CN107775309B - 一种齿轮轴压力装配工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种齿轮轴压力装配工装，包括压装齿轮轴至对应壳体的压力机，压力装配工装还包括对中机构，对中机构包括驱动部和夹持齿轮轴的夹持部，驱动部用于驱动夹持部导正对中齿轮轴和待压装件；压力装配工装还包括支撑机构，支撑机构包括用于支撑待压装件的支撑部，并承受压力机的压装力；待压装件支撑定位于支撑部时，夹持部夹持齿轮轴且处于压装位时，齿轮轴与待压装件同轴。该方案，对中机构的驱动部能够带动夹持部移动到压装位，位于压装位时的齿轮轴，即自动与支撑机构支撑部支撑定位的待压装件校准对中。相比于传统的压力装配时人工目视对中齿轮轴和待压装件的方式，显然能够快速准确对中、节省人力、效率得以提高。

Description

一种齿轮轴压力装配工装

技术领域

本发明涉及压力装配领域，具体涉及一种齿轮轴压力装配工装。

背景技术

压力装配工装广泛应用于工业生产中，用于将零部件以挤压、冲压或者其他压力方式进行过盈连接的一种工艺装备。

请参考图1，图1为一种通过压力装配把齿轮轴装配到待压装件中的示意图。

该压力装配工装包括压力机(机械式压力机或者油压式压力机)、工作台及其夹具。

压装前，首先在工作台上利用夹具夹持、固定待压装件2，待压装件2为组合件，具有外壳21和内轴22，二者的顶部均具有凸起，并围合形成环形压装槽2a，环形压装槽2a。然后采用手工装配的方式将齿轮轴1放置在待压装件2的上端，同时，人工目测齿轮轴1和待压装件2的相对位置，观察、调整齿轮轴1的方位，使齿轮轴1的轴线和待压装件2的轴线在同一条直线上，保证二者的对中性。然后进行下一步压装，操控压力机，将齿轮轴1的下部压入待压装件2上部对应的环形压装槽2a中。

人工目视对中齿轮轴1和待压装件2的方式，需要反复调整齿轮轴1和待压装件2的相对位置，比较费时费力，同时由于操作人员本身经验之间的差异性，往往导致齿轮轴1的轴线和待压装件2的轴线并不对中，在压装时，影响压装的装配效果，同时容易造成工装受力不均，损坏工装。

另外，由于在压装前需要在工作台上利用夹具夹持、固定待压装件2，压装完毕后，在对下一个待压装件2和齿轮轴1压力装配前，需要先解除夹具固定，拆除压装好的待压装件2和齿轮轴1，然后安装待压装的待压装件2和齿轮轴1，比较费时费力，压装效率很低。

有鉴于此，开发一种齿轮轴压力装配工装，使齿轮轴1和待压装件2能够快速、准确对中，提高压装效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是开发一种齿轮轴压力装配工装，使齿轮轴和待压装件能够快速、准确对中，提高压装效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种齿轮轴压力装配工装，包括压装齿轮轴至对应壳体的压力机，压力装配工装还包括对中机构，对中机构包括驱动部和夹持齿轮轴的夹持部，驱动部用于驱动夹持部导正对中齿轮轴和待压装件；

压力装配工装还包括支撑机构，支撑机构包括用于支撑待压装件的支撑部，并承受压力机的压装力；

待压装件支撑定位于支撑部时，夹持部夹持齿轮轴且处于压装位时，齿轮轴与待压装件同轴。

可选地，还包括支架，驱动部为滑台气缸，滑台气缸通过支架固设在压力机的一侧；滑台气缸能够带动夹持部移动至压装位。

可选地，夹持部为平行气爪组件，平行气爪组件包括一对能够分离、结合的夹爪；平行气爪组件固设于驱动部。

可选地，夹爪用于夹持的一端的结构和齿轮轴的形状相匹配。

可选地，还包括动力部，动力部能够驱动支撑部下降，以便上一工序中承载待压装件的托盘能够传递至支撑部，或驱动支撑部上升，以使托盘内的待压装件与齿轮轴压装。

可选地，支撑机构包括上限位块、下限位块，上限位块的上端设有连接板，连接板为支撑部；上限位块的下端面和下限位块的上端面斜面配合；动力部包括升降气缸，升降气缸驱动上限位块上升或下降；

还包括与下限位块连接的侧移气缸，侧移气缸带动下限位块移动至上限位块正下方，以与上升的上限位块斜面配合形成自锁；或带动下限位块与上限位块错开，以便上限位块下降。

可选地，包括两组分设于连接板两侧的上限位块、下限位块、侧移气缸，升降气缸的活塞杆连接连接板的中部。

可选地，连接板设有定位销，用于定位托盘。

该方案，对中机构的驱动部能够带动夹持部移动到压装位，位于压装位时的齿轮轴，即自动与支撑机构支撑部支撑定位的待压装件校准对中。相比于传统的压力装配时人工目视对中齿轮轴和待压装件的方式，本发明提供的齿轮轴压力装配工装显然能够快速准确对中、节省人力、效率得以提高。

作为进一步的方案，支撑机构包括驱动支撑部升降的动力部，支撑部既能够下降，以便定位、支撑其所承载的上一工序传递过来的承载待压装件的托盘；又能够上升，以使托盘内的待压装件与齿轮轴压装。相比于传统的压力装配工装压装前安装压装后拆卸，显然进一步提高了压装的效率，解决了自动装配线上托盘传递的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种通过压力装配把齿轮轴装配到待压装件中的示意图；

图2为本发明提供的压力装配工装一种具体实施方式的示意图；

图3为图2中支撑机构的示意图。

图1中附图标记说明如下：

1齿轮轴；2待压装件；20环形压装槽；21压装孔；10凸台；

图2-3中附图标记说明如下：

1齿轮轴；2待压装件；3压力机；4平行气爪组件；5托盘；6抗力顶升机构；7定位销；8连接板；91第一上限位块；92第二上限位块；101第一下限位块；102第二下限位块；111第一侧移气缸；112第二侧移气缸；12底板；13升降气缸；14支架；15滑台气缸。

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，下面结合附图和具体实施例对本发明提供的齿轮轴压力装配工装作进一步的详细说明。需要说明的是，本发明提供的压力机可参照现有技术理解，本领域普通技术人员基于现有技术能够实现，下述实施例主要对压力装配工装的对中机构和支撑机构加以详述。

请参考图2，图3，其中，图2为本发明提供的压力装配工装一种具体实施方式的示意图，图3为图2中支撑机构的结构示意图。

本实施例中的齿轮轴压力装配工装，包括压力机3、对中机构、支撑机构。对中机构包括驱动部和夹持齿轮轴1的夹持部，驱动部用于驱动夹持部导正对中齿轮轴1和待压装件2，待压装件2结构不限于图中所示的具体结构，可以是其他需要压装齿轮轴1的工件。支撑机构包括用于支撑待压装件2的支撑部，并承受压力机3的压装力。

本发明实施例中，齿轮轴1的下端部通过压力机3装配压入待压装件2上部对应的压装孔中，压装后的部件用在汽车座椅的高调器上，来调节汽车座椅的高度。压力机3是采购自TOX的专机，当然，压力机3不局限于TOX专机，还可以为其他品牌的压力机3，只要能够保证足够的压装力使齿轮轴1的下部压入待压装件2上部对应的压装孔和凸台中即可，对此，本实施例并不做限定。

如图3所示，本发明实施例中的支撑机构具体是抗力顶升机构6，抗力顶升机构6包括底板12和两组分设于连接板8两侧的上限位块、下限位块、侧移气缸，即图3所示的第一上限位块91、第二上限位块92、第一下限位块101、第二下限位块102、第一侧移气缸111、第二侧移气缸112。两组侧移气缸安装于底板12，上限位块上端设置连接板8，连接板8作为支撑结构的支撑部，用于支撑待压装件2。

另外，抗力顶升机构6还包括驱动连接板8升降的动力部，动力部具体为图中所示的升降气缸13。在本发明的实施例中，升降气缸13底部固设于底板12的上表面，升降气缸13的活塞杆端部和连接板8的下端面固定连接。

第一上限位块91和第二上限位块92分别竖直固设于连接板8的下端面两端；第一侧移气缸111和第二侧移气缸112分别固设于升降气缸13两侧的底板12上表面；第一下限位块101、第二下限位块102分别和第一侧移气缸111、第二侧移气缸112的活塞杆固定连接；底板12可固定在压力机3基座(图中未示出)上。

升降气缸13用于推动连接板8和固设于连接板8两端的第一上限位块91和第二上限位块92上升或下降。当连接板8下降时，上一工序中承载待压装件2的托盘5能够传递至连接板8，连接板8上支撑有待压装件2后，则可驱动连接板8上升，以使托盘5内的待压装件2与齿轮轴1压装。具体是，连接板8上设有定位销7，上一工序中承载壳体2的托盘5传递至该工位时，定位销7与托盘5的定位孔相匹配，则连接板8的定位销7插入托盘5的定位孔中，对托盘5进行定位。

抗力顶升机构6中的第一侧移气缸111和第二侧移气缸112用于分别带动第一下限位块101和第二下限位块102移动至上升的第一上限位块91、第二上限位块92的正下方，上升的第一上限位块91、第二上限位块92的下端面分别和第一下限位块101和第二下限位块102的上端面配合形成自锁。或用于带动第一下限位块101和第二下限位块102分别与第一上限位块91、第二上限位块92错开，以便第一上限位块91、第二上限位块92下降。

需要说明的是，上述实施例中的带动连接板8升降的动力装置不限于气缸，也可以采用其它结构，例如采用丝杠螺母、齿轮齿条、电机驱动等方式。

上述方案中，第一上限位块91、第二上限位块92的下端面分别和第一下限位块101、第二下限位块102的上端面是斜面配合，斜面的夹角保证二者接合后构成了自锁结构。当压装时，抗力顶升机构6承受来自压力机3数吨重的装配压力时，第一上限位块91、第二上限位块92的下端面和第一下限位块101、第二下限位块102的上端面结合构成的自锁结构能够保证两端面不会发生相对滑动，从而保证抗力顶升机构6能够承受数吨重的压装力。可以理解的是，本实施例中所指的数吨重，是为了描述抗力顶升机构6在压装时能够承受压力机3的压装力，因此，对抗力顶升机构6能够承受压装力的大小并不做限定，可以根据压装设计的要求来调整抗力顶升机构6各部件的尺寸和材料材质，以满足不同压装时的需要。

需要说明的是，本实施例中的支撑机构包括两组分设于连接板8两侧的上限位块(第一上限位块91、第二上限位块92)、下限位块(第一下限位块101，第二下限位块102)、侧移气缸(第一侧移气缸111、第二侧移气缸112)，既能保证承载的需要，受力也较为均匀。可以理解的是，也可以设置成一组、三组、四组等，对此并不做要求，只要保证上限位块、下限位块、侧移气缸沿连接板8的轴线圆周均匀分布，保证连接板8在压装时受力均匀即可。

优选地，升降气缸13的活塞杆端部和连接板8的下端面中部固定连接，这样能保证升降气缸13的活塞杆在推动连接板8上升或下降时，连接板8的受力均匀性，从而提高抗力顶升机构6的稳定性。

另外，升降气缸13底部和底板12的上表面的固定连接方式可以为焊接。同样，升降气缸13的活塞杆端部和连接板8、上限位块和连接板8、侧移气缸和底板12均可以采用焊接固定。此种连接方式简单易行，并且比较坚固。当然，也可以选择其它连接方式，比如，铆接、销接等。

如图1所示，在本发明的实施例中，对中机构是平行气爪导正机构，驱动部为滑台气缸15，夹持齿轮轴1的夹持部为平行气爪组件4，平行气爪组件4包括一对能够分离、结合的夹爪。平行气爪组件4固设在滑台气缸15上，滑台气缸15通过支架14设在压力机3的一侧。滑台气缸15能够带动平行气爪组件4移动到压装位(具体可以是沿垂直于图2纸面方向移动，例如将齿轮轴1从上一工序夹持并移动到压装位)，此时，平行气爪组件4夹持齿轮轴1，和固设于托盘5的待压装件2进行对中。

在本发明的实施例中，待压装件2支撑定位于连接板8、平行气爪组件4夹持齿轮轴1且处于压装位时，齿轮轴1与待压装件2恰好同轴。可以理解，通过对驱动部的设定，可以确定夹持部的压装位，以上述的滑台气缸15为例，可设定滑台气缸15的预设行程，到达预设行程时，平行气抓组件4即处于压装位，此时其夹持的齿轮轴1的轴线固定。

上述描述抗力顶升机构6的连接板8对承载待压装件2的托盘5定位，则定位后的托盘5中的待压装件2的轴线也固定。

则对中，只要保证处于压装位的齿轮轴1轴线，和定位于支撑机构的待压装件2的轴线同轴即可。在机构设计和使用初期，只需确定上述的压装位即可。在后续的压装作业中，只要驱动部驱动夹持部到达压装位，就能保证齿轮轴1和待压装件2同轴。当齿轮轴1、待压装件2型号发生变化，轴线可能调整时，也可以通过调整压装位的位置，继续实现同轴对中。

具体方案中，平行气爪组件4与滑台气缸15的固定连接方式是可拆卸连接，可便于更换不同结构的气爪组件，以适应不同结构的齿轮轴的夹持要求，实现多品种工件的快速切换、夹装。

优选地，平行气爪组件4用于夹持齿轮轴1的夹爪端部开有凹槽，凹槽和齿轮轴1的齿相匹配，则可保证平行气爪组件4能够牢牢的夹持住齿轮轴1。当然了，根据不同的齿轮轴结构，可以设计不同的夹爪，对此，并不做限定。

在本发明的实施例中，具体的压装过程为：

上一工序传递过来的承载待压装件2的托盘5传递至连接板8，托盘5通过其上的定位孔和连接板8上的定位销7互相配合，定位托盘5的位置；

然后，抗力顶升机构6的升降气缸13启动，升降气缸13的活塞杆向上移动一段距离，同时顶起连接板8、托盘5、第一上限位块91和第二上限位块92，此时，待压装件2通过托盘5支撑定位于连接板8；

然后，第一侧移气缸111和第二侧移气缸112启动，第一侧移气缸111和第二侧移气缸112的活塞杆分别推动与之相连的第一下限位块101、第二下限位块102朝向与第一上限位块91、第二上限位块92相接合的方向移动，直到下限位块位于对应上限位块的正下方，构成斜面自锁结构；

随之，滑台气缸15启动，带动平行气爪组件4夹持齿轮轴1并移动至设定的压装位，导正、对中齿轮轴1和待压装件2；

然后，启动压力机3，压力机3压头下压齿轮轴1，使齿轮轴1和待压装件2过盈配合在一起，齿轮轴1的下部压入待压装件2上部对应的环形压装槽(与背景技术相同，环形压装槽也是成型于待压装件的顶部端面)中。

压装完毕后，按照相反的顺序，退出压装工序，进行下一个压装动作。首先压力机3压头上移至原位；随之，改变滑台气缸15的进气方向，改为与压装时进气方向相反的方向(图2中滑台气缸15是沿垂直于纸面方向进行正向或反向移动，以进入压装位或离开压装位)，滑台气缸15带动平行气爪组件4解除对齿轮轴1的夹持，并恢复到初始位置；然后，改变第一侧移气缸111和第二侧移气缸112的进气方向，改为与压装时进气相反的方向，第一侧移气缸111和第二侧移气缸112分别带动第一下限位块101和第二下限位块102与第一上限位块91和第二上限位块92错开；下一步，升降气缸13带动连接板8、托盘5、第一上限位块91和第二上限位块92下移到初始位置，此时，托盘5上的定位孔和连接板8上的定位销7互相分离；最后，载有压装完毕的齿轮轴1和待压装件2的托盘5通过自动装配线进入下一道工序。

本发明的实施例中的平行气爪导正机构的滑台气缸15能够带动平行气爪组件4移动到压装位，平行气爪组件4夹持齿轮轴1和待压装件2进行对中，自动校准对中齿轮轴1和待压装件2的相对位置，相比于传统的压力装配时人工目视对中的方式，显然，本发明提供的技术方案能够快速准确对中、节省人力、效率得以提高。

本发明的实施例中的抗力顶升机构6的升降气缸13既能够驱动连接板8下降，以便定位、支撑其所承载的上一工序传递过来的托盘5，又能够上升，以使托盘5内的待压装件2与齿轮轴1压装；并且，上限位块和下限位块构成的自锁机构保证抗力顶升机构6能够承受来自压力机3压装时数吨重的压力，相比于传统的压力装配工装压装前安装压装后拆卸，本发明提供的技术方案显然进一步提高了压装的效率，解决了自动装配线上托盘5传递的问题。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种齿轮轴压力装配工装，包括压装所述齿轮轴(1)至对应待压装件(2)的压力机，其特征在于，所述压力装配工装还包括对中机构，所述对中机构包括驱动部和夹持所述齿轮轴(1)的夹持部，所述驱动部用于驱动所述夹持部导正对中所述齿轮轴(1)和所述待压装件(2)；

所述压力装配工装还包括支撑机构，所述支撑机构包括用于支撑所述待压装件(2)的支撑部，并承受所述压力机(3)的压装力；

所述待压装件(2)支撑定位于所述支撑部、所述夹持部夹持所述齿轮轴(1)且处于压装位时，所述齿轮轴(1)与所述待压装件(2)同轴；

所述支撑机构包括上限位块(91、92)、下限位块(101、102)，所述上限位块(91、92)的上端设有连接板(8)，所述连接板(8)为所述支撑部；所述上限位块(91、92)的下端面和所述下限位块(101、102)的上端面斜面配合；所述动力部包括升降气缸(13)，所述升降气缸(13)驱动所述上限位块(91、92)上升或下降；

还包括与所述下限位块(101、102)连接的侧移气缸(111、112)，所述侧移气缸(111、112)带动所述下限位块(101、102)移动至所述上限位块(91、92)正下方，以与上升的所述上限位块(91、92)斜面配合形成自锁；或带动所述下限位块(101、102)与所述上限位块(91、92)错开，以便所述上限位块(91、92)下降。

2.按照权利要求1所述的齿轮轴压力装配工装，其特征在于，还包括支架(14)，所述驱动部为滑台气缸(15)，所述滑台气缸(15)通过所述支架(14)固设在所述压力机(3)的一侧；所述滑台气缸(15)能够带动所述夹持部移动至所述压装位。

3.按照权利要求1所述的齿轮轴压力装配工装，其特征在于，所述夹持部为平行气爪组件(4)，所述平行气爪组件(4)包括一对能够分离、结合的夹爪；所述平行气爪组件(4)固设于所述驱动部。

4.按照权利要求3所述的齿轮轴压力装配工装，其特征在于，所述夹爪用于夹持的一端的结构和所述齿轮轴(1)的形状相匹配。

5.按照权利要求1-4任一项所述的齿轮轴压力装配工装，其特征在于，还包括动力部，所述动力部能够驱动所述支撑部下降，以便上一工序中承载所述待压装件(2)的托盘(5)能够传递至所述支撑部，或驱动所述支撑部上升，以使所述托盘(5)内的所述待压装件(2)与所述齿轮轴(1)压装。

6.按照权利要求5所述的齿轮轴压力装配工装，其特征在于，包括两组分设于所述连接板(8)两侧的所述上限位块(91、92)、所述下限位块(101、102)、所述侧移气缸(111、112)，所述升降气缸(13)的活塞杆连接所述连接板(8)的中部。

7.按照权利要求5所述的齿轮轴压力装配工装，其特征在于，所述连接板(8)设有定位销(7)，用于定位所述托盘(5)。