CN112894348A - 双侧万向输送球组装加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所述的双侧万向输送球组装加工方法，提出双侧球面露出的新型结构及相对应的组装加工工艺，以期增加双侧接触输送与传动性能，实现万向球能够直接传递动力、参与主动式传动的功能使用。组装加工方法包括有以下步骤，制备工装；定位下托座；定位球体；放入下半部分的滚珠；定位间隔板；定位上压板；组装全部部件；冲压包边。
Description
技术领域
本发明涉及一种实现高速率输送的新型万向球组装加工方法，属于输送与传动技术领域。
背景技术
万向球是现有技术中常见的输送与传动部件，其主要包括由外壳包裹的可自由转动的圆球体。万向球因其圆球体转动灵活、摩擦阻力较小而可辅助实现与之接触物体表面的顺畅滑动特性。
目前的万向球普遍地采取半包式结构，即圆球体的约3/5体积被底座或外壳所包裹，仅有单侧少部分体积露于外部以提供转动的接触面。因此，上述现有单侧使用结构与方式直接导致了万向球自身为无动力部件。在输送与传动过程中，万向球仅能依靠其他物体自身惯性或外在动力被动地转动，起到的是受力辅助、过渡式传动性能。
有鉴于此，特提出本专利申请。
发明内容
本发明所述的双侧万向输送球组装加工方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出双侧球面露出的新型结构及相对应的组装加工工艺，以期增加双侧接触输送与传动性能，实现万向球能够直接传递动力、参与主动式传动的功能使用。
为实现上述设计目的，所述的双侧万向输送球组装加工方法，具体地包括有以下步骤：
制备工装
制备辅助加工用的工装，工装用尼龙块洗削加工而成，工装具有与下托座的外部轮廓具有相同结构的工装凹槽；
定位下托座，
将下托座放置于工装凹槽中，调整下托座以使其外轮廓与工装凹槽相吻合；
定位球体
将球体放置于下托座和工装凹槽中，球体同时接触下托座和工装凹槽的底部，且保持球体静止；
放入下半部分的滚珠
将数个滚珠放入球体与下托座的凸环之间；凸环的内部空间形成卡口而与球体共同容纳并限位滚珠移动，直至滚珠达到球体最大周向位置处；
定位间隔板
将间隔板置于上压板内部的底面并通过金属粘合胶将两者进行粘合，同时保证间隔板与上压板的安装孔之间相互重合；
定位上压板
将上压板(附带有间隔板)套于球体上，球体穿过间隔板的间隔板通孔、上压板与下托座并未贴合而是留有缝隙；将上半部分的滚珠放入到上压板、间隔板与球体之间；
组装全部部件
在上压板内部放置滚珠完毕后，在工装的缺口位置处将上压板和下托座沿垂向压合直至两者实现完全地接触配合；
冲压包边
将组装后的双侧万向输送球从工装上取下，通过冲压工具将上压板周向边缘处的上压板折边折弯、从外向内压紧于下托座的周向边缘，以完成上压板与下托座之间的扣合紧固。
综上内容，本申请所述双侧万向输送球组装加工方法具有以下优点：
1、本申请针对现有万向球不能直接传递动力、实际可使用的接触面有限的缺陷，采取沿中心外圆周卡箍型结构设计，使得上下两侧的球面均能外露以实现上下双侧球面均可作为接触面使用，一侧直接传递动力、另一侧则可主动地参与输送货物或转向，实现一个球体两个以上的使用功能。
2、本申请提出的万向球新型结构设计，能够借助球体自身的物理特性，既有效地提高球体自转性能而又不可移位，同时借助于万向球与固定外壳之间装填的辅助滚珠实现滚动摩擦，从而整体上提高转动润滑性能、降低摩擦阻力，相应地提高传
动比与输送效率。
附图说明
现结合以下附图来进一步地说明本申请方案；
图1是双侧万向输送球的示意图；
图2是双侧万向输送球的分解示意图；
图3-1至图10-2是双侧万向输送球的组装加工过程示意图；
在上述附图中，上压板1，球体2，下托座3，间隔板4，滚珠5，安装孔6，工装7，工装凹槽8，上压板折边9，通孔10，间隔板通孔11，凸环12；
具体实施方式
实施例1，如图1和图2所示，应用本申请所述组装加工方法的双侧万向输送球，包括相互卡箍连接在一起的上压板1和下托座3，在上压板1、下托座3上分别设置有圆形的通孔10，球体2被限位于上压板1与下托座3之间。
具体地，球体2的一部分分别向两侧穿过上压板1、下托座3上的通孔10，从而球体2在两侧分别形成可接触、用于输送与传动的圆弧形的接触面。
进一步地，在上压板1与下托座3之间衬垫有一间隔板4，间隔板4的中心设置有允许球体2穿过的间隔板通孔11；
在上压板1、下托座3的中心处，分别通过冲压工艺一体成型制备有外凸的、圆环形的凸环12；在上压板1的凸环12、间隔板4与球体2之间填充有数个呈环状排列的滚珠5；同样地，在下托座3的凸环12、间隔板4与球体2之间填充有数个呈环状排列的滚珠5。间隔板4的作用是阻挡滚珠5因受重力作用而脱离球体2与上压板1、下托座3之间的间隙。并且，间隔板4本身不与球体2发生接触，二者之间的缝隙也不足以让滚珠5通过。
进一步地，在上压板1的周向边缘处设置有上压板折边9；在双侧万向输送球组装加工过程中，通过将上压板折边9进行折弯、从外向内压紧于下托座3的周向边缘，可将上压板1和下托座3进行卡箍紧固。
进一步地，在上压板1、下托座3、间隔板4的对应位置处分别设置有安装孔6，以将组装加工后的双侧万向输送球通过螺钉等部件安装于其他输送或传动组件上。
更为细化的设计构思是，所述的球体2可选材为优质40Cr钢，并使用CNC精密机床一次成型加工。该球体2具有较高的尺寸精度，在球体2表面进行电镀处理如选择镀铬、镀镍、镀锌等。
上压板1和下托座3具有基本相同的结构与使用功能，均可使用碳钢(加工成型后需电镀)或不锈钢板材而冲压加工成型。
滚珠5起到辅助润滑功能，以加强球体2表面的转动灵活性。以下托座3为例，在下托座3内放置一定数量的滚珠5(占双侧万向输送球总体用量的约一半)后再放入球体2，则滚珠5起到辅助支撑与润滑作用，上压板1与下托座3均不与球体2直接接触，而是完全通过滚珠5来保证球体2的自由转动。
本申请所述的双侧万向输送球，是以上压板1和下托座3的组装装配线为分界，球体2在这一“分界”的两侧均有外露的圆弧形接触面，从而实现球体2的双侧滚动。且由于上压板1和下托座3限制了球体2的最大周向位置处，球体2被限制、不能在线性方向上位移、仅能进行旋转运动。因此，双侧万向输送球与所接触的物体为点接触，当通过驱动装置(如伺服电滚筒)带动双侧万向输送球转动时，对于所输送或传动的物体状态、朝向不会产生任何干扰，能够保证物体在非运动方向上的自由度不受意外摩擦的影响，传动效率较高。
基于上述双侧万向输送球的结构改进设计，如图3-1至图10-2所示，本申请提出下述针对双侧万向输送球组装加工方法，包括以下步骤：
如图3-1至图3-2所示，制备工装，按图制备辅助加工用的工装7；
工装7可用尼龙块洗削加工而成，其具有与双侧万向输送球的下托座3的外部轮廓具有相同结构的工装凹槽8，以用于在组装过程中对双侧万向输送球的整体进行定位与支撑；
如图4-1至图4-2所示，定位下托座3，按图将下托座3放置于工装凹槽8中，调整下托座3以使其外轮廓与工装凹槽8相吻合；
如图5-1至图5-2所示，定位球体2，按图将球体2放置于下托座3和工装凹槽8中，球体2同时接触下托座3和工装凹槽8的底部，且保持球体2静止；
如图6-1至图6-2所示，放入下半部分的滚珠5，按图将数个滚珠5放入球体2与下托座3的凸环12之间；凸环12的内部空间形成卡口而与球体2共同容纳并限位滚珠5；直至滚珠5达到球体2最大周向位置处；
如图7-1至图7-2所示，定位间隔板4，按图将间隔板4置于上压板1内部的底面并通过金属粘合胶将两者进行粘合，同时保证间隔板4与上压板1的安装孔6之间相互重合；
通过间隔板4，可阻挡滚珠5因受重力作用而脱离球体2与上压板1之间的间隙；间隔板4与球体2之间保留一定的间隙而不会发生接触，二者之间的间隙较小且不足以让滚珠5通过。
如图8-1至图8-2所示，定位上压板1，按图将上压板1(附带有间隔板4)套于球体2上(注意上压板1与下托座3的安装孔6之间位置相互匹配)。球体2穿过间隔板4的间隔板通孔11、上压板1与下托座3并未贴合而是留有缝隙。此时，在此处垂向方向上，上压板1、间隔板4与球体2之间的间隙较之于组装加工后的相对地上移，原本配合球体2起到收口作用的间隙变大了，从而在此处、在此时可借此间隙将滚珠5放入到上压板1、间隔板4与球体2之间。
如图9-1至图9-2所示，组装全部部件，在上压板1内部放置滚珠5完毕后，按图中的工装缺口位置，将上压板1和下托座3沿垂向压合直至两者实现完全地接触配合。
如图10-1至图10-2所示，冲压包边，按图将组装后的双侧万向输送球从工装7上取下，通过冲压工具将上压板1周向边缘处的上压板折边9折弯、从外向内压紧于下托座3的周向边缘，以完成上压板1与下托座3之间的扣合紧固。
综上内容，结合附图中给出的实施例仅是实现本发明目的的优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构。由此得到的其他结构特征，也应属于本发明所述的方案范围。
Claims (1)
1.一种双侧万向输送球组装加工方法，其特征在于：包括有以下步骤，
制备工装
制备辅助加工用的工装，工装用尼龙块洗削加工而成，工装具有与下托座的外部轮廓具有相同结构的工装凹槽；
定位下托座，
将下托座放置于工装凹槽中，调整下托座以使其外轮廓与工装凹槽相吻合；
定位球体
将球体放置于下托座和工装凹槽中，球体同时接触下托座和工装凹槽的底部，且保持球体静止；
放入下半部分的滚珠
将数个滚珠放入球体与下托座的凸环之间；凸环的内部空间形成卡口而与球体共同容纳并限位滚珠移动，直至滚珠达到球体最大周向位置处；
定位间隔板
将间隔板置于上压板内部的底面并通过金属粘合胶将两者进行粘合，同时保证间隔板与上压板的安装孔之间相互重合；
定位上压板
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组装全部部件
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冲压包边
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