汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，包括：机座组件、控制臂支撑台组件、电动缸及导轨组件和控制柜组件，其中：控制臂支撑台组件紧固在机座组件的一侧面下部；电动缸及导轨组件紧固在与控制臂支撑台组件同侧面的机座组件上部；控制柜组件通过螺栓固定在机座组件的背部。本发明所述设备可工作于不同场合，既可以安装在生产线的后衬套压装工位，与生产线配合实现自动化流水作业，又可以单机运行，可靠性高，安全稳定；本发明所述设备利用差动式工作原理，将压装后衬套的压力转化为压机的内力，有效地卸去了压装过程中作用于工装夹具上的压力，保证了压装的精度及稳定性。
【专利说明】汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造装备【技术领域】的自动压装设备，是汽车悬架控制臂上后衬套压装的自动化设备。具体地说，涉及的是一种汽车悬架控制臂中双衬套、单球铰三角臂的后衬套自动压装设备，它利用差动结构实现控制臂后衬套的压装。
【背景技术】
[0002]悬架系统是现代汽车上的重要组成部分，对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有很大的影响。汽车悬架控制臂(Control arm,也称摆臂)作为汽车悬架系统的导向和传力元件，将作用在车轮上的各种力传递给车身，同时保证车轮按一定轨迹运动。汽车控制臂分别通过球铰和衬套把车轮和车身弹性地连接在一起。为保证后衬套与控制臂之间实现有效的连接，即后衬套的最小压出力应该不小于一个规定的安全值。实际的生产中要求在保证压装合格的同时提高生产效率，及时剔除不合格的压装件，因此需要压装设备具有自动化程度高，压装过程数据记录和判断等功能，此外，在自动化流水线生产中，为了防止压装力作用在工装夹具上导致工装损坏，需要设计一套差动机构保证压装力只作用在压装工件上，因此，有必要研发一种新的汽车悬架控制臂的后衬套压装设备。
[0003]经对现有技术的文献检索发现，常州南车铁马科技实业有限公司设计了一种衬套压装装置，采用了液压推拉式压紧机构，主要由液压机构和机械压紧机构组成。该装置的优点是取代了天车和立式液压机，节约了电力和场地，且其由液压部分和机械部分组成，液压部分可与其他工装共用，节省设备成本。其缺点是需要额外增加液压站及液压管路等，维护成本高，且液压油易受污染，液压油泄漏也容易污染环境。(周卫兵，杨虎，张晋伟.一种衬套压装装置的设计及应用[J].工艺与检测，2012，9，95-97)
[0004]检索中还发现，长丰集团衡阳风顺车桥有限公司设计了一种前下臂橡胶衬套压装工装，配备了 Y41-40C带工作台压力机。该装置的优点是工装方便，可靠，操作简便，既能压装左控制臂，也能压装右控制臂。其缺点是液压设备的维护成本高，衬套压入深度的调整缺乏灵活性，无法记录压装过程的力位移曲线。(陆卫平，尤华胜.前下臂橡胶衬套压装设计应用[J].研究与开发，2011，10,077-078)
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术存在的上述不足，提供了一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，既可以安装在生产线的后衬套压装工位，与生产线配合实现自动化流水作业；又可以单机运行，可靠性高，安全稳定。利用差动式工作原理，将压装后衬套的压力转化为压机的内力，有效地卸去了压装过程中作用于工装夹具上的压力，同时保证了压装的精度及稳定性。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]本发明提供一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，包括:机座组件、控制臂支撑台组件、电动缸及导轨组件和控制柜组件，其中:控制臂支撑台组件紧固在机座组件的一侧面下部；电动缸及导轨组件紧固在与控制臂支撑台组件同侧面的机座组件上部；控制柜组件固定在机座组件的背部；
[0008]所述的机座组件包括:压机主箱体、链轮支架、链轮轴、滚子链轮、滚子链、平衡块固定轴、平衡块导向杆、平衡块托板、平衡块、导轨支撑块，其中:链轮支架固定在压机主箱体上，链轮轴定位在链轮支架上，滚子链轮与链轮轴连接；滚子链架设于滚子链轮上，滚子链的两端分别与电动缸导轨组件及平衡块固定轴铰接；平衡块固定轴下端与平衡块托板连接，平衡块导向杆连接固定于平衡块托板上，平衡块通过平衡块固定轴和平衡块导向杆放置于平衡块托板上；导轨支撑块紧固于压机主箱体上；
[0009]所述的电动缸及导轨组件包括:导轨滑块部件、溜板、压机电动缸、电动缸定位座、上压头、下压头以及下压头定位座，其中:导轨滑块部件的导轨部分紧固于机座组件的压机箱体上，导轨滑块部件的滑块部分与溜板相固连；压机电动缸与电动缸定位座固连，电动缸定位座紧固在溜板上；上压头紧固在压机电动缸的丝杠轴末端，下压头固定在下压头定位座上；下压头定位座紧固在溜板上；
[0010]所述电动缸及导轨组件、所述机座组件中的链轮支架、链轮轴、滚子链轮、滚子链、平衡块固定轴、平衡块导向杆、平衡块托板以及平衡块，共同组成了差动结构。
[0011]优选地，所述配重室中平衡块的重量比电动缸及导轨组件的重量小，并且二者分别在滚子链的两端，重力的方向都是竖直向下。
[0012]本发明所述设备处于非压装状态时，电动缸及导轨组件是处在运动路径的下极限的，溜板的底端与导轨支撑块相接触，由导轨支撑块来平衡电动缸及导轨组件和配重室中平衡块之间的重力差，而此时配重室中的平衡块则处于其运动路径的上极限位置。
[0013]本发明所述设备压装开始时，压机电动缸带动上压头下压，接触到后衬套后，当压机电动缸继续向下运动时，后衬套对电动缸作用有一个向上的压力，当这个压力增大到一定程度时，差动结构使得溜板带着下压头向上运动，直至将后衬套压到所需的位置，在这一过程中，压装力都转化成了后衬套压装设备的内力，有效地卸去了压装过程中作用于工装夹具上的压力。
[0014]优选地，所述压机主箱体通过底座L型块固定于安装平台上；所述导轨支撑块为带有加强筋的L型结构，紧固于压机主箱体上。
[0015]优选地，所述链轮轴通过轴端弹性挡圈定位在链轮支架上，所述滚子链轮通过深沟球轴承与链轮轴连接。
[0016]优选地，所述滚子链两端通过滚子链连接销分别与电动缸导轨组件及平衡块固定轴铰接。
[0017]优选地，所述电动缸定位座通过圆锥销定位并紧固在溜板上，所述下压头定位座通过圆锥销定位并紧固在溜板上。
[0018]优选地，所述的控制臂支撑台组件包括:支撑底座、支撑柱、轴承支撑轴、深沟球轴承，其中:支撑底座紧固在机座组件的压机主箱体上；支撑柱紧固于支撑底座上；深沟球轴承通过轴承支撑轴和轴端弹性挡圈固定在支撑柱上。
[0019]优选地，所述的控制柜组件包括:控制柜、触摸屏、一体机，其中:控制柜固定在压机主箱体背部；触摸屏及一体机固定在压机主箱体的正面。
[0020]本发明中，机座组件、控制臂支撑台组件、电动缸及导轨组件的机械配合实现控制臂后衬套的压装。机座组件用于支撑控制臂支撑台组件、电动缸及导轨组件和控制柜组件，并确保整个压装设备的定位；另外可以根据控制臂和后衬套不同的尺寸而调节各个机构中相关零配件的尺寸。本发明采用差动结构将压装控制臂后衬套的压力转化成了压装设备的内力，提高精度的同时保护了工装夹具。
[0021]本发明所述的设备工作时，电动缸带动上压头下压，接触到后衬套之后，当电动缸继续向下运动时，后衬套对电动缸作用有一个向上的压力，当这个压力增大到一定程度时，于是差动结构使得溜板带着下压头向上运动，直至将后衬套压到所需的位置，在这一过程中，压装力转化成了后衬套压装设备的内力，既保证了精度，也保护了产品工装。
[0022]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0023]1、本发明所述的设备可以应用在不同场合，既可以单机运行，可靠性高，安全稳定；又可以安装在生产线的后衬套压装工位，与生产线配合实现自动化流水作业；
[0024]2、本发明所述的设备采用了差动结构，工作过程中，作用在生产线及夹具上的力很小，压装力转移成压装设备的内力，精度和稳定性得到了保障；
【专利附图】
【附图说明】
[0025]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0026]图1是本发明一实施例总体示意图；
[0027]图2是本发明一实施例机座组件示意图；
[0028]图3是本发明一实施例控制臂支撑台组件示意图；
[0029]图4是本发明一实施例电动缸及导轨组件示意图。
[0030]图中:
[0031]机座组件1、控制臂支撑台组件2、电动缸及导轨组件3、控制柜组件4 ；
[0032]压机主箱体1-1、底座L型块1-2、导轨支撑块1-3、滚子链1_4、链轮支架1_5、滚子链轮1-6、配重室1-7 ；
[0033]支撑底座2-1、支撑柱2-2、深沟球轴承2-3 ；
[0034]溜板3-1、导轨滑块部件3-2、压机电动缸3-3、电动缸定位座3-4、上压头3-5、下压头3-6、下压头定位座3-7 ；
[0035]触摸屏4-1，一体机4-2。
【具体实施方式】
[0036]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0037]如图1所示，本实施例提供一种汽车悬架控制臂的后衬套自动压装设备，主要包括机座组件1、控制臂支撑台组件2、电动缸及导轨组件3、控制柜组件4。其中:控制臂支撑台组件2通过紧固件固定在机座组件I上；电动缸及导轨组件3通过螺钉紧固在机座组件I上；控制柜组件4通过螺栓固定在机座组件I背部。[0038]如图2所示，本实施例中，所述的机座组件I包括:压机主箱体1-1、底座L型块
1-2、导轨支撑块1-3、滚子链1-4、链轮支架1-5、滚子链轮1-6、配重室1_7;其中:底座L型块1-2用于固定压机主箱体1-1，并通过螺栓对压机主箱体1-1的位置进行微调；导轨支撑块1-3为带有加强筋的L型结构，并通过螺钉紧固于压机主箱体1-1上，用于平衡电动缸及导轨组件3和配重室1-7的平衡块间的重量差；滚子链轮1-6通过深沟球轴承2-3、销轴和轴端弹簧挡圈定位在链轮支架1-5上；链轮支架1-5通过紧固件固定在压机主箱体1-1上，用于支撑滚子链轮；滚子链1-4两端通过连接销将平衡重块和电动缸及导轨组件3连接起来；图中所示的触摸屏4-1、一体机4-2隶属于控制柜组件，通过螺钉紧固于压机主箱体1-1上，用于控制及监视压装设备的各个动作及状态。
[0039]如图3所示，本实施例中，所述的控制臂支撑台组件2包括:支撑底座2-1、支撑柱
2-2、深沟球轴承2-3，其中:支撑底座2-1通过紧固件固定在压机主箱体1-1上，用于支撑控制臂及其工装夹具；支撑柱2-2通过螺钉固定在支撑底座2-1上；深沟球轴承2-3通过轴承支撑轴和轴端弹性挡圈固定在支撑柱2-2上，与生产线上控制臂夹具体实现滚动连接并为后衬套压装工装提供支撑；当流水线中控制臂工装夹具运动到后衬套压装工位时，控制臂工装夹具经过深沟球轴承2-3滑到支撑柱2-2上；由于前述的差动结构，当进行后衬套压装工作时，不会对工装夹具施加压力，压装力转化为了压机设备的内力。
[0040]如图4所示，本实施例中，所述的电动缸及导轨组件3包括:溜板3-1、导轨滑块部件3-2、压机电动缸3-3、电动缸定位座3-4、上压头3-5、下压头3_6、下压头定位座3_7，其中:导轨滑块部件3-2的导轨部分通过紧固件固定在压机主箱体1-1上，导轨滑块部件3-2的滑块部分通过紧固件和溜板3-1连接，导轨滑块部件3-2使得电动缸定位座3-4能在竖直方向上上下滑动；压机电动缸3-3通过紧固件和电动缸定位座3-4连接，为后衬套的压装提供压装力；电动缸定位座3-4通过紧固件固定在溜板3-1上；上压头3-5通过紧固件固定在压机电动缸3-3的丝杠轴末端，压装时上压头与后衬套相接触；下压头3-6通过紧固件固定在下压头定位座3-7上，压装时下压头与控制臂的工装夹具相接触；下压头定位座3-7通过圆锥销定位并通过螺钉紧固在溜板3-1上。
[0041]本实施例中，电动缸及导轨组件3以及机座组件I当中的滚子链1-4、链轮支架1-5、滚子链轮1-6、配重室1-7内的平衡块，共同组成了差动结构。其中，配重室1-7中平衡块的重量比电动缸及导轨组件3的重量略小，并且二者分别在滚子链1-4的两端，重力的方向都是竖直向下。于是在本压装设备处于非压装状态时，电动缸及导轨组件3是处在其运动路径的下极限的，溜板3-1的底端与导轨支撑块1-3相接触，由导轨支撑块1-3来平衡电动缸及导轨组件3和配重室1-7中平衡块之间的重力差，而此时配重室1-7中的平衡块则处于其运动路径的上极限位置。
[0042]压装开始时，压机电动缸3-3带动上压头3-5向下直线运动，接触到后衬套之后，若上压头3-5继续向下运动，则后衬套会对上压头产生一个向上的反作用力，当这个力继续增大时，则可以抵消掉上述的差动结构中电动缸及导轨组件3和配重室1-7中平衡块之间的重力差，于是使得溜板3-1带着与之固连的下压头3-6向上运动，直至电动缸3-3的丝杠轴运动到设定的位置，此时则将后衬套压到了所需的位置；在这一过程中，压装力转化成了后衬套压装设备的内力，既保证了精度，也避免了施加压力给工装夹具。
[0043]本发明设备可用在不同场合，既可以单机运行，可靠性高，安全稳定；又可以安装在生产线的后衬套压装工位，与生产线配合实现自动化流水作业。
[0044]本发明装置采用了差动结构，工作过程中，作用在工装夹具上的力很小，压装力转移成压装设备的内力，精度和稳定性得到了保障；同时工作过程中的位移及对应的压力可实时读取，并绘制出力位移曲线存储于一体机中，需要时可离线调取查看曲线。
[0045]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，包括:机座组件、控制臂支撑台组件、电动缸及导轨组件和控制柜组件，其中:控制臂支撑台组件紧固在机座组件的一侧面下部；电动缸及导轨组件紧固在与控制臂支撑台组件同侧面的机座组件上部；控制柜组件固定在机座组件的背部； 所述的机座组件包括:压机主箱体、链轮支架、链轮轴、滚子链轮、滚子链、平衡块固定轴、平衡块导向杆、平衡块托板、平衡块、导轨支撑块，其中:链轮支架固定在压机主箱体上，链轮轴定位在链轮支架上，滚子链轮与链轮轴连接；滚子链架设于滚子链轮上，滚子链的两端分别与电动缸导轨组件及平衡块固定轴铰接；平衡块固定轴下端与平衡块托板连接，平衡块导向杆连接固定于平衡块托板上，平衡块通过平衡块固定轴和平衡块导向杆放置于平衡块托板上；导轨支撑块紧固于压机主箱体上； 所述的电动缸及导轨组件包括:导轨滑块部件、溜板、压机电动缸、电动缸定位座、上压头、下压头以及下压头定位座，其中:导轨滑块部件的导轨部分紧固于机座组件的压机箱体上，导轨滑块部件的滑块部分与溜板相固连；压机电动缸与电动缸定位座固连，电动缸定位座紧固在溜板上；上压头紧固在压机电动缸的丝杠轴末端，下压头固定在下压头定位座上；下压头定位座紧固在溜板上； 所述电动缸及导轨组件、所述机座组件中的链轮支架、链轮轴、滚子链轮、滚子链、平衡块固定轴、平衡块导向杆、平衡块托板以及平衡块，共同组成了差动结构。
2.根据权利要求1所述的一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，其特征在于:所述配重室中平衡块的重量比电动缸及导轨组件的重量小，并且二者分别在滚子链的两端，重力的方向都是竖直向下。
3.根据权利要求2所述的一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，其特征在于:所述设备处于非压装状态时，电动缸及导轨组件是处在运动路径的下极限的，溜板的底端与导轨支撑块相接触，由导轨支撑块来平衡电动缸及导轨组件和配重室中平衡块之间的重力差，而此时配重室中的平衡块则处于其运动路径的上极限位置。
4.根据权利要求3所述的一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，其特征在于:所述设备压装开始时，压机电动缸带动上压头下压，接触到后衬套后，当压机电动缸继续向下运动时，后衬套对电动缸作用有一个向上的压力，当这个压力增大到一定程度时，差动结构使得溜板带着下压头向上运动，直至将后衬套压到所需的位置，在这一过程中，压装力都转化成了后衬套压装设备的内力，有效地卸去了压装过程中作用于工装夹具上的压力。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，其特征在于:所述压机主箱体通过底座L型块固定于安装平台上；所述导轨支撑块为带有加强筋的L型结构，紧固于压机主箱体上。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，其特征在于:所述链轮轴通过轴端弹性挡圈定位在链轮支架上，所述滚子链轮通过深沟球轴承与链轮轴连接。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，其特征在于:所述滚子链两端通过滚子链连接销分别与电动缸导轨组件及平衡块固定轴铰接。
8.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，其特征在于:所述电动缸定位座通过圆锥销定位并紧固在溜板上，所述下压头定位座通过圆锥销定位并紧固在溜板上。
9.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，其特征在于:所述的控制臂支撑台组件包括:支撑底座、支撑柱、轴承支撑轴、深沟球轴承，其中:支撑底座紧固在机座组件的压机主箱体上；支撑柱紧固于支撑底座上；深沟球轴承通过轴承支撑轴和轴端弹性挡圈固定在支撑柱上。
10.根据权利要求1-4任一项所述的一种汽车悬架控制臂后衬套的自动压装设备，其特征在于:所述的控制柜组件包括:控制柜、触摸屏、一体机，其中:控制柜固定在压机王箱体背部；触摸屏及一体机固定在压机主箱体的正面。
【文档编号】B23P19/02GK103949871SQ201410177776
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】许黎明, 赖小平, 范浩, 梁庆华, 裴景玉, 王嗣阳, 解斌, 蒋振辉 申请人:上海交通大学