紧凑型强力压紧机构的制作方法

1.本实用新型是关于方向盘装配检测技术领域，特别是关于一种紧凑型强力压紧机构。


背景技术：

2.在方向盘装配检测过程中，需要通过压紧机构对内孔进行定位夹紧。但现有压紧机构的定位芯轴为一体结构，压爪装配从定位芯轴内孔装配，压紧面积小难以达到压紧要求，压紧点在方向盘上端面倒角处，用力向上拉动方向盘时，在方向盘倒角锥面作用下，压爪受到向心分力，压爪向内运动被强迫收回，比较容易将方向盘从定位芯轴拉出，造成方向盘倒角及内孔(内花键、内六方、内锥面)被划伤，影响方向盘装配质量。且压爪收放压紧机构在定位芯轴内孔，加工调整难。而收放以圆锥面胀紧、摆动、旋转等为主，无法将压爪收放及压紧全部协调到理想状态。
3.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种紧凑型强力压紧机构，结构紧凑，简单合理，压紧力大且可靠，强度高，且提高了经济性和可靠性，增加了使用寿命，并减低了成本。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种紧凑型强力压紧机构，用于方向盘装配检测过程中内孔定位夹紧。紧凑型强力压紧机构包括：定位芯轴压爪组件、垂直导向组件以及压爪收放压紧驱动组件。定位芯轴压爪组件包括：基础座板、方向盘支撑座、定位芯轴、定心套、限位柱销及压爪。方向盘支撑座固定于基础座板的上方，且方向盘固定于方向盘支撑座上。定位芯轴竖直设置于基础座板与方向盘支撑座中间，且定位芯轴的一端伸出方向盘支撑座与方向盘相连接，定位芯轴的另一端伸出基础座板。定心套套设于定位芯轴的顶部。限位柱销安装于方向盘支撑座的销孔内，且外露预设高度。及压爪安装于定位芯轴的单侧槽内，且压爪的销孔套设于限位柱销的外露圆柱面上。垂直导向组件与基础座板固定连接，且垂直导向组件包括：至少一个压紧气缸及至少一个导柱。至少一个压紧气缸固定于基础座板的下方。及至少一个导柱固定于基础座板的下方。压爪收放压紧驱动组件与垂直导向组件固定连接，且压爪收放压紧驱动组件包括：导轨座板、两个垂直弹簧座板、直线轴承、直线导轨和压紧弹簧座、至少一个直线滑块、至少一个滑座、至少一个收放气缸及两个收放复位弹簧。两个垂直弹簧座板与至少一个导柱固定连接。直线轴承、直线导轨和压紧弹簧座通过螺钉依次紧固安装在导轨座板上。至少一个直线滑块安装于直线导轨上，且直线滑块能够在直线导轨上直线滑动。至少一个滑座安装于至少一个直线滑块上。至少一个收放气缸安装于滑座上，且至少一个收放气缸的活塞杆伸出后能够抵顶滑座。及两个收放复位弹簧通过螺钉及水平弹簧座板装配在导轨座板的两侧。其中，定位芯轴和压爪均为分体结构。
6.在一个或多个实施方式中，定位芯轴压爪组件还包括定心螺母及定心螺钉。定心螺母插入至定位芯轴顶部的中心孔内。及定心螺钉旋入至定心螺母中。
7.在一个或多个实施方式中，至少一个压紧气缸、至少一个直线滑块、至少一个滑座和至少一个收放气缸的数量均为两个。
8.在一个或多个实施方式中，当收放气缸的活塞杆伸出时，两个滑座在收放气缸活塞作用下，距离增大，从而驱动压爪打开，准备压紧方向盘。
9.在一个或多个实施方式中，两个收放复位弹簧的外侧通过水平弹簧座板抵顶在导轨座板上，且两个收放复位弹簧的内侧分别抵顶在两个滑座的外侧，当收放气缸的活塞杆缩回时，两个滑座分别在两个收放复位弹簧的弹簧力作用下，距离变小，从而使压爪收回，方向盘能够自由取放。
10.在一个或多个实施方式中，至少一个导柱的数量为四个。
11.在一个或多个实施方式中，紧凑型强力压紧机构还包括两个压紧复位弹簧，导轨座板安装于四个导柱上，且两个压紧复位弹簧分别套设于两个导柱上。
12.在一个或多个实施方式中，两个垂直弹簧座板通过螺钉分别安装在四个导柱的下端部。
13.在一个或多个实施方式中，分体的压爪分别与两个滑座紧固安装在一起，且分体的压爪能够在两个滑座的带动下实现收放和升降。
14.在一个或多个实施方式中，当压紧气缸收缩时，两个垂直弹簧座板上的压紧复位弹簧抵顶导轨座板及安装在其上的零件向上运动，两个滑座带动压爪升起脱离方向盘，且当压紧气缸伸出时，压紧气缸的活塞推动导轨座板及安装在其上的零件向下运动，压紧复位弹簧被压缩，两个滑座带动压爪下降压紧方向盘。
15.与现有技术相比，根据本实用新型的紧凑型强力压紧机构，结构紧凑，简单合理，压紧力大且可靠，强度高，且提高了经济性和可靠性，增加了使用寿命，并减低了成本。
附图说明
16.图1是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的主视结构示意图。
17.图2是图1中a-a的剖视结构示意图。
18.图3是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的侧视结构示意图。
19.图4是图2中b-b的剖视结构示意图。
20.图5是图1中c-c的剖视结构示意图。
21.图6是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的立体结构示意图。
22.图7是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的定位芯轴及压爪装配的结构示意图。
23.图8是图7中d-d的剖视结构示意图。
24.图9是图8中e-e的剖视结构示意图。
25.图10是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的垂直导向组件的结构示意图。
26.图11是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的压爪收放压紧驱动组件的结构示意图。
27.图12是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的定位芯轴的分体结构示意图。
28.图13是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的定位芯轴的合体结构示意图。
29.图14是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的压爪的分体结构示意图。
30.图15是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的压爪的合体结构示意图。
31.主要附图标记说明：
32.1-方向盘支撑座，2-基础座板，3-滑座，4-导柱，5-压爪，6-直线轴承， 7-直线滑块，8-直线导轨，9-导轨座板，10-收放气缸，11-压紧气缸，12-角度限位机构，13-测试线束插座，14-压紧弹簧座，15-定位芯轴，16-定心螺母， 17-定心螺钉，18-定心套，19-占位开关，20-限位柱销，21-收放复位弹簧，22
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压紧复位弹簧，23-垂直弹簧座板，24-水平弹簧座板。
具体实施方式
33.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
34.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
35.图1是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的主视结构示意图。图2是图1中a-a的剖视结构示意图。图3是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的侧视结构示意图。图4是图3中b-b的剖视结构示意图。图5是图1中c-c的剖视结构示意图。图6是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的立体结构示意图。图7是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的定位芯轴及压爪装配的结构示意图。图8 是图7中d-d的剖视结构示意图。图9是图8中e-e的剖视结构示意图。图 10是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的垂直导向组件的结构示意图。图11是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的压爪收放压紧驱动组件的结构示意图。图12是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的定位芯轴的分体结构示意图。图13是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的定位芯轴的合体结构示意图。图14是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的压爪的分体结构示意图。图15 是根据本实用新型一实施方式的紧凑型强力压紧机构的压爪的合体结构示意图。
36.如图1至图15所示，根据本实用新型一实施方式的一种紧凑型强力压紧机构，用于方向盘装配检测过程中内孔定位夹紧。紧凑型强力压紧机构包括：定位芯轴压爪组件、垂直导向组件以及压爪收放压紧驱动组件。定位芯轴压爪组件包括：基础座板2、方向盘支撑座1、定位芯轴15、定心套18、限位柱销20及压爪5。方向盘支撑座1固定于基础座板2的上方，且方向盘固定于方向盘支撑座1上。定位芯轴15竖直设置于基础座板2与方向盘支撑座1 中间，且定位芯轴15的一端伸出方向盘支撑座1与方向盘相连接，定位芯轴 15的另一端伸出
基础座板2。定心套18套设于定位芯轴15的顶部。限位柱销20安装于方向盘支撑座1的销孔内，且外露预设高度。及压爪5安装于定位芯轴15的单侧槽内，且压爪5的销孔套设于限位柱销20的外露圆柱面上。垂直导向组件与基础座板2固定连接，且垂直导向组件包括：至少一个压紧气缸11及至少一个导柱4。至少一个压紧气缸11固定于基础座板2的下方。及至少一个导柱4固定于基础座板2的下方。压爪收放压紧驱动组件与垂直导向组件固定连接，且压爪收放压紧驱动组件包括：导轨座板9、两个垂直弹簧座板23、直线轴承6、直线导轨8和压紧弹簧座14、至少一个直线滑块7、至少一个滑座3、至少一个收放气缸10及两个收放复位弹簧21。两个垂直弹簧座板23与至少一个导柱4固定连接。直线轴承6、直线导轨8和压紧弹簧座14通过螺钉依次紧固安装在导轨座板9上。至少一个直线滑块7安装于直线导轨8上，且直线滑块7能够在直线导轨8上直线滑动。至少一个滑座3 安装于至少一个直线滑块7上。至少一个收放气缸10安装于滑座3上，且至少一个收放气缸10的活塞杆伸出后能够抵顶滑座3。及两个收放复位弹簧21 通过螺钉及水平弹簧座板24装配在导轨座板9的两侧。其中，定位芯轴15 和压爪5均为分体结构。
37.在一个或多个实施方式中，定位芯轴压爪组件还包括定心螺母16及定心螺钉17。定心螺母16插入至定位芯轴15顶部的中心孔内。及定心螺钉17旋入至定心螺母16中。
38.在一个或多个实施方式中，至少一个压紧气缸11、至少一个直线滑块7、至少一个滑座3和至少一个收放气缸10的数量均为两个。
39.在一个或多个实施方式中，当收放气缸10的活塞杆伸出时，两个滑座3 在收放气缸10活塞作用下，距离增大，从而驱动压爪5打开，准备压紧方向盘。
40.在一个或多个实施方式中，两个收放复位弹簧21的外侧通过水平弹簧座板24抵顶在导轨座板9上，且两个收放复位弹簧21的内侧分别抵顶在两个滑座3的外侧，当收放气缸10的活塞杆缩回时，两个滑座3分别在两个收放复位弹簧21的弹簧力作用下，距离变小，从而使压爪5收回，方向盘能够自由取放。
41.在一个或多个实施方式中，至少一个导柱4的数量为四个。
42.在一个或多个实施方式中，紧凑型强力压紧机构还包括两个压紧复位弹簧22，导轨座板9安装于四个导柱4上，且两个压紧复位弹簧22分别套设于两个导柱4上。
43.在一个或多个实施方式中，两个垂直弹簧座板23通过螺钉分别安装在四个所述导柱4的下端部。
44.在一个或多个实施方式中，分体的压爪5分别与两个滑座3紧固安装在一起，且分体的压爪5能够在两个滑座3的带动下实现收放和升降。
45.在一个或多个实施方式中，紧凑型强力压紧机构还包括角度限位机构12，设置于所述方向盘支撑座1内。
46.在一个或多个实施方式中，紧凑型强力压紧机构还包括测试线束插座13，设置于所述方向盘支撑座1上。
47.在一个或多个实施方式中，当压紧气缸11收缩时，两个垂直弹簧座板23 上的压紧复位弹簧22抵顶导轨座板9及安装在其上的零件向上运动，两个滑座3带动压爪5升起脱离方向盘，且当压紧气缸11伸出时，压紧气缸11的活塞推动导轨座板9及安装在其上的零件向下运动，压紧复位弹簧22被压缩，两个滑座3带动压爪5下降压紧方向盘。
48.在一个或多个实施方式中，紧凑型强力压紧机构还包括占位开关19，设置于方向
盘支撑座1的顶部，当方向盘放置到位，则出触发占位开关19，而占位开关19触发启动气缸压紧方向盘，无需人工按下启动按钮。
49.在实际应用中，本实用新型的紧凑型强力压紧机构主要由定位芯轴压爪组件、垂直导向组件和压爪收放压紧驱动组件组成。
50.定位芯轴压爪组件由方向盘支撑座1、基础座板2、压爪5、定位芯轴15、定心螺母16、定心螺钉17、定心套18和限位柱销20组成。具体来说，将一对压爪5(相同形状)对称装入定位芯轴15的单侧槽内，定位芯轴15为沿轴线切割轴对称的两个体件。将分体的定位芯轴15两侧按切割前形式合并成一体，将定心套18套在定位芯轴15的顶部，且大直径台阶孔套住定位芯轴15 顶部的小直径外圆柱。再将定心螺母16从定位芯轴15矩形孔插入定位芯轴 15顶部的中心孔，并将定心螺钉17从定位芯轴15顶部旋入定心螺母16。
51.此时定位芯轴15重新成为一体回转体，压爪5被限制在定位芯轴15内孔及侧向矩形孔内，压爪5相对定位芯轴15水平/垂直运动，水平动作范围，向外压点远端通过矩形孔可探出定位芯轴15外侧母线(探出量为压爪5压紧方向盘尺寸)，压爪5压点两个远端距离大于压爪5直径；向内压点远端可收回在定位芯轴15外侧母线内侧，压爪5压点两个远端距离小于压爪5直径，此时方向盘可在定位芯轴15上自由取放。至此完成压爪5、定位芯轴15、定心螺钉17和定心套18的合装。再将限位柱销20压入方向盘支撑座1的销孔内，外漏一定高度。并将定位芯轴15(已装配压爪5等零部件)与方向盘支撑座1合装，定位芯轴15两对180
°
圆弧销孔套在限位柱销20外漏圆柱面上，通过螺钉将方向盘支撑座1和定位芯轴15连接紧固在一起。至此完成了定位芯轴15组件自身装配，即基础座板2的上层部分，在方向盘支撑座1的内孔和限位柱销20的圆柱面限制下，定位芯轴15成为多段圆柱体。
52.再将前步完成的定位芯轴15组件装入基础座板2上，并通过螺钉紧固，至此完成定位芯轴15牙爪组件与机构总体部分的合装。
53.垂直导向组件包括四个导柱4和两个压紧气缸11，将两个压紧气缸11通过螺钉紧固在基础座板2上，再将四个导柱4通过附件及螺钉安装紧固在基础座板2上。
54.压爪收放压紧驱动组件主要由滑座3、两个直线轴承6、两个直线滑块7、直线导轨8、导轨座板9、两个收放气缸10、两个压紧弹簧座14、两个收放复位弹簧21和两个水平弹簧座板24组成。将两个直线轴承6(两件对角)、直线导轨8和两个压紧弹簧座14(两件对角)通过螺钉依次紧固安装在导轨座板9上。将两个直线滑块7装入直线导轨8中成为直线导轨8副，直线滑块7可在直线导轨8上滑动。再将两个滑座3分别通过螺钉紧固安装在两个直线滑块7上，然后将两个收放气缸10通过附件螺母分别安装在两个滑座3 上。两个收放气缸10的活塞杆伸出后可分别抵顶在对侧滑座3上，当活塞杆伸出时，两个滑座3在两个收放气缸10活塞作用下，距离增大，驱动压爪5 实现压爪5打开，准备压紧方向盘。将两个收放复位弹簧21通过螺钉及两个水平弹簧座板24装配在导轨座板9的两侧，两个收放复位弹簧21的外侧通过两个水平弹簧座板24抵顶在导轨座板9上，两个收放复位弹簧21的内侧分别抵顶在滑座3的外侧，当两个收放气缸10的活塞杆缩回时，两个滑座3 分别在两个收放复位弹簧21的弹簧力作用下，距离变小，实现压爪5收回，方向盘可自由取放。
55.将安装在导轨座板9上的两个直线轴承6、两个压紧弹簧座14供4件套分别装在四个导柱4上，将两个压紧复位弹簧22分别套装在两个导柱4上(已套装压紧弹簧座14)。将两个垂直弹簧座板23分别通过螺钉紧固安装在四个导柱4(分两组)的端部件上。再将压爪5的
两个分体分别与两个滑座3通过螺钉紧固安装在一起，压爪5的两个分体分别在两个滑座3的带动下实现收放和升降。
56.当压紧气缸11收缩时，垂直弹簧座板23抵顶导轨座板9及安装在其上的零件向上运动，滑座3带动压爪5升起脱离方向盘；当压紧气缸11伸出时，压紧气缸11活塞推动导轨座板9及安装在其上的零件向下运动，滑座3带动压爪5下降压紧方向盘。其中，紧凑型强力压紧机构还可以包括角度限位机构12、测试线束插座13和占位开关19等零部件，形式、功能、组成等根据产品及装配检测工艺不同有所增减。
57.本实用新型的紧凑型强力压紧机构的工作过程如下：机构动作分为压爪5 水平收放和压爪5垂直压紧两段。导轨座板9(包括安装在其上的零件)在压紧复位弹簧22和压紧气缸11驱动下沿导柱4垂直运动，实现压爪5压紧及松开。压爪5(通过滑座3)在收放复位弹簧21和收放气缸10驱动下沿直线导轨8水平运动，实现压爪5收起和放开。
58.原位状态：收放气缸10关闭收回，收放复位弹簧21伸出驱动滑座3带动压爪5向内运动，压爪5收起；压紧气缸11关闭收回，压紧复位弹簧22 驱动导轨座板9向上运动，带动压爪5升起，此时方向盘可自由取放。
59.压紧状态：收放气缸10通压缩空气，收放气缸10的活塞端抵顶对侧滑座3，两个滑座3相对向两侧运动，收放复位弹簧21被压缩，滑座3带动压爪5打开；压紧气缸11通压缩空气，压紧气缸11推动导轨座板9向下运动，压紧复位弹簧22被压缩，导轨座板9带动滑座3、直线滑块7和直线导轨8 向下运动，滑座3带动压爪5下降，压紧方向盘。
60.总之，本实用新型的紧凑型强力压紧机构，具有如下有益效果：
61.1、结构简单合理；
62.2、由于定位芯轴15采用分体式，压爪5压紧部分尺寸不受定位芯轴15 内径限制，压爪5收回后，只要压紧部分在定位芯轴15外径以内即可，单个压爪5压紧量在径向方向尺寸可增加定位芯轴15壁厚量，有效避开方向盘定位孔倒角部分，压紧更可靠；
63.3、压爪5无须从定位芯轴15内孔端部安装后，可适当增加定位芯轴15 壁厚，压爪5颈部尺寸可加大，压爪5颈部与定位芯轴15间隙只需满足压爪 5收放即可，加大量为原机构压爪5伸出定位芯轴15尺寸；压爪5收放机构从定位芯轴15内部移出后，定位芯轴15及压爪5无须设计安装如何收放压爪5孔槽及工件，因此定位芯轴15及压爪5颈部任意截面面积都有所增加，相应其强度增加，制造难度减低；
64.4、采用单作用、结构尺寸紧凑的螺纹气缸(单作用气缸festo型号为 egz)和膜片气缸(单作用气缸festo型号为ev)驱动，同样空间可选用更大直径气缸，使该机构驱动部分整体尺寸只有传统结构的1/2，压爪5收放及压紧采用两组气缸(该型气缸较同缸径其它气缸轴向尺寸小，结构更紧凑) 分别驱动，更适宜空间狭小和需要大压紧力场合使用；
65.5、因零件加工难度明显减低，所以成本明显减低，且机构强度明显增加，寿命增加，也降低了维护成本，而压紧面积增加，提高了使用可靠性。
66.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形
式所限定。