汽车悬架控制臂前衬套的自动压装和整形设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，包括基座、上定位组件、压装部件和下定位组件，其中：基座摆放在地面上，上定位组件和下定位组件安装在基座上，压装部件安装在上定位组件上；上定位组件、下定位组件、压装部件连续运动实现控制臂上前衬套的压装和整形。本发明运动部件由气缸和电缸驱动，控制方式简单、工作可靠、易实现，极大地节省了人力，实现了前衬套的自动压装和整形；机构布局合理，整机结构空间紧凑。
【专利说明】汽车悬架控制臂前衬套的自动压装和整形设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造装备【技术领域】的压装和整形设备，是汽车悬架控制臂上前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、单球铰三角臂的前衬套自动压装和整形设备。
【背景技术】
[0002]汽车悬架控制臂作为汽车上一个不可缺少的部件，有众多的生产厂家，前衬套是控制臂中非常重要的组成部分。目前控制臂中前衬套的压装都是通过工人手动控制压机完成的，效率低，劳动强度大，而对于汽车悬架控制臂前衬套压装，目前还缺乏压装和整形一体化的自动化手段，因此，非常有必要开发一种能自动压装控制臂上前衬套的设备。
[0003]经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为:CN96248768.6，名称为:一种卧式油压锻压机；和申请号为:CN01248422.9，名称为:全无油空压机，这两个设备主要是用于锻压和压装，两个压机属于人工手动操作，自动化程度不高，安全系数低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种能自动对控制臂上前衬套进行压装和整形的设备，通过控制电缸和气缸来实现，大大减少工人的工作劳动强度，减少机器成本，有效利用资源和空间，提高生产效率。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，包括:基座、上定位组件、压装部件和下定位组件，其中:基座摆放在地面上，上定位组件和下定位组件安装在基座上，压装部件安装在上定位组件上；上定位组件、下定位组件、压装部件连续运动实现控制臂上前衬套的压装和整形；其中:
[0006]所述上定位组件包括:压板、连接板、导杆、定位块、上定位V型块、限位套、限位套后盖、导轨、垫板和弹簧，其中:两根导杆用连接板连接并配合安装在基座上；压板安装在导杆的末端，并与基座的下压气缸的气缸轴相连接；垫板安装在压板左端，定位块安装时紧贴在压板左端的垫板上并与压板连接；上定位V型块安装在定位块中并与定位块连接，限位套安装在定位块左端并定位；弹簧安装在限位套上，限位套后盖安装在限位套左端的螺纹孔中，压住弹簧；导轨安装在压板下方导轨槽中；
[0007]所述压装部件包括:角铁、电缸、传感器、连接套、第一调节螺母、第二调节螺母、轴承箱、轴承、连接盘、压杆、挡板、滑块、摆缸、法兰盘和端盖，其中:角铁通过定位销定位并与上定位组件的压板相连接；电缸安装在角铁上；滑块安装在角铁上方与上定位组件中的导轨相配合滑动；连接套左端连接在电缸轴上，连接套右端与传感器右端相连；第二调节螺母安装在连接套上；第一调节螺母安装在传感器左端；传感器左端与连接套相连，传感器右端与连接盘相连，连接盘安装在轴承箱上，两个轴承安装在轴承箱中并通过压杆的轴肩隔开；挡板安装在轴承箱左侧挡住轴承，限制轴承向左移动；摆缸与轴承箱相连接，端盖与法兰盘贴紧并安装在摆缸左侧；压杆后端安装在轴承盖中，后端轴肩抵住轴承定位，前端穿过摆缸伸出，传感器采电缸工作时的力位移信号，为前衬套的受力分析提供数据；
[0008]所述下定位组件包括:下定位气缸安装板、下定位气缸、第三调节螺母、导向连接板、下定位V型块、导杆，其中:下定位气缸安装在下定位气缸安装板上；下定位气缸安装板安装在基座上；第三调节螺母安装在下定位气缸的气缸轴上；导向连接板安装在下定位气缸轴上，第三调节螺母用来调整安装位置；导杆固定在导向连接板上，与下箱体上的导向块配合安装来保证下定位组件沿竖直方运动；下定位V型块与导向连接板连接。
[0009]优选地，所述基座包括:下箱体、上箱体、箱体支脚、一体机、触摸屏、导向块、下压气缸、下压气缸安装板、上箱体前门、上箱体后门、下箱体前门、下箱体后门、导向铜套和垫片，其中:箱体支脚安装在下箱体底部与地面接触，用来调节整个基座的平衡；上箱体安装在下箱体上；一体机安装在上箱体前面板上；触摸屏安装在上箱体前面板上且位置在一体机下方；导向块安装在下箱体平台上；下压气缸安装在下压气缸安装板上；下压气缸安装板连接固定在上箱体上；上箱体前门安装在上箱体前方；上箱体后门安装在上箱体后方；下箱体前门安装在下箱体前方；下箱体后门安装在下箱体后方；导向铜套安装在上箱体上下两个面上，用于上定位组件中导杆的导向；导向铜套安装时加设垫片，垫片安装在导向铜套和箱体之间。
[0010]优选地，所述上定位组件中:两根导杆用连接板连接并配合安装在上箱体的导向铜套中导向。
[0011]优选地，所述上定位组件中:上定位V型块安装在定位块中间的凹槽中并与定位块连接。
[0012]优选地，所述上定位组件中:限位套安装在定位块左端的圆孔中并定位。
[0013]优选地，所述上定位组件中:角铁通过定位销定位并且与上定位组件的压板相连接。
[0014]优选地，所述压装部件中:压杆和摆缸通过键来连接传动，键安装在压杆和端盖的键槽中；工作时压杆的转动通过键连接来传动，从而保证摆缸不受拉应力。
[0015]优选地，所述压杆中心与上定位组件中的限位套中心共线，从而保证机器工作时能够准确把前衬套压装到控制臂中。
[0016]优选地，所述上定位组件中的上定位V型块和下定位组件中的下定位V型块在安装时保持上下对齐，保证工作时能够很好的对悬臂定位。
[0017]本发明中基座、上定位组件、压装部件和下定位组件，可以根据控制臂不同的尺寸而调节各个机构相应的尺寸。其中上定位组件、压装部件和下定位组件的配合实现控制臂的压装和整形；基座用于支撑其它三个部件和整个压装设备的定位。
[0018]工作时，首先上定位组件由下压气缸带动使得上定位组件中的V型块压在控制臂上方指定的位置，上定位组件就位后下定位气缸带动下定位组件向上顶住控制臂下方指定位置。当上定位组件与下定位组件就绪后压装部件中的电缸带动压杆穿过前衬套向控制臂进行压装，压杆前端的轴肩抵住前衬套把前衬套压入控制臂并且略微压过以防止前衬套前方未压到指定位置。当压杆把前衬套压入以后，摆缸通过键连接带动压杆旋转90度，压杆旋转90度后压杆左端的扁头压在限位套内部的台阶面上，电缸带动压杆向后拉，此时压杆压住限位套，限位套的右端抵住前衬套回拉，该过程称为压装整形，保证前衬套正确压装到控制臂中，同时前衬套左右两端压装到位，前衬套压装完毕。电缸带动压杆向前进一段距离，摆缸通过键连接带动压杆回转90度回到初始角度，此时限位套受到弹簧的弹力回复到初始位置，电缸带动压杆退出到初始位置等待下一循环。压杆工作时传感器采集压杆的受力情况，并且把压杆的力-位移曲线显示记录在一体机上。整个压装的过程由PLC来控制完成。
[0019]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0020]1、通过控制电缸和气缸实现自动压装，控制方式简单、工作可靠、自动化程度高；
[0021]2、工作时工人只需操作触摸屏即可，操作简单、劳动强度小、安全性高；
[0022]3、能够采集电缸工作时的力-位移曲线，为以后分析前衬套压装受力提供数据。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]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:
[0024]图1为本发明整体结构示意图；
[0025]图2为本发明的基座主视图；
[0026]图3为本发明的基座的不意图；
[0027]图4为本发明的上定位组件左视图和主视图；
[0028]图5为本发明的限位套示意图；
[0029]图6为本发明的上定位组件示意图；
[0030]图7为本发明的压装部件主视图；
[0031]图8为本发明的压装部件俯视图；
[0032]图9为本发明的下定位组件示意图。
[0033]图中:
[0034]基座1、上定位组件2、压装部件3、下定位组件4 ；
[0035]箱体支脚1-1、下箱体1-2、上箱体1-3、下压气缸安装板1_4、上箱体前门1_5、下压气缸1-6、导向铜套1-7、一体机1-8、触摸屏1-9、下箱体前门1-10、垫片1_11、上箱体后门
1-12、下箱体后门1-13、导向块1-14；
[0036]限位套后盖2-1、限位套2-2、定位块2-3、垫板2_4、压板2_5、导杆2_6、连接板
2-7、导轨2-8、上定位V型块2-9、弹簧2-10；
[0037]压杆3-1、端盖3-2、法兰盘3-3、摆缸3_4、滑块3_5、第一调节螺母3_6、传感器
3-7、第二调节螺母3-8、角铁3-9、电缸3-10、挡板3_11、轴承3_12、轴承箱3_13、连接盘
3-14、连接套3-15、键 3-16 ；
[0038]下定位V型块4-1、导杆4-2、调节螺母4_3、下定位气缸安装板4_4、导向连接板
4-5、下定位气缸4-6。
【具体实施方式】
[0039]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。[0040]如图1所示，本实施例提供一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，包括基座1、上定位组件2、压装部件3、下定位组件4，其中:基座I摆放在地面上，上定位组件2、和下定位组件4安装在基座I上，压装部件3安装在上定位组件2上。
[0041]如图2、图3所示,所述基座I包括:箱体支脚1-1、下箱体1-2、上箱体1_3、下压气缸安装板1-4、上箱体前门1-5、下压气缸1-6、导向铜套1-7、一体机1-8、触摸屏1_9、下箱体前门1-10、垫片1-11、上箱体后门1-12、下箱体后门1-13和导向块1-14，其中:箱体支脚1-1安装在下箱体1-2底部与地面接触，用来调节整个基座I的平衡；上箱体1-3安装在下箱体1-2上；下压气缸安装板1-4通过紧固件连接固定在上箱体1-3上；上箱体前门1-5安装在上箱体1-3前方；下压气缸1-6通过紧固件安装在下压气缸安装板1-4上；导向铜套1-7安装在上箱体1-3上、下两个面上，用于上定位组件2中导杆2-6的导向；导向铜套1-7安装时要加设垫片1-11 ;10寸一体机1-8安装在上箱体1-3前面板上；7寸触摸屏1-9安装在上箱体1-3前面板上，且位置在一体机1-8下方；下箱体前门1-10安装在下箱体1-2前方；上箱体后门1-12安装在上箱体1-3后方；下箱体后门1-13安装在下箱体1-2后方；导向块1-14通过紧固件安装在下箱体1-2平台上。
[0042]如图4、图5、图6所示，所述上定位组件2包括:限位套后盖2_1、限位套2_2、定位块2-3、垫板2-4、压板2-5、导杆2-6、连接板2_7、导轨2_8、上定位V型块2_9，其中:限位套后盖2-1安装在限位套2-2左端的螺纹孔中压住弹簧2-10 ;限位套2-2安装在定位块2_3左端的圆孔中并通过定位销定位；定位块2-3安装时紧贴在压板2-5左端的垫板2-4上通过紧固件与压板2-5连接；垫板2-4安装在压板2-5左端；压板2-5安装在导杆2_6的末端通过螺纹连接与下压气缸1-6的气缸轴相连接，并用螺母来调节位置；两根导杆2-6通过紧固件用连接板2-7连接并配合安装在上箱体1-3的导向铜套1-7中导向；导轨2-8通过紧固件安装在压板2-5下方导轨槽中；上定位V型块2-9安装在定位块2-3中间的凹槽中并通过紧固件与定位块2-3连接；弹簧2-10安装在限位套2-2上。
[0043]如图7、图8所示，所述压装部件3包括:压杆3-1、端盖3_2、法兰盘3_3、摆缸3-4、滑块3-5、第一调节螺母3-6、传感器3-7、第二调节螺母3_8、角铁3_9、电缸3_10、挡板3-11、轴承3-12、轴承箱3-13、连接盘3_14、连接套3_15、键3_16，其中:压杆3_1后端安装在轴承盖3-13中，后端轴肩抵住轴承3-12定位，前端穿过摆缸3-4伸出；端盖3_2与法兰盘3-3贴紧并通过紧固件安装在摆缸3-4左侧；压杆3-1和摆缸3-4通过键3_16来连接传动；摆缸3-4通过紧固件与轴承箱3-13相连接；滑块3-5通过紧固件安装在角铁3-9上方与上定位组件2中的导轨2-8相配合滑动；第一调节螺母3-6通过螺纹连接安装在传感器3-7左端；传感器3-7左端与连接套3-15相连、右端通过螺纹与连接盘3-14相连；第二调节螺母3-8安装在连接套3-15上；角铁3-9通过定位销定位并且通过紧固件与上定位组件2的压板2-5相连接；第一调节螺母3-6和第二调节螺母3-8用于固定和调节传感器3-7在电缸3-10上的位置；电缸3-10通过紧固件安装在角铁3-9上；挡板3-11通过紧固件安装在轴承箱3-13左侧挡住轴承3-12，用以限制轴承3-12向左移动；两个轴承3_12安装在轴承箱3-13中并通过压杆3-1的轴肩隔开；连接盘3-14通过紧固件安装在轴承箱3-13上；连接套3-15的左端通过外螺纹连接在电缸轴(电缸自身部件)上、右端通过内螺纹与传感器
3-7右端相连；键3-16安装在压杆3-1和端盖3-2的键槽中；传感器3-7采电缸3_10工作时的力位移信号，为前衬套的受力分析提供数据。[0044]本实施例中，所述压装部件3工作时，压杆3-1的转动是通过键连接来传动的，可以保证摆缸3-4不受拉应力。
[0045]本实施例中，为了保证机器工作时能够准确把前衬套压装到控制臂中，所述压杆
3-1中心与上定位组件2中的限位套2-2中心共线。
[0046]如图9所示，所述下定位组件4包括:下定位V型块4-1、导向连接板4_2、调节螺母4-3、下定位气缸安装板4-4、导杆4-5、下定位气缸4-6,其中:下定位V型块4_1通过紧固件与导向连接板4-2连接；导杆4-5通过紧固件固定在导向连接板4-2上，与下箱体1-2上的导向块1-14配合安装来保证下定位组件4沿竖直方运动；调节螺母4-3安装在下定位气缸4-6的气缸轴上；下定位气缸安装板4-4通过紧固件安装在下箱体上1-2 ;导向连接板4-2通过螺纹安装在下定位气缸轴上，并通过调节螺母4-3来调整安装位置；下定位气缸
4-6通过紧固件安装在下定位气缸安装板4-4上。
[0047]本实施例中，所述上定位组件2中的上定位V型块2-9和下定位组4件中的下定位V型块4-1在安装时保持上下对齐，保证工作时能够很好的对悬臂定位。
[0048]使用时，把本发明设备安装在指定位置，调整好各个部件工作时所需的位置。本发明设备可作为整个生产线上的一个工位，在工作时汽车悬架控制臂已经由外围的线体运送并且固定在本发明设备工作时所需的指定位置，通过传感器检测并且把设备准备好的信号发送给本发明前衬套的自动压装和整形设备；本发明设备也可以作为一个独立的单机设备，将汽车悬架控制臂固定安装在本发明设备工作时所需的指定位置。前衬套可以通过人工摆放到指定的位置，也可以通过一个外部的上料机构运送到指定的位置，通过上料机构上的传感器检测到前衬套是否就绪，本发明收到前衬套和控制臂就绪的指令后开始工作。
[0049]本发明设备工作时，首先上定位组件2由下压气缸1-6带动使得上定位组件2中的上定位V型块2-9压在控制臂上方指定的位置，上定位组件2就位后下定位组件4中的下定位气缸4-6带动下定位组件4向上顶住控制臂下方指定位置。当上定位组件2与下定位组件4就绪后压装部件3中的电缸3-10带动压杆3-1穿过前衬套向控制臂进行压装，压杆3-1前端的轴肩抵住前衬套把前衬套压入控制臂并且略微压过以防止前衬套前方未压到指定位置。当压杆3-1把前衬套压入以后，摆缸3-4通过键3-16连接带动压杆3-1旋转90度，压杆3-1旋转90度后压杆3-1左端的扁头压在限位套2-2内部的台阶面上，电缸3-10带动压杆3-1向后拉进行前衬套整形，此时压杆3-1压住限位套2-2，限位套2-2的右端抵住前衬套回拉一下保证前衬套的左右两端压装到控制臂的正确位置，前衬套压装完毕。电缸3-10带动压杆3-1向前进一段距离，摆缸3-4通过键3-16连接带动压杆3_1回转90度回到初始角度，此时限位套2-2受到弹簧2-10的弹力回复到初始位置，电缸3-10带动压杆3-1退出到初始位置等待下一循环。压杆3-1工作时传感器3-7采集压杆3-1的受力情况，并且把压杆3-1的力-位移曲线显示记录在一体1-8机上。整个压装的过程由PLC来控制完成，控制简单。
[0050]本发明运动部件由气缸和电缸驱动，控制方式简单、工作可靠、易实现，自动化程度高；工作时工人只需操作触摸屏即可，操作简单、劳动强度小、安全性高；能够采集压杆工作时的力-位移曲线，为以后分析前衬套工作时的疲劳强度和工作时的受力提供数据。
[0051]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的前衬套自动压装和整形设备，包括:基座、上定位组件、压装部件和下定位组件，其中:基座摆放在地面上，上定位组件和下定位组件安装在基座上，压装部件安装在上定位组件上；上定位组件、下定位组件、压装部件连续运动实现控制臂上前衬套的压装和整形；其中: 所述上定位组件包括:压板、连接板、导杆、定位块、上定位V型块、限位套、限位套后盖、导轨、垫板和弹簧，其中:两根导杆用连接板连接并配合安装在基座上；压板安装在导杆的末端，并与基座的下压气缸的气缸轴相连接；垫板安装在压板左端，定位块安装时紧贴在压板左端的垫板上并与压板连接；上定位V型块安装在定位块中并与定位块连接，限位套安装在定位块左端并定位；弹簧安装在限位套上，限位套后盖安装在限位套左端的螺纹孔中，压住弹簧；导轨安装在压板下方导轨槽中； 所述压装部件包括:角铁、电缸、传感器、连接套、第一调节螺母、第二调节螺母、轴承箱、轴承、连接盘、压杆、挡板、滑块、摆缸、法兰盘和端盖，其中:角铁通过定位销定位并与上定位组件的压板相连接；电缸安装在角铁上；滑块安装在角铁上方与上定位组件中的导轨相配合滑动；连接套左端连接在电缸轴上，连接套右端与传感器右端相连；第二调节螺母安装在连接套上；第一调节螺母安装在传感器左端；传感器左端与连接套相连，传感器右端与连接盘相连，连接盘安装在轴承箱上，两个轴承安装在轴承箱中并通过压杆的轴肩隔开；挡板安装在轴承箱左侧挡住轴承，限制轴承向左移动；摆缸与轴承箱相连接，端盖与法兰盘贴紧并安装在摆缸左侧；压杆后端安装在轴承盖中，后端轴肩抵住轴承定位，前端穿过摆缸伸出； 所述下定位组件包括:下定位气缸安装板、下定位气缸、第三调节螺母、导向连接板、下定位V型块、导杆，其中:下定位气缸安装在下定位气缸安装板上；下定位气缸安装板安装在基座上；第三调节螺母安装在下定位气缸的气缸轴上；导向连接板安装在下定位气缸轴上，第三调节螺母用来调整安装位置；导杆固定在导向连接板上，与下箱体上的导向块配合安装来保证下定位组件沿竖直方运动；下定位V型块与导向连接板连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，所述基座包括:下箱体、上箱体、箱体支脚、一体机、触摸屏、导向块、下压气缸、下压气缸安装板、上箱体前门、上箱体后门、下箱体前门、下箱体后门、导向铜套和垫片，其中:箱体支脚安装在下箱体底部与地面接触，用来调节整个基座的平衡；上箱体安装在下箱体上；一体机安装在上箱体前面板上；触摸屏安装在上箱体前面板上且位置在一体机下方；导向块安装在下箱体平台上；下压气缸安装在下压气缸安装板上；下压气缸安装板连接固定在上箱体上；上箱体前门安装在上箱体前方；上箱体后门安装在上箱体后方；下箱体前门安装在下箱体前方；下箱体后门安装在下箱体后方；导向铜套安装在上箱体上下两个面上，用于上定位组件中导杆的导向；导向铜套安装时加设垫片，垫片安装在导向铜套和箱体之间。
3.根据权利要求2所述的一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，其特征在于，所述上定位组件中:两根导杆用连接板连接并配合安装在上箱体的导向铜套中导向。
4.根据权利要求1所述的一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，其特征在于，所述上定位组件中:上定位V型块安装在定位块中间的凹槽中并与定位块连接。
5.根据权利要求1所述的一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，其特征在于，所述上定位组件中:限位套安装在定位块左端的圆孔中并定位。
6.根据权利要求1所述的一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，其特征在于，所述上定位组件中:角铁通过定位销定位并且与上定位组件的压板相连接。
7.根据权利要求1所述的一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，其特征在于:所述压装部件中:压杆和摆缸通过键来连接传动，键安装在压杆和端盖的键槽中；工作时压杆的转动通过键连接来传动，从而保证摆缸不受拉应力。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，其特征在于:所述压杆中心与上定位组件中的限位套中心共线，从而保证机器工作时能够准确把前衬套压装到控制臂中。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种汽车悬架控制臂的前衬套自动压装和整形设备，其特征在于:所述上定位组件中的上定位V型块和下定位组件中的下定位V型块在安装时保持上下对齐，保证 工作时能够很好的对悬臂定位。
【文档编号】B23P19/027GK103934665SQ201410178066
【公开日】2014年7月23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, 范浩, 梁庆华, 陈自强, 王嗣阳, 赖小平, 杨子琦, 胡德金, 蒋振辉 申请人:上海交通大学