图1至图5，为产品过渡配合联接的装配装置的一种实施例，包括气动振动器1、用于夹持气动振动器的装置、导向杆2，所述气动振动器选用普通的手持式气动振动器，便于购买和更换，手持式气动振动器尺寸、规格较小，且呈阶梯轴状，便于夹持安装。所述用于夹持气动振动器的装置由夹持座3和夹紧钳4组成，所述夹持座3包括底板31和夹持基座32，所述底板31上设有一个让位通孔31a以及多个导向杆过孔31b，该让位通孔31a位于多个导向杆过孔31b之间的中心部位，导向杆过孔的数量可以为三个、四个、五个……，多个导向杆过孔可以对称分布，也可以分布呈正多边形，本实施例中，导向杆过孔的数量为四个，四个导向杆过孔排列呈矩形，所述让位通孔位于该矩形两对角线的交点。所述夹持基座32固定于底板31上端面，本实施例中，夹持基座焊接固定在底板上，连接牢固且成本较低。当然，夹持基座也可以与底板一体成型或者通过螺栓固定在底板上。夹持基座位于让位通孔31a半圆一侧，即夹持基座的在底板所在平面的投影不会全部或者部分覆盖让位通孔。夹持基座32向着让位通孔31a轴心线的一面设有一圆弧凹槽32a，该圆弧凹槽32a的圆弧的圆心位于让位通孔31a的轴心线上，所述夹紧钳4上设有另一圆弧凹槽4a与夹持基座32的圆弧凹槽32a相向对应，所述气动振动器1位于夹持基座32和夹紧钳4的圆弧凹槽32a、4a之间，夹紧钳4通过螺钉与夹持基座32紧固将气动振动器1夹持固定，使气动振动器的轴心线与让位通孔的轴心线重合，从而使气动振动器位于多个导向杆的中心部位，使气动振动器以及各导向杆在工作过程中受力均匀，不易损坏，更为耐用。进一步地，所述夹持基座32上圆弧凹槽32a的圆弧半径大于让位通孔31a的半径，所述夹紧钳4上圆弧凹槽4a的圆弧半径与夹持基座32圆弧凹槽32a的圆弧半径相等。因此，夹紧钳上圆弧凹槽的圆弧与夹持基座圆弧凹槽的圆弧位于同一个圆形上，该圆形的圆心位于让位通孔的轴心线上且直径大于让位通孔的孔径，在夹持基座、夹紧钳与底板之间形成一个限位阶梯，便于对阶梯形的气动振动器进行轴向定位，气动振动器的阶梯与夹紧钳与底板之间形成的限位阶梯接触形成轴向定位，一压板11通过螺栓与夹持基座32、夹紧钳4固定连接，压板11的下端面与气动振动器1接触，形成对气动振动器的轴向定位，防止气动振动器在工作过程中产生轴向移位，且压板为螺栓固定，便于拆卸和更换，适用不同规格的气动振动器，定位效果更好。更进一步地，所述夹持基座32、夹紧钳4上圆弧凹槽32a、4a的圆弧均为劣弧，在固定气动振动器时夹持基座、夹紧钳之间具有间隙空间，拧紧连接夹持基座、夹紧钳的螺栓，夹紧钳朝夹持基座产生微量位移，利于夹紧气动振动器。

气动振动器的冲击杆1a向下延伸穿过底板31上的让位通孔31a，该冲击杆1a的下端安装振动敲击头5，气动振动器的下端设置用于安装孔冲击杆的轴向孔，气动振动器该端的外周面上设有螺旋槽，冲击杆上端插入轴向孔中，将锥状弹簧的大径段旋入螺旋槽，锥状弹簧的小径端卡住冲击杆上设有的限位阶梯，形成对冲击杆的轴向限位，防止冲击杆脱出；当然，锥状弹簧可以替换为锁紧式卡套。振动敲击头的材料可以选用聚氨酯、黄铜等易于形变的材料制成该打击头在气动振动器工作过程中发生形变，形成振动敲击头与被装配零部件之间的缓冲，防止损坏振动敲击头与被装配零部件，本实施例中，选用聚氨酯振动敲击头，聚氨酯振动敲击头通过设有的内孔与冲击杆紧配合，形成固定连接。

所述底板31的各导向杆过孔31b内分别滑动配合一导向杆2，所述底板31与各导向杆2之间分别设有T型衬套12，T型衬套12的外周面呈阶梯形，其小径端插入底板31上设有的导向杆过孔31b内定位，其大径端与上压缩弹簧接触，形成T型衬套的夹紧，T型衬套为可拆卸连接，便于更换，不会磨损底板和导向杆，减低了生产成本。各导向杆2的上延伸端分别套有上压缩弹簧6，各导向杆2的下延伸端分别套有下压缩弹簧7，各导向杆2的上延伸端螺纹配合有限位螺母8，形成对上压缩弹簧6的轴向定位，通过拧动限位螺母可以调整上下压缩弹簧的变形度，从而根据装配零部件的不同而作相应调整。所述各上压缩弹簧6与所对应的限位螺母8之间分别设有限位垫圈13，限位垫圈可防止压缩弹簧直接接触限位螺母，在压缩弹簧轴向发生形变的过程中，防止限位螺母受力产生松动，失去定位效果。本实施例中，所述限位螺母为双螺母，进一步防止限位螺母松动。各导向杆2的下延伸端通过设有的限位阶梯9形成对下压缩弹簧7的轴向限位，该限位阶梯与导向杆一体成型，强度更高，也便于加工。

还包括一安装板10，所述安装板10上设有多个导向杆固定孔10a与导向杆过孔31b对应，各导向杆2的下延伸端穿过所对应的导向杆固定孔10a并通过螺母锁定，本实施例中，导向杆固定孔为阶梯孔，各导向杆上的限位阶梯9定位于对应的导向杆固定孔，限位阶梯9与导向杆固定孔的阶梯接触面积更大，防止安装板受压力集中而损坏，各导向杆2的下延伸端设有螺纹段，各导向杆下延伸端的螺纹段通过螺母锁定后再通过封头螺母锁紧，防止螺母受力产生松动，失去定位效果，所述气动振动器的冲击杆1a向下延伸穿过安装板10上设有的轴过孔10b。

所述安装板10上设有多个用于与机床导向柱17连接的装配孔10c，安装板10的位于多个装配孔10c之间的中心部位用于与机床升降驱动装置固定连接。所述机床包括机架14，所述机架14的一侧固定有安装架15，安装架与机架焊接固定，形成本装配装置的支承。安装架15上设有一升降气缸16作为机床升降驱动装置，形成本装配装置的敲击动力源，当然也可以选用油缸作为机床升降驱动装置，但是成本更高。升降气缸与安装架螺栓固定，安装架上设有对升降气缸16的活塞杆让位的孔，升降气缸16的活塞杆穿过安装架上对活塞杆让位的孔向下延伸，所述安装板10固定在升降气缸16的活塞杆上，升降气缸16的轴心线垂直于安装板10。本实施例中，安装板的中心部位上设有一活塞杆固定孔，升降气缸的活塞杆的延伸端为阶梯状，该延伸端的小径段穿过活塞杆固定孔，并通过双螺母锁定。所述安装架15上滑动配合有多个导向柱17，各导向柱17的下端与安装板10的装配孔10c固定连接，用于对安装板导向。多个导向柱可以在安装板上对称分布，也可以分布呈正多边形，本实施例中，导向柱的数量为四个，四个导向柱分别呈矩形，所述升降气缸位于该矩形两对角线的交点。安装板的装配孔对应各导向柱，导向柱的下端为阶梯状，导向柱的该端的小径段穿过安装板的装配孔，并通过双螺母锁定，进而使安装板在导向柱的引导下可以在竖直方向上下运动。各导向柱17的上端设置限位部，防止安装板过度运动，限制升降气缸活塞杆的最大行程。本实施例中，各导向柱的上端为阶梯形，导向柱该端的小径段套有限位套，该限位套通过螺母轴向定位，形成导向柱的限位部。所述机架14上设有一用于对安装板10限位的可轴向移动的限位板18，该限位板18的轴心线平行于安装板10。本实施例中，该限位板与机架上设有的滑槽间隙配合，限位板的尾端连接一推拉气缸，推拉气缸通过螺栓固定在机架上设有的安装座上，当升降气缸上升后不工作或工作人员下班后，推拉气缸工作推动滑板伸出挡住安装板10，防止因为气压下降后安装板自重原因下落，起安全保护作用。所述安装板10上设有用于夹持气动振动器的装置的不同安装位，各安装位均设有轴过孔10b以及对应轴过孔10b的导向杆固定孔10a。本实施例中，安装板设有两个安装位：在装配输送线上，第一个安装位用于将油封装配在轴上，第二个安装位用于将曲轴装入箱体中。

本装配装置还可以设置用于检测工件的传感器，用于控制升降气缸、气动振动器电磁阀的PLC，便于实现全自动装配。本装配装置下方设置自动生产线，振动装配装置与自动生产线的零部件装配工位相对应，形成自动化生产。传感器检测到装有工件的托盘到达本装配装置后，PLC控制固定在安装板上的升降气缸带动安装板沿着导向柱下降，到位后，PLC控制电磁阀使气动振动器工作产生振动，完成工件的过渡配合装配，完毕后升降气缸带动安装板上升回位。

本发明不仅仅局限于上述实施例，安装板还可以固定在一升降板上，升降板10上设有多个安装板的安装位，升降板与导向柱、升降气缸活塞连接。本实施例其他技术特征与前一个实施例相同。

本发明不仅仅局限于上述实施例，在不背离本发明技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种产品过渡配合联接的振动装配装置，其特征在于：包括气动振动器（1）、用于夹持气动振动器的装置、导向杆（2），所述用于夹持气动振动器的装置由夹持座（3）和夹紧钳（4）组成，所述夹持座（3）包括底板（31）和夹持基座（32），所述底板（31）上设有一个让位通孔（31a）以及多个导向杆过孔（31b），该让位通孔（31a）位于多个导向杆过孔（31b）之间的中心部位，所述夹持基座（32）固定于底板（31）上端面，且位于让位通孔（31a）半圆一侧，夹持基座（32）向着让位通孔（31a）轴心线的一面设有一圆弧凹槽（32a），该圆弧凹槽（32a）的圆弧的圆心位于让位通孔（31a）的轴心线上，所述夹紧钳（4）上设有另一圆弧凹槽（4a）与夹持基座（32）的圆弧凹槽（32a）相向对应，所述夹持基座（32）和夹紧钳（4）的圆弧凹槽的半径相等，所述夹持基座（32）和夹紧钳（4）的圆弧凹槽之间设置气动振动器，夹紧钳（4）通过螺钉与夹持基座（32）紧固将气动振动器（1）夹持固定，一压板（11）压住气动振动器（1）上端，压板通过螺栓与夹持基座（32）、夹紧钳（4）连接固定使气动振动器形成轴向定位，气动振动器的冲击杆（1a）向下穿过底板（31）的让位通孔（31a），所述底板（31）的各导向杆过孔（31b）内分别滑动配合有导向杆（2），各导向杆（2）的上延伸端分别套有上压缩弹簧（6），上压缩弹簧（6）的下端限位于底板（31），上压缩弹簧（6）上端用限位螺母（8）轴向定位，各导向杆（2）的下延伸端分别套有下压缩弹簧（7），下压缩弹簧（7）的上端限位于底板，下压缩弹簧（7）的下端由导向杆（2）的下延伸端设有的限位凸台（9）轴向限位，各导向杆（2）的下端分别通过螺母与一安装板（10）固定连接，所述安装板（10）上设有轴过孔（10b）供气动振动器的冲击杆（1a）穿过伸出，该气动振动器的冲击杆（1a）的下端安装振动敲击头（5）。

2.根据权利要求1所述的产品过渡配合联接的振动装配装置，其特征在于：所述底板（31）上各导向杆过孔（31b）中均设有T型衬套（12），各导向杆（2）与T型衬套（12）滑动配合，T型衬套（12）的上端对上压缩弹簧（6）限位。

3.根据权利要求1所述的产品过渡配合联接的振动装配装置，其特征在于：所述安装板（10）上设有用于夹持气动振动器的装置的不同安装位，各安装位均设有轴过孔（10b）以及对应该轴过孔（10b）的导向杆固定孔（10a）。

4.根据权利要求1所述的产品过渡配合联接的振动装配装置，其特征在于：所述底板（31）上让位通孔（31a）的半径小于夹持基座（32）上圆弧凹槽的半径，形成轴定位阶梯。

5.根据权利要求1所述的产品过渡配合联接的振动装配装置，其特征在于：所述夹持基座（32）、夹紧钳（4）上的圆弧凹槽的圆弧均为劣弧。

6.根据权利要求1所述的产品过渡配合联接的振动装配装置，其特征在于：所述各上压缩弹簧（6）与所对应的限位螺母（8）之间分别设有限位垫圈（13），各限位垫圈（13）分别套在所对应的导向杆（2）上。

7.根据权利要求1所述的产品过渡配合联接的振动装配装置，其特征在于：所述安装板（10）上设有多个用于与机床导向柱固定连接的装配孔（10c），安装板（10）的位于多个装配孔之间的中心部位用于与机床升降驱动装置固定连接。