本发明专利技术公开了一种十字轴关节的装配装置，它包括底座、花键轴组件定位机构、法兰叉及十字轴定位机构、翻转驱动机构；花键轴组件定位机构、法兰叉及十字轴定位机构、翻转驱动机构均安装在底座的上面，翻转驱动机构推动法兰叉及十字轴定位机构转动实现水平状态和垂直状态两者的转化。本发明专利技术同时公开了一种十字轴关节的装配方法。本发明专利技术使花键轴组件与十字轴的装配由竖直装配改为水平装配，大大减少了安全隐患。本发明专利技术使法兰叉与十字轴的装配、花键轴组件与十字轴的装配在同一个装置中完成，除了开始和结束时使用行车吊装，其余时间不需占用行车，大大提高了生产效率。大大提高了生产效率。大大提高了生产效率。
【技术实现步骤摘要】
一种十字轴关节的装配装置和装配方法
[0001]本专利技术属于机械加工领域，涉及一种十字轴关节的装配装置和装配方法。
技术介绍
[0002]十字轴关节主要由花键轴组件、十字轴、关节轴承、法兰叉、油杯及孔用挡圈等零部件组成。十字轴关节传统的装配方法是：先将法兰叉水平放置在工作台上，吊装十字轴放入法兰叉轴承孔内，再将花键轴组件竖直吊起由两个工人协作配合将十字轴的另外两个轴放入花键轴组件中的轴承孔中，然后整体移动到卧式油压机工作台中心，一个工人取关节轴承放入轴承孔端面，另外一个工人启动油压机，将关节轴承压入轴承孔，通过行车起吊花键轴组件并旋转90
°
，依次放入其余三个关节轴承并压入，紧接着安装油杯及孔用挡圈，然后转运至下道工序。由于装配时需要将花键轴组件竖直吊起，在关节轴承压入过程中需要行车辅助，两个工人协同操作需要控制行车和油压机两台设备，这会在车间产生很大安全生产隐患，生产效率也较为低下，如果关节总长度超过行车行程更无法生产。
[0003]中国专利CN216178172U(公告日2022.04.05)公开了一种十字轴式万向联轴器十字轴总成与叉头装配装置，其中的装配方法为：
“……
第三步将翻转工作台32上的法兰叉头固定装置33旋转至合适位置后翻转90度，再水平移动至升降工作台6上方，人工辅助将十字轴总成72倾斜一定角度，同时将花键套组件8移动至升降工作台6上方与十字轴总成72预装(组件叉头82的高度通过升降装置42微调，前后位置通过纵向移动装置49进行微调)，然后将十字轴总成72的另外两端通过轴承套装进组件叉头82的两个轴承孔中，完成十字轴总成与花键套组件预装；
……”
。从上面可以看出，其缺点是：一、法兰叉与十字轴装配后需要翻转90度并水平移动到升降台上方并人工倾斜一定角度，即花键轴组件与法兰叉、十字轴预装配的时候需要人工辅助来调整十字轴角度和位置，以方便花键轴组件顺利的与法兰叉、十字轴组合在一起；这样的操作需要使用行车，人工辅助增加了风险，不能保证使花键轴组件与十字轴同轴，后期需要进一步调整，装配效率较低；二、花键轴组件与十字轴的装配仍为竖直装配，存在安全隐患；三、对组件叉头82高度进行调整后通过前后位置直接推动其与十字轴总成72装配，这样的操作在实际装配过程中容易发生组件叉头82与十字轴总成72干涉，严重影响零件的质量和装配的效率。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的问题是提供一种十字轴关节的装配装置和装配方法，使花键轴组件与十字轴的装配由竖直装配改为水平装配，大大减少了安全隐患。同时，法兰叉与十字轴的装配、花键轴组件与十字轴的装配在同一个装置中完成，除了开始和结束时使用行车吊装，其余时间不需占用行车，大大提高了生产效率。另外，十字轴边旋转花键轴组件边轴向移动，保证了两者一次性装配成功，提高了装配质量和装配效率。
[0005]本专利技术一种十字轴关节的装配装置，它包括底座、花键轴组件定位机构、法兰叉及十字轴定位机构、翻转驱动机构；花键轴组件定位机构、法兰叉及十字轴定位机构、翻转驱
动机构均安装在底座的上面，翻转驱动机构推动法兰叉及十字轴定位机构转动实现水平状态和垂直状态两者的转化。
[0006]进一步地，翻转驱动机构包括前后两个翻转座、前后两个翻转轴、连接轴、限位板、气缸；前后两个翻转座固定在底座上，翻转轴设置在翻转座内并与法兰叉及十字轴定位机构连接，连接轴设置在底座的框架内且与气缸的缸部连接，气缸的杆端与法兰叉及十字轴定位机构铰接，限位板固定在底座上平面的右部。
[0007]进一步地，花键轴组件定位机构包括底座框架、定位座Ⅰ、定位座Ⅱ、滑块、转盘、V型块，底座框架固定在底座的上面，定位座Ⅰ、定位座Ⅱ左右设置，且下部均与底座框架上的前后两个X向导轨连接，滑块与定位座Ⅰ上的Z向导轨连接，转盘固定在滑块的右端面上，V型块与定位座Ⅱ上的Z向导轨连接。
[0008]进一步地，法兰叉及十字轴定位机构包括底座框架、滑块、转盘、十字轴夹紧单元、关节轴承定位单元；底座框架左端的前后凸耳通过翻转轴与翻转座连接，滑块与底座框架上的前后横向导轨连接；转盘、关节轴承定位单元、十字轴夹紧单元均设置在滑块的上面，转盘位于中间，关节轴承定位单元位于转盘的外围，十字轴夹紧单元位于关节轴承定位单元的外围。
[0009]进一步地，十字轴夹紧单元包括三轴丝杆机构Ⅰ、两根定位杆；三轴丝杆机构Ⅰ设置在滑块的上面，两根定位杆同轴设置且与三轴丝杆机构Ⅰ连接。
[0010]进一步地，关节轴承定位单元包括三轴丝杆机构Ⅱ、两个关节轴承定位块；三轴丝杆机构Ⅱ设置在滑块的上面，两个关节轴承定位块平行等高设置且与三轴丝杆机构Ⅱ连接。
[0011]本专利技术一种十字轴关节的装配方法，包括以下步骤：一、翻转驱动机构带动法兰叉及十字轴定位机构至水平状态，进行法兰叉及十字轴之间的安装定位；二、翻转驱动机构带动法兰叉及十字轴定位机构至垂直状态，进行花键轴组件与十字轴之间的装配及关节轴承的装配；三、进行法兰叉及十字轴之间的关节轴承的装配。
[0012]其中，步骤一具体为：Ⅰ、气缸工作，使底座框架通过翻转轴绕翻转座转动至其底面与限位板接触，此时法兰叉及十字轴定位机构处于水平状态；Ⅱ、转盘的上面根据不同型号的法兰叉的端面安装孔设置对应的定位销，将法兰叉与转盘连接并通过转盘上的三爪卡盘固定，此时法兰叉的回转中心与转盘的中心同轴，法兰叉的轴承孔处于水平状态；Ⅲ、将十字轴放进法兰叉内，使其一个轴线的两个轴头位于法兰叉的轴承孔内，此时十字轴的两个轴线都处于水平状态；Ⅳ、启动伺服电机使三轴丝杆机构Ⅰ移动到指定位置，转动转盘使两个定位杆从十字轴位于法兰叉的轴承孔内的轴头的两端顶紧；此时十字轴的一个轴线与法兰叉的轴承孔同轴、另一个轴线处于水平状态且与法兰叉的轴承孔垂直。
[0013]其中，步骤二具体为：Ⅰ、气缸工作，推动法兰叉及十字轴定位机构至竖直状态，此时十字轴中与法兰叉轴承孔垂直的轴线的两个轴头为水平状态；Ⅱ、转盘沿着定位座Ⅰ上下移动，V型块沿着定位座Ⅱ上下移动，使转盘、V型块、转盘三者的中心同高；将花键轴组件放置在V型块上、花键轴组件的非安装端通过转盘上的三爪卡盘固定，使花键轴组件的回转中心与转盘的中心同轴；Ⅲ、转盘带动法兰叉及十字轴旋转30
°‑
45
°
后停止，花键轴组件向法兰叉及十字轴移动；当花键轴组件即将与十字轴中与法兰叉轴承孔垂直的两个轴头干涉时，转盘开始反方向旋转，在其旋转的过程中花键轴组件不断向法兰叉及十字轴移动，当转
盘旋转回最初的位置时即十字轴中与法兰叉轴承孔垂直的轴线的两个轴头回到水平状态时，两个轴头正好位于花键轴组件的两个叉头轴承孔内；Ⅳ、将关节轴承固定在关节轴承定位块上，三轴丝杆定位机构Ⅱ将关节轴承定位块移动到安装位置，并通过左右两侧卧式油压机将关节轴承压入花键轴组件的叉头轴承孔中；三轴丝杆定位机构Ⅱ离开安装位置，将油杯及孔用挡圈按技术要求进行安装。
[0014]其中，步骤三具体为：Ⅰ、两个定位杆退出夹紧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种十字轴关节的装配装置，其特征是：它包括底座(1)、花键轴组件定位机构(2)、法兰叉及十字轴定位机构(3)、翻转驱动机构(4)；花键轴组件定位机构(2)、法兰叉及十字轴定位机构(3)、翻转驱动机构(4)均安装在底座(1)的上面，翻转驱动机构(4)推动法兰叉及十字轴定位机构(3)转动实现水平状态和垂直状态两者的转化。2.根据权利要求1所述的装配装置，其特征是：翻转驱动机构(4)包括前后两个翻转座(41)、前后两个翻转轴(42)、连接轴(43)、限位板(44)、气缸(45)；前后两个翻转座(41)固定在底座(1)上，翻转轴(42)设置在翻转座(41)内并与法兰叉及十字轴定位机构(3)连接，连接轴(43)设置在底座(1)的框架内且与气缸(45)的缸部连接，气缸(45)的杆端与法兰叉及十字轴定位机构(3)铰接，限位板(44)固定在底座(1)上平面的右部。3.根据权利要求1所述的装配装置，其特征是：花键轴组件定位机构(2)包括底座框架(21)、定位座Ⅰ(22)、定位座Ⅱ(23)、滑块(24)、转盘(25)、V型块(26)，底座框架21()固定在底座(1)的上面，定位座Ⅰ(22)、定位座Ⅱ(23)左右设置，且下部均与底座框架(21)上的前后两个X向导轨连接，滑块(24)与定位座Ⅰ(22)上的Z向导轨连接，转盘(25)固定在滑块(24)的右端面上，V型块(26)与定位座Ⅱ(23)上的Z向导轨连接。4.根据权利要求2所述的装配装置，其特征是：法兰叉及十字轴定位机构(3)包括底座框架(31)、滑块(32)、转盘(34)、十字轴夹紧单元、关节轴承定位单元；底座框架(31)左端的前后凸耳通过翻转轴(42)与翻转座(41)连接，滑块(32)与底座框架(31)上的前后横向导轨连接；转盘(34)、关节轴承定位单元、十字轴夹紧单元均设置在滑块(32)的上面，转盘(34)位于中间，关节轴承定位单元位于转盘(34)的外围，十字轴夹紧单元位于关节轴承定位单元的外围。5.根据权利要求4所述的装配装置，其特征是：十字轴夹紧单元包括三轴丝杆机构Ⅰ(33)、两根定位杆(37)；三轴丝杆机构Ⅰ(33)设置在滑块(32)的上面，两根定位杆(37)同轴设置且与三轴丝杆机构Ⅰ(33)连接。6.根据权利要求4所述的装配装置，其特征是：关节轴承定位单元包括三轴丝杆机构Ⅱ(35)、两个关节轴承定位块(36)；三轴丝杆机构Ⅱ(35)设置在滑块(32)的上面，两个关节轴承定位块(36)平行等高设置且与三轴丝杆机构Ⅱ(35)连接。7.一种十字轴关节的装配方法，包括以下步骤：一、翻转驱动机构带动法兰叉及十字轴定位机构至水平状态，进行法兰叉及十字轴之间的安装定位；二、翻转驱动...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐开国，葛燕飞，李天超，朱长江，吕美丽，
申请(专利权)人：泰尔重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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