CN104608091B - 螺套螺杆压合设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺套螺杆压合设备，用于装配螺套和螺杆，所述螺套螺杆压合设备包括由上至下依次设置的压头、压模和基座，所述压模上设有至少一个模腔，所述模腔用于容置预装有螺杆的螺套，所述压模固定在所述基座上，并随着所述基座的运动可在压合位置以及放料位置之间变换，所述压头上设有与所述压模上的各个模腔相对应的压柱，所述压柱用于推顶位于压合位置并预装在螺套中的螺杆以将螺杆和螺套压紧。通过本发明的技术方案，大大降低了装配人员的劳动强度，提高了螺套螺杆的装配效率和装配质量，同时节约了生产成本。

Description

螺套螺杆压合设备

技术领域

本发明涉及工装技术领域，尤其涉及一种螺套螺栓压合设备。

背景技术

参见图1，存在一种由螺套10和螺杆20组合成的连接件，其中螺套10中空设置，包括长直杆体11和形成在该长直杆体11的一端的头部12，头部12形成有与螺杆20的头部21适配的容纳槽13。组装时，先将螺套10套在螺杆20上，再将预装在一起的螺套10和螺杆20放置在模腔中，然后在螺杆20上施加压力以将螺杆20的头部21完全压入容纳槽13中，螺套10和螺杆20通过过盈配合紧固在一起。

然而，在现有技术中，螺套10和螺杆20的压合环节是由人工实现的，这种组装方式存在以下弊端：受制于操作工人的个体差异，将螺套10和螺杆20压合时难以保证恒定的压力，成品的一致性较差；并且手工操作装配效率低，导致了较高的生产成本。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种螺套螺杆压合设备，旨在解决现有螺套螺杆组装方式成品质量差、装配效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种螺套螺杆压合设备，用于装配螺套和螺杆，所述螺套螺杆压合设备包括由上至下依次设置的压头、压模和基座，所述压模上设有至少一个模腔，所述模腔用于容置预装有螺杆的螺套，所述压模固定在所述基座上，并随着所述基座的运动可在压合位置以及放料位置之间变换，所述压头上设有与所述压模上的各个模腔相对应的压柱，所述压柱用于推顶位于压合位置并预装在螺套中的螺杆以将螺杆和螺套压紧。

优选地，所述基座作往复圆周运动，所述压模为两个，并关于所述基座的转动中心对称地设置在所述基座上。

优选地，所述螺套螺杆压合设备还包括用于支撑所述基座的机架和设置在所述机架上以用于驱动所述基座作往复圆周运动的第一驱动装置，所述第一驱动装置包括旋转气缸、主轴、主动皮带轮、从动皮带轮以及连接在所述主动皮带轮和所述从动皮带轮之间的传动皮带，所述旋转气缸固定在所述机架上，所述主动皮带轮固定在所述旋转气缸的输出轴上，所述主轴穿过所述机架并与所述机架可转动连接，所述主轴的一端与所述从动皮带轮连接，所述主轴的另一端与所述基座连接。

优选地，所述螺套螺杆压合设备还包括套设在所述主轴上的推力轴承和至少一个向心轴承，所述推力轴承位于所述基座与所述机架之间，以用于支撑所述基座；所述向心轴承位于所述机架与所述从动皮带轮之间，并通过轴承端盖紧固在所述机架上，以用于支撑所述主轴。

优选地，所述主轴上设有至少位于所述轴承端盖与所述从动皮带轮之间的外螺纹段，所述外螺纹段上旋合有至少两个可紧密层叠在一起的紧固螺母，以用于将所述向心轴承压紧。

优选地，所述螺套螺杆压合设备还包括支架和设置在所述支架上的第二驱动装置和导向装置，所述第二驱动装置包括固定在所述支架上的直线气缸和连接在所述直线气缸的输出端上的安装座，所述压头连接在所述安装座上，所述导向装置包括设置在所述支架上的导套和插装在所述导套内的导柱，所述导柱的一端与所述安装座连接。

优选地，所述压模包括平行气爪、第一模板和第二模板，所述平行气爪固定在所述基座上，所述平行气爪的一个输出端与所述第一模板连接，所述平行气爪的另一个输出端与所述第二模板连接，并且所述第一模板和所述第二模板左右对称布置在所述平行气爪上，以所述第一模板和所述第二模板之间的界面为分模面将所述模腔分成形成在所述第一模板和第二模板上的两部分。

优选地，所述螺套螺杆压合设备还包括位于所述基座与所述机架之间并与所述压头相对应的支撑装置，所述支撑装置包括固定在所述机架上的支撑座和可转动地安装在所述支撑座上的滚轮，所述滚轮与所述基座相抵，以用于支撑所述基座。

优选地，所述基座和所述机架上开设有与压合位置对应的落料孔，所述支撑装置与所述落料孔错开设置。

优选地，所述螺套螺杆压合设备还包括位于所述基座与所述机架之间的缓冲装置，所述缓冲装置包括设置在所述基座上的止挡件和左右对称设置在所述机架上的缓冲元件，所述基座可往复旋转180°，在所述压模处于压合位置或放料位置时，所述止挡件可与其邻近的所述缓冲元件抵接。

本发明所提供的一种螺套螺杆压合设备，由自动化的机械设备取代人工进行螺套螺杆的压合组装，大大降低了装配人员的劳动强度，提高了螺套螺杆的装配效率和装配质量，同时节约了生产成本。

附图说明

图1为现有的螺套和螺杆预装前的爆炸示意图；

图2为本发明的螺套螺杆压合设备一实施例的组装示意图；

图3为图2中所示的压头的结构示意图；

图4为图2中所示的压模的结构示意图；

图5为图2中所示的螺套螺杆压合设备的部分结构的组装示意图；

图6为图2中所示的螺套螺杆压合设备的部分结构的内部结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种螺套螺杆压合设备，用于装配螺套和螺杆，参见图1，具有一种相配套使用的螺套10和螺杆20，其中螺套10中空设置，包括长直杆体11和形成在该长直杆体11的一端的头部12，头部12形成有与螺杆20的头部21适配的容纳槽13。组装时，先将螺套10套在螺杆20上，再通过本发明的螺套螺杆压合设备将预装在一起的螺套10和螺杆20压装在一起，螺套10和螺杆20通过过盈配合紧固在一起，从而实现机械化生产，以提高装配质量。

参见图2至图4，在一实施例中，该螺套螺杆压合设备包括由上至下依次设置的压头200、压模300和基座400，压模300上设有至少一个模腔323，该模腔323与螺套10仿形，用于容置预装有螺杆20的螺套10，压模300固定在基座400上，并随着基座400的运动可在压合位置以及放料位置之间变换。本实施例中，基座400具有两方面作用，一方面是给压模300提供支撑，另一方面是给压模300提供特定形式的运动，根据实际情况，可选用往复直线运动和圆周运动，比如往复旋转180°，以使压模300在压合位置和放料位置之间变换，压头200上设有与压模300上的各个模腔323相对应的压柱210，该压柱210用于推顶位于压合位置并预装在螺套10中的螺杆20以将螺杆20和螺套10压紧，即压模300上设置有多个模腔323时，压头200上设有与压模300的模腔323数目相同的压柱210，并且位置一一对应，由此可一次压合多套螺套10和螺杆20，以提高生产效率。

本实施例的螺套螺杆压合设备的具体工作步骤为：

预先将待组装的螺套10和螺杆20套在一起，再放入处于放料位置的压模300的模腔323中，此时模腔323处于合模状态，可以将预装在一起的螺套10和螺杆20定位在模腔323中；压模300随基座400运动至压合位置并保持，压头200朝向处于压合位置的压模300运动，压柱210与螺杆20的头部21抵接，并推顶螺杆20，在将螺杆20和螺套10压紧后返回至初始位置；压模300随基座400运动至放料位置，完成螺套10和螺杆20的一套组装流程。需要说明的是，在将螺杆20和螺套10压紧后，可以在压合位置将组装成一体的成品件自动释放，也可以在放料位置由人工取出，具体采用何种方式可根据实际情况而定。因此，由自动化的机械设备取代人工进行螺套螺杆的压合组装，大大降低了装配人员的劳动强度，提高了螺套螺杆的装配效率和装配质量，同时节约了生产成本。

本实施例中，基座400作往复圆周运动，并且将压模300配置为两个，当然也可以将压模300配置为三个或三个以上。较佳地，本实施例的两个压模300关于基座400的转动中心对称地设置在基座400上，即两个压模300是中心对称的，由于两个压模300随基座400同步运动，因此当其中一个压模300处于压合位置时，另一个压模300恰好处于放料位置，在实际生产中，可同时进行压合组装和放料操作，从而大大提高生产效率。应当理解，为了使压模300在压合位置和放料位置之间变换，基座400还可以作往复直线运动，其中基座400可以通过由电机驱动，并由齿轮齿条传动组成的驱动装置实现往复直线运动，或者基座400通过由直线气缸组成的驱动装置实现往复直线运动。

本实施例以基座400作往复圆周运动为例进行说明，该螺套螺杆压合设备还包括用于支撑基座400的机架100和设置在该机架100上以用于驱动基座400作往复圆周运动的第一驱动装置700。具体地，机架100包括工作台110和与工作台110连接以用于支撑工作台110的支柱120，本实施例的工作台110呈方形，支柱120为四根，并设置在工作台110的四角处。为了方便移动螺套螺杆压合设备，每一根支柱120的底端还安装有具有锁止功能的万向轮。此外，机架100的相对两侧还分别设置有扩展台130，在生产时可将待组装的螺套10和螺杆20放置在面积宽裕的扩展台130上，以方便用户操作。需要说明的是，本实施例的螺套螺杆压合设备还包括用于实现自动化控制的电控盒140，该电控盒140安装在工作台110上，其上设置有诸如电源开关、启动、停止等按钮，以方便用户操作，通过写入控制芯片的控制程序实现对压头200和基座400运动的控制，使螺套螺杆压合设备以预设工序运行，实现机械化压合螺套10和螺杆20。而为了提高设备操作安全性，其中用于控制设备运作的启动按钮至少为两个，只有当所有启动按钮均被按下时才能启动设备，从而达到避免误操作的目的。

参见图5，第一驱动装置700包括旋转气缸710、主轴730、主动皮带轮720、从动皮带轮740以及连接在主动皮带轮720和从动皮带轮740之间的传动皮带(图未示)，传动皮带的类型可以是同步带、V型带或者平带，但是为了提高传动精度，保证压模300准确地在压合位置和放料位置之间变换，优选传动皮带为同步带，相应地，主动皮带轮720和从动皮带轮740均与传动皮带啮合。旋转气缸710固定在机架100上，具体通过螺钉固定在工作台110的底面上，对应于上述中心对称的两个压模300，该旋转气缸710可以旋转180°。主动皮带轮720固定在旋转气缸710的输出轴上，主轴730穿过机架100并与机架100可转动连接，即工作台110开设有与主轴730的位置对应的通孔，主轴730的一端与从动皮带轮740连接，主轴730的另一端与基座400连接，在一实施例中，主轴730位于工作台110上方的一端形成有用于与基座400相连的法兰，基座400通过螺钉与主轴730固定连接。需要说明的是，本实施例的旋转气缸710还可由电机替代，但传动部分仍可采用传动皮带和皮带轮，当然传动部分也可以由相啮合的齿轮组替代，也就是说，本实施例的第一驱动装置700可以由多种类型的源动力件和传动组件组合而成。

参见图6，为了实现对基座400和主轴730的稳定支撑，该螺套螺杆压合设备还包括套设在主轴730上的推力轴承734和至少一个向心轴承732。其中，推力轴承734位于基座400与工作台110之间，以用于支撑基座400，当压柱210与螺杆20相作用时，达到稳定基座400的目的，防止主轴730因受到过大的弯矩而弯曲变形；向心轴承732为两个，当然也可以为三个或三个以上，向心轴承732位于工作台110与从动皮带轮740之间，并通过轴承端盖733紧固在工作台110上，以用于支撑主轴730。轴承端盖733大致呈圆盖状，底面开设有可供主轴730穿过的通孔，轴承端盖733与工作台110结合后形成有容置向心轴承732的空腔，在简化结构设计的情况下，仅通过轴承端盖733即可实现向心轴承732的牢靠装配。在向心轴承732的支撑作用下，可以避免主轴730与工作台110接触，降低转动阻力，保证运动精度。

进一步地，为了对主轴730施加足够大的轴向预紧力，以使基座400和工作台110将推力轴承734夹紧，主轴730上设有至少位于轴承端盖733与从动皮带轮740之间的外螺纹段，应当使该外螺纹段的公称直径小于主轴730上与向心轴承732配合段的直径，从而满足向心轴承732的装配要求。主轴730的外螺纹段上旋合有至少两个可紧密层叠在一起的紧固螺母731，以用于将向心轴承732压紧，为了保证向心轴承732正常转动，紧固螺母731实际上与向心轴承732的内圈相抵，由此可通过调节紧固螺母731来实现对轴向预紧力的调节，提高主轴730的稳定性，防止主轴730产生轴向蹿动。通过使用两个以上的紧固螺母731，可以达到防松的目的，确保设备运行的稳定性。

此外，当向心轴承732为多个时，比如本实施例为两个，两个向心轴承732之间还设置有环套，环套分别与两个向心轴承732的内圈相抵，以将两个向心轴承732间隔开。同理，位于最上层的紧固螺母731与位于最下层的向心轴承732之间也设置有环套，紧固螺母731通过环套与向心轴承732的内圈相抵，防止紧固螺母731与向心轴承732的滚珠或外圈相抵，确保向心轴承732的正常运行。

本实施例中，为了实现压头200的往复直线运动，该螺套螺杆压合设备还包括支架500和设置在该支架500上的第二驱动装置600和导向装置900。其中，支架500与机架100的结构形式相类似，支架500包括顶板510和与该顶板510连接以将顶板510支撑的立柱520，比如顶板510呈长方形，立柱520为四根并分布在顶板510的四角处，立柱520通过螺钉与工作台110连接，从而与机架100组合成一体的框架结构，满足相关零部件的安装要求。第二驱动装置600包括固定在顶板510上的直线气缸610和连接在直线气缸610的输出端上的安装座620，较佳地，安装座620和压头200均为规则的板状结构，比如安装座620呈长方形，其上开设有若干安装孔，压头200呈方形，其上亦开设有若干安装孔，压头200通过螺钉连接在安装座620上，可以根据压模300的不同而更换相适用的压头200，通用性高，能适应多种规格的螺套10和螺杆20。导向装置900包括设置在顶板510上的导套920和插装在导套920内的导柱910，导柱910的一端与安装座620连接，由此可确保安装座620随直线气缸610的输出端作直线运动，使压柱210准确到达压合位置。于较佳实施方式中，导向装置900为两套，并且左右对称布置在直线气缸610的两侧，进而防止安装座620在运动过程产生转动，同时能保护直线气缸610的活塞杆不受损坏。

需要说明的是，安装座620的往复直线运动还可以通过其他形式的驱动装置实现，比如直线气缸610由电机、齿轮以及齿条组合成的机构替代，齿条竖直布置，并与安装座620连接，通过电机和齿轮驱动齿条作直线运动，但是相较于上述第二驱动装置600存在成本高、结构复杂的缺点。

本实施例中，压模300包括平行气爪320、第一模板321和第二模板322，平行气爪320固定在基座400上，当然平行气爪320也可以通过底座310与基座400间接连接，平行气爪320通过T型螺钉与底座310，底座310通过普通螺钉与基座400相连，由此可简化基座400的连接结构。可以理解，平行气爪320具有两个相对设置在输出端，其中一个输出端与第一模板321连接，另一个输出端与第二模板322连接，并且第一模板321和第二模板322左右对称布置在平行气爪320上，以第一模板321和第二模板322之间的界面为分模面将模腔323分成形成在第一模板321和第二模板322上的两部分，因此在将螺套10和螺杆20压合完毕时，可以通过使第一模板321和第二模板322分离而使成品件与模腔323分离，实现自动落料或方便人工取料。值得一提的是，在螺套10和螺杆20的整套压合环节中，若压合后由人工取料，则可以进一步简化压模300的结构，比如压模300采用一体化结构，其上设置有若干模腔323，从而降低设备制作成本。

在以上实施例的基础上，该螺套螺杆压合设备还包括位于基座400与工作台110之间并与压头200相对应的支撑装置111，当螺套10和螺杆20经压合后的成品件不在压合位置自动落料时，可以将支撑装置111布置在压头200的正下方，而当基座400和工作台110上开设有与压合位置对应的落料孔(对应于图6分别是上落料孔410和下落料孔114)，在模腔323打开时以供成品件落下，则支撑装置111应当与落料孔错开设置。可以理解的，当平行气爪320通过底座310固定在基座400上时，底座310上也开设有落料孔311，当螺套10和螺杆20经压合为成品件时，平行气爪320驱动第一模板321和第二模板322打开，以释放成品件，成品件自上而下从各个部件的落料孔中落下，最后掉落在工作台110下方的收集装置中，提高了自动化程度。具体地，支撑装置111包括固定在工作台110上的支撑座112和可转动地安装在支撑座112上的滚轮113，滚轮113与基座400相抵，以用于支撑基座400。其中，滚轮113可以是橡胶轮，也可以是金属轮，甚至可以采用轴承。通过在压合位置附近设置支撑装置111，可以有效起到支撑基座400的作用，防止基座400在压力的作用下产生倾斜，同时起到保护主轴730的作用。如图5所示，本实施例设置有四个支撑装置111，分成两排两列，两排沿着基座400的圆周方向布置，两列沿着基座400的径向方向布置，从而围在落料孔的周边，实现更加可靠的支撑。

此外，该螺套螺杆压合设备还包括位于基座400与工作台110之间的缓冲装置800，该缓冲装置800包括设置在基座400上的止挡件810和左右对称设置在工作台110上的缓冲元件820，止挡件810可以由硬质材料制成，比如铝合金，呈块状设置并通过螺钉固定在基座400的底面上，或者该止挡件810与基座400为一体结构；缓冲元件820可通过诸如支架之类的支撑结构固定在工作台110上，可以是简易结构的橡胶件，比如硅胶，也可以是阻尼器等，本实施例的基座可往复旋转180°，在压模300处于压合位置或放料位置时，止挡件810可与其邻近的缓冲元件820抵接，从而对基座400的运动加以限制，使基座400准确停在两个极限位置，即压合位置和放料位置，同时防止旋转气缸710因惯性作用而越过自身的极限行程，从而达到保护旋转气缸710的目的。

根据本发明实施例的技术方案，由自动化的机械设备取代人工进行螺套螺杆的压合组装，大大降低了装配人员的劳动强度，提高了螺套螺杆的装配效率和装配质量，同时节约了生产成本。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种螺套螺杆压合设备，用于装配螺套和螺杆，其特征在于，所述螺套螺杆压合设备包括由上至下依次设置的压头、压模和基座，所述压模上设有至少一个模腔，所述模腔用于容置预装有螺杆的螺套，所述压模固定在所述基座上，并随着所述基座的运动可在压合位置以及放料位置之间变换，所述压头上设有与所述压模上的各个模腔相对应的压柱，所述压柱用于推顶位于压合位置并预装在螺套中的螺杆以将螺杆和螺套压紧；所述基座作往复圆周运动，所述压模为两个，并关于所述基座的转动中心对称地设置在所述基座上；所述螺套螺杆压合设备还包括用于支撑所述基座的机架和设置在所述机架上以用于驱动所述基座作往复圆周运动的第一驱动装置，所述第一驱动装置包括旋转气缸、主轴、主动皮带轮、从动皮带轮以及连接在所述主动皮带轮和所述从动皮带轮之间的传动皮带，所述旋转气缸固定在所述机架上，所述主动皮带轮固定在所述旋转气缸的输出轴上，所述主轴穿过所述机架并与所述机架可转动连接，所述主轴的一端与所述从动皮带轮连接，所述主轴的另一端与所述基座连接。

2.如权利要求1所述的螺套螺杆压合设备，其特征在于，所述螺套螺杆压合设备还包括套设在所述主轴上的推力轴承和至少一个向心轴承，所述推力轴承位于所述基座与所述机架之间，以用于支撑所述基座；所述向心轴承位于所述机架与所述从动皮带轮之间，并通过轴承端盖紧固在所述机架上，以用于支撑所述主轴。

3.如权利要求2所述的螺套螺杆压合设备，其特征在于，所述主轴上设有至少位于所述轴承端盖与所述从动皮带轮之间的外螺纹段，所述外螺纹段上旋合有至少两个可紧密层叠在一起的紧固螺母，以用于将所述向心轴承压紧。

4.如权利要求1至3中任一项所述的螺套螺杆压合设备，其特征在于，所述螺套螺杆压合设备还包括支架和设置在所述支架上的第二驱动装置和导向装置，所述第二驱动装置包括固定在所述支架上的直线气缸和连接在所述直线气缸的输出端上的安装座，所述压头连接在所述安装座上，所述导向装置包括设置在所述支架上的导套和插装在所述导套内的导柱，所述导柱的一端与所述安装座连接。

5.如权利要求1、2或3所述的螺套螺杆压合设备，其特征在于，所述压模包括平行气爪、第一模板和第二模板，所述平行气爪固定在所述基座上，所述平行气爪的一个输出端与所述第一模板连接，所述平行气爪的另一个输出端与所述第二模板连接，并且所述第一模板和所述第二模板左右对称布置在所述平行气爪上，以所述第一模板和所述第二模板之间的界面为分模面将所述模腔分成形成在所述第一模板和第二模板上的两部分。

6.如权利要求5所述的螺套螺杆压合设备，其特征在于，所述螺套螺杆压合设备还包括位于所述基座与所述机架之间并与所述压头相对应的支撑装置，所述支撑装置包括固定在所述机架上的支撑座和可转动地安装在所述支撑座上的滚轮，所述滚轮与所述基座相抵，以用于支撑所述基座。

7.如权利要求6所述的螺套螺杆压合设备，其特征在于，所述基座和所述机架上开设有与压合位置对应的落料孔，所述支撑装置与所述落料孔错开设置。

8.如权利要求1、2或3所述的螺套螺杆压合设备，其特征在于，所述螺套螺杆压合设备还包括位于所述基座与所述机架之间的缓冲装置，所述缓冲装置包括设置在所述基座上的止挡件和左右对称设置在所述机架上的缓冲元件，所述基座可往复旋转180°，在所述压模处于压合位置或放料位置时，所述止挡件可与其邻近的所述缓冲元件抵接。