专利名称：防尘罩不锈钢圈压装系统及不锈钢圈压装方法
技术领域：
本发明涉及汽车配件生产领域，具体涉及防尘罩不锈钢圈的压装系统。
背景技术：
汽车的控制系统中有很多活动关节，这些活动关节的灵活性和可靠性，对汽车的 控制的灵活性和可靠性，起着较为直接的影响。为了保障这些活动关节长期具有较高的灵 活性和可靠性，往往会在这些活动关节上加装防尘罩。防尘罩可以有效的避免外界的灰尘、 车辆在行驶过程中泥浆水等杂物进入活动关节，还可以避免这些活动关节中的润滑油挥 发。由于这些防尘罩的性能会影响到活动关节的性能，又会随着活动关节的活动而发生活 动，所以汽车生产中对防尘罩性能的要求较高。这些活动关节中，较为关键的是转向系统中的球头关节。球头关节上的防尘罩也 是比较关键的部件，由于球头关节动作较为频繁，且动作幅度往往较大，所以对球头关节防 尘罩的质量要求较高。球头关节防尘罩质量的关键部件是使球头关节防尘罩和球销紧密结合的防尘罩 不锈钢圈。防尘罩不锈钢圈经常采用防尘罩L型的不锈钢圈。防尘罩L型的不锈钢圈呈“L”型，不锈钢圈上方设有一钢圈翻边。有的不锈钢圈 内部还附有一起到密封作用的密封环。密封圈上方设有一密封圈翻边，密封圈翻边附在钢 圈翻边上方。对于安装防尘罩L型的不锈钢圈有非常特殊的技术要求a，在压装过程中接 头总成中的球座不能受力否则会影响零件总成的力矩和间隙；b，L型的不锈钢圈端面到球 关节中心的距离精度要求较高。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种防尘罩不锈钢圈压装系统，该压装系统能够监测防 尘罩L型的不锈钢圈压紧过程，并且能够根据监测结果进行实时调整。本发明的目的还在于提供一种不锈钢圈压装方法。本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现防尘罩不锈钢圈压装系统，包括用于放置工件的工作台、用于进行压紧动作的压 装系统；所述压装系统包括动作执行系统、为动作执行系统提供动力的动力系统，以及控制 动作执行系统动作的动作控制系统，其特征在于，所述动作执行系统还包括一用于校正球 销的球销校正动作机构，所述球销校正动作机构包括一可以开启和闭合校正夹具，所述校 正夹具上设有用于容纳球销肩部，且与球销肩部搭配的夹口。上述设计中设有一球销校正动作机构。在放入工件之前校正夹具处于打开状态。 在放入工件后进行压装防尘罩L型的不锈钢圈之前，校正夹具闭合，事先设置在校正夹具 上的夹口夹住球销肩部。因为闭合后夹口的位置事先已经设定，在校正夹具闭合的过程中， 会将球销调整到事先设定的位置，以实现对球销的校正。本发明事先将球销校正，为以后工 序的进行奠定了良好的基础。
还包括一监测系统，所述监测系统包括传感器系统，所述传感器系统连接所述微 型处理器系统；所述传感器系统连接所述动作执行系统，用于监测所述动作执行系统执行 动作的过程和结果；所述微型处理器系统连接所述动作控制系统，根据所述传感器系统监 测到信息对所述动作控制系统进行控制，进而实现对所述动作执行系统所执行的动作进行调整。上述设计中，通过所述传感器系统对所述动作执行系统的动作进行监控，并将所 获得的信息传送给微型处理器系统，微型处理器系统根据所获得的动作执行系统的信息， 控制所述动作控制系统，进而实现对所述动作执行系统的控制。因为在防尘罩L型的不锈 钢圈压紧过程中受到所述监测系统的监测，并且根据监测结果在微型处理器系统的控制下 进行调整，所以本发明所生产的产品的可靠性更高。所述动作执行系统还包括一球销提起动作机构，所述球销提起动作机构包括一限 制球销转动的球销防转轴；还包括拧紧旋转轴，所述拧紧旋转轴下方设有与球销上方的外 螺纹搭配的内螺纹；所述拧紧旋转轴连接一为所述拧紧 旋转轴提供动力的电机，该电机可 以采用永磁电机；所述球销防转轴和所述拧紧旋转轴分别连接升降机构。上述设计中，通过球销防转轴限制球销转动，通过拧紧旋转轴的旋转使拧紧旋转 轴下方的内螺纹和球销上方的外螺纹咬合，以便于将球销提起。本发明中压装防尘罩L型 的不锈钢圈的动作并不是在工作台上进行，而是将球销提起后进行，这样可以使压装L型 的不锈钢圈的压力受力于球销螺纹端，从而保证接头总成里面的球座不受力，保证零件总 成的质量。所述动作执行系统还包括一防尘罩不锈钢圈压紧动作机构，所述防尘罩不锈钢圈 压紧动作机构包括一执行压紧动作的压装模具，所述压装模具连接一升降机构。通过所述 压装磨模具将防尘罩L型的不锈钢圈压紧在被提起的球销上。所述传感器系统包括一位移传感器，所述位移传感器连接所述球销提起动作机 构。用于检测球销提起动作机构中部件的位移。所述传感器系统还包括一压力传感器，所述压力传感器连接所述拧紧旋转轴，用 于检测压紧动作过程中产生的压力。不锈钢圈压装方法第一步、旋转工作台，使工作台摆动到位，进行工件检测，检测内容包括工件型号、 是否有防尘圈、球销是否倾斜过大，通过球销校正动作机构的校正夹具使球销被找正；第二步、球销提起动作机构动作，下降使球销上方的外螺纹导入拧紧旋转轴，导入 时校正夹具始终夹紧，保证球销处于垂直状态；第三步、校正夹具打开后，球销提起动作机构动作，再下降，球销将球销防转轴和 拧紧旋转轴顶起，拧紧旋转轴上浮间隙“X”由传感器系统的位移传感器测量和记录；第四步、然后，永磁电机旋转，计数传感器开始计数“ η 1”，拧紧旋转轴开始转动，传 感器系统的位移传感器监控拧紧旋转轴下降至“X”消除，此时计数传感器计数“η2”；第五步、“η2”可根据实际情况设定，也就是“X”消除后继续拧紧的螺纹圈数，此时 球销会被提起2 3mm，激光接收器确认提起，永磁电机停转；第六步、球销提起后，防尘罩不锈钢圈压紧动作机构动作，将防尘罩L型的不锈钢 圈压入球销，防尘罩L型的不锈钢圈的压装位置由压装模具与球销肩部限位控制，压力传感器检测防尘罩L型的不锈钢圈的压装力，结合位移传感器来判断压装曲线是否合格；第七步、压装完成后，永磁电机反转，保证拧出圈数大于总共拧入圈数，并且激光 接收器确认球销落下后，设备复位。本发明能够监测防尘罩L型的不锈钢圈压紧过程，并且能够根据监测结果进行实 时调整，本发明自动化程度高，人为参与环节少，可有效节省人力资源，并且采用本发明生
产的产品可靠性高。
图1为本发明的一种结构示意图；图2为本发明的电路结构示意图。
具体实施例方式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。参照图1和图2，防尘罩不锈钢圈压装系统，包括工作台2、压装系统1、监测系统 3。工作台2用于放置工件，压装系统1用于进行压紧动作。监测系统3用于检测压紧过程。工作台2上设有用于限定球头关节位置的限位装置，限位装置包括一用于放置球 头关节的球座的球座限位槽，工作台2上还设有一用于检测球座在球座限位槽中的位置的 位置检测系统，位置检测系统包括一用于产生并发射激光信号的激光发射器、用于接收激 光发射器发射的激光信号的激光接收器，球座限位槽位于激光发射器与激光接收器的连线 上。激光接收器连接微型处理器系统32。球座限位槽上设有激光通道5，激光发射器上的 激光发射口位于激光通道5的轴线上。当球座落入球座限位槽中时，球座下部会将激光通 道5阻断，这样激光接收器就接收不到激光信号；当球座被抬起后，激光通道5自然畅通开 来，激光接收器就会接收到激光信号。通过激光接收器接收激光信号的情况可以检测球座 在球座限位槽中的位置。压装系统1包括动作执行系统、为动作执行系统提供动力的动力系统，以及控制 动作执行系统动作的动作控制系统11。动作控制系统11连接微型处理器系统32。监测系 统3包括传感器系统31，传感器系统31连接微型处理器系统32。传感器系统31还连接动 作执行系统。防尘罩不锈钢圈压装系统，通过传感器系统31对动作执行系统的动作进行监 控，并将所获得的信息传送给微型处理器系统32，微型处理器系统32根据所获得的动作执 行系统的信息，控制动作控制系统11，进而实现对动作执行系统的控制。动作执行系统包括一球销校正动作机构，球销校正动作机构用于校正球销4，球销 校正动作机构包括一可以开启和闭合校正夹具12。校正夹具12可以采用气动夹具，校正夹 具12上设有用于容纳球销肩部，且与球销肩部搭配的夹口。在放入工件之前校正夹具12 处于打开状态。在放入工件后进行压装防尘罩L型的不锈钢圈之前，校正夹具12闭合，事 先设置在校正夹具12上的夹口夹住球销肩部。因为闭合后夹口的位置事先已经设定，在校 正夹具12闭合的过程中，会将球销4调整到事先设定的位置，以实现对球销4的校正。动作执行系统还包括一球销提起动作机构130。球销提起动作机构130包括一限 制球销4转动的球销防转轴131，还包括拧紧旋转轴132。拧紧旋转轴132下方设有与球销4上方的外螺纹搭配的内螺纹。拧紧旋转轴132连接一为拧紧旋转轴132提供动力的永磁电机。球销防转轴131和拧紧旋转轴132分别连接升降机构。通过球销防转轴131可以限 制球销4转动，通过拧紧旋转轴132的旋转可以使拧紧旋转轴132下方的内螺纹和球销4 上方的外螺纹咬合，以便于将球销4提起。防尘罩不锈钢圈压装系统压装防尘罩钢圈的动 作并不是在工作台2上进行，而是将球销4提起后进行，有利于保证产品质量。动作执行系统还包括一防尘罩不锈钢圈压紧动作机构，防尘罩不锈钢圈压紧动作 机构包括一执行压紧动作的压装模具，压装模具连接一升降机构。通过压装模具将防尘罩 L型的不锈钢圈压紧在被提起的球销4上。传感器系统31包括一位移传感器，位移传感器连接球销提起动作机构130，用于 检测球销提起动作机构130中部件的位移。传感器系统31还包括一旋转计数传感器，旋转 计数传感器连接拧紧旋转轴132。用于检测拧紧旋转轴132旋转的圈数。传感器系统31 还包括一压力传感器，压力传感器连接拧紧旋转轴132，用于检测压紧动作过程中产生的压 力。不锈钢圈压装方法第一步、旋转工作台2，使工作台2摆动到位，进行工件检测(检测内容包括工件型 号、是否有防尘圈、球销是否倾斜过大)，通过球销校正动作机构的校正夹具12使球销被找 正。第二步、球销提起动作机构130动作，下降一级，使球销4上方的外螺纹导入拧紧 旋转轴132，导入时校正夹具12始终夹紧，保证球销处于垂直状态。第三步、校正夹具12打开后，球销提起动作机构130动作，再下降一级(约IOmm)， 球销将球销防转轴131和拧紧旋转轴132顶起，拧紧旋转轴132上浮间隙“X”由传感器系 统31的位移传感器测量和记录。第四步、然后，永磁电机旋转，计数传感器开始计数“nl，，拧紧旋转轴开始转动，传 感器系统31的位移传感器监控拧紧旋转轴下降至“X”消除(即上浮前位置)，此时计数传 感器计数“n2”。第五步、“n2”可根据实际情况设定，也就是“X”消除后继续拧紧的螺纹圈数(比 如2圈)，此时球销会被提起2 3mm，激光接收器确认提起，永磁电机停转。防尘罩不锈钢 圈压装系统还包括一球销提起异常报警系统33，球销提起异常报警系统33连接微型处理 器系统。如果再> n2圈后仍未提起，防尘罩不锈钢圈压装系统会通过球销提起异常报警系 统33对外报警。第六步、球销提起后，防尘罩不锈钢圈压紧动作机构动作，将防尘罩L型的不锈钢 圈压入球销，防尘罩L型的不锈钢圈的压装位置由压装模具与球销肩部限位控制，压力传 感器检测防尘罩L型的不锈钢圈的压装力，结合位移传感器来判断压装曲线是否合格。第七步、压装完成后，永磁电机反转“nl+n2+3”圈(保证拧出圈数大于总共拧入圈 数)，并且激光接收器确认球销落下后，设备才可复位。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。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
防尘罩不锈钢圈压装系统，包括用于放置工件的工作台、用于进行压紧动作的压装系统；所述压装系统包括动作执行系统、为动作执行系统提供动力的动力系统，以及控制动作执行系统动作的动作控制系统，其特征在于，所述动作执行系统还包括一用于校正球销的球销校正动作机构，所述球销校正动作机构包括一可以开启和闭合校正夹具，所述校正夹具上设有用于容纳球销肩部，且与球销肩部搭配的夹口。
2.根据权利要求1所述的防尘罩不锈钢圈压装系统，其特征在于还包括一监测系统， 所述监测系统包括传感器系统，所述传感器系统连接所述微型处理器系统；所述传感器系 统连接所述动作执行系统，用于监测所述动作执行系统执行动作的过程和结果；所述微型 处理器系统连接所述动作控制系统，根据所述传感器系统监测到信息对所述动作控制系统 进行控制，进而实现对所述动作执行系统所执行的动作进行调整。
3.根据权利要求2所述的防尘罩不锈钢圈压装系统，其特征在于所述动作执行系统 还包括一球销提起动作机构，所述球销提起动作机构包括一限制球销转动的球销防转轴；还包括拧紧旋转轴，所述拧紧旋转轴下方设有与球销上方的外螺纹搭配的内螺纹；所述拧紧旋转轴连接一为所述拧紧旋转轴提供动力的永磁电机；所述球销防转轴和所述拧紧旋转轴分别连接一升降机构。
4.根据权利要求3所述的防尘罩不锈钢圈压装系统，其特征在于所述动作执行系统 还包括一防尘罩不锈钢圈压紧动作机构，所述防尘罩不锈钢圈压紧动作机构包括一执行压 紧动作的压装模具。
5.根据权利要求4所述的防尘罩不锈钢圈压装系统，其特征在于所述传感器系统包 括一位移传感器，所述位移传感器连接所述球销提起动作机构。
6.根据权利要求5所述的防尘罩不锈钢圈压装系统，其特征在于所述传感器系统还 包括一旋转计数传感器，所述旋转计数传感器连接所述拧紧旋转轴。
7.根据权利要求5所述的防尘罩不锈钢圈压装系统，其特征在于所述传感器系统还 包括一压力传感器，所述压力传感器连接所述拧紧旋转轴，用于检测压紧动作过程中产生 的压力。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的防尘罩不锈钢圈压装系统，其特征在于所 述工作台上设有用于限定球头关节位置的限位装置，所述限位装置包括一用于放置球座的 球座限位槽。
9.根据权利要求8所述的防尘罩不锈钢圈压装系统，其特征在于所述工作台上还设 有一用于检测球座在球座限位槽中的位置的位置检测系统；所述位置检测系统包括一用于产生并发射激光信号的激光发射器、用于接收所述激光 发射器发射的激光信号的激光接收器；所述球座限位槽位于所述激光发射器与所述激光接收器的连线上，所述激光接收器连 接所述微型处理器系统；所述球座限位槽上设有激光通道，所述激光发射器上的激光发射 口位于所述激光通道的中轴线上。
10.不锈钢圈压装方法，其特征在于，包括如下步骤第一步、旋转工作台，使工作台摆动到位，进行工件检测，检测内容包括工件型号、是否 有防尘圈、球销是否倾斜过大，通过球销校正动作机构的校正夹具使球销被找正；第二步、球销提起动作机构动作，下降使球销上方的外螺纹导入拧紧旋转轴，导入时校正夹具始终夹紧，保证球销处于垂直状态；第三步、校正夹具打开后，球销提起动作机构动作，再下降，球销将球销防转轴和拧紧 旋转轴顶起，拧紧旋转轴上浮间隙“X”由传感器系统的位移传感器测量和记录；第四步、然后，永磁电机旋转，计数传感器开始计数“nl”，拧紧旋转轴开始转动，传感器 系统的位移传感器监控拧紧旋转轴下降至“X”消除，此时计数传感器计数“ri2” ；第五步、“ri2”可根据实际情况设定，也就是“X”消除后继续拧紧的螺纹圈数，此时球销 会被提起2 3mm，激光接收器确认提起，永磁电机停转；第六步、球销提起后，防尘罩不锈钢圈压紧动作机构动作，将防尘罩L型的不锈钢圈压 入球销，防尘罩L型的不锈钢圈的压装位置由压装模具与球销肩部限位控制，压力传感器 检测防尘罩L型的不锈钢圈的压装力，结合位移传感器来判断压装曲线是否合格；第七步、压装完成后，永磁电机反转，保证拧出圈数大于总共拧入圈数，并且激光接收 器确认球销落下后，设备复位。
全文摘要
防尘罩不锈钢圈压装系统及不锈钢圈压装方法，涉及汽车配件生产领域。防尘罩不锈钢圈压装系统包括工作台、用于压装系统。压装系统包括动作执行系统、动力系统，以及动作控制系统。动作控制系统连接一微型处理器系统，它还包括一监测系统，监测系统包括传感器系统，传感器系统连接微型处理器系统，传感器系统还连接动作执行系统。动作执行系统包括一球销校正动作机构，球销校正动作机构包括一可以开启和闭合校正夹具，校正夹具上设有用于容纳球销肩部，且与球销肩部搭配的夹口。本发明能够监测防尘罩L型的不锈钢圈压紧过程，并且能够根据监测结果进行实时调整，自动化程度高，生产的产品可靠性高。
文档编号B23P19/02GK101829894SQ20091024762
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月30日 优先权日2009年12月30日
发明者乐晔, 石红星 申请人:上海采埃孚伦福德底盘技术有限公司