CN217255893U - 顶针定位装置和压路机花键类偏心结构件竖直组对装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种顶针定位装置，包括顶针平移机构和安装在顶针平移机构上的顶针移动机构，顶针平移机构包括安装基座，所述安装基座的顶部具有水平设置的底板，电机驱动机构A驱动主驱动齿轮正转或反转，以带动滑板A沿重负荷型滚珠线性滑轨B长度方向往复运动，气缸为水平板的升降提供动力，气缸缩短时，带动水平板下行，同时顶针也下行，下行后的顶针压接在中心轴端部，实现定位。本实用新型还公了一种压路机花键类偏心结构件竖直组对装置。本实用新型具有以下有益效果：解决了工件方盒粗定位后转工装水平组对时易脱落的问题，不仅降低了劳动强度，还消除了安全隐患；提高工装通用性。

Description

顶针定位装置和压路机花键类偏心结构件竖直组对装置

技术领域

本实用新型涉及一种顶针定位装置和压路机花键类偏心结构件竖直组对装置，属于花键类偏心结构件组对装置技术领域。

背景技术

如图1所示，花键类偏心结构件：该类结构件通过花键联接，是钢轮内部激振力的来源，由于自身偏心的结构，在旋转时能使钢轮获得一定形式和大小的振动量，从而实现压路机钢轮对作业场所的压实效果。该类零件的组对，需首先在方盒上依次放入中间轴、下固定块、活动块、销轴、上固定块，然后将结构件转移至水平组对工装，最后按图纸调整尺寸并点固。

目前，为保证左、右两侧结构件花键方向一致，水平组对时结构件要分成两侧，提升了工装加工难度；其次各机型轴和销孔的组对尺寸以及花键套种类不同，水平组对很难提高工装通用性；另外人工搬运工件粗定位组对，劳动强度大，且转运时工件易脱钩，存在安全隐患。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种顶针定位装置和压路机花键类偏心结构件竖直组对装置。

本实用新型所述的顶针定位装置，其特征在于：包括顶针平移机构和安装在顶针平移机构上的顶针移动机构，顶针平移机构包括安装基座，所述安装基座的顶部具有水平设置的底板，底板上表面延其长度方向设置有两条间隔设置的重负荷型滚珠线性滑轨B，每个重负荷型滚珠线性滑轨B上分别滑动设置有两组滑块A，滑块A均固定在滑板A的下表面，滑板A上表面的中部具有竖向的顶针平移支座，滑板A上表面的前端具有活塞杆固定座，所述顶针平移支座的前侧表面设置有两条间隔设置的竖向的重负荷型滚珠线性滑轨A，顶针移动机构包括滑块B，每个重负荷型滚珠线性滑轨A上分别滑动设置有两组滑块B，滑块B均固定在顶针安装支座的背面，顶针安装支座的正面焊接有水平的水平板，水平板的上表面固定有气缸，所述气缸的伸缩端贯穿水平板并通过铰接头与活塞杆固定座铰接，水平板远离顶针安装支座的一端其下表面固定有竖向的顶针，滑板A中部的上表面安装有电机驱动机构A，电机驱动机构A的动力输出轴上安装有主驱动齿轮，俩重负荷型滚珠线性滑轨B之间安装有主驱动齿轮相啮合的直齿条A。电机驱动机构A驱动主驱动齿轮正转或反转，通过主驱动齿轮与直齿条A相啮合、滑块A与重负荷型滚珠线性滑轨B滑动配合，以带动滑板A沿重负荷型滚珠线性滑轨B长度方向往复运动，气缸为水平板的升降提供动力，气缸缩短时，带动水平板下行，同时顶针也下行，下行后的顶针压接在中心轴端部，实现定位。

本实用新型还公了一种压路机花键类偏心结构件竖直组对装置，包括上述的顶针定位装置，还包括位于顶针定位装置一侧的组对支座。

进一步地，所述组对支座包括位于安装基座前侧的底框架，所述底框架的上表面通过卡盘定位板安装有中空卡盘，所述中空卡盘中心通过花键定位座安装有定位外花键。将中间轴吊入中空卡盘与定位外花键配合，启动按钮，顶针往左侧平移，到达限位点之后，顶针自动下降压接在中心轴的端部，卡盘夹紧定心，中空卡盘与中心轴同心并夹紧。

进一步地，所述中空卡盘的两侧分别设置有左支撑座和右支撑座，左支撑座顶部设置用于支撑固定块水平的左定位板，右支撑座的顶部设置有用于支撑固定块水平的右定位板，右定位板和左定位板上均设置有定位销轴及定位销孔，利用定位销轴及定位销孔对固定块进行定位。

进一步地，所述底框架的一侧还具有将偏心结构件从中空卡盘上移出的移栽机构，移栽机构安装在移栽机构底座上，移栽机构底座处于底框架下方。

进一步地，所述移栽机构底座的上表面延其长度方向设置有两条间隔设置的重负荷型滚珠线性滑轨C，每个重负荷型滚珠线性滑轨C上分别滑动设置有两组滑块C，滑块C均固定在滑板B的下表面，移栽机构包括安装滑块C上表面的顶升移栽支座，顶升移栽支座上滑动设置有托举支架，滑板B的上表面还具有推动托举支架沿竖向升降的托举气缸，滑板B上表面安装有电机驱动机构B，电机驱动机构B的动力输出轴上安装有主驱动齿轮，俩重负荷型滚珠线性滑轨C之间安装有主驱动齿轮相啮合的直齿条B。中空卡盘松开后，电机驱动机构B驱动托举支架的顶部移动至工件下方，然后托举气缸控制托举支架上升，并将工件托起，最后移栽机构后退并下降，将工件自动转移至焊接线指定位置，等待焊接，至此完成工件组对和自动转运。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型所述的顶针定位装置和压路机花键类偏心结构件竖直组对装置，解决了工件方盒粗定位后转工装水平组对时易脱落的问题，不仅降低了劳动强度，还消除了安全隐患；

2、实现工件自动转运，并与现有焊接线实现联动，形成组焊一体化生产线

3、工装制造成本降低，原工装：两侧中间轴和销孔需一次加工完成，工装加工范围约900mm，新工装：定位块(工装加工范围约260mm)。

4、工艺流程缩减：实施前组对工艺流程：方盒竖直粗定位——工装水平定位(通过人工测量调整尺寸)；实施后组对工艺流程：竖直方向组对(通过垫片、垫块调整尺寸)，实践中，单件组对时间约由20分钟将至10分钟，效率提升50%；

5、通过定位板、定位销轴及定位花键配合，可拓展兼容18种偏心结构件组对，极大提高工装通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为花键类偏心结构件结构图；

图2为压路机花键类偏心结构件竖直组对装置的立体图；

图3为压路机花键类偏心结构件竖直组对装置的主视图；

图4为压路机花键类偏心结构件竖直组对装置的俯视图；

图5为压路机花键类偏心结构件竖直组对装置的左视图；

图6为组对支座的立体图；

图7为组对支座的俯视图；

图8为顶针平移支座的立体图

图9为顶针平移支座的俯视图

图10为水平板的立体图

图11为水平板的主视图；

图12为移栽机构底座的立体图

图13为移栽机构的立体图

图14为移栽机构的俯视图

图中：1、组对支座 1.1、底框架 1.2、卡盘定位板 1.3、定位外花键 1.4、花键定位座 1.5、左支撑座 1.6、左定位板 1.7、定位销轴 1.8、中空卡盘 1.9、右定位板 1.10、右支撑座 2、顶针平移机构 2.1、顶针平移支座 2.2、电机驱动机构A 2.3、滑块A 2.4、重负荷型滚珠线性滑轨A 2.5、活塞杆固定座 2.6、重负荷型滚珠线性滑轨B 2.7、直齿条A 2.8、安装基座 2.9、底板 2.10、滑板A 3、顶针移动机构 3.1、顶针 3.2、气缸 3.3、铰接头 3.4、顶针安装支座 3.5、滑块B 3.6、水平板 4、移栽机构底座 5、移栽机构 5.1、滑块C 5.2、直齿条B5.3、重负荷型滚珠线性滑轨C 5.4、托举气缸 5.5、滑板B 5.6、托举支架 5.7、电机驱动机构B 5.8、顶升移栽支座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

以下通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

实施例一

如图2-11所示，所述顶针定位装置，包括顶针平移机构2和安装在顶针平移机构2上的顶针移动机构3，顶针平移机构2包括安装基座2.8，所述安装基座2.8的顶部具有水平设置的底板2.9，底板2.9上表面延其长度方向设置有两条间隔设置的重负荷型滚珠线性滑轨B2.6，每个重负荷型滚珠线性滑轨B2.6上分别滑动设置有两组滑块A2.3，滑块A2.3均固定在滑板A2.10的下表面，滑板A2.10上表面的中部具有竖向的顶针平移支座2.1，滑板A2.10上表面的前端具有活塞杆固定座2.5，所述顶针平移支座2.1的前侧表面设置有两条间隔设置的竖向的重负荷型滚珠线性滑轨A2.4，顶针移动机构3包括滑块B3.5，每个重负荷型滚珠线性滑轨A2.4上分别滑动设置有两组滑块B3.5，滑块B3.5均固定在顶针安装支座3.4的背面，顶针安装支座3.4的正面焊接有水平的水平板3.6，水平板3.6的上表面固定有气缸3.2，所述气缸3.2的伸缩端贯穿水平板3.6并通过铰接头3.3与活塞杆固定座2.5铰接，水平板3.6远离顶针安装支座3.4的一端其下表面固定有竖向的顶针3.1，滑板A2.10中部的上表面安装有电机驱动机构A2.2，电机驱动机构A2.2的动力输出轴上安装有主驱动齿轮，俩重负荷型滚珠线性滑轨B2.6之间安装有主驱动齿轮相啮合的直齿条A2.7。

电机驱动机构A2.2驱动主驱动齿轮正转或反转，通过主驱动齿轮与直齿条A2.7相啮合、滑块A2.3与重负荷型滚珠线性滑轨B2.6滑动配合，以带动滑板A2.10沿重负荷型滚珠线性滑轨B2.6长度方向往复运动，气缸3.2为水平板3.6的升降提供动力，气缸3.2缩短时，带动水平板3.6下行，同时顶针3.1也下行，下行后的顶针3.1压接在中心轴端部，实现定位。

如图2-14所示，所述压路机花键类偏心结构件竖直组对装置，包括上述的顶针定位装置，还包括位于顶针定位装置一侧的组对支座1；

优选地，所述组对支座1包括位于安装基座2.8前侧的底框架1.1，所述底框架1.1的上表面通过卡盘定位板1.2安装有中空卡盘1.8，所述中空卡盘1.8中心通过花键定位座1.4安装有定位外花键1.3。将中间轴吊入中空卡盘1.8与定位外花键1.3配合，启动按钮，顶针3.1往左侧平移，到达限位点之后，顶针自动下降压接在中心轴的端部，卡盘夹紧定心，中空卡盘1.8与中心轴同心并夹紧；

优选地，所述中空卡盘1.8的两侧分别设置有左支撑座1.5和右支撑座1.10，左支撑座1.5顶部设置用于支撑固定块水平的左定位板1.6，右支撑座1.10的顶部设置有用于支撑固定块水平的右定位板1.9，右定位板1.9和左定位板1.6上均设置有定位销轴1.7及定位销孔，利用定位销轴1.7及定位销孔对固定块进行定位；

优选地，所述底框架1.1的一侧还具有将偏心结构件从中空卡盘1.8上移出的移栽机构5，移栽机构5安装在移栽机构底座4上，移栽机构底座4处于底框架1.1下方；

优选地，所述移栽机构底座4的上表面延其长度方向设置有两条间隔设置的重负荷型滚珠线性滑轨C5.3，每个重负荷型滚珠线性滑轨C5.3上分别滑动设置有两组滑块C5.1，滑块C5.1均固定在滑板B5.5的下表面，移栽机构5包括安装滑块C5.1上表面的顶升移栽支座5.8，顶升移栽支座5.8上滑动设置有托举支架5.6，滑板B5.5的上表面还具有推动托举支架5.6沿竖向升降的托举气缸5.4，滑板B5.5上表面安装有电机驱动机构B5.7，电机驱动机构B5.7的动力输出轴上安装有主驱动齿轮，俩重负荷型滚珠线性滑轨C5.3之间安装有主驱动齿轮相啮合的直齿条B5.2。中空卡盘1.8松开后，电机驱动机构B5.7驱动托举支架5.6的顶部移动至工件下方，然后托举气缸5.4控制托举支架5.6上升，并将工件托起，最后移栽机构后退并下降，将工件自动转移至焊接线指定位置，等待焊接，至此完成工件组对和自动转运。

本实用新型的工作原理：

本装置采用竖直组对方式，工艺流程主要分三个阶段：

第一阶段，首先根据工件尺寸选择合适的定位板(左)、定位板(右)、定位销轴、定位花键，然后将中间轴吊入卡盘，启动按钮，顶针往左侧平移，到达限位点之后，顶针自动下降，卡盘夹紧定心，等待3秒，顶针自动上升，然后退回原位，第一阶段完成；

第二阶段，依次放入下固定块、活动块、销轴、调整垫片、上固定块，然后点固工件上端和下端，第二阶段完成；

第三阶段，再次按下启动按钮，卡盘松开，移栽机构平移至工件下方，然后移栽机构上升，并将工件顶起，最后移栽机构后退并下降，将工件自动转移至焊接线指定位置，等待焊接，至此完成工件组对和自动转运。

设计要点：1、创新地利用花键镜像对称的结构配合特殊定位位置，实现通用化的花键定位，使同种花键偏心结构件之间具备互换性，另外还实现了左、右两侧结构件在满足图纸要求条件下，还能够单侧组对；

2、通过更换左、右定位板来保证不同工件的销孔及中心距要求，利用垫块、垫片等调整代替人工测量，保证组对工件的稳定；

3、对现有焊接生产线进行部分改造，与结构件组对部分实现串线；

4、通过PLC程序联动控制卡盘与顶针，实现自动定心；

5、伺服电机配合齿轮齿条结构及导轨滑块带动顶针和移栽机构平移；

6、气缸配合导轨滑块结构带动顶针和移栽机构上升及下降。本专利应用于压路机钢轮内部起到振动作用的花键类结构件竖向组对。

该类结构件为左、右两侧成对使用，中间通过花键联接，这种结构对同侧工件一致性以及不同侧工件配对要求比较高。本发明的目的是左、右两侧的工件能够在同一侧竖向组对，一是为简化工艺流程；二是降低操作者劳动强度；三是降低水平组对工装的加工难度和制作成本；四是实现该类工装模块化，提高工装通用性，有利于组织生产和提高生产效率。

相关术语解释：

(1) 压路机：压路机利用其自身的重力和振动压实各种建筑和筑路材料的机械设备。在公路建设中，最适宜压实各种非粘性土壤、碎石、碎石混合料以及各种沥青混凝土材料，因而被广泛应用。

(2) 钢轮：压路机的压实功能主要依靠钢轮的振动来实现，钢轮在行走过程中根据频率的变化，进行大振、小振，从而保证路基的压实效果。

(3) 花键联接：花键联接由内花键和外花键组成。内、外花键均为多齿零件，在内圆柱表面上的花键为内花键，在外圆柱表面上的花键为外花键。

(4) 花键类偏心结构件：该类结构件通过花键联接，是钢轮内部激振力的来源，由于自身偏心的结构，在旋转时能使钢轮获得一定形式和大小的振动量，从而实现压路机钢轮对作业场所的压实效果。

(5) 组对：也叫拼点，组装，就是把多个零件按照图纸要求组成一个整体，连接处用焊点或小焊缝。

(6) 定位：工件组对时，为了保证组对精度和提高生产率，必须使工件在各级装配件中占有正确的位置，这个过程称为定位。

(7) 工装：本文指焊接工装，是将相关工件按照图样要求的空间尺寸进行组合定位的装置。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种顶针定位装置，其特征在于：包括顶针平移机构（2）和安装在顶针平移机构（2）上的顶针移动机构（3），顶针平移机构（2）包括安装基座（2.8），所述安装基座（2.8）的顶部具有水平设置的底板（2.9），底板（2.9）上表面延其长度方向设置有两条间隔设置的重负荷型滚珠线性滑轨B（2.6），每个重负荷型滚珠线性滑轨B（2.6）上分别滑动设置有两组滑块A（2.3），滑块A（2.3）均固定在滑板A（2.10）的下表面，滑板A（2.10）上表面的中部具有竖向的顶针平移支座（2.1），滑板A（2.10）上表面的前端具有活塞杆固定座（2.5），所述顶针平移支座（2.1）的前侧表面设置有两条间隔设置的竖向的重负荷型滚珠线性滑轨A（2.4），顶针移动机构（3）包括滑块B（3.5），每个重负荷型滚珠线性滑轨A（2.4）上分别滑动设置有两组滑块B（3.5），滑块B（3.5）均固定在顶针安装支座（3.4）的背面，顶针安装支座（3.4）的正面焊接有水平的水平板（3.6），水平板（3.6）的上表面固定有气缸（3.2），所述气缸（3.2）的伸缩端贯穿水平板（3.6）并通过铰接头（3.3）与活塞杆固定座（2.5）铰接，水平板（3.6）远离顶针安装支座（3.4）的一端其下表面固定有竖向的顶针（3.1），滑板A（2.10）中部的上表面安装有电机驱动机构A（2.2），电机驱动机构A（2.2）的动力输出轴上安装有主驱动齿轮，俩重负荷型滚珠线性滑轨B（2.6）之间安装有主驱动齿轮相啮合的直齿条A（2.7）。

2.一种压路机花键类偏心结构件竖直组对装置，其特征在于：包括如权利要求1所述的顶针定位装置，还包括位于顶针定位装置一侧的组对支座（1）。

3.根据权利要求2所述的压路机花键类偏心结构件竖直组对装置，其特征在于：所述组对支座（1）包括位于安装基座（2.8）前侧的底框架（1.1），所述底框架（1.1）的上表面通过卡盘定位板（1.2）安装有中空卡盘（1.8），所述中空卡盘（1.8）中心通过花键定位座（1.4）安装有定位外花键（1.3）。

4.根据权利要求3所述的压路机花键类偏心结构件竖直组对装置，其特征在于：所述中空卡盘（1.8）的两侧分别设置有左支撑座（1.5）和右支撑座（1.10），左支撑座（1.5）顶部设置用于支撑固定块水平的左定位板（1.6），右支撑座（1.10）的顶部设置有用于支撑固定块水平的右定位板（1.9），右定位板（1.9）和左定位板（1.6）上均设置有定位销轴（1.7）及定位销孔，利用定位销轴（1.7）及定位销孔对固定块进行定位。

5.根据权利要求4所述的压路机花键类偏心结构件竖直组对装置，其特征在于：所述底框架（1.1）的一侧还具有将偏心结构件从中空卡盘（1.8）上移出的移栽机构（5），移栽机构（5）安装在移栽机构底座（4）上，移栽机构底座（4）处于底框架（1.1）下方。

6.根据权利要求5所述的压路机花键类偏心结构件竖直组对装置，其特征在于：所述移栽机构底座（4）的上表面延其长度方向设置有两条间隔设置的重负荷型滚珠线性滑轨C（5.3），每个重负荷型滚珠线性滑轨C（5.3）上分别滑动设置有两组滑块C（5.1），滑块C（5.1）均固定在滑板B（5.5）的下表面，移栽机构（5）包括安装滑块C（5.1）上表面的顶升移栽支座（5.8），顶升移栽支座（5.8）上滑动设置有托举支架（5.6），滑板B（5.5）的上表面还具有推动托举支架（5.6）沿竖向升降的托举气缸（5.4），滑板B（5.5）上表面安装有电机驱动机构B（5.7），电机驱动机构B（5.7）的动力输出轴上安装有主驱动齿轮，俩重负荷型滚珠线性滑轨C（5.3）之间安装有主驱动齿轮相啮合的直齿条B（5.2）。

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