CN114012384B - 一种交叉滚柱组装装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种交叉滚柱组装装置及方法，装置包括承托件、装配机构和铆接机构，承托件用于供交叉滚柱中的保持件移动，并使相邻两个滚柱在移动过程中轴线保持相互垂直，装配机构用于将滚柱装配至保持件上的第一装配孔和第二装配孔中，铆接机构用于将第一装配孔和第二装配孔内的第一限位部向滚柱方向进行抵压，以将滚柱限位于第一限位部和第二限位部之间，实现了交叉滚柱的组装。本发明能够实现交叉滚柱的组装，提高装配效率。

Description

一种交叉滚柱组装装置及方法

技术领域

本发明涉及自动化装配技术领域，尤其涉及一种用于组装交叉滚柱的交叉滚柱组装装置及交叉滚柱组装装置实现组装交叉滚柱的方法。

背景技术

交叉滚柱是一种刚度高、精度高、结构紧凑的直线运动导轨，其可应用于测量仪器、光学仪器以及其他一些需要高精度直线运动的仪器中。目前，交叉滚柱包括保持件及设于保持件上的若干个滚柱，相邻两个滚柱的轴线呈90度夹角。交叉滚柱在组装过程中，一般采用半自动化或者全自动化装配。对于采用半自动化或全自动化装配方式，滚柱的姿态在随着保持件移动过程中能够保持相对稳定是亟需解决的问题。然而，目前的自动化装配设备中，无法确保滚柱在移动过程中保持姿态稳定，影响装配效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交叉滚柱组装装置，能够确保滚柱在移动过程中保持姿态稳定，提高装配效率。同时，还提供一种交叉滚柱组装装置实现组装交叉滚柱的方法。

为实现上述目的，本发明提出一种交叉滚柱组装装置，所述交叉滚柱包括保持件和若干个滚柱，所述保持件上设有若干个装配孔，所述保持件上设有若干用于装配滚柱且交替分布的第一装配孔和第二装配孔，所述第一装配孔和第二装配孔内均设有对滚柱的两端分别进行限位的第一限位部和第二限位部，相邻两个滚柱的轴线垂直设置，其特征在于，所述装置包括：

承托件，所述承托件上设有供保持件移动的导向槽，所述导向槽内设有用于使相邻两个滚柱在移动过程中轴线保持相互垂直的定位槽，所述定位槽包括相垂直设置的第一槽面和第二槽面；

装配机构，包括设于承托件两侧的第一上料机构和第二上料机构，所述第一上料机构用于将滚柱装配至第一装配孔中并使滚柱的轴线与第一槽面垂直设置，第二上料机构用于将滚柱装配至第二装配孔中并使滚柱的轴线与第二槽面垂直设置；

铆接机构，设于所述装配机构的下游，用于将第一装配孔和第二装配孔内的第一限位部向滚柱方向进行抵压，以将滚柱限位于第一限位部和第二限位部之间。

优选地，所述第一上料机构包括第一上料件、第一夹持件和第一夹持件，所述第一上料件上设有供滚柱进入第一装配孔内的第一料道，所述第一料道的轴线垂直所述第一槽面，所述第一夹持件和第二夹持件用于伸入第一料道内将滚柱夹持至第一装配孔中。

优选地，所述第二上料机构包括第二上料件、第三夹持件和第四夹持件，所述第二上料件上设有供滚柱进入第二装配孔内的第二料道，所述第二料道的轴线垂直所述第二槽面，所述第三夹持件和第四夹持件用于伸入第二料道内将滚柱夹持至第二装配孔中。

优选地，所述铆接机构包括设于承托件两侧的第一铆接件和第二铆接件及设于承托件下方的支撑件，所述第一铆接件用于将第一装配孔内的第一限位部向滚柱方向进行抵压，所述第二铆接件用于将第二装配孔内的第一限位部向滚柱方向进行抵压，所述支撑件用于在抵接过程中对保持件进行支撑。

优选地，所述第一上料机构还包括第一错位件，所述第一错位件可移动地设于所述第一上料件上，且所述第一错位件上设有可与所述第一料道相连通的第一容置孔。

优选地，所述第二上料机构还包括第二错位件，所述第二错位件可移动地设于所述第二上料件上，且所述第二错位件上设有可与所述第二料道相连通的第二容置孔。

优选地，所述交叉滚柱组装装置还包括：

校正机构，设于装配机构和铆接机构之间，用于对滚柱进行抵压，以使滚柱位于的两端面位于第一限位部和第二限位部之间。

优选地，所述校正机构包括顶推件和驱动所述顶推件抵压滚柱的校正驱动机构，所述顶推件上设有若干个交替分布的第一顶推部和第二顶推部。

优选地，所述第一顶推部和第二顶推部上设有滚柱的端面相抵接的抵压平面。

本发明还揭示了一种交叉滚柱组装方法，方法包括：

将保持件装配于承托件的导向槽中；

第一上料机构将滚柱装配至第一装配孔中并使滚柱的轴线与第一槽面垂直设置，第二上料机构用于将滚柱装配至第二装配孔中并使滚柱的轴线与第二槽面垂直设置；

铆接机构，将第一装配孔和第二装配孔内的第一限位部向滚柱方向进行抵压，以将滚柱限位于第一限位部和第二限位部之间。

本发明的有益效果是：

(1)本发明能够实现交叉滚柱的自动组装，并且在组装过程中，通过设置相应的定位槽，以使滚柱在随着保持件移动过程中姿态保持相对稳定，便于后续铆接处理。

(2)本发明通过设置校正机构，以对姿态出现问题的滚柱，如上述所述一些滚柱的一端与第一限位部相抵接，但该端部并不位于第一限位部和第二限位部之间，进行校正处理，也便于后续铆接处理，避免组装过程中出现错误，提高装配效率。

附图说明

图1是交叉滚柱的立体示意图；

图2是本发明一实施例中交叉滚柱组装装置的立体示意图；

图3是承托件的正视示意图；

图4是第一上料机构的立体示意图；

图5是图4中A部分放大示意图；

图6是铆接机构的立体示意图；

图7是校正机构的立体示意图；

图8是图7中B部分放大示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的一种交叉滚柱组装装置，能够实现交叉滚柱的组装，如图1所示，这里的交叉滚柱包括保持件a和若干个滚柱b，保持件a上设有若干个交替分布的第一装配孔c和第二装配孔d，第一装配孔c和第二装配孔d内均设有用于对滚柱b的两端部进行限位的第一限位部e和第二限位部f；滚柱b装配于第一装配孔c和第二装配孔d内，并且滚柱b的两端部通过第一限位部e和第二限位部f进行限位，以确保滚柱b可以限位于相应的装配孔内，相邻两个滚柱b的轴线相互垂直。

结合图2和图3所示，为本发明一实施例中所揭示的交叉滚柱组装装置，包括承托件10、装配机构20和铆接机构30。其中，承托件10整体呈长条状，其上设有沿其长度方向延伸设置的导向槽11，导向槽11用于供保持件a移动。进一步地，导向槽11内还设有呈V形的定位槽12，定位槽12包括垂直相交的第一槽面12a和第二槽面12b，定位槽12用于使滚柱b在随着保持件a移动过程中滚柱b的轴线与水平面呈夹角设置，并使相邻两个滚柱b在移动过程中轴线保持相互垂直设置。实施时，滚柱b在随着保持件a移动过程中，相邻的两个滚柱b中，一个滚柱b的端部与第一槽面12a相接触，另一个滚柱b的端部与第二槽面12b相接触。

结合图4和图5所示，装配机构20用于将滚柱b装配至第一装配孔c和第二装配孔d中，其包括第一上料机构21和第二上料机构。其中，第一上料机构21用于将滚柱b装配至第一装配孔c中，其包括第一上料件211、第一夹持件212和第二夹持件213，第一上料件211设于承托件10的一侧，其上设有至少一个第一料道211a，第一料道211a的轴线与第一槽面12a垂直设置，第一料道211a用于供滚柱b进入第一装配孔c中；第一夹持件212用于伸入第一料道211a内将滚柱b从第一料道211a推入至第一装配孔c中并使滚柱b的端部与第一槽面12a相接触；第一夹持件212和第二夹持件213用于伸入第一料道211a内将滚柱b从第一料道211a夹持至第一装配孔c中并使滚柱b的端部与第一槽面12a相接触。

进一步地，第一上料机构21还包括第一错位件214，第一错位件214设于第一上料件211上并可相对该第一上料件211滑动，第一错位件214上设有至少一个容置滚柱b的第一容置孔214a。每个第一容置孔214a对应一个第一料道211a。实施时，滚柱b装配于第一容置孔214a内，第一错位件214移动到位后，第一容置孔214a与第一料道211a对齐，进而可使第一容置孔214a内的滚柱b进入第一料道211a中。

第二上料机构的结构与第一上料机构21的结构相同，其用于将滚柱b装配至第二装配孔d中，其包括第二上料件、第三夹持件和第四夹持件，第二上料件设于承托件10的另一侧，其上设有至少一个第二料道，第二料道的轴线与第二槽面12b垂直设置，第二料道用于供滚柱b进入第二装配孔d中；第三夹持件和第四夹持件用于伸入第二料道内将滚柱b从第二料道夹持至第二装配孔d中并使滚柱b的端部与第二槽面12b相接触。

进一步地，第二上料机构还包括第二错位件，第二错位件设于第二上料件上并可相对该第二上料件滑动，第二错位件上设有至少一个容置滚柱b的第二容置孔。每个第二容置孔对应一个第二料道。实施时，滚柱b装配于第二容置孔内，第二错位件移动到位后，第二容置孔与第二料道对齐，进而可使第二容置孔内的滚柱b进入第二料道中。

本实施例中，第一夹持件212、第二夹持件213、第一错位件214、第三夹持件、第四夹持件和第二错位件均通过相应的驱动机构进行驱动，如第一夹持件212可通过推料驱动机构进行驱动，驱动机构以选择气缸为最佳。当然，其他实施例中，可根据实际需求选择能够驱动执行相应动作的驱动机构即可。

如图6所示，铆接机构30包括第一铆接件31、第二铆接件32和支撑件33。其中，第一铆接件31设于承托件10的一侧，用于将第一装配孔c内的第一限位部e向滚柱b方向进行抵压，以使滚柱b在第一限位部e和第二限位部f的作用下限位于第一装配孔c内；第二铆接件32设于承托件10的另一侧，用于将第二装配孔d内的第二限位部f向滚柱b方向进行抵压，以使滚柱b第一限位部e和第二限位部f的作用下限位于第二装配孔d内；支撑件33设于承托件10的下方，用于对保持件a进行支撑，以避免第一铆接件31和第二铆接件32在抵压过程中造成保持件a的变形。

进一步地，第一铆接件31和第二铆接件32均与水平面呈夹角设置，并且第一铆接件31与第二铆接件32优选垂直设置。通过将第一铆接件31和第二铆接件32与水平面呈夹角设置，便于将装配孔内的第一限位部e进行抵压，以使第一限位部e向滚柱b方向产生形变，以将滚柱b限位于装配孔中。

本实施例中，第一铆接件31和第二铆接件32相应的驱动机构进行驱动，如第一铆接件31可通过第一铆接驱动机构进行驱动，驱动机构以选择气缸为最佳。当然，其他实施例中，可根据实际需求选择能够驱动铆接件执行相应动作的驱动机构即可。

结合图7和图8所示，交叉滚柱组装装置还包括校正机构40，校正机构40位于装配机构20和铆接机构30之间，校正机构40用于对滚柱b进行校正处理，以使滚柱b的两端分别位于第一限位部e和第二限位部f之间。实施时，装配机构20将滚柱b装配于装配孔中，可能存在一些滚柱b装配不准确，如一些滚柱b的一端与第一限位部e相抵接，但该端部并不位于第一限位部e和第二限位部f之间，此种情形影响后续铆接处理。因而，通过校正机构40对滚柱b进行校正处理，可使滚柱b的两端分别位于第一限位部e和第二限位部f之间，便于后续铆接处理。

进一步地，校正机构40包括顶推件41和校正驱动机构42。其中，顶推件41与校正驱动机构42相连，校正驱动机构42可驱动顶推件41对滚柱b进行抵压处理，以使滚柱b限位于第一限位部e和第二限位部f之间。

本实施例中，校正驱动机构42优选气缸，当然，其他实施例中，也可根据实际需求选择可驱动顶推件41移动的驱动机构。

进一步地，顶推件41包括本体41a及设于本体41a上的若干个第一顶推部41b和第二顶推部41c，若干个第一顶推部41b和第二顶推部41c交替分布，第一顶推部41b用于对第一装配孔c中的滚柱b进行抵压处理，第二顶推部41c用于对第二装配孔d中的滚柱b进行抵压处理。本实施例中，为了更好的对滚柱b进行校正处理，第一顶推部41b和第二顶推部41c上设有与滚柱b的端面相接触的抵压平面41d。通过设置抵压平面41d，可使得第一顶推部41b和第二顶推部41c与滚柱b稳定的接触，提高校正处理的稳定性。

本发明所揭示的交叉滚柱组装装置的工作原理如下：

滚柱b通过人工或者机械机构放置于第一错位件214的第一容置孔214a中和第二错位件的第二容置孔中，同时，将保持件a装配于承托件10的导向槽11中。

装配到位后，第一错位件214在相应驱动机构的作用下移动到预设位置处，第一容置孔214a与第一料道211a对齐，第一容置孔214a内的滚柱b可进入第一料道211a内。同时，第二错位件在相应驱动机构的作用下移动到预设位置处，第二容置孔与第二料道对齐，第二容置孔内的滚柱b可进入第二料道内。

第一夹持件212在相应驱动机构的作用下伸入第一料道211a内，第二夹持件213也伸入第一料道211a内，第一夹持件212和第二夹持件213夹持滚柱b，并将第一料道211a内的滚柱b从第一料道211a内夹持至第一装配孔c中。同时，第三夹持件在相应驱动机构的作用下伸入第二料道内，第四夹持件也伸入第二料道内，第三夹持件和第四夹持件夹持滚柱b并将第二料道内的滚柱b从第二料道内夹持至第二装配孔d中。

保持件a在移动过程中带动滚柱b向校正机构40处移动，校正驱动机构42驱动顶推件41机对滚柱b进行抵压处理，以使滚柱b的两端分别位于第一限位部e和第二限位部f之间。

当完成校正后，保持件a继续移动至铆接机构30处。第一铆接件31在相应驱动机构的作用下将第一装配孔c内的第一限位部e向滚柱b方向进行抵压，以使滚柱b在第一限位部e和第二限位部f的作用下限位于第一装配孔c内；第二铆接件32在相应驱动机构的作用下将第二装配孔d内的第二限位部f向滚柱b方向进行抵压，以使滚柱b第一限位部e和第二限位部f的作用下限位于第二装配孔d内。在第一铆接件31和第二铆接件32铆接处理过程中，对保持件a进行支撑，以避免第一铆接件31和第二铆接件32在抵压过程中造成保持件a的变形。

本发明能够实现交叉滚柱的自动组装，并且在组装过程中，通过设置相应的定位槽12，以使滚柱b在随着保持件a移动过程中姿态保持相对稳定，便于后续铆接处理，同时，还通过设置校正机构40，以对姿态出现问题的滚柱b，如上述所述一些滚柱b的一端与第一限位部e相抵接，但该端部并不位于第一限位部e和第二限位部f之间，进行校正处理，也便于后续铆接处理，避免组装过程中出现错误，提高装配效率。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种交叉滚柱组装装置，所述交叉滚柱包括保持件和若干个滚柱，所述保持件上设有若干个装配孔，所述保持件上设有若干用于装配滚柱且交替分布的第一装配孔和第二装配孔，所述第一装配孔和第二装配孔内均设有对滚柱的两端分别进行限位的第一限位部和第二限位部，相邻两个滚柱的轴线垂直设置，其特征在于，所述装置包括：

承托件，所述承托件上设有供保持件移动的导向槽，所述导向槽内设有用于使相邻两个滚柱在移动过程中轴线保持相互垂直的定位槽，所述定位槽包括相垂直设置的第一槽面和第二槽面；

装配机构，包括设于承托件两侧的第一上料机构和第二上料机构，所述第一上料机构用于将滚柱装配至第一装配孔中并使滚柱的轴线与第一槽面垂直设置，第二上料机构用于将滚柱装配至第二装配孔中并使滚柱的轴线与第二槽面垂直设置；

铆接机构，设于所述装配机构的下游，用于将第一装配孔和第二装配孔内的第一限位部向滚柱方向进行抵压，以将滚柱限位于第一限位部和第二限位部之间。

2.根据权利要求1所述的交叉滚柱组装装置，其特征在于，所述第一上料机构包括第一上料件、第一夹持件和第二夹持件，所述第一上料件上设有供滚柱进入第一装配孔内的第一料道，所述第一料道的轴线垂直所述第一槽面，所述第一夹持件和第二夹持件用于伸入第一料道内将滚柱夹持至第一装配孔中。

3.根据权利要求1所述的交叉滚柱组装装置，其特征在于，所述第二上料机构包括第二上料件、第三夹持件和第四夹持件，所述第二上料件上设有供滚柱进入第二装配孔内的第二料道，所述第二料道的轴线垂直所述第二槽面，所述第三夹持件和第四夹持件用于伸入第二料道内将滚柱夹持至第二装配孔中。

4.根据权利要求1所述的交叉滚柱组装装置，其特征在于，所述铆接机构包括设于承托件两侧的第一铆接件和第二铆接件及设于承托件下方的支撑件，所述第一铆接件用于将第一装配孔内的第一限位部向滚柱方向进行抵压，所述第二铆接件用于将第二装配孔内的第一限位部向滚柱方向进行抵压，所述支撑件用于在抵接过程中对保持件进行支撑。

5.根据权利要求2所述的交叉滚柱组装装置，其特征在于，所述第一上料机构还包括第一错位件，所述第一错位件可移动地设于所述第一上料件上，且所述第一错位件上设有可与所述第一料道相连通的第一容置孔。

6.根据权利要求3所述的交叉滚柱组装装置，其特征在于，所述第二上料机构还包括第二错位件，所述第二错位件可移动地设于所述第二上料件上，且所述第二错位件上设有可与所述第二料道相连通的第二容置孔。

7.根据权利要求1所述的交叉滚柱组装装置，其特征在于，所述交叉滚柱组装装置还包括：

校正机构，设于装配机构和铆接机构之间，用于对滚柱进行抵压，以使滚柱的两端面位于第一限位部和第二限位部之间。

8.根据权利要求7所述的交叉滚柱组装装置，其特征在于，所述校正机构包括顶推件和驱动所述顶推件抵压滚柱的校正驱动机构，所述顶推件上设有若干个交替分布的第一顶推部和第二顶推部。

9.根据权利要求8所述的交叉滚柱组装装置，其特征在于，所述第一顶推部和第二顶推部上设有与滚柱的端面相抵接的抵压平面。

10.一种基于权利要求1～9任意一项所述的交叉滚柱组装装置的交叉滚柱组装方法，其特征在于，方法包括：

将保持件装配于承托件的导向槽中；

第一上料机构将滚柱装配至第一装配孔中并使滚柱的轴线与第一槽面垂直设置，第二上料机构用于将滚柱装配至第二装配孔中并使滚柱的轴线与第二槽面垂直设置；

铆接机构，将第一装配孔和第二装配孔内的第一限位部向滚柱方向进行抵压，以将滚柱限位于第一限位部和第二限位部之间。

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