用于定位多個功能元件的設備的制作方法

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分用于定位多個功能元件在軸上的設備，每個功能元件具有用于軸的凹槽。本發明還涉及一種用于在使用這種設備的這種軸上熱接合這種功能元件的方法。

背景技術：

為了接合功能元件(尤其凸輪)在軸上，尤其在凸輪軸管上，各個功能元件的轂或者凹槽必須對準軸的軸線。如果要接合的多個功能元件同時依次插入軸，那么所有功能元件必須相應地對準。

de102008064194a1已經公開了一種適合于定位多個功能元件(尤其凸輪)在軸上的預定角度位置的設備，功能元件具有用于軸的凹槽，其中，設備包括多個保持件，每個保持件指定用于一個功能元件。保持件能夠以這種方式定位，使得功能元件的凹槽基本沿著共同直線延伸。

jp200061749a已經公開了用于定位多個具有用于軸的凹槽的功能元件(尤其凸輪)在軸上的另一設備。

技術實現要素：

本發明關注的問題是提議一種用于定位多個具有用于軸的凹槽的功能元件在軸上的設備，該設備尤其能夠在熱接合期間實現更精確的組裝功能元件。

根據本發明該問題通過獨立權利要求1的主題解決。有利實施例是獨立權利要求的主題。

本發明基于的總體構思是在這樣公知的設備方面，提供該設備用于將多個功能元件(諸如凸輪、平衡質量體、齒輪和/或軸承)定位在軸上的預定角度位置，其中，每個功能元件包括用于軸的凹槽，多個支撐臺布置成一個在另一個上方，每個支撐臺具有用于固定功能元件的抓取器件，其中，這些抓取器件每個均布置于關聯的抓取滑架上并且沿x方向和y方向(即在優選水平平面)擁有自由度，從而使得其更易于在軸上接合它們，這是因為各個功能元件能夠至少輕微偏轉，尤其關于任何可能的位置不準確。而且，根據本發明，至少一個抓取滑架安裝在支撐臺上，以便能夠繞z軸線(即繞垂直軸線)旋轉。這使得能夠將固定在相應關聯的抓取器件中的功能元件固定在幾乎任何隨機旋轉角度位置。為此，圓段狀引導輪廓可以例如設置在關聯的支撐臺上，其中，引導輪廓的圓心位于要接合的功能元件的凹槽的軸線中，使得在引導輪廓中移位抓取滑架引起繞其軸線扭功能元件。因而扭轉抓取滑架不導致相應的功能元件偏離其稍后旋轉軸線/接合軸線。而且，設備包括用于軸的可移動引導滑架，使得軸能夠尤其從上方被插入，通過功能元件的凹槽，其中，由于沿x方向和y方向抓取器件因而功能元件的現有自由度，插入操作能夠明確簡化。根據本發明，每個支撐臺包括一個抓取器件，用于分別固定一個功能元件，其中，該抓取器件布置于關聯的抓取滑架上并且沿x方向和y方向相對于關聯的抓取滑架可調節安裝，因而相對于關聯的支撐臺可調節安裝。該類型的設備提供的特殊優勢是，各個功能元件能夠初始安置在關聯的支撐臺上并且被抓取器件固定。在該階段，關于功能元件的各個凹槽的共軸性，初步對準已經實現。然后各個功能元件被加熱或者已經被加熱，其中，額外地或者可替換地，軸能夠被冷卻。隨后，定心桿從下方被推動而通過各個功能元件的凹槽，直到例如依靠定心末端其接觸軸，因而對準用于接合操作的軸。然后依靠可移動引導滑架軸能夠從上方被推動而通過功能元件的凹槽。使用根據本發明的設備，多個功能元件(諸如凸輪、平衡質量體、齒輪和/或軸承)均包括用于軸的凹槽，因而例如依靠熱接合能夠固定在軸上的預定角度位置。

本發明的有利的進一步發展是，推動器件設置在至少一個支撐臺上，尤其設置在所有支撐臺上，其中，至少一個推動器件構造為使得其能夠調節抓取器件，以及此外，還能夠至少沿x方向相對于抓取滑架調節功能元件。以該方式，隨著功能元件穿線至軸，能夠依靠相應的推動器件至少沿x方向靠著軸按壓它們中的每個，從而實現均勻的冷卻在熱接合期間先前被加熱的功能元件。借助于推動器件，抓取器件能夠至少沿x方向相對于抓取滑架被調節。軸能夠依靠可移動引導滑架從上方被推動而通過功能元件的凹槽，其中，隨著推動，各個推動器件相對于關聯的抓取滑架至少沿x方向移位相應的抓取器件，并且將它們固定在那里，直到已經實現固定引導元件在軸上的溫度補償。由于至少沿x方向后續移位各個功能元件，能夠實現特別均勻的冷卻在軸上先前被加熱的功能元件。

根據本發明的方案的有利的進一步發展，抓取器件繞y軸線(即繞水平軸線)可傾斜的安裝在抓取滑架上。以該方式，創建用于傾斜抓取器件的可能性，這尤其，使得其更易于從根據本發明的設備移除剖光的控制軸。

方便地，至少一個抓取滑架可旋轉地繞z軸線(即繞垂直軸線)安裝在支撐臺上。這使得能夠將固定在分別關聯的抓取器件中的功能元件固定在幾乎任何隨機旋轉角度位置。圓段狀引導輪廓可以設置在，例如，關聯的支撐臺中，其中，引導輪廓的圓心位于要接合的功能元件的凹槽的軸線中，使得移動引導輪廓中的引導滑架引起繞其軸線扭轉功能元件。因此扭轉抓取滑架不導致反射功能元件從其稍后旋轉軸線/結合軸線偏轉。

根據本發明方案的進一步有利實施例的推動器件構造為使得其沿x方向專門移位抓取器件。當然，其還能夠推動器件以沿y方向或者斜向方向移位抓取器件額外地，其中，為了簡化構造，移位能力可以專門限制至x方向。液壓缸或者氣壓缸或者偏心元件可以設置為推動器件，由于旋轉移動其引起移位抓取器件。

根據本發明方案的進一步有利實施例的抓取滑架相對于支撐臺沿z方向固定。額外地或者可替換地，抓取器件還可以相對于抓取滑架沿z方向固定。這可以是這樣的器件，其確保每個要接合在軸上的功能元件能夠接合在軸上正確預限定的軸向位置，該位置由各個支撐臺的相應的軸向位置或者高度位置限定。因此，如果支撐臺已經精確地設定為關于它們的高度，那么能夠確定軸上功能元件的軸向正確位置，在這種范圍內，還能夠精確地控制移動軸的引導滑架的其垂直推動移動。

根據本發明方案的進一步有利實施例的抓取器件包括兩個抓取鉗夾，這允許保持要固定的功能元件在單個或者隨機旋轉角度位置。如果功能元件被保持在單個旋轉角度位置，可以向抓取器件提供兩個抓取鉗夾，其包括互補于要固定的功能元件的外輪廓的內輪廓。如果具有不同旋轉角度位置的各個功能元件要固定在相應的軸上，那么各個抓取鉗夾可以相應地構造。

本發明進一步基于這樣的總體構思：提議一種用于依靠先前命名的用于制造控制軸的設備熱接合功能元件至軸的方法，功能元件諸如凸輪、平衡質量體、齒輪和/或軸承，每個均包括凹槽，見其中，最初，各個功能元件放置入支撐臺，布置成一個在另一個上方以及相對于它們的旋轉角度位置對準以及固定。但是，在該階段，各個功能元件仍擁有關于x方向以及關于y方向的兩個自由度，即在水平平面內，使得它們能夠至少在邊緣移位在水平平面內。當將插入軸時，這允許對應偏轉，其中，能夠避免像現有技術公知的先前設備中所公知的極準確對準結合關聯的迫切構造要求。隨后，定心桿從下方被推動而通過各個功能元件的凹槽，直到其接觸軸。依靠定心桿對準軸可以發生，例如，經由布置在定心桿上的定心末端，該末端接合在軸中。功能元件先前被加熱或者現在在支撐臺中被加熱，其中，額外地或者可替換地，軸能夠被冷卻。在該階段，然后軸能夠依靠可移動引導滑架從上方被插入而通過功能元件的凹槽，其中，隨著插入相應的推動器件，相對于分別關聯的抓取滑架至少沿x方向移位分別關聯抓的握器件，并且在該位置中溫度補償被期待，溫度補償固定引導元件在軸上。由于抓取器件通過分別關聯的推動器件移位，能夠實現改進的冷卻處理/熱接合處理，這是因為移位操作能夠用作一種器件，用于迫使特別均勻的冷卻處理/特別均勻的溫度補償處理。隨著固定引導元件在軸上的溫度補償，完成的控制軸以該方式能夠從設備被撤回。

使用根據本發明的設備，能夠改善溫度補償處理和熱接合處理，其結果是，以該方式能夠明確改善制造的控制軸的質量。此外，特殊優勢在于，當軸被推動而通過它們的凹槽時，各個功能元件包括沿x方向和y方向的自由度，這允許無需或避免對準處理，而到目前為止是需要對準處理特別精確的以防止拉緊軸。

參考附圖，本發明的另一重要特征及優勢顯示在從屬權利要求、附圖和附圖說明中。

應理解的是，上述提到的以及下文仍將更詳細解釋的特征不僅能夠使用在分別引證的組合中，而且能夠使用在其他組合中或者單獨使用，這不脫離本發明的范圍。

本發明的優選示范實施例圖示于附圖并且現在將更詳細地解釋，其中，相同參考標記指代相同或者類似或者功能相同的部件。

附圖說明

在示意地繪制的附圖中，

圖1示出了圖3圖示的本發明的設備在支撐臺附近的細節，

圖2示出了根據本發明的設備，其具有用于不同生產站的的旋轉臺，

圖3示出了通過根據本發明的設備的截面圖。

具體實施方式

根據圖3，根據本發明用于將多個功能元件4(諸如凸輪、平衡質量體、齒輪和/或軸承)定位在軸3的預定角度位置的設備1，每個功能元件4均包括凹槽2，設備1包括多個支撐臺5，每個支撐臺5指定用于一個功能元件4(還見圖1)，支撐臺5布置成一個在另一個上方，尤其垂直地一個在另一個上方。此外，可移動引導滑架6設置成用于軸3，使得軸3能夠尤其從上方被插入而通過各個功能元件4的凹槽2。從上方插入軸3的非常有利之處在于，由于重力對準軸3自動發生。

支撐臺5中的一個被放大示出在圖1中，支撐臺5是具有創造性設備1的本發明的重要特征，并且現在將討論此：

至少一個支撐臺5、優選所有支撐臺5每個均包括抓取器件7，分別用于固定功能元件4，諸如凸輪。抓取器件7布置在關聯的抓取滑架8上并且相對于關聯的抓取滑架8沿x方向以及沿y方向(在圖中像平面在圖1)可調節地安裝，即安裝在水平平面上。經由該安裝，因而能夠允許抓取器件7因而還允許功能元件4被它們抓取，具有兩個自由度，即沿x方向以及沿y方向，這意味著將功能元件4接合在軸3上，即將軸3推動通過功能元件4的凹槽2，這要求各個功能元件4明顯較少的初步對準，因為由于自由度使得這些能夠補償可能有的較小位置偏差。此外，圖1示出了設置在支撐臺5上的推動器件9，其構造為使得其能夠移位抓取器件7，以及經由抓取器件7還能夠至少沿x方向相對于抓取滑架8移位功能元件4。換句話說，推動器件9布置在抓取滑架8上并且致動抓取器件7。該推動器件9使得能夠移位各個功能元件4，隨著它們至少沿x方向穿線入軸3，從而實現更均勻的冷卻操作。

關于圖1，能夠進一步認識到，抓取器件7傾斜地繞y軸線安裝在抓取滑架8上，這尤其使得更易于從設備1移除完成的控制軸10諸如凸輪軸。控制軸10由軸3和熱接合在其上的功能元件4組成。

至少一個抓取滑架8、優選所有抓取滑架8可旋轉地繞z軸線安裝在關聯的支撐臺5上，其中，z軸線代表垂直軸線，并且在圖1中垂直地延伸至圖像平面。x軸線和y軸線描述了圖像平面。至少一個抓取滑架8的z軸線對準平行于可移動引導滑架6的軸線。

圓段狀引導輪廓11設置在支撐臺5中，其中，引導輪廓11的圓心12位于功能元件4的凹槽2的軸線13中，使得移動引導輪廓11中的抓取滑架8引起扭轉功能元件4，而功能元件4的凹槽2的軸線13不從結合軸線13(見圖3)中被撤回。因而扭轉功能元件4發展在結合軸線13中。

推動器件9構造為使得抓取器件7專門沿x方向移位，從而迫使功能元件4抵靠軸3的預限定的按壓位置，這能夠實現尤其均勻的冷卻功能元件4，因而改善了熱接合座椅。

抓取滑架8相對于支撐臺5沿z方向，即在垂直方向上固定，其中，額外地，抓取器件7還相對于抓取滑架8沿z方向固定。

通過更靠近地檢查抓取器件7，能夠認識到，其包括兩個抓取鉗夾14、15，這允許保持要固定的功能元件4單個或者可替換地處于隨機旋轉角度位置。根據第一可替換，兩個抓取鉗夾14、15可以包括內輪廓，其互補于要固定的功能元件的外輪廓，從而允許保持在預限定的旋轉角度位置。

通常，熱接合功能元件4，具有凹槽2，諸如凸輪、平衡質量體、齒輪和/或軸承，在軸3上依靠圖3示出的設備1用于執行生產控制軸10如下：

最初，將各個功能元件4放置入支撐臺5，支撐臺5布置成垂直地一個在另一個上方，并且同時它們相對于它們的旋轉角度位置對準以及固定。但是，在該階段，它們仍具有沿x方向以及沿y方向的自由度，即它們可移動地保持在水平平面上，這是因為抓取器件7可移動地安裝在抓取滑架8上。隨后，從下方推動定心桿20通過功能元件4的各個凹槽2，直到其接觸軸3。在該處理期間，尤其定心桿20的定心末端21可以至少局部推動其本身至管形軸3。加熱功能元件4以用于熱接合，其中，額外地或者可替換地，能夠冷卻軸3。然后依靠可移動的抓取滑架6將軸3垂直地從上方插入通過功能元件4的凹槽2，直到已經達到端部位置。一旦達到該端部位置，其還限定軸3上各個功能元件4的稍后軸向位置，固定功能元件4在軸3上的溫度平衡被等待，并且控制軸10被移除。

根據本發明的方法的有利的進一步發展，推動器件9移位相應的抓取器件7，因而還相對于關聯抓取滑架8沿x方向移位相應的功能元件4。以該方式，迫使功能元件4的預限定的按壓位置抵靠軸3，這使得能夠實現特別均勻的溫度平衡，因而改善了熱接合座椅。正如能夠尤其在圖3中看到的，在相同作業步驟期間，即直接在插入軸3，之前，軸承框架16或者具有對應通口18的氣缸罩17當然能夠被額外地推過功能元件4，使得通口18的軸線19對準功能元件4的凹槽2的軸線13。

盡管被推動而通過定心桿21能夠沿它們的x方向和y方向移位功能元件4，使得功能元件4的凹槽2的軸線13對準軸3的軸線。但是可替換地，定心桿21，在軸3插入功能元件4的凹槽2之前不久，能夠沿它們的x方向和y方向移位這些功能元件4，使得功能元件4的凹槽2的軸線13對準軸3的軸線。

隨著軸3的插入以及在溫度補償之前，推動器件9可以相對于分別關聯的抓取滑架8至少沿x方向移位相應的抓取器件7。

圖3示出的設備1可以當然是具有旋轉臺22(見圖2)的一組設備的一部分，其中，使用機器人23，各個功能元件4從倉庫24精選并且放置入關聯的支撐臺。這能夠通過不同的機器人23完成，其中，這種機器人23當然能夠依次精選多個或者甚至所有功能元件4。隨后，旋轉臺22被旋轉，功能元件4在另一站被加熱，例如依靠感應線圈25。在最后一站(此處在9.00點鐘)軸3然后被接合，隨著溫度補償，完成的控制軸10從設備1被移除。

使用根據本發明的設備1以及根據本發明的方法能夠消除極其昂貴以及到目前為止必須的對準以及調節操作，這是由于設備1中的各個功能元件4至少仍然包括水平平面的自由度，由此能夠相對易于補償至少特定制造容差。由于設置根據本發明的推動器件9，能夠在冷卻期間或者溫度補償期間實現相應的功能元件4和關聯軸3之間的明確位置，結果是，能夠實現質量明確改進的熱接合座。