CN113441920A - 用于蜗轮组件的装配装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供用于蜗轮组件的装配装置。该用于蜗轮组件的装配装置包括：拧紧系统，其构造为通过第一接触头来固定蜗轮组件的输出轴；驱动系统，其包括电机、滚珠丝杠和第二接触头，电机通过滚珠丝杠施加装配力到第二接触头，第二接触头构造为推动蜗轮组件的蜗轮；框架，其构造为可移动的并支承第二接触头；位移传感器，其配置为感测第二接触头相对于第一接触头的位移；以及压力传感器，其配置为感测由驱动系统传递的装配力；其中，第一接触头和第二接触头构造为在轴向方向上延伸并且是共轴的。本申请的用于蜗轮组件的装配装置具有简单可靠、易于实施、使用方便等优点，能够提高装配效率和装配精准度。

Description

用于蜗轮组件的装配装置

技术领域

本申请涉及机械设备装配领域。更具体而言，本申请涉及一种用于蜗轮组件的装配装置，其旨在提供可靠且高效的蜗轮组件装配解决方案。

背景技术

蜗轮蜗杆广泛应用于车辆的传动和控制系统中。例如，车辆转向系统常采用蜗轮蜗杆来传递力和运动。蜗轮蜗杆在安装使用之前需要进行预装配，其中蜗轮典型地需要和输出轴进行连接。在现有的组装方案中，输出轴在装配时需要固定。在将蜗轮和输出轴进行预装配时，会在输出轴和用于固定输出轴的工具之间产生显著的作用力。

然而，随着蜗轮蜗杆组件装配要求的不断提高，对装配力和相对装配位移提出了越来越高的要求。现有的组装方案已经无法满足对装配力和装配位移进行有效的监控，也无法避免作用在用于固定输出轴的工具上的作用力。

因此，存在对于新的用于蜗轮组件的装配解决方案的持续需求。所期望的是新的解决方案能够至少在一定程度上缓解上述问题。

发明内容

本申请一方面的目的在于提供一种用于蜗轮组件的装配装置，其旨在提供可靠、稳定且自动化的蜗轮组件装配解决方案。

本申请的目的是通过如下技术方案实现的：

一种用于蜗轮组件的装配装置，包括：

拧紧系统，其构造为通过第一接触头来固定蜗轮组件的输出轴；

驱动系统，其包括电机、滚珠丝杠和第二接触头，电机通过滚珠丝杠施加装配力到第二接触头，第二接触头构造为推动蜗轮组件的蜗轮；

框架，其构造为可移动的并支承第二接触头；

位移传感器，其配置为感测第二接触头相对于第一接触头的位移；以及

压力传感器，其配置为感测由驱动系统传递的装配力；

其中，第一接触头和第二接触头构造为在轴向方向上延伸并且是共轴的。

在上述用于蜗轮组件的装配装置中，可选地，第二接触头固定在框架上，并且滚珠丝杠通过框架来施加装配力到第二接触头。

在上述用于蜗轮组件的装配装置中，可选地，第一接触头延伸穿过第二接触头。

在上述用于蜗轮组件的装配装置中，可选地，还包括浮动系统，其配置为支承框架并允许框架和第二接触头相对于第一接触头移动。

在上述用于蜗轮组件的装配装置中，可选地，还包括底座，框架由浮动系统支承在底座之上。

在上述用于蜗轮组件的装配装置中，可选地，拧紧系统相对于底座固定。

在上述用于蜗轮组件的装配装置中，可选地，浮动系统构造为使框架和第二接触头能够在轴向方向上移动。

在上述用于蜗轮组件的装配装置中，可选地，第一接触头的端部的内螺纹构造为与蜗轮组件的输出轴一端的外螺纹相匹配。

在上述用于蜗轮组件的装配装置中，可选地，第一接触头固定在框架的一端处，并且滚珠丝杠在框架的另一端处与框架接触。

在上述用于蜗轮组件的装配装置中，可选地，还包括控制器，控制器与位移传感器和压力传感器电性连接，并且配置为采集位移和装配力数据。

本申请的用于蜗轮组件的装配装置具有简单可靠、易于实施、使用方便等优点，能够提高装配效率和装配精准度。

附图说明

以下将结合附图和优选实施例来对本申请进行进一步详细描述。本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本申请范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅是意在概念性地表示所描述对象的组成或构造，并可能包含夸张性显示。附图也并非一定按比例绘制。

图1是本申请的用于蜗轮组件的装配装置的一个实施例的立体视图。

图2是图1所示实施例的侧视图。

图3是图1所示实施例在操作中的侧视图。

具体实施方式

以下将参考附图来详细描述本申请的优选实施例。本领域中的技术人员将领会的是，这些描述仅为描述性的、示例性的，并且不应被解释为限制了本申请的保护范围。

首先，需要说明的是，在本文中所提到的顶部、底部、朝上、朝下等方位用语是相对于各个附图中的方向来定义的。这些方位是相对的概念，并且因此将根据特征所处于的位置和状态而变化。所以，不应将这些或其他方位用语理解为限制性的。

此外，还应当指出的是，对于本文的实施例中描述或隐含的任意单个技术特征或在附图中示出或隐含的任意单个技术特征来说，这些技术特征（或其等同物）能够继续组合，从而获得未在本文中直接提及的其他实施例。

应当注意的是，在不同的附图中，相同的参考标号表示相同或大致相同的组件。

本文中所称的轴向方向指的是蜗轮组件的输出轴的长度方向。

图1是本申请的用于蜗轮组件的装配装置的一个实施例的立体视图，并且图2是图1所示实施例的侧视图。如图所示，用于蜗轮组件的装配装置100包括底座170、浮动系统160、框架130、拧紧(tighten)系统110、驱动系统120以及配套的感测系统等。

底座170位于装配装置100的底部，用于为装配装置100的各种部件提供支承。底座170可以采用任何合适的结构。在操作中，底座170可为相对于地面固定的。

浮动系统160设置在底座170上，用于支承框架130。浮动系统160配置为使得框架130能够在轴向方向上移动，并为框架130提供自适应浮动功能。

框架130由浮动系统160可移动地支承。在图示的实施例中，框架130构造为包括大致在水平方向上的板状本体和位于本体两端的在垂直方向上突起的突起部。第二接触头123设置在框架130的一端处，并且框架130的另一端由滚珠丝杠122连接并带动。框架130将来自驱动系统120的装配力传递至第二接触头123。

拧紧系统110的输出端是第一接触头113。第一接触头113的末端构造为与未示出的蜗轮组件中的输出轴接触。具体而言，第一接触头113的末端设置有内螺纹，内螺纹与蜗轮组件的输出轴一端的外螺纹相匹配，以便能够协助固定或抓取输出轴。

驱动系统120包括电机121、滚珠丝杠122和第二接触头123。电机121输出的力施加到滚珠丝杠122上，并且滚珠丝杠122带动框架130，最终将装配力施加到第二接触头123上。第二接触头123构造为与未示出的蜗轮组件中的蜗轮接触。第二接触头123构造为在轴向方向上延伸，并且带有在轴向方向上的通孔。在图示的实施例中，第二接触头123构造为轴对称的结构，并且带有沿着轴延伸的通孔。第一接触头113也构造为在轴向方向上延伸并且穿过在第二接触头123中的通孔。因此，第一接触头113和第二接触头123可构造为共轴的。

感测系统包括位移传感器140和压力传感器150。位移传感器140配置为感测或监测第二接触头123相对于第一接触头113的位移。在图示的实施例中，位移传感器140相对于框架130固定，并且定向为感测框架130在轴向方向上的位移。位移传感器140可采用任何合适的距离感测技术，包括但不限于激光、声波、光学感测等手段。由于蜗轮相对于第二接触头123固定，而第二接触头123又相对于框架130固定，故通过感测框架130在轴向方向上的位移，就可以得到蜗轮相对于输出轴的位移。

压力传感器150配置为感测或监测由驱动系统120传递的装配力。在图示的实施例中，压力传感器150定位为与滚珠丝杠122相关联，以感测滚珠丝杠122传递的装配力。滚珠丝杠122传递的装配力通过框架130传递到第二接触头123，并且最终传递到蜗轮和输出轴。因此，通过感测传递中的装配力，就可以感知蜗轮和输出轴之间的作用力。

尽管未示出，但感测系统还可包括控制器，控制器与位移传感器140和压力传感器150电性连接并且从位移传感器140和压力传感器150采集位移和装配力数据。位移和装配力数据可用于装配装置100的控制，也可用于绘制位移-装配力曲线。

图3是图1所示实施例在操作中的侧视图。如图所示，蜗轮组件200包括输出轴210和蜗轮220。蜗轮220被预先套在输出轴210上。输出轴210的一端包括外螺纹，以便由第一接触头113端部的内螺纹来套接就位。输出轴210的另一端由未示出的固定装置来固定。在图示的实施例中，输出轴210的对称轴与第一接触头113及第二接触头123的轴向方向是大致重合的。蜗轮220的一侧与第二接触头123接触。

在组装过程中，输出轴210由拧紧系统110通过第一接触头113来固定，并且蜗轮220由驱动系统120输出的装配力通过第二接触头123来驱动，使得蜗轮220相对于输出轴210移动。位移传感器140和压力传感器150持续地监控蜗轮220相对于输出轴210的位移和装配力。当相对位移达到预定值时，则装配操作已完成。此外，期望的是上述相对位移和装配力被控制在预定的范围之内，以防止位移和装配力超出预定值而造成蜗轮组件的非期望损坏。

本说明书参考附图来公开本申请，并且还使本领域中的技术人员能够实施本申请，包括制造和使用任何装置或系统、选用合适的材料以及使用任何结合的方法。本申请的范围由请求保护的技术方案限定，并且包含本领域中的技术人员想到的其他实例。只要此类其他实例包括并非不同于请求保护的技术方案字面语言的结构元件，或此类其他实例包含与请求保护的技术方案的字面语言没有实质性区别的等价结构元件，则此类其他实例应当被认为处于由本申请请求保护的技术方案所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于蜗轮组件的装配装置，其特征在于，包括：

拧紧系统(110)，其构造为通过第一接触头(113)来固定蜗轮组件(200)的输出轴(210)；

驱动系统(120)，其包括电机(121)、滚珠丝杠(122)和第二接触头(123)，所述电机(121)通过所述滚珠丝杠(122)施加装配力到所述第二接触头(123)，所述第二接触头(123)构造为推动所述蜗轮组件(200)的蜗轮(220)；

框架(130)，其构造为可移动的并支承所述第二接触头(123)；

位移传感器(140)，其配置为感测所述第二接触头(123)相对于所述第一接触头(113)的位移；以及

压力传感器(150)，其配置为感测由所述驱动系统(120)传递的装配力；

其中，所述第一接触头(113)和所述第二接触头(123)构造为在轴向方向上延伸并且是共轴的。

2.根据权利要求1所述的用于蜗轮组件的装配装置，其特征在于，所述第二接触头(123)固定在所述框架(130)上，并且所述滚珠丝杠(122)通过所述框架(130)来施加装配力到所述第二接触头(123)。

3.根据权利要求2所述的用于蜗轮组件的装配装置，其特征在于，所述第一接触头(113)延伸穿过所述第二接触头(123)。

4.根据权利要求1所述的用于蜗轮组件的装配装置，其特征在于，还包括浮动系统(160)，其配置为支承所述框架(130)并允许所述框架(130)和所述第二接触头(123)相对于所述第一接触头(113)移动。

5.根据权利要求4所述的用于蜗轮组件的装配装置，其特征在于，还包括底座(170)，所述框架(130)由所述浮动系统(160)支承在所述底座(170)之上。

6.根据权利要求5所述的用于蜗轮组件的装配装置，其特征在于，所述拧紧系统(110)相对于所述底座(170)固定。

7.根据权利要求4所述的用于蜗轮组件的装配装置，其特征在于，所述浮动系统(160)构造为使所述框架(130)和所述第二接触头(123)能够在所述轴向方向上移动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于蜗轮组件的装配装置，其特征在于，所述第一接触头(113)的端部的内螺纹构造为与所述蜗轮组件(200)的所述输出轴(210)一端的外螺纹相匹配。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于蜗轮组件的装配装置，其特征在于，所述第一接触头(113)固定在所述框架(130)的一端处，并且所述滚珠丝杠(122)在所述框架(130)的另一端处与所述框架(130)接触。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的用于蜗轮组件的装配装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述位移传感器(140)和所述压力传感器(150)电性连接，并且配置为采集位移和装配力数据。

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