CN112792552B - 能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，用于解决现有技术中不能适应多种型号的对心行星滚柱丝杠副的装配的问题。包括：底座、外部夹持机构、内衬支撑机构和升降机构，所述底座上设有安装凹槽；所述内衬支撑机构包括上套筒、下套筒、弹性复位件、调档锁定组件和多个连杆组件，所述连杆组件包括上摆杆、中间连杆、下摆杆和夹头，上摆杆、中间连杆和下摆杆依次铰接连接，所述上摆杆上端铰接在所述上套筒上，所述下摆杆下端铰接在所述下套筒上，所述夹头安装在所述中间连杆上且朝外设置，所述夹头用于夹持滚柱；能够实现对不同型号的对心行星滚柱丝杠副的装配。

Description

能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置

技术领域

本发明涉及一种对心行星滚柱丝杠副装配设备领域，特别是涉及一种能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置。

背景技术

行星滚柱丝杠副是一种可将旋转运动和直线运动相互转化的机械装置。在装配过程中，由于其结构紧凑、啮合关系复杂使得装配难度较大，其装配难度主要是来源于多个螺纹件的行星形式安装问题。不正常安装影响其正常运转，降低传动的可靠性和装备使用寿命。

在专利CN 109807782 A中公开了“一种多用于多型号的行星滚柱丝副装配夹具”，该装配夹具通过螺母固定基座上的伞状滚柱固定组件对已调整到位的滚柱进行固定，从而实现整个装配过程。该套装置虽然能完成行星滚柱丝杠副的装配，但由于缺少独立的螺母支撑件，在取出螺母、滚柱与伞状滚柱固定组件时，伞状滚柱固定组件缺少轴向支撑，仅仅靠夹紧力抵消伞状滚柱固定组件的重力，易发生垂直滑移现象，从而影响滚柱装配精度。另外，该发明使用的是三爪固定组件，由于该组件未能实现同步，将导致螺母与伞状滚柱固定组件的同心轴不重合，影响整体装配精度。

同时现有技术还存在不能适应多种型号的对心行星滚柱丝杠副的装配。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，用于解决现有技术中不能适应多种型号的对心行星滚柱丝杠副的装配的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，包括：

底座，所述底座上设有安装凹槽；

外部夹持机构，所述外部夹持机构安装在所述底座上，所述外部夹持机构用于在周向上夹持螺母；

内衬支撑机构，所述内衬支撑机构包括上套筒、下套筒、弹性复位件、调档锁定组件和多个连杆组件，所述上套筒和所述下套筒同轴活套配合，所述调档锁定组件用于调整所述上套筒和所述下套筒之间的轴向位置并可锁定和解除锁定，当所述调档锁定组件解除锁定时，所述弹性复位件将所述上套筒和所述下套筒复位到原始位置；

各个所述连杆组件安装在所述上套筒和所述下套筒的外周面上且等间隔布置，所述连杆组件包括上摆杆、中间连杆、下摆杆和夹头，上摆杆、中间连杆和下摆杆依次铰接连接，所述上摆杆上端铰接在所述上套筒上，所述下摆杆下端铰接在所述下套筒上，所述夹头安装在所述中间连杆上且朝外设置，所述夹头用于夹持滚柱，当所述上套筒和所述下套筒轴向位移发生相对变化时，所述夹头在连杆的驱动下向外扩张或者向内收缩运动，以实现不同尺寸的对心行星滚柱丝杠副的适应；

升降机构，所述升降机构包括升降组件和导向盘，所述升降组件用于控制所述导向盘竖向运动，所述内衬支撑机构可拆卸安装在所述导向盘上，所述导向盘上设有和所述连杆组件数量匹配的径向通槽，所述径向通槽位置和所述夹头位置对应。

可选的，所述调档锁定组件包括齿杆和内倒齿，所述齿杆和所述内倒齿能够啮合，所述内倒齿设置在所述下套筒的内壁上；

所述上套筒的顶盖上设有L型导向孔，所述齿杆穿过所述L型导向孔，且所述齿杆上端挂在所述顶盖上，所述齿杆能够沿着所述L型导向孔运动并在顶盖上的径向位置发生变化从而实现齿杆和所述内倒齿啮合控制。

可选的，所述夹头内为径向弹性浮动结构。

可选的，外部夹持机构包括第一夹板、第二夹板、两个拉杆、回位弹簧和控制组件，所述第一夹板和所述第一夹板相对侧为弧形结构，两个所述拉杆依次穿过所述第一夹板和所述第二夹板，所述回位弹簧撑开所述第一夹板和所述第二夹板，所述控制组件用于拉动两个所述拉杆且同时克服所述回位弹簧的弹力将所述第二夹板和所述第一夹板聚拢对所述螺母形成夹持。

可选的，所述底座的安装凹槽两侧分别设有导轨，所述第一夹板和所述第二夹板分别安装在所述导轨上。

可选的，所述控制组件包括S形卡位块、连接轴和锁紧螺帽，所述S形卡位块通过连接轴转动安装在所述底座上，所述锁紧螺帽通过螺纹安装在所述连接轴上端，所述S形卡位块上设有控制把手，所述锁紧螺帽上也设有控制把手。

可选的，所述上套筒的中心位置设有弹簧筒，所述弹性复位件能够从所述上套筒内从下至上穿入到所述弹簧筒内且被弹簧筒的顶部抵住，所述弹性复位件和所述下套筒的底部内壁抵触。

可选的，所述导向盘的中心位置设有插孔，所述下套筒的底部设有插柱，所述插柱插入到所述插孔内，所述内衬支撑机构倒置时，所述弹簧筒能够插入到所述插孔内。

可选的，所述升降组件包括手轮、横向驱动轴、驱动齿轮、输出齿条和支撑台，所述手轮和所述横向驱动轴同轴固定，所述驱动齿轮固套在所述横向驱动轴上，所述输出齿条和所述驱动齿轮啮合，所述支撑台固定在所述输出齿条上，所述导向盘同轴安装在所述支撑台上。

一种利用所述的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置的使用方法，包括如下步骤：

根据所需要装配的对心行星滚柱丝杠副的尺寸，控制调档锁定组件将所述上套筒和所述下套筒锁定在符合尺寸的位置，以使得所述夹头在周向上形成的圆周直径和滚柱的位置匹配对应；

将螺母套设在内衬支撑机构上，并用外部夹持机构将所述螺母夹持固定；

将滚柱装配进入到螺母内，夹头和径向通槽对所述滚柱进行位移定位限制以使得所述滚柱和所述螺母的相对位置固定；

从螺母上端装入保持架和弹簧挡圈；

结束外部夹持机构的夹持，控制升降机构输出上升动作，使得螺母和内衬支撑机构同步上升；

从螺母上再安装一个导向盘，使得上下两个导向盘对螺母形成夹持形式；

将导向盘之间的结构、以及包括导向盘在内的结构整体翻转180度；

取下翻转后上端的导向盘，从翻转后的螺母上端装入保持架和弹簧挡圈；

调整调档锁定组件，解除上套筒和所述下套筒的锁定结构，弹性复位件将所述上套筒和所述下套筒的顶开，使得夹头围成的圆周变小以便内衬支撑机构取出；

丝杠旋入螺母，完成最终装配。

如上所述，本发明的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，至少具有以下有益效果：

一、通过内衬支撑机构的设计，其多档位锁定可调，使得夹头能够围成不同的尺寸圆周，当需要装配不同型号的对心行星滚柱丝杠副时，只需要通过调档锁定组件的不同位置锁定，实现适应性调整即可，且在锁定动作以及退出动作时，操作简单方便。

二、通过倒齿结构和L型导向孔的配合，其需要将内衬支撑机构退出时，直接径向拔动齿杆，使得其向圆心靠近，从而让啮合的倒齿脱开，然后弹性复位件将上套筒和下套筒顶开，实现缩径，从而实现夹头围成的圆周变小，方便从螺母内退出。倒齿结构的不同齿位置的啮合，即可实现不同尺寸的对应，且每个对应档位脱离以后，均能够被弹性复位件顶开到最小直径位置。

附图说明

图1显示为本发明的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置的立体示意图。

图2显示为本发明的内衬支撑机构的俯向示意图。

图3显示为本发明的内衬支撑机构的剖面示意图。

图4显示为本发明的升降机构构的示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图4。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1至图4，本发明提供一种能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，包括：底座1、外部夹持机构2、内衬支撑机构3和升降机构4，所述底座1上设有安装凹槽11；所述外部夹持机构2安装在所述底座1上，所述外部夹持机构2用于在周向上夹持螺母；所述内衬支撑机构3包括上套筒31、下套筒32、弹性复位件33、调档锁定组件34和多个连杆组件35，所述上套筒31和所述下套筒32同轴活套配合，所述调档锁定组件34用于调整所述上套筒31和所述下套筒32之间的轴向位置并可锁定和解除锁定，当所述调档锁定组件解除锁定时，所述弹性复位件33将所述上套筒31和所述下套筒32复位到原始位置；各个所述连杆组件35安装在所述上套筒31和所述下套筒32的外周面上且等间隔布置，所述连杆组件35包括上摆杆351、中间连杆352、下摆杆353和夹头354，上摆杆351、中间连杆352和下摆杆353依次铰接连接，所述上摆杆351上端铰接在所述上套筒31上，所述下摆杆353下端铰接在所述下套筒32上，所述夹头354安装在所述中间连杆352上且朝外设置，所述夹头354用于夹持滚柱，当所述上套筒31和所述下套筒32轴向位移发生相对变化时，所述夹头354在连杆的驱动下向外扩张或者向内收缩运动，以实现不同尺寸的对心行星滚柱丝杠副的适应；所述升降机构4包括升降组件41和导向盘42，所述升降组件41用于控制所述导向盘42竖向运动，所述内衬支撑机构可拆卸安装在所述导向盘42上，所述导向盘42上设有和所述连杆组件35数量匹配的径向通槽，所述径向通槽位置和所述夹头354位置对应。通过内衬支撑机构3的设计，其多档位锁定可调，使得夹头354能够围成不同的尺寸圆周，当需要装配不同型号的对心行星滚柱丝杠副时，只需要通过调档锁定组件的不同位置锁定，实现适应性调整即可，且在锁定动作以及退出动作时，操作简单方便。

本实施例中，请参阅图1至图3，所述调档锁定组件34包括齿杆341和内倒齿342，所述齿杆341和所述内倒齿342能够啮合，所述内倒齿342设置在所述下套筒32的内壁上；所述上套筒31的顶盖上设有L型导向孔311，所述齿杆341穿过所述L型导向孔311，且所述齿杆341上端挂在所述顶盖上，所述齿杆341能够沿着所述L型导向孔311运动并在顶盖上的径向位置发生变化从而实现齿杆341和所述内倒齿342啮合控制。通过倒齿结构和L型导向孔311的配合，其需要将内衬支撑机构退出时，直接径向拔动齿杆341，使得其向圆心靠近，从而让啮合的倒齿脱开，然后弹性复位件33将上套筒31和下套筒32顶开，实现缩径，从而实现夹头354围成的圆周变小，方便从螺母内退出。倒齿结构的不同齿位置的啮合，即可实现不同尺寸的对应，且每个对应档位脱离以后，均能够被弹性复位件33顶开到最小直径位置。

本实施例中，请参阅图3，所述夹头354内为径向弹性浮动结构。通过径向弹性浮动结构的设置，使得在对滚柱进行夹持时，其能够实现一定范围的浮动预紧，使得夹头354以及内衬支撑机构3等相关结构的精度要求降低，其可以通过弹性浮动结构实现自动补偿，从而实现了低成本制造，但是实现高精度装配的目的。

本实施例中，请参阅图1，外部夹持机构2包括第一夹板21、第二夹板22、两个拉杆23、回位弹簧24和控制组件25，所述第一夹板21和所述第一夹板21相对侧为弧形结构，两个所述拉杆23依次穿过所述第一夹板21和所述第二夹板22，所述回位弹簧24撑开所述第一夹板21和所述第二夹板22，所述控制组件25用于拉动两个所述拉杆23且同时克服所述回位弹簧24的弹力将所述第二夹板22和所述第一夹板21聚拢对所述螺母形成夹持。此种结构能够实现对螺母的夹持固定，且能够实现自动回位，控制简单方便。可选的，所述底座1的安装凹槽11两侧分别设有导轨12，所述第一夹板21和所述第二夹板22分别安装在所述导轨12上。导轨12能够对第一夹板21和第二夹板22起到导向作用，另一方面，其还可以实现承重功能。可选的，所述控制组件25包括S形卡位块251、连接轴252和锁紧螺帽253，所述S形卡位块251通过连接轴252转动安装在所述底座1上，所述锁紧螺帽253通过螺纹安装在所述连接轴252上端，所述S形卡位块251上设有控制把手254，所述锁紧螺帽253上也设有控制把手254。S形卡位块251的设计，使得其转动时能够对第一夹板21施加推力，同时又能够对拉杆23之间的横梁起到推力，从而对拉杆23实现拉力的驱动，拉杆23传输力给第一夹板21，第一夹板21客服回位弹簧24的力，实现第一夹板21和第二夹板22的同步靠近夹持。

本实施例中，请参阅图3，所述上套筒31的中心位置设有弹簧筒312，所述弹性复位件33能够从所述上套筒31内从下至上穿入到所述弹簧筒312内且被弹簧筒312的顶部抵住，所述弹性复位件33和所述下套筒32的底部内壁抵触。通过此种形式的设计，弹性复位件33能够安装在中心位置，为调档锁定组件34提供空间，比如在图3中，上套筒31和下套筒32的圆周上设有三组调档锁定组件34，且等间隔布置，使得锁定结构受力均匀，保证了每个滚柱安装时能够保持相对一致的锁定位置，其装配精度较高。

本实施例中，所述导向盘42的中心位置设有插孔，所述下套筒32的底部设有插柱321，所述插柱321插入到所述插孔内，所述内衬支撑机构3倒置时，所述弹簧筒312能够插入到所述插孔内。插孔的设计能够有效实现螺母的正向放置以及倒立放置。

本实施例中，请参阅图4，所述升降组件41包括手轮411、横向驱动轴412、驱动齿轮413、输出齿条414和支撑台415，所述手轮411和所述横向驱动轴412同轴固定，所述驱动齿轮413固套在所述横向驱动轴412上，所述输出齿条414和所述驱动齿轮413啮合，所述支撑台415固定在所述输出齿条414上，所述导向盘42同轴安装在所述支撑台415上。在需要升降时，转动手轮411即可，当转动到预定的高度以后，可以通过插销等方式实现位置的锁定。

一种利用任一实施例所述的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置的使用方法，包括如下步骤：

根据所需要装配的对心行星滚柱丝杠副的尺寸，控制调档锁定组件34将所述上套筒31和所述下套筒32锁定在符合尺寸的位置，以使得所述夹头354在周向上形成的圆周直径和滚柱的位置匹配对应；

将螺母套设在内衬支撑机构3上，并用外部夹持机构2将所述螺母夹持固定；

将滚柱装配进入到螺母内，夹头354和径向通槽对所述滚柱进行位移定位限制以使得所述滚柱和所述螺母的相对位置固定；

从螺母上端装入保持架和弹簧挡圈；

结束外部夹持机构的夹持，控制升降机构输出上升动作，使得螺母和内衬支撑机构同步上升；

从螺母上再安装一个导向盘，使得上下两个导向盘对螺母形成夹持形式；

将导向盘之间的结构、以及包括导向盘在内的结构整体翻转180度；

取下翻转后上端的导向盘，从翻转后的螺母上端装入保持架和弹簧挡圈；

调整调档锁定组件，解除上套筒和所述下套筒的锁定结构，弹性复位件将所述上套筒和所述下套筒的顶开，使得夹头围成的圆周变小以便内衬支撑机构取出；

丝杠旋入螺母，完成最终装配。

综上所述，本发明通过内衬支撑机构3的设计，其多档位锁定可调，使得夹头354能够围成不同的尺寸圆周，当需要装配不同型号的对心行星滚柱丝杠副时，只需要通过调档锁定组件的不同位置锁定，实现适应性调整即可，且在锁定动作以及退出动作时，操作简单方便。通过倒齿结构和L型导向孔311的配合，其需要将内衬支撑机构退出时，直接径向拔动齿杆341，使得其向圆心靠近，从而让啮合的倒齿脱开，然后弹性复位件33将上套筒31和下套筒32顶开，实现缩径，从而实现夹头354围成的圆周变小，方便从螺母内退出。倒齿结构的不同齿位置的啮合，即可实现不同尺寸的对应，且每个对应档位脱离以后，均能够被弹性复位件33顶开到最小直径位置。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，其特征在于，包括：

底座，所述底座上设有安装凹槽；

外部夹持机构，所述外部夹持机构安装在所述底座上，所述外部夹持机构用于在周向上夹持螺母；

内衬支撑机构，所述内衬支撑机构包括上套筒、下套筒、弹性复位件、调档锁定组件和多个连杆组件，所述上套筒和所述下套筒同轴活套配合，所述调档锁定组件用于调整所述上套筒和所述下套筒之间的轴向位置并可锁定和解除锁定，当所述调档锁定组件解除锁定时，所述弹性复位件将所述上套筒和所述下套筒复位到原始位置；

各个所述连杆组件安装在所述上套筒和所述下套筒的外周面上且等间隔布置，所述连杆组件包括上摆杆、中间连杆、下摆杆和夹头，上摆杆、中间连杆和下摆杆依次铰接连接，所述上摆杆上端铰接在所述上套筒上，所述下摆杆下端铰接在所述下套筒上，所述夹头安装在所述中间连杆上且朝外设置，所述夹头用于夹持滚柱，当所述上套筒和所述下套筒轴向位移发生相对变化时，所述夹头在连杆的驱动下向外扩张或者向内收缩运动，以实现不同尺寸的对心行星滚柱丝杠副的适应；

升降机构，所述升降机构包括升降组件和导向盘，所述升降组件用于控制所述导向盘竖向运动，所述内衬支撑机构可拆卸安装在所述导向盘上，所述导向盘上设有和所述连杆组件数量匹配的径向通槽，所述径向通槽位置和所述夹头位置对应；

所述调档锁定组件包括齿杆和内倒齿，所述齿杆和所述内倒齿能够啮合，所述内倒齿设置在所述下套筒的内壁上；

所述上套筒的顶盖上设有L型导向孔，所述齿杆穿过所述L型导向孔，且所述齿杆上端挂在所述顶盖上，所述齿杆能够沿着所述L型导向孔运动并在顶盖上的径向位置发生变化从而实现齿杆和所述内倒齿啮合控制。

2.根据权利要求1所述的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，其特征在于：所述夹头内为径向弹性浮动结构。

3.根据权利要求1所述的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，其特征在于：外部夹持机构包括第一夹板、第二夹板、两个拉杆、回位弹簧和控制组件，所述第一夹板和所述第一夹板相对侧为弧形结构，两个所述拉杆依次穿过所述第一夹板和所述第二夹板，所述回位弹簧撑开所述第一夹板和所述第二夹板，所述控制组件用于拉动两个所述拉杆且同时克服所述回位弹簧的弹力将所述第二夹板和所述第一夹板聚拢对所述螺母形成夹持。

4.根据权利要求3所述的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，其特征在于：所述底座的安装凹槽两侧分别设有导轨，所述第一夹板和所述第二夹板分别安装在所述导轨上。

5.根据权利要求3所述的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，其特征在于：所述控制组件包括S形卡位块、连接轴和锁紧螺帽，所述S形卡位块通过连接轴转动安装在所述底座上，所述锁紧螺帽通过螺纹安装在所述连接轴上端，所述S形卡位块上设有控制把手，所述锁紧螺帽上也设有控制把手。

6.根据权利要求1所述的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，其特征在于：所述上套筒的中心位置设有弹簧筒，所述弹性复位件能够从所述上套筒内从下至上穿入到所述弹簧筒内且被弹簧筒的顶部抵住，所述弹性复位件和所述下套筒的底部内壁抵触。

7.根据权利要求6所述的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，其特征在于：所述导向盘的中心位置设有插孔，所述下套筒的底部设有插柱，所述插柱插入到所述插孔内，所述内衬支撑机构倒置时，所述弹簧筒能够插入到所述插孔内。

8.根据权利要求1-7任一所述的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置，其特征在于：所述升降组件包括手轮、横向驱动轴、驱动齿轮、输出齿条和支撑台，所述手轮和所述横向驱动轴同轴固定，所述驱动齿轮固套在所述横向驱动轴上，所述输出齿条和所述驱动齿轮啮合，所述支撑台固定在所述输出齿条上，所述导向盘同轴安装在所述支撑台上。

9.一种利用权利要求1-8任一所述的能够适应多型号的对心行星滚柱丝杠副立式装配装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据所需要装配的对心行星滚柱丝杠副的尺寸，控制调档锁定组件将所述上套筒和所述下套筒锁定在符合尺寸的位置，以使得所述夹头在周向上形成的圆周直径和滚柱的位置匹配对应；

将螺母套设在内衬支撑机构上，并用外部夹持机构将所述螺母夹持固定；

将滚柱装配进入到螺母内，夹头和径向通槽对所述滚柱进行位移定位限制以使得所述滚柱和所述螺母的相对位置固定；

从螺母上端装入保持架和弹簧挡圈；

结束外部夹持机构的夹持，控制升降机构输出上升动作，使得螺母和内衬支撑机构同步上升；

从螺母上再安装一个导向盘，使得上下两个导向盘对螺母形成夹持形式；

将导向盘之间的结构、以及包括导向盘在内的结构整体翻转180度；

取下翻转后上端的导向盘，从翻转后的螺母上端装入保持架和弹簧挡圈；

调整调档锁定组件，解除上套筒和所述下套筒的锁定结构，弹性复位件将所述上套筒和所述下套筒的顶开，使得夹头围成的圆周变小以便内衬支撑机构取出；

丝杠旋入螺母，完成最终装配。

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