用于汽车电动尾门的压入旋转机构以及产品质量检测方法与流程

本发明属于汽车电动尾门的生产技术领域，尤其涉及一种用于汽车电动尾门的压入旋转机构以及产品质量检测方法。

背景技术：

传统汽车后备箱的升降依靠气弹簧撑杆支撑，手动开启或关闭。目前，高端车或者很多的高配车型已经开始配备电动尾门，使用气弹簧撑杆的汽车也可以通过购买电动尾门改装成自动升降尾门。

在激光焊接技术，尤其是激光对塑料焊接的技术没有普及的时候，电动尾门在生产过程中，其内部零部件依靠机械结构限位，生产工艺复杂，零件多，可靠性差，同时价格也高，影响电动尾门的普及。如果将激光塑料焊接工艺引入电动尾门的生产，那么电动尾门内部零件与外导管只需过盈配合，即可通过激光焊接，使内部零件的外壁与外导管的内壁熔接在一起，电动尾门整体就能达到很高的强度，有很好的气密性，能承受很大的拉拔力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于汽车电动尾门的压入旋转机构以及产品质量检测方法，其可以解决电动尾门采用现有技术生产时，其内部零部件需依靠机械结构限位，生产工艺复杂，零件多，可靠性差，同时价格也高的问题。

本发明是这样实现的，一种用于汽车电动尾门的压入旋转机构，所述压入旋转机构包括下压模块、压紧旋转模块以及控制器，所述下压模块的动力输出端与所述压紧旋转模块传动连接，进而驱动所述压紧旋转模块做直线往复运动；所述压紧旋转模块包括旋转动力源以及用于与汽车电动尾门的上盖接触的下压触头，所述下压触头与所述旋转动力源的动力输出轴传动连接，所述下压触头旋转时能带动汽车电动尾门旋转；所述控制器能控制所述下压模块驱动所述压紧旋转模块移动所设定的直线距离以及能控制所述旋转动力源的动力输出轴旋转所设定的角度。

进一步的，所述压紧旋转模块还包括下压头，所述下压头与所述旋转动力源的动力输出轴的自由端固定连接，所述下压头的底部具有嵌置槽，所述下压触头嵌置于所述下压头的嵌置槽内；所述下压触头采用柔性材料制作而成，所述下压触头的底部具有孔槽，所述孔槽的形状与汽车电动尾门的上盖的形状相匹配。

进一步的，所述压紧旋转模块还包括下压轴以及用于记录所述下压轴的原点位置的原点传感器，所述旋转动力源为旋转伺服电机，所述旋转动力源的动力输出轴与所述下压轴同轴联接，所述旋转动力源、原点传感器均与所述控制器电连接，所述控制器能接收所述原点传感器的信号，并控制所述旋转动力源旋转所设定的角度。

进一步的，所述压紧旋转模块还包括联轴器、第一无油衬套、压紧法兰、推力球轴承、第二无油衬套以及下压轴底座；所述旋转动力源的动力输出轴与所述下压轴通过所述联轴器同轴联接，所述第一无油衬、压紧法兰、推力球轴承以及第二无油衬套依次套设在所述下压轴的外周缘上，并嵌入所述下压轴底座内。

进一步的，所述下压模块包括下压伺服电机以及下压电动平台，所述下压电动平台包括固定座、滚珠丝杠以及滑块；所述下压伺服电机安装在所述固定座的一端，所述固定座沿其长度方向具有架空的滑轨，所述滑块卡置在所述滑轨上，并可沿所述滑轨的长度方向往复滑动，所述下压伺服电机的动力输出轴与所述滚珠丝杠的螺杆传动连接；所述滚珠丝杠的螺母与所述滑块固定连接；所述滑块与所述压紧旋转模块传动连接。

进一步的，所述滑块上固定有若干个上下间隔分布的挡光片，所述固定座上对应所述挡光片的位置分别设置有若干个光电传感器，当所述滑块上下移动时，所述挡光片能进入与其对应的所述光电传感器中，并阻挡所述光电传感器内部的接收器接收光束；所述若干个光电传感器均与所述控制器电连接，所述控制器能根据其接收到的光电传感器的信号，控制所述下压伺服电机旋转设定的圈数。

进一步的，所述压入旋转机构还包括支撑底座、拖链安装板以及用于束缚电缆的拖链；所述拖链安装板固定安装在所述支撑底座上，所述拖链的一端与所述拖链安装板固定连接，另一端与所述压紧旋转模块固定连接。

本发明为了实现上述发明目的，还提供了一种用于汽车电动尾门的产品质量检测方法，至少包括以下步骤：

将汽车电动尾门的内部零件组装成一个整体的内组件，然后将所述内组件放入一外导管内，使得所述内组件中的固定台阶及阻尼器部分进入所述外导管，并形成导向；

设定一个初始压力以及一个大于初始压力的限定压力；

向所述内组件施加所述初始压力，如果内组件能压到预设的位置，说明内组件与外导管的过盈量小或有间隙，则判定所述汽车电动尾门为不良品；

如果所述初始压力不能使所述内组件压到预设的位置，则逐步增加施加的压力，直至所述内组件能压到预设的位置，并且该施加的压力又小于所述限定压力时，则判定所述汽车电动尾门为合格品；

如果施加的压力大于限定压力，所述内组件仍然压不到预设的位置，说明内组件与外导管的过盈量大或产品有问题，则判定所述汽车电动尾门为不良品。

进一步的，向内组件施加的压力的检测方法包括以下步骤：

采用下压模块作为施加下压压力的动力源，所述下压模块包括下压伺服电机以及下压电动平台，所述下压电动平台包括滚珠丝杠以及滑块；所述下压伺服电机的动力输出轴与所述滚珠丝杠的螺杆传动连接，所述滚珠丝杠的螺母与一滑块固定连接，所述滑块通过带动一个压紧旋转模块向所述内组件施加向下的压力；那么，所述下压触头对内组件施加的压力f的大小满足以下关系：

f＝f推+g

其中：

f推为竖直方向平推力；

t为下压伺服电机输出扭矩；

pb为滚珠丝杠导程；

g为压紧旋转模块以及下压电动平台的滑块的重力之和。

进一步的，向内组件施加的压力的检测方法包括以下步骤：

于所述外导管的底部设置压力传感器，读取所述压力传感器检测到的数值f传，那么，所述下压触头对内组件施加的压力f的大小满足以下关系：

f＝f传-g

其中，g为汽车电动尾门的重量。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

应用本发明的压入旋转机构，能将汽车电动尾门的内组件压入外导管，并能带动整个产品旋转完成激光焊接，经过激光焊接后的产品，其内部零件的外壁能与外导管的内壁熔接在一起，电动尾门整体可达到很高的强度，具有很好的气密性，能承受很大的拉拔力，有效的提高了产品的性能。产品的整个焊接过程无需依靠机械结构限位，生产工艺简单，并且本发明的压入旋转机构结构简单，可靠性高，制造成本较低。此外，本发明的产品质量检测方法通过逐步增加压力的方法来检测产品是否合格，判定方法简单，能高效率地筛选出不合格的产品，有效地保证了产品出厂时的合格率。

附图说明

图1是本发明需要生产的汽车电动尾门的内组件的主视示意图；

图2是本发明需要生产的汽车电动尾门的外导管的剖视示意图；

图3是本发明需要生产的汽车电动尾门的内组件自然放置在外导管内的主视示意图；

图4是本发明需要生产的汽车电动尾门的内组件压入外导管后的主视示意图；

图5是压好的汽车电动尾门进行激光焊接的示意图；

图6是本发明实施例一提供的压入旋转机构的立体结构示意图；

图7是本发明实施例一提供的压入旋转机构的下压模块的纵向剖视示意图；

图8是本发明实施例一提供的压入旋转机构的压紧旋转模块的立体结构示意图；

图9是本发明实施例一提供的压入旋转机构的压紧旋转模块的纵向剖视示意图；

图10是本发明实施例一提供的压入旋转机构的压紧旋转模块的分解结构示意图；

图11是本发明实施例二提供的用于汽车电动尾门的产品质量检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参见图1，为本发明需要生产的汽车电动尾门产品，该汽车电动尾门包括上盖11、电机12、减速机13、阻尼器14、固定台阶15、内导管16、螺杆17以及外导管18。其中，除外导管18以外的七个零件组装一个整体的内组件，本发明实施例提供的技术方案是将内组件压入外导管18内，并施加一度预压力，带动产品旋转完成激光焊接。

外导管18由专门的夹具固定，请参见图2，外导管18的内部结构为空心圆管，中间带台阶181，外导管18内圆有一定的拔模斜度，即端口内径比台阶181处内径大，内组件放入外导管18，自然放置状态如图3所示，固定台阶15和阻尼器14部分已进入外导管18，形成导向，下压产品的上11盖，将内组件压入到位，如图4所示。

请参见图5，为压好的产品进行激光焊接的示意图，激光20运动到焊接位置，产品开始旋转，焊接设备出光焊接，完成一圈的焊接后，激光20往上移动到下一个焊接位置，开始下一圈的焊接，直至焊接完成。

实施例一：

请参见图6，示出了本发明实施例一提供的一种用于汽车电动尾门的压入旋转机构，其包括支撑底座3、下压模块4、压紧旋转模块5、控制器、拖链安装板6以及拖链7。

支撑底座3固定在工作台面上，与工作台面垂直。支撑底座3整体采用焊件结构，为增加其强度和刚度，支撑底座3底部通过螺钉固定在工作台面上，支撑底座四周有多个螺纹孔31，可通过螺钉调整支撑底座3与工作台面的垂直度。

请参见图7，下压模块4包括下压伺服电机41以及下压电动平台，下压电动平台包括固定座42、滚珠丝杠以及滑块43。固定座42固定安装在支撑底座3上，下压伺服电机41安装在固定座42的一端，固定座42沿其长度方向具有架空的滑轨421，滑块43卡置在滑轨421上，并可沿滑轨421的长度方向往复滑动，下压伺服电机41的动力输出轴与滚珠丝杠的螺杆传动连接；滚珠丝杠的螺母44与滑块43固定连接；滑块43与压紧旋转模块5传动连接。

下压伺服电机41工作时，其动力输出端旋转，并通过滚珠丝杠将旋转运动转化为直线运动，所以，滑块43被带动做上下直线运动。由于滑块43与压紧旋转模块5传动连接，进而，控制器能控制下压伺服电机41驱动压紧旋转模块5在竖直方向移动所设定的距离。

具体的，请继续参见图6，本实施例于滑块43上设置有若干个上下间隔分布的挡光片45，固定座42上对应挡光片45的位置分别设置有若干个光电传感器46，当滑块43上下移动时，挡光片45能进入与其对应的光电传感器46中，并阻挡光电传感器46内部的接收器接收光束；若干个光电传感器46均与控制器电连接，控制器根据其接收到的光电传感器46的信号，检测到内组件目前所在的高度位置或已经下压的距离，进而判断内组件是否下压到位。如果没下压到位，控制器能根据距离差，控制下压伺服电机41旋转设定的圈数，进而控制压紧旋转模块5在竖直方向移动(下压)具体距离。

请参见图8至图10，压紧旋转模块5包括滑块安装板51、旋转动力源52、电机安装座53、联轴器54、定位销55、下压轴56、用于记录下压轴56的原点位置的原点传感器57、原点传感器安装板58、第一无油衬套59、压紧法兰510、推力球轴承511、第二无油衬套512、下压轴底座513、下压头514、以及用于与汽车电动尾门的上盖11接触的下压触头515。旋转动力源52的动力输出轴与下压轴56通过联轴器54同轴联接，第一无油衬套59、压紧法兰510、推力球轴承511以及第二无油衬套512依次套设在下压轴56的外周缘上，并嵌入下压轴底座513内。

具体的，滑块安装板51通过螺钉、定位销55安装在下压电动平台的滑块43上，跟随下压电动平台带动整个压紧旋转模块5上下移动。旋转动力源52为旋转伺服电机，旋转动力源52安装在电机安装座53上，产生的旋转运动通过联轴器54、下压轴56、下压触头514等传递到产品上盖11，并带动产品旋转。拖链安装板6安装在滑块安装板51上，用于固定拖链7的一端，联轴器54用于连接旋转动力源52和下压轴56，传递扭矩和吸收安装误差。原点传感器57用于下压轴56找原点，安装在原点传感器安装板58上，原点传感器安装板58固定在滑块安装板51上。

第一无油衬套59、第二无油衬套512用于固定下压轴56的径向位移，保证同轴度，并提供旋转时的润滑。第一无油衬套59安装在压紧法兰510上端，与压紧法兰510同心；压紧法兰510压紧推力球轴承511，可调节推力球轴承511的预紧力。下压轴底座513通过螺钉和定位销55安装在滑块安装板51上，其内部为一个台阶孔，一个推力球轴承511安装在台阶上；下压轴56传递扭矩和承受轴向负载。

下压头514通过定位销55和螺钉固定在下压轴56底端，定位销55定位并传递扭矩；根据不同的产品，可以快速更换下压头514和下压触头515。下压头514的底部具有嵌置槽，下压触头515嵌置于下压头514的嵌置槽内；下压触头515采用柔性材料(如橡胶、pom、聚氨酯材料等)制作而成，下压触头515的底部具有孔槽5151，孔槽5151的形状与汽车电动尾门的上盖11的形状相匹配，可根据产品上盖11的特种制作，以达到大的接触面和同心的效果。于本实施例中，下压触头515采用软硬适中的聚氨酯材料，这样在压入产品的时候，不会把产品上盖11压伤，同时在受到压力时产生变形可以提供更大的摩擦力，带动产品旋转。下压头514为钢制零件，其内嵌的下压触头515在受力膨胀的时候被很好得限制在里面。

上述旋转动力源52、原点传感器57均与控制器电连接，控制器能接收原点传感器57的信号，并控制旋转动力源52旋转所设定的角度。通过在控制器中设定，能控制旋转动力源52的动力输出轴旋转所设定的角度。由于下压触头515与旋转动力源52的动力输出轴传动连接，所以，下压触头515旋转时能带动汽车电动尾门旋转，并且旋转的角度与所设定的角度一致。

上述拖链7用于束缚电缆，以电缆避免电缆影响压紧旋转模块5的运动，拖链安装板6固定安装在支撑底座3上，拖链7的一端与拖链安装板6固定连接，另一端与压紧旋转模块5固定连接。

实施例二：

请参见图3及图11，基于实施例一提供的压入旋转机构，实施例二提供了一种用于汽车电动尾门的产品质量检测方法，至少包括以下步骤：

将汽车电动尾门的内部零件组装成一个整体的内组件，然后将内组件放入一外导管18内，使得内组件中的固定台阶15及阻尼器14部分进入外导管，并形成导向；

设定一个初始压力以及一个大于初始压力的限定压力；

向内组件施加初始压力，如果内组件能压到预设的位置，说明内组件与外导管18的过盈量小或有间隙，则判定汽车电动尾门为不良品；

如果初始压力不能使内组件压到预设的位置，则逐步增加施加的压力，直至内组件能压到预设的位置，并且该施加的压力又小于限定压力时，则判定汽车电动尾门为合格品；

如果施加的压力大于限定压力，内组件仍然压不到预设的位置，说明内组件与外导管18的过盈量大或产品有问题，则判定汽车电动尾门为不良品。

其中，向内组件施加的压力可通过以下方法检测获得：

下压伺服电机41内带编码器，通过控制器(如plc)控制，其结合光电传感器46反馈的信号，可实时监控下压位置。下压电动平台过滚珠丝杠将下压伺服电机41的旋转运动转化为竖直方向的移动，并将下压伺服电机41输出的扭矩转化为竖直方向的平推力f推，下压触头对内组件施加的压力f的大小满足以下关系：

f＝f推+g

其中：

f推为竖直方向平推力；

t为下压伺服电机41输出扭矩；

pb为滚珠丝杠导程；

g为压紧旋转模块5以及下压电动平台的滑块43的重力之和，可以计算得出，也可以实际测出。

下压伺服电机41输出的扭矩可以通过控制器控制在额定扭矩内，当机构遇到的阻力大于f时，下压伺服电机41堵转，并保持现有的压力。

应用实施例一的压入旋转机构，能将汽车电动尾门的内组件压入外导管18，并能带动整个产品旋转完成激光焊接，经过激光20焊接后的产品，其内部零件的外壁能与外导管18的内壁熔接在一起，电动尾门整体能达到很高的强度，具有很好的气密性，能承受很大的拉拔力，有效的提高了产品的性能。产品的整个焊接过程无需依靠机械结构限位，生产工艺简单，并且实施例一的压入旋转机构结构简单，可靠性高，制造成本较低。此外，实施例二的产品质量检测方法通过逐步增加压力的方法来检测产品是否合格，判定方法简单，能高效率地筛选出不合格的产品，有效地保证了产品出厂时的合格率。

实施例三：

实施例三提供了另一种用于汽车电动尾门的产品质量检测方法，实施例三与实施例二的不同之处在于，采用了另一种检测方法来检测向内组件施加的压力，该方法包括以下步骤：

于所述外导管18的底部设置压力传感器，读取所述压力传感器检测到的数值f传，那么，所述下压触头对内组件施加的压力f的大小满足以下关系：

f＝f传-g

其中，g为汽车电动尾门的重量。

通过传感器的数值并结合产品是否下压到位，可判定出产品合格与否。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。