CN116393956A - 一种恒压力和可设定速度向下插芯装置 - Google Patents

Abstract

本发明的名称为一种恒压力和可设定速度向下插芯装置。属于机械零件压紧装配技术领域。它主要是解决现有压紧装置存在设备复杂、成本较高和插入力控制有可能失效的问题。它的主要特征是：包括伺服动力机构、升降板、配重和压杆；所述升降板固定在伺服动力机构的上下移动的滑块上；所述配重连接在压杆的上端；所述压杆竖直穿过升降板，并与升降板滑动配合。本发明具有结构简单、成本低廉和安全可靠的特点，主要用于将一种零件以设定的恒力和下移速度下压插入另一种零件的装配。

Description

一种恒压力和可设定速度向下插芯装置

技术领域

本发明属于机械零件压紧装配技术领域，具体涉及一种恒压力和可设定速度向下插芯装置。

背景技术

在某产品或设备的装配过程中，需将一种零件插入另一种零件，对该一种零件插入另一种零件插入力和插入速度均有限制，要求插入力不能超过预先设定的恒定值，当插入过程中阻力大于设定插入力时插入动作应自动停止，不可强制继续插入，另外插入速度要求是可根据需要事先设定。

目前，通常采用伺服阀和液压缸为动力配合力学传感器来控制插芯速度和插芯力。或者采用伺服机构配合力学传感器插芯速度和控制插芯力。

现有技术方案中，采用伺服阀和液压缸为动力配合力学传感器来控制插芯速度和插芯力，或者采用伺服机构配合力学传感器控制插芯力。这些方案的缺点是设备复杂，插入力精度受制于力学传感器精度，提高插入力精度必须采用高精度力学传感器成本高，同时还有插入力控制失效的可能性。

发明内容

本发明的目的就是针对上述不足之处而提供一种结构简单、通过机械机构实现下插力恒定和可靠性高的恒压力和可设定速度向下插芯装置。

本发明的技术解决方案是：一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：包括伺服动力机构、升降板、配重和压杆；所述升降板固定在伺服动力机构的上下移动的滑块上；所述配重连接在压杆的上端；所述压杆竖直穿过升降板，并与升降板滑动配合。

本发明的技术解决方案中所述的升降板由竖直板与水平板垂直连接而成；所述水平板上设有与压杆滑动配合的通孔。

本发明的技术解决方案中所述的压杆由导杆和压头构成；所述导杆的上端与配重连接，下端与压头连接。

本发明的技术解决方案中所述的水平板上的通孔设有滚珠导向套；所述导杆从滚珠导向套中穿过。

本发明的技术解决方案中所述的导杆与配重用螺丝连接成一体；所述升降板还包括连接在竖直板与水平板两侧之间的加强板。

本发明的技术解决方案中所述的配重为圆柱体形。

本发明的技术解决方案中所述的伺服动力机构由机架、伺服电机、滑轨和滑块构成；所述伺服电机装于机架的顶端，并与滑块连接；所述滑轨竖直安装在机架上；所述滑块滑动安装在滑轨上。

本发明的技术解决方案中所述的滑轨为矩形板状的滑轨，直立固定在机架上；所述滑块的两侧设有与滑轨配合的滑槽。

本发明的技术解决方案中所述的压头的顶端设有螺纹柱；所述导杆的底端设有螺纹孔；所述压头与导杆螺纹连接。

本发明的技术解决方案中所述的压头的底端形状与待压工件的顶端形状相配合。

本发明由于采用由伺服动力机构、升降板、配重和压杆构成的一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其中，升降板固定在伺服动力机构的上下移动的滑块上，配重连接在压杆的上端，压杆竖直穿过升降板，并与升降板滑动配合，因而在将一种零件插入另一种零件的生产中，将配重和压杆的重量与设定的下压力一致（压杆与升降板之间的滑动摩擦力可忽略不计），通过伺服动力机构控制升降板的下移速度，从而带动配重和压杆以相同的速度下移至该一种零件处，以配重和压杆的重量的恒力下压该一种零件，下压过程中压杆的下移速度逐渐小于升降板的移速度，当该一种零件向下插入到位后，压杆将停止运动，伺服动力机构继续使升降板向下运动，此过程压杆提供的下压力始终不会超过上述恒定值。另外，可通过选择不同重量的配重以适应不同产品下压恒力的要求，通过伺服动力机构可调整不同产品下移速度的要求。

本发明具有结构简单、成本低廉和安全可靠的特点，主要用于将一种零件以设定的恒力和下移速度下压插入另一种零件的装配。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的局部剖视图。

图中：1-升降气缸；2-压板；3-弹簧柱塞；4-横移机构；5-下方零件；6-上方零件；7-中泄式三位五通阀。

实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加明确清楚，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

参照图1、图2，一种恒压力和可设定速度向下插芯装置的一个实施例，由伺服动力机构5、升降板6、配重4、导杆2和压头1构成。

其中，伺服动力机构5由机架、伺服电机、滑轨和滑块构成。机架为直立支架，顶部设有水平的安装板，底部设有底座。伺服电机固定于机架顶端的安装板上。滑轨为矩形板状的滑轨，竖直安装在机架的直立支架上。滑块的两侧设有与滑轨配合的滑槽，滑块滑动安装在滑轨上。伺服电机与滑块连接。机架的支架可连接于二维或三维机械手以实现伺服动力机构5移动至零件下压工位。

升降板6由竖直平板、水平平板和两侧的加强板构成，竖直平板与水平平板垂直连接固定，两侧的加强板分别连接固定在竖直平板与水平平板的两侧。水平板上设有通孔，通孔处安装固定有滚珠导向套3。竖直平板固定在伺服动力机构5的滑块上，以便使升降板6能随滑块在伺服电机的带动下移动。

导杆2从滚珠导向套3中穿过，与滚珠导向套3结合成滑动配合。配重4为圆柱体形，与导杆2的上端用螺丝连接成一体，可通过选择不同重量的配重4来实现不同的下压恒力。压头1的顶端设有螺纹柱，导杆2的底端设有配合的螺纹孔，压头1与导杆2螺纹连接。压头1的底端形状与待压工件7的顶端形状相配合，可通过选择不同的压头1来实现与不同待压工件7的配合。伺服动力机构5带动升降板6上下移动。

采用伺服电机提供插芯驱动力。伺服电机使滑块运动，滑块带动工件7以设定的速度移动，结合恒重量的配重4使插芯力不超过设定值。

工作原理：

伺服动力机构5带动升降板6上下移动，从而驱动压头1、导杆2、滚珠导向套3和配重4整体动作。当压头1向下运动使工件7向下插入到指定位置，下压过程中伺服机构5已设定的速度运动，压头1对工作台8上的工件7的最大压力值不会大于设定的恒定值。配重4、导杆2和压头1的重量之和为设定的恒定值，由于采用滚珠导向套3和导杆2配合的滚动摩擦副导向，摩擦力极小，可忽略不计。当工件7向下插入到位后，如果伺服动力机构5继续使升降板6向下运动，导杆2和压头1将停止运动，此时压头1提供的压力仍然不会超过上述恒定值。原理图参考图2。

本发明可适应多规格产品。更换产品时，调节设定的速度和位移等参数，或直接调取对应品种的预设程序，伺服驱动升降，速度和位移可调。由配重4确定下压力，恒力下压。调整配重4的重量可以得到不同下压恒力。

本发明针现有伺服配合力学传感器技术的缺点，提高了插芯力的精度并降低了成本，结合恒重量的配重4使插芯力不会超过设定值，严格保证在安全插芯力范围内装配，从而就避免装配时损伤零件。由于下插力是通过机械机构实现，不会出现电气元器件失效的情况，大大提高了生产过程的可靠性。尤其是在有烧燃和爆炸可能性的零件装配时更具有重大使用价值。

Claims (10)

1.一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：包括伺服动力机构（5）、升降板（6）、配重（4）和压杆；所述升降板（6）固定在伺服动力机构的上下移动的滑块上；所述配重（4）连接在压杆的上端；所述压杆竖直穿过升降板（6），并与升降板（6）滑动配合。

2.根据权利要求1所述的一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：所述的升降板（6）由竖直板与水平板垂直连接而成；所述水平板上设有与压杆滑动配合的通孔。

3.根据权利要求2所述的一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：所述的压杆由导杆（2）和压头（1）构成；所述导杆（2）的上端与配重（4）连接，下端与压头（1）连接。

4.根据权利要求利3所述的一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：所述的水平板上的通孔设有滚珠导向套（3）；所述导杆（2）从滚珠导向套（3）中穿过。

5.根据权利要求利4所述的一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：所述的导杆（2）与配重（4）用螺丝连接成一体；所述升降板（6）还包括连接在竖直板与水平板两侧之间的加强板。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：所述的配重（4）为圆柱体形。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：所述的伺服动力机构（5）由机架、伺服电机、滑轨和滑块构成；所述伺服电机装于机架的顶端，并与滑块连接；所述滑轨竖直安装在机架上；所述滑块滑动安装在滑轨上。

8.根据权利要求7所述的一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：所述的滑轨为矩形板状的滑轨，直立固定在机架上；所述滑块的两侧设有与滑轨配合的滑槽。

9.根据权利要求3、4或5所述的一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：所述的压头（1）的顶端设有螺纹柱；所述导杆（2）的底端设有螺纹孔；所述压头（1）与导杆（2）螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的一种恒压力和可设定速度向下插芯装置，其特征在于：所述的压头（1）的底端形状与待压工件（7）的顶端形状相配合。

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