球头销铆接装置及铆接方法
【专利摘要】本发明公开了球头销铆接装置，包括：一工作台，一设置于工作台上方，用于承接球头销的活动工作台，一设置于活动工作台上的铆接封口装置，一设置于工作台下方，用于实时检测球头销扭矩值的扭矩监测装置，一调速电机，所述调速电机的输出轴连接联轴结，所述联轴结与扭矩传感器的输出端配合连接；还包括一控制系统，所述控制系统接受扭矩监测装置反馈的信号，并控制动力机构的转动。本发明可以减少因扭矩不满足要求而产生的废品；缩短球头总成的研发周期；消除零部件制造误差对球头销扭矩的影响；提高生产率，节约研发成本；适合于不同扭矩要求的球头产品。
【专利说明】球头销铆接装置及铆接方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及球头销铆接封口领域，具体涉及球头销铆接装置及铆接方法，能够在球头销铆接过程中实时对球头销的扭矩进行控制。
【背景技术】
[0002]汽车悬挂系统是连接车身和车轮的部件，悬挂系统中比较重要的零件是控制臂。而控制臂中球头总成是其核心部件。球销产品是汽车的重要部件和安全件，对汽车整体的性能起到了关键的作用，球头销产品的一项重要技术要求是球销绕纵轴的扭矩值，其大小值应控制在一定的范围内，否则无法满足使用要求。而影响其扭矩值的一项重要因素就是球头销的封装技术。
[0003]而现有的球头销封装技术只是倾向于封口的表面质量和其强度要求，但是封装完成的球头销的扭矩能否满足要求有待后续检测，如果不能满足要求，则需要重新调整封装工艺；如果相配合零件存在加工误差，也将影响到其扭矩的大小。这将会耗费大量的人力和财力，并延长其生产周期和增加其废品率。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供球头销铆接装置及铆接方法，用于对球头销铆接过程中调节扭矩，可以缩短试验周期、节省成本、减少废品率，且其具有结构简单，效率高，操作方便等优点。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案如下:
[0006]球头销铆接装置,包括:
[0007]一工作台，
[0008]一设置于工作台上方，用于承接球头销的活动工作台，
[0009]一设置于活动工作台上的铆接封口装置，所述铆接封口装置包括一铆接头，以及一对铆接头提供一轴向力以及旋转力的动力机构；
[0010]一设置于工作台下方，用于实时检测球头销扭矩值的扭矩监测装置，所述扭矩监测装置包括一扭矩传感器，
[0011]一快速接头，所述快速接头一端连接扭转传感器，快速接头另一端连接一位于活动工作平台上的球头销；
[0012]一调速电机，所述调速电机的输出轴连接联轴结，所述联轴结与扭矩传感器的输出端配合连接；
[0013]还包括一控制系统，所述控制系统接受扭矩监测装置反馈的信号，并控制动力机构的转动。
[0014]在本发明的一个优选实施例中，所述铆接头包括一旋铆滚轮和一设置于旋铆滚轮中间的弹性预压弹性顶杆。
[0015]在本发明的一个优选实施例中，所述动力机构包括一设置装置顶部的旋转电机和一液压缸，所述旋转电机的旋转轴贯穿液压缸壳体后，与液压缸的从动轴连接。
[0016]球头销铆接方法，包括以下步骤:
[0017]I)将球头销放置于活动平台上，快速接头一端连接扭转传感器，快速接头另一端连接球头销；
[0018]2)开启旋转电机和液压缸，铆接头随之旋转和下移进行铆接，当铆接头接触到球头销时，球头销开始下移；
[0019]3)在步骤2)的铆接过程中，开启调速电机，调速电机通过联轴结和快速接头，带动扭矩传感器和球头销旋转，进行扭矩的监测
[0020]4)当扭矩达到设定值时，通过控制系统发送指令对液压伺服系统进行控制，旋铆结束。
[0021]在本发明的一个优选实施例中，步骤2)铆接开始前还包括一预压步骤，在预压步骤中旋铆头不旋转，只是做下移运动，在下移的过程中，扭矩监测装置开始工作，可以实时检测出球头销的旋转扭矩值后，旋铆头复位。
[0022]通过上述技术方案，本发明的有益效果是:
[0023]本发明可以减少因扭矩不满足要求而产生的废品；缩短球头总成的研发周期；消除零部件制造误差对球头销扭矩的影响；提高生产率，节约研发成本；适合于不同扭矩要求的球头产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本发明的结构示意图。
[0026]图2为本发明的铆接头的工作示意图。
[0027]图3为本发明的动力机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0029]参照图1，球头销铆接装置，包括:一工作台10, —设置于工作台10上方,用于承接球头销的活动工作台20，
[0030]一设置于活动工作台20上的铆接封口装置30，铆接封口装置30包括一铆接头300，以及一对铆接头300提供一轴向力以及旋转力的动力机构310 ;其中动力机构310固定安装一与工作台10垂直连接的立板100上，
[0031]一设置于工作台20下方，用于实时检测球头销扭矩值的扭矩监测装置40，扭矩监测装置40包括一扭矩传感器400和一快速接头410，快速接头410 —端连接扭转传感器400，快速接头410另一端连接一位于活动工作平台上的球头销420 ;快速接头首先是不能妨碍球头销的轴向位移，其结构形式是采用类似于花键连接，采用分离式结构，[0032]一调速电机430，调速电机的输出轴431连接联轴结440，联轴结440与扭矩传感器400的输出端配合连接；
[0033]还包括一控制系统50，控制系统50接受扭矩监测装置反馈的信号，并控制动力机构的转动。
[0034]参照图2，其中铆接头300包括一旋铆滚轮301和一设置于旋铆滚轮中间的弹性预压弹性顶杆302，其中弹性预压力顶杆302中的弹性元件采用弹簧，
[0035]旋铆头中心的预压弹性顶杆302首先接触球头销420，起到扶正和预压球头销的作用，当预压弹性顶杆302接触到球头销420后，与球头销420接触的位置接近停止，而顶杆的上端通过弹性元件可以继续伸缩，旋旋铆滚轮301接触到球头销后，对球头销进行旋铆，
[0036]参照图3，动力机构310包括一设置装置顶部的旋转电机311和一液压缸312，旋转电机311的旋转轴313贯穿液压缸312壳体后，与液压缸312的从动轴314连接；旋转电机与液压缸是通过旋转轴和从动轴来实现既旋转又上下移动，其连接处为偏心结构或者花键结构连接，但是液压缸的最大位移量是通过机械结构控制。
[0037]球头销铆接方法，包括以下步骤:
[0038]I)将球头销420放置于活动平台20上，快速接头410 —端连接扭转传感器400，快速接头410另一端连接球头销420 ；
[0039]2)开启旋转电机311和液压缸312，铆接头300随之旋转和下移进行铆接，当铆接头接触到球头销时，球头销开始下移；
[0040]3)在步骤2)的铆接过程中，开启调速电机430，调速电机430通过联轴结440和快速接头，带动扭矩传感器和球头销旋转，进行扭矩的监测
[0041]4)当扭矩达到设定值时，通过控制系统发送指令对液压伺服系统进行控制，旋铆结束。
[0042]其中步骤2)铆接开始前还包括一预压步骤，在预压阶段旋铆头不旋转，只是做下移运动，在下移的过程中，扭矩监测装置开始工作，可以实时检测出球头销的旋转扭矩值，当检测到的扭矩达到预定数值，通过扭转传感器和数据采集系统记录此时旋铆头的下移量，然后旋铆头复位；接着开启旋转电机，使旋铆头在下移过程中做旋转运动，对球头销进行旋铆，旋铆下移量即为预压时的位置。
[0043]此机构也可以不需要采用预压步骤，只是在旋铆的过程中对球头销的扭矩进行实时监控，当扭矩达到预定数值时(不同类型的球头总成对球头销的扭矩要求不同)，通过控制液压伺服系统使旋铆头停止继续下移，在原位置上持续3-6s后复位。
[0044]本发明可以减少因扭矩不满足要求而产生的废品；缩短球头总成的研发周期；消除零部件制造误差对球头销扭矩的影响；提高生产率，节约研发成本；适合于不同扭矩要求的球头产品。
[0045]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.球头销铆接装置，其特征在于，包括: 一工作台， 一设置于工作台上方，用于承接球头销的活动工作台， 一设置于活动工作台上的铆接封口装置，所述铆接封口装置包括一铆接头，以及一对铆接头提供一轴向力以及旋转力的动力机构； 一设置于工作台下方，用于实时检测球头销扭矩值的扭矩监测装置，所述扭矩监测装置包括一扭矩传感器， 一快速接头，所述快速接头一端连接扭转传感器，快速接头另一端连接一位于活动工作平台上的球头销； 一调速电机，所述调速电机的输出轴连接联轴结，所述联轴结与扭矩传感器的输出端配合连接； 还包括一控制系统，所述控制系统接受扭矩监测装置反馈的信号，并控制动力机构的转动。
2.根据权利要求1所述的球头销铆接装置，其特征在于:所述铆接头包括一旋铆滚轮和一设置于旋铆滚轮中间的弹性预压弹性顶杆。
3.根据权利要求1所述的球头销铆接装置，其特征在于:所述动力机构包括一设置装置顶部的旋转电机和一液压缸，所述旋转电机的旋转轴贯穿液压缸壳体后，与液压缸的从动轴连接。
4.球头销铆接方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)将球头销放置于活动平台上，快速接头一端连接扭转传感器，快速接头另一端连接球头销； 2)开启旋转电机和液压缸，铆接头随之旋转和下移进行铆接，当铆接头接触到球头销时，球头销开始下移； 3)在步骤2)的铆接过程中，开启调速电机，调速电机通过联轴结和快速接头，带动扭矩传感器和球头销旋转，进行扭矩的监测 4)当扭矩达到设定值时，通过控制系统发送指令对液压伺服系统进行控制，旋铆结束。
5.根据权利要求1所述的球头销铆接方法，其特征在于:步骤2)铆接开始前还包括一预压步骤，在预压步骤中旋铆头不旋转，只是做下移运动，在下移的过程中，扭矩监测装置开始工作，可以实时检测出球头销的旋转扭矩值后，旋铆头复位。
【文档编号】B21D39/00GK103706721SQ201310699824
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】刘晓航, 李学磊, 田浩彬, 苑文婧 申请人:上海第二工业大学