CN111360750A - 一种柔性装配梅花联轴器的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柔性装配梅花联轴器的系统，包括冲压装置、机械手以及装配平台；所述机械手用于取放装配前后的零部件；所述冲压装置用于将两个半联轴器的凸齿和梅花形弹性体压合在一起；所述装配平台上设有弹性伸缩顶杆；在所述弹性伸缩顶杆的外侧依次套有内套筒和外套筒；所述弹性伸缩顶杆、所述内套筒和所述外套筒同轴设置；所述内套筒固定在所述装配平台上；所述外套筒相对所述内套筒上下移动；所述外套筒的内径与半联轴器的外径配合；所述弹性伸缩顶杆的顶部与梅花形弹性体的中心凹槽配合。本发明可实现梅花联轴器的柔性装配，提高了装配效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种装配梅花联轴器，特别涉及一种柔性装配梅花联轴器的系统。
背景技术
目前，梅花联轴器,是由两个带有凸齿的金属材质的半联轴器和一个梅花形弹性体组成，其将一个整体的梅花形弹性体装在两个形状相同的半联轴器的凸齿之间，以实现两半联轴器的连接。通过凸爪与弹性环之间的挤压传递动力，通过弹性环的弹性变形补偿两轴相对偏移，实现减振缓冲。弹性体以颜色区分的不同硬度的弹性体，材质由软到硬。因此可根锯扭转刚度、减振等性能很容易选择，以适应于各种应用。组装简、单背隙最小化绝缘、机构的振动吸收、噪音的吸收。两个待组装的半联轴器有一个通孔，但是中间连接的梅花形弹性体却没有通孔只是在中间区域有一个和通孔一般大小的凹槽，在装配过程中需要对第一半联轴器、梅花形弹性体以及第二半联轴器进行相对的轴向固定。传统的梅花联轴器的装配，采用半手工装配，效率较低。如果采用机械手等自动化设备进行装配，由于机械手会存在震动，所以在将梅花形弹性体放到第一半联轴器上时可能会出现倾斜，从而两者的轴线不重合，无法保证半联轴器与梅花形弹性体装配质量，中国专利中检索到公开号为CN207358609U，发明名称为梅花联轴器加工夹具，其采用部分工艺由机械代替手工，但其只是实现了快速装卡梅花联轴器的夹持工具。仍需人工实现整体装配。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种由机械自动化实现梅花联轴器的组装的柔性装配梅花联轴器的系统。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种柔性装配梅花联轴器的系统，包括冲压装置、机械手以及装配平台；所述机械手用于取放装配前后的零部件；所述冲压装置用于将两个半联轴器的凸齿和梅花形弹性体压合在一起；所述装配平台上设有弹性伸缩顶杆；在所述弹性伸缩顶杆的外侧依次套有内套筒和外套筒；所述弹性伸缩顶杆、所述内套筒和所述外套筒同轴设置；所述内套筒固定在所述装配平台上；所述外套筒相对所述内套筒上下移动；所述外套筒的内径与半联轴器的外径配合；所述弹性伸缩顶杆的顶部与梅花形弹性体的中心凹槽配合。
进一步地，所述弹性伸缩顶杆的顶部设有圆柱形凸起或环形凸起，所述圆柱形凸起或环形凸起与梅花形弹性体的中心凹槽配合。
进一步地，所述内套筒的上表面设有环形凸起；所述环形凸起的外径与所述半联轴器的远离梅花形弹性体一端的内径配合。
进一步地，所述内套筒和所述外套筒均设有环形电磁铁，所述内套筒的环形电磁铁所述内套筒和所述外套筒的环形电磁铁，两者通电时的磁性相反。
进一步地，所述外套筒由环形气缸驱动上下移动。
进一步地，所述机械手为六轴转动的机械手。
进一步地，所述装配平台由伺服电机驱动水平移动。
进一步地，所述装配平台开有导向孔；所述弹性伸缩顶杆，其顶部设有台肩，其下端伸入所述导向孔内；其中部套接有弹簧；所述弹簧的上端面与其台肩的下表面相抵。
进一步地，所述外套筒的上端内壁均布有多个碰珠销；通过多个所述碰珠销伸出时的顶点的圆的直径小于半联轴器外径。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明采用冲压装置、机械手以及装配平台配合；用机械手取放装配前后的零部件；用冲压装置将两个半联轴器的凸齿和梅花形弹性体的凸齿压合在一起；在装配平台上设有弹性伸缩顶杆；在所述弹性伸缩顶杆的外侧依次套有内套筒和外套筒；机械手将其中一个半联轴器放在内套筒的上表面；再将梅花形弹性体放在弹性伸缩顶杆的顶部，通过冲压装置将此半联轴器的凸齿和梅花形弹性体的凸齿压合在一起；然后外套筒相对内套筒升起，机械手将另一个半联轴器放在外套筒内；通过冲压装置将此半联轴器的凸齿和梅花形弹性体的凸齿压合在一起，机械手将装配完成的梅花联轴器取走。从而完成自动化的梅花联轴器装配。通过本发明可实现梅花联轴器的柔性装配，提高了装配效率。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是一种内套筒、外套筒及弹性伸缩顶杆结构示意图。
图3是装配第一半联轴器的示意图。
图4是装配梅花形弹性体的示意图。
图5是装配第二半联轴器的示意图。
图中：1、冲压装置；2、内套筒；3、外套筒；4、装配平台；5、弹性伸缩顶杆；6、第一半联轴器；7、梅花形弹性体；8、第二半联轴器。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参见图1至图5，一种柔性装配梅花联轴器的系统，包括冲压装置1、机械手以及装配平台4；所述机械手用于取放装配前后的零部件；所述冲压装置1用于将两个半联轴器的凸齿和梅花形弹性体7压合在一起；所述装配平台4上设有弹性伸缩顶杆5；在所述弹性伸缩顶杆5的外侧依次套有内套筒2和外套筒3；所述弹性伸缩顶杆5、所述内套筒 2和所述外套筒3同轴设置；所述内套筒2固定在所述装配平台4上；所述外套筒3相对所述内套筒2上下移动；所述外套筒3的内径与半联轴器的外径配合；所述弹性伸缩顶杆5的顶部与梅花形弹性体7的中心凹槽配合。
梅花联轴器由两个半联轴器以及位于两个半联轴器之间的一个梅花形弹性体7结合而成。梅花形弹性体7有多个叶片分支，它也是通过压挤来使梅花形弹性体7和两边的半联轴器吻合，并以此保证了其零间隙性能。将装配时首先放置在装配平台4上的半联轴器称为第一半联轴器6；将后装配的半联轴器称为第二半联轴器8。
所述机械手可为六轴转动的机械手或者其他现有技术中的适用的机械手。机械手可以准确地将零部件放到装配的工作台上，而且可以保证零部件之间的相对位置。
所述冲压装置1可为现有技术中的适用的冲压设备，冲压装置1上设有冲压头，冲压头的外径与半联轴器和梅花形弹性体7的外径相匹配。
装配初始状态，使外套筒3下降，外套筒3的外表面略高于内套筒2的上表面，弹性伸缩顶杆5伸长高于内套筒2的上表面。
开始装配时，用机械手先将其中一个半联轴器放在内套筒2的上表面，此半联轴器受外套筒3内壁限制而定位，防止在装配过程中半联轴器径向移动，然后再将梅花形弹性体7放在弹性伸缩顶杆5的顶部，驱动冲压装置1的冲压头下降，冲床等冲压装置1 对此半联轴器和梅花形弹性体7进行压合，使此半联轴器的凸齿和梅花形弹性体7的凸齿啮合配合在一起。
然后升起外套筒3，使其表面略高于组装后的梅花形弹性体7的上表面；机械手将另一个半联轴器放在组装后的梅花形弹性体7的上表面上；驱动冲压装置1的冲压头下降，这样冲压装置1将另一个半联轴器的凸齿压向梅花形弹性体7；使此半联轴器的凸齿和梅花形弹性体7的凸齿啮合配合在一起。
最后机械手将装配完成的梅花联轴器取走。
设备恢复至装配初始状态，循环往复，从而完成自动化的梅花联轴器装配。
为便于定位梅花形弹性，所述弹性伸缩顶杆5的顶部可设有圆柱形凸起或环形凸起，所述圆柱形凸起或环形凸起可与梅花形弹性体7的中心凹槽配合。用机械手将梅花形弹性体7的中心凹槽套接在圆柱形凸起或环形凸起上，从而在压合过程中限制梅花形弹性体7的径向移动。
为便于定位半联轴器，所述内套筒2的上表面设有环形凸起；所述环形凸起的外径与所述半联轴器的远离梅花形弹性体7一端的内径配合。用机械手将半联轴器套接在环形凸起上，从而在压合过程中限制半联轴器的径向移动。
所述内套筒2和所述外套筒3可均设有环形电磁铁，所述内套筒2的环形电磁铁所述内套筒2和所述外套筒3的环形电磁铁，两者通电时的磁性可相反。根据磁性同性相吸，异性相斥的原理，所述内套筒2的环形电磁铁所述内套筒2和所述外套筒3的环形电磁铁，两者通电后相互轴向移动。使所述外套筒3相对所述内套筒2上下移动。
所述外套筒3可以采用气动、液压或电动驱动方式，比如由环形气缸或环形油缸或环形电动缸驱动上下移动。使所述外套筒3相对所述内套筒2上下移动。这里优选环形气缸。
还可以采用其他驱动方式使所述外套筒3相对所述内套筒2上下移动。比如爪式升降器等。
为便于机械手取放零部件，可将装配平台4设置两个工位，一个工位用于机械手取放零部件，另一个工位用于冲压装置1压合半联轴器与梅花形弹性体7。所述装配平台4 可由伺服电机驱动水平移动，装配平台4安装在滚珠丝杠及直线导轨构成的传动装置上，通过伺服电机驱动滚珠丝杠进行左右移动，带动装配平台4的移动，实现在两个工位间的移动。
所述装配平台4可开有导向孔；所述弹性伸缩顶杆5，其顶部可设有台肩，其下端伸入所述导向孔内；其中部可套接有弹簧；所述弹簧的上端面与其台肩的下表面相抵。当冲压装置1压合半联轴器与梅花形弹性体7；所述弹簧被压缩，组装结束后，零件被取走，弹簧恢复伸长。也可以在导向孔内设置弹簧。这两种结构都可以使顶杆实现弹性伸缩，当冲压装置1压合半联轴器与梅花形弹性体7时，使所述弹性伸缩顶杆5回缩；当组装结束后，弹簧恢复伸长，使所述弹性伸缩顶杆5恢复伸长。
所述外套筒3的上端内壁可均布有多个碰珠销；可使多个所述碰珠销伸出时的顶点的圆的直径小于半联轴器外径。当所述外套筒3的上端内壁的多个碰珠销伸出时，外套筒3的碰珠销可形成支撑另一个半联轴器的止挡平面，使止挡平面高于组装后的梅花形弹性体7的上表面，机械手将另一个半联轴器放在外套筒3的碰珠销形成的止挡平面上；驱动冲压装置1的冲压头下降，碰珠销在冲压装置1的外力作用下缩回，这样冲压装置1 将另一个半联轴器的凸齿压向梅花形弹性体7。这种结构便于机械手放置半联轴器后，半联轴器处于水平的状态定位。
本发明的工作原理：
梅花联轴器,是由两个带有凸齿的金属材质的半联轴器和一个梅花形弹性体7组成，其将一个整体的梅花形弹性体7装在两个形状相同的半联轴器的凸齿之间，以实现两半联轴器的连接。两个待组装的半联轴器有一个通孔，但是中间连接的梅花形弹性体7却没有通孔只是在中间区域有一个和通孔一般大小的凹槽，在装配过程中需要对第一半联轴器6、梅花形弹性体7以及第二半联轴器8进行相对的轴向固定。
由于梅花型联轴器的两个半联轴器是圆柱形的，所以就在外面通过两个套在一起的内套筒2和外套筒3进行固定，使半联轴器与内套筒2和外套筒3的轴线重合。
同时在安装梅花形弹性体7时，由于机械手会存在震动，所以在将梅花形弹性体7放到第一半联轴器6上时可能会出现倾斜，从而两者的轴线不重合，无法保证半联轴器与梅花形弹性体7装配质量，为了解决这个问题，利用联轴器中间的通孔，在固定装置中间设置一个采用弹簧复位的刚性弹性伸缩顶杆5，这样可以利用梅花形弹性体7中间的凹槽进行一个定位，从而实现半联轴器与梅花形弹性体7的轴线重合，再通过冲床对半联轴器与梅花形弹性体7进行压合装配，由于冲床的外力，使半联轴器与梅花形弹性体7 进行压合的同时，也能够将弹性伸缩顶杆5压下，在弹性伸缩顶杆5的下端，可安装一个限位开关，当弹性伸缩顶杆5压下的时候，会使限位开关动作并发出信号。
当所述外套筒3可以采用气动、液压或电动驱动方式，比如由环形气缸或环形油缸或环形电动缸驱动上下移动。限位开关动作后其发出信号可使当所述外套筒3的驱动装置工作，使所述外套筒3相对所述内套筒2向上上移动。
所述内套筒2和所述外套筒3采用环形电磁铁结构时，限位开关动作后，可使所述内套筒2的环形电磁铁所述内套筒2和所述外套筒3的环形电磁铁通电，从而使所述外套筒3相对所述内套筒2向上移动。
这样就可以通过所述外套筒3对第二个半联轴器进行固定，采用冲床等冲压装置1对第二个半联轴器与梅花形弹性体7进行装配。当机械手将装配好的联轴器拿走之后，弹性伸缩顶杆5在弹簧弹性的作用之下而向上伸长，同时限位开关发出信号，使所述外套筒3恢复初始装配的状态，循环往复进行装配。
以下结合附图对本发明的一种工作流程进行说明：
(1)伺服电机带动安装有装配平台4的丝杠向左移动。
(2)机械手将第一个半联轴器放入到装配平台4上。
(3)机械手将梅花形弹性体7放到弹性伸缩顶杆5上。
(4)伺服电机带动安装有装配平台4的丝杠向右移动至冲压装置1的冲压头下方。
(5)冲床等冲压装置1对第一半联轴器6和梅花形弹性体7进行压合，使此半联轴器的凸齿和梅花形弹性体7的凸齿啮合配合在一起。
(6)梅花垫片装配结束，顶杆被压下去，接触式电源开关闭合，给套筒式电磁铁通电，使得外面的套筒上移。
(7)伺服电机带动装配平台4的丝杠向左移动。此时装配平台4上放置有压合后的第一半联轴器6和梅花形弹性体7。
(8)机械手将第二半联轴器8放入安装平台的外套筒3内。
(9)伺服电机带动装配平台4的丝杠向右移动。此时装配平台4上放置有压合后的第一半联轴器6和梅花形弹性体7，及未压合的第二半联轴器8。
(10)冲床等冲压装置1对第二半联轴器8和梅花形弹性体7进行压合，使此半联轴器的凸齿和梅花形弹性体7的凸齿啮合配合在一起。
(11)伺服电机带动装配平台4的丝杠向左移动。此时装配平台4上放置有压合在一起的第一半联轴器6、梅花形弹性体7及第二半联轴器8，即装配完成的梅花联轴器。
(12)机械手将装配完成的梅花联轴器取走，放到指定的位置，一个装配工作循环结束。
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (9)
1.一种柔性装配梅花联轴器的系统，其特征在于，包括冲压装置、机械手以及装配平台；所述机械手用于取放装配前后的零部件；所述冲压装置用于将两个半联轴器的凸齿和梅花形弹性体压合在一起；所述装配平台上设有弹性伸缩顶杆；在所述弹性伸缩顶杆的外侧依次套有内套筒和外套筒；所述弹性伸缩顶杆、所述内套筒和所述外套筒同轴设置；所述内套筒固定在所述装配平台上；所述外套筒相对所述内套筒上下移动；所述外套筒的内径与半联轴器的外径配合；所述弹性伸缩顶杆的顶部与梅花形弹性体的中心凹槽配合。
2.根据权利要求1所述的柔性装配梅花联轴器的系统，其特征在于，所述弹性伸缩顶杆的顶部设有圆柱形凸起或环形凸起，所述圆柱形凸起或环形凸起与梅花形弹性体的中心凹槽配合。
3.根据权利要求1所述的柔性装配梅花联轴器的系统，其特征在于，所述内套筒的上表面设有环形凸起；所述环形凸起的外径与所述半联轴器的远离梅花形弹性体一端的内径配合。
4.根据权利要求1所述的柔性装配梅花联轴器的系统，其特征在于，所述内套筒和所述外套筒均设有环形电磁铁，所述内套筒的环形电磁铁所述内套筒和所述外套筒的环形电磁铁，两者通电时的磁性相反。
5.根据权利要求1所述的柔性装配梅花联轴器的系统，其特征在于，所述外套筒由环形气缸驱动上下移动。
6.根据权利要求1所述的柔性装配梅花联轴器的系统，其特征在于，所述机械手为六轴转动的机械手。
7.根据权利要求1所述的柔性装配梅花联轴器的系统，其特征在于，所述装配平台由伺服电机驱动水平移动。
8.根据权利要求1所述的柔性装配梅花联轴器的系统，其特征在于，所述装配平台开有导向孔；所述弹性伸缩顶杆，其顶部设有台肩，其下端伸入所述导向孔内；其中部套接有弹簧；所述弹簧的上端面与其台肩的下表面相抵。
9.根据权利要求1所述的柔性装配梅花联轴器的系统，其特征在于，所述外套筒的上端内壁均布有多个碰珠销；通过多个所述碰珠销伸出时的顶点的圆的直径小于半联轴器外径。
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