CN104002479A - 热嵌设备及其万向热插工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热嵌设备及其万向热插工装，所述万向热插工装包括：工作台、移动装置、加热装置、热压装置和万向节，移动装置固定在工作台上；加热装置固定在移动装置上且由移动装置驱动在垂直于工作台的平面内可移动，加热装置适于对热嵌件进行加热；热压装置设在加热装置上以适于将热嵌件压入嵌入件内；万向节的第一端固定在工作台上且与移动装置彼此间隔开，万向节的第二端上适于设有嵌入件，其中万向节的第二端相对于其第一端可转动且可移动。根据本发明的万向热插工装，能够实现多种不同尺寸规格的热嵌件例如螺母的插接，从而能够满足绝大多数汽车零部件产品的插接需求。

Description

热嵌设备及其万向热插工装

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其是涉及一种热嵌设备及其万向热插工装。

背景技术

螺母埋植技术目前被广泛应用在汽车配套加工行业中。螺母埋植一般采用模具嵌件的方式，或者加热螺母进行埋植的方式，其中螺母进行加热的方式又有两种：电磁感应式加热以及热传导式加热。

然而，采用模具嵌入式埋植的方式，由于模具结构的限制，该技术只能应用在某些特殊的模具位置，增加了模具成型的难度，且延长了注塑时间，降低了生产效率，加大了对模具的磨损，降低了模具的使用寿命。而采用磁感应加热的方式，制造成本高，维修及维护时不能更换单个零件，电源损坏后维修周期较长。电源维修成本约占设备造价的一成以上。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种万向热插工装，所述万向热插工装具有通用性，能够实现快速、有效插接，实现自动化且功耗低。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述万向热插工装的热嵌设备。

根据本发明第一方面的万向热插工装，包括：工作台；移动装置，所述移动装置固定在所述工作台上；加热装置，所述加热装置固定在所述移动装置上且由所述移动装置驱动在垂直于所述工作台的平面内可移动，所述加热装置适于对热嵌件进行加热；热压装置，所述热压装置设在所述加热装置上以适于将所述热嵌件压入嵌入件内；万向节，所述万向节的第一端固定在所述工作台上且与所述移动装置彼此间隔开，所述万向节的第二端上适于设有所述嵌入件，其中所述万向节的第二端相对于其第一端可转动且可移动。

根据本发明的万向热插工装，可以不限定嵌入件的结构，不限定塑料材质，能够实现多种不同尺寸规格的热嵌件例如螺母的插接，从而能够满足绝大多数汽车零部件产品的插接需求，而且，由于热压装置和加热装置例如高频电源通过移动装置相对于工作台可移动，从而实现了自动找位置插接。另外，由于万向节作为通用工装不需要每套产品制作一套工装来支撑产品，从而降低了成本。

具体地，所述工作台沿水平方向延伸，其中所述万向节包括：第一关节，所述第一关节固定在所述工作台上；第二关节，所述第二关节通过沿竖向延伸的第一转动轴与所述第一关节相连，其中所述第一转动轴绕其自身轴线转动时带动所述第二关节同步转动且相对靠近或远离所述第一关节；第三关节，所述第三关节通过沿前后方向延伸的第二转动轴与所述第二关节相连，其中所述第二转动轴绕其自身轴线转动时带动所述第三关节同步转动且相对靠近或远离所述第二关节；以及第四关节，所述第四关节通过沿左右方向延伸的第三转动轴与所述第三关节相连，其中所述第三转动轴绕其自身轴线转动时带动所述第四关节同步转动且相对靠近或远离所述第三关节，其中所述嵌入件适于安装在所述第四关节上。

具体地，所述移动装置包括：水平移动装置，所述水平移动装置固定在所述工作台上；和竖直移动装置，所述竖直移动装置可左右移动地设在所述水平移动装置上，其中所述加热装置可上下移动地设在所述竖直移动装置上。

进一步地，所述水平移动装置包括：水平丝杠；和水平移动块，所述水平移动块设在所述水平丝杠上，其中所述竖直移动装置设在所述水平移动块上，所述水平移动块可移动地配合在所述水平丝杠上以随所述水平丝杠旋转带动所述竖直移动装置移动。

更进一步地，所述水平移动装置还包括：手轮或电机；和齿轮箱，所述齿轮箱内具有相互啮合的主动轮和从动轮，所述主动轮与所述手轮或所述电机相连，所述从动轮与所述水平丝杠相连。

可选地，所述水平移动装置还包括：导轨，所述导轨沿左右方向延伸，所述水平丝杠设在所述导轨内；和水平滑板，所述水平滑板设在所述水平移动块的顶部，且所述水平滑板的前后两端可移动地设在所述导轨上，其中所述竖直移动装置设在所述水平滑板上。

可选地，所述竖直移动装置的结构与所述水平移动装置的结构相同。

具体地，所述热压装置包括：气缸，所述气缸内具有可上下移动的活塞杆；热插压头，所述热插压头设在所述活塞杆的底部；以及进气冷却管，所述进气冷却管设在所述活塞杆的顶部，且与所述活塞杆和所述热插压头的内部连通以将冷却气吹至所述热嵌件的表面。

进一步地，所述万向热插工装进一步包括：位移传感器，所述位移传感器设在所述热插压头上以检测所述热插压头与所述嵌入件的安装孔的上表面之间的距离。

可选地，所述加热装置为高频电源，所述高频电源具有加热圈，所述加热圈水平布置。

可选地，所述加热圈为紫铜加热圈。

可选地，所述加热圈与所述热嵌件之间的距离为5mm。

根据本发明第二方面实施例的热嵌设备，包括：箱体，所述箱体内具有安装腔；和根据本发明上述第一方面的万向热插工装，其中所述万向热插工装设在所述安装腔内。

进一步地，所述箱体上设有启动按钮，所述启动按钮与所述万向热插工装的加热装置和热压装置电连接。

更进一步地，所述启动按钮为两个且所述两个启动按钮彼此间隔开，同时按下所述两个启动按钮时启动所述万向热插工装。

可选地，所述两个启动按钮同时按下的时间间隔小于0.5s。

进一步地，所述安装腔的前侧敞开，所述安装腔的前侧壁上设有安全传感器，所述箱体的前表面上设有报警灯，所述报警灯与所述安全传感器电连接。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的万向热插工装的立体图；

图2是图1中所示的万向热插工装的另一个立体图；

图3是图1中所示的万向热插工装的主视图；

图4是图1中所示的万向热插工装的万向节的示意图；

图5是图4中所示的万向节的局部示意图；

图6是图1中所示的万向热插工装的水平移动装置的示意图；

图7是图1中所示的万向热插工装的水平移动装置、竖直移动装置和部分万向节的装配示意图；

图8是图1中所示的万向热插工装的热压装置的局部示意图；

图9是图1中所示的万向热插工装的热压装置和嵌入件的局部示意图；

图10是根据本发明实施例的热嵌设备的立体图。

附图标记：

100：万向热插工装；

1：工作台；

2：移动装置；21：水平移动装置；211：水平丝杠；212：手轮；213：齿轮箱；

214：自锁把手；215：导轨；216：水平滑板；

22：竖直移动装置；23：三角支撑板；

3：高频电源；31：紫铜加热圈；32：支架；

41：气缸；411：活塞杆；4111：通孔；

42：热插压头；43：进气冷却管；44：位移传感器；

5：万向节；511：第一关节；512：第二关节；513：第三关节；514：第四关节；

521：第一转动轴；522：第二转动轴；523：第三转动轴；

200：进气歧管；201：安装孔；

300：热嵌设备；

301：箱体；3011：安装腔；302：启动按钮；

303：安全传感器；304：报警灯；305：显示屏。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

下面参考图1-图10描述根据本发明实施例的万向热插工装100，万向热插工装100可以将热嵌件植入嵌入件内，且能够保证热嵌件在嵌入件中有足够的稳固性，例如有很高的拉拔力及扭力。

其中嵌入件可以为塑料件例如发动机上的进气歧管200等，热嵌件可以为金属件例如螺母等。在本申请下面的描述中，以嵌入件为进气歧管200、热嵌件为螺母为例进行说明。当然，本领域内的技术人员可以理解，嵌入件还可以为发动机缸盖罩盖、汽车大灯等，热嵌件还可以为其它类型的金属件。

如图1-图3所示，根据本发明第一方面实施例的万向热插工装100，包括：工作台1、移动装置2、加热装置、热压装置以及万向节5。

参照图1-图3，工作台1水平布置，换言之，工作台1沿水平方向延伸，移动装置2、加热装置、热压装置以及万向节5均布置在工作台1上，这样更加符合用户的使用需求，当然，工作台1还可以以其它方式布置，例如倾斜布置或竖直布置。

移动装置2固定在工作台1上，也就是说，移动装置2相对于工作台1是固定不动的。如图1和图2所示，移动装置2沿左右方向布置，且安装在工作台1的后部。可以理解，移动装置2固定在工作台1上的具体位置以及固定方式等可以根据实际要求而适应性改变，本发明对此不作特殊限定。

万向节5的第一端(例如，图1中的右端)固定在工作台1上，即万向节5的第一端相对于工作台1是固定不动的，万向节5与移动装置2彼此间隔开，例如在图1的示例中，万向节5与移动装置2在前后方向上彼此间隔开，且万向节5位于移动装置2的前方，万向节5的第二端(例如，图1中的左端)上适于设有嵌入件例如进气歧管200，其中万向节5的第二端相对于万向节5的第一端在空间内可转动且可移动，从而可以对设在万向节5的第二端上的进气歧管200进行定位定向，进而满足热嵌的需求。其中，在热嵌之前，可以预先在进气歧管200上需要嵌入螺母的位置处加工出一个安装孔201。

加热装置固定在移动装置2上，同样地，加热装置相对于移动装置2是固定不动的，由于加热装置可以由移动装置2驱动在垂直于工作台1的平面内可移动，即加热装置相对于工作台1可以沿左右方向移动，也可以沿上下方向移动，或者同时沿上下和左右方向移动，从而当加热装置移动至合适的位置时，可以对热嵌件例如螺母进行加热。

可选地，加热装置为高频电源3，又称电子管变频装置，高频电源3具有加热圈，加热圈优选为紫铜加热圈31，紫铜加热圈31水平布置，如图1-图3所示，通过移动装置2调整高频电源3的紫铜加热圈31与螺母之间的距离，优选地，紫铜加热圈31与螺母之间的距离为5mm，此时一般能满足对通络加热的高度。由此，通过采用紫铜加热圈31，可以对不同尺寸(例如M4、M6、M8、M12等)的螺母进行加热，从而根据本发明实施例的万向热插工装100可以将不同类型的螺母热嵌至嵌入件例如进气歧管200内，此时可以在同一嵌入件上的不同位置处嵌入不同尺寸规格的螺母，也可以分别在不同的嵌入件上分别嵌入尺寸规格相同或不同的螺母。

当紫铜加热圈31中通入移动频率的交变电流时，周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使螺母内产生封闭的感应电流——涡流。感应电流在螺母截面上的分布很不均匀，螺母表层电流密度很高、向内逐渐减小，螺母表面高密度电流的电能转变为热能，使表层的温度升高，即实现表面加热。由此，采用弹簧型电加热圈装置，加热温度均匀，使用寿命长。可以理解，引出线长度、功率、电压、弹簧型电加热圈内径及线圈高度可以根据实际的螺母具体制作。

进一步地，移动装置2上可以设有支架32，高频电源3可以安装在支架32内，参照图1和图2，由于支架32四面敞开，且高频电源3仅底部与支架32接触，从而方便高频电源3散热，进而延长了高频电源3的使用寿命。

热压装置设在加热装置上，例如热压装置可以固定在加热装置的顶部，此时热压装置相对于加热装置是固定不动的，从而当移动装置2驱动加热装置在竖直平面内移动时，热压装置可以随着加热装置一起移动。热压装置用于将螺母压入进气歧管200的安装孔201内。

由此，热嵌螺母时，首先需要确认安装的进气歧管200的安装孔201的位置，通过调整万向节5，使得安装孔201垂直朝上，此时安装孔201的中心轴线垂直于工作台1的上表面，将进气歧管200摆放在热压装置的下方，即与热压装置位于同一竖直平面内；接着调整移动装置2，使得热压装置的热插压头42与进气歧管200上的安装孔201上下对齐，然后通过移动装置2调整高频电源3的紫铜发热圈的高度以保证紫铜加热圈31对螺母进行加热；最后对加热后的螺母通过热压装置的热插压头42进行压装将螺母压入进气歧管200的安装孔201内。

根据本发明实施例的万向热插工装100，可以不限定嵌入件的结构，不限定塑料材质，能够实现多种不同尺寸规格的热嵌件例如螺母的插接，从而能够满足绝大多数汽车零部件产品的插接需求，而且，由于热压装置和加热装置例如高频电源3通过移动装置2相对于工作台1可移动，从而实现了自动找位置插接。另外，由于万向节5作为通用工装不需要每套产品制作一套工装来支撑产品，从而降低了成本。

如图4和图5所示，其中万向节5包括：第一关节511、第二关节512、第三关节513以及第四关节514，第一关节511固定在工作台1上，此时第一关节511相对于工作台1是固定不动的，第二关节512通过沿竖向延伸的第一转动轴521与第一关节511相连，其中第一转动轴521绕其自身轴线转动时带动第二关节512同步转动且相对靠近或远离第一关节511，例如第一转动轴521的下端可以与第一关节511螺纹连接，当转动第一转动轴521时，第一转动轴521下端的外螺纹可相对于第一关节511旋出或旋入，由于第一转动轴521的上端与第二关节512固定连接，从而可以调节第二关节512相对于第一关节511的高度，且可以调节第二关节512在水平面内的转动，进而可以对安装在第四关节514上的进气歧管200的高度以及在左右方向上的摆动进行调节，此时进气歧管200相对于第四关节514可以固定不动。

第三关节513通过沿前后方向延伸的第二转动轴522与第二关节512相连，其中，第二转动轴522绕其自身轴线转动时带动第三关节513同步转动且相对靠近或远离第二关节512，例如第二转动轴522的后端可以与第二关节512螺纹连接，当转动第二转动轴522时，第二转动轴522后端的外螺纹可相对于第二关节512旋出或旋入，由于第二转动轴522的前端与第三关节513固定连接，从而可以调节第三关节513在前后方向上的位置，且可以调节第三关节513在竖直面内的转动，进而可以调节进气歧管200在前后方向上的位置以及在上下方向上的摆动。

第四关节514通过沿左右方向延伸的第三转动轴523与第三关节513相连，其中第三转动轴523绕其自身轴线转动时带动第四关节514同步转动且相对靠近或远离第三关节513，例如第三转动轴523的右端可以与第三关节513螺纹连接，当转动第三转动轴523时，第三转动轴523右端的外螺纹可相对于第三关节513旋出或旋入，由于第三转动轴523的左端与第三关节513固定连接，从而可以调节第四关节514在左右方向上的位置，且可以调节第四关节514在在竖直面内的转动，进而可以调节进气歧管200在左右方向上的位置以及在上下方向上的摆动。

根据本发明的一个具体实施例，如图6和图7所示，移动装置2包括：水平移动装置21和竖直移动装置22，水平移动装置21固定在工作台1上，也就是说，水平移动装置21相对于工作台1是固定不动的，竖直移动装置22可左右移动地设在水平移动装置21上，此时竖直移动装置22相对于工作台1可以在左右方向上移动，其中，加热装置可上下移动地设在竖直移动装置22上，即加热装置相对于竖直移动装置22可以在上下方向上移动，从而通过调节水平移动装置21和竖直移动装置22，加热装置可以在竖直平面内移动。

参照图6，水平移动装置21包括：水平丝杠211和水平移动块(图未示出)，水平丝杠211沿左右方向水平布置，水平移动块设在水平丝杠211上，其中竖直移动装置22设在水平移动块上，水平移动块可移动地配合在水平丝杠211上以随水平丝杠211旋转带动竖直移动装置22移动，例如水平移动块与水平丝杠211螺纹配合，由此，通过水平移动块与水平丝杠211之间螺纹的作用，将水平丝杠211的旋转运动转化为水平移动块的直线运动，从而使得竖直移动装置22随着水平移动块一起在左右方向上移动。

进一步地，水平移动装置21还包括：手轮212和齿轮箱213，齿轮箱213内具有相互啮合的主动轮和从动轮，主动轮与手轮212相连，从动轮与水平丝杠211相连，例如在图6的示例中，齿轮箱213设在水平丝杠211的右端，手轮212设在齿轮箱213的顶部，从而转动手轮212，带动齿轮箱213内的齿轮转动，齿轮箱213内的齿轮转动会带动水平丝杠211转动。例如当水平丝杠211顺时针旋转时，会带动水平移动块向左移动，当水平丝杠211逆时针旋转时，会带动水平移动块向右移动。由此，通过手动调试水平移动块在水平方向上的位置，有效地节约了成本。

更进一步地，如图6所示，水平移动装置21进一步包括自锁把手214，自锁把手214设在手轮212和齿轮箱213之间，当需要调整水平移动块的位置时，可以将自锁把手214打开，当水平移动块调整至合适的位置后，可以将自锁把手214关闭，此时手轮212无法转动。这里，需要说明的是，自锁把手214的结构、工作原理以及与手轮212和齿轮箱213的安装方式等已为本领域的技术人员所熟知，这里不再详细说明。

可以理解，还可以不采用手轮212，而采用电机例如自锁电机驱动齿轮箱213内的齿轮，其中水平丝杠211也可以附带光栅，由此可以实现水平移动块自动且精准的定位，从而提高了热嵌效率。

可选地，参照图6，水平移动装置21还包括：导轨215和水平滑板216，导轨215沿左右方向延伸，水平丝杠211设在导轨215内且与导轨215的延伸方向相同，水平滑板216设在水平移动块的顶部，且水平滑板216的前后两端可移动地设在导轨215上，其中竖直移动装置22设在水平滑板216上，从而可以有效保证竖直移动装置22运动的平稳性，从而保证了高频电源3工作时的平稳性，延长了高频电源3的使用寿命。其中，导轨215和水平滑板216之间可以设有润滑轴承，以减小导轨215与水平滑板216之间的摩擦，降低噪音。

由于竖直移动装置22的结构与水平移动装置21的结构相同，只是放置方式不同，如图7所示，竖直移动装置22竖直放置，此时竖直移动装置22与水平移动装置21之间的夹角为90°，这里不再对竖直移动装置22的具体结构、动作关系等进行详细说明。

进一步地，参照图1和图7，水平滑板216上设有三角支撑板23，三角支撑板23大体形成为直角三角形形状，三角支撑板23的两个直角边分别与水平滑板216和竖直移动装置22的导轨215相连，从而可以加强和支撑竖直移动装置22。

如图1-图3、图8和图9所示，热压装置包括：气缸41、热插压头42以及进气冷却管43，气缸41内具有可上下移动的活塞杆411，热插压头42设在活塞杆411的底部，当活塞杆411运动时，可以带动热插压头42在上下方向上移动，从而热插压头42可以将螺母压入进气歧管200的安装孔201内，进气冷却管43设在活塞杆411的顶部，且与活塞杆411和热插压头42的内部连通以将冷却气吹至螺母的表面，当热嵌完成后，设备吹出的冷气从进气冷却管43进入活塞杆411中间的通孔4111，并经由该通孔4111通过热插压头42内的通孔通向螺母，冷气会直接对螺母进行冷却，从而达到快速冷却的效果。

进一步地，万向热插工装100进一步包括：位移传感器44，位移传感器44设在热插压头42上以检测热插压头42与嵌入件例如进气歧管200的安装孔201的上表面之间的距离，在螺母插入完成后，位移传感器44会检测产品是否到位，如果到位，将进入下一个程序，如果不到位，活塞杆411会带动热插压头42继续向下移动，直至螺母的上表面与安装孔201的上表面大致平齐。可以理解，位移传感器44的安装位置可以根据具体要求具体设计，例如位移传感器44可以套设在热插压头42上(如图8所示)，也可以连接在热插压头42的底部(如图9所示)。

如图10所示，根据本发明第二方面实施例的热嵌设备300，包括：箱体301和根据本发明上述第一方面实施例的万向热插工装100。

参照图10，箱体301内具有安装腔3011，其中箱体301可以为铝合金框架，采用铝合金型材焊接组合，采用四立柱框架式结构，具有良好的刚性及稳定性，表面经清洗及喷涂处理，造型大方、美观，周边可以装有机玻璃防护装置，安装腔3011的前侧敞开，且安装腔3011位于箱体301的左上角处，万向热插工装100设在安装腔3011内，箱体301的前表面的右侧从上到下可以依次布置报警灯304和显示屏305例如LCD屏，报警灯304在热嵌设备300异常、或无法正常工作时，会进行报警，此处可以用红色表示热嵌设备300处于异常状态，LCD屏可以用于显示热嵌设备300的状态、运行次数、报警信息等。

进一步地，箱体301上设有启动按钮302，启动按钮302与万向热插工装100的加热装置和热压装置电连接，从而按下启动按钮302后，可以自动进行加热装置对螺母进行加热、热压装置的热插压头42将螺母压入嵌入件的安装孔201、以及通过进气冷却管43对螺母进行冷却等操作。

更进一步地，启动按钮302为两个且两个启动按钮302彼此间隔开，如图10所示，两个启动按钮302均设置在安装腔3011外且左右间隔开，同时按下两个启动按钮302时启动万向热插工装100，换言之，启动热嵌设备300开始工作需要同时按下两个启动按钮302，热嵌设备300才能启动。可选地，两个启动按钮302同时按下的时间间隔小于0.5s。

进一步地，安装腔3011的前侧壁上设有安全传感器303，箱体301的前表面上设有报警灯304，报警灯304与安全传感器303电连接，安全传感器303为两个，且两个安全传感器303分别位于安装腔3011的左右两侧，当手或者其它物体进入到安装腔3011内时，安全传感器303上的传感器灯亮起，且报警灯304报警，此时热嵌设备300无法启动，保证了用户的安全，且保证了热嵌设备300在安全的环境下工作。

根据本发明实施例的热嵌设备300，是一款通用性很强的热嵌设备300，可以满足不同的产品热嵌，不需要更换工装，只需要一套万向节5工装及手动调整位置的移动装置2便可以实现产品热插螺母的目的。

将工作台1安装到箱体301内，万向节5固定到工作台1右侧，水平移动装置21固定到工作台1右侧且最里面紧挨着万向节5，三角支撑板23固定在水平移动装置21上，竖直移动装置22固定在水平移动装置21上通过水平移动装置21移动竖直移动装置22的目的，支架32固定在竖直移动装置22上，高频电源3固定在支架32上，气缸41固定在支架32上，紫铜加热圈31固定在高频电源3上，进气冷却管43通过气缸41固定于气缸41顶部，热插压头42固定于气缸41低部，由气缸41控制升降运行将螺母压入产品中，同时位移传感器44检测产品是否到位，如果到位，气源通过将冷却气吹到螺母表面达到冷却效果。

首先将万向节5中的第一关节511安装固定在工作台1中，万向节5的其他三节可以自由活动。因为其他三节是活动状态，每节可以做出伸缩、上下摆动、左右摆动、正时针旋转与逆时针旋转运动，可以对产品进行定位定向。

水平移动装置21固定在工作台1上，水平移动装置21上方有一个水平滑板216，水平滑板216上安装竖直移动装置22与三角支撑板23。当水平移动装置21的水平滑板216移动时，会带动竖直移动装置22的移动。竖直移动装置22的结构与水平移动装置21的结构是一样的，但是安装方向不一样。竖直移动装置22的竖直滑板上安装有支架32，支架32上安装有高频电源3、气缸41、热插压头42等零部件。通过调整竖直移动装置22的竖直滑板的位置，可以调整竖直移动装置22零部件的高低。

以上所提到的是工作区，这个工作区以底部的工作台1为基准装配在热嵌设备300的箱体301中。

首先确认需要安装的产品例如进气歧管200的安装孔201的位置，将需要进行热嵌的安装孔201垂直朝上，将产品摆放在热插压头42下方，这是通过调整万向节5实现的，万向节5有三个活动关节(即第二关节512、第三关节513和第四关节514)，每个关节可以做出伸缩、上下摆动、左右摆动、正时旋转与逆时旋转运动。通过这些方向的组合对产品进行定位定向，使产品的热嵌孔垂直朝上。

接着调整水平移动装置21和竖直移动装置22，首先调整水平移动装置21，使热插压头42中心与安装孔201平齐。然后调整竖直移动装置22，调整竖直移动装置22的高度需要保证紫铜加热圈31能对螺母进行加热。其中，紫铜加热圈31只需要与螺母距离5mm即可。一般能满足对通络加热的高度，气缸41的行程即可满足对螺母的热嵌。当两个方向满足要求后，点击启动按钮302就可对产品一个方向的螺母进行热嵌。

启动后气缸41对加热后的螺母通过热插压头42进行压装，从而将螺母压入安装孔201内，使得螺母表面与产品进气歧管200的安装孔201平行。压装到位后，热插压头42的通孔会喷出冷气，使螺母快速冷却。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (17)

1.一种万向热插工装，其特征在于，包括：

工作台；

移动装置，所述移动装置固定在所述工作台上；

加热装置，所述加热装置固定在所述移动装置上且由所述移动装置驱动在垂直于所述工作台的平面内可移动，所述加热装置适于对热嵌件进行加热；

热压装置，所述热压装置设在所述加热装置上以适于将所述热嵌件压入嵌入件内；

万向节，所述万向节的第一端固定在所述工作台上且与所述移动装置彼此间隔开，所述万向节的第二端上适于设有所述嵌入件，其中所述万向节的第二端相对于其第一端可转动且可移动。

2.根据权利要求1所述的万向热插工装，其特征在于，所述工作台沿水平方向延伸，其中所述万向节包括：

第一关节，所述第一关节固定在所述工作台上；

第二关节，所述第二关节通过沿竖向延伸的第一转动轴与所述第一关节相连，其中所述第一转动轴绕其自身轴线转动时带动所述第二关节同步转动且相对靠近或远离所述第一关节；

第三关节，所述第三关节通过沿前后方向延伸的第二转动轴与所述第二关节相连，其中所述第二转动轴绕其自身轴线转动时带动所述第三关节同步转动且相对靠近或远离所述第二关节；以及

第四关节，所述第四关节通过沿左右方向延伸的第三转动轴与所述第三关节相连，其中所述第三转动轴绕其自身轴线转动时带动所述第四关节同步转动且相对靠近或远离所述第三关节，其中所述嵌入件适于安装在所述第四关节上。

3.根据权利要求1或2所述的万向热插工装，其特征在于，所述移动装置包括：

水平移动装置，所述水平移动装置固定在所述工作台上；和

竖直移动装置，所述竖直移动装置可左右移动地设在所述水平移动装置上，其中所述加热装置可上下移动地设在所述竖直移动装置上。

4.根据权利要求3所述的万向热插工装，其特征在于，所述水平移动装置包括：

水平丝杠；和

水平移动块，所述水平移动块设在所述水平丝杠上，其中所述竖直移动装置设在所述水平移动块上，所述水平移动块可移动地配合在所述水平丝杠上以随所述水平丝杠旋转带动所述竖直移动装置移动。

5.根据权利要求4所述的万向热插工装，其特征在于，所述水平移动装置还包括：

手轮或电机；和

齿轮箱，所述齿轮箱内具有相互啮合的主动轮和从动轮，所述主动轮与所述手轮或所述电机相连，所述从动轮与所述水平丝杠相连。

6.根据权利要求4所述的万向热插工装，其特征在于，所述水平移动装置还包括：

导轨，所述导轨沿左右方向延伸，所述水平丝杠设在所述导轨内；和

水平滑板，所述水平滑板设在所述水平移动块的顶部，且所述水平滑板的前后两端可移动地设在所述导轨上，其中所述竖直移动装置设在所述水平滑板上。

7.根据权利要求3所述的万向热插工装，其特征在于，所述竖直移动装置的结构与所述水平移动装置的结构相同。

8.根据权利要求3所述的万向热插工装，其特征在于，所述热压装置包括：

气缸，所述气缸内具有可上下移动的活塞杆；

热插压头，所述热插压头设在所述活塞杆的底部；以及

进气冷却管，所述进气冷却管设在所述活塞杆的顶部，且与所述活塞杆和所述热插压头的内部连通以将冷却气吹至所述热嵌件的表面。

9.根据权利要求8所述的万向热插工装，其特征在于，进一步包括：

位移传感器，所述位移传感器设在所述热插压头上以检测所述热插压头与所述嵌入件的安装孔的上表面之间的距离。

10.根据权利要求1所述的万向热插工装，其特征在于，所述加热装置为高频电源，所述高频电源具有加热圈，所述加热圈水平布置。

11.根据权利要求10所述的万向热插工装，其特征在于，所述加热圈为紫铜加热圈。

12.根据权利要求10所述的万向热插工装，其特征在于，所述加热圈与所述热嵌件之间的距离为5mm。

13.一种热嵌设备，其特征在于，包括：

箱体，所述箱体内具有安装腔；和

根据权利要求1-12中任一项所述的万向热插工装，其中所述万向热插工装设在所述安装腔内。

14.根据权利要求13所述的热嵌设备，其特征在于，所述箱体上设有启动按钮，所述启动按钮与所述万向热插工装的加热装置和热压装置电连接。

15.根据权利要求14所述的热嵌设备，其特征在于，所述启动按钮为两个且所述两个启动按钮彼此间隔开，同时按下所述两个启动按钮时启动所述万向热插工装。

16.根据权利要求15所述的热嵌设备，其特征在于，所述两个启动按钮同时按下的时间间隔小于0.5s。

17.根据权利要求13所述的热嵌设备，其特征在于，所述安装腔的前侧敞开，所述安装腔的前侧壁上设有安全传感器，所述箱体的前表面上设有报警灯，所述报警灯与所述安全传感器电连接。