CN117226463A - 用于机械制造的浮动组件、浮动装置及压装设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于机械制造的浮动组件、浮动装置及压装设备，其中，所述用于机械制造的浮动组件包括用于执行的第一部分和用于定位的第二部分；所述第一部分和所述第二部分通过浮动接合机构连接，所述浮动接合机构具有接合状态与非接合状态，其中：在所述接合状态下，所述第一部分和所述第二部分能够以预定的自由度在设定的空间范围内相对浮动；和，在所述非接合状态下，所述第一部分和所述第二部分不能以该预定的自由度相对浮动。本申请的浮动接合机构实现了所述第一部分和所述第二部分的间歇浮动，增大了浮动冗量、提高了浮动性能。

Description

用于机械制造的浮动组件、浮动装置及压装设备

技术领域

本申请涉及机械零件加工和装配领域，更具体地说，涉及一种用于机械制造的浮动组件、浮动装置及压装设备。

背景技术

机械制造包括机械加工和机械装配两个主要方面，以机械装配为例：机械零件在装配的过程中，由于零件的尺寸和位置存在误差，往往需要进行一定程度的浮动，浮动性能的好坏对零件的装配质量有很大的影响。

以下以压装设备为例进行进一步说明。压装设备是一种机械装置，用于将零件通过施加压力进行装配或连接的过程。压装设备的压装头通常需要进行浮动，这是因为：在装配过程中，零件之间可能存在微小的偏差。通过允许压装头浮动，可以使其能够自适应并自动对齐零件的位置，确保它们正确地配合在一起。通常而言，定位部须与施压部保持预定的相对位置关系，才能够通过定位部的找正实现施压部的定位，由此，现有技术的定位部和施压部通常只能一同浮动，这将导致该压装设备的浮动冗量较小、浮动性能较差。

发明内容

为了解决这一技术问题，本申请公开了一种用于机械制造的浮动组件，包括用于执行的第一部分和用于定位的第二部分；其中：所述第一部分和所述第二部分通过浮动接合机构连接，所述浮动接合机构具有接合状态与非接合状态，其中：在所述接合状态下，所述第一部分和所述第二部分能够以预定的自由度在设定的空间范围内相对浮动；和，在所述非接合状态下，所述第一部分和所述第二部分不能以该预定的自由度相对浮动。

本申请的浮动接合机构实现了所述第一部分和所述第二部分的间歇浮动，增大了浮动冗量、提高了浮动性能。

本申请还公开了一种浮动装置，该浮动装置包括壳体和所述的浮动组件，该浮动组件安装于该壳体中；其中：所述第一部分留有间隙地安装于所述壳体中，所述第一部分和所述壳体的安装处沿周向设置有第一弹性构件作为缓冲，以允许所述第一部分相对于所述壳体浮动的同时保持所述安装的紧固性；和，所述第二部分留有间隙地安装于所述壳体中，所述第二部分和所述壳体的安装处沿周向设置有第二弹性构件作为缓冲，以允许所述第二部分相对于所述壳体浮动的同时保持所述安装的紧固性。

现有技术所采用的O型圈和平面轴承的组合形式只能让浮动装置在垂直向下的姿态中工作，不能满足水平或者其他角度的使用要求。本申请的所述的浮动装置的浮动组件与壳体的安装关系使得该浮动装置能够在竖直、水平或倾斜等不同角度的场景中工作。

本申请还公开了一种压装设备，该压装设备包括所述的浮动组件或所述的浮动装置，其中，所述第一部分为施压部，所述第二部分为定位部。优选地，所述压装设备还包括动力部，该动力部用于为所述压装组件或压装装置提供压装力Y。

所述压装设备的浮动接合机构实现了所述施压部和所述定位部的间歇浮动，所述间歇浮动的过程包括：在定位部进行找正的过程中，所述浮动接合机构处于接合状态，所述施压部和所述定位部能够在预定的自由度范围内相对浮动；找正完成后开始压装，此时所述浮动接合机构处于非接合状态，所述施压部和所述定位部不能在该预定的自由度范围内相对浮动以保持预定的相对位置关系，实现定位效果。所述施压部和所述定位部的间歇浮动增大了所述施压部和所述定位部之间的浮动冗量、提高了浮动性能。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为根据本申请的一种实施方式的压装设备的剖视图；

图2为将图1中的定位部的活动部分沿箭头方向移出后的示意图，用于显示凸缘体和凹槽体；

图3为图2的立体图；

图4为根据本申请的一种实施方式的支撑表面及与其相抵的施压部的相应表面中的至少一者设置为弧面的示意图，具体地，该图中优选将施压部的相应表面设置为弧面。

附图标记：

具体实施方式

应当说明的是，所述机械制造包括机械加工和机械装配两个主要方面，相应地，本申请所公开的用于机械制造的浮动组件和浮动装置可以用于机加工设备、压装设备、反靠支撑设备等多种设备之中，所述用于执行的第一部分之执行是指所述机械制造的具体工作过程，例如冲压、切削、压装等。本申请中以所述浮动组件和浮动装置在压装设备中的运用为例进行说明，不应理解为对所述浮动组件和浮动装置的用途进行限定。因此，在下文中，将以施压部1取代第一部分，并以定位部2取代所述第二部分。但是，在所述浮动组件和浮动装置运用于其他设备的情况下，所述第一部分和第二部分应当替换为相应的零部件，例如，所述第一部分可以为冲压部、切削部等。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

机械零件在装配的过程中，由于零件的尺寸和位置存在误差，往往需要进行一定程度的浮动，浮动性能的好坏对零件的装配质量有很大的影响。

以下以压装设备为例进行说明。压装设备是一种机械装置，用于将零件通过施加压力进行装配或连接的过程。压装设备的压装头通常需要进行浮动，这是因为：在装配过程中，零件之间可能存在微小的偏差。通过允许压装头浮动，可以使其能够自适应并自动对齐零件的位置，确保它们正确地配合在一起。通常而言，定位部2须与施压部1保持预定的相对位置关系，才能够通过定位部2的找正实现施压部1的定位，由此，现有技术的定位部2和施压部1通常只能一同浮动，这将导致该压装设备的浮动冗量较小、浮动性能较差。

为了解决这一技术问题，本申请公开了一种浮动组件，其包括施压部1和定位部2；其中：所述施压部1和所述定位部2通过浮动接合机构3连接，所述浮动接合机构3具有接合状态与非接合状态，其中：

在所述接合状态下，所述施压部1和所述定位部2能够以预定的自由度在设定的空间范围内相对浮动；和

在所述非接合状态下，所述施压部1和所述定位部2不能以该预定的自由度相对浮动。

所述施压部1和所述定位部2可以通过接触或非接触方式通过所述浮动接合机构3连接，例如，所述施压部1和所述定位部2可以采用利用磁力的吸引或排斥作用来保持构件之间的相对位置。优选地，所述施压部1和所述定位部2的接触界面设置有浮动接合机构3，所述浮动接合机构3具有接合状态与非接合状态，其中：

在所述接合状态下，所述施压部1和所述定位部2能够以预定的自由度在设定的空间范围内相对浮动；和

在所述非接合状态下，所述施压部1和所述定位部2不能以该预定的自由度在设定的空间范围内相对浮动。

其中，所述接触界面包括所述施压部1和所述定位部2相互接触以确定彼此之相对位置关系的表面，包括所述施压部1的相应表面和所述定位部2的相应表面。所述浮动接合机构3设置于所述接触界面，以通过切换所述接合状态与所述非接合状态实现所述施压部1和所述定位部2的间歇浮动。

所述预定的自由度包括一个或多个自由度，所述自由度的数量和所述空间范围由所述浮动接合机构3的形状和/或结构确定，例如：在下述具体实施方式中，所述自由度的数量和空间范围由凸缘体31和凹槽体32的形状和结构确定。

本申请通过在所述施压部1和所述定位部2的接触界面设置浮动接合机构3，实现了所述施压部1和所述定位部2的间歇浮动，所述间歇浮动的过程包括：在定位部2进行找正的过程中，所述浮动接合机构3处于接合状态，所述施压部1和所述定位部2能够在预定的自由度范围内相对浮动；找正完成后开始压装，此时所述浮动接合机构3处于非接合状态，所述施压部1和所述定位部2不能在该预定的自由度范围内相对浮动以保持预定的相对位置关系，实现定位效果。

根据所述压装组件的不同应用场景及其不同需求，所述施压部1和所述定位部2可以设置为不同的安装关系或位置关系，例如：

其一，交叉安装：所述施压部1和定位部2交叉安装时，所述施压部1位于所述定位部2的上方或下方，并且二者相互交叉，这种设置常用于垂直压装操作中；其二，平行安装：所述施压部1和定位部2平行安装时，二者保持平行关系，这种设置常用于需要在平面上进行压装的零件，如板状或盖状的零件。

优选地，为了使得所述施压部1和所述定位部2能够在径向上保持相对位置不变，所述施压部1和定位部2可以共轴线地彼此套设，具体地，既可以将所述施压部1套设在所述定位部2之外，也可以将所述定位部2套设在所述施压部1之外；其中：所述施压部1和所述定位部2能够沿所述轴线方向作相对移动X。

所述浮动接合机构3可以具有各种形状和结构，以实现在所述接合状态与所述非接合状态之间的切换。例如，所述浮动接合机构3可以包括能够作径向伸缩的支撑体，其中：在所述非接合状态下，所述支撑体能够伸出以在所述接触界面之间形成支撑，使得所述施压部1和所述定位部2不能在所述预定的自由度范围内相对浮动；在所述接合状态下，所述支撑体可以缩回以解除所述支撑，并使得所述施压部1和所述定位部2能够在所述预定的自由度范围内相对浮动。

在所述施压部1和定位部2共轴线地彼此套设的情况下，为了通过所述施压部1和所述定位部2的相对移动来切换所述接合状态与所述非接合状态，优选地，所述浮动接合机构3包括相互匹配的凸缘体31和凹槽体32，所述凸缘体31和所述凹槽体32中的一者沿周向设置于所述定位部2上，另一者相应地设置于所述施压部1上；其中：在所述接合状态下，所述凸缘体31被容纳于所述凹槽体32之中并能够在所述凹槽体32的容纳空间范围内浮动；和，在所述非接合状态下，所述凸缘体31离开所述凹槽体32并与所述接触界面中与该凸缘体31相对的部分形成支撑，以使得所述施压部1和所述定位部2能够作相对移动X的同时不产生前述的浮动。

为了制造和装配的方便起见，如图1所示，优选地，所述定位部2设置于所述施压部1内侧，其中：所述凸缘体31设置于所述定位部2，所述凹槽体32设置于所述施压部1。其中：所述凸缘体31和凹槽体32可以采用各种适宜的形状，例如，所述凸缘体31可以是连续凸起的形状；所述凹槽体32可以是与所述连续凸起的形状相对应的连续凹槽。为了方便所述凸缘体31的形成，如图2或图3所示，优选地：所述凸缘体31设置为多个间隔分布的球体；和，所述凹槽体32设置为与所述球体相应之球槽。更优地，所述定位部2开设多个与所述球体对应的安装槽以容纳所述球体，所述球体的部分表面凸出于所述安装槽的外周面，该凸出部分构成所述凸缘体31。

本申请还公开了一种浮动装置，其中：该浮动装置包括壳体6和所述浮动组件，该浮动组件安装于该壳体6中；如图1所示，其中：

所述施压部1留有间隙地安装于所述壳体6中，所述施压部1和所述壳体6的安装处沿周向设置有第一弹性构件41（如O型圈、弹性销）作为缓冲，以允许所述施压部1相对于所述壳体6浮动的同时保持所述安装的紧固性；和，所述定位部2留有间隙地安装于所述壳体6中，所述定位部2和所述壳体6的安装处沿周向设置有第二弹性构件42（如O型圈、弹性销）作为缓冲，以允许所述定位部2相对于所述壳体6浮动的同时保持所述安装的紧固性。所述浮动组件与壳体的安装关系的技术效果在于：现有技术所采用的O型圈和平面轴承的组合形式只能让浮动装置在垂直向下的姿态中工作，不能满足水平或者其他角度的使用要求。本申请的所述的浮动装置的浮动组件与壳体的安装关系使得该浮动装置能够在竖直、水平或倾斜等不同角度的场景中工作。

其中：所述定位部2包括共轴线设置的活动部分21与定着部分22，其中：

所述定着部分22与所述壳体6保持所述安装关系；

所述凸缘体31和所述凹槽体32中的一者沿周向设置于所述活动部分21上；和

所述活动部分21能够同时相对于所述定着部分22和所述施压部1作相对移动X；其中：所述活动部分21能够通过偏置机构23（例如弹簧）保持于初始位置，以使得所述浮动接合机构3处于接合状态；当所述活动部分21在外力（例如压装力Y的反作用力Z）作用下作所述移动X时，所述活动部分21离开所述初始位置并使得所述浮动接合机构3处于非接合状态，优选地，所述外力解除后，该偏置机构23能够使所述活动部分21回到并保持在所述初始位置，以使得所述浮动接合机构3回到接合状态。

所述浮动装置包括限位支撑部5，该限位支撑部5固定安装于所述壳体6内；该限位支撑部5上具有支撑表面51，该支撑表面51用于与所述施压部1相抵，以将压装力Y的反作用力Z从所述施压部1传导至所述壳体6，为了增强所述施压部1和所述定位部2的相对浮动能力，如图4所示，优选地：所述支撑表面51及与其相抵的施压部1的相应表面中的至少一者设置为弧面52，以允许所述施压部1在压装过程中能够在预定的范围内相对于所述壳体6产生角向上的浮动。

为了控制施压部1的压装深度，优选地，所述浮动组件可以包括限位部，该限位部用于限定所述施压部1和所述定位部2的相对移动X的行程。所述限位部可以采用各种适当的形式以对相对移动X的行程进行限定，例如，可以在所述接触界面上设置能够相互抵靠的台阶面或卡扣连接件。为了压缩所述浮动装置的体积，优选地，所述限位部可以与所述限位支撑部5设计为同一个构件，具体地，由于所述施压部1和定位部2共轴线地彼此套设，如图1所示，可以将所述限位支撑部5沿所述轴线方向套设于所述施压部1和所述定位部2之间，并通过所述支撑表面51的径向延伸来与所述定位部2上的台阶面形成抵靠，在这种情况下，所述支撑表面51同时起到了对所述施压部1的支撑作用和对所述定位部2的限位作用。

本申请还公开了一种压装设备，其中，该压装设备包括所述的浮动组件或所述的浮动装置；和，动力部，该动力部用于为所述浮动组件或浮动装置提供压装力Y。优选地，所述压装设备能够用于轴端零件的压装，其中：所述定位部2的外端部分24设置为能够与所述轴端上的预定部位形成配合以进行找正。

以下以本申请的一种优选实施方式中的压装设备为例说明本申请的工作过程，在该例中，所述压装设备用于压装曲轴前油封：

驱动所述压装组件向工件进给；

所述定位部2的外端部分24在该进给过程中与所述轴端上的预定部位形成配合以进行找正。在该找正过程中，所述定位部2通过自复位机构（例如弹簧）保持于初始位置，以使得所述浮动接合机构3处于接合状态，进而使得所述施压部1和所述定位部2能够在预定的自由度范围内相对浮动；

找正完成后开始进行压装。当所述活动部分21在压装力Y的反作用力Z下作相对移动X时，所述活动部分21离开所述初始位置并使得所述浮动接合机构3处于非接合状态，此时所述施压部1和所述定位部2不能在该预定的自由度范围内相对浮动以保持预定的相对位置关系，即在径向上保持相对位置不变，以保持所述施压部1相对于所述定位部2的径向位置；

在压装过程中，所述施压部1与所述支撑表面51相抵，以将压装力Y的反作用力Z从所述施压部1传导至所述壳体6，其中：由于所述支撑表面51及与其相抵的施压部1的相应表面中的至少一者设置为弧面52，所以所述施压部1在压装过程中能够在预定的范围内相对于所述壳体6产生角向上的浮动；

压装结束后，所述偏置机构23使所述活动部分21回到并保持在所述初始位置，以使得所述浮动接合机构3回到接合状态。

在本申请的描述中，需要说明的是：用语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术特征使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制；用语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性；用语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜（如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜）；用语“大致”、“基本”表示某个特征或范围在某种程度上相似或接近于预定的要求，但不需要完全一致，它暗示了一定的灵活性和变化的余地，允许在不影响其核心概念或功能的前提下进行某些修改；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于机械制造的浮动组件，包括用于执行的第一部分和用于定位的第二部分；其特征在于：

所述第一部分和所述第二部分通过浮动接合机构（3）连接，所述浮动接合机构（3）具有接合状态与非接合状态，其中：

在所述接合状态下，所述第一部分和所述第二部分能够以预定的自由度在设定的空间范围内相对浮动；和

在所述非接合状态下，所述第一部分和所述第二部分不能以该预定的自由度相对浮动。

2.根据权利要求1所述的浮动组件，其特征在于：所述第一部分和第二部分共轴线地彼此套设；其中：

所述第一部分和所述第二部分能够沿所述轴线方向作相对移动X；

所述浮动接合机构（3）包括相互匹配的凸缘体（31）和凹槽体（32），所述凸缘体（31）和所述凹槽体（32）中的一者沿周向设置于所述第二部分上，另一者相应地设置于所述第一部分上；其中：

在所述接合状态下，所述凸缘体（31）被容纳于所述凹槽体（32）之中并能够在所述凹槽体（32）的容纳空间范围内浮动；和

在所述非接合状态下，所述凸缘体（31）离开所述凹槽体（32），并与所述第一部分或第二部分上和该凸缘体（31）相对的部分表面形成支撑。

3.根据权利要求2所述的浮动组件，其特征在于：所述凸缘体（31）包括多个间隔分布的球体；和，所述凹槽体（32）包括与所述球体相应之球槽。

4.根据权利要求3所述的浮动组件，其特征在于：所述球体设置在安装槽内，所述安装槽开设于所述第一部分或第二部分上与所述凹槽体（32）相对的部分表面，其中：所述球体的部分外周面凸出于该安装槽的端面。

5.根据权利要求2所述的浮动组件，其特征在于：所述第二部分设置于所述第一部分内侧，其中：所述凸缘体（31）设置于所述第二部分，所述凹槽体（32）设置于所述第一部分。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的浮动组件，其特征在于：所述浮动组件包括限位部，该限位部用于限定所述第一部分和所述第二部分的相对移动的行程。

7. 一种用于机械制造的浮动装置，其特征在于：该浮动装置包括壳体（6）和权利要求1-6中的任一项所述的浮动组件，该浮动组件安装于该壳体（6）中；其中：

所述第一部分留有间隙地安装于所述壳体（6）中，所述第一部分和所述壳体（6）的安装处沿周向设置有第一弹性构件（41）作为缓冲，以允许所述第一部分相对于所述壳体（6）浮动的同时保持所述安装的紧固性；和

所述第二部分留有间隙地安装于所述壳体（6）中，所述第二部分和所述壳体（6）的安装处沿周向设置有第二弹性构件（42）作为缓冲，以允许所述第二部分相对于所述壳体（6）浮动的同时保持所述安装的紧固性。

8.根据权利要求7所述的浮动装置，其特征在于：所述第二部分包括活动部分（21）与定着部分（22），其中：

所述定着部分（22）与所述壳体（6）保持所述安装关系；

所述浮动接合机构（3）包括相互匹配的凸缘体（31）和凹槽体（32），所述凸缘体（31）和所述凹槽体（32）中的一者沿周向设置于所述第二部分上，另一者相应地设置于所述第一部分上；其中：在所述接合状态下，所述凸缘体（31）被容纳于所述凹槽体（32）之中并能够在所述凹槽体（32）的容纳空间范围内浮动；和，在所述非接合状态下，所述凸缘体（31）离开所述凹槽体（32），并与所述第一部分或第二部分上和该凸缘体（31）相对的部分表面形成支撑；

所述凸缘体（31）和所述凹槽体（32）中的一者沿周向设置于所述活动部分（21）上；和

所述活动部分（21）能够相对于所述定着部分（22）作相对移动X；其中：所述活动部分（21）能够通过偏置机构（23）保持于初始位置，以使得所述浮动接合机构（3）处于接合状态；当所述活动部分（21）在外力作用下作相对移动X时，所述活动部分（21）离开所述初始位置并使得所述浮动接合机构（3）处于非接合状态。

9.根据权利要求7或8所述的浮动装置，其特征在于：所述浮动装置包括限位支撑部（5），该限位支撑部（5）固定安装于所述壳体（6）内；该限位支撑部（5）上具有支撑表面（51），该支撑表面（51）用于与所述第一部分相抵，其中：所述支撑表面（51）及与其相抵的第一部分的相应表面中的至少一者设置为弧面（52），以允许所述第一部分能够在预定的范围内相对于所述壳体（6）产生角向上的浮动。

10.一种压装设备，包括权利要求1-6中任一项所述的浮动组件或权利要求7-9中任一项所述的浮动装置，其特征在于：所述第一部分为施压部（1），所述第二部分为定位部（2）。