本發(fā)明涉及壓裝機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種對正機(jī)構(gòu)。本發(fā)明還涉及一種裝設(shè)有該對正機(jī)構(gòu)的工件壓裝裝置。

背景技術(shù)：

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，如何更快更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配作業(yè)對企業(yè)有著很重要的實(shí)際意義。壓裝作為最基本的裝配手段之一，應(yīng)用于很多配合類工件間的組裝?；ㄦI配合作為一種常見的配合形式，存在于諸多機(jī)械結(jié)構(gòu)中。但目前還沒有用于花鍵或同類型工件自動(dòng)對正壓裝的設(shè)備，在實(shí)際作業(yè)中還是先人工對正，然后再進(jìn)行壓裝，這種對正方式人員的勞動(dòng)強(qiáng)度較大，而且壓裝后工件裝配質(zhì)量的一致性也較難得到保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種對正機(jī)構(gòu)，以可用于花鍵或同類型工件的自動(dòng)對正，克服現(xiàn)有人工對正方式的不足。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種對正機(jī)構(gòu)，包括支撐體，主控單元，設(shè)置于所述支撐體上的電機(jī)，以及驅(qū)使所述電機(jī)沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的縱向驅(qū)動(dòng)裝置，在所述電機(jī)的動(dòng)力輸出軸上設(shè)置有對電機(jī)的扭矩進(jìn)行檢測、并將檢測的扭矩信號(hào)傳送至主控單元的扭矩檢測單元，在所述電機(jī)動(dòng)力輸出軸的端部安裝有工件夾緊機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述工件夾緊機(jī)構(gòu)沿所述電機(jī)動(dòng)力輸出軸軸向滑動(dòng)的浮動(dòng)安裝于所述電機(jī)動(dòng)力輸出軸上，在所述工件夾緊機(jī)構(gòu)與所述扭矩檢測單元間形成有一間隙。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)為伺服電機(jī)，所述工件夾緊機(jī)構(gòu)為氣動(dòng)夾爪。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的具有以下優(yōu)勢：

（1）本發(fā)明所述的對正機(jī)構(gòu)，通過在電機(jī)的動(dòng)力輸出軸上設(shè)置扭矩檢測單元，當(dāng)對花鍵或同類型的配合工件進(jìn)行對正時(shí)，使花鍵或其配合工件由工件夾緊機(jī)構(gòu)夾持，然后電機(jī)在縱向驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)，并使花鍵與其配合工件間相接觸，當(dāng)配合工件間接觸時(shí)，使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，若兩配合工件實(shí)現(xiàn)對正而能夠初步配合，則電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)微小角度后，其會(huì)因受到轉(zhuǎn)動(dòng)阻力而致使扭矩大增，通過扭矩檢測單元檢測扭矩值的變化，即可判斷兩工件是否已對正。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若兩工件沒有對正而不能實(shí)現(xiàn)配合，則電機(jī)可正常轉(zhuǎn)動(dòng)而扭矩較小，此時(shí)電機(jī)回位并調(diào)整工件夾持機(jī)構(gòu)的角度，然后再重復(fù)以上過程即可。利用扭矩檢測單元對電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩的檢測，即可實(shí)現(xiàn)對兩配合工件間對正情況的判斷，并通過裝置的自動(dòng)調(diào)整最終達(dá)到兩工件的對正及完成初步配合，其相比人工對正的工作方式，可大大減小人工工作強(qiáng)度，并避免仍對正帶來的工件裝配質(zhì)量的不確定性。

（2）使工件夾持機(jī)構(gòu)浮動(dòng)安裝，且與扭矩檢測單元間具有一間隙，當(dāng)電機(jī)向下運(yùn)動(dòng)而兩工件間未處于對正狀態(tài)時(shí)，可不用電機(jī)回位而使其開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使得兩工件間達(dá)到對正狀態(tài)時(shí)，工件夾持機(jī)構(gòu)在重力作用下自動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)兩工件間的初步配合，此時(shí)電機(jī)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)便會(huì)導(dǎo)致扭矩的急劇增加，以由扭矩檢測單元檢測出并停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣相比于電機(jī)回位調(diào)整工件夾持機(jī)構(gòu)的工作方式，可大大提高自動(dòng)對正的工作效率，并可降低兩工件間出現(xiàn)的磨損。

（3）采用伺服電機(jī)可便于電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的精確控制，而使用氣動(dòng)夾爪具有加持力穩(wěn)定，反應(yīng)迅速的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種工件壓裝裝置，以實(shí)現(xiàn)花鍵及同類型的配合工件的自動(dòng)對正壓裝，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，并保證工件裝配質(zhì)量的一致性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種工件壓裝裝置，包括機(jī)架，以及安裝于所述機(jī)架上的壓裝驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于還包括可水平移動(dòng)的設(shè)于所述機(jī)架上的如上所述的對正機(jī)構(gòu)和可承接所述壓裝驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)力、以對工件進(jìn)行壓裝的壓裝機(jī)構(gòu)，以及對所述對正機(jī)構(gòu)和壓裝機(jī)構(gòu)施加驅(qū)動(dòng)力，以使所述對正機(jī)構(gòu)和壓裝機(jī)構(gòu)交替置于所述壓裝驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力輸出端下方的橫向驅(qū)動(dòng)裝置。

進(jìn)一步的，在所述機(jī)架上設(shè)有水平導(dǎo)軌，以及滑動(dòng)設(shè)于所述水平導(dǎo)軌上的安裝架，所述對正機(jī)構(gòu)和壓裝機(jī)構(gòu)并排設(shè)置于所述安裝架上，所述橫向驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力輸出端連接于所述安裝架上。

進(jìn)一步的，在所述安裝架上設(shè)有豎直導(dǎo)軌，所述對正機(jī)構(gòu)中的電機(jī)滑動(dòng)設(shè)于所述豎直導(dǎo)軌上，所述縱向驅(qū)動(dòng)裝置安裝于所述安裝架上，所述縱向驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力輸出端連接于所述電機(jī)上。

進(jìn)一步的，所述壓裝機(jī)構(gòu)包括可豎直運(yùn)動(dòng)的設(shè)于所述安裝架上的壓頭，還包括設(shè)于所述安裝架與所述壓頭之間的、使所述壓頭的壓裝運(yùn)動(dòng)回位的彈性回位機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述彈性回位機(jī)構(gòu)為設(shè)于所述壓頭與所述安裝架之間的、以對所述壓頭提供彈性回復(fù)力的彈簧。

進(jìn)一步的，在所述壓裝驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力輸出端連接有壓桿，在所述機(jī)架上設(shè)有對所述壓桿的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向套。

進(jìn)一步的，所述壓裝驅(qū)動(dòng)裝置、縱向驅(qū)動(dòng)裝置和橫向驅(qū)動(dòng)裝置均為氣缸、液壓缸或伺服電機(jī)中的一種。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

（1）本發(fā)明所述的工件壓裝裝置，通過橫向驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)，先由對正機(jī)構(gòu)完成兩工件間的對正及初步配合，然后再由橫向驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)使，使得壓裝機(jī)構(gòu)可承接壓裝驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)力而完成兩工件的壓裝，由此便可實(shí)現(xiàn)兩工件的自動(dòng)對正及壓裝作業(yè)，能夠降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，并可保證工件裝配質(zhì)量的一致性。

（2）采用水平導(dǎo)軌及豎直導(dǎo)軌可保證各構(gòu)件的定向運(yùn)動(dòng)，且其結(jié)構(gòu)簡單，便于設(shè)計(jì)實(shí)施。而使得對正機(jī)構(gòu)和壓裝機(jī)構(gòu)共同設(shè)于安裝架上，可簡化裝置結(jié)構(gòu)，降低裝置成本。

（3）設(shè)置壓頭及壓桿可降低裝置的維護(hù)成本，彈簧可實(shí)現(xiàn)壓頭的自動(dòng)回位，而導(dǎo)向套可保證壓裝作業(yè)的精確度。

（4）壓裝驅(qū)動(dòng)裝置、縱向驅(qū)動(dòng)裝置和橫向驅(qū)動(dòng)裝置均可為氣缸、液壓缸或伺服電機(jī)中的一種，以便根據(jù)實(shí)際情況具體選擇，具有很好的適用性。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的對正機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的工件壓裝裝置的結(jié)構(gòu)簡圖；

附圖標(biāo)記說明：

1-機(jī)架，2-工件托架，3-水平導(dǎo)軌，4-安裝架，5-壓頭，6-橫向氣缸，7-壓桿，8-壓裝氣缸，9-壓裝工件，10-配合工件，11-豎直導(dǎo)軌，12-電機(jī)，13-扭矩檢測單元，14-氣動(dòng)夾爪，15-縱向氣缸。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

實(shí)施例一

本實(shí)施例涉及一種對正機(jī)構(gòu)，可用于花鍵或同類型工件與其配合工件的對正，以便于后續(xù)的壓裝作業(yè)。如圖1中所示，本對正機(jī)構(gòu)包括圖中未示出的支撐體和主控單元，經(jīng)由豎直導(dǎo)軌11設(shè)置在支撐體上的電機(jī)12，以及驅(qū)使電機(jī)12于豎直導(dǎo)軌11上運(yùn)動(dòng)的縱向氣缸15，在電機(jī)12的動(dòng)力輸出軸上設(shè)置有扭矩檢測單元13，在電機(jī)12的動(dòng)力輸出軸的端部還安裝有氣動(dòng)夾爪14，氣動(dòng)夾爪14用于對待對正及壓裝工件的夾持。

本實(shí)施例中支撐體可為具有豎直壁面的機(jī)床或其它結(jié)構(gòu)，主控單元可采用計(jì)算機(jī)、觸摸屏或其它具有數(shù)據(jù)處理能力的控制器，豎直導(dǎo)軌11及縱向氣缸15在實(shí)際使用中即固定安裝于機(jī)床的豎直壁面上，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)12沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。電機(jī)12采用伺服電機(jī)，當(dāng)然其也可為采用步進(jìn)電機(jī)等其它電機(jī)結(jié)構(gòu)。扭矩檢測單元13則采用現(xiàn)有的扭矩傳感器即可。當(dāng)然電機(jī)12的豎直運(yùn)動(dòng)除了可經(jīng)由縱向氣缸15驅(qū)使而沿豎直導(dǎo)軌11運(yùn)動(dòng)之外，縱向氣缸15也可由液壓缸或伺服電機(jī)等代替，或者也可采用將電機(jī)12直接安裝于縱向氣缸15的驅(qū)動(dòng)端，而省略豎直導(dǎo)軌11的結(jié)構(gòu)形式。

本實(shí)施例中氣動(dòng)夾爪14也可由電磁或液壓驅(qū)動(dòng)的夾持結(jié)構(gòu)代替。當(dāng)采用本機(jī)構(gòu)對花鍵或同類型工件進(jìn)行對正時(shí)，使花鍵（或與其配合的工件）由氣動(dòng)夾爪14夾持，待配合工件置于氣動(dòng)夾爪14的下方，然后電機(jī)12在縱向氣缸15的帶動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)，并使花鍵與配合工件相接觸。當(dāng)兩工件間接觸時(shí)，使電機(jī)12沿正反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，若兩工件實(shí)現(xiàn)對正而能夠初步配合，則電機(jī)12在轉(zhuǎn)動(dòng)微小角度后，其會(huì)因受到轉(zhuǎn)動(dòng)阻力而致使扭矩大增，通過扭矩檢測單元13對電機(jī)12動(dòng)力輸出軸的扭矩進(jìn)行檢測，并將檢測的扭矩信號(hào)傳送至主控單元，若檢測的扭矩值大于主控單元內(nèi)設(shè)定的扭矩基礎(chǔ)值，即可判斷兩工件已對正。而電機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，若兩工件沒有對正而不能實(shí)現(xiàn)配合，則電機(jī)12可正常轉(zhuǎn)動(dòng)而扭矩較小，此時(shí)使電機(jī)12回位并調(diào)整氣動(dòng)夾爪14的角度，然后再重復(fù)以上過程即可。

但為了避免因需要電機(jī)12回位以調(diào)整氣動(dòng)夾爪14角度而影響自動(dòng)對正的工作效率，并為降低兩配合工件間接觸時(shí)出現(xiàn)的磨損，本實(shí)施例中可如圖1中所示的，氣動(dòng)夾爪14套設(shè)于電機(jī)12的動(dòng)力輸出軸上，并可沿動(dòng)力輸出軸的軸向滑動(dòng)，電機(jī)12的動(dòng)力輸出軸與氣動(dòng)夾爪14之間的傳動(dòng)經(jīng)由嵌裝于兩者鍵槽之間的平鍵實(shí)現(xiàn)，在動(dòng)力輸出軸的端部安裝有一端蓋，以防止氣動(dòng)夾爪14從動(dòng)力輸出軸上脫落。而且本實(shí)施例中當(dāng)氣動(dòng)夾爪14抵接在端蓋上，而處于自然狀態(tài)時(shí)，在氣動(dòng)夾爪14與扭矩檢測單元13之間還留有一間隙，該間隙例如可為2mm，從而使得氣動(dòng)夾爪14為浮動(dòng)安裝于電機(jī)12的動(dòng)力輸出軸上。

氣動(dòng)夾爪14浮動(dòng)安裝的情況下，當(dāng)電機(jī)12向下運(yùn)動(dòng)使兩工件接觸時(shí)，電機(jī)12可再繼續(xù)下移微小的距離（如2mm），此時(shí)氣動(dòng)夾爪14與扭矩檢測單元13間的間隙也使得氣動(dòng)夾爪14上移微小的距離（如2mm）。若兩配合工件間未處于對正狀態(tài)，由于氣動(dòng)夾爪14呈浮動(dòng)狀態(tài)，可使電機(jī)12直接開始轉(zhuǎn)動(dòng)而不用回位。直到電機(jī)12轉(zhuǎn)動(dòng)而使得兩配合工件間達(dá)到對正狀態(tài)時(shí)，氣動(dòng)夾爪14及其所夾持的工件會(huì)在重力作用下自動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)兩配合工件間的初步配合，此時(shí)電機(jī)12繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)便會(huì)導(dǎo)致扭矩的急劇增加，其可由扭矩檢測單元13檢測出，并由控制單元停止電機(jī)12的轉(zhuǎn)動(dòng)。最后使氣動(dòng)夾爪14松開所夾持的工件，并使氣動(dòng)夾爪14在電機(jī)12的帶動(dòng)下回位即可完成對正過程。

實(shí)施例二

本實(shí)施例涉及一種工件壓裝裝置，如圖2中所示，其包括機(jī)架1，在機(jī)架1上設(shè)置有用于工件壓裝的壓裝氣缸8，壓裝氣缸8的動(dòng)力輸出端連接有壓桿7，且在機(jī)架1上還設(shè)置有用于對壓桿7的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向支撐的導(dǎo)向套。在機(jī)架1上還設(shè)置有水平導(dǎo)軌3，水平導(dǎo)軌3上滑動(dòng)設(shè)置有安裝架4，在水平導(dǎo)軌3的一側(cè)也設(shè)置有安裝在機(jī)架1上的用于帶動(dòng)安裝架4運(yùn)動(dòng)的橫向氣缸6。安裝架4可如圖2中所示的為一板狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)然其也可為框架式結(jié)構(gòu)。在安裝架4上的一側(cè)安裝有用于花鍵或同類配合工件間對正的如實(shí)施例一中所述的對正機(jī)構(gòu)，安裝架4此時(shí)作為用于設(shè)置電機(jī)12的支撐體。而在安裝架4上的另一側(cè)還設(shè)置有一壓頭5，壓頭5可為由導(dǎo)管或?qū)虿鄣冉Y(jié)構(gòu)活動(dòng)安裝于安裝架4上，并可沿豎直方向自由運(yùn)動(dòng)。在安裝架4上還設(shè)置有用于壓頭5壓裝運(yùn)動(dòng)回位的彈簧或其它如電磁鐵等具有相同功能的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中對正機(jī)構(gòu)中的豎直導(dǎo)軌11及縱向氣缸15均為安裝于安裝架4上。安裝架4除了可為設(shè)于水平導(dǎo)軌3上，并由橫向氣缸6驅(qū)使滑動(dòng)外，當(dāng)然也可將安裝架4直接安裝于橫向氣缸6的動(dòng)力輸出端上，以省略水平導(dǎo)軌3。而除了將對正機(jī)構(gòu)和壓頭5共同設(shè)于安裝架4上，當(dāng)然也可使對正機(jī)構(gòu)及壓頭5為分別設(shè)置在水平導(dǎo)軌3上，此時(shí)用于驅(qū)使它們滑動(dòng)的氣缸也可設(shè)置為兩個(gè)?；蛘咭部墒箤φ龣C(jī)構(gòu)和壓頭5分別置于兩個(gè)氣缸的動(dòng)力輸出端。本實(shí)施例中橫向氣缸6及壓裝氣缸8也可由液壓缸或伺服電機(jī)等代替，而且在壓裝氣缸8與壓頭5之間也可省去壓桿7，而使兩者間為直接接觸。

本實(shí)施例中為便于對正機(jī)構(gòu)中的氣動(dòng)夾爪14對工件的抓取，在機(jī)架1上還設(shè)置有用于放置壓裝工件9（如帶有鍵槽的構(gòu)件）的工件托架2，與壓裝工件9相配合的配合工件10（如花鍵）則置于機(jī)架1上位于壓裝氣缸8的正下方。本工件壓裝裝置在工作時(shí)，在主控單元的控制下，先使氣動(dòng)夾爪14夾持壓裝工件9，再通過橫向氣缸6的驅(qū)動(dòng)，使對正機(jī)構(gòu)位于配合工件10的正上方，并由對正機(jī)構(gòu)完成壓裝工件9和配合工件10間的對正及初步配合。然后再由橫向氣缸6驅(qū)使，使得對正機(jī)構(gòu)移動(dòng)開，并使壓頭5置于配合工件10的正上方，最后再由壓裝氣缸8通過壓桿7驅(qū)使壓頭5進(jìn)行壓裝。壓裝完畢后，將工件進(jìn)行更換，并重復(fù)上述過程即可。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。