一种大拖四驱前桥总成装配线的制作方法
【专利摘要】一种大拖四驱前桥总成装配线，涉及一种大拖四驱前桥中央总成和末端总成的装配，该装配线以安装、调试、检测和控制为主要目的。该装置全部采用闭环控制技术，人机界面，在装配过程中，进行严格控制并且数字记录，对每个零件，每个总成有一定的跟踪能力，及时反馈加工、装配存在的问题。一种大拖四驱前桥总成装配线，主要为安装，调试锥传动支座总成装配线(含差速器总成装配)、转向节轮毂总成装配线，其中差速器总成装配上设有大锥齿轮螺栓拧紧机。
【专利说明】一种大拖四驱前桥总成装配线
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种大拖四驱前桥中央总成和末端总成的装配，特别是一种大拖四驱前桥总成装配线。
【背景技术】
[0002]我国改革开放以来，国民经济得到快速增长，以“科技创新，自主创新”已成为我国目前工业发展的主流，我国工业逐步向集约型，节能减排，低碳的方向发展。目前国内市场上大拖四驱前桥装配技术不成熟，大多仍然采用老式的手工加机械装备模式。这种方式多凭借装配工人的经验来控制，直接导致下列情况发生:①零件加工是否完全按照图纸，无法确定(因零件检测多为抽检，无法全面保证每个零件的精确度)装配过程中出现问题时，找出原因比较困难；③对装配要求没有系统规定，完全凭感觉装配；④对每个装配总成没有一定的追踪能力。为了解决这一问题，科研单位和企业科技人员在不断的研究、探索，利用现代科学技术，虽然在技术上取得了一些进步，但在实际运用中仍然存在着尚未克服的技术难题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服以上不足，提供一种大拖四驱前桥总成装配线，以安装、调试、检测和控制为主要目的。该装配线全部采用闭环控制技术，人机界面，在装配过程中，进行严格控制并且数字记录，对每个零件，每个总成有一定的跟踪能力，及时反馈加工、装配存在的问题。一种大拖四驱前桥总成装配线，主要为安装，调试锥传动支座总成装配线(含差速器总成装配)、转向节轮毂总成装配线，智能化程度高，适用范围广，可变量生产，可以混装多种广品，降低生广成本，提闻生广效率，有力的提闻了大拖四驱如桥总成装配自动化，保证农业机械的产品质量，更好的为农机现代化服务。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括锥传动支座总成装配线、差速器总成装配、大锥齿轮螺栓拧紧机、印迹垫片测选机、小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机、控制系统、齿侧间隙调整机、转向节轮毂螺母拧紧机、转向节轮毂总成装配线、立柱、压头、检测装置、导柱、底架、齿轮箱、拧紧工装、测量装置、顶升机构、配重装置、旋转举升夹具、被齿制动装置、立柱底座组件、拧紧机构、调心机构、压紧机构、配重机构、分度机构、末端总成、顶升装置、电机安装台，该装配线设有锥传动支座总成装配线和转向节轮毂总成装配线，锥传动支座总成装配线含有一条差速器总成装配，差速器总成装配上设有大锥齿轮螺栓拧紧机，锥传动支座总成装配线上设有印迹垫片测选机、小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机、齿侧间隙调整机、大锥齿轮螺栓拧紧机，转向节轮毂总成装配线上设有转向节轮毂螺母拧紧机，印迹垫片测选机主要由立柱、压头、导柱、底架和检测装置组成，并配有高精度位移传感器，小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机，主要由齿轮箱、拧紧工装、测量装置、顶升机构、配重装置组成，齿侧间隙调整机，主要由立柱底座组件、被齿制动装置、旋转举升夹具、检测装置组成，大锥齿轮螺栓拧紧机，主要由拧紧机构、调心机构、压紧机构、配重机构、分度机构组成，转向节轮毂螺母拧紧机，主要由电机安装台、齿轮箱、末端总成、顶升装置、配重装置组成，闭环控制系统与锥传动支座总成装配线上设备和转向节轮毂总成装配线上设备相连接。
[0005]本发明采用的技术原理是:该装配线以安装、调试、检测和控制为主要目的。该装置全部采用闭环控制技术，人机界面，在装配过程中，进行严格控制并且数字记录，对每个零件，每个总成有一定的跟踪能力，及时反馈加工、装配存在的问题。一种大拖四驱前桥总成装配线，主要为安装，调试锥传动支座总成装配线(含差速器总成装配)、转向节轮毂总成装配线，其中差速器总成装配上设有大锥齿轮螺栓拧紧机。
[0006]印迹垫片测选机，是用于锥传动支座总成装配线上的，检测锥支座总成主齿印迹垫片的厚度并能选出正确的垫片。印迹垫片测选机主要由主检测台、垫片复检台、垫片智能料库组成，主检测台设备结构简单又具有足够的强度和刚度，主要由立柱、压头、导柱、底架和检测装置组成，配有高精度位移传感器；垫片复检台配有压头，有足够压力能消除翘起及飞边引起的误差，位移传感器可精确测量垫片实际厚度，测量结果将显示在工控机显示屏上，并通过指示灯提示所选选垫片是否合格；垫片智能料库设有若干垫片挂轴，用于放置不同厚度的垫片，并带有指示灯，由指示灯提示操作人员选择垫片，具有智能化。
[0007]小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机，用于锥传动支座总成装配线上三种产品(前驱动桥704,904,1004)的主齿螺母拧紧和轴承预紧力的检测。工作原理:通过给主齿凸缘螺母加载，使主齿轴承空转的同时检测轴承预紧力矩，不满足要求则继续给主齿螺母加载，满足要求则停止加载。它主要由机体、齿轮箱总成、拧紧工装、配重装置、阻挡装置、检测工装、顶升机构组成。(I)机体，机体包括立柱和底座，立柱固定在底座上，二者都为焊接结构件。立柱前壁上有直线滚动导轨，导轨副上的滑块与拖板联接，拖板上下运动时带动齿轮箱靠近或远离工件。立柱为中空结构，里面有配重上下运动，加配重时立柱后面的盖子可以打开。(2)齿轮箱总成，它由检测轴、拧紧轴、伺服电机、拧紧头等组成并具备拧紧和检测功能，拧紧时两个伺服电机反向旋转，驱动齿轮传动机构使拧紧头带动主齿和螺母旋转从而拧紧；检测时两个电机同向同步旋转。拧紧、检测动作都有扭矩传感器反馈控制。(3)拧紧工装，接盘总成实际是四种工装组件，拧紧头拨销插入拧紧套中，套筒套在花键套上实现拧紧操作。三种产品各用一套拧紧工装。(4)配重装置，由气缸、链轮、链条、配重块组成，链轮与气缸固定在立柱顶部，链条横跨两链轮一端与拖板联接，一端与配重拉杆联接，配重块放置在拉杆托盘上。气缸伸缩时拉动拖板上下运动，使齿轮箱下行或上升。(5)阻挡装置，阻挡装置固定在立柱上，齿轮箱下行时碰到阻挡装置即确定拧紧头的初始工作位置，阻挡装置上的螺栓用来调节阻挡高度。(6)检测工装，由组焊板和销子组成，不同的产品需要更换两次。(7)顶升机构，当拧紧时，气缸动作将顶尖顶起，使工件处于自由状态。
[0008]齿侧间隙调整机，用途包括:①差速器与锥传动支座及轴承压盖等的装配；②小锥齿轮轴与差速器被齿轮齿侧间隙的调整与检测齿轮磨合观察与空载扭矩的测量。工作原理:伺服电机驱动小锥齿轮轴，记录一个摆动周期内两扭矩波峰间的脉冲数，换算为齿侧间隙值。主要由立柱底座组件、旋转举升夹具、检测装置、被齿制动装置组成。(I)立柱底座组件，立柱与底座为设备基体，旋转举升夹具安装在底座台面上的工作台，举升气缸与检测装置安装在底座工作台台面下腔里。(2)旋转举升夹具，包括导向举升部分、旋转板、左右旋转支座，定位销及手把等。气缸杆伸出时旋转工装板举升，停稳后，扳动右手侧手把使拉销缩回，旋转板可手动旋转180度，扳动手把使拉销复位，拉销弹入右旋转支座定位孔中，180度位置确定。旋转板上的两个定位销孔用来安装工装垫板，手动压板用来压紧工件。
(3)检测装置，检测装置位于底座内部，包括抱紧锥瓦、传感器、联轴器和伺服电机。伺服电机驱动抱紧锥瓦并带动主齿轴左右摆动，从而实现测量操作，伺服电机连续旋转时，传感器反馈空载扭矩值。轴间所有联接均为胀紧或报紧联接，用于消除轴间相对间隙，联接处应保证牢靠。(4)被齿制动装置，被齿制动装置用于间隙测量时固定差速器的从动齿轮，它由气缸、左加紧板、右加紧板和滑轨组成。制动时，气缸杆缩回，左右加紧板夹紧被齿；松开时气缸杆伸出，被齿松开。
[0009]大锥齿轮螺栓拧紧机，是用于拧紧差速器壳体与被齿联接螺栓，采用自动双轴拧紧方式。该设备运动装置采用直线导轨滑动；设备在拧紧螺栓时自动分度；差速器拧紧中心矩可调(143-165mm范围)；可拧紧八条平均分布螺栓和十条平均分布螺栓；系统界面人性化设计:详细、易懂；能分别显示出单个螺栓的拧紧力矩值；具有数据查询系统，可实时查询当日或历史生产数据。
[0010]转向节轮毂螺母拧紧机，用于转向节轮毂总成装配线上多种产品的转向节轮毂螺母拧紧和轴承预紧力的检测。设备为在线装配、拧紧检测分步进行；采用配重平衡齿轮箱重量，气缸升降进给；设备将拧紧力矩传感器和轴承预紧力矩传感器分开，实现拧紧和检测同步进行，装配效率高；设备上下部分都由顶尖来定心。工作原理:通过给轮毂螺母加载，使轴承空转的同时检测轴承预紧力矩，不满足要求则继续给轮毂螺母加载，满足要求则停止加载。(I)定位装置，定位装置固定在底座上，当工件随着随行小车就位后定位装置可以将工件中心与设备中心保证同轴。(2)配重装置，配重装置由气缸、链轮、链条、配重块组成，链轮与气缸固定在立柱顶部，链条横跨两链轮一端与拖板联接，一端与配重拉杆联接，配重块放置在拉杆托盘上。气缸伸缩时拉动拖板上下运动，使齿轮箱下行或上升。(3)机架组件，机架组件包括立柱和底座，立柱固定在底座上，二者都为焊接结构件。立柱前壁上有直线滚动导轨，导轨副上的滑块与拖板联接，拖板上下运动时带动齿轮箱靠近或远离工件。立柱为中空结构，里面有配重上下运动，加配重时立柱后面的盖子可以打开。(4)齿轮箱组件，它由检测轴、抒紧轴、伺服电机、拨盘、套筒等组成并具备拧紧和检测功能:抒紧时两个伺服电机反向旋转，驱动齿轮传动机构使拧紧头带动主齿和螺母旋转从而拧紧；检测时两个电机同向同步旋转。拧紧、检测动作都有扭矩传感器反馈控制。
[0011]本发明有益效果是:该装配线以安装、调试、检测和控制为主要目的，全部采用闭环控制技术，人机界面，在装配过程中，进行严格控制并且数字记录。它解决了手工加机械装备模式存在的加工精度低和难以调试、检测的问题，它具有对每个零件，每个总成有一定的跟踪能力，及时反馈加工、装配存在的问题。该装置智能化程度高，适用范围广，可变量生产，可以混装多种产品，降低生产成本，提高生产效率，提高了大拖四驱前桥总成装配自动化，保证农业机械的产品质量，更好的为农机现代化服务。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面是结合附图和实施例对本发明进一步描述:
[0013]图1是一种大拖四驱前桥总成装配线的示意图
[0014]图2是一种大拖四驱前桥总成装配线上印迹垫片测选机的主视图和侧视图
[0015]图3是一种大拖四驱前桥总成装配线上小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机的侧视图[0016]图4是一种大拖四驱前桥总成装配线上齿侧间隙调整机的主视图和侧视图
[0017]图5是一种大拖四驱前桥总成装配线上大锥齿轮螺栓拧紧机的侧视图
[0018]图6是一种大拖四驱前桥总成装配线上转向节轮毂螺母拧紧机的侧视图
[0019]在图中:1.锥传动支座总成装配线、2.差速器总成装配、3.大锥齿轮螺栓拧紧机、
4.印迹垫片测选机、5.小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机、6.控制系统、7.齿侧间隙调整机、8.转向节轮毂螺母拧紧机、9.转向节轮毂总成装配线、10.立柱、11.压头、12.检测装置、13.导柱、14.底架、15.齿轮箱、16.拧紧工装、17.测量装置、18.顶升机构、19.配重装置、20.旋转举升夹具、21.被齿制动装置、22.立柱底座组件、23.拧紧机构、24.调心机构、25.压紧机构、26.配重机构、27.分度机构、28.末端总成、29.顶升装置、30.电机安装台。
【具体实施方式】
[0020]在图1、图2、图3、图4、图5、图6中:该装配线设有锥传动支座总成装配线I和转向节轮毂总成装配线9，锥传动支座总成装配线I含有一条差速器总成装配2，差速器总成装配2上设有大锥齿轮螺栓拧紧机3，锥传动支座总成装配线I上设有印迹垫片测选机4、小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机5、齿侧间隙调整机7、大锥齿轮螺栓拧紧机3，转向节轮毂总成装配线9上设有转向节轮毂螺母拧紧机8，印迹垫片测选机4主要由立柱10、压头11、导柱13、底架14和检测装置12组成，并配有高精度位移传感器，小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机5，主要由齿轮箱15、拧紧工装16、测量装置17、顶升机构18、配重装置19组成，齿侧间隙调整机7，主要由立柱底座组件22、被齿制动装置21、旋转举升夹具20、检测装置12组成，大锥齿轮螺栓拧紧机3，主要由拧紧机构23、调心机构24、压紧机构25、配重机构26、分度机构27组成，转向节轮毂螺母拧紧机8，主要由电机安装台30、齿轮箱15、末端总成28、顶升装置29、配重装置19组成，闭环控制系统6与锥传动支座总成装配线I上设备和转向节轮毂总成装配线9上设备相连接。
[0021]一种大拖四驱前桥总成装配线，以安装、调试、检测和控制为主要目的。该装配线全部采用闭环控制技术，人机界面，在装配过程中，进行严格控制并且数字记录，对每个零件，每个总成有一定的跟踪能力，及时反馈加工、装配存在的问题。一种大拖四驱前桥总成装配线，主要为安装，调试锥传动支座总成装配线I (含差速器总成装配2)、转向节轮毂总成装配线9，其中差速器总成装配2上设有大锥齿轮螺栓拧紧机3。
[0022]图2:印迹垫片测选机4，是用于锥传动支座总成装配线I上的，检测锥支座总成主齿印迹垫片的厚度并能选出正确的垫片。印迹垫片测选机4包括主检测台、垫片复检台、垫片智能料库，主检测台设备结构简单又具有足够的强度和刚度，主要由立柱10、压头11、导柱13、底架14和检测装置12组成，配有高精度位移传感器；垫片复检台配有压头11，有足够压力能消除翘起及飞边引起的误差，位移传感器可精确测量垫片实际厚度，测量结果将显示在工控机显示屏上，并通过指示灯提示所选选垫片是否合格；垫片智能料库设有若干垫片挂轴，用于放置不同厚度的垫片，并带有指示灯，由指示灯提示操作人员选择垫片，具有智能化。
[0023]图3:小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机5，用于锥传动支座总成装配线I上三种产品(前驱动桥704、904、1004)的主齿螺母拧紧和轴承预紧力的检测。工作原理:通过给主齿凸缘螺母加载，使主齿轴承空转的同时检测轴承预紧力矩，不满足要求则继续给主齿螺母加载，满足要求则停止加载。它主要由机体、齿轮箱15总成、拧紧工装16、配重装置19、阻挡装置、检测工装、顶升机构18组成。(I)机体，机体包括立柱10和底座，立柱10固定在底座上，二者都为焊接结构件。立柱10前壁上有直线滚动导轨，导轨副上的滑块与拖板联接，拖板上下运动时带动齿轮箱15靠近或远离工件。立柱10为中空结构，里面有配重上下运动，加配重时立柱10后面的盖子可以打开。(2)齿轮箱15总成，它由检测轴、拧紧轴、伺服电机、拧紧头等组成并具备拧紧和检测功能，拧紧时两个伺服电机反向旋转，驱动齿轮传动机构使拧紧头带动主齿和螺母旋转从而拧紧；检测时两个电机同向同步旋转。拧紧、检测动作都有扭矩传感器反馈控制。(3)拧紧工装16，接盘总成实际是四种工装组件，拧紧头拨销插入拧紧套中，套筒套在花键套上实现拧紧操作。三种产品各用一套拧紧工装。(4)配重装置19，由气缸、链轮、链条、配重块组成，链轮与气缸固定在立柱顶部，链条横跨两链轮一端与拖板联接，一端与配重拉杆联接，配重块放置在拉杆托盘上。气缸伸缩时拉动拖板上下运动，使齿轮箱15下行或上升。(5)阻挡装置，阻挡装置固定在立柱10上，齿轮箱15下行时碰到阻挡装置即确定拧紧头的初始工作位置，阻挡装置上的螺栓用来调节阻挡高度。(6)检测工装，由组焊板和销子组成，不同的产品需要更换两次。(7)顶升机构18，当拧紧时，气缸动作将顶尖顶起，使工件处于自由状态。
[0024]图4:齿侧间隙调整机7，用途包括:①差速器与锥传动支座及轴承压盖等的装配；②小锥齿轮轴与差速器被齿轮齿侧间隙的调整与检测；③齿轮磨合观察与空载扭矩的测量。工作原理:伺服电机驱动小锥齿轮轴，记录一个摆动周期内两扭矩波峰间的脉冲数，换算为齿侧间隙值。主要由立柱底座组件22、旋转举升夹具20、检测装置12、被齿制动装置21组成。(I)立柱底座组件22，立柱10与底座为设备基体，旋转举升夹具20安装在底座台面上的工作台，举升气缸与检测装置12安装在底座工作台台面下腔里。(2)旋转举升夹具20，包括导向举升部分、旋转板、左右旋转支座，定位销及手把等。气缸杆伸出时旋转工装板举升，停稳后，扳动右手侧手把使拉销缩回，旋转板可手动旋转180度，扳动手把使拉销复位，拉销弹入右旋转支座定位孔中，180度位置确定。旋转板上的两个定位销孔用来安装工装垫板，手动压板用来压紧工件。(3)检测装置12，检测装置12位于底座内部，包括抱紧锥瓦、传感器、联轴器和伺服电机。伺服电机驱动抱紧锥瓦并带动主齿轴左右摆动，从而实现测量操作，伺服电机连续旋转时，传感器反馈空载扭矩值。轴间所有联接均为胀紧或报紧联接，用于消除轴间相对间隙，联接处应保证牢靠。(4)被齿制动装置21，被齿制动装置21用于间隙测量时固定差速器的从动齿轮，它由气缸、左加紧板、右加紧板和滑轨组成。制动时，气缸杆缩回，左右加紧板夹紧被齿；松开时气缸杆伸出，被齿松开。
[0025]图5:大锥齿轮螺栓拧紧机3，是用于拧紧差速器壳体与被齿联接螺栓，采用自动双轴拧紧方式。该设备运动装置采用直线导轨滑动；设备在拧紧螺栓时自动分度；差速器拧紧中心矩可调(143-165mm范围)；可拧紧八条平均分布螺栓和十条平均分布螺栓；系统界面人性化设计:详细、易懂；能分别显示出单个螺栓的拧紧力矩值；具有数据查询系统，可实时查询当日或历史生产数据。
[0026]图6:转向节轮毂螺母拧紧机8，用于转向节轮毂总成装配线9上多种产品的转向节轮毂螺母拧紧和轴承预紧力的检测。设备为在线装配、拧紧检测分步进行；采用配重平衡齿轮箱15重量，气缸升降进给；设备将拧紧力矩传感器和轴承预紧力矩传感器分开，实现拧紧和检测同步进行，装配效率高；设备上下部分都由顶尖来定心。工作原理:通过给轮毂螺母加载，使轴承空转的同时检测轴承预紧力矩，不满足要求则继续给轮毂螺母加载，满足要求则停止加载。(I)定位装置，定位装置固定在底座上，当工件随着随行小车就位后定位装置可以将工件中心与设备中心保证同轴。(2)配重装置19，配重装置19由气缸、链轮、链条、配重块组成，链轮与气缸固定在立柱顶部，链条横跨两链轮一端与拖板联接，一端与配重拉杆联接，配重块放置在拉杆托盘上。气缸伸缩时拉动拖板上下运动，使齿轮箱15下行或上升。(3)机架组件，机架组件包括立柱10和底座，立柱10固定在底座上，二者都为焊接结构件。立柱10前壁上有直线滚动导轨，导轨副上的滑块与拖板联接，拖板上下运动时带动齿轮箱靠近或远离工件。立柱10为中空结构，里面有配重上下运动，加配重时立柱后面的盖子可以打开。(4)齿轮箱15组件，它由检测轴、拧紧轴、伺服电机、拨盘、套筒等组成并具备拧紧和检测功能:拧紧时两个伺服电机反向旋转，驱动齿轮传动机构使拧紧头带动主齿和螺母旋转从而拧紧；检测时两个电机同向同步旋转。拧紧、检测动作都有扭矩传感器反馈控制。
【权利要求】
1.一种大拖四驱前桥总成装配线，包括锥传动支座总成装配线、差速器总成装配、大锥齿轮螺栓拧紧机、印迹垫片测选机、小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机、控制系统、齿侧间隙调整机、转向节轮毂螺母拧紧机、转向节轮毂总成装配线、立柱、压头、检测装置、导柱、底架、齿轮箱、拧紧工装、测量装置、顶升机构、配重装置、旋转举升夹具、被齿制动装置、立柱底座组件、拧紧机构、调心机构、压紧机构、配重机构、分度机构、末端总成、顶升装置、电机安装台，其特征是:该装配线设有锥传动支座总成装配线和转向节轮毂总成装配线，锥传动支座总成装配线含有一条差速器总成装配，差速器总成装配上设有大锥齿轮螺栓拧紧机，锥传动支座总成装配线上设有印迹垫片测选机、小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机、齿侧间隙调整机、大锥齿轮螺栓拧紧机，转向节轮毂总成装配线上设有转向节轮毂螺母拧紧机，印迹垫片测选机主要由立柱、压头、导柱、底架和检测装置组成，并配有高精度位移传感器，小锥齿轮轴锁紧螺母拧紧机，主要由齿轮箱、拧紧工装、测量装置、顶升机构、配重装置组成，齿侧间隙调整机，主要由立柱底座组件、被齿制动装置、旋转举升夹具、检测装置组成，大锥齿轮螺栓拧紧机，主要由拧紧机构、调心机构、压紧机构、配重机构、分度机构组成，转向节轮毂螺母拧紧机，主要由电机安装台、齿轮箱、末端总成、顶升装置、配重装置组成，闭环控制系统与锥传动支座总成装配线上设备和转向节轮毂总成装配线上设备相连接。
【文档编号】B23P21/00GK103537899SQ201210256345
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月13日 优先权日:2012年7月13日
【发明者】吴长荣, 吴雁南, 宋宜永, 史文良, 纪桂新, 李静 申请人:盐城市荣南机械制造有限公司