CN109570989B - 确定开关组件中螺栓装配位置一致性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种确定开关组件中螺栓装配位置一致性的方法，旨在提供一种装配定位准确，控制过程准确可靠的控制方法。本发明通过下述技术方案予以实现：制备一套限定开关组件活动范围的工艺装备，装配时，在与螺栓对顶同轴装配的限位销上下两端孔，采用导线方法连接电源相连的发光二极管和螺丝刀形成触感电路；通过螺丝刀快速旋进开关组件上的螺栓，当螺栓接触限位销时，触感电路形成通路，连通发光二极管，使发光二极管点亮，停止旋进螺栓；然后缓慢退出螺栓，让触感电路形成断路，发光二极管熄灭；再缓旋进螺栓接触限位销，使发光二极管点亮，停止旋进螺栓,此时螺栓的位置即为需要的装配位置高度L，以此方式确定螺栓装配位置高度L的一致性。

Description

确定开关组件中螺栓装配位置一致性的方法

技术领域

本发明涉及机械制造工艺装备中实现开关组件螺栓装配准确位置的控制方法，更具体地说，本发明涉及一种将人工手感判断开关组件螺栓装配位置转换为电路通断判断，控制发光二极管的明灭来判断并确定开关组件中螺栓装配位置一致性的方法。

背景技术

在自动控制领域，经常需要对压力(或压差)进行控制，温度(或温差)也可通过“温度-压力”敏感介质(如气体、液体等)转换为压力(压差)进行控制，在仪器仪表及传感器行业中通常设计压力(或压差)控制器/传感器、温度(或温差)控制器/传感器来实现自动控制的效果。这类控制器/传感器主要由温度/压力敏感元件，传动机构和开关组件等三大部分组成。见图2a，为一种温度控制器的典型开关组件，由螺栓6，塔簧7，开关座8，接触点9，弹簧片10，突跳弹簧11等零件组成。温度敏感元件，如波纹管内充气体感温介质等，将感受到的温度变化转化为压力及位移变化，通过传动机构(必要时可实现位移放大)传递位移(见图2a中的P)控制开关通断。以一种制冷系统的温度控制为例，其控制过程为：当温度上升，密闭波纹管内的气体感温介质压力升高，波纹管膨胀，其位移通过传动机构传递，位移P向下推动弹簧片10，当到达需要的温度点时，突跳弹簧11动作，使接触点9接通，制冷压缩机通电工作，开始降温；当温度下降后，密闭波纹管内的气体感温介质压力下降，波纹管收缩，通过传动机构传递位移，P向上，弹簧片10复位，当到达需要的温度点，突跳弹簧11动作，使开关断开，制冷压缩机断电停止工作；制冷系统吸收环境热量，温度上升，密闭波纹管内的气体感温介质压力增加，波纹管膨胀，当温度上升到一定的温度点，P向下又让开关组件接通，制冷压缩机通电工作制冷；如此循环往复，实现自动控制温度(温差)的目的。从工作过程可以看出，开关组件(见图2a)中的接触点间距(0.4±0.1)mm决定了温差的大小，需要准确控制。

在机械行业中，为保证装配精度，选择合理装配方法，用较低的零件精度，达到较高的装配精度；用最少的装配劳动量达到较高的装配精度和装配效率是装配过程的核心。螺纹连接有两大特点：一是在径向施加较小的力矩，在没有摩擦的情况下可在轴向获得约10倍的轴向力，这一特性被用于紧固；另一特点是在较大的转动角度下，可得到很小的轴向位移，以M3的单线粗牙螺纹为例，转动360°变化0.5mm,标准的细牙螺纹轴向距离更小(0.35mm)，这一特性被用于调节和控制零件的位置。在机械行业中，特别在仪器仪表及传感器行业中常采用螺栓来调节和限定某些零件的活动范围，以获得需要的功能。螺栓装配位置的准确性关系到仪器仪表及传感器的精度。如图2(a)所示的一种螺栓装配位置准确控制需求的一种仪表的开关组件中，接触点9的活动范围需要控制在(0.4±0.1)mm内。为此，需要在开关座连螺栓组件(见图2b)中控制装配尺寸L。也就是说，在生产过程中，通过在开关座连螺栓组件(见图2b)中控制螺栓6装配尺寸L，间接控制开关组件(见图2a)中的接触点间距(0.4±0.1)mm，实现温度控制器的温差控制。现行的装配工艺为：前工序将螺栓6装配到开关座的螺纹孔中，塔簧7用于消除螺纹的配合间隙，装配后需要螺栓装配位置是通过目视估计，然后用游标卡尺或深度规测量来量测控制，用边测边量边微调来确定开关座连螺栓组件中螺栓达到位置的合格度。进一步的是用数露出的螺纹扣数或用带刻线的尺子比对等方法来确定开关座连螺栓组件螺栓达到位置的合格度。上述方法的不足之处是生产效率很低，确定的尺寸一致性差。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种装配过程相对简单，装配定位准确，控制过程更准确可靠，准确控制螺栓装配位置的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种确定开关座连螺栓组件(见图2b)中螺栓装配位置(见图2b中尺寸L)一致性的方法，具有如下技术特征，制备一套图1所示的限定开关组件活动范围的工艺装备，装配时，在与螺栓6对顶同轴装配的限位销2上下两端孔，采用导线方法连接电源3相连的发光二极管4和螺丝刀5形成触感电路；通过螺丝刀5快速旋进开关组件上的螺栓6，当螺栓接触限位销2时，触感电路形成通路，连通发光二极管4，使发光二极管4点亮，停止旋进螺栓6；然后缓慢退出螺栓6，让触感电路形成断路，发光二极管4熄灭；再缓旋进螺栓6接触限位销2，使发光二极管4点亮，停止旋进螺栓,此时螺栓6的位置即为需要的装配位置，以此方式确定螺栓装配位置高度L的一致性，可达到±0.01mm。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

本发明采用在与螺栓对顶同轴装配的限位销2上下两端，利用电源3、发光二极管4和螺丝刀5由导线连接形成的触感电路，通过螺丝刀5快速旋进开关组件上的螺栓6，当螺栓6接触限位销2时，由导线连接的触感电路形成通路，发光二极管4亮，停止旋进螺栓6；然后缓慢退出螺栓6，让发光二极管4熄灭；再缓慢旋进螺栓6，使发光二极管4亮，停止旋进螺栓6，此时螺栓6的位置即为需要的装配位置高度L，将装配时装配人员的手感控制转换为电路通断控制，代替压力传感器、位置传感器构成的触感控制夹具，避免了采用压力传感器、位置传感器等复杂控制方式。可减少装配人员由于装配速度差异、对螺栓接触限位销2时的手感差异造成的螺栓6位置误差。螺栓装配位置高度L的一致性可提高一个数量级，由±0.1mm提高到±0.01mm。完全能满足开关组件(0.4±0.1)mm的要求。并可以加快装配速度、高质量高效率地准确控制螺栓的装配位置高度L，为最终产品性能调试的合格率和一致性打下了更好的基础。

本发明可以适用于成批生产或单件小批生产的装配场合。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明准确调整仪表开关组件中螺栓装配位置的实施例原理示意图。

图2(a)是一种仪表开关组件的螺栓装配位置准确控制需求示意图。

图2(b)是图(a)在前工序将螺栓6装配到开关座螺纹孔中，通过塔簧消除螺纹配合间隙，保证螺栓装配位置尺寸L的示意图。

图中：1定位座，2限位销，3电源，4发光二极管，5螺丝刀,6螺栓，7塔簧,8开关座，9接触点，10弹簧片，11突跳弹簧。

具体实施方式

参阅图1。下面结合实施例对可能，对包括定位座1和限位销2装配开关组件上的螺栓位置需要准确控制，保证(0.4±0.1)mm精度的实施例作进一步说明。以下实施例为一种包括但不限于的仪表开关组件。是某些零件或在相关零组件制作完成后，需要通过控制螺栓的装配位置，将接触点间的距离控制在(0.4±0.05)mm范围内的仪表开关组件实施例。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：制备一套图1所示的螺栓来调节限定开关组件活动范围的工艺装备，装配时，在与螺栓6对顶同轴装配的限位销2上下两端孔，采用导线连接电源3相连的发光二极管4和螺丝刀5形成触感电路；通过螺丝刀5快速旋进开关组件上的螺栓6，当螺栓接触限位销2时，触感电路形成通路，连通发光二极管4，使发光二极管4点亮，停止旋进螺栓6；然后缓慢退出螺栓6，让触感电路形成断路，发光二极管4熄灭；再缓旋进螺栓6接触限位销2，使发光二极管4点亮，停止旋进螺栓,此时螺栓6的位置即为需要的装配位置，以此方式确定的螺栓装配位置高度L一致性可达到±0.01mm。

制备一套图1所示的螺栓来调节限定开关组件活动范围的工艺装备，当不包括触感电路时，该工艺装备包括一个装配开关组件的定位座1和插入定位座1限位销孔的限位销2，开关组件固定在定位座1的下陷孔中，螺栓6通过开关组件的塔簧孔同轴顶在限位销2上，以限位销2的圆柱轴端到达定位座1端平面的高度为L，将定位座1端平面作为基准面，倒三角形▼指示处。装配时，将开关座8置于定位座1的下陷孔中，螺栓6穿过开关组件的塔簧7，旋入开关座8的螺纹孔中，当旋进螺栓6接触限位销2时，旋进螺栓6的力矩会逐渐变大，当装配人员感觉到装配力矩变大后，停止旋进螺栓6，螺栓6的位置高度L即确定下来。该方案已大幅提高了螺栓6装配位置的准确性和一致性，但由于装配人员存在触感差异，触感敏锐的人，螺栓6旋入量较小，触感迟钝的人，螺栓6旋入量较大；由于螺栓6较小的径向力矩会产品较大的轴向力，螺栓6在顶上限位销2时，可能已使开关座8脱离了定位座1的基准面▼，螺栓6的装配位置尺寸L已发生变化。因此无触感电路时，螺栓6的装配位置一致性还不够理想，通过实际检测，不能100％保证(0.4±0.1)mm的要求；同时装配人员需要集中注意力感觉力矩的变化，对装配人员的注意力要求较高，大批量生产的情况下容易疲劳。

制备一套图1所示的螺栓来调节限定开关组件活动范围的工艺装备，包含触感电路，装配时，通过螺丝刀5快速旋进开关组件上的螺栓6，当螺栓接触限位销2时，触感电路形成通路，连通发光二极管4，使发光二极管4点亮，停止旋进螺栓6；然后缓慢退出螺栓，让触感电路形成断路，发光二极管4熄灭；再缓旋进螺栓6接触限位销2，使发光二极管4点亮，停止旋进螺栓，此时螺栓的装配位置即是需要的位置高度L，通过实际检测，一致性可达到±0.01mm。

螺栓6的装配位置高度L由限位销2限定。在初始时刻，旋进螺栓6接触到限位销2时，旋进螺栓力矩逐步变大，当感到力矩变大时，触感电路导通点亮发光二极管4，停止旋进螺栓6，螺栓6位置高度L即确定下来。旋进螺栓6接触限位销2时，触感电路导通点亮发光二极管4，装配人员停止旋进螺栓，此时螺栓的位置即为需要的装配位置高度L。由于触感电路感觉的是螺栓6与限位销2之间的接触电阻，阈值小且稳定，光的传输速度快，因此能减小装配人员的触感误差，使螺栓6装配位置高度L更准确。人眼感光对注意力要求不高，在大批量生产的情况下也不易疲劳。

螺丝刀5旋进螺栓6时，螺丝刀5焊接导线的部位与螺丝刀5主体之间可相对转动，以保证不发生导线缠绕现象。

为满足批量生产效率的需要，装配时，快速旋进螺栓6，然后缓慢退出螺栓6，让发光二极管4熄灭；再缓慢旋进螺栓6，使发光二极管4亮，确定螺栓6达到位置高度为L的一致性，可提高螺栓6装配位置高度L的准确性和一致性。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例是一个典型装配示例的说明，只是用于帮助理解本发明的方法及装配关系设备；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，比如与螺栓对顶同轴装配的限位销不限于是这种器件，可以用不同相关器件代替的。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种确定开关组件中螺栓装配位置一致性的方法，具有如下技术特征，制备一套限定开关组件活动范围的工艺装备，装配时，在与螺栓(6)对顶同轴装配的限位销(2)上下两端孔，采用导线方法连接电源(3)相连的发光二极管(4)和螺丝刀(5)形成触感电路；通过螺丝刀(5)快速旋进开关组件上的螺栓(6)，当螺栓接触限位销(2)时，触感电路形成通路，连通发光二极管(4)，使发光二极管(4)点亮，停止旋进螺栓(6)；然后缓慢退出螺栓(6)，让触感电路形成断路，发光二极管(4)熄灭；再缓旋进螺栓(6)接触限位销(2)，使发光二极管(4)点亮，停止旋进螺栓,此时螺栓(6)的位置即为需要的装配位置高度L，以此方式确定螺栓装配位置高度L的一致性；

工艺装备包括一个装配开关组件的定位座(1)和插入定位座(1)限位销孔的限位销2，开关组件固定在定位座(1)的下陷孔中，螺栓(6)通过开关组件的塔簧孔同轴顶在限位销(2)上，以限位销(2)的圆柱轴端到达定位座(1)端平面的高度为L，将定位座(1)端平面作为基准面；

装配时，通过螺丝刀(5)快速旋进开关组件上的螺栓(6)，当螺栓接触限位销(2)时，触感电路形成通路，连通发光二极管(4)，使发光二极管(4)点亮，停止旋进螺栓(6)；然后缓慢退出螺栓，让触感电路形成断路，发光二极管(4)熄灭；再缓旋进螺栓(6)接触限位销(2)，使发光二极管(4)点亮，停止旋进螺栓，此时螺栓的装配位置即是需要的位置高度L。

2.如权利要求1所述的确定开关组件中螺栓装配位置一致性的方法，其特征在于：螺栓(6)的装配位置高度L由限位销(2)限定。

3.如权利要求1所述的确定开关组件中螺栓装配位置一致性的方法，其特征在于：在初始时刻，旋进螺栓(6)接触到限位销(2)时，旋进螺栓力矩逐步变大，当感到力矩变大时，触感电路导通点亮发光二极管(4)，停止旋进螺栓(6)，螺栓(6)位置高度为L即确定下来。

4.如权利要求1所述的确定开关组件中螺栓装配位置一致性的方法，其特征在于：触感电路感觉的是螺栓(6)与限位销(2)之间的接触电阻。

5.如权利要求1所述的确定开关组件中螺栓装配位置一致性的方法，其特征在于：螺丝刀(5)旋进螺栓(6)时，螺丝刀(5)焊接导线的部位与螺丝刀(5)主体之间是相对转动的。