CN110802394A - 一种轴类部件的对中装配方法及系统 - Google Patents
一种轴类部件的对中装配方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供了一种轴类部件的对中装配方法及系统,该方法包括:通过第一装配体容置并固定第一轴类部件和第二轴类部件;在显微镜观察区域内设置第一装配体,使第一轴类部件的轴与显微镜观察面垂直,确定第一轴类部件的轴的投影为第一轴心点,以及,使第二轴类部件的轴与显微镜观察面垂直,确定第二轴类部件的轴的投影为第二轴心点;通过第二装配体容置并固定第一轴类部件和第二轴类部件,且使第二轴类部件设置于第一轴类部件之上;根据第一轴心点和第二轴心点,确定目标轴类部件和目标垫片;将目标垫片设置于第二装配体与目标轴类部件之间,并旋转目标轴类部件,以使第一轴心点与第二轴心点对准。本发明实施例提高了轴类部件的对中装配质量。
Description
技术领域
本发明实施例涉及零部件产品装配领域,尤其涉及一种轴类部件的对中装配方法及系统。
背景技术
装配模具广为人知,并且被广泛应用于制造加工行业。在冲压、铆接、焊接和凝固等制造加工过程中,由于装配模具能够保持被加工零件的正确位置关系,因此,被认为是制造加工行业中必不可少的部件。此外,由于也是计算加工成本的重要部件,因此,也是需要后勤部门考虑的重要部件。轴类部件,如电真空器件的高频组件、电子枪和收集极等,存在对中装配的要求,即要求不得出现剪刀差和角度差。
现有技术中,通常采用由慢走丝或球头铣刀加工制作的V型卡爪座一体模具实现对轴类部件的对中装配,即将轴类部件固定在V型槽上,以实现对中装配。然而,发现现有技术中至少存在如下问题:虽然V型卡爪座一体模具与轴类部件的配合面(即各个V型槽面)的整体平面度优于0.04mm,但由于轴类部件的细长悬臂结构,往往在对接处存在超过0.1mm的剪刀差,上述严重影响了装配质量。
发明内容
本发明实施例提供了一种轴类部件的对中装配方法及系统,以提高轴类部件的对中装配质量。
第一方面,本发明实施例提供了一种轴类部件的对中装配方法,该方法包括:
通过第一装配体容置并固定第一轴类部件和第二轴类部件;
在显微镜观察区域内设置所述第一装配体,使所述第一轴类部件的轴与显微镜观察面垂直,确定所述第一轴类部件的轴在所述显微观察面的投影为第一轴心点,以及,使所述第二轴类部件的轴与所述显微镜观察面垂直,确定所述第二轴类部件的轴在所述显微镜观察面的投影为第二轴心点;
通过第二装配体容置并固定所述第一轴类部件和所述第二轴类部件,且使所述第二轴类部件设置于所述第一轴类部件之上;
根据所述第一轴心点和所述第二轴心点,确定目标轴类部件和目标垫片,所述目标轴类部件为所述第一轴类部件或所述第二轴类部件;
将所述目标垫片设置于所述第二装配体与所述目标轴类部件之间,并旋转所述目标轴类部件,以使所述第一轴心点与所述第二轴心点对准。
进一步的,所述根据所述第一轴心点和所述第二轴心点,确定目标轴类部件和目标垫片,包括:
获取所述第一轴心点的第一坐标和所述第二轴心点的第二坐标,所述第一坐标包括第一横坐标和第一纵坐标,所述第二坐标包括第二横坐标和第二纵坐标;
根据所述第一纵坐标和第二纵坐标,确定目标轴类部件;
根据所述第一坐标和所述第二坐标,确定圆心距,并根据所述圆心距,确定目标垫片。
进一步的,所述将所述目标垫片设置于所述第二装配体与所述第二轴类部件之间,并旋转所述目标轴类部件,以使所述第一轴心点与所述第二轴心点对准,包括:
根据所述第一坐标和所述第二坐标,确定旋转角度和旋转方向,所述旋转角度为目标比值的反三角函数值,所述目标比值为第一绝对值与第二绝对值的比值,所述第一绝对值为所述第一横坐标和所述第二横坐标和值的绝对值,所述第二绝对值为所述第一纵坐标与所述第二纵坐标查找的绝对值,所述反三角函数值包括反正切函数值或反余切函数值;
将所述目标轴类部件沿所述旋转方向旋转所述旋转角度,以使所述第一轴心点与所述第二轴心点对准。
进一步的,所述根据所述第一坐标和所述第二坐标,确定旋转方向,包括:
如果目标和值与目标差值的乘积结果为非负值,且,所述目标差值不为零,则确定所述旋转方向为沿逆时针方向;
如果所述目标和值与所述目标差值的乘积结果为负值,则确定所述旋转方向为沿顺时针方向;
如果所述目标差值为零,则根据所述目标和值,确定旋转方向;
其中,所述目标和值为所述第一横坐标与所述第二横坐标的和值,所述目标差值为所述第一纵坐标与所述第二纵坐标的差值,所述旋转方向为俯视所述目标轴类部件时设定的方向。
进一步的,所述如果所述目标差值为零,则根据所述目标和值,确定旋转方向,包括:
如果所述目标差值为零,且,所述目标和值大于零,则确定所述旋转方向为沿顺时针方向;
如果所述目标差值为零,且,所述目标和值小于零,则确定所述旋转方向为沿逆时针方向
进一步的,所述根据所述第一纵坐标和所述第二纵坐标,确定目标轴类部件,所述目标轴类部件为所述第一轴类部件或所述第二轴类部件,包括:
如果所述第一纵坐标小于等于所述第二纵坐标,则将所述第一轴类部件作为目标轴类部件;
如果所述第一纵坐标大于所述第二纵坐标,则将所述第二轴类部件作为目标轴类部件。
进一步的,所述获取所述第一轴心点的第一坐标和所述第二轴心点的第二坐标,包括:
以第一装配体的横截面的对称轴为纵轴,以对称轴上的预设点为原点,建立平面直角坐标系;
根据所述平面直角坐标系,确定所述第一轴心点的第一坐标和所述第二轴心点的第二坐标。
第二方面,本发明实施例提供了一种轴类部件的对中系统,该系统包括:第一装配体、第二装配体和垫片,所述垫片的个数为至少一个;
所述第一装配体包括:
至少部分容置第一轴类部件和第二轴类部件的第一V型槽,所述第一V型槽延伸方向配置为与容置于其中的所述第一轴类部件和所述第二轴类部件的轴一致;
将所述第一轴类部件和所述第二轴类部件固定于所述第一V型槽的第一锁定装置;
所述第二装配体包括:
至少部分容置所述第一轴类部件和所述第二轴类部件的第二V型槽,所述第二V型槽延伸方向配置为与容置于其中的所述第一轴类部件和所述第二轴类部件的轴一致;
将所述第一轴类部件和所述第二轴类部件固定于所述第二V型槽的第二锁定装置;
所述垫片,配置为设置于所述第二V型槽与目标轴类部件之间,用于填充所述第二V型槽和所述目标轴类部件之间的间隙,所述目标轴类部件为所述第一轴类部件或所述第二轴类部件。
进一步的,该系统还包括显微镜;
所述显微镜,用于在所述显微镜的显微镜观察区域内设置所述第一装配体,使所述第一轴类部件的轴与所述显微镜观察面垂直,确定所述第一轴类部件的轴在所述显微观察面的投影为第一轴心点,以及,使所述第二轴类部件的轴与所述显微镜观察面垂直,确定所述第二轴类部件的轴在所述显微观察面的投影为第二轴心点。
进一步的,所述第一锁定装置包括第一卡块、第一卡箍和第一螺钉,所述第二锁定装置包括第二卡块、第二卡箍和第二螺钉。
本发明实施例通过设置目标垫片消除了由圆心距导致的同轴度偏差,通过旋转将目标轴类部件,也消除了同轴度偏差,进而提高了轴类部件的对中装配质量。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种轴类部件的对中装配方法的流程图;
图2是本发明实施例中的一种平面直角坐标系的示意图;
图3是本发明实施例中的一种轴类部件的对中装配系统的部分结构示意图;
图4是本发明实施例中的一种轴类部件的对中装配系统的另一部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定,实施例中记载的各个特征可进行组合,形成多个可选方案。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种轴类部件的对中装配方法的流程图,本实施例可适用于提高轴类部件的对中装配质量的情况,该方法可以由轴类部件的对中装配装置来执行。如图1所示,该方法具体包括如下步骤:
步骤110、通过第一装配体容置并固定第一轴类部件和第二轴类部件。
步骤120、在显微镜观察区域内设置第一装配体,使第一轴类部件的轴与显微镜观察面垂直,确定第一轴类部件的轴在显微镜观察面的投影为第一轴心点,以及,使第二轴类部件的轴与显微镜观察面垂直,确定第二轴类部件的轴在显微镜观察面的投影为第二轴心点。
在本发明的实施例中,为了实现对待对中装配的第一轴类部件和第二轴类部件的对中装配,可预先确定第一轴类部件的第一轴心点,以及,第二轴类部件的第二轴心点。可通过如下方式确定:在第一装配体中容置并固定第一轴类部件和第二轴类部件,即可将第一轴类部件和第二轴类部件设置于第一装配体中,并在显微镜的显微观察区域内设置该第一装配体,设置第一装配体时,为了确定第一轴类部件的第一轴心点,可使第一轴类部件的轴与显微镜的显微镜观察面垂直,确定第一轴类部件的轴在显微镜观察面的投影,并将第一轴类部件的轴在显微镜观察面的投影作为第一轴心点。同样的,为了确定第二轴类部件的第二轴心点,可使第一轴类部件的轴与显微镜的显微镜观察面垂直,确定第二轴类部件的轴在显微镜观察面的投影,并将第二轴类部件的轴在显微镜观察面的投影作为第二轴心点。此外,在确定第一轴类部件的第一轴心点,以及,第二轴类部件的第二轴心点时,可同时确定第一轴心点的第一坐标,以及,第二轴心点的第二坐标。
步骤130、通过第二装配体容置并固定第一轴类部件和第二轴类部件,且使第二轴类部件设置于第一轴类部件之上。
在本发明的实施例中,在确定第一轴类部件的第一轴心点,以及,第二轴类部件的第二轴心点后,为了实现第一轴类部件和第二轴类部件的对中。可通过第二装配体容置并固定第一轴类部件和第二轴类部件,即将第一轴类部件和第二轴类部件设置于第二装配体中,并且,设置第二轴类部件位于第一轴类部件之上。第一轴类部件的放置方向可与测量方向一致,以保持竖直向上安装。上述所述的可将第二轴类部件设置在第一轴类部件上理解为将第二轴类部件倒扣在第一轴类部件上。上述所述的测量方向可理解为测量位置的上下朝向。
在将第二轴类部件放置在第一轴类部件上,第一轴类部件的放置方向与测量方向一致,通过固定件将第一轴类部件和第二轴类部件固定在第一滑槽上,后续可根据上文所述的轴类部件的对中装配方法实现第一轴类部件和第二轴类部件的对中装配。并可在第二装配体中,调整第一轴类部件或第二轴类部件的位置,以实现第一轴类部件和第二轴类部件的对中装配。
步骤140、根据第一轴心点和第二轴心点,确定目标轴类部件和目标垫片,目标轴类部件为第一轴类部件或第二轴类部件。
在本发明的实施例中,在确定第一轴类部件的第一轴心点,以及,第二轴类部件的第二轴心点后,可根据第一轴心点和第二轴心点,确定目标轴类部件和目标垫片,其中,目标轴类部件为第一轴类部件或第二轴类部件。上述可获取第一轴心点的第一坐标和第二轴心点的第二坐标,第一坐标可包括第一横坐标和第一纵坐标,第二坐标可包括第二横坐标和第二纵坐标。可根据第一坐标和第二坐标,确定目标轴类部件,即可根据第一纵坐标和第二纵坐标,从第一轴类部件和第二轴类部件中确定目标轴类部件,相应的,目标轴类部件可为第一轴类部件和第二轴类部件。可根据第一纵坐标和第二纵坐标,确定目标垫片。目标垫片可用于填充目标轴类部件与第二装配体之间的间隙。
步骤150、将目标垫片设置于第二装配体与目标轴类部件之间,并旋转目标轴类部件,以使第一轴心点和第二轴心点对准。
在本发明的实施例中,在确定目标垫片和目标轴类部件之后,可将目标垫片设置于第二装配体与目标轴类部件之间。相应的,第二装配体中容置第一轴类部件、第二轴类部件和目标垫片,第一轴类部件为目标轴类部件或第二轴类部件为目标轴类部件。可在第二装配体中旋转目标轴类部件,以使第一轴类部件的第一轴心点和第二轴类部件的第二轴心点对准。可以理解到,当第一轴类部件的第一轴心点和第二轴类部件的第二轴心点对准时,第一轴类部件和第二轴类部件便实现了第一轴类部件和第二轴类部件的对中装配。
需要说明的是,上述所述的使第一轴心点与第二轴心点对准,可作如下理解:由于目标轴类部件为第一轴类部件或第二轴类部件,因此,将目标轴类部件沿旋转方向旋转旋转角度,便可实现将第一轴心点与第二轴心点对准。其中,旋转方向可为俯视目标轴类部件时设定的方向,如设定俯视目标轴类部件时的顺时针即为顺时针方向,逆时针即为逆时针方向。如果目标轴类部件为第一轴类部件,则将第一轴类部件沿旋转方向旋转旋转角度,便可通过调整第一轴类部件的位置,使得第一轴心点与第二轴心点对准。同样的,如果目标轴类部件为第二轴类部件,则将第二轴类部件沿旋转方向旋转旋转角度,便可通过调整第二轴类部件的位置,使得第一轴心点与第二轴心点对准。
本实施例的技术方案,通过设置目标垫片消除了由圆心距导致的同轴度偏差,通过旋转将目标轴类部件,也消除了同轴度偏差,进而提高了轴类部件的对中装配质量。
可选的,在上述技术方案的基础上,根据第一轴心点和第二轴心点,确定目标轴类部件和目标垫片,具体可以包括:获取第一轴心点的第一坐标和第二轴心点的第二坐标,第一坐标包括第一横坐标和第一纵坐标,第二坐标包括第二横坐标和第二纵坐标。根据第一纵坐标和第二纵坐标,确定目标轴类部件。根据第一坐标和第二坐标,确定圆心距,并根据圆心距,确定目标垫片。
在本发明的实施例中,为了实现对待对中装配的第一轴类部件和第二轴类部件的对中装配,可获取第一轴心点的第一坐标,以及,第二轴心点的第二坐标。第一坐标可表示第一轴类部件的底部圆心坐标。第一坐标可包括第一横坐标和第一纵坐标。第二坐标可表示第二轴类部件的底部圆心坐标。第二坐标可包括第二横坐标和第二纵坐标。需要说明的是,第一轴心点的第一坐标和第二轴心点的第二坐标为在同一平面直角坐标系下的圆心坐标。
第i一轴心点的第i坐标可表示为(xi,yi),i∈{1,2}。xi可表示第i轴心点的第i横坐标;yi可表示第i轴心点的第i纵坐标。基于此,第一轴心点的第一坐标可表示为(x1,y1),其中,x1可表示第一轴心点的第一横坐标;y1可表示第一轴心点的第一纵坐标。第二轴心点的第二坐标可表示为(x2,y2),其中,x2可表示第二轴心点的第二横坐标;y2可表示第二轴心点的第二纵坐标。
在得到第一轴心点的第一坐标,以及,第二轴心点的第二坐标后,可根据第一坐标和第二坐标,确定圆心距。其中,圆心距可表示第一横坐标与第二横坐标的和值的平方,与,第一纵坐标与第二纵坐标的差值的平方和值的均方根。可以理解到,如果第一纵坐标与第二纵坐标相等,则圆心距即为第一横坐标与第二横坐标的和值的绝对值。
根据上文所述,第一轴心点的第一坐标可用(x1,y1)表示,其中,x1可表示第一轴心点的第一横坐标;y1可表示第一轴心点的第一纵坐标。第二轴心点的第二坐标可用(x2,y2)表示,其中,x2可表示第二轴心点的第二横坐标;y2可表示第二轴心点的第二纵坐标。基于此,圆心距可表示为其中,l可表示第一轴心点与第二轴心点的圆心距。
在确定圆心距后,可根据圆心距,确定目标垫片,目标垫片可用于填充目标轴类部件与第二装配体之间的间隙。根据圆心距,确定目标垫片,可作如下理解:为了实现目标轴类部件的移动距离为圆心距,理论上可将圆心距除以作为目标垫片的厚度,即目标垫片的厚度可为如果存在厚度与圆心距除以相等的垫片,则可将该垫片作为目标垫片,此时,目标垫片的厚度等于圆心距除以如果不存在与圆心距除以相等的垫片,则可从垫片中选择厚度与圆心距除以的差值小于等于差值阈值的垫片作为目标垫片,此时,可认为目标垫片的厚度接近于圆心距除以
需要说明的是,垫片的厚度可由两个轴类部件的底部半径之差确定,如垫片的厚度可等于两个轴类部件的底部半径之差,上述不同两个轴类部件,将得到不同的底部半径之差,相应的,可设置不同的垫片厚度。垫片的厚度可根据实际情况进行设定,在此不作具体限定。示例性的,如垫片的厚度可包括0.01-0.1mm,间隔0.01mm,即垫片的厚度可包括0.01mm、0.02mm、0.03mm、0.04mm、0.05mm、0.06mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm和0.1mm。此外,垫片的形状只需满足能够放入目标轴类部件与第二装配体之间的间隙即可,具体形状可根据实际情况进行设定,在此不作具体限定。示例性的,垫片的形状可为圆形。
上述可通过采用不同厚度的目标垫片,可实现对不同底部直径的轴类部件的同轴装配。
可选的,在上述技术方案的基础上,将目标垫片设置于第一装配体与目标轴类部件之间,并旋转目标轴类部件,以使第一轴心点与第二轴心点对准,具体可以包括:根据第一坐标和第二坐标,确定旋转角度和旋转方向,旋转角度为目标比值的反三角函数值,目标比值为第一绝对值与第二绝对值的比值,第一绝对值为第一横坐标和第二横坐标和值的绝对值,第二绝对值为第一纵坐标与第二纵坐标差值的绝对值,反三角函数值包括反正切函数值或反余切函数值。将目标轴类部件沿旋转方向旋转旋转角度,以使第一轴心点与第二轴心点对准。
在本发明的实施例中,在得到第一轴心点的第一坐标,以及,第二轴心点的第二坐标后,可根据第一坐标和第二坐标,确定旋转角度和旋转方向。其中,旋转角度可为目标比值的反三角函数值,目标比值可为第一绝对值和第二绝对值的比值,第一绝对值可为第一横坐标与第二横坐标的和值的绝对值,第二绝对值可为第一纵坐标与第二纵坐标的差值的绝对值。反三角函数值可为反正切函数值或反余切函数值。旋转方向可包括沿顺时针方向和沿逆时针方向。
根据上文所述,旋转角度可表示为α=arctand1/d2或d1=|x1+x2|,d2=|y1-y2|。即α=arctan|x1+x2|/|y1-y2|或其中,α可表示第一轴类部件与第二轴类部件的旋转角度,d1可表示第一绝对值,d2可表示第二绝对值。
根据第一坐标和第二坐标,确定旋转方向,可作如下理解:可计算第一横坐标与第二横坐标的和值,得到目标和值,以及,计算第一纵坐标与第二纵坐标的差值,得到目标差值。在得到目标和值和目标差值后,可根据目标和值与目标差值的乘积结果,确定旋转方向,乘积结果可包括乘积结果为正值、负值和零,其中,乘积结果为零可为目标差值为零,即第一纵坐标等于第二纵坐标。或者,乘积结果为零可为目标和值为零。基于此,如果目标和值与目标差值的乘积结果为非负值,且,目标差值不为零,则可确定旋转方向为沿逆时针方向。如果目标和值与目标差值的乘积结果为负值,则可确定旋转方向为沿顺时针方向。如果目标差值为零,即第一纵坐标等于第二纵坐标,则可根据目标和值确定旋转方向,更为具体的:如果目标差值为零,且,目标和值大于零,则可确定旋转方向为沿顺时针方向。如果目标差值为零,且,目标和值小于零,则可确定旋转方向为沿逆时针方向。需要说明的是,上述所述的旋转方向为沿顺时针方向和旋转方向为沿逆时针方向,均是在俯视目标轴类部件时确定的方向。即俯视目标轴类部件时,顺时针方向即为上述所述的旋转方向为沿顺时针,逆时针方向即为上述所述的旋转方向为沿逆时针。可以理解到,还可根据实际情况设定旋转方向,在此不作具体限定。
在确定旋转角度和旋转方向后,可将目标轴类部件沿旋转方向旋转旋转角度,以使第一轴心点与第二轴心点对准,具体的:如果目标和值与目标差值的乘积结果为非负值,且,目标差值不为零,则可将目标轴类部件沿逆时针方向旋转旋转角度,以使第一轴心点与第二轴心点对准。如果目标和值与目标差值的乘积结果为负值,则可将目标轴类部件沿顺时针方向旋转旋转角度,以使第一轴心点与第二轴心点对准。如果目标差值为零,且,目标和值大于零,则可将目标轴类部件沿顺时针方向旋转旋转角度,以使第一轴心点与第二轴心点对准。如果目标差值为零,且,目标和值小于零,则可将目标轴类部件沿逆时针方向旋转旋转角度,以使第一轴心点与第二轴心点对准。可以理解到,如果目标差值为零,则旋转角度即为90°。上述如果目标差值为零,且,目标和值大于零,则可将目标轴类部件沿顺时针方向旋转旋转角度即为将目标轴类部件沿顺时针方向旋转90°。上述如果目标差值为零,且,目标和值小于零,则可将目标轴类部件沿逆时针方向旋转旋转角度即为将目标轴类部件沿逆时针方向旋转90°。还可以理解到,如果目标和值为零,则旋转角度为0°,即无需旋转目标轴类部件,只需通过目标垫片使得第一轴心点与第二轴心点对准即可。针对目标和值为零的情况,上述所述的如果目标和值与目标差值的乘积结果为非负值,且,目标差值不为零,则可将目标轴类部件沿逆时针方向旋转旋转角度,实质上无需将目标轴类部件沿逆时针方向旋转旋转角度,这是由于旋转角度为0°。
上述通过理论计算确定圆心距、旋转角度和旋转方向,并通过设置目标垫片消除了由圆心距导致的同轴度偏差,通过沿旋转方向将目标轴类部件旋转旋转角度,消除了由旋转角度导致的同轴度偏差,进而提高了轴类部件的对中装配质量。
可选的,在上述技术方案的基础上,根据第一坐标和第二坐标,确定旋转方向,具体可以包括:如果目标和值与目标差值的乘积结果为非负值,且,目标差值不为零,则确定旋转方向为沿逆时针方向。如果目标和值与目标差值的乘积结果为负值,则确定旋转方向为沿顺时针方向。如果目标差值为零,则根据目标和值,确定旋转方向。其中,目标和值为第一横坐标与第二横坐标的和值,目标差值为第一纵坐标与第二纵坐标的差值,旋转方向为俯视目标轴类部件时设定的方向。
在本发明的实施例中,旋转方向可包括沿顺时针方向和沿逆时针方向。旋转方向为俯视目标轴类部件时设定的方向,即沿顺时针方向即为俯视目标轴类部件时的顺时针方向,沿逆时针方向即为俯视目标轴类部件时的逆时针方向。上述设定旋转方向的方向可根据实际情况进行设定,在此不作具体限定。上述可作如下理解:可计算第一横坐标与第二横坐标的和值,得到目标和值,以及,计算第一纵坐标与第二纵坐标的差值,得到目标差值。在得到目标和值和目标差值后,可根据目标和值与目标差值的乘积结果,确定旋转方向,乘积结果可包括乘积结果为正值、负值和零,其中,乘积结果为零可为目标差值为零,即第一纵坐标等于第二纵坐标。或者,乘积结果为零可为目标和值为零。基于此,如果目标和值与目标差值的乘积结果为非负值,且,目标差值不为零,则可说明目标和值与目标差值同号,即目标和值与目标差值同为正值或者目标和值与目标差值同为负值,或者,目标和值为零,此时,可确定旋转方向为沿逆时针方向。如果目标和值与目标差值的乘积结果为负值,则可说明目标和值与目标差值异号,即目标和值为正值且目标差值为负值或者目标和值为负值且目标差值为正值,此时,可确定旋转方向为沿顺时针方向。如果目标差值为零,即第一纵坐标等于第二纵坐标,则可根据目标和值确定旋转方向,更为具体的:如果目标差值为零,且,目标和值大于零,则可确定旋转方向为沿顺时针方向。如果目标差值为零,且,目标和值小于零,则可确定旋转方向为沿逆时针方向。
根据上文所述,如果用x1表示第一轴心点的第一横坐标,用y1表示第一轴心点的第一纵坐标,用x2表示第二轴心点的第二横坐标,用y2表示第二轴心点的第二纵坐标,则上述可理解为:如果x1+x2与y1-y2乘积结果为非负值,且,y1-y2不为零,则可确定旋转方向为沿逆时针方向。如果x1+x2与y1-y2乘积结果为负值,即x1+x2与y1-y2异号,则可确定旋转方向为沿顺时针方向。如果y1-y2=0且x1+x2>0,则可确定旋转方向为沿顺时针方向。如果y1-y2=0且x1+x2<0,则可确定旋转方向为沿逆时针方向。
可选的,在上述技术方案的基础上,如果目标差值为零,则根据目标和值,确定旋转方向,具体可以包括:如果目标差值为零,且,目标和值大于零,则确定旋转方向为沿顺时针方向。如果目标差值为零,且,目标和值小于零,则确定旋转方向为沿逆时针方向。
在本发明的实施例中,如果目标差值为零,则可根据目标和值,确定旋转方向,可作如下理解:在确定目标差值为零的情况下,即第一纵坐标与第二纵坐标相等的情况下,可比较目标和值与零的大小,根据比较结果,确定旋转方向。具体的:如果目标和值大于零,则可将旋转方向确定为沿顺时针方向。如果目标和值小于零,则可将旋转方向确定为沿逆时针方向。可以理解到,如果目标差值为零,则旋转角度即为90°。基于此,如果目标差值为零,且,目标和值大于零,则将目标轴类部件沿顺时针方向旋转90°。如果目标差值为零,且,目标和值小于零,则将目标轴类部件沿逆时针方向旋转90°。
可选的,在上述技术方案的基础上,根据第一纵坐标和第二纵坐标,确定目标轴类部件,目标轴类部件为第一轴类部件或第二轴类部件,具体可以包括:如果第一纵坐标小于等于第二纵坐标,则将第一轴类部件作为目标轴类部件。如果第一纵坐标大于第二纵坐标,则将第二轴类部件作为目标轴类部件。
在本发明的实施例中,在得到第一轴心点的第一纵坐标,以及,第二轴心点的第二纵坐标,则可根据第一纵坐标和第二纵坐标,从第一轴类部件和第二轴类部件中确定轴类部件作为目标轴类部件。具体的:如果第一纵坐标小于等于第二纵坐标,则可将第一轴类部件作为目标轴类部件。如果第一纵坐标大于第二纵坐标,则可将第二轴类部件作为目标轴类部件。根据上文所述,如果用x1表示第一轴心点的第一横坐标,用x2表示第二轴心点的第二横坐标,则上述可理解为:如果x1≤x2,则可将第一轴类部件作为目标轴类部件。如果x1>x2,则可将第二轴类部件作为目标轴类部件。
可选的,在上述技术方案的基础上,获取第一轴心点的第一坐标和第二轴心点的第二坐标,具体可以包括:以第一装配体的横截面的对称轴为纵轴,以对称轴上的预设点为原点,建立平面直角坐标系。根据平面直角坐标系,确定第一轴心点的第一坐标和第二轴心点的第二坐标。
在本发明的实施例中,可以第一装配体的横截面的对称轴为纵轴,以对称轴上的预设点为原点,建立平面直角坐标系,建立平面直角坐标系。依次将待对中装配的第一轴类部件和第二轴类部件放置在第一装配体上,确定第一轴类部件的第一坐标,以及,第二轴类部件的第二坐标。
需要说明的是,第一装配体可包括第一V型槽,则以第一装配体的横截面的对称轴为纵轴,以对称轴上的预设点为原点,建立平面直角坐标系,可理解为以第一V型槽的横截面的对称轴为纵轴,以对称轴上的预设点为原点,建立平面直角坐标系。由于第一V型槽的横截面即为V型面,因此,可以V型面的平分线作为纵轴,以V型面的交点作为原点,建立平面直角坐标系。具体可参见图2,如图2所示,给出了一种平面直角坐标系的示意图。图2中V型面的平分线为Y轴,以V型面的交点为原点O,建立平面直角坐标系。基于此,在显微镜观察区域内设置所述第一装配体,使第一轴类部件的轴与显微镜观察面垂直,确定第一轴类部件的轴在显微观察面的投影为第一轴心点,并可根据平面直角坐标系,确定第一轴心点的第一坐标。同样的,使第二轴类部件的轴与显微镜观察面垂直,确定第二轴类部件的轴在显微镜观察面的投影为第二轴心点,并可根据平面直角坐标系,确定第二轴心点的第二坐标。
另需要说明的是,第二装配体可包括第二V型槽。第一V型槽与第二V型槽可为对接V型槽。本发明实施例所述的第一V型槽和第二V型槽的各个表面的平面度,以及,不同表面的垂直度和平行度均优于0.005mm。
还需要说明的是,可将第二V型槽设置在轴类部件的对接区域,可为后续当装配模具与被装配组件装夹完毕后,为焊接所用的热源预留足够的空间,以使热源可顺利到达预定位置且无干涉。热源可包括高频钎焊的铜管和激光焊光斑等。
还需要说明的是,本发明实施例所述的第一轴类部件和第二轴类部件可为圆柱体部件、铣刀和螺钉等。
本发明实施例还提供另一种轴类部件的对中装配方法,本实施例可适用于提高轴类部件的对中装配质量的情况,该方法可以由轴类部件的对中装配装置来执行。该方法具体包括如下步骤:
步骤201、通过第一装配体容置并固定第一轴类部件和第二轴类部件。
步骤202、在显微镜观察区域内设置第一装配体,使第一轴类部件的轴与显微镜观察面垂直,确定第一轴类部件的轴在显微观察面的投影为第一轴心点,以及,使第二轴类部件的轴与显微镜观察面垂直,确定第二轴类部件的轴在显微镜观察面的投影为第二轴心点。
步骤203、通过第二装配体容置并固定第一轴类部件和第二轴类部件,且使第二轴类部件设置于第一轴类部件之上。
步骤204、获取第一轴心点的第一坐标和第二轴心点的第二坐标,第一坐标包括第一横坐标和第一纵坐标,第二坐标包括第二横坐标和第二纵坐标。
步骤205、根据第一坐标和第二坐标,确定圆心距。
步骤206、根据圆心距,确定目标垫片,并将目标垫片设置于第二装配体与目标轴类部件之间。
步骤207、第一纵坐标是否小于等于第二纵坐标;若是,则执行步骤208;若否,则执行步骤209。
步骤208、将第一轴类部件作为目标轴类部件,并执行步骤210。
步骤209、将第二轴类部件作为目标轴类部件,并执行步骤210。
步骤210、根据第一坐标和第二坐标,确定旋转角度,旋转角度为目标比值的反三角函数值,目标比值为第一绝对值与第二绝对值的比值,第一绝对值为第一横坐标和第二横坐标差值的绝对值,第二绝对值为第一纵坐标与第二纵坐标差值的绝对值,反三角函数值包括反正切函数值或反余切函数值。
步骤211、目标和值与目标差值的乘积结果为非负值,且,目标差值不为零,则确定旋转方向为沿逆时针方向,并将目标轴类部件沿顺时针方向旋转旋转角度,以使第一轴心点与第二轴心点对准。
步骤212、目标和值与目标差值的乘积结果为负值,则确定旋转方向为沿顺时针方向,并将目标轴类部件沿逆时针方向旋转旋转角度,以使第一轴心点与第二轴心点对准。
步骤213、目标差值为零,且,目标和值大于零,则确定旋转方向为沿顺时针方向,并将目标轴类部件沿顺时针方向旋转旋转角度,以使第一轴心点与第二轴心点对准。
步骤214、目标差值为零,且,目标和值小于零,则确定旋转方向为沿逆时针方向,并将目标轴类部件沿逆时针方向旋转旋转角度,以使第一轴心点与第二轴心点对准。
本实施例的技术方案,通过理论计算确定圆心距、旋转角度和旋转方向,并通过设置目标垫片消除了由圆心距导致的同轴度偏差,通过沿旋转方向将目标轴类部件旋转旋转角度,消除了由旋转角度导致的同轴度偏差,进而提高了轴类部件的对中装配质量。
图3是本发明实施例中的一种轴类部件的对中装配系统的部分结构示意,图4为本发明实施例提供的一种轴类部件的对中装配系统的另一部分结构示意图,本实施例可适用于提高轴类部件的对中装配质量的情况。如图3和图4所示,该轴类部件的对中装配系统具体可以包括第一装配体(图3和图4未示出)、第二装配体(图3和图4未示出)和垫片1,垫片1的个数为至少一个,下面对其结构和功能进行说明。
第一装配体,具体可以包括:
至少部分容置第一轴类部件2和第二轴类部件3(图3未示出)的第一V型槽4,第一V型槽4延伸方向配置为与容置于其中的第一轴类部件2和第二轴类部件3的轴一致。
将第一轴类部件2和第二轴类部件3固定于第一V型槽4的第一锁定装置(图3和图4未示出)。
第二装配体,具体可以包括:
至少部分容置第一轴类部件2和第二轴类部件3的第二V型槽5,第二V型槽5延伸方向配置为与容置于其中的第一轴类部件2和第二轴类部件3的轴一致。
将第一轴类部件2和第二轴类部件3固定于第二V型槽5的第二锁定装置(图3和图4未示出)。
垫片1,配置为设置于第二V型槽5与目标轴类部件之间,用于填充第二V型槽5和目标轴类部件之间的间隙,目标轴类部件为第一轴类部件2或第二轴类部件3。
在本发明的实施例中,如图3和图4所示,该轴类部件的对中装配系统具体可以包括第一装配体、第二装配体和垫片1。其中,垫片1的个数可为至少一个。第一装配体,具体可以包括:第一V型槽4和第一装配体。第一V型槽4可至少部分容置第一轴类部件2和第二轴类部件3,并且,第一V型槽4延伸方向配置为与容置于其中的第一轴类部件2和第二轴类部件3的轴一致。第一锁定装置可用于固定第一轴类部件2和第二轴类部件3。第二装配体,具体可以包括:第二V型槽5和第二装配体。第二V型槽5可至少部分容置第一轴类部件2和第二轴类部件3,并且,第二V型槽5延伸方向配置为与容置于其中的第一轴类部件2和第二轴类部件3的轴一致。第二锁定装置可用于固定第一轴类部件2和第二轴类部件3。垫片1可配置为设置于第二V型槽5与目标轴类部件之间,用于填充第二V型槽5和目标轴类部件之间的间隙,目标轴类部件可为第一轴类部件2或第二轴类部件3。
本实施例的技术方案,通过设置目标垫片消除了由圆心距导致的同轴度偏差,通过旋转将目标轴类部件,也消除了同轴度偏差,进而提高了轴类部件的对中装配质量。
可选的,如图3所示,在上述技术方案的基础上,该系统具体还可以包括显微镜6。显微镜6,用于在显微镜的显微镜观察区域内设置第一装配体,使第一轴类部件2的轴与显微镜6观察面垂直,确定第一轴类部件2的轴在显微观察面的投影为第一轴心点,以及,使第二轴类部件3的轴与显微镜观察面垂直,确定第二轴类部件3的轴在显微观察面的投影为第二轴心点。
在本发明的实施例中,如图3所示,该系统具体还可以包括显微镜6,可用于在显微镜的显微镜观察区域内设置第一装配体,使第一轴类部件2的轴与显微镜6观察面垂直,确定第一轴类部件2的轴在显微观察面的投影为第一轴心点,以及,使第二轴类部件3的轴与显微镜观察面垂直,确定第二轴类部件3的轴在显微观察面的投影为第二轴心点。显微镜6可为视频显微镜。可以理解到,通过上述设置,可确定第一轴心点的第一坐标和第二轴心点的第二坐标。
可选的,如图3和图4所示,在上述技术方案的基础上,第一锁定装置可包括第一卡块7(图4未示出)、第一卡箍8(图4未示出)和第一螺钉9(图4未示出),第二锁定装置可包括第二卡块10(图3未示出)、第二卡箍11(图3未示出)和第二螺钉12(图3未示出)。
在本发明的实施例中,如图3所示,第一锁定装置具体可以包括第一卡块7、第一卡箍8和第一螺钉9。如图4所示,第二锁定装置具体可以包括第二卡块10、第二卡箍11和第二螺钉12。需要说明的是,第一卡块7、第一卡箍8、第二卡块10和第二卡箍11可为不同形状的夹板,只要能将第一轴类部件2和第二轴类部件3固定即可,具体可根据实际情况进行选择,在此不作具体限定。
可选的,如图4所示,在上技术方案的基础上,该系统具体还可以包括底座13。
上述轴类部件的对中装配系统能够将轴类部件(包括第一轴类部件和第二轴类部件)固定于V型槽(包括第一V型槽和第二V型槽)的凹口内,以保证在装配过程中,轴类部件接触良好,受力均匀。并且,对中装配模具的结构简单,易于加工制造和采购。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种轴类部件的对中装配方法,其特征在于,包括:
通过第一装配体容置并固定第一轴类部件和第二轴类部件;
在显微镜观察区域内设置所述第一装配体,使所述第一轴类部件的轴与显微镜观察面垂直,确定所述第一轴类部件的轴在所述显微观察面的投影为第一轴心点,以及,使所述第二轴类部件的轴与所述显微镜观察面垂直,确定所述第二轴类部件的轴在所述显微镜观察面的投影为第二轴心点;
通过第二装配体容置并固定所述第一轴类部件和所述第二轴类部件,且使所述第二轴类部件设置于所述第一轴类部件之上;
根据所述第一轴心点和所述第二轴心点,确定目标轴类部件和目标垫片,所述目标轴类部件为所述第一轴类部件或所述第二轴类部件;
将所述目标垫片设置于所述第二装配体与所述目标轴类部件之间,并旋转所述目标轴类部件,以使所述第一轴心点与所述第二轴心点对准。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一轴心点和所述第二轴心点,确定目标轴类部件和目标垫片,包括:
获取所述第一轴心点的第一坐标和所述第二轴心点的第二坐标,所述第一坐标包括第一横坐标和第一纵坐标,所述第二坐标包括第二横坐标和第二纵坐标;
根据所述第一纵坐标和所述第二纵坐标,确定目标轴类部件;
根据所述第一坐标和所述第二坐标,确定圆心距,并根据所述圆心距,确定目标垫片。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述目标垫片设置于所述第一装配体与所述目标轴类部件之间,并旋转所述目标轴类部件,以使所述第一轴心点与所述第二轴心点对准,包括:
根据所述第一坐标和所述第二坐标,确定旋转角度和旋转方向,所述旋转角度为目标比值的反三角函数值,所述目标比值为第一绝对值与第二绝对值的比值,所述第一绝对值为所述第一横坐标和所述第二横坐标和值的绝对值,所述第二绝对值为所述第一纵坐标与所述第二纵坐标差值的绝对值,所述反三角函数值包括反正切函数值或反余切函数值;
将所述目标轴类部件沿所述旋转方向旋转所述旋转角度,以使所述第一轴心点与所述第二轴心点对准。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一坐标和所述第二坐标,确定旋转方向,包括:
如果目标和值与目标差值的乘积结果为非负值,且,所述目标差值不为零,则确定旋转方向为沿逆时针方向;
如果所述目标和值与所述目标差值的乘积结果为负值,则确定所述旋转方向为沿顺时针方向;
如果所述目标差值为零,则根据所述目标和值,确定旋转方向;
其中,所述目标和值为所述第一横坐标与所述第二横坐标的和值,所述目标差值为所述第一纵坐标与所述第二纵坐标的差值,所述旋转方向为俯视所述目标轴类部件时设定的方向。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述如果所述目标差值为零,则根据所述目标和值,确定旋转方向,包括:
如果所述目标差值为零,且,所述目标和值大于零,则确定所述旋转方向为沿顺时针方向;
如果所述目标差值为零,且,所述目标和值小于零,则确定所述旋转方向为沿逆时针方向。
6.根据权利要求2-5任一所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一纵坐标和所述第二纵坐标,确定目标轴类部件,所述目标轴类部件为所述第一轴类部件或所述第二轴类部件,包括:
如果所述第一纵坐标小于等于所述第二纵坐标,则将所述第一轴类部件作为目标轴类部件;
如果所述第一纵坐标大于所述第二纵坐标,则将所述第二轴类部件作为目标轴类部件。
7.根据权利要求2-5任一所述的方法,其特征在于,所述获取所述第一轴心点的第一坐标和所述第二轴心点的第二坐标,包括:
以第一装配体的横截面的对称轴为纵轴,以对称轴上的预设点为原点,建立平面直角坐标系;
根据所述平面直角坐标系,确定所述第一轴心点的第一坐标和所述第二轴心点的第二坐标。
8.一种轴类部件的对中装配系统,其特征在于,包括:第一装配体、第二装配体和垫片,所述垫片的个数为至少一个;
所述第一装配体包括:
至少部分容置第一轴类部件和第二轴类部件的第一V型槽,所述第一V型槽延伸方向配置为与容置于其中的所述第一轴类部件和所述第二轴类部件的轴一致;
将所述第一轴类部件和所述第二轴类部件固定于所述第一V型槽的第一锁定装置;
所述第二装配体包括:
至少部分容置所述第一轴类部件和所述第二轴类部件的第二V型槽,所述第二V型槽延伸方向配置为与容置于其中的所述第一轴类部件和所述第二轴类部件的轴一致;
将所述第一轴类部件和所述第二轴类部件固定于所述第二V型槽的第二锁定装置;
所述垫片,配置为设置于所述第二V型槽与目标轴类部件之间,用于填充所述第二V型槽和所述目标轴类部件之间的间隙,所述目标轴类部件为所述第一轴类部件或所述第二轴类部件。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,还包括显微镜;
所述显微镜,用于在所述显微镜的显微镜观察区域内设置所述第一装配体,使所述第一轴类部件的轴与所述显微镜观察面垂直,确定所述第一轴类部件的轴在所述显微观察面的投影为第一轴心点,以及,使所述第二轴类部件的轴与所述显微镜观察面垂直,确定所述第二轴类部件的轴在所述显微观察面的投影为第二轴心点。
10.根据权利要求8或9所述的系统,其特征在于,所述第一锁定装置包括第一卡块、第一卡箍和第一螺钉,所述第二锁定装置包括第二卡块、第二卡箍和第二螺钉。
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