专利名称：汽车转向系统万向节自动装配设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车部件自动化装配设备技术领域，特别涉及一种汽车转向系统万向节自动装配设备 。
背景技术：
汽车转向操纵系统总成是汽车转向系统中最重要的部件之一，而万向节分总成(见附图11)又是转向系统中重要的部件之一。它直接影响转动的操作灵活性和平顺性。万向节分总成装配要求I、为了保证转动灵活性，要求轴承盖在压入时须在线监测和控制；2、为了保证轴承盖不脱落，要求铆点力在线监测和控制；3、为了保证万向节的翻转角度以及在工作时不发生干涉，要求十字轴中心在节叉对称面内。现有技术中，万向节分总成的装配一直是行业内的一大难题，主要靠手工装配或立式液压机压装、铆点。具体工艺过程为单叉压装一单叉铆点一双叉压装一双叉铆点。四道工序完成，装配一致性不好保证，劳动强度大，且需要4个熟练工人才能完成。国外万向节分总成的装配是在一台机床上完成单叉双压双铆一双叉双压双铆，只需一个熟练工人，但效率较低，且机床价格非常昂贵。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服传统的万向节装配设备工序长、装配一致性不好、劳动强度等问题，提供了一种汽车转向系统万向节自动装配设备，其价格适中，自动化程度高，产品装配一致性好。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在于由单叉压铆专机和双叉压铆专机组成，单叉压铆专机包括工作台A、动力机构A、控制监测显示系统A、单叉压铆工装和送料装置，工作台A上设置单叉压铆工装，单叉压铆工装两侧安装对称的动力机构A，单叉压铆工装两侧上方安装对称的送料装置，控制监测显示系统A位于送料装置上方；双叉压铆专机包括工作台B、动力机构B、控制监测显示系统B和双叉压铆工装，工作台B上安装双叉压铆工装，双叉压铆工装两侧安装对称的动力机构B，控制监测显示系统B位于双叉压铆工装的上方。所述的动力机构A由复合油缸A、安装支座A、拉压传感器A、传感器连接头A、浮动接头A、压头A、法兰盘A、铆头A和铆头固定块A组成，复合油缸A设置在安装支座A上，复合油缸A输出端连接传感器连接头A,传感器连接头A连接拉压传感器A,拉压传感器A连接浮动接头A、浮动接头A连接压头A，压头A穿过法兰盘A，铆头A由铆头固定块A固定在压头A上。所述的复合油缸A具有两个控制系统独立的油缸活塞。[0014]所述的单叉压铆工装包括高度调整块、工装底板、两个对称的十字轴承盖导向块、两个对称的十字轴承支撑块、立式支撑板、张紧块、张紧气缸和节叉辅助支撑，立式支撑板上部连接有安装块，安装块上安装有压紧气缸，压紧气缸另一端连接有节叉端面压头，节叉端面压头下方对应有节叉，节叉由节叉辅助支撑连接，节叉辅助支撑安装在立式支撑板上，十字轴承盖导向块、工装底板和高度调整块由上而下依次支撑安装在一起，两十字轴承盖导向块之间安装两对称的节叉V型定位块，节叉设置在两节叉V型定位块上，张紧块位于两十字轴承支撑块之间，两十字轴承支撑块贴于两节叉V型定位块内壁，张紧块与张紧气缸连接，张紧气缸安装在立式支撑板上。所述的节叉端面压头由弹性塑料制成。所述的张紧块是一个楔块。所述的送料装置为漏斗结构。 所述的动力机构B由复合油缸B、安装支座B、拉压传感器B、传感器连接头B、浮动接头B、压头B、法兰盘B、铆头B和铆头固定块B组成，复合油缸B设置在安装支座B上，复合油缸B输出端连接传感器连接头B，传感器连接头B连接拉压传感器B，拉压传感器B连接浮动接头B、浮动接头B连接压头B，压头B穿过法兰盘B，铆头B由铆头固定块B固定在压头B上。所述的复合油缸B具有两个控制系统独立的油缸活塞。所述的双叉压铆工装具有工装高度调整块，工装高度调整块上安装有主支撑立板，主支撑立板上部安装有工件气缸安装板，工件气缸安装板上安装有工件压紧气缸，工件压紧气缸下端连接工件端面压头，工件端面压头下方对应设置有工件支撑装置及轴承盖导向装置，工件支撑装置及轴承盖导向装置两侧设有对称的滑动气缸，主支撑立板下部连接有伺服电机安装板，伺服电机安装板上安装伺服电机，伺服电机输出端连接有丝杆螺母，丝杆螺母另一端连接有移动底板，主支撑立板中部安装有直线导轨，移动底板在直线导轨上移动，移动底板上安装工装安装底板，工装安装底板安装工件支撑装置及轴承盖导向装置，工件支撑装置及轴承盖导向装置下方连接工件夹紧手指气缸。本实用新型的有益效果是该设备可将原来的四道工序合并成两道工序，两个操作工即可完成，设备价格适中，产品装配一致性好，压装力可以由控制监测显示系统在线监测，劳动强度低，对操作工的要求也低，装配自动化水平高，装配效率高。
图I是本实用新型单叉压铆专机的结构示意图；图2是单叉压铆动力机构A结构示意图；图3是单叉压铆工装主视图；图4是单叉压铆工装左视图；图5是单叉压铆工装俯视图；图6是本发明双叉压铆专机的结构示意图；图7是双叉压铆动力机构B结构示意图。图8是双叉压铆工装主视图；图9是双叉压铆工装左视图；[0031]图10是双叉压铆工装俯视图；图11万向节分总成结构图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型做进一步说明。如图1、6所示，一种汽车转向系统万向节自动装配设备，由单叉压铆专机和双叉压铆专机组成，单叉压铆专机包括工作台A I、动力机构A 2、控制监测显示系统A 3、单叉压铆工装4和送料装置5，工作台A I上设置单叉压铆工装4，单叉压铆工装4两侧安装对称的动力机构A 2，单叉压铆工装4两侧上方安装对称的送料装置5，送料装置5是漏斗结构，将轴承盖放入，通过重力和特殊管道进入十字轴承盖导向块4. 4孔内，控制监测显示系统A位于送料装置5上方，控制监测显示系统A由电气控制元件、人机界面组成，对压入力进行在线监测，对不合格产品进行报警提示，并对设备的所有动作进行手动和自动控制；
·[0035]双叉压铆专机包括工作台B 6、动力机构B 7、控制监测显示系统B 8和双叉压铆工装9，工作台B 6上安装双叉压铆工装9，双叉压铆工装9两侧安装对称的动力机构B，控·制监测显示系统B 8位于双叉压铆工装9的上方，控制监测显示系统B由电气控制元件、人机界面组成，对压入力进行在线监测，对不合格产品进行报警提示，并对设备的所有动作进行手动和自动控制。如图2所示，动力机构A由复合油缸A 2. 2、安装支座A 2. I、拉压传感器A 2. 3、传感器连接头A 2. 9、浮动接头A 2. 4、压头A 2. 5、法兰盘A 2. 6、铆头A 2. 8和铆头固定块A 2. 7组成，复合油缸A 2.2设置在安装支座A 2. I上，复合油缸A 2. 2输出端连接传感器连接头A2. 9，传感器连接头A 2. 9连接拉压传感器A 2. 3，拉压传感器A 2. 3连接浮动接头A 2. 4、浮动接头A连接压头A 2. 5，压头A 2. 5穿过法兰盘A 2. 6，铆头A 2. 8由铆头固定块A 2. 7固定在压头A 2. 5上。复合油缸A 2. 2是一种非标油缸，它有两个控制系统独立的油缸活塞，能够自动完成压、铆工序。如图3、4、5所示，所述单叉压铆工装4是本专机的核心，主要由高度调整块4. I、工装底板4. 2、挡块4. 3 (对称2件)、十字轴承盖导向块4. 4 (对称2件)、节叉V型定位块4. 5(对称2件)、十字轴承支撑块4. 6 (对称2件)、立式支撑板4. 8、节叉端面压头4. 9、压紧气缸4. 11、安装块4. 10、张紧块4. 12、张紧气缸4. 13、节叉辅助支撑4. 14组成。立式支撑板4. 8上部连接安装块4. 10，安装块4. 10上安装压紧气缸4. 11，压紧气缸4. 11另一端连接节叉端面压头4. 9，节叉端面压头4. 9下方对应节叉4. 7，节叉4. 7由节叉辅助支撑4. 14连接，节叉辅助支撑4. 14安装在立式支撑板4. 8上，十字轴承盖导向块4. 4、工装底板4. 2和高度调整块4. I由上而下依次支撑安装在一起，两十字轴承盖导向块4. 4之间安装两对称的节叉V型定位块4. 5，节叉设置在两节叉V型定位块4. 5上，张紧块4. 12位于两十字轴承支撑块4. 6之间，两十字轴承支撑块4. 6贴于两节叉V型定位块4. 5内壁，张紧块4. 12与张紧气缸4. 13连接，张紧气缸4. 13安装在立式支撑板4. 8上。其中节叉端面压头4. 9采用具有弹性的塑料材料制作而成，使节叉在压装过程中可以浮动，从而保证轴承盖的同心度。张紧块4. 12是一种楔块，可以保证节叉在压装过程中不变形。单叉压铆专机工作原理描述操作者首先将十字轴承盖放入送料装置5的漏斗内(左右漏斗)，再将十字轴承放在十字轴承支撑块4. 6上面，将节叉4. 7放在节叉V型定位块4. 5上面，节叉4. 7靠在辅助支撑4. 14上(通过辅助支撑才能放手)，最后按下启动按钮。设备开始自动工作，工作过程如下压紧气缸4. 11下压压紧节叉4. 7的上端面，张紧气缸4. 13将张紧块4. 12推出，张紧节叉4.7的开档(防止在压铆过程中节叉开档变形)；复合油缸A 2. 2的内缸活塞前进带动压头A 2. 5往前压(两边同时工作)，压头A 2. 5带动十字轴承盖导向块4. 4孔内的轴承盖前进，进入节叉4. 7的轴承孔后，内缸活塞停止前进并保压，复合油缸A 2. 2的外缸活塞开始前进带动铆头A 2. 8前进(左右两边同时工作)，完成铆点，最后复合油缸A 2.2退回。张紧气缸退回，压紧气缸退回，操作者取下工件，完成一个循环。通过以上装置即完成单叉压装和铆点，形成节叉I部件。如图7所示，动力机构B 7由复合油缸B 7. 2、安装支座B 7. I、拉压传感器B 7.3、传感器连接头B 7. 9、浮动接头B 7. 4、压头B 7. 5、法兰盘B 7. 6、铆头B 7. 8和铆头固定块B 7. 7组成，复合油缸B 7. 2设置在安装支座B 7. 2上，复合油缸B 7. 2输出端连接传感器连接头B 7. 9，传感器连接头B 7. 9连接拉压传感器B 7. 3，拉压传感器B 7. 3连接浮动接头B 7. 4、浮动接头B 7. 4连接压头B 7. 5，压头B 7. 5穿过法兰盘B 7. 6，铆头B 7. 8 由铆头固定块B 7. 7固定在压头B 7. 5上。如图8、9、10所示，双叉压铆工装9是由工装高度调整块9. I、工装主支撑立板9. 2、伺服电机9. 3、伺服电机安装板9. 20、丝杆螺母9. 4、直线导轨9. 5、工件支撑块9. 6、工件支撑高度调整块9. 7、移动底板9. 8、工装安装底板9. 9 (左右各一)、工件支撑装置及轴承盖导向装置9. 14 (左右对称各一)，滑动气缸9. 12 (左右各一)、气缸安装板9. 10 (左右各一)、滑动限位调整螺杆9. 11 (共4件左右各2)、工件支撑装置滑槽9. 13 (左右各一)、工件端面压头9. 17、工件压紧气缸9. 15、工件气缸安装板9. 16、工件夹紧手指气缸9. 18、工件辅助支撑9. 19组成。如图8、9、10所示，工装高度调整块9. I上安装有主支撑立板9. 2，主支撑立板9. 2上部安装有工件气缸安装板9. 16，工件气缸安装板9. 16上安装有工件压紧气缸9. 15，工件压紧气缸9. 15下端连接工件端面压头9. 17，工件端面压头9. 17下方对应设置有工件支撑装置及轴承盖导向装置9. 14，工件支撑装置及轴承盖导向装置9. 14两侧设有对称的滑动气缸9. 12，主支撑立板9. 2下部连接有伺服电机安装板9. 20，伺服电机安装板9. 20上安装伺服电机9. 3，伺服电机9. 3输出端连接有丝杆螺母9. 4，丝杆螺母9. 4另一端连接有移动底板9. 8，主支撑立板9. 2中部安装有直线导轨9. 5，移动底板9. 8在直线导轨上移动，移动底板9. 8上安装工装安装底板9. 9，工装安装底板9. 9安装工件支撑装置及轴承盖导向装置9. 14，工件支撑装置及轴承盖导向装置9. 14下方连接工件夹紧手指气缸9. 18。双叉压铆专机工作原理描述，操作者将轴承盖预先放入工件支撑装置及轴承盖导向装置9. 14 (左右对称各一)的导向孔内，将工件按装配位置放在工件支撑装置及轴承盖导向装置9. 14 (左右对称各一)的V型结构上，此时节叉I部件(十字轴已固定在节叉I 10上)靠重力悬在下面，节叉II 12 (节叉II指万向节中与十字轴承11相连的另一个节叉见附图11)在上面(节叉I部件的十字轴靠重力紧靠在节叉II的轴承孔内下壁)。按下设备启动按钮设备开始自动工作，工作过程如下滑动气缸9. 12(左右各一)前进(使工件支撑装置及轴承盖导向装置9. 14 (左右对称各一)向中间靠紧，左右支撑台阶进入上节叉的内开档，防止节叉变形)，工件压紧气缸9. 15下压带动工件端面压头9. 17压紧工件(让上节叉的开档卡入工件支撑装置及轴承盖导向装置9. 14 (左右对称各一)形成的台阶内)，工件夹紧手指气缸9. 18夹紧工件，伺服电机9. 3正转通过丝杆螺母9. 4带动工件上升，上升高度为节叉轴承孔与十字轴的半径差(本数据可以根据不同节叉设置，控制系统设置好后自动完成)。复合油缸B 7. 2的内缸活塞开始前进带动压头B 7. 5往前压(两边同时工作)，压头B 7. 5带动工件支撑装置及轴承盖导向装置9. 14 (左右对称各一)孔内的轴承盖前进，进入节叉的轴承孔后，内缸活塞停止前进并保压，复合油缸B 7. 2的外缸活塞开始前进带动铆头B 7. 8前进(左右两边同时工作)，完成铆点，最后复合油缸B 7. 2反转退回，工件压紧气缸9. 15退回，伺服电机9. 3再上升，滑动气缸9. 12 (左右各一)退回，工件夹紧手指气缸9. 18松开，伺服电机9. 3退回原点，操作者取下工件，完成一个循环。通过双叉压铆完成后形成万向节分总成。
权利要求1.一种汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在干由单叉压铆专机和双叉压铆专机组成，单叉压铆专机包括工作台A、动カ机构A、控制监测显示系统A、单叉压铆エ装和送料装置，工作台A上设置单叉压铆エ装，单叉压铆エ装两侧安装対称的动カ机构A，单叉压铆エ装两侧上方安装対称的送料装置，控制监测显示系统A位于送料装置上方； 双叉压铆专机包括工作台B、动カ机构B、控制监测显示系统B和双叉压铆エ装，工作台B上安装双叉压铆エ装，双叉压铆エ装两侧安装対称的动カ机构B，控制监测显示系统B位于双叉压铆エ装的上方。
2.根据权利要求I所述的汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在于所述的动カ机构A由复合油缸A、安装支座A、拉压传感器A、传感器连接头A、浮动接头A、压头A、法兰盘A、铆头A和铆头固定块A组成，复合油缸A设置在安装支座A上，复合油缸A输出端连接传感器连接头A,传感器连接头A连接拉压传感器A,拉压传感器A连接浮动接头A、浮动接头A连接压头A，压头A穿过法兰盘A，铆头A由铆头固定块A固定在压头A上。
3.根据权利要求2所述的汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在于所述的复合油缸A具有两个控制系统独立的油缸活塞。
4.根据权利要求I所述的汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在于所述的单叉压铆エ装包括高度调整块、エ装底板、两个对称的十字轴承盖导向块、两个対称的十字轴承支撑块、立式支撑板、张紧块、张紧气缸和节叉辅助支撑，立式支撑板上部连接有安装块，安装块上安装有压紧气缸，压紧气缸另一端连接有节叉端面压头，节叉端面压头下方对应有节叉，节叉由节叉辅助支撑连接，节叉辅助支撑安装在立式支撑板上，十字轴承盖导向块、エ装底板和高度调整块由上而下依次支撑安装在一起，两十字轴承盖导向块之间安装两对称的节叉V型定位块，节叉设置在两节叉V型定位块上，张紧块位于两十字轴承支撑块之间，两十字轴承支撑块贴于两节叉V型定位块内壁，张紧块与张紧气缸连接，张紧气缸安装在立式支撑板上。
5.根据权利要求4所述的汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在于所述的节叉端面压头由弹性塑料制成。
6.根据权利要求4所述的汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在于所述的张紧块是ー个楔块。
7.根据权利要求I所述的汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在于所述的送料装置为漏斗结构。
8.根据权利要求I所述的汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在于所述的动カ机构B由复合油缸B、安装支座B、拉压传感器B、传感器连接头B、浮动接头B、压头B、法兰盘B、铆头B和铆头固定块B组成，复合油缸B设置在安装支座B上，复合油缸B输出端连接传感器连接头B,传感器连接头B连接拉压传感器B,拉压传感器B连接浮动接头B、浮动接头B连接压头B，压头B穿过法兰盘B，铆头B由铆头固定块B固定在压头B上。
9.根据权利要求8所述的汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在干所述的复合油缸B具有两个控制系统独立的油缸活塞。
10.根据权利要求I所述的汽车转向系统万向节自动装配设备，其特征在于所述的双叉压铆エ装具有エ装高度调整块，エ装高度调整块上安装有主支撑立板，主支撑立板上部安装有エ件气缸安装板，エ件气缸安装板上安装有エ件压紧气缸，エ件压紧气缸下端连接エ件端面压头，エ件端面压头下方对应设置有エ件支撑装置及轴承盖导向装置，エ件支撑装置及轴承盖导向装置两侧设有対称的滑动气缸，主支撑立板下部连接有伺服电机安装板，伺服电机安装板上安装伺服电机，伺服电机输出端连接有丝杆螺母，丝杆螺母另一端连接有移动底板， 主支撑立板中部安装有直线导轨，移动底板在直线导轨上移动，移动底板上安装エ装安装底板，エ装安装底板安装エ件支撑装置及轴承盖导向装置，エ件支撑装置及轴承盖导向装置下方连接エ件夹紧手指气缸。
专利摘要本实用新型涉及一种汽车转向系统万向节自动装配设备，由单叉压铆专机和双叉压铆专机组成，单叉压铆专机包括工作台A、动力机构A、控制监测显示系统A、单叉压铆工装和送料装置，工作台A上设单叉压铆工装，单叉压铆工装两侧设对称动力机构A，单叉压铆工装两侧上方设对称送料装置，控制监测显示系统A位于送料装置上方；双叉压铆专机包括工作台B、动力机构B、控制监测显示系统B和双叉压铆工装，工作台B上设双叉压铆工装，双叉压铆工装两侧安装对称动力机构B，控制监测显示系统B位于双叉压铆工装上方。该设备可将四道工序合成两道工序，两个操作工即可完成，设备价格适中，产品装配一致性好，压装力可在线监测，自动化水平高，效率高。
文档编号B23P21/00GK202411799SQ20112044864
公开日2012年9月5日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者曾伟, 谢刚, 赵永先 申请人:优立昂(上海)汽车零部件科技有限公司, 绵阳师范学院