一种滑移力自动测量设备及转向系统中间轴生产流水线的制作方法

本发明涉及机械制造技术领域，具体而言，涉及一种滑移力自动测量设备及转向系统中间轴生产流水线。

背景技术

中间轴(intermediateshaft，英文缩写为i-shaft)是汽车转向系统中的主要部件之一，它机械连接转向管柱和机械转向器、传递转向扭矩、满足装配便利的要求、具备碰撞溃缩保护功能以及优良的噪声、振动与声振粗糙度(noise、vibration、harshness，英文缩写为nvh)性能，是汽车设计者的重点研究对象之一。

在中间轴的生产制作过程中，保证中间轴的轴套和轴的滑移力符合设计要求，是一个关键的生产任务。

现有的中间轴自动测滑移力、贴标、装配的工作流程在分别独立的2个工作站进行，完成这一工作任务，需要操作者往返于2个工作站间，完成2个工作站的上料和取料。常规工作内容为：

第一工作站：人工取中间轴放至夹具上；按启动按钮；设备自动扫码；设备自动测铆点、滑移力；自动叉出轴等待下料。

第二工作站：人工取第一工作站中完成的中间轴放至夹具上；按启动按钮；自动扫码；设备自动检测螺纹、打标记、贴标；自动叉出轴等待下料。

然而，上述的生产设备及其工作流程具有如下局限性：

1、设备较多，人工操作繁复，生产效率低。2、设备较多，人工操作步骤多，人员失误率高，产品质量难以保障，次品率高。3、设备分散，工作人员数量要求高，人工成本增加。4、设备分散，占用车间的安装空间大。

所以，如何改进中间轴滑移力测量设备的结构和操作方式，提高设备的使用效率、降低人力和时间成本、减少设备成本费用和安装空间占有率、提高产品的合格率是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种滑移力自动测量设备及转向系统中间轴生产流水线，以解决现有技术中的中间轴滑移力测量设备存在的设备成本费用高、安装空间大、人力和时间成本高、产品质量难以保障等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种滑移力自动测量设备，包括基座、传送装置、识别装置、测量装置、出料装置和中央控制器；所述传送装置、所述识别装置、所述测量装置和所述出料装置均设置在所述基座上；所述中央控制器分别与所述识别装置、所述测量装置、所述出料装置电连接；物料进入所述传送装置后，先经过所述识别装置被识别记录，再由所述测量装置实施滑移力测量，最后从所述出料装置移出进入下一工序。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述传送装置为转盘；所述识别装置、所述测量装置和所述出料装置分别设置在所述转盘的圆周外。该技术方案的技术效果在于：传送装置还可以选用直线式或者巡回式的输送带或者工作台。由于滑移力自动测量设备自动化程度高，无需多人共同操作，故选用结构紧凑、工件输送行程较近、安装空间较小的转盘式传送装置。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述转盘上周向均匀设置有多个定位推送机构，所述定位推送机构包括底座、推送夹具和角度定位器；所述底座用于盛放工件，所述推送夹具用于夹持工件，所述角度定位器用于调整工件的旋转角度。该技术方案的技术效果在于：定位推送机构用于固定工件，供外围的识别装置、测量装置和出料装置对应作业。其中，底座能够支撑起中间轴的轴套端；推送夹具夹持中间轴的轴杆端，并能够被向后拉动通过连杆打开夹持状态；角度定位器能够旋转中间轴并使中间轴以特定的转动角度固定在底座上，以便于其他装置的作业。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述推送夹具由弹力连杆夹持工件，并由气缸驱动。该技术方案的技术效果在于：由于气缸驱动方式具有高速、平稳、传动布置灵活的特点，利于夹持、推送中间轴实现各个工序的操作。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述识别装置为识别码扫描器。该技术方案的技术效果在于：在完整的工艺流程中，每一个中间轴都需要实现编码的一一对应，以确定中间轴在各个工序中完成了对应的操作并记录最终的去向。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述测量装置包括固定件、移动件和传感器；所述移动件和所述传感器相互连接；所述固定件用于夹持工件的一端，所述移动件用于固定连接工件并相对于所述固定件平移，所述传感器用于测量工件的滑移力。该技术方案的技术效果在于：中间轴大体上包括轴套和轴杆本身，测量滑移力时，需要拉动轴套和轴杆发生相对移动，并利用传感器完成测量。故需要利用固定件和移动件实现两者的相对移动，同时传感器与移动件连接进行测量。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述出料装置包括机械手、第一通道和第二通道；所述第一通道和所述第二通道并排设置；所述机械手用于将工件移动至第一通道或者所述第二通道。该技术方案的技术效果在于：在上述工序中，当测量所得的滑移力不满足要求时，该中间轴被定义为不合格的中间产品，被中央控制器记录并在出料装置中由机械手移动到第一通道，而其余合格产品则被机械手移动到第二通道。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，还包括标签冲印装置；所述标签冲印装置位于所述传送装置的通道，设置于所述测量装置的下游和所述出料装置的上游。该技术方案的技术效果在于：标签冲印装置设置在测量装置之后，能够在产品外表贴上用户所需要的产品标识或其他特征信息，并能够由中央控制器鉴别是否合格。

本发明还提供一种转向系统中间轴生产流水线，包括流水线本体以及上述的滑移力自动测量设备；所述滑移力自动测量设备设置于所述流水线本体的一个节点。

本发明具有如下有益效果：

本发明提供的滑移力自动测量设备及转向系统中间轴生产流水线，将多个相关的作业工位集中到一个设备中，并由中央控制器代替人工控制生产流程，精简了设备，缩小了设备安装空间，降低了设备的运营和维护成本，减少了人力成本和作业时间，提高了产品生产效率和合格率。

本发明的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本发明的具体实践可以了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备的立体图；

图2为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备的主视图；

图3为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备的俯视图；

图4为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备内部构造的立体图；

图5为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中测量装置的第一视角图；

图6为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中测量装置的第二视角图；

图7为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中测量装置的侧视图；

图8为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中机械手相关部件的第一视角图；

图9为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中机械手相关部件的第二视角图；

图10为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中标签冲印装置的立体图；

图11为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中标签冲印装置的俯视图。

图标：1-基座；2-传送装置；3-识别装置；4-测量装置；5-出料装置；6-底座；7-推送夹具；8-角度定位器；9-固定件；10-移动件；11-传感器；12-机械手；13-第一通道；14-第二通道；15-标签冲印装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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。此外，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，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。

现有技术说明：

中间轴(intermediateshaft，英文缩写为i-shaft)是汽车转向系统中的主要部件之一，它机械连接转向管柱和机械转向器、传递转向扭矩、满足装配便利的要求、具备碰撞溃缩保护功能以及优良的噪声、振动与声振粗糙度(noise、vibration、harshness，英文缩写为nvh)性能，是汽车设计者的重点研究对象之一。在中间轴的生产制作过程中，保证中间轴的轴套和轴的滑移力符合设计要求，是一个关键的生产任务。在现有技术中，现有的中间轴自动测滑移力、贴标、装配的工作流程在分别独立的2个工作站进行，完成这一工作任务，需要操作者往返于2个工作站间，完成2个工作站的上料和取料。具有诸多不便：1、设备较多，人工操作繁复，生产效率低。2、设备较多，人工操作步骤多，人员失误率高，产品质量难以保障，次品率高。3、设备分散，工作人员数量要求高，人工成本增加。4、设备分散，占用车间的安装空间大。

本发明技术方案概述：

本实施例提供的滑移力自动测量设备，包括基座1、传送装置2、识别装置3、测量装置4、出料装置5和中央控制器。其中，传送装置2、识别装置3、测量装置4和出料装置5均设置在基座1上，中央控制器分别与识别装置3、测量装置4、出料装置5电连接，物料进入传送装置2后，先经过识别装置3被识别记录，再由测量装置4实施滑移力测量，最后从出料装置5移出进入下一工序。

上述滑移力自动测量设备的技术方案，能够较好地解决现有技术中的中间轴滑移力测量设备存在的设备成本费用高、安装空间大、人力和时间成本高、产品质量难以保障等问题：将多个相关的作业工位集中到一个设备中，并由中央控制器代替人工控制生产流程，精简了设备，缩小了设备安装空间，降低了设备的运营和维护成本，减少了人力成本和作业时间，提高了产品生产效率和合格率。

针对上述现有技术方案存在的技术问题，下面结合具体的实施方式对本发明的技术方案做进一步地解释说明：

本实施例提供了一种滑移力自动测量设备，其中：图1为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备的立体图；图2为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备的主视图；图3为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备的俯视图；图4为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备内部构造的立体图。如图1～4所示，滑移力自动测量设备包括基座1、传送装置2、识别装置3、测量装置4、出料装置5和中央控制器(未标注)。

具体地，传送装置2、识别装置3、测量装置4和出料装置5均设置在基座1上，中央控制器分别与识别装置3、测量装置4、出料装置5电连接，物料进入传送装置2后，先经过识别装置3被识别记录，再由测量装置4实施滑移力测量，最后从出料装置5移出进入下一工序。

如图1、3、4所示，进一步地，传送装置2为转盘。识别装置3、测量装置4和出料装置5分别设置在转盘的圆周外。在该结构的滑移力自动测量设备中，传送装置2还可以选用直线式或者巡回式的输送带或者工作台。由于滑移力自动测量设备自动化程度高，无需多人共同操作，故选用结构紧凑、工件输送行程较近、安装空间较小的转盘式传送装置2。

如图4所示，进一步地，转盘上周向均匀设置有多个定位推送机构，定位推送机构包括底座6、推送夹具7和角度定位器8。其中，底座6用于盛放工件，推送夹具7用于夹持工件，角度定位器8用于调整工件的旋转角度。在该结构的滑移力自动测量设备中，定位推送机构用于固定工件，供外围的识别装置3、测量装置4和出料装置5对应作业。具体地，底座6能够支撑起中间轴的轴套端；推送夹具7夹持中间轴的轴杆端，并能够被向后拉动通过连杆打开夹持状态；角度定位器8能够旋转中间轴并使中间轴以特定的转动角度固定在底座6上，以便于其他装置的作业。

进一步地，推送夹具7由弹力连杆夹持工件，并由气缸驱动。在该结构的滑移力自动测量设备中，由于气缸驱动方式具有高速、平稳、传动布置灵活的特点，利于夹持、推送中间轴实现各个工序的操作。

如图1～4所示，进一步地，识别装置3为识别码扫描器。该结构的滑移力自动测量设备在完整的工艺流程中，每一个中间轴都需要实现编码的一一对应，以确定中间轴在各个工序中完成了对应的操作并记录最终的去向。

图5为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中测量装置4的第一视角图；图6为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中测量装置4的第二视角图；图7为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中测量装置4的侧视图。如图5、6、7所示，进一步地，测量装置4包括固定件9、移动件10和传感器11。其中，移动件10和传感器11相互连接，固定件9用于夹持工件的一端，移动件10用于固定连接工件并相对于固定件9平移，传感器11用于测量工件的滑移力。在该结构的滑移力自动测量设备中，中间轴大体上包括轴套和轴杆本身，测量滑移力时，需要拉动轴套和轴杆发生相对移动，并利用传感器11完成测量。故需要利用固定件9和移动件10实现两者的相对移动，同时传感器11与移动件10连接进行测量。

图8为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中机械手相关部件的第一视角图；图9为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中机械手相关部件的第二视角图。如图8、9所示，进一步地，出料装置5包括机械手12、第一通道13和第二通道14。其中，第一通道13和第二通道14并排设置，机械手12用于将工件移动至第一通道13或者第二通道14。该结构的滑移力自动测量设备在上述工序中，当测量所得的滑移力不满足要求时，该中间轴被定义为不合格的中间产品，被中央控制器记录并在出料装置5中由机械手12移动到第一通道13，而其余合格产品则被机械手12移动到第二通道14。

图10为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中标签冲印装置的立体图；图11为本发明实施例提供的滑移力自动测量设备中标签冲印装置的俯视图。如图3、10、11所示，进一步地，还包括标签冲印装置15。其中，标签冲印装置15位于传送装置2的通道，设置于测量装置4的下游和出料装置5的上游。在该结构的滑移力自动测量设备中，标签冲印装置15设置在测量装置4之后，能够在产品外表贴上用户所需要的产品标识或其他特征信息，并能够由中央控制器鉴别是否合格。

本发明还提供一种转向系统中间轴生产流水线，包括流水线本体以及上述的滑移力自动测量设备；滑移力自动测量设备设置于流水线本体的一个节点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。