一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置的制作方法

1.本发明涉及自动化生产线领域，特别涉及一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置。该设备的结构为：装入搬运机械手把待测偏心悬架弹簧放置于测力机上，伺服电机驱动定位模块、测力压缩驱动模块与测力压缩执行模块，对弹簧进行压缩测量，安装于测力压缩执行模块中的六轴力传感器和定位模块中的荷重传感器产生相应的电信号，信号通过控制器转换成相应的弹簧六轴力和载荷，把测量值存储于pc机上，并判断该弹簧是否为合格品，取出机械手根据判断结果信号抓取弹簧并进行类别区分，实现弹簧六轴力与载荷的同时测量，提高生产速度与效率。


背景技术：

2.汽车悬架弹簧是轿车底盘减震系统中的重要功能性零件，其主要作用是吸收振动，改善乘坐的舒适性。麦弗逊悬架是当前应用最广泛的一种汽车独立悬挂系统，其减振器弹簧主要为偏心弹簧，偏心弹簧的设计原理是利用弹簧力的矢量跟减振器轴向不重合，从而消除作用在减振器上顶点的侧向力，进而增加减振器的寿命。然而，对于同种型号的多个弹簧而言，虽然其设计尺寸、所采用的材料和制造工艺都相同，但各个弹簧在制造过程中，由于内外部原因，会存在一定的差异，必然导致各弹簧的六轴力和载荷有所不同。对于偏心悬架弹簧而言，一方面，六轴力不良必然会影响到减振器的寿命；另一方面，安装时其为成对使用的，两侧悬架弹簧的载荷不同容易造成车身的倾斜，进而影响用户的驾乘体验。所以，偏心悬架弹簧出厂前都要进行六轴力和载荷的全检。目前国内涉及到偏心悬架弹簧的这两项检测分别属于两道工序，且是人工检测为主，人工操作工作量大，效率低下，且易出错，难以实现高品质，高效率。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置，可以同时自动测量偏心悬架弹簧六轴力及载荷，以解决现有技术的不足。
4.为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置，其设备包括：装入机械手、测力装置、取出机械手、控制模块。
5.装入机械手，位于装置入口处，机械手上至少安装一组夹具，并可以单独开关控制，用于装入悬架弹簧；测力装置，所述测力装置为竖直式测力装置，至少包括a、b两组中的一组测力机构。每组测力机构至少包括a
‑
1和a
‑
2两组中的一组测力单元；两组测力机构并列设置，两组测力单元对称设置。每组测力单元包括1套测力压缩驱动模块，1套测力压缩执行模块，1套定位模块。所有测力单元安装于1个机台上；每组测力装置交替工作，以满足高速生产节拍需求。取出机械手，位于装置出口处，机械手上至少安装一组夹具，并可以单独开关控制，用于取出悬架弹簧；控制模块，所述控制模块包括机械手控制箱，电气控制柜。
6.优选的，所述压缩驱动模块，包括1套驱动伺服减速机，所述伺服减速机安装于所述机台上部，通过滚珠丝杠与直线导向模块驱动测力压缩执行模块，每组测力单元有2组直线导向模块，包括导柱与导套。
7.优选的，测力压缩执行模块由滑动基座、压缩轴、六轴力传感器、压头组成，每组测力压缩执行模块上连接有拖链。
8.优选的，定位模块由下定位头，荷重传感器，联轴器、定位伺服减速机组成，定位模块固定于所述机台下方，机台两侧设置有可移动安全挡板。
9.优选的，定位模块由下定位头，荷重传感器，联轴器、定位伺服减速机组成，定位模块固定于所述机台下方，机台两侧设置有可移动安全挡板。
10.综上所述，本发明具有以下有益效果：通过竖直式放置方式，通过伺服减速电机精准的位移压缩量，巧妙地利用分别设置于压缩执行模块中的六轴力传感器与设置于定位模块中的荷重传感器，在测量的过程中可以同时测得偏心悬架弹簧的六轴力与载荷，能够实现弹簧的快速准确自动测量，避免了人工测量的劳动力繁重与人为误差，解决了悬架弹簧加工生产过程中六轴力和载荷测量自动化程度低的问题，同时提高了品质的可靠性。
11.图1是本发明的一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置的布置图。
12.图2是本发明的一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置的主视图。
13.图3是测力压缩执行模块、定位模块剖视图。
14.图4是机械手夹具示意图。
具体实施方式
15.下文将参照附图对本发明进行详细描述。
16.图1是本发明的一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置的布置图。图2是本发明的一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置的主视图。图3是测力压缩执行模块和定位模块剖视图。
17.参照图1 至图4，根据本发明具体实施方式的一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置1 包括：装入机械手10、测力装置20、取出机械手30、控制模块40、偏心悬架弹簧50。
18.在根据本发明的具体实施方式的一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置1中，所述装入机械手10和取出机械手30分别位于测力装置20的入、出口处，机所述械手上至少安装一组夹具101，宽窄可调整并可以单独开关控制，用于夹取偏心悬架弹簧50。
19.如图2所示，所述测力装置20为竖直式测力装置，分为a/b两组测力机构，所述a/b两组测力机构并列设置。
20.所述a组测力机构，包括2组测力单元a
‑
1和a
‑
2,所述测力单元a
‑
1和a
‑
2对称设置。所述测力单元a
‑
1包括测力压缩驱动模块21，测力压缩执行模块22,组定位模块23,并安装于机台24上。
21.所述测力压缩驱动模块21，安装于机台24上平面242上，由伺服减速电机211、滚珠丝杠212、直线导向模块213与拖链214组成，所述伺服减速电机211驱动滚珠丝杠212，带动驱动测力压缩执行模块22上下运动，所述直线导向模块213包括平行的2组导柱与导套，确
保测力压缩执行模块22上下运动时的直线度。所述拖链208位于测力压缩驱动模块21侧面，对安装于测力压缩执行模块22上的各种传感器线束进行保护。
22.所述测力压缩执行模块22，由驱动压缩基座221、压缩轴222、六轴力传感器223压缩头224组成。所述压缩基座221上安装有压缩轴222，所述压缩轴222的下端安装有压缩头224，六轴力传感器223安装于所述压缩轴222与所述压缩头224之间，用于测量弹簧的六轴力。
23.所述组定位模块23，安装于机台24下平面241上，当弹簧50放置于下定位头231处时，伺服减速电机235通过联轴器234驱动定位轴233带动所述下定位头231转动，把弹簧50旋转定位于设定位置，所述下定位头231下安装有荷重传感器232，用于测量弹簧的载荷。机台24下平面241两侧设置有可移动安全挡板243，当弹簧压缩测量时，防止因为弹簧放置不当而造成的弹出，避免人员与设备的损伤。
24.所述控制模块40，包括机械手控制箱，电气控制柜与控制电脑401,用于控制机械手与测力装置，并存储测量数据。
25.本发明的一种偏心悬架弹簧自动六轴力及载荷测量装置的工作过程是：开机后，控制电脑401上设置好相型号弹簧相关参数，装入机械手10夹取2个弹簧50，将其下端放置于定位模块22下定位头231处，压缩驱动模块21驱动压缩执行模块22从初始位置h0向下运动，当压缩头224进入弹簧50上端定位高度h1时，压缩驱动模块21停止，装入机械手10撤离，安全挡板243关闭，伺服减速电机235驱动定位头231旋转，将弹簧50旋转定位于设定位置；定位完成后，压缩执行模块22继续向下压缩弹簧至设定高度h2并停止，六轴力传感器223和荷重传感器232分别测量出该弹簧的六轴力与载荷，储于控制电脑401中，同时与设定的理论值进行比较，并判断该弹簧是否为良品。当测量结束后，压缩执行模块22返回定位高度h1并停止，安全挡板243打开，取出机械手30移动到测力装置20处，并夹紧已完成测量弹簧50，压缩执行模块22返回初始高度h0并停止，取出机械手30取出弹簧并分类放置。
26.上述实施例是为了使本技术领域中的普通技术人员更好的理解本发明，而并非用以限定本发明。任何本技术领域中的普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，对本发明做出的非实质性的改进和调整，仍应属于本发明的保护范围。