CN108971922B - 卡扣装配器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卡扣装配器，用于解决现有技术中卡扣和卡扣座安装困难的问题。用于将卡扣装配到卡扣座上，所述卡扣装配器包括：底座，安装在底座上的拉紧件，所述拉紧件一端固定在所述底座上，所述拉紧件另一端为自由端，所述拉紧件的自由端为齿带结构，所述拉紧件环绕设置且在内侧形成用于容纳卡扣座的空间，所述拉紧件用于将所述卡扣座拉向所述卡扣；用于将所述卡扣推向所述卡扣座的推入件，所述推入件在平行于推入方向上固定有齿条；安装在底座上的驱动机构，所述驱动机构至少包括两个输出端，所述驱动机构的两个输出端分别和所述拉紧件的自由端、所述齿条啮合。有效的减少了劳动强度。

Description

卡扣装配器

技术领域

本发明涉及卡扣装配设备领域，特别是涉及一种卡扣装配器。

背景技术

对塑料件零件的连接方式很多，其中采用卡扣连接的方式占绝大部分，然而根据中国目前工艺水平而言，能采用全自动化安装卡扣的企业占比不大，大多数企业都会采用人工的方式对卡扣进行安装。而如今，对塑料零件的精度要求越来越高，相应连接零件的精度要求也越来越高。在设计塑料零件时对卡扣也有明确的限位要求，在装配时采用过盈装配的方式。因此，人工装配就会十分困难，操作难度高，效率低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种卡扣装配器，用于解决现有技术中卡扣和卡扣座安装困难的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种卡扣装配器，用于将卡扣装配到卡扣座上，所述卡扣装配器包括：

底座，

安装在底座上的拉紧件，所述拉紧件一端固定在所述底座上，所述拉紧件另一端为自由端，所述拉紧件的自由端为齿带结构，所述拉紧件环绕设置且在内侧形成用于容纳卡扣座的空间，所述拉紧件用于将所述卡扣座拉向所述卡扣；

用于将所述卡扣推向所述卡扣座的推入件，所述推入件在平行于推入方向上固定有齿条；

安装在底座上的驱动机构，所述驱动机构至少包括两个输出端，所述驱动机构的两个输出端分别和所述拉紧件的自由端、所述齿条啮合。

本发明是这样实现的，拉紧件将卡扣座拉向卡扣，推入件将卡扣座推向卡扣，实现卡扣和卡扣座的相对靠近，最后实现安装，通过齿条、齿带结构和驱动机构配合，具有传动可靠稳定的特点，相对于传统手工装配，有效的减少了其劳动强度。

进一步的，所述驱动机构包括运动转换组件和传动组件，所述运动转换组件包括轴向施压件、驱动蜗杆、第一螺旋内花键和第一齿轮，所述轴向施压件和所述第一齿轮同轴且通过周向转动副连接，所述第一螺旋内花键和所述驱动蜗杆啮合且设置在所述底座上，所述第一齿轮和所述驱动蜗杆同轴固定；

所述拉紧件的自由端和所述驱动蜗杆啮合；

所述传动组件用于将所述第一齿轮的转动传递给所述齿条。

进一步的，所述传动组件包括中间轴和第二齿轮，所述中间轴上设和所述第一齿轮啮合的齿，所述第二齿轮和所述中间轴同轴固定，所述第二齿轮和所述齿条啮合。

进一步的，所述第二齿轮有两个，两个所述第二齿轮相互啮合；

所述齿条有两个，两个所述齿条内侧分别和两个所述第二齿轮啮合。

进一步的，所述驱动蜗杆和所述底座配合端设有第一弹性件，所述第一弹性件用于回位所述驱动蜗杆；

和/或，

所述轴向施压件处设有导向限位件，所述导向限位件用于在轴向上对所述轴向施压件导向，所述导向限位件还用于限制所述轴向施压件的转动位移。

进一步的，所述底座上设有第一限位结构，所述第一限位结构用于限制所述驱动蜗杆轴向伸入所述第一螺旋内花键内的极限距离。

进一步的，所述第一限位结构为台阶孔，所述驱动蜗杆和所述第一螺旋内花键配合端的末端为阶梯轴，所述第一弹性件为弹簧，所述弹簧套在所述阶梯轴上。

进一步的，所述驱动蜗杆有两个，所述驱动蜗杆包括第一驱动蜗杆和第二驱动蜗杆；

所述第一驱动蜗杆一端和所述第一螺旋内花键啮合，所述第一驱动蜗杆的另一端末端设有轴向孔，所述轴向孔内设有第二螺旋内花键；

所述第二驱动蜗杆一端和所述第二螺旋内花键啮合，所述第二驱动蜗杆另一端和所述第一齿轮同轴固定；

所述第二驱动蜗杆处设有第二弹性件，所述第二弹性件用于回位所述第二驱动蜗杆。

进一步的，所述第一齿轮的分度圆直径大于所述第二驱动蜗杆的分度圆直径，所述第一驱动蜗杆的分度圆直径大于所述第二驱动蜗杆的分度圆直径；

所述第二弹性件为弹簧，所述第二弹性件套在所述第二驱动蜗杆上。

进一步的，所述第一弹性件的弹性系数小于所述第二弹性件的弹性系数。

如上所述，本发明的卡扣装配器，具有以下有益效果：

能够减少操作者的劳动强度，提高装配效率。

通过拉紧件和推入件的配合，能够实现卡扣和卡扣座的协同动作。

整个装配器的结构精简，体积小巧。

通过第一驱动蜗杆和第二驱动蜗杆的配合，且通过第一弹性件和第二弹性件的弹性系数的设置，实现了卡扣和卡扣座的分阶段装配，装配的效果更好。

附图说明

图1显示为本发明的卡扣装配器的运动转换组件实施方式一的示意图。

图2显示为本发明的卡扣装配器的运动转换组件实施方式二的示意图。

图3显示为本发明的运动转换组件采用实施方式二时卡扣装配器的立体示意图。

图4显示为本发明的卡扣装配器的底座的示意图。

图5显示为本发明的卡扣装配器的示意图（带外壳）。

图6显示为本发明的卡扣装配器和卡扣配合的示意图（带外壳）。

图7显示为本发明的卡扣装配器在装配时卡扣和卡扣座处于初始状态时的示意图（带外壳）。

图8显示为本发明的卡扣装配器在装配时卡扣和卡扣座靠拢到互相接触时的示意图（带外壳）。

图9显示为本发明的卡扣装配器在装配时卡扣和卡扣座装配完成时的示意图（带外壳）。

元件标号说明：

1	卡扣
		2	卡扣座
3	底座
		4	拉紧件
5	推入件
		51	齿条
6	驱动机构
		61	运动转换组件
62	传动组件
		611	轴向施压件
612	驱动蜗杆
		613	第一螺旋内花键
614	第一齿轮
		610	周向转动副
621	中间轴
		622	第二齿轮
6120	第一弹性件
		6110	导向限位件
31	第一限位结构
		6121	第一驱动蜗杆
6122	第二驱动蜗杆
		61221	第二弹性件

实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图9。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一，请参阅图3、图5至图9，本发明提供一种卡扣装配器，用于将卡扣1装配到卡扣座2上，所述卡扣装配器包括：

底座3，

安装在底座3上的拉紧件4，所述拉紧件4一端固定在所述底座3上，所述拉紧件4另一端为自由端，所述拉紧件4的自由端为齿带结构，所述拉紧件4环绕设置且在内侧形成用于容纳卡扣座2的空间，所述拉紧件4用于将所述卡扣座2拉向所述卡扣1；

用于将所述卡扣1推向所述卡扣座2的推入件5，所述推入件5在平行于推入方向上固定有齿条51；

安装在底座3上的驱动机构6，所述驱动机构6至少包括两个输出端，所述驱动机构6的两个输出端分别和所述拉紧件4的自由端、所述齿条51啮合。

工作原理，拉紧件4将卡扣座2拉向卡扣1，推入件5将卡扣座2推向卡扣1，实现卡扣1和卡扣座2的相对靠近，最后实现安装，通过齿条51、齿带结构和驱动机构6配合，具有传动可靠稳定的特点，相对于传统手工装配，有效的减少了其劳动强度。

实施例二，请参阅图1至图4，所述驱动机构6包括运动转换组件61和传动组件62，所述运动转换组件61包括轴向施压件611、驱动蜗杆612、第一螺旋内花键613和第一齿轮614，所述轴向施压件611和所述第一齿轮614同轴且通过周向转动副610连接，所述第一螺旋内花键613和所述驱动蜗杆612啮合且设置在所述底座3上，所述第一齿轮614和所述驱动蜗杆612同轴固定；所述拉紧件4的自由端和所述驱动蜗杆612啮合；周向转动副610为轴承结构，在图1和图2中，第一齿轮614为轴承的外圈，轴向施压加件611为轴承的内圈，在内圈和外圈之间设置钢珠。

所述传动组件62用于将所述第一齿轮614的转动传递给所述齿条51。

工作流程，轴向施压件611向下推动驱动蜗杆612转动，由于驱动蜗杆612和第一螺旋内花键613啮合，且驱动蜗杆612上端固定的第一齿轮614和轴向施压件611通过周向转动副610配合，使得驱动蜗杆612在向下运动过程中还发生转动运动，然后第一齿轮614和第一驱动蜗杆612同轴固定，使得第一齿轮614和和第一驱动蜗杆612均可以作为输出端，然后传动组件62将第一齿轮614和第一驱动蜗杆612的转动进一步输出，或者直接由第一齿轮614或者第一驱动蜗杆612输出到拉紧件4的自由端和齿条51处，从而实现分别驱动拉紧件4的自由端和齿条51，最后实现卡扣1和卡扣座2的相互靠近，实现装配。

在本发明中，并未限定轴向施压件611的驱动方式，在使用时，可以采用手工驱动，使用者向下按压即可，当然为了提高其自动化程度，也可以采用电机、液压或者气缸等驱动。

实施例三，请参阅图1至图4，所述传动组件62包括中间轴621和第二齿轮622，所述中间轴621上设和所述第一齿轮614啮合的齿，所述第二齿轮622和所述中间轴621同轴固定，所述第二齿轮622和所述齿条51啮合。

通过中间轴621和第二齿轮622的设置，实现了第二齿轮622和齿条51啮合，此为一个输出，所述拉紧件4的自由端和所述驱动蜗杆612啮合，此为另外一个输出，中间轴621的设置，使得齿条51和拉紧件4能够在同一水平上，保证在装配过程中的动作可靠，避免拉紧动作和推入动作之间产品力矩，避免在装配过程中卡扣1和卡扣座2从装配器中弹出。

优选的，所述第二齿轮622有两个，两个所述第二齿轮622相互啮合；

所述齿条51有两个，两个所述齿条51内侧分别和两个所述第二齿轮622啮合。

两个齿条51啮合，让推入将的推动力平衡，传动稳定，推入动作更加可靠准确。

在图3中具体体现了传动组件62的结构，其结构精简，在不追求体积和结构简单的情况下，也可以对传动组件62采用现有的传动机构，以及对本本实施例的方案的进行复杂化，此处不再赘述其他现有的实施方式。

优选的，请参阅图2，所述驱动蜗杆612和所述底座3配合端设有第一弹性件6120，所述第一弹性件6120用于回位所述驱动蜗杆612。在图1中未设置第一弹性件6120，此处可以根据图2中的第一弹性件6120安装方式在图1中适用。第一弹性件6120能够让驱动蜗杆612有效复位，使得操作更加的方便。

可选的， 所述轴向施压件611处设有导向限位件6110，所述导向限位件6110用于在轴向上对所述轴向施压件611导向，所述导向限位件6110还用于限制所述轴向施压件611的转动位移，导向限位件6110为L形结构，一端和轴向施压件611固定，另一端竖直穿过底座3的导向孔内。

优选的，请参阅图1、图2、图3，所述底座3上设有第一限位结构31，所述第一限位结构31用于限制所述驱动蜗杆612轴向伸入所述第一螺旋内花键613内的极限距离。

可选的，请参阅图1、图2、图3，所述第一限位结构31为台阶孔，所述驱动蜗杆612和所述第一螺旋内花键613配合端的末端为阶梯轴，所述第一弹性件6120为弹簧，所述弹簧套在所述阶梯轴上。

实施例四在实施例三的基础上进行了进一步的限定，其区别部分在于：请参阅图2至图4，所述驱动蜗杆612有两个，所述驱动蜗杆612包括第一驱动蜗杆6121和第二驱动蜗杆6122；

所述第一驱动蜗杆6121一端和所述第一螺旋内花键613啮合，所述第一驱动蜗杆6121的另一端末端设有轴向孔，所述轴向孔内设有第二螺旋内花键；

所述第二驱动蜗杆6122一端和所述第二螺旋内花键啮合，所述第二驱动蜗杆6122另一端和所述第一齿轮614同轴固定；

所述第二驱动蜗杆6122处设有第二弹性件61221，所述第二弹性件61221用于回位所述第二驱动蜗杆6122。

第一驱动蜗杆6121、第二驱动蜗杆6122分别和第一螺旋内花键613、第二螺旋内花键啮合，且可以被向下压动，使得第一驱动蜗杆6121和第二驱动蜗杆6122均可以将直线运动转化为转动运动。

可选的，请参阅图2、图3，所述第一齿轮614的分度圆直径大于所述第二驱动蜗杆6122的分度圆直径，所述第一驱动蜗杆6121的分度圆直径大于所述第二驱动蜗杆6122的分度圆直径；

所述第二弹性件61221为弹簧，所述第二弹性件61221套在所述第二驱动蜗杆6122上。

通过阶梯的结构实现对弹簧的限位，结构简单，应用成熟，成本低。

可选的，请参阅图2、图3，所述第一弹性件6120的弹性系数小于所述第二弹性件61221的弹性系数。

在工作时，轴向施压件611向下压动第二驱动蜗杆6122，此时首先是第二弹性件61221受力，然后将力传递给第一驱动蜗杆6121，然后第一驱动蜗杆6121再将压力传递给第一弹性件6120，由于第一弹性件6120的弹性系数较小，其发生变形相对于第二弹性件61221比较容易，故刚开始时，第一弹性件6120先发生变形或者第一弹性件6120的变形比第二弹性件61221的变形大，从而导致第一驱动蜗杆6121和第一螺旋内花键613的啮合深度发生相对变化，此时第一驱动蜗杆6121和第二驱动蜗杆6122均发生转动，当力度到达一定程度后，第一弹性件6120变形到极限位置，第二驱动蜗杆6122和第二螺旋内花键的啮合深度仍然能发生变化，此时第一驱动蜗杆6121不发生转动，第二驱动蜗杆6122进一步深入到第一驱动蜗杆6121的第一螺旋内花键613内，此时第一驱动蜗杆6121不转动，第二驱动蜗杆6122向下运动且转动，通过以上第一驱动蜗杆6121和第二驱动蜗杆6122的转动和不转动的变化，从而实现齿条51输出的变化，以及拉紧件4的自由端的收紧程度的变化，具体到卡扣1和卡扣座2上来说，请参阅图5-图9，其在装配器上设置了外壳，外壳可以和底座3固定连接或者可拆卸固定连接也可以，有效的保护外壳内的各种零部件，在图5-图9中，具体动作流程为，刚开始卡扣1和卡扣座2做同时相对靠近，然后卡扣座2停止运动，推入件5件卡扣1推入到卡扣座2内完成装配的最后动作，使得装配的效果更好。由于分阶段的装配动作,使得在装配过程中可以对卡扣和卡扣座对准状态进行调整。

综上所述，本发明能够减少操作者的劳动强度，提高装配效率。通过拉紧件4和推入件5的配合，能够实现卡扣1和卡扣座2的协同动作。整个装配器的结构精简，体积小巧。通过第一驱动蜗杆6121和第二驱动蜗杆6122的配合，且通过第一弹性件6120和第二弹性件61221的弹性系数的设置，实现了卡扣1和卡扣座2的分阶段装配，装配的效果更好。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种卡扣装配器，用于将卡扣装配到卡扣座上，其特征在于，所述卡扣装配器包括：

底座，

安装在底座上的拉紧件，所述拉紧件一端固定在所述底座上，所述拉紧件另一端为自由端，所述拉紧件的自由端为齿带结构，所述拉紧件环绕设置且在内侧形成用于容纳卡扣座的空间，所述拉紧件用于将所述卡扣座拉向所述卡扣；

用于将所述卡扣推向所述卡扣座的推入件，所述推入件在平行于推入方向上固定有齿条；

安装在底座上的驱动机构，所述驱动机构至少包括两个输出端，所述驱动机构的两个输出端分别和所述拉紧件的自由端、所述齿条啮合；所述驱动机构包括运动转换组件和传动组件，所述运动转换组件包括轴向施压件、驱动蜗杆、第一螺旋内花键和第一齿轮，所述轴向施压件和所述第一齿轮同轴且通过周向转动副连接，所述第一螺旋内花键和所述驱动蜗杆啮合且设置在所述底座上，所述第一齿轮和所述驱动蜗杆同轴固定；

所述拉紧件的自由端和所述驱动蜗杆啮合；

所述传动组件用于将所述第一齿轮的转动传递给所述齿条；

所述传动组件包括中间轴和第二齿轮，所述中间轴上设和所述第一齿轮啮合的齿，所述第二齿轮和所述中间轴同轴固定，所述第二齿轮和所述齿条啮合；

所述驱动蜗杆和所述底座配合端设有第一弹性件，所述第一弹性件用于回位所述驱动蜗杆；

所述轴向施压件处设有导向限位件，所述导向限位件用于在轴向上对所述轴向施压件导向，所述导向限位件还用于限制所述轴向施压件的转动位移。

2.根据权利要求1所述的卡扣装配器，其特征在于：所述第二齿轮有两个，两个所述第二齿轮相互啮合；

所述齿条有两个，两个所述齿条内侧分别和两个所述第二齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的卡扣装配器，其特征在于：所述底座上设有第一限位结构，所述第一限位结构用于限制所述驱动蜗杆轴向伸入所述第一螺旋内花键内的极限距离。

4.根据权利要求3所述的卡扣装配器，其特征在于：所述第一限位结构为台阶孔，所述驱动蜗杆和所述第一螺旋内花键配合端的末端为阶梯轴，所述第一弹性件为弹簧，所述弹簧套在所述阶梯轴上。

5.根据权利要求1所述的卡扣装配器，其特征在于：所述驱动蜗杆有两个，所述驱动蜗杆包括第一驱动蜗杆和第二驱动蜗杆；

所述第一驱动蜗杆一端和所述第一螺旋内花键啮合，所述第一驱动蜗杆的另一端末端设有轴向孔，所述轴向孔内设有第二螺旋内花键；

所述第二驱动蜗杆一端和所述第二螺旋内花键啮合，所述第二驱动蜗杆另一端和所述第一齿轮同轴固定；

所述第二驱动蜗杆处设有第二弹性件，所述第二弹性件用于回位所述第二驱动蜗杆。

6.根据权利要求5所述的卡扣装配器，其特征在于：所述第一齿轮的分度圆直径大于所述第二驱动蜗杆的分度圆直径，所述第一驱动蜗杆的分度圆直径大于所述第二驱动蜗杆的分度圆直径；

所述第二弹性件为弹簧，所述第二弹性件套在所述第二驱动蜗杆上。

7.根据权利要求5或6所述的卡扣装配器，其特征在于：所述第一弹性件的弹性系数小于所述第二弹性件的弹性系数。