CN104214213B - 一种用于工件退火的柔性传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于工件退火的柔性传动装置，其包括柔性轴、空心套筒以及柔性轴承组件；所述柔性轴位于空心套筒的内空腔中，所述空心套筒的端面与所述柔性轴承组件连接，柔性轴承组件支承所述柔性轴；所述柔性轴承组件包括配套连接的外挡圈和内衬套以及钢球，所述内衬套为空心筒，且该内衬套的内壁上开有安装孔，所述安装孔与内衬套的空腔连通处的直径小于其他部分的安装孔直径和所述钢球的直径，所述外挡圈为与内衬套配合的空心筒，该外挡圈的内壁上开有与内衬套的安装孔连通的安装槽，在连通的安装孔和安装槽内设有柔性压缩弹簧，该柔性压缩弹簧的一端与钢球连接，所述钢球置于安装孔中。本专利保证了加工过程中固定部不会对工件造成损伤。

Description

一种用于工件退火的柔性传动装置

技术领域

本发明属于工件退火加工领域，尤其是涉及一种用于工件退火的柔性传动装置。

背景技术

目前对于工件进行退火加工主要采用感应加热的方式，即为将工件置于感应线圈中旋转加热，但是对于小尺寸的工件会要求在退火时候的工件与线圈的同轴度达到0.05mm以内。然而当前在不使用定位工装进行退火的装置中，工件、传动的电机主轴以及加热线圈的同轴度只能达到0.25mm左右，且在生产过程的调试和调整都比较麻烦，从而导致产品加工效率低，合格率也低。而使用定位工装的退火装置中基本都是采用刚性传动主轴，在加工过程中会因为同轴度的偏差，工件即呈锥形摆动，那么就会造成工件与定位工装产生剧烈摩擦，长时间的摩擦会刮伤产品表面。面对上述情况，使用传统的万向联轴器柔性传动方案，虽然可以解决中间部位的刚性问题，但是传动轴末端仍然为刚性轴承，所以仍然不能从根本上解决传动时的摩擦问题。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种在工件的退火加工过程中的柔性传动装置，使得工件在加工过程中最大限度的减少与定位该工件的部件产生摩擦。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于工件退火的柔性传动装置，其包括柔性轴、空心套筒以及柔性轴承组件；

所述柔性轴位于空心套筒的内空腔中，所述空心套筒的端面与所述柔性轴承组件连接，该柔性轴承组件支承所述柔性轴；

所述柔性轴承组件包括配套连接的外挡圈和内衬套以及钢球和柔性压缩弹簧，所述内衬套为空心筒，且该内衬套的内壁上开有安装孔，该安装孔为通孔，所述安装孔与内衬套的空腔连通处的直径小于其他部分的安装孔直径和所述钢球的直径，所述外挡圈为与内衬套配合的空心筒，该外挡圈的内壁上开有与内衬套的安装孔连通的安装槽，在连通的安装孔和安装槽内设有柔性压缩弹簧，该柔性压缩弹簧的一端与钢球连接，所述钢球置于安装孔中。

进一步，所述空心套筒内部空腔中设有阻隔弹簧，在柔性轴的外壁环设有所述阻隔弹簧。

进一步，所述阻隔弹簧的内直径大于所述柔性轴的外壁直径。

进一步，所述柔性轴为非金属材质的空心轴。

进一步，所述外挡圈外壁的最小直径大于空心套筒的内部空心腔体的直径。

进一步，在内衬套内壁上均匀开有数个安装孔，所述安装孔以内衬套的轴心为中心向外散射开设，且所述安装孔的中心轴线垂直于所述内衬套的中心轴线。

进一步，所述外挡圈内壁设有的安装槽为环形槽。

进一步，在所述外挡圈内壁上开有以所述安装槽的轴心为中心的固定槽，该固定槽的位置与所述安装孔对应。

进一步，所述内衬套与外挡圈均为圆锥形空心筒。

进一步，在所空心套筒两端分别螺纹连接所述柔性轴承组件。

本发明具有的优点和积极效果是：本装置拆装方便且操行性强，对工件的定位准确，保证了工件旋转时候与固定其部件的同轴度，同时该装置的旋转平稳，还保证了加工过程中固定部不会对工件造成损伤，柔性传动效果极佳。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是柔性轴承组件的局部放大图；

图3是内衬套的正视图；

图4是内衬套的侧剖视图；

图5是A-A剖视图；

图6是外挡圈的正视图；

图7是B-B剖视图。

图中：

1、电机输出轴 2、柔性轴 3、顶针

4、空心套筒 5、阻隔弹簧 6、柔性轴承组件

61、外挡圈 611、安装槽 612、固定槽

62、内衬套 621、安装孔 622、第一传输通道

623、第二传输通道 63、柔性压缩弹簧 64、钢球

7、工件

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

如图1所示，一种用于工件退火的柔性传动装置，包括柔性轴2、空心套筒4以及柔性轴承组件6。

为非金属材质的空心轴的柔性轴2位于空心套筒4的内空腔中，所述空心套筒4的两端均与所述柔性轴承组件6螺纹连接，该柔性轴承组件6支承所述柔性轴2，在所述柔性轴2穿射出空心套筒4的两端分别连接顶针3和电机输出轴1，所述顶针3可以使用螺纹连接也可以使用滚花连接。

而柔性轴2的非金属材质的空心轴设计是为了更好的保证其柔性度，在柔性轴2转动的时候形成非刚性输出。

所述空心套筒4内部空腔中设有阻隔弹簧5，在柔性轴2的外壁环设有所述阻隔弹簧5，所述阻隔弹簧5的内直径大于所述柔性轴2的外壁直径，所述阻隔弹簧5与柔性轴2未接触；

当柔性轴2在空心套筒4内发生轻微弯曲时，由于空心套筒4内的阻隔弹簧5的作用，即使发生弯曲，柔性轴2与阻隔弹簧5内侧也是线接触，而如果没有阻隔弹簧5，柔性轴2与空心套筒4是面接触，故而增加阻隔弹簧5可以有效减小摩擦力。

如图2-7所示，所述柔性轴承组件6包括配套连接的外挡圈61和内衬套62以及钢球64；

所述内衬套62为空心筒，且在该内衬套62的内壁上均匀开有6个安装孔621，所述安装孔621以内衬套62的轴心为中心向外散射开设，且所述安装孔621的中心轴线垂直于所述内衬套62的中心轴线，该安装孔621为通孔，所述安装孔621与内衬套62的空腔连通处的直径小于其他部分的安装孔621直径和所述钢球64的直径，保证钢球放进去能露出1/3圆球，且不落下来；

内衬套62的内部空腔由第一传输通道622和第二传输通道623连通构成，该第一传输通道622的直径小于第二传输通道623的直径，所示第二传输通道623的外壁设有与空心套筒4连接的螺纹，而所述第一传输通道622和第二传输通道623的直径均小于空心套筒4的直径，所述第一传输通道622的内空腔直径小于需要加工的工件7的直径，即为保证顶针3随着柔性轴2回缩的时候，内衬套62可以把工件7阻隔在外；

所述外挡圈61为与内衬套62配合的空心筒，该外挡圈61的内壁上开有与内衬套62的安装孔621连通的安装槽611，该安装槽611为环形槽，且在所述外挡圈61内壁上的安装槽611的圆周六等分位置铣出6个固定槽612，该固定槽612的位置与所述安装孔621对应；

在连通的安装孔621和安装槽611内设有柔性压缩弹簧63，该柔性压缩弹簧63的一端与钢球64连接，所述钢球64置于安装孔621中，且在该安装孔621中自由移动；所述外挡圈61外壁的最小直径大于空心套筒4的内部空心腔体的直径。

在安装柔性轴承组件6的时候，先将钢球64和柔性压缩弹簧63放入内衬套62的6个安装孔621中，然后将外挡圈61与装有柔性压缩弹簧63和钢球64的内衬套62通过6处固定槽612配合安装，再将外挡圈61旋转30度到45度左右，利用安装槽611和固定槽612的槽壁以及柔性压缩弹簧63限制内衬套62和外挡圈61轴向相对运动，再将柔性轴承组件6整体拧入空心套筒4中，由于外挡圈61的最小外壁直径都大于空心套筒4的外壁最大直径，故而可以利用空心套筒4的轴肩限制外挡圈61轴向移动，然后将与空心套筒4内壁相配合的阻隔弹簧5从另一端装入空心套筒4，再从没有安装柔性轴承组件6的一端用相同方法装上另外的柔性轴承组件6。

所述内衬套62与外挡圈61均为圆锥形空心筒。

在电机带动整个输出轴1以及柔性轴2旋转时，顶针3带动工件7旋转，由于柔性轴2和柔性轴承组件6的作用，工件7在其定位部件中旋转时与该定位部件的摩擦较小，不会对产品外形造成擦伤。

本实施例的工作过程：

工作之前，调整本装置与退火设备中的加热线圈、定位部件和电机三者的同轴度，将电机输出轴1与柔性轴2连接在一起，然后将工件7放入定位部件的定位孔中。工作时将电机连同顶针3推向定位孔，电机到达限制位置时，正好顶针3穿入工件7，由于定位部件的阻挡，将工件7压紧在顶针3上，且由于柔性轴2的作用，压紧之后工件7与定位部件之间在轴向基本没有受力，随后电机输出轴1旋转，带动柔性轴2、顶针3以及工件7一起旋转，在旋转过程中，由于柔性轴2和柔性轴承组件6的缓冲作用，工件7在垂直于轴向方向上受力较小且自由度较大，只受定位孔的限位作用，工件7与定位孔之间摩擦力较小，旋转过程不会对工件7表面造成损伤。随后加热线圈开始加热，加热完成后电机停止旋转，将电机推回起始位置，卸下工件7后，再装上另一个待加工工件7，进入下一个加工循环。

当柔性轴2旋转的时候，柔性轴承组件6中的钢球64就会对转动的柔性轴2起到一个缓冲的作用，钢球64会随着柔性轴2受力的变化而在内衬套62和外挡圈61形成的通道中上下移动，而因为安装孔621的设计，钢球64不会全部露到内衬套62的空腔中，但也能部分抵接在柔性轴2上，从而起到了对柔性轴2的缓冲作用。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种用于工件退火的柔性传动装置，其特征在于：包括柔性轴(2)、空心套筒(4)以及柔性轴承组件(6)；

所述柔性轴(2)位于空心套筒(4)的内空腔中，所述空心套筒(4)的端面与所述柔性轴承组件(6)连接，该柔性轴承组件(6)支承所述柔性轴(2)；

所述柔性轴承组件(6)包括配套连接的外挡圈(61)和内衬套(62)以及钢球(64)和柔性压缩弹簧(63)，所述内衬套(62)为空心筒，且该内衬套(62)的内壁上开有安装孔(621)，该安装孔(621)为通孔，所述安装孔(621)与内衬套(62)的空腔连通处的直径小于其他部分的安装孔(621)直径和所述钢球(64)的直径，所述外挡圈(61)为与内衬套(62)配合的空心筒，该外挡圈(61)的内壁上开有与内衬套(62)的安装孔(621)连通的安装槽(611)，在连通的安装孔(621)和安装槽(611)内设有柔性压缩弹簧(63)，该柔性压缩弹簧(63)的一端与钢球(64)连接，所述钢球(64)置于安装孔(621)中。

2.根据权利要求1所述的一种用于工件退火的柔性传动装置，其特征在于：所述空心套筒(4)内部空腔中设有阻隔弹簧(5)，在柔性轴(2)的外壁环设有所述阻隔弹簧(5)。

3.根据权利要求2所述的一种用于工件退火的柔性传动装置，其特征在于：所述阻隔弹簧(5)的内直径大于所述柔性轴(2)的外壁直径。

4.根据权利要求1或3所述的一种用于工件退火的柔性传动装置，其特征在于：所述柔性轴(2)为非金属材质的空心轴。

5.根据权利要求1所述的一种用于工件退火的柔性传动装置，其特征在于：所述外挡圈(61)外壁的最小直径大于空心套筒(4)的内部空心腔体的直径。

6.根据权利要求1所述的一种用于工件退火的柔性传动装置，其特征在于：在内衬套(62)内壁上均匀开有数个安装孔(621)，所述安装孔(621)以内衬套(62)的轴心为中心向外散射开设，且所述安装孔(621)的中心轴线垂直于所述内衬套(62)的中心轴线。

7.根据权利要求5或6所述的一种用于工件退火的柔性传动装置，其特征在于：所述外挡圈(61)内壁设有的安装槽(611)为环形槽。

8.根据权利要求7所述的一种用于工件退火的柔性传动装置，其特征在于：在所述外挡圈(61)内壁上开有以所述安装槽(611)的轴心为中心的固定槽(612)，该固定槽(612)的位置与所述安装孔(621)对应。

9.根据权利要求1或8所述的一种用于工件退火的柔性传动装置，其特征在于：所述内衬套(62)与外挡圈(61)均为圆锥形空心筒。

10.根据权利要求9所述的一种用于工件退火的柔性传动装置，其特征在于：在所空心套筒(4)两端分别螺纹连接所述柔性轴承组件(6)。