压装设备及其压装机构

摘要

本发明涉及一种压装设备及其压装机构，压装机构包括压装组件、位移传感器、压力传感器及导向组件。压装组件包括压头，压头包括第一端部及第二端部，位移传感器包括主体及拉杆，主体固定于第一端部上，拉杆可滑动地穿设于主体内。压力传感器设置于第一端部上，导向组件包括导向套及压块，导向套沿其轴向开设有导向孔，第二端部可滑动地穿设于导向孔内，压块设置于导向套的外周缘，拉杆的一端与压块相抵。压装设备包括机架、压装机构及液压缸，压装机构的导向组件固定于机架上，液压缸设置于机架上，液压缸具有伸缩杆，伸缩杆推动压头移动。位移传感器能够精确检测压装深度，压力传感器检测得到的力即是压装力。压装机构的压装精度高，结构简单。

权利要求

1.一种压装机构，其特征在于，包括：

压装组件，包括压头，所述压头包括第一端部及第二端部，所述第一端部为一端开口的圆柱体，所述第二端部设置有压装顶针；

位移传感器，包括主体及拉杆，所述主体固定于所述第一端部上，所述拉杆穿设于所述主体内，且所述主体与所述拉杆相对可滑动；

压力传感器，设置于所述圆柱体内；

导向组件，包括导向套及压块，所述导向套沿其轴向开设有导向孔，所述第二端部可滑动地穿设于所述导向孔内，所述压块设置于所述导向套的外周缘，所述拉杆的一端与所述压块相抵；

弹簧导向组件，所述弹簧导向组件包括第一弹簧压板、弹簧、弹簧导向杆及第二弹簧压板，所述第一弹簧压板设置于所述导向套的一端，所述弹簧导向杆的一端设置于所述第一弹簧压板上，所述弹簧导向杆的另一端穿设于所述第二弹簧压板内，所述弹簧套设于所述弹簧导向杆上，所述第二弹簧压板包括压板、连接部及凸起部，所述连接部分别与所述压板和所述凸起部连接，所述连接部的横截面积小于所述压板、所述凸起部的横截面积，所述压头的第一端部位于所述第一弹簧压板与所述压板之间，所述第一端部与所述凸起部相连接，所述压头的第二端部贯穿第一弹簧压板伸入所述导向孔内；及浮动组件，所述浮动组件包括第一浮动端盖、第二浮动端盖及浮动接头，所述第一浮动端盖与所述第二浮动端盖分别位于所述第二弹簧压板的相对两侧，所述第二浮动端盖朝向所述压板的表面上设有容纳槽，或者所述压板朝向所述第二浮动端盖的表面上设有容纳槽，或者所述第二浮动端盖与所述压板之间设有容纳槽；所述浮动接头包括第三端部和第四端部，所述第四端部设置于所述容纳槽内，且所述第四端部与所述容纳槽的内侧壁之间具有径向间隙，所述第三端部穿设所述第二浮动端盖与液压缸的伸缩杆连接，所述第一浮动端盖与所述第一端部相接触的表面开设有第三凹槽，所述第一浮动端盖开设有与所述第三凹槽相连通的第二连接孔，所述凸起部设于所述第三凹槽内，所述连接部穿设所述第二连接孔，所述凸起部的横截面积大于所述第二连接孔的横截面积，所述凸起部与所述第三凹槽的侧壁之间具有径向间隙，所述凸起部与所述第三凹槽的顶部之间具有轴向间隙。

2.根据权利要求1所述的压装机构，其特征在于，所述弹簧导向组件还包括限位垫圈及紧固螺钉，所述限位垫圈与所述紧固螺钉位于所述第二弹簧压板远离所述第一弹簧压板的一侧，所述弹簧导向杆的另一端开设有固定孔，所述限位垫圈套设于所述紧固螺钉上，所述紧固螺钉穿设于所述固定孔内，以将所述限位垫圈固定于所述弹簧导向杆的另一端上。

3.根据权利要求1所述的压装机构，其特征在于，还包括上料组件，所述导向套开设有上料通道，所述上料通道与所述导向孔相连通，所述上料组件的一端穿设于所述上料通道内。

4.根据权利要求3所述的压装机构，其特征在于，所述上料组件包括导向管、固定环及接头，所述导向管的一端穿设于所述上料通道内，所述固定环套设于所述导向管的另一端，所述接头的一端穿设于所述固定环内。

5.根据权利要求1所述的压装机构，其特征在于，所述导向套包括第一导向套及第二导向套，所述第一导向套的一端与所述第二导向套的一端相连接，所述导向孔包括第一导向孔及第二导向孔，所述第一导向孔开设于所述第一导向套上，所述第二导向孔开设于所述第二导向套上，所述第一导向孔与所述第二导向孔同轴设置且相连通。

6.根据权利要求1所述的压装机构，其特征在于，所述导向组件还包括球头柱塞，所述导向套开设有柱塞孔，所述柱塞孔与所述导向孔相连通，所述球头柱塞的一端通过所述柱塞孔伸入所述导向孔内。

7.一种压装设备，其特征在于，包括：

机架；

如权利要求1-6任意一项所述的压装机构，所述导向组件固定于所述机架上；及液压缸，设置于所述机架上，所述液压缸具有伸缩杆，所述伸缩杆的一端推动所述压头沿伸入所述导向孔的方向移动。

说明书

压装设备及其压装机构

技术领域

[0001] 本发明涉及零件压装技术领域，特别是涉及一种压装设备及其压装机构。

背景技术

[0002] 在汽车的盘式制动器上，一般采用紧固钢球将调节器与钳体这两个零件紧固在一起。在生产过程中，对紧固钢球的压装深度和压装过程中的压装力有严格的要求。传统的钢球压装机构设置有位移传感器与压力传感器，用于检测压装的深度及压装过程中的压装力。但是，一般的钢球压装机构对压装深度和压装过程中的压装力的检测不精确，压装精度低，而压装精度高的压装机构结构复杂。

发明内容

[0003] 基于此，有必要针对上述问题，提供一种压装精度高且结构简单的压装设备及其压装机构。

[0004] 一种压装机构，包括：

[0005] 压装组件，包括压头，所述压头包括第一端部及第二端部；

[0006] 位移传感器，包括主体及拉杆，所述主体固定于所述第一端部上，所述拉杆穿设于所述主体内，且所述主体与所述拉杆相对可滑动；

[0007] 压力传感器，设置于所述第一端部上；及

[0008] 导向组件，包括导向套及压块，所述导向套沿其轴向开设有导向孔，所述第二端部可滑动地穿设于所述导向孔内，所述压块设置于所述导向套的外周缘，所述拉杆的一端与所述压块相抵。

[0009] 在其中一个实施例中，所述第一端部为一端开口的圆柱体，所述压力传感器设置于所述圆柱体内，所述第二端部设置有压装顶针。

[0010] 在其中一个实施例中，还包括弹簧导向组件，所述弹簧导向组件包括第一弹簧压板、弹簧、弹簧导向杆及第二弹簧压板，所述第一弹簧压板设置于所述导向套的一端，所述弹簧导向杆的一端设置于所述第一弹簧压板上，所述弹簧导向杆的另一端穿设于所述第二弹簧压板内，所述弹簧套设于所述弹簧导向杆上，所述压头的第一端部位于所述第一弹簧压板与所述第二弹簧压板之间，所述第一端部与所述第二弹簧压板相连接，所述压头的第二端部贯穿第一弹簧压板伸入所述导向孔内。

[0011] 在其中一个实施例中，所述弹簧导向组件还包括限位垫圈及紧固螺钉，所述限位垫圈与所述紧固螺钉位于所述第二弹簧压板远离所述第一弹簧压板的一侧，所述弹簧导向杆的另一端开设有固定孔，所述限位垫圈套设于所述紧固螺钉上，所述紧固螺钉穿设于所述固定孔内，以将所述限位垫圈固定于所述弹簧导向杆的另一端上。

[0012] 在其中一个实施例中，还包括浮动组件，所述浮动组件包括第一浮动端盖、第二浮动端盖及浮动接头，所述第一浮动端盖与所述第二浮动端盖分别位于所述第二弹簧压板的相对两侧，所述浮动接头卡设于所述第二浮动端盖与所述第二弹簧压板之间。

[0013] 在其中一个实施例中，还包括上料组件，所述导向套开设有上料通道，所述上料通道与所述导向孔相连通，所述上料组件的一端穿设于所述上料通道内。

[0014] 在其中一个实施例中，所述上料组件包括导向管、固定环及接头，所述导向管的一端穿设于所述上料通道内，所述固定环套设于所述导向管的另一端，所述接头的一端穿设于所述固定环内。

[0015] 在其中一个实施例中，所述导向套包括第一导向套及第二导向套，所述第一导向套的的一端与所述第二导向套的一端相连接，所述导向孔包括第一导向孔及第二导向孔，所述第一导向孔开设于所述第一导向套上，所述第二导向孔开设于所述第二导向套上，所述第一导向孔与所述第二导向孔同轴设置且相连通。

[0016] 在其中一个实施例中，所述导向组件还包括球头柱塞，所述导向套开设有柱塞孔，所述柱塞孔与所述导向孔相连通，所述球头柱塞的一端通过所述柱塞孔伸入所述导向孔内。

[0017] 一种压装设备，包括：

[0018] 机架；

[0019] 如上述任意一项所述的压装机构，所述导向组件固定于所述机架上；及[0020] 液压缸，设置于所述机架上，所述液压缸具有伸缩杆，所述伸缩杆的一端推动所述压头沿伸入所述导向孔的方向移动。

[0021] 上述压装设备及其压装机构至少具有以下优点：

[0022] 将需要压装的第一零件及第二零件放置到预定的位置，使导向套压住第一零件的边缘，此时导向孔位于第二零件的紧固孔的上方，第一零件的边缘位于导向套与紧固孔之间，位移传感器此时的读数为初始读数。液压缸的伸缩杆伸出，推动压头向靠近第一零件的方向移动，压力传感器检测压装过程中的压装力，压头在移动的过程中与导向孔内的钢球相接触，直到压头压着钢球致使第一零件的边缘受力变形，将钢球与第一零件的边缘变形的部分压装在第二零件的紧固孔中，从而将第一零件与第二零件固定在一起，位移传感器此时的读数为最终读数。位移传感器的主体固定于第一端部上，压块设置于导向套上，拉杆与压块相抵，因此由最终读数与初始读数通过计算即可得到压头与导向组件之间的相对位移，由压头的初始位置以及得到的相对位移，可以计算得到钢球的压装深度，位移的检测与压装机构的位置无关，压装深度的检测精确。压力传感器设置于压头上，压力传感器检测得到的力即是压装力。压装机构的压装精度高，结构简单。

附图说明

[0023] 图1为一实施方式中压装机构的立体结构示意图；

[0024] 图2为图1所示压装机构的正视图；

[0025] 图3为沿图2中A-A线的局部剖视图；

[0026] 图4为沿图2中B-B线的剖视图；

[0027] 图5为图1所示压装机构的侧视图；

[0028] 图6为沿图5中C-C线的剖视图；

[0029] 图7为图1所示压装机构的另一视角的结构示意图；

[0030] 图8为沿图7中D-D线的剖视图；

[0031] 图9为一实施方式中压装机构压装第一零件与第二零件的示意图；

[0032] 图10为图9中第一零件与第二零件通过钢球固定后的局部剖视图。

具体实施方式

[0033] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此发明不受下面公开的具体实施的限制。

[0034] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0035] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0036] 一实施方式中的压装设备，主要包括机架、压装机构及液压缸。机架上设置有导轨及导轨滑块，导轨滑块滑设于导轨上。压装机构设置于机架的导轨滑块上，通过导轨与导轨滑块可以调整压装机构的位置。液压缸设置于机架上，液压缸具有伸缩杆，用于为压装机构提供压装力。

[0037] 请参阅图1至图4，一实施方式中的压装机构10，包括弹簧导向组件100、浮动组件200、压装组件300、压力传感器400、导向组件500、安装组件600、位移传感器700及上料组件
800。

[0038] 请参阅图4，弹簧导向组件100包括第一弹簧压板110、弹簧导向杆120、弹簧130、第二弹簧压板140、限位垫圈150及紧固螺钉(图未示)。弹簧导向杆120的一端通过螺钉等紧固件固定于第一弹簧压板110上，弹簧导向杆120的另一端穿设于第二弹簧压板140内，弹簧导向杆130的另一端开设有固定孔122。弹簧130套设于弹簧导向杆120上，弹簧130的一端与第一弹簧压板110相抵接，弹簧130的另一端与第二弹簧压板140相抵接。

[0039] 限位垫圈150与紧固螺钉位于第二弹簧压板140远离第一弹簧压板110的一侧。限位垫圈150套设于紧固螺钉上，紧固螺钉穿设于固定孔122内，以将限位垫圈150固定于弹簧导向杆120的另一端上。限位垫圈150可以限定第二弹簧压板140的位置，防止第二弹簧压板140从弹簧导向杆120上脱离。

[0040] 请参阅图3，浮动组件200包括第一浮动端盖210、第二浮动端盖220及浮动接头230。第一浮动端盖210与第二浮动端盖220分别位于第二弹簧压板140相对的两侧，且第二浮动端盖220位于第二弹簧压板140远离第一弹簧压板110的一侧。第二浮动端盖220通过螺钉等紧固件固定于第二弹簧压板140上，浮动接头230的一端卡设于第二浮动端盖220与第二弹簧压板140之间。

[0041] 具体到本实施方式中，请参阅图5及图6，第二浮动端盖220与第二弹簧压板140相接触的表面开设有第一凹槽，第二浮动端盖220还开设有与第一凹槽相连通第一连接孔。第二弹簧压板140开设有与第一凹槽相对应的第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽共同组成容纳槽。浮动接头230包括第三端部232与第四端部234，第四端部234设置于容纳槽内，第三端部232穿过第一连接孔与液压缸的伸缩杆相连接。第四端部234的直径大于第一连接孔的直径，从而将浮动接头230的一端卡设于第二浮动端盖220与第二弹簧压板140之间。

[0042] 浮动接头230的第四端部234与容纳槽的侧壁之间设置有径向间隙，可以解决液压缸与压装机构10之间的中心偏差，提高压装精度。可以理解的是，容纳槽也可以单独开设在第二浮动端盖220上，或者单独开设在第二弹簧压板140上，只要能够将浮动接头230的一端卡设于第二浮动端盖220与第二弹簧压板140之间即可。

[0043] 请参阅图3，压装组件300包括压头310、压装顶针320及固定片330。压头310包括第一端部312及第二端部314，第一端部312位于第一弹簧压板110与第二弹簧压板140之间，第一端部312与第二弹簧压板140相连接。第二端部314贯穿第一弹簧压板110，压装顶针320通过螺钉及固定片330固定于第二端部314上。

[0044] 具体到本实施方式中，请参阅图5，第一浮动端盖210包括第一端盖212与第二端盖214，第一端盖212与第二端盖214拼接组成第一浮动端盖210。请参阅图6，第二弹簧压板140包括压板142、连接部144及凸起部146，连接部144位于压板142与凸起部146之间，连接部
144用于将压板142与凸起部146相连接。连接部144的直径小于压板142和凸起部146的直径，形成中间直径小，两端直径大的第二弹簧压板140。

[0045] 第一端部312为圆柱体，且开设有开口3122，第一浮动端盖210通过螺钉等紧固件固定于第一端部312上。第一浮动端盖210与第一端部312相接触的的表面开设第三凹槽，第一浮动端盖210还开设有与第三凹槽相连通的第二连接孔。凸起部146设置于第三凹槽内，连接部144穿设于第二连接孔内，凸起部146的直径大于第二连接孔的直径，以将凸起部146卡设于第一浮动端盖210与第一端部312之间，从而将第一端部312与第二弹簧压板140相连接。

[0046] 凸起部146与第三凹槽的侧壁之间具有径向间隙，凸起部146与第三凹槽的顶部之间具有轴向间隙，因此可以消除压头310与第二弹簧压板140之间的中心偏差，提高压装机构10的压装精度。可以理解的是，第一浮动端盖210也可以不开设第三凹槽，开口3122的端面凹陷形成凹槽，凸起部146设置于凹槽内，从而将凸起部146卡设于第一浮动端盖210与第一端部312之间。

[0047] 压力传感器400设置于第一端部312上，压力传感器400的一端与第二弹簧压板140相抵。具体到本实施方式中，压力传感器400设置于开口3122内，压力传感器400的一端与凸起部146相抵。

[0048] 请参阅图5及图6，导向组件500包括导向套510、压块520、连接板530、防护块540及球头柱塞(图未示)。

[0049] 导向套510的一端通过螺钉等紧固件固定于第一弹簧压板110上。导向套510沿其轴向开设有导向孔516，第二端部314及压装顶针320可滑动地穿设于导向孔516内。具体到本实施方式中，导向套510包括第一导向套512与第二导向套514，第一导向套512的一端通过螺钉等紧固件固定于第一弹簧压板110上，第一导向套512的另一端通过螺钉等紧固件与第二导向套514的一端相连接。第一导向套512与第二导向套514之间通过螺钉等紧固件相连接，可以方便拆卸，方便更换压装顶针320。

[0050] 导向孔516包括第一导向孔5162与第二导向孔5164，第一导向孔5162开设于第一导向套512上，第二导向孔5164开设于第二导向套514上，第一导向孔5162与第二导向孔5164同轴设置且相连通。第二导向孔5164为阶梯孔，包括相对大孔与相对小孔。第一导向孔
5162与第二导向孔5164的相对大孔的直径等于或者略大于第二端部314的直径，第二导向孔5162的相对小孔的直径等于或者略大于压装顶针320的直径，可以防止压装组件300在压装的过程中发生摆动，影响压装机构10的压装精度。

[0051] 第二导向套514上开设有柱塞孔5142，球头柱塞穿设于柱塞孔5142内，且球头柱塞的一端突出至第二导向孔5164内。球头柱塞能够拖住钢球，防止钢球自由掉落，在压装顶针320与钢球接触时，球头柱塞受力向内收回，从而钢球能够掉落。

[0052] 压块520通过螺钉等紧固件固定于第一导向套512的外周缘。连接板530通过螺钉等紧固件固定于第一导向套512的外周缘，连接板530与机架的导轨滑块相连接，从而将压装机构10固定于机架上。防护块540为两个，通过螺钉等紧固件相对设置于第二导向套514的外周缘。

[0053] 请参阅图2与图3，安装组件600包括安装板610、第一U型夹板620及第二U型夹板630，安装板610通过螺钉等紧固件固定于第一端部312的侧面上。位移传感器700包括主体
710与拉杆720，主体710的一端通过螺钉与第一U型夹板620固定于安装板610上，主体710的另一端通过螺钉与第二U型夹板630固定于第二弹簧压板140上。拉杆720穿设于主体710内，拉杆720与主体710可相对滑动，拉杆720的一端与压块520相抵。位移传感器700的主体710通过U型夹板固定，可以根据需要调整位移传感700的位置，方便灵活。

[0054] 请参阅图7与图8，第二导向套514上开设有上料通道5144，上料通道5144与第二导向孔5164相连通，且上料通道5144位于柱塞孔5142靠近第一弹簧压板110的一侧。上料组件800包括导向管810、固定环820及接头830。导向管810的一端穿设于上料通道5144内，固定环820套设于导向管810的另一端上，接头830的一端穿设于固定环820内。上料组件800能够实现自动上料，提高压装效率。

[0055] 请参阅图9及图10，在第一零件20与第二两件30压装前，第一零件20穿设于第二零件30内，第一零件20的边缘位于第二零件30的紧固孔的上方。本实施方式中，第一零件20为盘式制动器的调节器，第二零件30为盘式制动器的钳体。压装机构10的压装过程具体为：

[0056] 预先将需要压装的第一零件20及第二零件30放置到预定的位置，压装设备通过导轨与导轨滑块调节压装机构10的位置，使第二导向套514与防护块540压住第一零件20相对的边缘。此时导向孔516位于第二零件30的紧固孔的上方，第一零件20的边缘位于导向孔516与紧固孔之间，位移传感器700的读数为初始读数。钢球40通过上料组件800进入导向孔
516中，且被球头柱塞拖住。

[0057] 液压缸的伸缩杆伸出，推动浮动接头230向靠近第一零件20的方向运动，浮动接头230推动第二弹簧压板140移动，从而能够推动压头310向靠近第一零件20的方向移动，弹簧
130受力压缩，压力传感器400检测压装力。压头310在移动的过程中，压装顶针320与钢球40接触，球头柱塞受力向内收回，钢球40自由掉落到第一零件20的边缘上，压装顶针320再次与钢球40接触时，压装顶针320压着钢球40致使第一零件20的边缘受力变形，将钢球40与第一零件20的边缘变形的部分压装在第二零件30的紧固孔中，从而将第一零件20与第二零件
30固定在一起，位移传感器700的读数为最终读数。

[0058] 压装完成后，液压缸的伸缩杆收回，使浮动接头230向远离第一零件20的方向运动，浮动接头230拉动第二弹簧压板140运动，从而能够拉动压头310向远离第一零件20的方向运动，弹簧130复位，压装机构10恢复到初始状态。

[0059] 上述压装设备及其压装机构10至少具有以下优点：

[0060] 第二导向套514与防护块540分别压住第一零件20相对的边缘，可以防止第一零件20在压装的过程中发生翻转，不需要额外的夹持机构来夹持第一零件20，结构简单。位移传感器700的主体710固定于第一端部312上，压块520设置于第一导向套512上，拉杆720与压块520相抵，因此由最终读数与初始读数通过计算即可得到压头310与导向组件500之间的相对位移，由压装顶针320的初始位置以及得到的相对位移，可以计算得到钢球40的压装深度，位移的检测与压装机构10的位置无关，压装深度的检测精确。压力传感器400设置于压头310上，压力传感器400检测得到的力即是压装力。压装机构10压装精度高，结构简单。

[0061] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。