[发明专利]一种应用于大型精密设备的柔性轴孔自动装配装置

说明书

技术领域

本发明涉及柔性轴孔装配领域，特别是一种应用于大型精密设备的柔性轴孔自动装配装置。

背景技术

大型精密设备具有高度集成化，精密化程度高等优点，在我国经济发展、工业发展、军事发展中越来越体现出其重要地位。目前国内大型精密设备轴孔装配主要采用人工操作方式，由于受到操作人员的体能、经验、技巧等诸多因素的影响，人工操作的质量和效率已无法满足大型精密设备的轴孔装配需要。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的采用人工操作的大型精密设备轴孔装配中存在的问题，设计一种应用于大型精密设备的柔性轴孔自动装配装置，代替人工操作，具有定位精度高、可操作性好、可靠性好、效率高等优点，有助于提高大型精密设备柔性轴孔装配工艺的质量和效率。

为达到上述目的，本发明的思路如下：

考虑到系统的布置紧凑和系统良好的可操作性，此大型精密设备柔性轴孔自动装配装置中的各个部分应被合理放置，为了方便操作人员安放套筒，采用上下夹紧式的套筒定位夹紧，使用单臂的夹紧液压缸支撑座，使得工人可以在侧边将套筒放置在其工位上，避免造成工人安装的不便。

为了实现套筒与轴的轴孔自动装配，首先使套筒与轴的轴心线平行，在平台上水平对齐放置套筒定位夹紧装置，一个轴支撑定位装置，套筒定位夹紧装置放左侧，轴支撑定位装置放在右侧，为了方便工人的右手操作。轴孔装配检测作为装配过程中的重要的一步，可以检测出套筒与轴的轴心线是否重合。将轴孔装配检测装置放置在套筒定位夹紧装置与轴支撑定位装置之间，方便检测套筒与轴的轴心线，方便接下来轴支撑定位装置对轴位姿的调整。考虑到整个装置的结构紧凑性问题，在轴柔性进给运动装置中选择了在所需安装轴的正下方安装滚珠丝杠机构，使用大功率高精度的伺服电机进行驱动，既可以保证准确控制进给运动的位移，又保证了推力足够大。为了适应不同型号的套筒，通过控制套筒定位夹紧机构下方安装的滑块，滑块在直线导轨可以进行直线运动，直线导轨的直线度好，可以保证套筒的轴线尽量与直线导轨平行，可以提升装配的精度，同时通过分别控制两个套筒定位夹紧机构，达到适应不同型号套筒的目的。使用液压缸作为夹紧机构是利用液压缸本身的特性：可以产生相对较大的推力，夹紧套筒性能良好，同时液压缸容错能力强，在恶劣和复杂的工厂环境中，即使使用年限长，依然可以保持良好的定位运动精度，满足工业生产对成本控制的要求。为保证夹紧的稳定性，在套筒的末端使用双耳结构与套筒上的单耳结构进行销连接，有效控制套筒的转动，限制套筒的全部自由度。使用铝型材作为支撑座，因其有很强的抗弯性能，而且成本低，满足工厂生产的需要。为了满足不同型号轴的装配，轴支撑定位机构同样通过滑块在直线导轨上的定位位置不同。同时使用支撑液压缸作为支撑的器件，利用液压缸产生很大的推力，满足对于大型精密设备对于支撑力的要求，在整个液压缸推动的过程中，运动稳定。在套筒尾部加入收线装置是防止轴前端带有的数据线的弯折和缠绕。为了准确掌握控制轴的进给运动的位置信息，将激光测距发射器置于整个装置的最右端。

基于以上思路，本发明采用如下技术方案：

一种应用于大型精密设备的柔性轴孔自动装配装置，包括一个平台、一个套筒定位夹紧装置、一个轴支撑定位装置、一个轴柔性进给运动装置、两个轴孔装配检测装置以及辅助装置，所述套筒定位夹紧装置安装在平台左侧；轴支撑定位装置安装在平台右侧；轴柔性进给运动装置用于驱动轴的移动，安装在轴支撑定位装置右侧；轴孔装配检测装置用于检测轴孔轴心线是否重合，安装在套筒定位夹紧装置与轴支撑定位装置之间。

所述套筒定位夹紧装置包括一个第一直线导轨吸振平板、两个第一直线导轨、两个套筒定位夹紧机构；第一直线导轨吸振平板通过沉头螺钉固定在平台上；第一直线导轨通过沉头螺钉固定在第一直线导轨吸振平板上；套筒定位夹紧机构安装在第一直线导轨上，并能够在第一直线导轨上滑动。

所述套筒定位夹紧机构包括两个电驱动锁死滑块、一个套筒定位夹紧机构支架、一个支撑V型块、一个夹紧液压缸支撑架、一个夹紧液压缸支撑架配重块、一个夹紧液压缸、一个夹紧V型块；所述电驱动锁死滑块分别位于第一直线导轨上；电驱动锁死滑块通过沉头螺钉连接固定于套筒定位夹紧机构支架下方；支撑V型块通过沉头螺钉连接固定在套筒定位夹紧机构支架上方；夹紧液压缸支撑架通过螺钉固定在夹紧机构支架一侧；夹紧液压缸支撑架配重块固定在夹紧机构支架另一侧；夹紧液压缸通过螺钉连接固定在夹紧液压缸支撑架上；夹紧V型块通过螺钉连接固定在夹紧液压缸上。