汽車轉向系統萬向節自動裝配設備的製作方法

2023-09-16 05:38:20 1

專利名稱：汽車轉向系統萬向節自動裝配設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車部件自動化裝配設備技術領域，特別涉及一種汽車轉向系統萬向節自動裝配設備 。
背景技術：
汽車轉向操縱系統總成是汽車轉向系統中最重要的部件之一，而萬向節分總成(見附圖11)又是轉向系統中重要的部件之一。它直接影響轉動的操作靈活性和平順性。萬向節分總成裝配要求I、為了保證轉動靈活性，要求軸承蓋在壓入時須在線監測和控制；2、為了保證軸承蓋不脫落，要求鉚點力在線監測和控制；3、為了保證萬向節的翻轉角度以及在工作時不發生幹涉，要求十字軸中心在節叉對稱面內。現有技術中，萬向節分總成的裝配一直是行業內的一大難題，主要靠手工裝配或立式液壓機壓裝、鉚點。具體工藝過程為單叉壓裝一單叉鉚點一雙叉壓裝一雙叉鉚點。四道工序完成，裝配一致性不好保證，勞動強度大，且需要4個熟練工人才能完成。國外萬向節分總成的裝配是在一臺工具機上完成單叉雙壓雙鉚一雙叉雙壓雙鉚，只需一個熟練工人，但效率較低，且工具機價格非常昂貴。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是為了克服傳統的萬向節裝配設備工序長、裝配一致性不好、勞動強度等問題，提供了一種汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其價格適中，自動化程度高，產品裝配一致性好。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在於由單叉壓鉚專機和雙叉壓鉚專機組成，單叉壓鉚專機包括工作檯A、動力機構A、控制監測顯示系統A、單叉壓鉚工裝和送料裝置，工作檯A上設置單叉壓鉚工裝，單叉壓鉚工裝兩側安裝對稱的動力機構A，單叉壓鉚工裝兩側上方安裝對稱的送料裝置，控制監測顯示系統A位於送料裝置上方；雙叉壓鉚專機包括工作檯B、動力機構B、控制監測顯示系統B和雙叉壓鉚工裝，工作檯B上安裝雙叉壓鉚工裝，雙叉壓鉚工裝兩側安裝對稱的動力機構B，控制監測顯示系統B位於雙叉壓鉚工裝的上方。所述的動力機構A由複合油缸A、安裝支座A、拉壓傳感器A、傳感器連接頭A、浮動接頭A、壓頭A、法蘭盤A、鉚頭A和鉚頭固定塊A組成，複合油缸A設置在安裝支座A上，複合油缸A輸出端連接傳感器連接頭A,傳感器連接頭A連接拉壓傳感器A,拉壓傳感器A連接浮動接頭A、浮動接頭A連接壓頭A，壓頭A穿過法蘭盤A，鉚頭A由鉚頭固定塊A固定在壓頭A上。所述的複合油缸A具有兩個控制系統獨立的油缸活塞。[0014]所述的單叉壓鉚工裝包括高度調整塊、工裝底板、兩個對稱的十字軸承蓋導向塊、兩個對稱的十字軸承支撐塊、立式支撐板、張緊塊、張緊氣缸和節叉輔助支撐，立式支撐板上部連接有安裝塊，安裝塊上安裝有壓緊氣缸，壓緊氣缸另一端連接有節叉端面壓頭，節叉端面壓頭下方對應有節叉，節叉由節叉輔助支撐連接，節叉輔助支撐安裝在立式支撐板上，十字軸承蓋導向塊、工裝底板和高度調整塊由上而下依次支撐安裝在一起，兩十字軸承蓋導向塊之間安裝兩對稱的節叉V型定位塊，節叉設置在兩節叉V型定位塊上，張緊塊位於兩十字軸承支撐塊之間，兩十字軸承支撐塊貼於兩節叉V型定位塊內壁，張緊塊與張緊氣缸連接，張緊氣缸安裝在立式支撐板上。所述的節叉端面壓頭由彈性塑料製成。所述的張緊塊是一個楔塊。所述的送料裝置為漏鬥結構。 所述的動力機構B由複合油缸B、安裝支座B、拉壓傳感器B、傳感器連接頭B、浮動接頭B、壓頭B、法蘭盤B、鉚頭B和鉚頭固定塊B組成，複合油缸B設置在安裝支座B上，複合油缸B輸出端連接傳感器連接頭B，傳感器連接頭B連接拉壓傳感器B，拉壓傳感器B連接浮動接頭B、浮動接頭B連接壓頭B，壓頭B穿過法蘭盤B，鉚頭B由鉚頭固定塊B固定在壓頭B上。所述的複合油缸B具有兩個控制系統獨立的油缸活塞。所述的雙叉壓鉚工裝具有工裝高度調整塊，工裝高度調整塊上安裝有主支撐立板，主支撐立板上部安裝有工件氣缸安裝板，工件氣缸安裝板上安裝有工件壓緊氣缸，工件壓緊氣缸下端連接工件端面壓頭，工件端面壓頭下方對應設置有工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置，工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置兩側設有對稱的滑動氣缸，主支撐立板下部連接有伺服電機安裝板，伺服電機安裝板上安裝伺服電機，伺服電機輸出端連接有絲杆螺母，絲杆螺母另一端連接有移動底板，主支撐立板中部安裝有直線導軌，移動底板在直線導軌上移動，移動底板上安裝工裝安裝底板，工裝安裝底板安裝工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置，工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置下方連接工件夾緊手指氣缸。本實用新型的有益效果是該設備可將原來的四道工序合併成兩道工序，兩個操作工即可完成，設備價格適中，產品裝配一致性好，壓裝力可以由控制監測顯示系統在線監測，勞動強度低，對操作工的要求也低，裝配自動化水平高，裝配效率高。

圖I是本實用新型單叉壓鉚專機的結構示意圖；圖2是單叉壓鉚動力機構A結構示意圖；圖3是單叉壓鉚工裝主視圖；圖4是單叉壓鉚工裝左視圖；圖5是單叉壓鉚工裝俯視圖；圖6是本發明雙叉壓鉚專機的結構示意圖；圖7是雙叉壓鉚動力機構B結構示意圖。圖8是雙叉壓鉚工裝主視圖；圖9是雙叉壓鉚工裝左視圖；[0031]圖10是雙叉壓鉚工裝俯視圖；圖11萬向節分總成結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型做進一步說明。如圖1、6所示，一種汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，由單叉壓鉚專機和雙叉壓鉚專機組成，單叉壓鉚專機包括工作檯A I、動力機構A 2、控制監測顯示系統A 3、單叉壓鉚工裝4和送料裝置5，工作檯A I上設置單叉壓鉚工裝4，單叉壓鉚工裝4兩側安裝對稱的動力機構A 2，單叉壓鉚工裝4兩側上方安裝對稱的送料裝置5，送料裝置5是漏鬥結構，將軸承蓋放入，通過重力和特殊管道進入十字軸承蓋導向塊4. 4孔內，控制監測顯示系統A位於送料裝置5上方，控制監測顯示系統A由電氣控制元件、人機界面組成，對壓入力進行在線監測，對不合格產品進行報警提示，並對設備的所有動作進行手動和自動控制；
·[0035]雙叉壓鉚專機包括工作檯B 6、動力機構B 7、控制監測顯示系統B 8和雙叉壓鉚工裝9，工作檯B 6上安裝雙叉壓鉚工裝9，雙叉壓鉚工裝9兩側安裝對稱的動力機構B，控·制監測顯示系統B 8位於雙叉壓鉚工裝9的上方，控制監測顯示系統B由電氣控制元件、人機界面組成，對壓入力進行在線監測，對不合格產品進行報警提示，並對設備的所有動作進行手動和自動控制。如圖2所示，動力機構A由複合油缸A 2. 2、安裝支座A 2. I、拉壓傳感器A 2. 3、傳感器連接頭A 2. 9、浮動接頭A 2. 4、壓頭A 2. 5、法蘭盤A 2. 6、鉚頭A 2. 8和鉚頭固定塊A 2. 7組成，複合油缸A 2.2設置在安裝支座A 2. I上，複合油缸A 2. 2輸出端連接傳感器連接頭A2. 9，傳感器連接頭A 2. 9連接拉壓傳感器A 2. 3，拉壓傳感器A 2. 3連接浮動接頭A 2. 4、浮動接頭A連接壓頭A 2. 5，壓頭A 2. 5穿過法蘭盤A 2. 6，鉚頭A 2. 8由鉚頭固定塊A 2. 7固定在壓頭A 2. 5上。複合油缸A 2. 2是一種非標油缸，它有兩個控制系統獨立的油缸活塞，能夠自動完成壓、鉚工序。如圖3、4、5所示，所述單叉壓鉚工裝4是本專機的核心，主要由高度調整塊4. I、工裝底板4. 2、擋塊4. 3 (對稱2件)、十字軸承蓋導向塊4. 4 (對稱2件)、節叉V型定位塊4. 5(對稱2件)、十字軸承支撐塊4. 6 (對稱2件)、立式支撐板4. 8、節叉端面壓頭4. 9、壓緊氣缸4. 11、安裝塊4. 10、張緊塊4. 12、張緊氣缸4. 13、節叉輔助支撐4. 14組成。立式支撐板4. 8上部連接安裝塊4. 10，安裝塊4. 10上安裝壓緊氣缸4. 11，壓緊氣缸4. 11另一端連接節叉端面壓頭4. 9，節叉端面壓頭4. 9下方對應節叉4. 7，節叉4. 7由節叉輔助支撐4. 14連接，節叉輔助支撐4. 14安裝在立式支撐板4. 8上，十字軸承蓋導向塊4. 4、工裝底板4. 2和高度調整塊4. I由上而下依次支撐安裝在一起，兩十字軸承蓋導向塊4. 4之間安裝兩對稱的節叉V型定位塊4. 5，節叉設置在兩節叉V型定位塊4. 5上，張緊塊4. 12位於兩十字軸承支撐塊4. 6之間，兩十字軸承支撐塊4. 6貼於兩節叉V型定位塊4. 5內壁，張緊塊4. 12與張緊氣缸4. 13連接，張緊氣缸4. 13安裝在立式支撐板4. 8上。其中節叉端面壓頭4. 9採用具有彈性的塑料材料製作而成，使節叉在壓裝過程中可以浮動，從而保證軸承蓋的同心度。張緊塊4. 12是一種楔塊，可以保證節叉在壓裝過程中不變形。單叉壓鉚專機工作原理描述操作者首先將十字軸承蓋放入送料裝置5的漏鬥內(左右漏鬥)，再將十字軸承放在十字軸承支撐塊4. 6上面，將節叉4. 7放在節叉V型定位塊4. 5上面，節叉4. 7靠在輔助支撐4. 14上(通過輔助支撐才能放手)，最後按下啟動按鈕。設備開始自動工作，工作過程如下壓緊氣缸4. 11下壓壓緊節叉4. 7的上端面，張緊氣缸4. 13將張緊塊4. 12推出，張緊節叉4.7的開檔(防止在壓鉚過程中節叉開檔變形)；複合油缸A 2. 2的內缸活塞前進帶動壓頭A 2. 5往前壓(兩邊同時工作)，壓頭A 2. 5帶動十字軸承蓋導向塊4. 4孔內的軸承蓋前進，進入節叉4. 7的軸承孔後，內缸活塞停止前進並保壓，複合油缸A 2. 2的外缸活塞開始前進帶動鉚頭A 2. 8前進(左右兩邊同時工作)，完成鉚點，最後複合油缸A 2.2退回。張緊氣缸退回，壓緊氣缸退回，操作者取下工件，完成一個循環。通過以上裝置即完成單叉壓裝和鉚點，形成節叉I部件。如圖7所示，動力機構B 7由複合油缸B 7. 2、安裝支座B 7. I、拉壓傳感器B 7.3、傳感器連接頭B 7. 9、浮動接頭B 7. 4、壓頭B 7. 5、法蘭盤B 7. 6、鉚頭B 7. 8和鉚頭固定塊B 7. 7組成，複合油缸B 7. 2設置在安裝支座B 7. 2上，複合油缸B 7. 2輸出端連接傳感器連接頭B 7. 9，傳感器連接頭B 7. 9連接拉壓傳感器B 7. 3，拉壓傳感器B 7. 3連接浮動接頭B 7. 4、浮動接頭B 7. 4連接壓頭B 7. 5，壓頭B 7. 5穿過法蘭盤B 7. 6，鉚頭B 7. 8 由鉚頭固定塊B 7. 7固定在壓頭B 7. 5上。如圖8、9、10所示，雙叉壓鉚工裝9是由工裝高度調整塊9. I、工裝主支撐立板9. 2、伺服電機9. 3、伺服電機安裝板9. 20、絲杆螺母9. 4、直線導軌9. 5、工件支撐塊9. 6、工件支撐高度調整塊9. 7、移動底板9. 8、工裝安裝底板9. 9 (左右各一)、工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置9. 14 (左右對稱各一)，滑動氣缸9. 12 (左右各一)、氣缸安裝板9. 10 (左右各一)、滑動限位調整螺杆9. 11 (共4件左右各2)、工件支撐裝置滑槽9. 13 (左右各一)、工件端面壓頭9. 17、工件壓緊氣缸9. 15、工件氣缸安裝板9. 16、工件夾緊手指氣缸9. 18、工件輔助支撐9. 19組成。如圖8、9、10所示，工裝高度調整塊9. I上安裝有主支撐立板9. 2，主支撐立板9. 2上部安裝有工件氣缸安裝板9. 16，工件氣缸安裝板9. 16上安裝有工件壓緊氣缸9. 15，工件壓緊氣缸9. 15下端連接工件端面壓頭9. 17，工件端面壓頭9. 17下方對應設置有工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置9. 14，工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置9. 14兩側設有對稱的滑動氣缸9. 12，主支撐立板9. 2下部連接有伺服電機安裝板9. 20，伺服電機安裝板9. 20上安裝伺服電機9. 3，伺服電機9. 3輸出端連接有絲杆螺母9. 4，絲杆螺母9. 4另一端連接有移動底板9. 8，主支撐立板9. 2中部安裝有直線導軌9. 5，移動底板9. 8在直線導軌上移動，移動底板9. 8上安裝工裝安裝底板9. 9，工裝安裝底板9. 9安裝工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置9. 14，工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置9. 14下方連接工件夾緊手指氣缸9. 18。雙叉壓鉚專機工作原理描述，操作者將軸承蓋預先放入工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置9. 14 (左右對稱各一)的導向孔內，將工件按裝配位置放在工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置9. 14 (左右對稱各一)的V型結構上，此時節叉I部件(十字軸已固定在節叉I 10上)靠重力懸在下面，節叉II 12 (節叉II指萬向節中與十字軸承11相連的另一個節叉見附圖11)在上面(節叉I部件的十字軸靠重力緊靠在節叉II的軸承孔內下壁)。按下設備啟動按鈕設備開始自動工作，工作過程如下滑動氣缸9. 12(左右各一)前進(使工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置9. 14 (左右對稱各一)向中間靠緊，左右支撐臺階進入上節叉的內開檔，防止節叉變形)，工件壓緊氣缸9. 15下壓帶動工件端面壓頭9. 17壓緊工件(讓上節叉的開檔卡入工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置9. 14 (左右對稱各一)形成的臺階內)，工件夾緊手指氣缸9. 18夾緊工件，伺服電機9. 3正轉通過絲杆螺母9. 4帶動工件上升，上升高度為節叉軸承孔與十字軸的半徑差(本數據可以根據不同節叉設置，控制系統設置好後自動完成)。複合油缸B 7. 2的內缸活塞開始前進帶動壓頭B 7. 5往前壓(兩邊同時工作)，壓頭B 7. 5帶動工件支撐裝置及軸承蓋導向裝置9. 14 (左右對稱各一)孔內的軸承蓋前進，進入節叉的軸承孔後，內缸活塞停止前進並保壓，複合油缸B 7. 2的外缸活塞開始前進帶動鉚頭B 7. 8前進(左右兩邊同時工作)，完成鉚點，最後複合油缸B 7. 2反轉退回，工件壓緊氣缸9. 15退回，伺服電機9. 3再上升，滑動氣缸9. 12 (左右各一)退回，工件夾緊手指氣缸9. 18鬆開，伺服電機9. 3退回原點，操作者取下工件，完成一個循環。通過雙叉壓鉚完成後形成萬向節分總成。
權利要求1.一種汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在幹由單叉壓鉚專機和雙叉壓鉚專機組成，單叉壓鉚專機包括工作檯A、動カ機構A、控制監測顯示系統A、單叉壓鉚エ裝和送料裝置，工作檯A上設置單叉壓鉚エ裝，單叉壓鉚エ裝兩側安裝対稱的動カ機構A，單叉壓鉚エ裝兩側上方安裝対稱的送料裝置，控制監測顯示系統A位於送料裝置上方； 雙叉壓鉚專機包括工作檯B、動カ機構B、控制監測顯示系統B和雙叉壓鉚エ裝，工作檯B上安裝雙叉壓鉚エ裝，雙叉壓鉚エ裝兩側安裝対稱的動カ機構B，控制監測顯示系統B位於雙叉壓鉚エ裝的上方。
2.根據權利要求I所述的汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在於所述的動カ機構A由複合油缸A、安裝支座A、拉壓傳感器A、傳感器連接頭A、浮動接頭A、壓頭A、法蘭盤A、鉚頭A和鉚頭固定塊A組成，複合油缸A設置在安裝支座A上，複合油缸A輸出端連接傳感器連接頭A,傳感器連接頭A連接拉壓傳感器A,拉壓傳感器A連接浮動接頭A、浮動接頭A連接壓頭A，壓頭A穿過法蘭盤A，鉚頭A由鉚頭固定塊A固定在壓頭A上。
3.根據權利要求2所述的汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在於所述的複合油缸A具有兩個控制系統獨立的油缸活塞。
4.根據權利要求I所述的汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在於所述的單叉壓鉚エ裝包括高度調整塊、エ裝底板、兩個對稱的十字軸承蓋導向塊、兩個対稱的十字軸承支撐塊、立式支撐板、張緊塊、張緊氣缸和節叉輔助支撐，立式支撐板上部連接有安裝塊，安裝塊上安裝有壓緊氣缸，壓緊氣缸另一端連接有節叉端面壓頭，節叉端面壓頭下方對應有節叉，節叉由節叉輔助支撐連接，節叉輔助支撐安裝在立式支撐板上，十字軸承蓋導向塊、エ裝底板和高度調整塊由上而下依次支撐安裝在一起，兩十字軸承蓋導向塊之間安裝兩對稱的節叉V型定位塊，節叉設置在兩節叉V型定位塊上，張緊塊位於兩十字軸承支撐塊之間，兩十字軸承支撐塊貼於兩節叉V型定位塊內壁，張緊塊與張緊氣缸連接，張緊氣缸安裝在立式支撐板上。
5.根據權利要求4所述的汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在於所述的節叉端面壓頭由彈性塑料製成。
6.根據權利要求4所述的汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在於所述的張緊塊是ー個楔塊。
7.根據權利要求I所述的汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在於所述的送料裝置為漏鬥結構。
8.根據權利要求I所述的汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在於所述的動カ機構B由複合油缸B、安裝支座B、拉壓傳感器B、傳感器連接頭B、浮動接頭B、壓頭B、法蘭盤B、鉚頭B和鉚頭固定塊B組成，複合油缸B設置在安裝支座B上，複合油缸B輸出端連接傳感器連接頭B,傳感器連接頭B連接拉壓傳感器B,拉壓傳感器B連接浮動接頭B、浮動接頭B連接壓頭B，壓頭B穿過法蘭盤B，鉚頭B由鉚頭固定塊B固定在壓頭B上。
9.根據權利要求8所述的汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在幹所述的複合油缸B具有兩個控制系統獨立的油缸活塞。
10.根據權利要求I所述的汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，其特徵在於所述的雙叉壓鉚エ裝具有エ裝高度調整塊，エ裝高度調整塊上安裝有主支撐立板，主支撐立板上部安裝有エ件氣缸安裝板，エ件氣缸安裝板上安裝有エ件壓緊氣缸，エ件壓緊氣缸下端連接エ件端面壓頭，エ件端面壓頭下方對應設置有エ件支撐裝置及軸承蓋導向裝置，エ件支撐裝置及軸承蓋導向裝置兩側設有対稱的滑動氣缸，主支撐立板下部連接有伺服電機安裝板，伺服電機安裝板上安裝伺服電機，伺服電機輸出端連接有絲杆螺母，絲杆螺母另一端連接有移動底板， 主支撐立板中部安裝有直線導軌，移動底板在直線導軌上移動，移動底板上安裝エ裝安裝底板，エ裝安裝底板安裝エ件支撐裝置及軸承蓋導向裝置，エ件支撐裝置及軸承蓋導向裝置下方連接エ件夾緊手指氣缸。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車轉向系統萬向節自動裝配設備，由單叉壓鉚專機和雙叉壓鉚專機組成，單叉壓鉚專機包括工作檯A、動力機構A、控制監測顯示系統A、單叉壓鉚工裝和送料裝置，工作檯A上設單叉壓鉚工裝，單叉壓鉚工裝兩側設對稱動力機構A，單叉壓鉚工裝兩側上方設對稱送料裝置，控制監測顯示系統A位於送料裝置上方；雙叉壓鉚專機包括工作檯B、動力機構B、控制監測顯示系統B和雙叉壓鉚工裝，工作檯B上設雙叉壓鉚工裝，雙叉壓鉚工裝兩側安裝對稱動力機構B，控制監測顯示系統B位於雙叉壓鉚工裝上方。該設備可將四道工序合成兩道工序，兩個操作工即可完成，設備價格適中，產品裝配一致性好，壓裝力可在線監測，自動化水平高，效率高。
文檔編號B23P21/00GK202411799SQ20112044864
公開日2012年9月5日 申請日期2011年11月14日 優先權日2011年11月14日
發明者曾偉, 謝剛, 趙永先 申請人:優立昂(上海)汽車零部件科技有限公司, 綿陽師範學院