专利名称：汽车转向管柱体的轴承压铆机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压铆机，尤其涉及一种汽车转向管柱体的轴承压铆机。
背景技术：
汽车转向管柱总成是汽车 转向系统中最重要的部件之一，而汽车转向管柱体与轴承装配(配合)的精度直接影响汽车转向管柱总成的可靠性。管柱体与轴承装配时要求
1.轴承的压装速度为10mm/min，压入力为4000N—8000N，铆点力在10000N-12000N之间；
2.防错汽车行业要求是零缺陷，当尺寸不合格的轴承出现时装配设备的防错功能就显得非常重要。用于装配汽车转向管柱体的轴承专机不能保证所有产品合格(有的质量问题是零件加工时出现的)，但必须保证识别出不合格的产品并将之隔离，防止有缺陷产品或和轴承漏装的产品进入主机厂。现有技术中，用于汽车管柱体与轴承装配(压铆)的机械设备主要采用的是立式四柱液压机进行压装和铆点，通常分两道工序完成，所有动作都是靠手工完成。存在的不足是不能防错(轴承是否漏装主要靠操作者保证)；轴承的压装速度和压入力均未得到很好的控制，导致转向管柱总成的可靠性无法保障；工人的劳动强度大、效率低；无安全保护功能，存在很大的安全隐患。
发明内容本实用新型的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种汽车转向管柱体的轴承压铆机。实现本实用新型的技术方案是一种汽车转向管柱体的轴承压铆机，主要由工作台、动力机构、随动机构、送料机构、以及包含有人机界面装置和光幕开关的电控制机构组成，所述动力机构包括铆点油缸安装座(5)、压装油缸安装座(6)、铆点油缸(7)、铆点油缸调节螺母(3)、铆点传感器(9)、铆点浮动接头(11)、铆头(13)、铆头导向块(15)、压装油缸(8)、压装油缸调节螺母(4)、压装传感器(10)、压装浮动接头(12)、压头(14)、压头导向块(16)，其中所述铆点油缸安装座
(5)和压装油缸安装座(6)平行间隔安装在工作台(I)上；所述铆点油缸(7)设置在铆点油缸安装座(5)的内部，所述铆点油缸(7)活塞杆的一端螺纹连接有铆点油缸调节螺母(3)，活塞杆的另一端依次固定连接有与所述电控制机构电连接的铆点传感器(9)、铆点浮动接头(11)和铆头(13)，所述工作台(I)上安装有与铆头(13)位置对应的铆头导向块(15)，使得铆头(13)在铆头导向块(15)内作直线运动；所述压装油缸(8)设置在压装油缸安装座
(6)的内部，所述压装油缸(8)活塞杆的一端螺纹连接有压装油缸调节螺母(4)，活塞杆的另一端依次固定连接有与所述电控制机构电连接的压装传感器(10)、压装浮动接头(12)和压头(14)，所述工作台(I)上安装有与压头(14)位置对应的导向块(16)，使得压头(14)在压头导向块(16)内作直线运动；所述铆点油缸(7)和压装油缸(8)采用硬油管与带精密电磁调速阀的外置液压站相连；[0007]所述随动机构包括左直线导轨(24)、右直线导轨(25)、前限位块(31)、后限位块
(30)、管柱滑动座(21)、左固定座(22)、右固定座(23)、管柱夹紧气缸(20)、滑动气缸安装座(28)、滑动气缸(29)，其中所述左直线导轨(24)和右直线导轨(25)分别通过螺钉平行间隔的安装在工作台(I)上，所述左直线导轨(24)和右直线导轨(25)前端的工作台(I)上安装有前限位块(31)，用于确定管柱体铆点的位置，所述左直线导轨(24)和右直线导轨
(25)后端的工作台(I)上安装有后限位块(30)，用于确定管柱体与轴承压装的位置；所述管柱滑动座(21)安装在左直线导轨(24)和右直线导轨(25)上，管柱滑动座(21)的内部左右两边对称设有用于固定管柱体的左固定座(22 )和右固定座(23 )，所述左固定座(22 )和右固定座(23)的轴线上方的位置安装有管柱夹紧气缸(20);所述滑动气缸(29)通过滑动气缸安装座(28)安装在后限位块(30) —侧的工作台(I)上，并与管柱滑动座(21)螺纹连接； 所述送料机构包括轴承送料支座(18)、轴承送料气缸(19)、轴承送料仓(17)，其中所述轴承送料支座(18)安装在压头(14)与滑动气缸(29)之间的工作台(I)上；所述轴承送料仓(17)通过螺钉安装在轴承送料支座(18)上，与压装油缸(8)同轴；所述轴承送料气缸(19)通过螺钉安装在轴承送料支座(18)的内部；所述人机界面装置(2)通过一立柱设置在工作台(I)的一侧；所述电控制机构安装在工作台(I)台面的下方与带精密电磁调速阀的外置液压站相连，用于控制铆点油缸(7)和压装油缸(8)的液压系统、设定和控制各个油缸的动作；与管柱夹紧气缸(20)、滑动气缸(29)、轴承送料气缸(19)相连，用于控制管柱夹紧气缸(20)、滑动气缸(29)和轴承送料气缸(19)的动作；与铆点传感器(9)和压装传感器(10)相连，用于处理铆点传感器(9)和压装传感器(10)的压入信号，并通过人机界面装置(2)显示铆点传感器(9)和压装传感器(10)的压力曲线和实现自动和手动操作；所述电控机构采用的是可编程逻辑控制器，电控机构同现有技术。在本实用新型技术方案中所述工作台(I)台面上设有用于安装铆点油缸安装座
(5)和压装油缸安装座(6)的T型槽，所述工作台(I)台面上设有用于安装左直线导轨(24)和右直线导轨(25)的直线导轨定位槽。在本实用新型技术方案中所述右直线导轨(25)的一侧的工作台(I)上，平行间隔的安装有管柱端面第一支撑座(26)和管柱端面第二支撑座(27)，用于支撑管柱体。在本实用新型技术方案中所述工作台(I)的一边的两端左右对称的安装有两个光幕开关(32)。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是由于采用了上述的技术方案，I、通过在本技术方案中配置了与电控制机构电连接的铆点传感器9、压装传感器10和人机界面装置(带有操作按钮的显示器)通过在线检测和显示压入力和铆点力来保证轴承的外径与管柱体内径配合的精度，压入力在4000N—8000N之间，铆点力在10000N-12000N之间。当在线监控出压力小于4000N或大于8000N的情况下报警，压铆机停止运行。如果出现下限报警说明漏装轴承或是轴承外径与管柱体内径配合尺寸过大，如果出现上线报警说明轴承外径和管柱体内径配合尺寸过小。报警的产品必须隔离，分析处理之后，消除报警，设备才能重新运行。铆点力检控原理和压装力监控原理一样，故实现了防错功能；2、通过电控制机构(它与带精密电磁调速阀的外置液压站相连)对铆点油缸7和压装油缸8的控制，控制了轴承的压装速度，实现快转慢。即实现快进、快退、慢压装，提高了压装质量、装配效率；3、由于设计了一个靠轴承重力下滑的送料机构包括轴承送料仓17和轴承送料气缸19来完成的自动送料装置(预先将轴承装入轴承送料仓17中)，从而实现自动送料，降低了劳动强度，提高装配效率；4、采用电控制机构带有光幕开关32，只要操作者的手或其他部位进入动力区，设备就自动暂停，可避免安全事故的发生；5、采用随动机构(工装)配合，达到一次装夹完成多个工序，保证压铆的一致性，提高产品装配质量。
图I是本实用新型实施例中整机结构主视图；图2是本实用新型实施例中整机结构俯视图；图3是本实用新型实施例中整机结构左视图；图4是本实用新型实施例中电控制机构的电气控制原理框图。其中，图中1 一工作台，2—人机界面装置，3—铆点油缸调节螺母，4一压装油缸调节螺母，5—铆点油缸安装座，6—压装油缸安装座，7—铆点油缸，8—压装油缸，9一铆点传感器，10—压装传感器，11—铆点浮动接头，12—压装浮动接头，13—铆头，14 一压头，15-铆头导向块，16—压头导向块，17—轴承送料仓，18—轴承送料支座，19一轴承送料气缸，20—管柱夹紧气缸，21—管柱滑动座，22—左固定座，23—右固定座，24—左直线导轨，25—右直线导轨，26—管柱端面第一支撑座，27—管柱端面第二支撑座，28—滑动气缸安装座，29—滑动气缸，30一后限位块，31 一IU限位块，32一光眷开关。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述。参见图I、图2、图3及图4:一种汽车转向管柱体的轴承压铆机，主要由工作台、动力机构、随动机构、送料机构和包含有人机界面装置和光幕开关的电控制机构组成，所述动力机构包括铆点油缸安装座5、压装油缸安装座6、铆点油缸7、铆点油缸调节螺母3、铆点传感器9、铆点浮动接头11、铆头13、铆头导向块15、压装油缸8、压装油缸调节螺母4、压装传感器10、压装浮动接头12、压头14、压头导向块16，其中所述铆点油缸安装座5和压装油缸安装座6分别通过T型螺栓平行间隔安装在工作台I上的T型槽中；所述铆点油缸7设置在铆点油缸安装座5的内部，所述铆点油缸7活塞杆的一端螺纹连接有铆点油缸调节螺母3，活塞杆的另一端依次固定连接有与所述电控制机构电连接的铆点传感器9、铆点浮动接头11和铆头13，所述工作台I上安装有与铆头13位置对应的导向块15，使得铆头13在铆头导向块15内作直线运动；所述压装油缸8设置在压装油缸安装座6的内部，所述压装油缸8活塞杆的一端螺纹连接有压装油缸调节螺母4，活塞杆的另一端依次固定连接有与所述电控制机构电连接的压装传感器10、压装浮动接头12和压头14，所述工作台I上安装有与压头14位置对应的导向块16，使得压头14在压头导向块16内作直线运动；所述铆点油缸7和压装油缸8分别采用硬油管与带精密电磁调速阀的外置液压站相连。所述随动机构包括左直线导轨24、右直线导轨25、前限位块31、后限位块30、管柱滑动座21、左固定座2、右固定座23、管柱夹紧气缸20、滑动气缸安装座28、滑动气缸29组成，其中所述左直线导轨24和右直线导轨25分别通过螺钉平行间隔的安装在工作台I上的直线导轨定位槽中，所述左直线导轨24和右直线导轨25前端的工作台I上安装有前限位块31，用于确定管柱体铆点的位置，所述左直线导轨24和右直线导轨25后端的工作台I上安装有后限位块30，用于确定管柱体与轴承压装的位置；所述管柱滑动座21安装在左直线导轨24和右直线导轨25上，管柱滑动座21的内部左右两边对称设有用于固定管柱体的左固定座22和右固定座23，所述左支承座22和右支承座23的轴线上方的位置安装有管柱夹紧气缸20 ;所述滑动气缸29通过滑动气缸安装座28安装在后限位块30 —侧的工作台I上，并与管柱滑动座21螺纹连接，用于实现管柱滑动座21的前后移动。所述送料机构包括轴承送料支座18、轴承送料气缸19、轴承送料仓17组成，其中所述轴承送料支座18安装在压头14与滑动气缸29之间的工作台I上；所述轴承送料仓17通过螺钉安装在轴承送料支座18上，与压装油缸8同轴；所述轴承送料气缸19通过螺钉安装在轴承送料支座18的内部。所述人机界面装置2通过一立柱设置在工作台I的一侧。 所述电控制机构安装在工作台I台面的下方与带精密电磁调速阀的外置液压站相连，用于控制铆点油缸7和压装油缸8的液压系统、设定和控制各个油缸的动作；与管柱夹紧气缸20、滑动气缸29和轴承送料气缸19相连，用于控制管柱夹紧气缸20、滑动气缸29、轴承送料气缸19的动作；与铆点传感器9和压装传感器10相连，用于处理铆点传感器9和压装传感器10的压入信号，并通过人机界面装置2显示铆点传感器9和压装传感器10的压力曲线和实现自动和手动操作。所述右直线导轨25的一侧的工作台I上，平行间隔的安装有管柱端面第一支撑座26和管柱端面第二支撑座27，用于支撑管柱体。所述工作台I的一边的两端左右对称的安装有两个光幕开关32。工作流程使用前，先根据产品的实际情况，更换合适的压头8和铆头20，就可以开始实现压铆。汽车转向管柱体的轴承压铆机在工作原点时压装油缸8、铆点油缸7、管柱夹紧气缸20退回状态，轴承送料气缸19、滑动气缸29在前进状态。工作流程先将轴承装入轴承轴承送料仓17中，管柱部件放入装有管柱滑动座21上一启动电控制机构中的启动开关(没在图中画出)一夹紧气缸20前进到位一滑移气缸29后退到位一压装油缸8前进至中间点一轴承送料气缸19后退到位一压装油缸8前进到位一压装油缸8后退至原点一滑动气缸29前进至原点一铆点油缸7前进到位一铆点油缸7退回至原点一夹紧气缸10退回至原点一送料气缸18前进至原点一操作人员取装配好的管柱部件，完成一个循环。管柱夹紧气缸20、滑动气缸29和轴承送料气缸19的电磁阀板安装在电控制机构中，电控制机构中采用的是数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器(PLC)，通过PLC来完成对各个气缸的操作，液压电磁阀块集成在液压站上，通过PLC对铆点油缸7、压装油缸8进行控制。PLC通过并口与人机界面连接，将铆点传感器9和压装传感器10分析数据显示到屏幕上，并通过人机界面装置2来实现手动自动操作。铆点油缸7和压装油缸8的行程控制是靠油缸自带的铆点油缸调节螺母3、压装油缸调节螺母4和到位接近开关(自带的)来实现的，铆点油缸调节螺母3和压装油缸调节螺母4保证轴承压入位置准确，且保护铆点传感器9和压装传感器10，铆点油缸调节螺母3和压装油缸调节螺母4起作用时，死点的压力由铆点油缸调节螺母3和压装油缸调节螺母4承担，此时铆点传感器9和压装传感器10不受力，从而保护传感器。到位接近开关给铆点油缸7和压装油缸8前进、后退信号。在压入过程中铆点传感器9和压装传感器10的信号经A/D模块传给PLC处理后，在人机界面2上输出行程为横轴，压力为纵轴的曲线，并在窗口显示实时压力并保留最大值，PLC将压力最大值与上下限比较后，做出判断并输出合格和不合格信号。管柱夹紧气缸20、滑动气缸29和轴承送料气缸19气缸的行程控制主要靠气缸自带的磁环开关来控制。通过磁环开关，电控制机构中PLC可以控制气缸进退、延时保压等。由于在本技术方案中配置了与电控制机构电连接的铆点传感器9、压装传感 器10和人机界面装置(带有操作按钮的显示器)通过在线检测和显示压入力和铆点力来保证轴承的外径与管柱体内径配合的精度，压入力在4000N—8000N之间，铆点力在10000N-12000N之间。当在线监控出压力小于4000N或大于8000N的情况下报警，压铆机停止运行。如果出现下限报警说明漏装轴承或是轴承外径与管柱体内径配合尺寸过大，如果出现上线报警说明轴承外径和管柱体内径配合尺寸过小。报警的产品必须隔离，分析处理之后，消除报警，设备才能重新运行。铆点力检控原理和压装力监控原理一样，故实现了防错功能；通过电控制机构(它与带精密电磁调速阀的外置液压站相连)对铆点油缸7和压装油缸8的控制，控制了轴承的压装速度，实现快转慢。即实现快进、快退、慢压装，提高了压装质量、装配效率；由于设计了一个、靠轴承重力下滑的送料装置包括轴承送料仓17和轴承送料气缸19来完成的自动送料装置(预先将轴承装入轴承送料仓17中)，从而实现自动送料，降低了劳动强度，提高装配效率；采用电控制装置带有光幕开关32，只要操作者的手或其他部位进入动力区，设备就自动暂停，可避免安全事故的发生；采用随动机构(工装)配合，达到一次装夹完成多个工序，保证压铆的一致性，提高产品装配质量。
权利要求1.一种汽车转向管柱体的轴承压铆机，主要由工作台、动カ机构、随动机构、送料机构、以及包含有人机界面装置和光幕开关的电控制机构组成，其特征是 所述动カ机构包括铆点油缸安装座(5)、压装油缸安装座(6)、铆点油缸(7)、铆点油缸调节螺母(3)、铆点传感器(9)、铆点浮动接头(11)、铆头(13)、铆头导向块(15)、压装油缸(8)、压装油缸调节螺母(4)、压装传感器(10)、压装浮动接头(12)、压头(14)、压头导向块(16)，其中所述铆点油缸安装座(5)和压装油缸安装座(6)平行间隔安装在工作台(I)上；所述铆点油缸(7)设置在铆点油缸安装座(5)的内部，所述铆点油缸(7)活塞杆的一端螺纹连接有铆点油缸调节螺母(3)，活塞杆的另一端依次固定连接有与所述电控制机构电连接的铆点传感器(9)、铆点浮动接头(11)和铆头(13)，所述工作台(I)上安装有与铆头(13)位置对应的铆头导向块(15);所述压装油缸(8)设置在压装油缸安装座(6)的内部，所述压装油缸(8)活塞杆的一端螺纹连接有压装油缸调节螺母(4)，活塞杆的另一端依次固定连接有与所述电控制机构电连接的压装传感器(10)、压装浮动接头(12)和压头(14)，所述エ作台(I)上安装有与压头(14)位置对应的导向块(16)； 所述随动机构包括左直线导轨(24)、右直线导轨(25)、前限位块(31)、后限位块(30)、管柱滑动座(21)、左固定座(22)、右固定座(23)、管柱夹紧气缸(20)、滑动气缸安装座(28)、滑动气缸(29)，其中所述左直线导轨(24)和右直线导轨(25)分别通过螺钉平行间隔的安装在工作台(I)上，所述左直线导轨(24)和右直线导轨(25)前端的工作台(I)上安装有前限位块(31)，用于确定管柱体铆点的位置，所述左直线导轨(24)和右直线导轨(25)后端的工作台(I)上安装有后限位块(30)，用于确定管柱体与轴承压装的位置；所述管柱滑动座(21)安装在左直线导轨(24)和右直线导轨(25)上，管柱滑动座(21)的内部左右两边对称设有用于固定管柱体的左固定座(22)和右固定座(23)，所述左固定座(22)和右固定座(23)的轴线上方的位置安装有管柱夹紧气缸(20);所述滑动气缸(29)通过滑动气缸安装座(28)安装在后限位块(30) —侧的工作台(I)上，并与管柱滑动座(21)螺纹连接； 所述送料机构包括轴承送料支座(18)、轴承送料气缸(19)、轴承送料仓(17)，其中所述轴承送料支座(18)安装在压头(14)与滑动气缸(29)之间的工作台(I)上；所述轴承送料仓(17)通过螺钉安装在轴承送料支座(18)上，与压装油缸(8)同轴；所述轴承送料气缸(19)通过螺钉安装在轴承送料支座(18)的内部。
2.根据权利要求I所述的汽车转向管柱体的轴承压铆机，其特征是所述工作台(I)台面上设有用于安装铆点油缸安装座(5 )和压装油缸安装座(6 )的T型槽，所述工作台(I)台面上设有用于安装左直线导轨(24)和右直线导轨(25)的直线导轨定位槽。
3.根据权利要求I或2所述的汽车转向管柱体的轴承压铆机，其特征是所述右直线导轨(25)的ー侧的工作台(I)上，平行间隔的安装有管柱端面第一支撑座(26)和管柱端面第二支撑座(27)。
4.根据权利要求I所述的汽车转向管柱体的轴承压铆机，其特征是所述工作台(I)的一边的两端左右対称的安装有两个光幕开关(32)。
专利摘要本实用新型公开一种汽车转向管柱体的轴承压铆机，主要由工作台、动力机构、随动机构、送料机构和包含有人机界面装置和光幕开关的电控制机构五大部分组成，它将铆点油缸和压装油缸等组合在一起，在铆点油缸的铆头和压装油缸的压头上分别安装了传感器，采用可编程逻辑控制器使它们合二为一，通过人机界面装置在线检测和显示轴承装配过程中的压入力；采用随动机构达到一次装夹完成多个工序，保证压铆的一致性；利用轴承的重力，通过轴承送料气缸和轴承送料仓实现自动送料。由于采用了本实用新型，故在管柱体与轴承的装配过程中，有效避免了防错、防漏装配轴承，很好的控制轴承的压入力和压装速度保证了转向管柱总成的可靠性，提高了生产效率。
文档编号B23P19/027GK202388202SQ20112027357
公开日2012年8月22日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者傅建宏, 曾伟, 谢刚, 赵永先 申请人:优立昂(上海)汽车零部件科技有限公司