CN105522364A - 一种基于磁场力实现轴孔装配的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种基于磁场力实现轴孔装配的装置及利用该装置实现轴孔装配的方法，包括壳体以及套设在壳体外可旋转的旋转套筒，当装配轴与装配孔之间出现卡阻时，利用磁场力对装配轴的推动作用实现轴孔装配，避免了因仅位置控制模式下由于位置控制精度和接触力不可控性造成的装配作业失败甚至对装配工件的损坏，解决了对于装配孔壁粗糙或装配精度要求较高的工件的装配难题，且将磁场力融入到装配作业中，弥补了传统位置控制在高质量高精度装配作业中的不足，极大的提高了装配质量和工作效率。
Description
技术领域：
本发明涉及工业机器人应用领域，尤其涉及一种基于磁场力的实现轴孔装配的装置及利用该装置实现轴孔装配的方法。
背景技术：
目前在机械领域主要利用工业机器人实现轴孔装配，大部分针对的是装配孔壁光滑的情况，对于装配孔壁粗糙或装配精度要求较高的工件进行装配作业时，只能通过人工完成装配任务，工作效率低下。
公开号CN102218652B的专利公开了一种利用机器人的柔顺性实现轴孔装配的装置和方法，但其是靠位置控制来实现轴孔装配，不能够对接触力进行控制，对于装配孔壁粗糙或装配精度要求较高的工件进行装配作业时，其接触力的不可控性容易造成装配失败或者工件的损坏。
发明内容：
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于磁场力实现轴孔装配的装置，主要解决对于装配孔壁粗糙或装配精度要求较高的工件进行装配作业时，其接触力的不可控性造成装配失败或者工件损坏的难题。
本发明时通过以下技术方案实现的：
一种基于磁场力实现轴孔装配的装置，包括壳体以及套设在壳体外可旋转的旋转套筒，所述旋转套筒内侧壁上相对的两侧设有磁体，所述壳体内设有至少可与装配轴连接的末端连接件，位于所述壳体下方且与所述磁体相对的地方设有磁铁架，所述磁铁架上均布设有多对磁铁，所述末端连接件从壳体内穿过壳体的底部且贯穿磁铁架从磁铁架的底部伸出，所述磁铁架可径向来回移动，当所述旋转套筒旋转时，所述磁体会对磁铁架上的磁铁产生吸力或斥力，使磁铁架在任意径向方向来回移动并带动所述末端连接件来回调整其装配角度或位置。
如上所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，优选地，所述磁铁架上相邻的磁铁的极性相反，所述磁铁的数量为奇数对。
如上所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，优选地，所述磁铁架呈圆盘状，所述磁铁均布设于磁铁架上。
如上所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，所述磁铁架的中心设有让所述末端连接件穿过的通孔，所述末端连接件的上端固定设有直径比所述通孔的直径大的嵌入块。
如上所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，所述壳体包括上盖板和下盖板以及设于上盖板和下盖板之间的防护套筒，所述下盖板下方设有限位板，下盖板与限位板通过连接柱连接。
如上所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，所述磁铁架设于所述下盖板和限位板之间，所述磁铁架上设有与所述连接柱相配合的限位孔，当磁铁架径向来回移动时，通过所述限位孔和连接柱的配合从而限制磁铁架的活动范围。
如上所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，所述旋转套筒的外表面设有旋转驱动齿，所述旋转驱动齿与由电机驱动的齿轮相啮合。
如上所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，所述电机固设于所述上盖板一侧。
另外，本发明还提供了一种利用上述装置实现轴孔装配的方法，其特征在于：在轴孔装配过程中，当与末端连接件连接的装配轴与工件的装配孔之间出现卡阻时，旋转套筒会旋转，同时磁体会对磁铁架上的磁铁产生吸力或斥力，使磁铁架在任意径向方向来回移动，克服装配轴与装配孔间的卡阻，从而实现轴孔装配。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明上述实施例提供的基于磁场力的实现轴孔装配的装置及利用该装置实现轴孔装配的方法，当装配轴与装配孔之间出现卡阻时，利用磁场力对装配轴的推动作用实现轴孔装配，避免了因仅位置控制模式下由于位置控制精度和接触力不可控性造成的装配作业失败甚至对装配工件的损坏，解决了对于装配孔壁粗糙或装配精度要求较高的工件的装配难题，且将磁场力融入到装配作业中，弥补了传统位置控制在高质量高精度装配作业中的不足，极大的提高了装配质量和工作效率。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为本发明的爆炸分解图；
图4为本发明磁铁架的结构示意图；
图5为本发明卡阻时的状态示意图。
下面将结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。
具体实施方式：
请参看附图1、附图2和附图4，一种基于磁场力实现轴孔装配的装置，包括壳体6以及套设在壳体6外可旋转的旋转套筒7，所述旋转套筒7内侧壁上相对的两侧设有磁体8，所述壳体6内设有至少可与装配轴连接的末端连接件9，位于所述壳体6下方且与所述磁体8相对的地方设有磁铁架10，所述磁铁架10上均布设有多对磁铁11，所述末端连接件9从壳体6内穿过壳体6的底部且贯穿磁铁架10从磁铁架10的底部伸出，所述磁铁架10可径向来回移动，当所述旋转套筒7旋转时，所述磁体8会对磁铁架10上的磁铁11产生吸力或斥力，使磁铁架10在任意径向方向来回移动并带动所述末端连接件9来回调整其装配角度或位置。
本发明实施例中，与末端连接件9连接的装配轴与工件的装配孔之间出现卡阻时，因旋转套筒7会旋转，同时磁体8会对磁铁架10上的磁铁11产生吸力或斥力，使磁铁架10在任意径向方向来回移动，克服了装配轴与装配孔间的卡阻，实现了轴孔装配，弥补了传统位置控制在高质量高精度装配作业中的不足，极大的提高了工作效率，结构简单。
进一步地，请参看附图4，本实施例中，所述磁铁架10呈圆盘状，其上均布设有磁铁11，且相邻的磁铁11的极性相反，磁铁11的数量为奇数对。结构简单，因磁铁架10呈圆盘状更加有利于磁铁架10任意径向方向的来回移动，因磁铁11的数量为奇数对，更好的保证了磁体8对磁铁11任意径向方向磁场力的作用，有利于更好的实现轴孔装配。
更进一步地，请参看附图2、附图3和附图4，所述磁铁架10的中心设有让所述末端连接件9穿过的通孔12，所述末端连接件9的上端固定设有直径比所述通孔的直径大的嵌入块13。结构简单，因嵌入块13的直径比末端连接件9的直径大，在装配轴下落时能通过嵌入块13在磁铁架10上方卡住，不致于一直下落。
再进一步地，请参看附图2，所述壳体6包括上盖板14和下盖板15以及设于上盖板14和下盖板15之间的防护套筒16，所述下盖板15下方设有限位板17，下盖板15与限位板17通过连接柱18连接。结构简单，有利于壳体6和限位板17间的固定。
具体地，请参看附图2和附图4，所述磁铁架10设于所述下盖板15和限位板17之间，所述磁铁架10上设有与所述连接柱18相配合的限位孔19，当磁铁架10径向来回移动时，通过所述限位孔19和连接柱18的配合从而限制磁铁架10的活动范围。结构简单，因限位孔19的直径比连接柱18的直径大，使磁铁架10有一定的活动范围来调整末端连接件9的装配角度，同时通过限位孔19与连接柱18的配合限制磁铁架10的活动范围，不致于让磁体8和磁铁架10相互因磁场力作用粘在一起，阻碍轴孔装配。
更具体地，请参看附图1和附图3，所述旋转套筒7的外表面设有旋转驱动齿20，所述旋转驱动齿20与由电机21驱动的齿轮22相啮合，所述电机21通过定位块23固定设于所述上盖板14一侧。本实施例中，旋转套筒7通过电机21驱动来转动，结构简单，有利于更好实现轴孔装配。
另外，本发明实施例还提供了一种利用该装置实现轴孔装配的方法：在轴孔装配过程中，当与末端连接件9连接的装配轴与工件的装配孔之间出现卡阻时，旋转套筒7会旋转，同时磁体8会对磁铁架10上的磁铁11产生吸力或斥力，使磁铁架10在任意径向方向来回移动，克服装配轴与装配孔间的卡阻，从而实现轴孔装配。
为了使本发明所解决的技术问题更加清楚明白，本实施例以附图5为例，当出现图中所示卡阻时，磁铁架10会向图中箭头所示方向移动，使装配轴重新摆正，实现轴孔装配。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本发明相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于磁场力实现轴孔装配的装置，其特征在于：包括壳体以及套设在壳体外可旋转的旋转套筒，所述旋转套筒内侧壁上相对的两侧设有磁体，所述壳体内设有至少可与装配轴连接的末端连接件，位于所述壳体下方且与所述磁体相对的地方设有磁铁架，所述磁铁架上均布设有多对磁铁，所述末端连接件从壳体内穿过壳体的底部且贯穿磁铁架从磁铁架的底部伸出，所述磁铁架可径向来回移动，当所述旋转套筒旋转时，所述磁体会对磁铁架上的磁铁产生吸力或斥力，使磁铁架在任意径向方向来回移动并带动所述末端连接件来回调整其装配角度或位置。
2.根据权利要求1所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，其特征在于：所述磁铁架上相邻的磁铁的极性相反，所述磁铁的数量为奇数对。
3.根据权利要求2所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，其特征在于：所述磁铁架呈圆盘状，所述磁铁均布设于磁铁架上。
4.根据权利要求3所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，其特征在于：所述磁铁架的中心设有让所述末端连接件穿过的通孔，所述末端连接件的上端固定设有直径比所述通孔的直径大的嵌入块。
5.根据权利要求4所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，其特征在于：所述壳体包括上盖板和下盖板以及设于上盖板和下盖板之间的防护套筒，所述下盖板下方设有限位板，下盖板与限位板通过连接柱连接。
6.根据权利要求5所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，其特征在于：所述磁铁架设于所述下盖板和限位板之间，所述磁铁架上设有与所述连接柱相配合的限位孔，当磁铁架径向来回移动时，通过所述限位孔和连接柱的配合从而限制磁铁架的活动范围。
7.根据权利要求6所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，其特征在于：所述旋转套筒的外表面设有旋转驱动齿，所述旋转驱动齿与由电机驱动的齿轮相啮合。
8.根据权利要求7所述的基于磁场力实现轴孔装配的装置，其特征在于：所述电机固设于所述上盖板一侧。
9.一种利用权利要求1-8任一项所述的装置实现轴孔装配的方法,其特征在于：在轴孔装配过程中，当与末端连接件连接的装配轴与工件的装配孔之间出现卡阻时，旋转套筒会旋转，同时磁体会对磁铁架上的磁铁产生吸力或斥力，使磁铁架在任意径向方向来回移动，克服装配轴与装配孔间的卡阻，从而实现轴孔装配。
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