CN114654198A - 一种带定心功能的浮动压头 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化压装设备领域，具体地说是一种带定心功能的浮动压头，包括安装板、切换气缸、球销接头、径向调整垫片、定位杆、压头主体、导向环与限位套筒，安装板与压机的输出端连接。当定位杆伸出并插入至压头主体的定位杆插接孔中时，浮动压头处于刚性状态；当定位杆缩回并退出定位杆插接孔时，浮动压头处于浮动状态。在径向调整垫片处实现两个径向平面自由度调整，球销接头处实现三个转动自由度调整。本发明解决了传统浮动压头浮动自由度不足，结构不能水平使用等缺点，该结构可以根据实际需要，自由在刚性状态和浮动状态间切换，实现五自由度浮动，从而节省开发周期与成本，提高生产效率。

Description

一种带定心功能的浮动压头

技术领域

本发明属于自动化压装设备领域，具体地说是一种带定心功能的浮动压头。

背景技术

目前，随着自动化水平的不断提高，提高制造业产品的质量和效率也是企业发展的必然趋势，而压装更是渗透到各个行业，如汽车、电机、家电等。

传统的固定压装，都是由专机设备实现，专机的同心精度对产品质量影响很大，专机每个零部件都需要经过严格的尺寸链分析、加工组装过程质量跟进，所以专机研发成本高、周期长、维护成本高，为解决这些困难，尽快将设备投入到生产，目前行业里大部分都是给压机配上浮动压头，来解决专机开发周期长，精度差等不足，但是现有浮动压头，仅有部分自由度的浮动功能，并且受弹簧及自重限制，不能水平使用，这给自动上下料和自动化生产带来了很大弊端。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种带定心功能的浮动压头。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种带定心功能的浮动压头，包括安装板、切换气缸、球销接头、定位杆、压头主体、导向环与限位套筒，所述安装板与压机的输出端连接；

所述切换气缸与所述球销接头分别安装于所述安装板上，所述球销接头的球形头部伸入至所述压头主体一端的球销接头连接槽中，所述球销接头连接槽内部设有与所述球销接头的球形头部形状相契合的径向调整垫片；所述压头主体一端还设有挡盖，所述挡盖将所述径向调整垫片与所述球销接头的球形头部封装在所述球销接头连接槽中；

所述切换气缸的输出杆与所述定位杆的一端连接，所述定位杆的另一端从所述球销接头的内部穿过并伸入至所述压头主体内部的定位杆插接孔中，所述定位杆插接孔与所述球销接头连接槽相连通；当所述定位杆伸出并插入至所述定位杆插接孔中时，浮动压头处于刚性状态；当所述定位杆缩回并退出所述定位杆插接孔时，浮动压头处于浮动状态；

所述压头主体与所述导向环连接，所述限位套筒套设在所述压头主体与所述导向环的外侧，所述压头主体的另一端设有导向轴部，所述导向轴部延伸出所述限位套筒，所述导向轴部与所述限位套筒的内侧壁之间具有用于装设待安装件的空间。

所述径向调整垫片的外周面与所述球销接头连接槽的内侧面之间具有径向间隙。

所述定位杆的轴向中心线与所述压头主体的轴向中心线共线。

所述导向环与所述限位套筒之间设有弹簧A，且所述弹簧A两端分别与所述导向环和所述限位套筒抵接。

所述导向环上设置有浮动感知探杆，所述浮动感知探杆的一端延伸出限位套筒，所述浮动感知探杆上套有用于使所述浮动感知探杆复位的弹簧B；所述压头主体上设置有传感器A，且所述传感器A用于检测所述浮动感知探杆另一端的位置。

所述浮动感知探杆的轴向中心线与所述压头主体的轴向中心线相平行。

所述压头主体上设置有产品有无感知探杆，所述产品有无感知探杆的一端延伸出所述压头主体，所述压头主体的另一端设有用于使所述产品有无感知探杆复位的弹簧C；所述压头主体上还设有传感器B，且所述传感器B用于检测所述产品有无感知探杆另一端的位置。

所述产品有无感知探杆的轴向中心线与所述压头主体的轴向中心线相平行。

所述挡盖上与所述产品有无感知探杆对应的位置设有定位件，所述弹簧C的一端套在所述定位件上，所述弹簧C的另一端卡入所述产品有无感知探杆另一端的端面凹槽中。

本发明的优点与积极效果为：

本发明解决了传统浮动压头浮动自由度不足，结构不能水平使用等缺点，该结构可以根据实际需要，自由在刚性状态和浮动状态间切换，实现五自由度浮动，从而节省开发周期与成本，提高生产效率；

采用本发明进行压接，可显著提高产品良品率，可根据产品补正中心，五自由度使得压头可与产品完全接触，压机侧向分力小，压入一致性高，设备振动及噪音小；采用本发明可缩短专机开发周期，最大限度放开自由度，减少专机设计难度和周期；采用本发明可降低专机开发成本，由于不需要严格管控中心对位精度，因此设备周边机构变得简单，节约设备投资费用；采用本发明可降低专机维护费用，压头侧向分力小，寿命长，故障少，维护简单，设备运转率高。

附图说明

图1为本发明的整体的立体剖视示意图；

图2为本发明的整体的剖面结构示意图；

图3为本发明的整体的俯视结构示意图；

图4为图2的A处放大图；

图5为图2的B处放大图。

图中：1-安装板、2-切换气缸、3-球销接头、4-定位杆、5-压头主体、501-球销接头连接槽、502-定位杆插接孔、503-导向轴部、6-导向环、7-限位套筒、8-浮动感知探杆、9-产品有无感知探杆、901-端面凹槽、10-传感器A、11-传感器B、12-径向调整垫片、13-挡盖、14-弹簧A、15-弹簧B、16-弹簧C、17-定位件。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本发明作进一步详述。

一种带定心功能的浮动压头，如图1-3所示，包括安装板1、切换气缸2、球销接头3、定位杆4、压头主体5、导向环6与限位套筒7，安装板1与压机的输出端连接，压机的输出端与安装板1的连接方式采用现有技术，压机的输出端带动安装板1使浮动压头进行压接作业。

切换气缸2与球销接头3分别安装于安装板1上，切换气缸2与外接气源连接，并由外接控制器控制动作，切换气缸2的连接与设置方式均为现有技术；球销接头3的球形头部伸入至压头主体5一端的球销接头连接槽501中，球销接头连接槽501内部设有与球销接头3的球形头部形状相契合的径向调整垫片12，径向调整垫片12的外周面与球销接头连接槽501的内侧面之间具有径向间隙，球销接头3、径向调整垫片12与设有球销接头连接槽501的压头主体5的配合设置，使压头主体5共有五自由度可用来调整浮动压头与箱体的径向不同心和偏角，其中球销接头3的的设置可实现三个转动自由度的调整，本实施例中的转动调整角度为3度，径向调整垫片12的设置可实现径向平面两个自由度的调整，本实施例中该径向间隙为2mm；压头主体5一端还设有挡盖13，挡盖13将径向调整垫片12与球销接头3的球形头部封装在球销接头连接槽501中。

切换气缸2的输出杆与定位杆4的一端连接，切换气缸2带动定位杆4伸出或缩回，定位杆4的轴向中心线与压头主体5的轴向中心线共线，定位杆4的另一端从球销接头3的内部穿过并伸入至压头主体5内部的定位杆插接孔502中，定位杆插接孔502与球销接头连接槽501相连通；当定位杆4伸出并插入至定位杆插接孔502中时，浮动压头处于刚性状态；当定位杆4缩回并退出定位杆插接孔502时，浮动压头处于浮动状态。

压头主体5与导向环6固定连接，导向环6固定在压头主体5的中部，限位套筒7套设在压头主体5与导向环6的外侧，导向环6与限位套筒7之间设有弹簧A 14，且弹簧A 14两端分别与导向环6和限位套筒7抵接，本实施例中弹簧A 14套设在压头主体5上，弹簧A 14的设置起到方便限位套筒7复位的作用，压头主体5的另一端设有导向轴部503，导向轴部503延伸出限位套筒7，导向轴部503用于与产品配合定位，导向轴部503与限位套筒7的内侧壁之间具有用于装设待安装件的空间，压头主体5在压机的带动下将待安装件压入至待安装产品上。

具体而言，如图2与图4所示，导向环6上设置有浮动感知探杆8，浮动感知探杆8的一端延伸出限位套筒7，浮动感知探杆8的轴向中心线与压头主体5的轴向中心线相平行；浮动感知探杆8上套有用于使浮动感知探杆8复位的弹簧B 15，弹簧B 15的设置结构采用现有技术；压头主体5上设置有传感器A 10，且传感器A 10用于检测浮动感知探杆8另一端的位置，传感器A 10与外接控制器连接，本实施例中传感器A 10为市购的接近传感器；当浮动压头接近待安装产品的时候，浮动感知探杆8与待安装产品表面接触并受力缩回，传感器A 10检测浮动感知探杆8缩回到位并向外接控制器传递信号，并控制切换气缸2带动定位杆4缩回；当浮动压头离开待安装产品表面时，浮动感知探杆8在弹簧B 15的作用下复位。

具体而言，如图2与图5所示，压头主体5上设置有产品有无感知探杆9，产品有无感知探杆9的一端延伸出压头主体5，产品有无感知探杆9的轴向中心线与压头主体5的轴向中心线相平行；压头主体5的另一端设有用于使产品有无感知探杆9复位的弹簧C 16，挡盖13上与产品有无感知探杆9对应的位置设有定位件17，弹簧C 16的一端套在定位件17上，弹簧C 16的另一端卡入产品有无感知探杆9另一端的端面凹槽901中，定位件17对弹簧C 16起到定位作用；压头主体5上还设有传感器B 11，且传感器B 11用于检测产品有无感知探杆9另一端的位置，传感器B 11与外接控制器连接，本实施例中传感器B 11为市购的接近传感器；当把待安装件装入导向轴部503与限位套筒7的内侧壁之间用于装设待安装件的空间时，待安装件将产品有无感知探杆9压动缩回，传感器B 11检测产品有无感知探杆9缩回到位并向外接控制器传递信号，并控制压机开始自动压装；当待安装件离开该用于装设待安装件的空间时，产品有无感知探杆9在弹簧C 16的作用下复位。

工作原理：

本实施例以对汽车减速器箱体压接油封件为例，当需要装入油封件时，定位杆4伸出插入至压头主体5的定位杆插接孔502中，实现结构刚性连接，油封件通过设有导向轴部503的压头主体5定位，满足油封件上料及压装位置一致；将油封件装入导向轴部503与限位套筒7的内侧壁之间用于装设待安装件的空间，产品有无感知探杆9被压动缩回，传感器B11检测产品有无感知探杆9缩回到位并向外接控制器传递信号，并控制压机开始自动压装；当浮动压头接近待安装的箱体，浮动感知探杆8与箱体表面接触并受力缩回，传感器A 10检测浮动感知探杆8缩回到位并向外接控制器传递信号，并控制切换气缸2带动定位杆4缩回，浮动压头切换为浮动状态，此时在径向调整垫片12处实现两个径向平面自由度调整，球销接头3处实现三个转动自由度调整，共五个自由度用来调整浮动压头与箱体的径向不同心和偏角，减小产品侧向力；浮动压头继续压装，压头主体5的导向轴部503与箱体孔配合，自对中定位，同时限位套筒7与箱体断面限位，控制压装深度，完成油封压装。

Claims (9)

1.一种带定心功能的浮动压头，其特征在于：包括安装板(1)、切换气缸(2)、球销接头(3)、定位杆(4)、压头主体(5)、导向环(6)与限位套筒(7)，所述安装板(1)与压机的输出端连接；

所述切换气缸(2)与所述球销接头(3)分别安装于所述安装板(1)上，所述球销接头(3)的球形头部伸入至所述压头主体(5)一端的球销接头连接槽(501)中，所述球销接头连接槽(501)内部设有与所述球销接头(3)的球形头部形状相契合的径向调整垫片(12)；所述压头主体(5)一端还设有挡盖(13)，所述挡盖(13)将所述径向调整垫片(12)与所述球销接头(3)的球形头部封装在所述球销接头连接槽(501)中；

所述切换气缸(2)的输出杆与所述定位杆(4)的一端连接，所述定位杆(4)的另一端从所述球销接头(3)的内部穿过并伸入至所述压头主体(5)内部的定位杆插接孔(502)中，所述定位杆插接孔(502)与所述球销接头连接槽(501)相连通；当所述定位杆(4)伸出并插入至所述定位杆插接孔(502)中时，浮动压头处于刚性状态；当所述定位杆(4)缩回并退出所述定位杆插接孔(502)时，浮动压头处于浮动状态；

所述压头主体(5)与所述导向环(6)连接，所述限位套筒(7)套设在所述压头主体(5)与所述导向环(6)的外侧，所述压头主体(5)的另一端设有导向轴部(503)，所述导向轴部(503)延伸出所述限位套筒(7)，所述导向轴部(503)与所述限位套筒(7)的内侧壁之间具有用于装设待安装件的空间。

2.根据权利要求1所述的带定心功能的浮动压头，其特征在于：所述径向调整垫片(12)的外周面与所述球销接头连接槽(501)的内侧面之间具有径向间隙。

3.根据权利要求1所述的带定心功能的浮动压头，其特征在于：所述定位杆(4)的轴向中心线与所述压头主体(5)的轴向中心线共线。

4.根据权利要求1所述的带定心功能的浮动压头，其特征在于：所述导向环(6)与所述限位套筒(7)之间设有弹簧A(14)，且所述弹簧A(14)两端分别与所述导向环(6)和所述限位套筒(7)抵接。

5.根据权利要求1所述的带定心功能的浮动压头，其特征在于：所述导向环(6)上设置有浮动感知探杆(8)，所述浮动感知探杆(8)的一端延伸出限位套筒(7)，所述浮动感知探杆(8)上套有用于使所述浮动感知探杆(8)复位的弹簧B(15)；所述压头主体(5)上设置有传感器A(10)，且所述传感器A(10)用于检测所述浮动感知探杆(8)另一端的位置。

6.根据权利要求5所述的带定心功能的浮动压头，其特征在于：所述浮动感知探杆(8)的轴向中心线与所述压头主体(5)的轴向中心线相平行。

7.根据权利要求1所述的带定心功能的浮动压头，其特征在于：所述压头主体(5)上设置有产品有无感知探杆(9)，所述产品有无感知探杆(9)的一端延伸出所述压头主体(5)，所述压头主体(5)的另一端设有用于使所述产品有无感知探杆(9)复位的弹簧C(16)；所述压头主体(5)上还设有传感器B(11)，且所述传感器B(11)用于检测所述产品有无感知探杆(9)另一端的位置。

8.根据权利要求7所述的带定心功能的浮动压头，其特征在于：所述产品有无感知探杆(9)的轴向中心线与所述压头主体(5)的轴向中心线相平行。

9.根据权利要求7所述的带定心功能的浮动压头，其特征在于：所述挡盖(13)上与所述产品有无感知探杆(9)对应的位置设有定位件(17)，所述弹簧C(16)的一端套在所述定位件(17)上，所述弹簧C(16)的另一端卡入所述产品有无感知探杆(9)另一端的端面凹槽(901)中。

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