CN113369863A - 一种滚珠丝杠副支撑套自动压装系统及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚珠丝杠副支撑套自动压装系统及装配方法，属于自动装配技术领域，解决了现有技术中人工压装、热装或冷装对支撑套进行装配的方式装配精度低且操作复杂的问题。本发明包括：滑轨机构、压装机构、滑动夹具、辅助定位机构和翻转机构；滑动夹具用于装载定位支撑套和滚珠丝杠副；滑动夹具能够在滑轨机构上滑移；压装机构上设有用于可伸缩压头，支撑套能够卡入可伸缩压头的支撑套卡槽中；并通过辅助定位机构进行固定；支撑套包括：第一支撑套和第二支撑套；压装机构下压可伸缩压头能够将第一支撑套压装在滚珠丝杠副上；翻转机构能够将滚珠丝杠副进行翻转，翻转后压装第二支撑套，本发明实现了对滚珠丝杠副支撑套的自动化压装。

Description

一种滚珠丝杠副支撑套自动压装系统及装配方法

技术领域

本发明涉及自动装配技术领域，尤其涉及一种滚珠丝杠副支撑套自动压装系统及装配方法。

背景技术

滚珠丝杠副支撑套作为机械结构传动元件组成之一，在交通运输业、航天航空、军工产品等各个领域的运用非常普遍。滚珠丝杠副支撑套由丝杠、支撑套和螺母组成，如图1所示。目前对于支撑套安装在螺母两侧采用的方式为人工压装，通过简易工装将滚珠丝杠副(由丝杠及螺母组成)固定，分别将支撑套与螺母两侧安装柱轴向对中，通过人工敲击进而实现支撑套与螺母安装柱的安装，其存在的主要问题是受锤击冲力作用影响，支撑套容易出现外观损伤以及由于受力面积相对较小，易出现安装不到位、安装精度一致性差等问题，且无法适用于支撑套安装的批量化生产。

目前支撑套的装配方法主要有人工手动压装、热装、冷装等。人工安装是通过简易工装，将支撑套与螺母两侧安装柱轴向对中，通过人工敲击进而实现支撑套与螺母安装柱的安装，压装的精度、稳定性不好且压装效率低。热装是利用热膨胀将紧配合转化成松配合的方法，但热装需要严格控制加热温度，防止被安装零件发生回火效应。冷装方法是在低温环境下，被安装零件遇冷尺寸变小，此种方法也需要控制好温度，否则会造成被安装零件内部组织发生变化，进而影响被安装零件尺寸的稳定性。

因此，需要提供一种机械式全自动化压装装置，实现支撑套全过程的自动化压装，压装力和压装行程可控，保证压装过程的平稳性，压装状态的一致性，同时避免支撑套外观损伤，提高压装效率。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种滚珠丝杠副支撑套自动压装系统及装配方法，用以解决目前采用人工压装的方法敲击安装支撑套时支撑套受锤击冲力作用影响容易出现外观损伤、以及由于受力面积相对较小支撑套易出现安装不到位、安装精度一致性差、且无法适用于支撑套压装的批量生产的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，包括：滑轨机构、压装机构、滑动夹具、辅助定位机构和翻转机构；滑动夹具用于装载定位支撑套和滚珠丝杠副；滑动夹具能够在滑轨机构上滑移；压装机构上设有用于可伸缩压头，支撑套能够卡入可伸缩压头的支撑套卡槽中；辅助定位机构用于压紧滚珠丝杠副的两端；压装机构驱动可伸缩压头下压时，能够将支撑套压装在滚珠丝杠副上；支撑套包括：第一支撑套和第二支撑套；第一支撑套和第二支撑套分别压装在滚珠丝杠副两侧的安装柱上；翻转机构能够将滚珠丝杠副进行翻转。

进一步地，滑轨机构包括：驱动电机、直线导轨和滑动；滑动滑动安装在直线导轨上，且驱动电机能够驱动滑动沿直线导轨滑移。

进一步地，滑动夹具安装在滑动上；滑动夹具包括：定位板、丝杠副定位块和支撑套定位销；定位板与滑动固定安装或为一体结构；丝杠副定位块和支撑套定位销均设置在定位板上；支撑套定位销用于装载定位支撑套；丝杠副定位块用于装载定位滚珠丝杠副。

进一步地，丝杠副定位块的四周设置多块位置调整块，位置调整块上设有螺纹孔，螺纹孔中安装调节螺杆；调节螺杆的端部抵在丝杠副定位块上；位置调整块固定安装在定位板上，丝杠副定位块能够相对位置调整块移动。

进一步地，丝杠副定位块有两块，包括：第一丝杠副定位块和第二丝杠副定位块；第一丝杠副定位块上设有丝杠副定位孔，第二丝杠副定位块上设有支撑套定位孔，丝杠副定位孔用于安装定位滚珠丝杠副的安装柱，支撑套定位孔用于安装定位一端压装有支撑套的滚珠丝杠副。

进一步地，压装机构包括：伺服电缸、安装板和可伸缩压头；安装板架设在直线导轨的上方；伺服电缸固定安装在安装板上，且伺服电缸的输出轴穿过安装板与可伸缩压头连接。

进一步地，压装机构还包括：导向柱和连接板；可伸缩压头安装在连接板上；导向柱一端与连接板固定连接，另一端穿过安装板且与安装板滑动配合。

进一步地，可伸缩压头上设有支撑套卡槽，支撑套卡槽内侧设置盲孔，盲孔中安装可伸缩定位销，可伸缩定位销与盲孔端面之间通过弹簧连接。

进一步地，辅助定位机构包括旋转气缸和压块；旋转气缸那个驱动压块旋转；压块通过旋转能够对滚珠丝杠副的端部进行压紧或松开。

一种滚珠丝杠副支撑套自动压装装配方法，采用滚珠丝杠副支撑套自动压装系统对滚珠丝杠副进行两侧的第一支撑套和第二支撑套的压装，包括以下步骤：

步骤S1：滑动夹具位于第一工作位时，将第一支撑套放置在滑动夹具上的支撑套定位销上；将滚珠丝杠副放置于滑动夹具上的第一丝杠副定位块上；

步骤S2：将滑动夹具移动至第二工作位，可伸缩压头与支撑套定位销轴向对齐，压装机构拾取第一支撑套；具体地，压装机构驱动可伸缩压头下移将第一支撑套压入可伸缩压头的支撑套卡槽中；

步骤S3：滑动夹具移动至第三工作位，可伸缩压头与第一支撑套定位块的丝杠副定位孔轴向对齐，压装机构驱动可伸缩压头下压将第一支撑套压装到螺母一侧的安装柱上；

步骤S4：重复步骤S1和步骤S2，压装机构拾取第二支撑套；翻转滚珠丝杠副，并将其放置于第二丝杠副定位块；

步骤S5：滑动夹具移动至第四工作位，可伸缩压头与第二支撑套定位块的支撑套定位孔轴向对齐，压装机构驱动可伸缩压头下压将第二支撑套压装到螺母另一侧的安装柱上。

本发明技术方案至少能够实现以下效果之一：

1.本发明的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，在常温状态下，通过滑动夹具和辅助定位机构对滚珠丝杠副进行定位，然后通过压装机构将支撑套压入可伸缩压头中并进行定位，通过支撑套与螺母两侧安装柱自动对中实现支撑套压装，压装机构的下压力直接作用在支撑套的端面上，由于接触面积相对较大，保证了支撑套受力均匀，实现了支撑套匀速平稳压装，保证了压装后支撑套一次性压装到位、外观无损伤、压装精度和一致性。

2.本发明通过压装机构提供将支撑套过盈配合到滚珠丝杠副安装柱上的装配压力，压装机构上设有导向柱对可伸缩压头的下压方向进行导向，保证压装精度，同时通过伺服电缸提供下压力，保证了下压方向和下压力的双重可控，实现了支撑套的自动压装同时保证了压装精度，全自动化装配安装、安装精度好一致性好。

3.本发明的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统采用滑动夹具对滚珠丝杠副进行位置调节，通过驱动滑动夹具进行多个工位的切换，实现了对滚珠丝杠副、支撑套的自动上料和自动压装，自动化程度高且行程可控。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为滚珠丝杠副；

图2为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统且滑动夹具位于第二工作位状态；

图3为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统的滑轨机构的结构示意图；

图4为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统的压装机构的结构示意图；

图5为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统的可伸缩压头；

图6为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统的可伸缩压头的剖视图；

图7为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统的翻转机构结构示意图；

图8为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统的滑动夹具位于第一工作位状态；

图9为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统的滑轨机构的滑动夹具位于第三工作位状态；

图10为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统的滑轨机构的滑动夹具位于第四工作位状态；

图11为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统的翻转机构；

图12为本发明一实施例的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统的翻转机构的立体图；

图13为轴承料仓结构示意图；

图14为轴承料仓出料状态示意图；

图15为轴承料仓侧视图。

附图标记：

1-丝杠；2-螺母；3-第一支撑套；4-第二支撑套；5-滑轨机构；6-压装机构；7-滑动夹具；8-辅助定位机构；9-伺服翻转机构；

51-驱动电机；52-直线导轨；53-滑动；

61-伺服电缸；62-安装板；63-导向柱；64-电缸连接头；65-连接板；66-可伸缩压头；

661-支撑套卡槽；662-可伸缩定位销；663-弹簧；

71-位置调整块；72-调节螺杆；73-丝杠副定位块；74-定位板；75-支撑套定位销

81-旋转气缸；82-压块；

91-伺服电机；92-安装座固定板；93-两爪气缸；94-夹紧块；

901-支撑架；902-旋转支架；903-第一旋转电机；904-旋转轴；905-第二旋转电机；906-夹爪支架；907-夹爪；

101-料仓筒；102-U形孔；103-轴承出口；104-料仓底座；105-第一料仓气缸；106-第二料仓气缸；107-第三料仓气缸；108-托板。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1所示，滚珠丝杠副包括丝杠1和螺母2，螺母2的两侧通过过盈配合的方式套设有第一支撑套3和第二支撑套4。本发明的滚珠丝杠副支撑套自动化压装系统用于实现将第一支撑套3和第二支撑套4分别安装到螺母2两侧的安装柱上。

本发明的一个具体实施例，公开了一种滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，包括：滑轨机构5、压装机构6、滑动夹具7、辅助定位机构8和翻转机构。其中，滑动夹具7用于装载和定位滚珠丝杠副，滑动夹具7设置在滑轨机构5上，并能够通过滑轨机构5驱动滑移；压装机构6上设有伺服电缸61和可伸缩压头66，可伸缩压头66能够夹紧支撑套，伺服电缸61能够驱动可伸缩压头66上下移动，可伸缩压头66下压时，能够将支撑套压装在滑动夹具7上的滚珠丝杠副上；支撑套包括第一支撑套3和第二支撑套4，第一支撑套3压装完成后，翻转机构用于已压装有第一支撑套3的滚珠丝杠副进行翻转。

本发明的一种具体实施方式中，如图3所示，滑轨机构5包括：驱动电机51、直线导轨52和滑动53；滑动53滑动安装在直线导轨52，即滑动53上设有滑槽，滑槽与直线导轨52之间滑动配合，使滑动53能够相对于直线导轨52滑移。驱动电机51能够输出直线位移，驱动电机51与滑动53连接，驱动电机51用于驱动滑动53在直线导轨52上滑移。

进一步地，滑动53上安装滑动夹具7，滑动53在直线导轨52上滑移时，能够带动滑动夹具7同步滑移。

进一步地，在直线导轨52的端部或两侧设置光电传感器，用来检测滑动夹具7否移动到位。

本发明的一种具体实施方式中，压装机构6包括：伺服电缸61、安装板62、导向柱63、连接板65和可伸缩压头66，如图4所示。压装机构6用于将支撑套压装到滚珠丝杠副的螺母2两侧的安装柱上，具体地，支撑套包括第一支撑套3和第二支撑套4，压装机构6依次将第一支撑套3和第二支撑套4压装到滚珠丝杠副的螺母2两侧的安装柱上。

其中，可伸缩压头66上设有支撑套卡槽661，支撑套卡槽661能够固定支撑套，或者说，支撑套能够卡设在支撑套卡槽661中。伺服电缸61用于带动可伸缩压头66上下移动，伺服电缸61带动支撑套下移时，能够将支撑套压装到滚珠丝杠副的螺母2上。

进一步地，安装板62固定安装在滑轨机构5的上方。具体地，安装板62高于滑轨机构5，且安装板62通过四个支撑柱固定安装在滑轨机构5的正上方。

进一步地，导向柱63用于对可伸缩压头66的位移进行导向，保证支撑套的压装精度。导向柱63有多个，且多个导向柱63均与安装板62滑动安装，即导向柱63能够相对于安装板62滑移。具体地，安装板62上固定安装导向柱固定套，导向柱固定套贯穿安装板62且导向柱固定套的内孔直径与导向柱63的外径相等。

进一步地，导向柱63穿过安装板62与连接板65固定连接，且连接板65平行于安装板62设置。

进一步地，伺服电缸61是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，能够实现精确位置控制和精确推力控制。

具体地，伺服电缸61固定安装在安装板62上，且伺服电缸的输出端穿过安装板62与连接板65的一侧固定连接。本发明的压装机构通过伺服电缸驱动连接板65相对于安装板62直线位移。

具体地，伺服电缸的输出端连接有电缸连接头64，连接板65的上侧与电缸连接头64固定连接。

进一步地，导向柱63的一端与连接板65的一侧固定连接，另一端穿过安装板62且能够相对安装板62滑移。伺服电缸61驱动连接板65相对于安装板62位移时，导向柱63具有导向作用，保证连接板65位移的精准度。

进一步地，两个导向柱63设置在伺服电缸61的两侧并且穿过安装板62与连接板65固定，两个导向柱63与安装板62滑动配合，连接板65的底面固定安装有可伸缩压头66。

如图5、图6所示，可伸缩压头66的端面上设有能够放置支撑套的支撑套卡槽661，支撑套卡槽661内设置有可伸缩定位销662，可伸缩定位销662径向设置在支撑套卡槽661的侧面壁上。具体地，支撑套卡槽661的侧面壁上设有沿支撑套卡槽661的径向方向的盲孔，盲孔中安装可伸缩定位销662，可伸缩定位销662与盲孔的端面之间通过弹簧663连接，当支撑套卡入可伸缩压头662的支撑套卡槽661的过程中，逐渐将可伸缩定位销662压入盲孔中，同时压缩弹簧663，弹簧663的弹力对支撑套进行紧固，防止支撑套从支撑套卡槽661中脱落。

进一步地，可伸缩压头66的底面开设有圆形的凹槽，用于对支撑套定位，圆形的凹槽为支撑套卡槽661。

具体地，支撑套卡槽661安装有4个可伸缩定位销662，在支撑套卡槽661径向开有四个盲孔，分别用于安装固定4个可伸缩定位销662，盲孔能够限制可伸缩定位销662径向移动的距离，可伸缩压头66在伺服电缸61的作用下下移接触到支撑套，支撑套轴向受到伺服电缸61的下压力的作用，径向受到可伸缩定位销662的压力作用，伺服电缸61轴向力使得支撑套被压进支撑套卡槽661，径向力保证支撑套不会脱落掉出支撑套卡槽661，详见图6。

本发明的一种具体实施方式中，滑动夹具7及辅助定位机构8的结构及在直线导轨52上的安装位置如图8所示.

进一步地，滑动夹具7包括：包括：位置调整块71、调节螺杆72、丝杠副定位块73、定位板74和支撑套定位销75。

其中，位置调整块71、丝杠副定位块73和支撑套定位销75均设置在定位板74上。定位板74设置在直线导轨52上，通过驱动电机51的驱动定位板74可沿着直线导轨52滑动。支撑套定位销75固定设置在定位板74的中间位置，用来装载和定位支撑套。

进一步地，为了保持滚珠丝杠副在丝杠副定位块73上的稳定性，丝杠副定位块73上设置V形槽，滚珠丝杠副卡设在V形槽中，如图8所示。

丝杠副定位块73有两块，两块丝杠副定位块73固定设置在定位板74上的两端。丝杠副定位块73包括：第一丝杠副定位块和第二丝杠副定位块；其中，第一丝杠副定位块中间开设与滚珠丝杠副的螺母2两侧的安装柱的轴径尺寸相同的丝杠副定位孔，第二丝杠副定位块中间开有与支撑套外径尺寸相同的支撑套定位孔，分别用来定位未安装支撑套的滚珠丝杠副和一侧安装第一支撑套3的滚珠丝杠副。

进一步地，丝杠副定位块73的四周分别设置有固定在定位板74上的四块位置调整块71，位置调整块71上开设有螺纹孔，调整螺杆72穿过螺纹孔抵接在丝杠副定位块73的侧面，用来调整丝杠副定位块73的安装位置和防止其在工作过程中转动。

进一步地，定位板74与滑动53固定连接或为一体结构。

进一步地，辅助定位机构8包括：旋转气缸81和压块82。其中，旋转气缸81能够带动压块82旋转，滚珠丝杠副放置于滑动夹具7上时，压块82用于压紧滚珠丝杠副的两端，实现对滚珠丝杠副的定位。

本发明的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，通过旋转气缸81带动压块82旋转，实现压块82对滚珠丝杠副压紧和非压紧(非接触)状态的切换。具体地，旋转气缸81带动压块82旋转，使压块82垂直于直线导轨52方向时，压块82位于滚珠丝杠副的丝杠1的端部的上方并将滚珠丝杠副压紧；进一步，旋转气缸81带动压块82旋转90度，使压块82平行与直线导轨52设置时，压块82从滚珠丝杠副的上方移开，不对滚珠丝杠副进行压紧。

具体地，辅助定位机构8还包括：安装座和连接块。安装座固定安装在自动压装系统的底板上，旋转气缸81竖直安装在安装座上，旋转气缸81的输出轴与连接块的一端固定连接，连接块的另一端固定连接压块82，旋转气缸81可带动连接块及压块82实现水平面内的旋转，连接块安装在气缸的端部，压块与连接块通过螺栓连接，压块用来对丝杠副两端进行垂直方向的压紧定位。

本发明的一种具体实施方式中，翻转机构可以为伺服翻转机构9。

进一步地，伺服翻转机构9的结构组成如图7所示，伺服翻转机构9包括：伺服电机91、安装座固定板92、两爪气缸93和夹紧块94。

安装座固定板92用于固定伺服电机91及两爪气缸93，且安装座固定板92安装在底板上。伺服电机91固定安装在安装座固定板92上，伺服电机91的输出轴与两爪气缸93固定连接，并能够带动两爪气缸93旋转。进一步地，夹紧块94有两块，两爪气缸93用于驱动夹紧块94的位移，使两个夹紧块94相互靠近或远离，实现对滚珠丝杠副的夹紧。

实施时，第一支撑套3压装完毕后，通过夹紧块94来夹持滚珠丝杠副，并通过伺服电机91对滚珠丝杠副进行翻转，翻转后，将滚珠丝杠副放置于第二丝杠副定位块的支撑套定位孔中，进行第二支撑套4的压装。

可选的，伺服翻转机构9仅能够实现对滚珠丝杠副的180°的翻转，需要借助工业机器人将滚珠丝杠副从滑动夹具7上取下，并将翻转后的滚珠丝杠副从伺服翻转机构9放回滑动夹具7上。

进一步地，在连接板65和滑动夹具7上分别设置第一辅助定位柱和第二辅助定位柱，其中，第二辅助定位柱设置中空的辅助定位孔，压装支撑套时，伺服电缸61驱动连接板65下移时，第一辅助定位柱能够插入第二辅助定位柱的辅助定位孔中。本发明通过设置导向柱63和辅助定位柱实现对压装时的压装精度的双重定位，确保压装时支撑套和滚珠丝杠副的精准对中。

进一步地，如图13-15所示，本发明的自动压装系统还包括：支撑套料仓10。

进一步地，支撑套料仓10包括：料仓筒101、料仓底座104、第一料仓气缸105和第二料仓气缸106；其中，料仓筒101固定安装在料仓底座104的上方，料仓筒101中存储多个支撑套。料仓底座104为L形结构，具有底板和侧板；料仓底座104的侧板上固定安装第二料仓气缸106。

如图13所示，料仓筒101的侧面设置U形孔102，料仓筒101的底部设置支撑套出口103，料仓筒101的下方设置第一料仓气缸105，第一料仓气缸105竖直设置，且第一料仓气缸105的伸缩轴在底部托住料仓筒101中最下部的支撑套.

进一步地，第二料仓气缸106水平设置，第二料仓气缸106的伸缩轴能够穿过U形孔102与支撑套接触。第二料仓气缸106的伸缩轴伸出时能够顶住料仓筒101底部倒数第二个的支撑套，料仓筒101中的倒数第二个以上的支撑套均被倒数第二个支撑套托住，此时倒数第一个支撑套不受侧向力。

进一步地，第一料仓气缸105的伸缩轴收缩后，则料仓筒101中底部倒数第一个的支撑套则会从料仓筒101底部的支撑套出口103掉出。

进一步地，第一料仓气缸105的伸缩轴的上方固定连接托板108，托板108能够托住倒数第一个支撑套。第二料仓气缸106顶住倒数第二个支撑套时，倒数第一个支撑套被托板108托住，第一料仓气缸105的伸缩轴收缩时，托板108上的支撑套同步下降，如图14所示。

进一步地，料仓底座104的侧板上还设置有第三料仓气缸107，第三料仓气缸107水平设置，且位于第二料仓气缸106的下方。具体地，如图10所示，当托板108下降至与滑动夹具7上的支撑套定位销75齐平时，第三料仓气缸107的伸缩轴伸出，托板108的边缘靠近支撑套定位销75，第三料仓气缸107的伸缩轴能够推动支撑套从托板108上滑移至滑动夹具7上的支撑套定位销75上。

实施时：

如图13所示，托板108与料仓筒101底部的轴承出口83接触时，托板108能够托住料仓筒101中的支撑套。

如图14所示，第二料仓气缸106顶住倒数第二个支撑套时，第一料仓倒数第一个支撑套被托板108和第一料仓气缸105托住，倒数第二个支撑套被第二料仓气缸106卡止固定在料仓筒101侧壁上，倒数第二个以上的支撑套被倒数第二个支撑套托住。此时，第一料仓气缸105驱动托板108下移，则倒数第一个支撑套同步下移，倒数第二个支撑套被第二料仓气缸106顶住。当托板108下降至与滑动夹具7上的支撑套定位销75齐平时，第三料仓气缸107的伸缩轴伸出，托板108的边缘靠近支撑套定位销75，第三料仓气缸107的伸缩轴能够推动支撑套从托板108上滑移并掉落到滑动夹具7上的支撑套定位销75上。

完成一次支撑套的上料后，第一料仓气缸105驱动托板108上移与料仓筒101的底部接触，此时第二料仓气缸106的伸缩轴回缩，料仓筒101中的全部支撑套在自身重力的作用下全部自由落体下降，下降至托板108后被托板108托住，需要再次取用时，重复上述步骤。

实施例2

本发明的另一个具体实施例，针对实施例1的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统进行改进，提供一种区别与伺服翻转机构9的翻转机构，具体地，本实施例的翻转机构为旋转翻转机构。

进一步地，如图11、12所示，旋转翻转机构包括：支撑架901、旋转支架902、第一旋转电机903、第二旋转电机905、夹爪支架906和夹爪907。具体的，支撑架901架设在直线导轨52的上方。支撑架901的上方固定安装第一旋转电机903，旋转支架902转动安装在支撑架901上，旋转支架902能够在第一旋转电机903的驱动下相对于支撑架901旋转。具体地，旋转支架902的一端设有旋转轴904，旋转轴904与支撑架901之间转动连接，且旋转轴904与第一旋转电机903的输出轴固定连接。

进一步地，旋转支架902的另一端转动安装夹爪支架906，旋转支架902上固定安装第二旋转电机905，第二旋转电机905能够驱动夹爪支架906相对于旋转支架902转动。夹爪支架906上滑动安装两个气动夹爪907，气动夹爪907通过气缸驱动相对于夹爪支架906位移，调节两个气动夹爪907之间的间距，两个气动夹爪907靠近或远离将滚珠丝杠副夹紧或放开。

实施时，第一支撑套3压装完成后，需要将滚珠丝杠副翻转才能进行第二支撑套4的压装。第一支撑套3压装完成后，滚珠丝杠副位于第一丝杠副定位块上，通过两个气动夹爪907将滚珠丝杠副进行夹持，气动夹爪907将滚珠丝杠副夹紧后，第一旋转电机903带动旋转支架902转动，将滚珠丝杠副由支撑架901的一侧旋转至支撑架901的另一侧，进一步地，驱动第二旋转电机905调节夹爪支架906与旋转支架902之间的夹角，使滚珠丝杠副能够放置于第二丝杠副定位块上。

由于，旋转支架902由支撑架901的一侧翻转至另一侧时旋转角度大于180°，因此，翻转后滚珠丝杠副不是180°翻转，因此需要调节滚珠丝杠副的角度，使其能够与滑动夹具7上的丝杠副定位块702配合。即同时驱动第一旋转电机903和第二旋转电机905，将滚珠丝杠副由支撑架901的一侧旋转至支撑架901的另一侧的同时调节夹爪支架906与旋转支架902之间的夹角，使滚珠丝杠副能够与滑动夹具7上的丝杠副定位块702进行装配，装配后通过压装机构6进行后续第二支撑套4的压装。

进一步地，为了方便滚珠丝杠副从丝杠副定位块73的丝杠副定位孔中取出，设计支撑架901的两个支腿为能够调节高度的可伸缩结构，通过液压缸驱动支撑架901的两个支腿进行伸缩，实现将滚珠丝杠副从丝杠副定位块702中取出和放回的动作。具体地，通过气动夹爪907夹紧滚珠丝杠副，通过液压缸驱动支撑架901抬高，将滚珠丝杠副从第一丝杠副定位块的丝杠副定位孔中取出，翻转后，降低支撑架901将滚珠丝杠副放入第二丝杠副定位块的支撑套定位孔中。

值得注意的是，本发明用于实现直线位移驱动和旋转驱动的驱动装置仅作为示例，不作为对本发明保护范围的限制。驱动的类型能够实现对应的直线位移运动或相对旋转运动的驱动即可，替换本申请的驱动装置的类型，属于与本申请相同的设计，落入本申请的保护范围。

实施例3

本发明的一个具体实施例，提供一种滚珠丝杠副支撑套自动压装装配方法，采用实施例1或2的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统对滚珠丝杠副进行两侧的第一支撑套3和第二支撑套4的压装，包括以下步骤：

步骤S1：滑动夹具7位于第一工作位时，将第一支撑套3放置在滑动夹具7上的支撑套定位销75上；将滚珠丝杠副放置于滑动夹具7上的第一丝杠副定位块上；

步骤S2：将滑动夹具7移动至第二工作位，可伸缩压头66与支撑套定位销75轴向对齐，压装机构6拾取第一支撑套3；具体地，压装机构6驱动可伸缩压头66下移将第一支撑套3压入可伸缩压头66的支撑套卡槽61中；

步骤S3：滑动夹具7移动至第三工作位，可伸缩压头66与第一支撑套定位块的丝杠副定位孔轴向对齐，压装机构6驱动可伸缩压头66下压将第一支撑套3压装到螺母2一侧的安装柱上；

步骤S4：重复步骤S1和步骤S2，压装机构6拾取第二支撑套4；翻转滚珠丝杠副，并将其放置于第二丝杠副定位块；

步骤S5：滑动夹具7移动至第四工作位，可伸缩压头66与第二支撑套定位块的支撑套定位孔轴向对齐，压装机构6驱动可伸缩压头66下压将第二支撑套4压装到螺母2另一侧的安装柱上。

本发明的一种具体实施方式中，滚珠丝杠副支撑套自动压装装配时：

所述步骤S1过程为：

滑动夹具7在驱动电机51的驱动下滑移至直线导轨52的一端，如图8所示，定义此位置为第一工作位，如图8所示。

四轴机器人机构抓取滚珠丝杠副放置在滑动夹具7上的第一丝杠副定位块处，接着四轴机器人机构抓取支撑套放置在支撑套定位销75上。

所述步骤S2的过程为：

滑动夹具7在驱动电机51的驱动下沿直线导轨52滑移，当位置检测传感器检测到滑动夹具7位于第二工作位，此时支撑套定位销75正好处于压装机构6的可伸缩压头66的正下方，如图2所示，

驱动电机51停止转动，此时可伸缩压头66在伺服电缸61的驱动下沿导向柱63向下移动，将支撑套定位销75上的第一支撑套3卡入支撑套卡槽661中，之后可伸缩压头66抬移；具体地，第一支撑套3卡入支撑套卡槽661后，通过可伸缩定位销662进行周向夹紧，弹簧663提供可伸缩定位销662夹紧第一支撑套3的夹紧力。

所述步骤S3的过程为：

滑动夹具7在驱动电机51的驱动下沿直线导轨52继续滑移，当位置检测传感器检测到滑动夹具7位于第三工作位时，第一丝杠副定位块正好处于压装机构6的可伸缩压头66的正下方，即第一支撑套3与滚珠丝杠副一侧的安装柱轴向对齐，驱动电机51停止转动，此为第三工作位如图9所示，

当滑动夹具7处于第三工作位时，辅助定位机构8的压块82在旋转气缸81的驱动下旋转压在滚珠丝杠副的丝杠1的两端；进一步地，可伸缩压头66在伺服电缸61的驱动下沿导向柱63向下移动，将第一支撑套3压装在螺母2的一侧安装柱上。

所述步骤S4的过程为：

压装机构6的伺服电缸61驱动可伸缩压头66抬移，进一步地，辅助定位机构8的压块82反方向旋转，使滑动夹具7能够在直线导轨52上自由滑移；

滑动夹具7在驱动电机51的驱动下沿直线导轨52移动至第一工作位，通过翻转机构对滚珠丝杠副进行翻转；通过四轴机器人抓取第二支撑套4，并将第二支撑套4放置在支撑套定位销75上；

具体地，滚珠丝杠副的翻转过程为：

1)采用伺服翻转机构9进行翻转时：

通过机器人将一端压装有第一支撑套3的丝杠副抓起放置在伺服翻转机构9的夹紧块94处，夹紧块94在两爪气缸93的作用下将丝杠副螺母突出位置夹紧并在伺服电机91的作用下实现180°旋转，然后四轴机器人机构抓取丝杠副并将其放置在滑动夹具7的第二丝杠副定位块的支撑套定位孔内进行定位；

2)采用旋转翻转机构进行翻转时：

如图11、12所示，通过气动夹爪907将滚珠丝杠副进行抓取，支撑架901的支腿伸长，支撑架901抬高将滚珠丝杠副从第一丝杠副定位块的丝杠副定位孔中取出；

第一旋转电机903驱动旋转支架902旋转，将滚珠丝杠副由支撑架901的一侧翻转至另一侧，此时滚珠丝杠副的翻转角度大于180°，进而通过第二旋转电机905驱动夹爪支架906进行反向旋转，即夹爪支架906的旋转方向与旋转支架902的旋转方向相反，夹爪支架906带动滚珠丝杠副反向转动，消除旋转支架902翻转时产生的过度翻转角(即旋转支架902的翻转角与180°之差)，夹爪支架906的反向旋转角度等于旋转支架902的翻转角与180°之差，实现对滚珠丝杠副的180°翻转；

支撑架901的支腿收缩，支撑架901降低将滚珠丝杠副放置于第二丝杠副定位块的支撑套定位孔中进行定位。

所述步骤S5的过程为：滑动夹具7在驱动电机51的驱动下沿直线导轨52移动，当位置检测传感器检测到滑动夹具7位于第二工作位时，支撑套定位销75再度处于可伸缩压头66的下方，伺服电缸61驱动可伸缩压头66沿导向柱63的方向向下移动，将支撑套定位销75上的第二支撑套4压装至支撑套卡槽661中，之后可伸缩压头66抬移.

进一步地，滑动夹具7沿直线导轨52移动至第四工作位，当滑动夹具7位于第四工作位时第二丝杠副定位块的支撑套定位孔正好处于可伸缩压头66的正下方，即滚珠丝杠副另一侧的安装柱与第二支撑套4轴向对齐，如图10所示。

驱动电机51停止转动，辅助定位机构8的压块82在旋转气缸81的驱动下旋转压在滚珠丝杠副的丝杠1的两端；进而可伸缩压头66在伺服电缸61的驱动下沿导向柱63向下移动，将第二支撑套4压装在螺母2的安装柱上，完成滚珠丝杠副与第一支撑套3和第二支撑套4的压装。

压装完成后，可伸缩压头66抬移，辅助定位机构8的压块82反方向旋转，滑动夹具7在驱动电机51的驱动下沿直线导轨52移动至第一工作位，四轴机器人机构将压装完成的滚珠丝杠副支撑套放置在下料位置，完成支撑套的自动化压装。进而重复上述步骤进行第二个滚珠丝杠副支撑套的自动压装。

与现有技术相比，本发明的滚珠轴丝杠副支撑套自动压装系统及装配方法，采用机械式全自动化压装，实现支撑套与滚珠丝杠副的之间的安装，压装力和压装行程可控，在保证压装精度的前提下提高了压装过程的平稳性和压装状态的一致性，同时避免了支撑套的外观损伤，大大提高了生产效率。

本发明的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统及装配方法，通过四轴机器人机构、滑动夹具7、翻转机构和压装机构6的相互配合，实现对滚珠丝杠副、支撑套的自动上料和压装，进而实现了滚珠丝杠副支撑套的自动化压装生产，避免出现安装不到位等问题，极大地提高了安装效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，其特征在于，包括：滑轨机构(5)、压装机构(6)、滑动夹具(7)、辅助定位机构(8)和翻转机构；所述滑动夹具(7)用于装载定位支撑套和滚珠丝杠副；所述滑动夹具(7)能够在滑轨机构(5)上滑移；所述压装机构(6)上设有用于可伸缩压头(66)，所述支撑套能够卡入所述可伸缩压头(66)的支撑套卡槽(661)中；所述辅助定位机构(8)用于压紧所述滚珠丝杠副的两端；所述压装机构(6)驱动所述可伸缩压头(66)下压时，能够将所述支撑套压装在所述滚珠丝杠副上；所述支撑套包括：第一支撑套(3)和第二支撑套(4)；所述第一支撑套(3)和第二支撑套(4)分别压装在所述滚珠丝杠副两侧的安装柱上；所述翻转机构能够将所述滚珠丝杠副进行翻转。

2.根据权利要求1所述的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，其特征在于，所述滑轨机构(5)包括：驱动电机(51)、直线导轨(52)和滑动(53)；所述滑动(53)滑动安装在所述直线导轨(52)上，且所述驱动电机(51)能够驱动所述滑动(53)沿直线导轨(52)滑移。

3.根据权利要求2所述的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，其特征在于，所述滑动夹具(7)安装在所述滑动(53)上；所述滑动夹具(7)包括：定位板(74)、丝杠副定位块(73)和支撑套定位销(75)；所述定位板(74)与所述滑动(53)固定安装或为一体结构；丝杠副定位块(73)和支撑套定位销(75)均设置在所述定位板(73)上；所述支撑套定位销(75)用于装载定位所述支撑套；所述丝杠副定位块(73)用于装载定位所述滚珠丝杠副。

4.根据权利要求3所述的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，其特征在于，所述丝杠副定位块(73)的四周设置多块位置调整块(71)，所述位置调整块(71)上设有螺纹孔，所述螺纹孔中安装调节螺杆(72)；所述调节螺杆(72)的端部抵在所述丝杠副定位块(73)上；所述位置调整块(71)固定安装在所述定位板(74)上，所述丝杠副定位块(73)能够相对所述位置调整块(71)移动。

5.根据权利要求4所述的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，其特征在于，所述丝杠副定位块(73)有两块，包括：第一丝杠副定位块和第二丝杠副定位块；所述第一丝杠副定位块上设有丝杠副定位孔，所述第二丝杠副定位块上设有支撑套定位孔，所述丝杠副定位孔用于安装定位所述滚珠丝杠副的安装柱，所述支撑套定位孔用于安装定位一端压装有所述支撑套的滚珠丝杠副。

6.根据权利要求1-5任一项所述的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，其特征在于，所述压装机构(6)包括：伺服电缸(61)、安装板(62)和可伸缩压头(66)；所述安装板(62)架设在所述直线导轨(52)的上方；所述伺服电缸(61)固定安装在所述安装板(62)上，且所述伺服电缸(61)的输出轴穿过所述安装板(62)与可伸缩压头(66)连接。

7.根据权利要求6所述的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，其特征在于，所述压装机构(6)还包括：导向柱(63)和连接板(65)；所述可伸缩压头(66)安装在所述连接板(65)上；所述导向柱(63)一端与所述连接板(65)固定连接，另一端穿过所述安装板(62)且与安装板(62)滑动配合。

8.根据权利要求7所述的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，其特征在于，所述可伸缩压头(66)上设有支撑套卡槽(661)，所述支撑套卡槽(661)内侧设置盲孔，所述盲孔中安装可伸缩定位销(662)，所述可伸缩定位销(662)与盲孔端面之间通过弹簧(663)连接。

9.根据权利要求1所述的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统，其特征在于，所述辅助定位机构(8)包括旋转气缸(81)和压块(82)；所述旋转气缸(81)那个驱动所述压块(82)旋转；所述压块(82)通过旋转能够对滚珠丝杠副的端部进行压紧或松开。

10.一种滚珠丝杠副支撑套自动压装装配方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的滚珠丝杠副支撑套自动压装系统对滚珠丝杠副进行两侧的第一支撑套(3)和第二支撑套(4)的压装，包括以下步骤：

步骤S1：滑动夹具(7)位于第一工作位时，将第一支撑套(3)放置在滑动夹具(7)上的支撑套定位销(75)上；将滚珠丝杠副放置于滑动夹具(7)上的第一丝杠副定位块上；

步骤S2：将滑动夹具(7)移动至第二工作位，可伸缩压头(66)与支撑套定位销(75)轴向对齐，压装机构(6)拾取第一支撑套(3)；具体地，压装机构(6)驱动可伸缩压头(66)下移将第一支撑套(3)压入可伸缩压头(66)的支撑套卡槽(61)中；

步骤S3：滑动夹具(7)移动至第三工作位，可伸缩压头(66)与第一支撑套定位块的丝杠副定位孔轴向对齐，压装机构(6)驱动可伸缩压头(66)下压将第一支撑套(3)压装到螺母(2)一侧的安装柱上；

步骤S4：重复步骤S1和步骤S2，压装机构(6)拾取第二支撑套(4)；翻转滚珠丝杠副，并将其放置于第二丝杠副定位块；

步骤S5：滑动夹具(7)移动至第四工作位，可伸缩压头(66)与第二支撑套定位块的支撑套定位孔轴向对齐，压装机构(6)驱动可伸缩压头(66)下压将第二支撑套(4)压装到螺母(2)另一侧的安装柱上。

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