CN104607908A - 作用力平衡机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种作用力平衡机构，包括：本体，本体具有第一容纳孔、第二容纳孔、第三容纳孔以及用于与加工设备固定的安装孔，第一容纳孔与第三容纳孔的轴线相互平行，第二容纳孔连通于第一容纳孔和第二容纳孔之间；间隙配合于第一容纳孔内的第一推杆，第一推杆上具有第一斜楔面；间隙配合于第三容纳孔内的第二推杆，第二推杆上具有第二斜楔面，且第二推杆的一端为工件作用端；间隙配合于第二容纳孔内的自锁杆，自锁杆的两端分别具有能够与第一斜楔面和第二斜楔面贴合的第一自锁斜面和第二自锁斜面；固定于本体上的伸缩驱动机构，伸缩驱动机构的伸缩端与第一推杆固定。该机构能够平衡工件在加工过程中受到的作用力，以提高零部件的加工精度。

Description

作用力平衡机构

技术领域

本发明涉及零部件加工技术领域，尤其涉及一种作用力平衡机构。

背景技术

零部件在加工过程中通常需要承受外力作用，以实现零部件的定位、变形等等，当零部件在预定位置承受外力作用以实现加工操作时，零部件受到的作用力将使其出现移动趋势，此种情况对于零部件的加工精度将产生负面影响。

以发动机或变速箱的生产制造为例，此过程中，会存在压装和试漏的生产工艺，而在发动机或变速箱的压装以及试漏过程中，工件将受到压装设备的压装力或者试漏设备的封堵压力，在此两个作用力下，工件在压装或试漏过程中容易出现攒动，导致零部件的加工精度较差。当然，这一问题在其他需要承受外力作用的类似情况下也存在。

综上所述，如何平衡零部件受到的作用力以提高零部件的加工精度，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种作用力平衡机构，该机构能够提高零部件的加工精度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种作用力平衡机构，包括：

本体，所述本体具有第一容纳孔、第二容纳孔、第三容纳孔以及用于与加工设备固定的安装孔，所述第一容纳孔与所述第三容纳孔的轴线相互平行，所述第二容纳孔连通于所述第一容纳孔和所述第二容纳孔之间；

间隙配合于所述第一容纳孔内的第一推杆，所述第一推杆上具有第一斜楔面；

间隙配合于所述第三容纳孔内的第二推杆，所述第二推杆上具有第二斜楔面，且所述第二推杆的一端为工件作用端；

间隙配合于所述第二容纳孔内的自锁杆，所述自锁杆的两端分别具有能够与所述第一斜楔面和所述第二斜楔面贴合的第一自锁斜面和第二自锁斜面；

固定于所述本体上的伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构的伸缩端与所述第一推杆固定。

优选地，在上述作用力平衡机构中，所述第二推杆的所述工件作用端可拆卸地固定平衡块，所述平衡块上具有能够与工件相抵接的作用面。

优选地，在上述作用力平衡机构中，所述第一容纳孔中设置弹性缓冲件，所述弹性缓冲件的两端分别作用于所述第一容纳孔的内壁和所述第一推杆的外表面上。

优选地，在上述作用力平衡机构中，所述第三容纳孔中设置弹性复位件，所述弹性复位件的两端分别作用于所述第三容纳孔的内壁和所述第二推杆的外表面上。

优选地，在上述作用力平衡机构中，所述第二推杆上具有限位凸部，所述第三容纳孔的内壁上具有限位凹槽，所述限位凸部内陷于所述限位凹槽中，且所述限位凸部能够与所述限位凹槽的内壁相挡接。

优选地，在上述作用力平衡机构中，所述第二容纳孔的轴线与所述第一容纳孔的轴线相垂直。

优选地，在上述作用力平衡机构中，所述第一容纳孔的内壁以及所述自锁杆的外表面均位于竖直面内。

优选地，在上述作用力平衡机构中，所述本体上具有腰形容纳孔，所述自锁杆上固定指示杆，所述指示杆的末端外伸于所述腰形容纳孔，所述腰形容纳孔的长度方向为所述自锁杆的移动方向。

优选地，在上述作用力平衡机构中，所述第一自锁斜面与所述第二自锁斜面相平行。

优选地，在上述作用力平衡机构中，还包括固定于所述本体上的透气板，所述透气板封堵于所述第一容纳孔上远离所述伸缩驱动机构的一端，且所述透气板上具有与所述第一容纳孔相连通的透气孔。

在上述技术方案中，本发明提供一种作用力平衡机构，包括本体、第一推杆、第二推杆、自锁杆和伸缩驱动机构，第一推杆、第二推杆和自锁杆均间隙装配于本体内，伸缩驱动机构与第一推杆相作用，第三推杆与工件相作用，而自锁杆则通过斜楔结构与第一推杆和第二推杆相作用。采用此作用力平衡机构后，当工件由人工安装或自送输送到设备上后，工件与第二推杆相接触，此时伸缩驱动机构可带动第一推杆移动，使得第一推杆上的第一斜楔面与自锁杆上的第一自锁斜面相作用，进而推动自锁杆向下运动，当第二自锁杆上的第二自锁斜面与第二推杆上的第二斜楔面相接触时，推杆可保持不动，当工件受到作用力后，推杆即可抵住工件，进而使得工件不再发生位移，以便于工件的加工。

根据上述描述可知，本发明提供的作用力平衡机构通过伸缩驱动机构提供作用力，同时通过第一推杆、第二推杆和自锁杆之间的斜面配合，为工件提供可靠的限位力，防止工件在加工过程中受力出现窜动。显然，相比于背景技术中所介绍的内容，本发明提供的作用力平衡机构能够平衡工件在加工过程中受到的作用力，进而减小工件在加工过程中产生的窜动，以此提高零部件的加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的作用力平衡机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的作用力平衡机构的仰视图；

图3为本发明实施例提供的作用力平衡机构的主视图；

图4为第一状态下，图3所示结构的A-A向剖视图；

图5为第二状态下，图3所示结构的A-A向剖视图；

图6为本发明实施例提供的作用力平衡机构的侧视图。

附图标记说明：

10-工件，11-本体，111-第二容纳孔，112-安装孔，113-定位键槽，12-第一推杆，13-第二推杆，14-自锁杆，15-伸缩驱动机构，16-连接杆，17-平衡块，18-弹性缓冲件，19-弹性复位件，20-指示杆，21-透气板，22-盖板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-6所示，本发明实施例提供一种作用力平衡机构，该机构安装于零部件的加工设备上，例如发动机的压装设备、变速箱的试漏设备等等，该作用力平衡机构包括：

本体11，该本体11上具有第一容纳孔、第二容纳孔111、第三容纳孔以及用于与加工设备固定的安装孔112，第一容纳孔与第三容纳孔的轴线相互平行，第二容纳孔111连通于第一容纳孔和第二容纳孔之间；

间隙配合于第一容纳孔内的第一推杆12，该第一推杆12上具有第一斜楔面；

间隙配合于第三容纳孔内的第二推杆13，该第二推杆13上具有第二斜楔面，且第二推杆13的一端为工件10作用端，该工件作用端可直接与工件10相抵接；

间隙配合于第二容纳孔内的自锁杆14，该自锁杆14的两端分别具有能够与第一斜楔面和第二斜楔面贴合的第一自锁斜面和第二自锁斜面，第一自锁斜面与第一斜楔面、第二自锁斜面与第二斜楔面均形成斜楔结构，且第一斜楔面施加于第一自锁斜面上的作用力与第二斜楔面施加于第二自锁斜面上的作用力朝向相反的方向；

固定于本体11上的伸缩驱动机构15，该伸缩驱动机构15的伸缩端与第一推杆12固定，其可以采用螺纹杆结构，也可采用伸缩缸。

具体地：为了保证自锁效果，自锁杆14的第一自锁斜面的中心法线须作用在第二推杆13的第二斜楔面上；第一容纳孔可为盲孔，其开口端用于连接伸缩驱动机构15，其封闭端可开设透气口，以便于伸缩驱动机构15的伸缩运动可靠地进行；伸缩驱动机构15可采用伸缩缸，其伸缩杆通过连接杆16与第一推杆12固定连接；本体11的外表面可开设定位键槽113，该定位键槽113用于实现作用力平衡机构与加工设备之间的定位，而本体11上的安装孔112可通过螺纹紧固件与加工设备固定连接；第一推杆12、第二推杆13和自锁杆14分别与第一容纳孔、第二容纳孔111和第三容纳孔间隙配合，配合公差可以为H7/g6。

采用上述作用力平衡机构后，当工件10由人工安装或自送输送到设备上后，工件10与第二推杆13相接触，此时伸缩驱动机构15可带动第一推杆12移动，使得第一推杆12上的第一斜楔面与自锁杆14上的第一自锁斜面相作用，进而推动自锁杆14向下运动，当第二自锁杆14上的第二自锁斜面与第二推杆13上的第二斜楔面相接触时，推杆13可保持不动，当工件10受到作用力后，推杆13即可抵住工件10，进而使得工件10不再发生位移，以便于工件10的加工。

根据上述描述可知，本发明实施例提供的作用力平衡机构通过伸缩驱动机构15提供作用力，同时通过第一推杆12、第二推杆13和自锁杆14之间的斜面配合，为工件10提供可靠的限位力，防止工件10在加工过程中受力出现窜动。显然，相比于背景技术中所介绍的内容，本发明实施例提供的作用力平衡机构能够平衡工件10在加工过程中受到的作用力，进而减小工件10在加工过程中产生的窜动，以此提高零部件的加工精度。

实际应用时，工件10上与第二推杆13相作用的面可能是加工面，也可能是非加工面，如果是加工面，那么第二推杆13的材料需要具有一定的柔性，以防第二推杆13划伤工件10的加工面，如果是非加工面，则第二推杆13的制造材料则可灵活选择。然而，由于第二推杆13装配于第三容纳孔中，如果根据工件10的不同配合面更换第二推杆13，那么更换操作会比较繁琐。为此，可在第二推杆13的工件作用端可拆卸地固定平衡块17，该平衡块17上具有能够与工件相抵接的作用面。相比于第二推杆13直接与工件相接触的方案，平衡块17位于第三容纳孔之外，对平衡块17实施拆装操作时均比较方便，以此简化作用力平衡机构应用于不同工件10时的操作。具体地，如果工件10与平衡块17相作用的面为毛坯面，平衡块17的材料可以选择钢材，如果工件10与平衡块17相作用的面为加工面，则平衡块17的材料可以选择尼龙。

进一步地，第一容纳孔中可设置弹性缓冲件18，该弹性缓冲件18的两端分别作用于第一容纳孔的内壁和第一推杆12的外表面上，该弹性缓冲件18可为弹簧。当伸缩驱动机构15推动第一推杆12移动时，第一推杆12向弹性缓冲件18施加作用力，使得弹性缓冲件18发生变形，进而为第一推杆12的运动提供缓冲力，使得第一推杆12的运动更加平稳。

为了优化平衡效果，第三容纳孔中可设置弹性复位件19，该弹性复位件19的两端分别作用于第三容纳孔的内壁和第二推杆13的外表面上，该弹性复位件19可为弹簧。工件10向第二推杆13施加作用力后，第二推杆13移动，使得弹性复位件19变形，此时弹性复位件19将向第二推杆13施加作用力，使得第二推杆13可靠地与工件10相接触，从而提高平衡效果。当然，当工件10作用于第二推杆13的力撤去后，第二推杆13在弹性复位件19的复位力作用下可实现复位，进而便于下一工件10的加工。

在上述技术方案的基础上，第二推杆13上具有限位凸部，第三容纳孔的内壁上具有限位凹槽，该限位凸部内陷于限位凹槽中，且限位凸部能够与限位凹槽的内壁相挡接。此结构通过限位凸部和限位凹槽将第二推杆13可靠地限制于第三容纳孔中，同时限制第二推杆13的初始位置，以此更准确地控制第二推杆13的伸出长度。

更进一步的技术方案中，第二容纳孔的轴线与第一容纳孔的轴线相垂直。即，自锁杆14的运动方向与第一推杆12的运动方向和第二推杆13的运动方向均相互垂直，此种运动关系可简化整个作用力平衡机构的结构，同时便于计算第一推杆12在第一容纳孔中的位置，以使零部件的加工精度更高。当然，采用上述结构也便于第一容纳孔、第二容纳孔111和第三容纳孔的加工。

可以理解地，上述第一容纳孔、第二容纳孔111和第三容纳孔的布置方向可以任意设置，使得第二容纳孔111相对于竖直方向倾斜一定的角度，但此时自锁杆14运动时，由于自锁杆14具有重力，其与第二容纳孔111的内壁之间具有较大的摩擦力，致使两者之间的磨损较大。为了缓解这一问题，可使第一容纳孔的内壁以及自锁杆14的外表面均位于竖直面内，进而使得自锁杆14与第一容纳孔之间更容易保持一定的间隙，以此缓解两者相对运动时产生的磨损。

在一种实施例中，自锁杆14上的第一自锁斜面与第二自锁斜面相平行，如此设置不仅便于第一推杆12、第二推杆13以及自锁杆14的移动量的控制，还便于自锁杆14的加工。

将上述各技术方案组合后，当作用力平衡机构处于工作状态时，工件10的一侧仅受到弹性复位件19的弹簧力，该弹簧力较小，其不足以推动工件10移动而破坏工件10的定位，因此采用该作用力平衡机构，可使其对工件10的辅助支撑更加可靠。当工件10受到压力后，该压力通过平衡块17传递到第二推杆13，再传递到自锁杆14，因此自锁杆14主要受到水平方向的力，竖直方向的受力较小，因此在竖直方向上对第一推杆12施加的压力较小，也就是说，此时伸缩驱动机构15的伸缩杆在竖直方向上所受的压力很小，而其在水平方向上受到的力基本上作用在自锁杆14上，所以伸缩驱动机构15所受的水平力也很小，因此可以采用小型号的伸缩驱动机构15，使得作用力平衡机构所占用的空间较小；同时，此种情况也可以提高伸缩驱动机构15的寿命。

优选地，本体11上可开设腰形容纳孔，自锁杆14上固定指示杆20，该指示杆20的末端外伸于上述腰形容纳孔，且腰形容纳孔的长度方向为自锁杆14的移动方向。指示杆20可随着自锁杆14的运动而在腰形容纳孔中运动，因此指示杆20在腰形容纳孔中的不同位置即可表征自锁杆14的位置，以便于操作人员据此判断整个作用力平衡机构所处的状态。

更优选的技术方案中，本发明实施例提供的作用力平衡机构还包括固定于本体11上的透气板21，该透气板21封堵于第一容纳孔上远离伸缩驱动机构15的一端，且透气板21上具有与第一容纳孔相连通的透气孔。如此设置后，安装第一推杆12时，可从第一容纳孔的两端任选一端将第一推杆12推入第一容纳孔中，以简化第一推杆12的安装操作。同样地，需要拆卸第一推杆12时，也可根据需求任选第一容纳孔的一端进行拆卸。显然，上述结构使得第一推杆12与其他零部件之间的相对独立性更高，以使作用力平衡机构的拆装操作更加方便，拆装成本更低。

另外，为了便于第二推杆13和弹性复位件19的拆装，第二容纳孔的端部可由盖板22封堵，弹性复位件19的一端可抵接于盖板22上。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种作用力平衡机构，其特征在于，包括：

本体，所述本体具有第一容纳孔、第二容纳孔、第三容纳孔以及用于与加工设备固定的安装孔，所述第一容纳孔与所述第三容纳孔的轴线相互平行，所述第二容纳孔连通于所述第一容纳孔和所述第二容纳孔之间；

间隙配合于所述第一容纳孔内的第一推杆，所述第一推杆上具有第一斜楔面；

间隙配合于所述第三容纳孔内的第二推杆，所述第二推杆上具有第二斜楔面，且所述第二推杆的一端为工件作用端；

间隙配合于所述第二容纳孔内的自锁杆，所述自锁杆的两端分别具有能够与所述第一斜楔面和所述第二斜楔面贴合的第一自锁斜面和第二自锁斜面；

固定于所述本体上的伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构的伸缩端与所述第一推杆固定。

2.根据权利要求1所述的作用力平衡机构，其特征在于，所述第二推杆的所述工件作用端可拆卸地固定平衡块，所述平衡块上具有能够与工件相抵接的作用面。

3.根据权利要求1所述的作用力平衡机构，其特征在于，所述第一容纳孔中设置弹性缓冲件，所述弹性缓冲件的两端分别作用于所述第一容纳孔的内壁和所述第一推杆的外表面上。

4.根据权利要求1所述的作用力平衡机构，其特征在于，所述第三容纳孔中设置弹性复位件，所述弹性复位件的两端分别作用于所述第三容纳孔的内壁和所述第二推杆的外表面上。

5.根据权利要求4所述的作用力平衡机构，其特征在于，所述第二推杆上具有限位凸部，所述第三容纳孔的内壁上具有限位凹槽，所述限位凸部内陷于所述限位凹槽中，且所述限位凸部能够与所述限位凹槽的内壁相挡接。

6.根据权利要求1所述的作用力平衡机构，其特征在于，所述第二容纳孔的轴线与所述第一容纳孔的轴线相垂直。

7.根据权利要求6所述的作用力平衡机构，其特征在于，所述第一容纳孔的内壁以及所述自锁杆的外表面均位于竖直面内。

8.根据权利要求1所述的作用力平衡机构，其特征在于，所述本体上具有腰形容纳孔，所述自锁杆上固定指示杆，所述指示杆的末端外伸于所述腰形容纳孔，所述腰形容纳孔的长度方向为所述自锁杆的移动方向。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的作用力平衡机构，其特征在于，所述第一自锁斜面与所述第二自锁斜面相平行。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的作用力平衡机构，其特征在于，还包括固定于所述本体上的透气板，所述透气板封堵于所述第一容纳孔上远离所述伸缩驱动机构的一端，且所述透气板上具有与所述第一容纳孔相连通的透气孔。