CN112440092B - 自适应浮动压头装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业压装技术领域。为解决现有的浮动压头使用寿命受限，无法精准实现自适应补偿及无法自动恢复到理论对中状态的问题，本发明提出一种自适应浮动压头装置，其中，底座上设置有回中底槽和安装限位机构用的限位槽；滑块上设置有与回中底槽位置相对应的回中顶槽；限位机构中，中间滑板通过等高螺栓安装在滑块上，滑块可通过等高螺栓带动限位机构在底座上滑动；回中机构中，回中球安装在中间滑板上的回中保持通孔中；定位块上设置有锥形回中槽并安装在回中顶槽中；回中弹簧安装在回中底槽中并压置在回中球上。本发明自适应浮动压头装置可精准实现自适应补偿并可自动恢复到理论对中状态，使用寿命长。

Description

自适应浮动压头装置

技术领域

本发明涉及工业压装技术领域，尤其涉及一种自适应浮动压头装置。

背景技术

在工业压装技术中，经常需将轴压装到孔中，在压装过程中，轴与孔之间的对中性要求严格。在两个压装工件的对中性好的情况下，轴压装到孔中时的压入力为克服两个压装工件的结合力；在两个压装工件的对中性差的情况下，轴压装到孔中时的压入力远大于正常的配合力，且严重时会破坏装配形成的产品的形貌和尺寸，甚至会使得装配形成的产品损坏失效，进而导致装配形成的产品性能不合格。

目前，市场上常见的浮动压头为双层结构，上下层之间采用弹性件连接并采用多点支撑，且受压前支撑点处于未接触状态。在压装过程中，浮动压头的上下两层板受到外部压力作用后，由弹性件提供回弹反力并产生相应的变形，从而使上下两层板可适应外界力情况而产生相应的补偿位移，具体地，当浮动压头受到外部压力作用时，浮动压头中的支撑点上下接触以提供受压反力；当浮动压头受到的外部压力撤销时，浮动压头中的支撑点脱离，弹性件恢复自由状态，使上下两层板恢复到初始相对位置。但是，浮动压头的上下两层板之间的弹性件通常采用的是橡胶或聚氨酯等柔性材料制成，随着时间的推移，弹性件会产生老化变形问题，进而导致浮动压头因自适应产生的反力会随着使用时间的增长而发生很大的变化，甚至失效；浮动压头采用柔性材料制成的弹性件实现复位，由于弹性件会随着时间推移而老化，导致复位位置呈动态变化，进而导致浮动压头的复位位置不确定，复位精度降低；浮动压头的压装受力支撑位多点支撑，相对承压能力受受压力点的面积和材料限制，进而导致浮动压头的额定承压能力相对较低。

综上可见，现有的浮动压头采用柔性材料制成弹性件，易老化，进而导致浮动压头的使用寿命受限。另外，在采用现有的浮动压头对两个压装工件进行压装时，无法精准实现自适应补偿，且无法消除两个压装工件之间因对中误差产生的不可控压入力；在压装完成后，浮动压头在脱离外部压力限制后，无法自动恢复到理论对中的状态。

发明内容

为解决现有的浮动压头使用寿命受限，在压装时无法精准实现自适应补偿，在压装完成后无法自动恢复到理论对中状态的问题，本发明提出一种自适应浮动压头装置，该自适应浮动压头装置包括底座、滑块、限位机构和至少两个回中机构，所述底座的顶面中部设置有安装所述限位机构用的限位槽，所述底座的顶面上靠近外缘处设置有回中底槽；

所述滑块的压面上设置有回中顶槽，且该回中顶槽与所述回中底槽的位置相对应；

所述限位机构包括中间滑板，该中间滑板通过等高螺栓安装在所述滑块的压面上，且所述滑块可通过所述等高螺栓带动所述限位机构在所述底座上沿所述等高螺栓的径向方向滑动；

所述回中机构安装在所述回中底槽和所述回中顶槽中，且所述回中机构包括回中球、定位块和回中弹簧，所述回中球安装在所述中间滑板上的回中保持通孔中；所述定位块安装在所述回中顶槽中，且所述定位块上设置有承载所述回中球用的锥形回中槽；所述回中弹簧安装在所述回中底槽中，且所述回中弹簧的定位端抵置在所述回中底槽的槽底上，所述回中弹簧的工作端压置在所述回中球上。

利用本发明自适应浮动压头装置将两个压装工件压装在一起时，在压装过程中，底座安装固定在压装工具上，滑块因受到侧向外力而产生自适应的位移量，进而使得回中球被定位块上的锥形回中槽的内锥面往外推挤；在压装完成后，即滑块受到的侧向外力释放后，回中机构中的回中弹簧作用在回中球上迫使限位机构中的中间滑板与回中机构中的定位块恢复到初始位置，从而使得本发明自适应浮动压头装置自动恢复到初始状态，相对位置准确且唯一。由此可见，采用本发明自适应浮动压头装置压装两个压装工件时，可精准实现自适应补偿；压装完成后，可自动恢复到理论对中状态。另外，滑块与底座之间为面接触，可承受极大的压装反力，进而能够很好地适应压装工作环境。

优选地，所述回中底槽的槽底设置有限位柱，且该限位柱的中心轴线与所述回中底槽的中心轴线重合。这样，在使用过程中，可利用限位柱对回中弹簧进行限位，避免回中弹簧错位而影响回中效果。

优选地，所述限位机构还包括底座滑球保持架、底部压板和滑块滑球保持架，所述中间滑板通过连接螺栓与所述底座连接，且所述连接螺栓的螺头位于所述滑块的压面上的容纳槽中；所述底座滑球保持架夹置在所述中间滑板和所述底部压板之间，且所述底座滑球保持架上设置有安装底座滑球用的底座滑球保持通孔；所述滑块滑球保持架位于所述中间滑板和所述滑块之间，且所述滑块滑球保持架上设置有安装滑块滑球用的滑块滑球保持通孔。这样，在压装过程中，滑块受侧向外力作用时，限位机构中的底座滑球与底座之间产生滚动摩擦，滑块滑球与滑块之间产生滚动摩擦，即底座和滑块之间产生关节摩擦为滚动摩擦，从而可将本发明自适应浮动压头装置的关节摩擦阻力控制在极小的水平。

优选地，所述滑块的压面上设置有容纳所述滑块滑球保持架的滑槽。这样，在滑块滑球保持架仅能在滑块上的滑槽内滑动，从而可对滑块滑球保持架的滑动范围进行限制，避免滑块滑出底座，影响压装使用。进一步地，所述滑块滑球保持架的边缘处设置有安装所述等高螺栓用的卡槽。这样，可利用等高螺栓对滑块滑球保持架的滑动方向及滑动范围进行限制，限制简单方便。

优选地，所述定位块上设置有底置通孔，且该底置通孔位于所述锥形回中槽的锥尖处。这样，便于回中球在回位时恢复到锥形回中槽的槽底处。

优选地，所述回中机构在所述限位机构的外围呈对称设置。这样，便于回中机构中的回中球在回位时最终运动到锥形回中槽的内锥面的中心点，进而方便本发明自适应浮动压头装置自动恢复至初始状态，方便使用。

优选地，所述回中球、所述底座滑球和所述滑块滑球均为钢珠。这样，回中球、底座滑球和滑块滑球的材质坚硬，不易磨损变形，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明自适应浮动压头装置的结构示意图；

图2为图1中的A-A剖视结构示意图；

图3为图1中的B-B剖视结构示意图。

具体实施方式

下面，结合图1-3对本发明自适应浮动压头装置进行详细说明。

如图1-3所示，本发明自适应浮动压头装置包括底座1、滑块2、限位机构和至少两个回中机构。其中，底座1的顶面中部设置有安装限位机构用的限位槽11，底座1的顶面上靠近外缘处设置有回中底槽12。

限位机构包括中间滑板31，该中间滑板31通过等高螺栓5安装在滑块2的压面上，且滑块2可通过等高螺栓5带动限位机构在底座1上沿等高螺栓5的径向方向滑动。优选地，限位机构还包括底座滑球保持架32、底部压板33和滑块滑球保持架34，中间滑板31通过连接螺栓6与底座1连接，且连接螺栓6的螺头位于滑块2的压面上的容纳槽21中；底座滑球保持架32夹置在中间滑板31和底部压板33之间，且底座滑球保持架32上设置有安装底座滑球35用的底座滑球保持通孔(图中未示出)；滑块滑球保持架34位于中间滑板31和滑块2之间，且滑块滑球保持架34上设置有安装滑块滑球36用的滑块滑球保持通孔(图中未示出)。这样，在压装过程中，滑块2受侧向外力比如沿等高螺栓5径向方向的外力作用时，限位机构中的底座滑球35与底座1之间产生滚动摩擦，滑块滑球36与滑块2之间产生滚动摩擦，即底座和滑块之间产生关节摩擦为滚动摩擦，从而可将本发明自适应浮动压头装置的关节摩擦阻力控制在极小的水平。另外，在使用时，限位机构可通过连接螺栓6安装固定到压机上。

滑块2的压面上设置有回中顶槽(图中未示出)，且该回中顶槽与回中底槽12的位置相对应。优选地，滑块2的压面上设置有容纳滑块滑球保持架34的滑槽22。这样，在滑块滑球保持架34仅能在滑块2上的滑槽22内滑动，从而可对滑块滑球保持架34的滑动范围进行限制，避免滑块2滑出底座1，影响压装使用。优选地，滑块滑球保持架34的边缘处设置有安装等高螺栓5用的卡槽341。这样，可利用等高螺栓5对滑块滑球保持架34的滑动方向及滑动范围进行限制，限制简单方便。

回中机构安装在回中底槽12和回中顶槽中，且回中机构包括回中球41、定位块42和回中弹簧44，回中球41安装在中间滑板31上的回中保持通孔311中；定位块42安装在回中顶槽中，且定位块42上设置有承载回中球41用的锥形回中槽421；回中弹簧44安装在回中底槽12中，且回中弹簧44的定位端抵置在回中底槽12的槽底上，回中弹簧44的工作端压置在回中球41上。优选地，定位块42上设置有底置通孔422，且该底置通孔422位于锥形回中槽421的锥尖处。这样，便于回中球41在回位时恢复到锥形回中槽421的槽底处。优选地，回中机构在限位机构的外围呈对称设置。这样，便于回中机构中的回中球41在回位时最终运动到锥形回中槽421的内锥面的中心点，进而方便本发明自适应浮动压头装置自动恢复至初始状态，方便使用。优选地，回中底槽12的槽底设置有安装回中弹簧44的限位柱43，且该且限位柱43的中心轴线与回中底槽12的中心轴线重合。这样，在使用过程中，可利用限位柱43对回中弹簧44进行限位，避免回中弹簧44错位而影响回中效果。

为避免回中球41、底座滑球35和滑块滑球36因在使用过程中磨损变形而影响本发明自适应浮动压头装置的使用寿命，回中球41、底座滑球35和滑块滑球36均选用材质坚硬的钢珠。

利用本发明自适应浮动压头装置将两个压装工件压装在一起时，在压装过程中，底座安装固定在压装工具上，滑块因受到侧向外力而产生自适应的位移量，进而使得回中球被定位块上的锥形回中槽的内锥面往外推挤；在压装完成后，即滑块受到的侧向外力释放后，回中机构中的回中弹簧作用在回中球上迫使限位机构中的中间滑板与回中机构中的定位块恢复到初始位置，从而使得本发明自适应浮动压头装置自动恢复到初始状态，相对位置准确且唯一。由此可见，采用本发明自适应浮动压头装置压装两个压装工件时，可精准实现自适应补偿；压装完成后，可自动恢复到理论对中状态，使用简单方便。

本发明自适应浮动压头装置中的回中机构利用回中弹簧对回中球作用迫使限位机构中的中间滑板与回中机构中的定位块恢复到初始位置，故不会出现因材料老化产生变形而影响使用，稳定性高且使用寿命长，可有效降低使用成本；滑块与底座之间为面接触，可承受极大的压装反力，进而能够很好地适应压装工作环境。另外，本发明自适应浮动压头装置结构简单且无需外部能量输入，可实现全使用周期内免维护，进一步降低使用成本。

Claims (8)

1.一种自适应浮动压头装置，其特征在于，该自适应浮动压头装置包括底座、滑块、限位机构和至少两个回中机构，所述底座的顶面中部设置有安装所述限位机构用的限位槽，所述底座的顶面上靠近外缘处设置有回中底槽；

所述滑块的压面上设置有回中顶槽，且该回中顶槽与所述回中底槽的位置相对应；

所述限位机构包括中间滑板，该中间滑板通过等高螺栓安装在所述滑块的压面上，且所述滑块可通过所述等高螺栓带动所述限位机构在所述底座上沿所述等高螺栓的径向方向滑动；

所述回中机构安装在所述回中底槽和所述回中顶槽中，且所述回中机构包括回中球、定位块和回中弹簧，所述回中球安装在所述中间滑板上的回中保持通孔中；所述定位块安装在所述回中顶槽中，且所述定位块上设置有承载所述回中球用的锥形回中槽；所述回中弹簧安装在所述回中底槽中，且所述回中弹簧的定位端抵置在所述回中底槽的槽底上，所述回中弹簧的工作端压置在所述回中球上。

2.根据权利要求1所述的自适应浮动压头装置，其特征在于，所述回中底槽的槽底设置有限位柱，且该限位柱的中心轴线与所述回中底槽的中心轴线重合。

3.根据权利要求2所述的自适应浮动压头装置，其特征在于，所述限位机构还包括底座滑球保持架、底部压板和滑块滑球保持架，所述中间滑板通过连接螺栓与所述底座连接，且所述连接螺栓的螺头位于所述滑块的压面上的容纳槽中；所述底座滑球保持架夹置在所述中间滑板和所述底部压板之间，且所述底座滑球保持架上设置有安装底座滑球用的底座滑球保持通孔；所述滑块滑球保持架位于所述中间滑板和所述滑块之间，且所述滑块滑球保持架上设置有安装滑块滑球用的滑块滑球保持通孔。

4.根据权利要求3所述的自适应浮动压头装置，其特征在于，所述滑块的压面上设置有容纳所述滑块滑球保持架的滑槽。

5.根据权利要求4所述的自适应浮动压头装置，其特征在于，所述滑块滑球保持架的边缘处设置有安装所述等高螺栓用的卡槽。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的自适应浮动压头装置，其特征在于，所述定位块上设置有底置通孔，且该底置通孔位于所述锥形回中槽的锥尖处。

7.根据权利要求6所述的自适应浮动压头装置，其特征在于，所述回中机构在所述限位机构的外围呈对称设置。

8.根据权利要求7所述的自适应浮动压头装置，其特征在于，所述回中球、所述底座滑球和所述滑块滑球均为钢珠。

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