汽车后下摆臂轴套和端板压装设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供汽车后下摆臂轴套和端板压装设备，包括工作台(6)和安装于其上的定位机构(5)、大轴套孔压装机构和小轴套孔压装机构(4)；大轴套孔压装机构包括压装单元(2)和切换单元(3)。本发明在待压装部件保持完全固定不动的情况下，依靠一个设备即可完成对其大、小轴套孔的压装，尤其是实现对大轴套孔内先压装大轴套、后压装端板的分步动作，提高了生产效率；并且通过压装单元和切换单元的结构配合，实现通过一个液压动力源为两个方向提供压装力，节省了设备空间和成本。
【专利说明】汽车后下摆臂轴套和端板压装设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种压装设备，用于将轴套和端板压入汽车的后下摆臂的相应装配孔 (BP "轴套孔"）内。
【背景技术】
[0002] 图1是一种汽车后下摆臂总成的分解示意图，如图所示，该后下摆臂1具有大、小 两个轴套孔（11、12)，在小轴套孔12中需要压装小轴套121，在大轴套孔11中需要压装大 轴套一总成111和大轴套二总成112,两者合并形成大轴套，然后在大轴套两边分别压装入 端板113。在现有的压装工序中，也是按上述方式分成三步进行压装的，并且现有的压装设 备对于摆臂采取的是不完全定位，不仅造成压装过程中对大、小轴套和端板的损坏隐患，而 且操作人员需要反复装卸摆臂，走动频繁，劳动强度大，生产效率低；另外，压装过程中也没 有相应的压力、位移监控，存在压装不到位的问题。
【发明内容】
[0003] 本发明首先要解决的问题是在待压装部件（以"后下摆臂"为例）保持完全固定 不动的情况下，如何依靠一个设备完成对其大、小轴套孔的压装，尤其是实现对大轴套孔内 先压装大轴套、后压装端板的分步动作。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：汽车后下摆臂轴套和端板压装 设备，包括工作台和安装于其上的定位机构、大轴套孔压装机构和小轴套孔压装机构；
[0005] 定位机构负责对待压装的后下摆臂进行夹紧固定，在设备进行压装过程中，始终 保持后下摆臂固定不动；可实现此功能的具体结构形式有很多种；
[0006] 小轴套孔压装机构负责将小轴套压装入后下摆臂的小轴套孔中，可实现此功能的 结构也有很多种；
[0007] 本方案的特征在于，所述大轴套孔压装机构包括，压装单元和切换单元；
[0008] 所述压装单元包括第一支座和第一液压缸；所述第一支座与工作台之间滑动连 接；第一支座两侧设有坚直的支柱体，第一液压缸的缸体水平固定于第一支座一侧的支柱 体上且其活塞杆伸入两支柱体之间；第一液压缸的活塞杆顶部固定连接有推动压头；
[0009] 所述切换单元整体位于第一支座之上和推动压头与压头所朝向的另一侧支柱体 之间；切换单元包括：支撑板、第一、第二压板座；支撑板（34)下部与工作台滑动连接，且两 者间连接有支撑板气缸，支撑板气缸驱动支撑板沿着与第一液压缸轴心线相垂直的方向滑 动；第一、第二压板座分别位于支撑板的两端并与支撑板滑动连接，两个压板座的滑动方向 重合且与第一液压缸轴心线相平行；
[0010] 第一、第二压板座上各设有一对朝向和位置相对应的压头，待压装的轴套和端板 安放在压头上；两个压板座之间还连接有压板座气缸。
[0011] 进一步，所述第一液压缸的活塞杆顶部与推动压头之间固定连接有移动座，移动 座下部与第一支座上表面之间滑动连接。
[0012] 进一步，还包括带有可伸缩探头的压力位移传感器和限位件，压力位移传感器与 移动座相对固定，限位件固定于第一支座的相应位置。
[0013] 进一步，所述另一侧支柱体上还设有朝向推动压头凸出的凸体。
[0014] 进一步，所述压头包括压头基座与定位座，定位座用于安放轴套或者端板；压头基 座设有半球形凸起，定位座设有容纳半球形凸起且与其相匹配的凹陷，压头基座与定位座 之间通过围绕半球形凸起均布的螺钉连接，并且，半球形凸起和凹陷相互贴合，压头基座与 定位座之间在半球形凸起和凹陷周围的相对端面之间存有间隙，压头基座与定位座之间围 绕半球形凸起均布有多个弹簧，每个弹簧容纳于压头基座与定位座对应开设的弹簧容纳孔 中，且弹簧、螺钉的轴心线均与半球形凸起中轴线平行。
[0015] 进一步，所述定位机构包括支撑座、夹紧气缸、固定卡爪和活动卡爪，支撑座固定 于工作台上并支撑固定夹紧气缸，固定卡爪相对夹紧气缸固定不动，夹紧气缸驱动活动卡 爪相对固定卡爪实现合并和张开。
[0016] 进一步，还设有支撑单元，其包括固定于工作台上且主要由多个支撑腿支撑一固 定板组成的支撑架、主要由多个垂直穿过固定板的浮动腿并在浮动腿顶部支撑的浮动板组 成，位于浮动板和固定板之间的浮动腿上套有支撑弹簧。
[0017] 进一步，所述小轴套孔压装机构包括：第二支座和第二液压缸，第二支座具有水平 体和位于水平体两侧的坚直的支柱体，使其整体大致呈U型，第二液压缸的缸体固定于第 二支座的一侧的支柱体上，第二液压缸的活塞杆伸入两个支柱体之间，且其活塞杆的轴心 线与第二支座水平体的上表面平行；第二液压缸的活塞杆顶部依次固定连接有小轴套移动 座和小轴套推动压头，且小轴套推动压头的朝向与第二液压缸的活塞杆的轴心线同轴向， 而小轴套移动座下部则与第二支座（43)的水平体上表面通过第三滑轨组滑动连接；第二 支座下部则通过第四滑轨组与工作台之间滑动连接，且第二支座与工作台之间还连接有调 整气缸。
[0018] 本发明具有的优点和积极效果是：在待压装部件保持完全固定不动的情况下，依 靠一个设备即可完成对其大、小轴套孔的压装，尤其是实现对大轴套孔内先压装大轴套、后 压装端板的分步动作，提高了生产效率；并且通过压装单元和切换单元的结构配合，实现通 过一个液压动力源为两个方向提供压装力，节省了设备空间和成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1是一种汽车后下摆臂总成的分解示意图；
[0020] 图2是压装设备的整体结构的立体示意图；
[0021] 图3是压装设备的俯视角度的布局示意图，摆臂1已被定位机构5所固定夹持；
[0022] 图4是大轴套孔压装机构的压装单元的立体示意图；
[0023] 图5a和图5b分别是从两个视角展示大轴套孔压装机构的切换单元的立体结构示 意图；
[0024] 图6a、图6b和图6c分别是浮动压头的局部剖视图、剖视示意图和展示锁紧螺钉和 弹簧的位置分布的示意图；
[0025] 图7是定位机构的一种结构形式的示意图；
[0026] 图8是小轴套孔压装机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细说明。需要说明的是，工作台6在 某些图中并未体现或是仅画出了部分台面加以代表，以便简化或节省附图所占面积。
[0028] 如图2和图3所示，本发明的汽车后下摆臂轴套和端板压装设备，包括工作台6和 安装于其上的定位机构5、大轴套孔压装机构和小轴套孔压装机构4 ;
[0029] 大轴套孔压装机构包括压装单元2和切换单元3 ;
[0030] 其中压装单元2包括第一支座21和第一液压缸22,第一支座21具有水平体212 和位于水平体两侧的坚直的支柱体，使其整体大致呈U型，第一液压缸22的缸体水平固定 于第一支座21的一侧的支柱体上，第一液压缸22的活塞杆伸入两个支柱体之间，且其活塞 杆的轴心线与第一支座21水平体的上表面平行；第一液压缸22的活塞杆顶部依次固定连 接有移动座24和推动压头23,即推动压头23固定于移动座上，并且压头的朝向与第一液压 缸22的活塞杆的轴心线同轴向，而移动座下部则与第一支座21的水平体上表面通过第一 滑轨组240或其他滑动机构实现滑动连接。
[0031] 另外，第一支座21与工作台6之间也通过第二滑轨组210或其他滑动机构实现滑 动连接。
[0032] 切换单元3整体位于压装单元2的第一支座21的两个坚直支柱体之间，更准确的 说，是位于推动压头23和压头所朝向的另一侧坚直支柱体211之间和第一支座21的水平 体212之上；
[0033] 如图5a和图5b所示，切换单元3包括：支撑板34、第一压板座31、第二压板座32、 支撑板气缸38和压板座气缸35 ;
[0034] 支撑板34下部与支撑板滑轨组37滑动连接，支撑板滑轨组37下部则与工作台6 固定连接，支撑板34与工作台6之间连接支撑板气缸38,支撑板气缸38驱动支撑板34能 在支撑板滑轨组37上沿着与第一液压缸22轴心线相垂直的方向滑动；S卩如果将第一支座 21沿第二滑轨组210滑动的方向作为X向，那么支撑板34沿支撑板滑轨组37滑动的方向 则为Y向；即第二滑轨组210的轨道朝向作为X向，支撑板滑轨组37的轨道朝向则为Y向。
[0035] 支撑板34上部固定有压板座滑轨组36,压板座滑轨组36的轨道朝向与第二滑轨 组210的轨道朝向平行，第一压板座31、第二压板座32分别位于压板座滑轨组36的两端并 与压板座滑轨组36滑动连接，即在支撑板34不动的情况下，第一压板座31、第二压板座32 的滑动方向与第一支座21沿第二滑轨组210滑动的方向相互平行；
[0036] 第一压板座31和第二压板座32上各设有一对朝向和位置相对应的压头33,待压 装的轴套和端板安放在压头33上；压板座气缸35位于第一压板座31和第二压板座32之 间并与两个压板座分别固定连接，即缸体与第一压板座31固接、活塞杆与第二压板座32固 接，或缸体与第二压板座32固接、活塞杆与第一压板座31固接，两种形式均可。
[0037] 如图4所示，第一支座21与工作台6之间还连接有第一气缸25,图中结构形式为 第一气缸25的缸体与工作台6固定连接，活塞杆顶部则与第一支座21固定连接；也可以相 反，即缸体与第一支座21固定连接，活塞杆顶部与工作台6固定连接。无论上述哪种形式， 只需保证：第一气缸25的轴心线与第一支座21在工作台6上的滑动方向保持相互平行即 可。
[0038] 至此，上述内容构成了解决本发明首要问题的技术方案，其中，第一液压缸22是 提供对后下摆臂1的大轴套孔进行压装大轴套和端板113的主动力源。当第一液压缸22 动作时，活塞杆带动移动座24和推动压头23相对第一支座21在两个坚直支柱体之间往复 运动。
[0039] 定位机构5将负责对待压装的后下摆臂进行夹紧固定，在设备进行压装过程中， 始终保持后下摆臂固定不动，并且后下摆臂的大轴套孔处于切换单元的两个压板座（31、 32)之间，第一压板座31上的两个压头分别安放大轴套二总成112和一个端板，第二压板 座32上的两个压头则对应分别安放大轴套一总成111和一个端板；支撑板气缸38使支撑 板34保持在使安放大轴套两个总成的压头正对大轴套孔的状态；
[0040] 此时，第一液压缸22的活塞杆向外伸出（以图3为例可称之为向右伸出），带动推 动压头23向切换单元3的第二压板座32移动，当推动压头23抵顶第二压板座32,推动第 二压板座32共同（向右）移动；第二压板座32与第一压板座31之间有压板座气缸35,第 一支座21与工作台6之间还连接有第一气缸25,但液压缸的推动力要远大于气缸的回缩 阻力，因此，在第一液压缸22、压板座气缸35、第一气缸25、压装单元2和切换单元3的各 个轨道组的共同配合作用下，第一支座21沿第二滑轨组210向左移动，第一支座21的另一 侧坚直支柱体211抵顶第一压板座31并驱动第一压板座31也向左移动（另一侧坚直支柱 体211上还可设有朝向推动压头23的凸体，如图4中标记211箭头所指的部位，以便更利 于抵顶第一压板座31);即第二压板座32与第一压板座31带动压头同时向内压合，将大轴 套压装入大轴套孔中；
[0041] 完成大轴套的压装后，第一液压缸22的活塞杆向内回缩，带动推动压头23离开 第二压板座32,同时，压板座气缸35和第一气缸25的活塞杆伸出动作，使得两个压板座分 开复位、第一支座21向右移动复位；然后，切换单元的支撑板气缸38驱动支撑板34移动， 使安放两个端板的压头移动至正对大轴套孔的位置，然后，第一液压缸22的活塞杆向外伸 出，重复继续上述的压装过程，将端板再压装入大轴套中，从而完成在后下摆臂保持不动的 情况下，对大轴套和端板的两步压装。
[0042] 由上述可知，压板座气缸35和第一气缸25的主要作用是使两个压板座分离复位 和第一支座21向右移动复位，同时也与第一液压缸22配合，使两个压板座完成近似于同时 向内压合的动作，通过一个液压缸实现两个方向的压装力的供给。
[0043] 另外，为更好的控制压装力度，还设有压装传感机构，如图4所示，带有可伸缩探 头的压力位移传感器242通过连接板241与移动座24固定，限位件243固定于第一支座21 的相对应位置；当移动座24带动推动压头23到达指定位置，压力位移传感器242的可伸缩 探头与限位件243相抵，探头回缩到一定程度后，发出相应信号，相应控制设备控制第一液 压缸22的活塞杆停止伸出，开始回缩复位。
[0044] 另外，本发明对的切换单元3的压头33提供了一种浮动式结构，如图6a、图6b和 图6c所示，压头33包括压头基座331与定位座332,定位座332上设有安装孔、销孔和或 磁铁，用于安放轴套或者端板；压头基座331设有半球形凸起3310,定位座332设有容纳半 球形凸起3310且与其相匹配的凹陷，压头基座331与定位座332之间通过围绕半球形凸起 3310均布的螺钉334连接，并且，半球形凸起和凹陷相互贴合，压头基座331与定位座332 之间在半球形凸起和凹陷周围的相对端面之间存有间隙，压头基座331与定位座332之间 围绕半球形凸起3310均布有多个弹簧333,每个弹簧333容纳于压头基座331与定位座332 对应开设的弹簧容纳孔中，且弹簧、螺钉的轴心线均与半球形凸起331中轴线平行。半球形 凸起与凹陷的贴合、相对端面之间存有间隙，可实现定位座332以压头基座331的半球形凸 起3310为基准可做微小的相对运动（微小旋转或摆动），弹簧的伸缩和扭力使定位座保持 一定的柔性，避免因为角度偏差引起的压装不到位。压装完成后，在弹簧的作用下，定位座 又能实现复位。图6c为压头基座331底面的示意图，图中的3330所指为弹簧所在位置。
[0045] 定位机构5负责对待压装的后下摆臂进行夹紧固定，在设备进行压装过程中，始 终保持后下摆臂固定不动；可实现此功能的具体结构形式有很多种；本文提供了一种具体 结构形式，如图2、图3和图7所示：包括支撑座51、夹紧气缸52、固定卡爪53和活动卡爪 54,支撑座51固定于工作台6上并支撑固定夹紧气缸52,固定卡爪53相对夹紧气缸52固 定不动，夹紧气缸52驱动活动卡爪54相对固定卡爪53实现合并和张开。
[0046] 进一步，为方便后下摆臂在定位机构5上的摆放，还设有支撑单元，包括，固定于 工作台6上且主要由多个支撑腿551支撑一固定板552组成的支撑架、主要由多个垂直穿 过固定板552的浮动腿555并在浮动腿555顶部支撑的浮动板553组成，位于浮动板553 和固定板552之间的浮动腿555上套有支撑弹簧554 ;定位机构夹紧定位前，后下摆臂先放 置于支撑单元的浮动板553上，以便方便调整后下摆臂的位置和角度，使大轴套孔和小轴 套孔能正对相应压装位置。工作台6上对应浮动腿555的位置开设有通孔556,以便在供浮 动腿穿过，避免浮动腿的下降受阻于工作台6。
[0047] 小轴套孔压装机构负责将小轴套压装入后下摆臂的小轴套孔中，可实现此功能的 结构也有很多种；本文提供了一种具体结构形式，如图2、图3和图8所示：包括第二支座43 和第二液压缸41，第二支座43具有水平体和位于水平体两侧的坚直的支柱体，使其整体大 致呈U型，第二液压缸41的缸体固定于第二支座43的一侧的支柱体上，第二液压缸41的活 塞杆伸入两个支柱体之间，且其活塞杆的轴心线与第二支座43水平体的上表面平行；第二 液压缸41的活塞杆顶部依次固定连接有小轴套移动座和小轴套推动压头42, S卩小轴套推 动压头42固定于小轴套移动座上，并且压头的朝向与第二液压缸41的活塞杆的轴心线同 轴向，而小轴套移动座下部则与第二支座43的水平体上表面通过第三滑轨组420或其他滑 动机构实现滑动连接；第二支座43下部则通过第四滑轨组430与工作台6之间滑动连接， 且第二支座43与工作台之间还连接有调整气缸44。小轴套通过定位销及吸附磁铁等安放 于小轴套推动压头42上，通过调整气缸44带动第二支座43沿第四滑轨组430在工作台上 滑动，以便调整第二支座的位置，使其小轴套推动压头42对面的坚直支柱体贴抵小轴套孔 一侧，第二液压缸41伸出，推动小轴套推动压头42将小轴套压装入小轴套孔；压装完成后， 第二液压缸41回缩，调整气缸44伸出，复位。
【权利要求】
1. 汽车后下摆臂轴套和端板压装设备，包括工作台（6)和安装于其上的定位机构（5)、 大轴套孔压装机构和小轴套孔压装机构（4);其特征在于： 所述大轴套孔压装机构包括压装单元（2)和切换单元（3); 所述压装单元（2)包括第一支座（21)和第一液压缸（22);所述第一支座（21)与工作 台（6)之间滑动连接；第一支座（21)两侧设有坚直的支柱体，第一液压缸（22)的缸体水平 固定于第一支座（21) -侧的支柱体上且其活塞杆伸入两支柱体之间；第一液压缸（22)的 活塞杆顶部固定连接有推动压头（23); 所述切换单元（3)整体位于第一支座（21)之上和推动压头（23)与压头所朝向的另一 侧支柱体（211)之间；切换单元（3)包括：支撑板（34)、第一、第二压板座（31、32);支撑板 (34)下部与工作台（6)滑动连接，且两者间连接有支撑板气缸（38)，支撑板气缸（38)驱动 支撑板（34)沿着与第一液压缸（22)轴心线相垂直的方向滑动；第一、第二压板座（31、32) 分别位于支撑板的两端并与支撑板滑动连接，两个压板座的滑动方向重合且与第一液压缸 (22)轴心线相平行； 第一、第二压板座（31、32)上各设有一对朝向和位置相对应的压头（33)，待压装的轴 套和端板安放在压头（33)上；两个压板座（31、32)之间还连接有压板座气缸（35)。
2. 根据权利要求1所述的汽车后下摆臂轴套和端板压装设备，其特征在于：所述第一 液压缸（22)的活塞杆顶部与推动压头（23)之间固定连接有移动座（24)，移动座（24)下部 与第一支座上表面之间滑动连接。
3. 根据权利要求2所述的汽车后下摆臂轴套和端板压装设备，其特征在于：还包括带 有可伸缩探头的压力位移传感器（242)和限位件（243)，压力位移传感器（242)与移动座 (24)相对固定，限位件（243)固定于第一支座（21)的相应位置。
4. 根据权利要求1所述的汽车后下摆臂轴套和端板压装设备，其特征在于：所述另一 侧支柱体（211)上还设有朝向推动压头（23)凸出的凸体。
5. 根据权利要求1所述的汽车后下摆臂轴套和端板压装设备，其特征在于：所述压头 (33)包括压头基座（331)与定位座（332)，定位座（332)用于安放轴套或者端板；压头基座 (331)设有半球形凸起（3310)，定位座（332)设有容纳半球形凸起（3310)且与其相匹配的 凹陷，压头基座（331)与定位座（332)之间通过围绕半球形凸起（3310)均布的螺钉（334) 连接，并且，半球形凸起和凹陷相互贴合，压头基座（331)与定位座（332)之间在半球形凸 起和凹陷周围的相对端面之间存有间隙，压头基座（331)与定位座（332)之间围绕半球形 凸起（3310)均布有多个弹簧（333)，每个弹簧（333)容纳于压头基座（331)与定位座（332) 对应开设的弹簧容纳孔中，且弹簧、螺钉的轴心线均与半球形凸起（331)中轴线平行。
6. 根据权利要求1所述的汽车后下摆臂轴套和端板压装设备，其特征在于：所述定位 机构（5)包括支撑座（51)、夹紧气缸（52)、固定卡爪（53)和活动卡爪（54)，支撑座（51)固 定于工作台（6)上并支撑固定夹紧气缸（52)，固定卡爪（53)相对夹紧气缸（52)固定不动， 夹紧气缸（52)驱动活动卡爪（54)相对固定卡爪（53)实现合并和张开。
7. 根据权利要求6所述的汽车后下摆臂轴套和端板压装设备，其特征在于，还设有支 撑单元，其包括固定于工作台（6)上且主要由多个支撑腿（551)支撑一固定板（552)组成 的支撑架、主要由多个垂直穿过固定板（552)的浮动腿（555)并在浮动腿（555)顶部支撑 的浮动板（553)组成，位于浮动板（553)和固定板（552)之间的浮动腿（555)上套有支撑 弹簧（554)。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的汽车后下摆臂轴套和端板压装设备，其特征在 于，所述小轴套孔压装机构包括：第二支座（43)和第二液压缸（41)，第二支座（43)具有水 平体和位于水平体两侧的坚直的支柱体，使其整体大致呈U型，第二液压缸（41)的缸体固 定于第二支座（43)的一侧的支柱体上，第二液压缸（41)的活塞杆伸入两个支柱体之间，且 其活塞杆的轴心线与第二支座（43)水平体的上表面平行；第二液压缸（41)的活塞杆顶部 依次固定连接有小轴套移动座和小轴套推动压头（42)，且小轴套推动压头（42)的朝向与 第二液压缸（41)的活塞杆的轴心线同轴向，而小轴套移动座下部则与第二支座（43)的水 平体上表面通过第三滑轨组（420)滑动连接；第二支座（43)下部则通过第四滑轨组（430) 与工作台（6)之间滑动连接，且第二支座（43)与工作台（6)之间还连接有调整气缸（44)。
【文档编号】B23P21/00GK104097062SQ201410300927
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】吕文强, 刘涛, 张会兴, 李庆宇, 王 琦, 宋键, 刁凡荣 申请人:天津博信汽车零部件有限公司