浮动压装装置的制作方法

本发明涉及一种压装装置，尤其涉及一种浮动压装装置。

背景技术：

工业生产中的一些工件由于加工工艺及使用要求需要在工件上先加工一个工艺孔，如涡轮外壳，根据设计要求需在此孔上压入其他材质的工艺堵盖、闷头、销钉、导管、衬套、衬圈、导套等零件，以满足该零件制品的使用工艺要求。

现有的压装装置包括机架、工作台面板、工件夹紧装置、夹具台面板和压装动力单元，工作台面板设置在机架上，工件夹紧装置通过夹具台面板设置在工作台面板上，压装动力单元设置在工件夹紧装置上方的机架上，压装动力单元为带活塞杆的气缸、油缸或电缸等动力单元。

目前有两种压装方法：方法一，工件在工件夹紧装置固定后，直接通过气缸、油缸或电缸等动力单元直接将被压零件压入工艺孔内，当工件为不规则工件时，该方法在压装时，由于工件夹紧装置是通过定位轴伸入工件中部空腔进行支撑定位，当工件压装反向支撑面与定位中心尺寸变化较大时，直接压装时工件会发生倾斜、变形等不可控因素，导致压装成功率低、压装尺寸不稳定等缺陷；方法二，工件在工件夹紧装置固定后，由于压装孔背面处于悬空状态时，在反面加装液压支撑缸进行支撑，再通过动力单元将被压零件压入工艺孔内，但由于液压支撑缸行程很短、支撑力不大，当工件为异形或毛胚几何结构复杂时，也会导致取放工件不方便，压装不稳定等缺陷。

技术实现要素：

针对以上缺点，本发明的目的在于提供一种浮动压装装置，其能使工件压装时不会发生倾斜、变形等不可控因素，提高压装成功率低和压装尺寸的稳定性，能方便压装工件的取放。

本发明的技术内容为，一种浮动压装装置，其特征为它包括机架、压装动力单元、浮动导向轴、导套、支撑板、动力单元安装板、工作台面板、工件夹紧装置、夹具台面板、固定连接杆、直线轴承、浮动连接柱、横梁、死挡块、升降气缸、键槽导套、键槽导杆、升降连接板、压头、浮动连接件、气缸支架、锁止气缸、锁止杆连接板、锁止杆和仿形支撑块；

压装动力单元为带活塞杆的气缸、油缸或伺服电缸；

工作台面板固定在机架中部，夹具台面板设置在工作台面板上，工件夹紧装置设置在具台面板上，两直线轴承垂直安装在夹具台面板两侧的工作台面板上，在每一直线轴承中设置一浮动连接柱，两浮动连接柱上端固定连接一横梁，两浮动连接柱下端穿过工作台面板并固定连接一动力单元安装板，工作台面板与动力单元安装板之间连接有一浮动连接件；

支撑板通过固定连接杆固定连接在工作台面板下侧且使支撑板处于动力单元安装板下方，在支撑板上设有若干导套，在导套中设置有一浮动导向轴，浮动导向轴一端与动力单元安装板下侧固定连接，浮动导向轴另一端垂直穿过支撑板；

在工件夹紧装置正下方的动力单元安装板下侧固定连接一压装动力单元，压装动力单元的活塞杆向上穿过动力单元安装板和工作台面板，压头连接在压装动力单元的活塞杆的前端，压装动力单元的缸体固定在动力单元安装板下侧并向下穿过支撑板；

在工件夹紧装置正上方的横梁上固定连接有一与压装动力单元对应的升降气缸，在升降气缸两侧的横梁上分别设有一键槽导套，在键槽导套中设有一键槽导杆，键槽导杆上端固定一死挡块，键槽导杆下端垂直向下穿过横梁，两键槽导杆下端之间连接一升降连接板，升降气缸的活塞杆前端与升降连接板连接，仿形支撑块连接在升降连接板下侧；锁止气缸通过气缸支架固定连接在横梁后侧，锁止气缸的活塞杆前端固定连接一锁止杆连接板，在锁止杆连接板上设有两锁止杆，对应锁止杆在横梁与键槽导杆上设有锁止孔。

在上述浮动压装装置中，浮动连接件为带活塞杆的气缸或弹性元件。

在上述浮动压装装置中，仿形支撑块的形状与工件接触面的形状相对应。

由于工艺孔在加工过程中会有加工偏差，为了能使被压零件顺利压入工艺孔中，上述浮动压装装置还包括一压头浮动装置，压头浮动装置设置在压装动力单元的活塞杆的前端，压头设置在压头浮动装置上；压头浮动装置包括底板、连接柱、连接压板、压头安装板、回正弹性体和限位套；底板固定连接在限位套底部，连接压板固定设置在底板上方的限位套内，压头安装板设置在限位套上方内，压头安装板外侧与限位套内侧之间设有圆周浮动间隙，若干个连接柱按圆周均匀设置在连接压板与压头安装板之间，连接柱上端与压头安装板固定连接，连接柱下端穿过连接压板，连接柱下侧与连接压板之间设有一平移间隙，连接柱下端设有一能勾住连接压板底部的凸块，凸块下端与底板之间设有移动间隙，在每个连接柱旁设置一回正弹性体，回正弹性体上端与压头安装板连接，回正弹性体下端与连接压板连接。

在上述压头浮动装置中压头安装板外侧与限位套内侧之间的圆周浮动间隙为1～5mm,连接柱下侧与连接压板之间的平移间隙1～5mm，凸块下端与底板之间的移动间隙为0.1～1mm。

本发明与现有技术相比所具有的优点为：本发明可实现各种类型零件、各种结构工件的稳定压装，能使工件压装时不会发生倾斜、变形等不可控因素，提高压装成功率低和压装尺寸的稳定性，能方便压装工件的取放；压装时压装动力单元能随着压装位置变化而自行浮动调节，自动适应工件的压装状态。压装过程中作用在工件上的压装力与反向支撑力为同一个动力单元施加，工件受力均匀；本发明满足不同结构形状产品的压装，适应性广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为本发明中压头浮动装置的结构示意图。

图4为图3的俯视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种浮动压装装置，其特征为它包括机架1、压装动力单元2、浮动导向轴3、导套4、支撑板5、动力单元安装板6、工作台面板7、工件夹紧装置8、夹具台面板9、固定连接杆10、直线轴承11、浮动连接柱12、横梁13、死挡块14、升降气缸15、键槽导套16、键槽导杆17、升降连接板18、压头19、浮动连接件20、气缸支架21、锁止气缸22、锁止杆连接板23、锁止杆24、仿形支撑块25和压头浮动装置26；压装动力单元2为伺服电缸，浮动连接件20为气缸；

工作台面板7固定在机架中部1，夹具台面板9设置在工作台面板7上，工件夹紧装置8设置在具台面板9上，两直线轴承11垂直安装在夹具台面板9两侧的工作台面板7上，在每一直线轴承11中设置一浮动连接柱12，两浮动连接柱12的上端固定连接一横梁13，两浮动连接柱12的下端穿过工作台面板7并固定连接一动力单元安装板6，工作台面板7与动力单元安装板6之间连接一浮动连接件；

支撑板5四周通过固定连接杆10固定连接在工作台面板7下侧且使支撑板5处于动力单元安装板6下方，在支撑板5上设有若干导套4，在导套4中设置有一浮动导向轴3，浮动导向轴3一端与动力单元安装板6下侧固定连接，浮动导向轴3另一端垂直穿过支撑板5；

在工件夹紧装置8正下方的动力单元安装板6下侧固定连接一压装动力单元2，压装动力单元2的活塞杆向上穿过动力单元安装板6和工作台面板7，压头19通过压头浮动装置26连接在压装动力单元2的活塞杆的前端，压装动力单元2的缸体固定在动力单元安装板6下侧并向下穿过支撑板5；

在工件夹紧装置8正上方的横梁13上固定连接有一与压装动力单元2对应的升降气缸15，在升降气缸15两侧的横梁13上分别设有一键槽导套16，在键槽导套16中设有一键槽导杆17，键槽导杆17上端固定一死挡块14，键槽导杆17下端垂直向下穿过横梁13，两键槽导杆17下端之间连接一升降连接板18，升降气缸15的活塞杆前端与升降连接板18连接，仿形支撑块25连接在升降连接板18下侧；锁止气缸22通过气缸支架21固定连接在横梁13后侧，锁止气缸22的活塞杆前端固定连接一锁止杆连接板23，在锁止杆连接板23上设有两锁止杆24，对应锁止杆24在横梁与键槽导杆上设有锁止孔27。

如图3和图4所示，本发明中压头浮动装置26包括底板26.1、连接柱26.2、连接压板26.3、压头安装板26.4、回正弹性体26.5和限位套26.6；回正弹性体26.5为弹簧；底板26.1固定连接在限位套26.6底部，连接压板26.3固定设置在底板26.1上方的限位套26.6内，压头安装板26.4设置在限位套26.6上方内，压头安装板26.4外侧与限位套26.6内侧之间设有2mm的圆周浮动间隙26.7，3个连接柱26.2按圆周均匀设置在连接压板26.3与压头安装板26.4之间，连接柱26.2上端与压头安装板26.4固定连接，连接柱26.2下端穿过连接压板26.3，连接柱26.2下侧与连接压板26.3之间设有2mm的平移间隙26.11，连接柱26.2下端设有一能勾住连接压板26.3底部的凸块26.2.1，凸块26.2.1下端与底板26.1之间设有0.2mm的移动间隙26.8，在每个连接柱26.2旁倾斜设置一回正弹性体26.5，回正弹性体26.5上端与压头安装板26.4连接，回正弹性体26.5下端与连接压板26.3连接；在底板26.1中心设有活塞杆连接孔26.9，在压头安装板26.4中心设有压头连接孔26.10。

本发明的工作原理为，先使浮动连接件20有杆腔内空气压力始终保持不变，浮动连接件20的有杆腔内的空气压力能刚好抵消单元安装板6及与单元安装板6相应连接的部件的重量，由此使浮动连接件20与单元安装板6产生一个连接平衡力，浮动连接件20与单元安装板6产生一个平衡连接位置；

将涡轮壳工件30定位在工件夹紧装置8上，工件夹紧装置8的定位轴8.1输入涡轮壳工件30的中部空腔中；将被压零件31放置在压头19上，然后启动升降气缸15，使升降气缸15的活塞杆伸出并通过升降连接板带动仿形支撑块25向工件30移动靠近，当仿形支撑块25与涡轮壳工件30之间距离5～8mm时，升降气缸15停止工作，锁止气缸22启动，锁止气缸22的活塞杆伸出并通过锁止杆连接板23使两锁止杆24分别插入横梁13与键槽导杆17上对应的锁止孔27中；

压装动力单元2的活塞杆伸出并通过压头浮动装置26和压头19将被压零件31送到涡轮壳工件30的压装孔处并逐渐压入压装孔处中，随着压装动力单元2输出的压力增大并大于浮动连接件20与单元安装板6之间的连接平衡力后，单元安装板6会带动浮动连接件20的活塞杆沿压装动力单元2的活塞杆伸出方向的反方向运动，同时单元安装板6通过浮动连接柱12带动横梁13向下移动，横梁13再通过升降气缸15和升降连接板18带动仿形支撑块25下移并使仿形支撑块25与工件完全接触，压装动力单元2活塞杆继续伸出，压力加大直到把被压零31件完全压入到涡轮壳工件30压装孔内；当压装结束后，压装动力单元2的活塞杆缩回，装动力单元2输出的压力逐渐减小，当小于浮动连接件20与单元安装板6之间的连接平衡力后，浮动连接件20的活塞杆会带动单元安装板6沿压装动力单元2的活塞杆缩回方向的反方向运动直到浮动连接件20与单元安装板6达到原先的平衡连接位置。

压头浮动装置26的工作原理为，压装动力单元2的活塞杆的前端通过活塞杆连接孔26.9与底板26.1下方固定连接，压头19通过压头连接孔26.10固定连接在压头安装板26.4上；正常状态在回正弹性体26.5作用下压头安装板26.4与底板26.1保持同心，压装时当被压零件31与涡轮壳工件30的压装孔接触时，被压零件31与涡轮壳工件30的压装孔若不同心，压头19会收到一个侧向力，压头安装板26.4会连同连接柱26.2顺着侧向力施力方向移动，使压头19实现平面的自由浮动，从而使被压零件31与涡轮壳工件30的压装孔同心，当压头安装板26.4与底板26.1接触时，达到其最大的浮动量；当压装继续时，连接柱26.2会向下压缩，直到连接柱26.2的凸块26.2.1与底板26.1接触，此时压装力通过连接柱26.2传递到压头安装板26.4的压头19上，从而将被压零件31压入涡轮壳工件30的压装孔；当压装外力取消时，在回正弹性体26.5的作用力下，压头安装板26.4又会恢复到初始状态。