一种平衡轴支架热铆专机及加工方法与流程

本发明涉及平衡轴加工技术领域，具体是涉及一种平衡轴支架热铆专机及加工方法。

背景技术：

平衡轴总成是先将平衡轴与支架按照技术要求尺寸铆接完成后才能继续进行相关装配的的装配，故平衡轴与支架铆接的要求必须满足技术要求(铆接可靠、支架安装到位、支架安装孔距符合、两支架安装面平面度符合要求)等。

现有平衡轴装配过程中，平衡轴与支架热铆是通过高频加热支架内孔后，由人工将支架在滑轨上推送至固定的平衡轴上支架的安装位置，安装质量不能有效保证、人员劳动强度大：加热时间及温度控制不能保证支架安装到位、因加热后温度较高存在较大的安全隐患。因平衡轴与支架在加工时相关配合尺寸存在加工误差造成支架安装不到位的现象，造成浪费。

技术实现要素：

为了解决现有平衡轴装配所存在的缺点，本发明提供了一种结构简单、操作简便的平衡轴支架热铆专机及加工方法，以提高平衡轴与支架装配的质量与降低劳动强度。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：一种平衡轴支架热铆专机，主要由底架、置于底架上的安装底板、置于安装底板上的滑动平台、置于安装底板上的两组液压缸和两组高频加热器、置于滑动平台上的平衡轴和两组支架以及支架的支撑机构组成；利用两端的高频加热器加热支架的安装内孔，加热后通过滑动平台移动到压装工位，再利用液压缸将两侧的支架压装到平衡轴两端对应的安装位置。

作为本发明的优选技术方案，平衡轴支架热铆专机的结构中：

所述平衡轴两端放置在升降v块上，升降v块的升降高度由升降机构经伺服电机一驱动升降，平衡轴中间弓部放置在轴限位固定块上，并通过夹紧气缸将夹紧装置夹紧平衡轴的弓部，以固定平衡轴，轴限位固定块、夹紧气缸与夹紧装置均安装在滑动平台上；升降v块安装在升降机构上并通过v块安装座与连接螺栓连接，升降机构与升降机构安装板通过连接螺栓连接，升降机构安装板通过连接螺栓安装在升降机构滑动线轨及安装座组件上，升降机构滑动线轨及安装座组件设置在底架中。

所述支架放置在支架安装板上通过定位销限位，支架安装板与等高块连接过渡安装板通过高度调整块与滑动平台上的支架安装板滑动线轨及滑块组件采用连接螺栓连接，并确保支架底平面与支架安装板平面贴合。

所述滑动平台通过伺服电机二驱动同步带和皮带轮组件在滚珠丝杠及安装座组件上移动至高频加热器加热位置。

所述高频加热器安装在加热器安装固定板上，并与滑块通过连接螺栓安装在加热器安装固定板滑动线轨及滑块组件上，加热器安装固定板滑动线轨及滑块组件通过连接螺栓与安装底板连接；加热器滑动气缸在安装底板上移动，使高频加热器的加热线圈移动至支架的内孔中进行加热。

所述液压缸通过连接螺栓安装液压缸安装座上，并通过连接螺栓安装固定在安装底板上，支架压装套筒通过连接螺栓连接在液压缸缸头上并进行紧固，支架压装套筒与压装套筒安装线轨及滑块组件进行连接，保证在液压缸伸长时支架压装套筒在线轨上滑动；当滑动平台移动到压装工位后，利用两端液压缸推动支架压装套筒进行压装支架至对应安装位置。

本发明的平衡轴支架热铆专机的加工方法，步骤如下：

一、平衡轴与支架的固定及限位：

该步骤主要作用为将平衡轴与支架放置在专机相应位置，其中平衡轴两端放置在升降v块上，升降v块的升降高度由升降机构经伺服电机一驱动升降，升降高度由限位感应开关控制，平衡轴中间弓部放置在轴限位固定块上，并通过夹紧气缸将夹紧装置夹紧平衡轴的弓部，以固定平衡轴，其中轴限位固定块、夹紧气缸与夹紧装置均安装在滑动平台上；

支架放置在支架安装板上通过定位销限位，支架安装板与等高块连接过渡安装板通过高度调整块与滑动平台上的支架安装板滑动线轨及滑块组件采用连接螺栓连接，并确保支架底平面与支架安装板平面贴合；平衡轴与支架分别采用专用吊具吊装至专机上；

二、两端支架的加热：

平衡轴与支架装夹固定后，由伺服电机二驱动同步带和皮带轮组件将滑动平台在滚珠丝杠及安装座组件上移动至高频加热器加热位置，移动位移由限位感应开关控制，移动时由滑动平台拖动升降v块发生位移，升降v块安装在升降机构上并通过v块安装座与连接螺栓连接，而升降机构与升降机构安装板通过连接螺栓连接，升降机构安装板通过连接螺栓安装在升降机构滑动线轨及安装座组件上；

滑动平台移动到位置后，控制程序控制加热器滑动气缸在安装底板上移动，使高频加热器的加热线圈移动至支架的内孔中进行加热，高频加热器移动位移由限位感应开关控制，高频加热器安装在加热器安装固定板上，并与滑块通过连接螺栓安装在加热器安装固定板滑动线轨及滑块组件上，加热器安装固定板滑动线轨及滑块组件通过连接螺栓与安装底板连接；

支架加热时间由控制程序控制，待加热时间达到程序设定的时间后，高频加热器由程序控制加热器滑动气缸将高频加热器从加热位置回到加热前的位置，回位位置由限位感应开关控制；同时由伺服电机二将滑动平台回位至初始位置，由限位感应开关控制；高频加热器外接循环冷却水管与电源，各驱动气缸连接压缩气管；为防止操作失误，当滑动平台与高频加热器发生移动时，移动到限位感应开关安装位置后将触发感应开关使相应动作停止；

三、两端支架的压装：

滑动平台回到初始位置后，控制程序启动两端液压缸推动支架压装套筒进行压装支架，液压缸通过连接螺栓安装液压缸安装座上，并通过连接螺栓安装固定在安装底板上，支架压装套筒通过连接螺栓连接在液压缸缸头上并进行紧固，支架压装套筒与压装套筒安装线轨及滑块组件进行连接，保证在液压缸伸长时支架压装套筒在线轨上滑动；支架压装套筒在压装支架时，先将支架推送到平衡轴两端轴头上，然后由限位感应开关触发升降机构将升降v块下降至滑动平台下面，液压缸继续推动支架压装套筒推送支架至平衡轴对应的安装位置，待支架压装到位后，触发限位感应开关控制液压缸回位，待液压缸回位完成后，控制程序将启动夹紧气缸驱动夹紧装置解除夹紧状态；液压缸外接液压站；

四、平衡轴与支架压装完成，下件工序：

平衡轴与支架完成热铆后，采用专用吊具将总成吊装下线并放置在专用工位器具上；工件吊装下线后，控制程序启动限位气缸将支架安装板复位至压装前位置。

本发明相对于现有技术的有益效果是：

本发明通过专机两端加热器加热支架安装内孔，加热后通过丝杠将加热后的支架移动到压装工位，通过液压缸加支架压装到固定的平衡轴两端对应的安装位置，并且可以根据支架的中心高度调整升降机构的升降高度来满足平衡轴的压装。方便操作人员对平衡轴与支架铆接，提高平衡轴与支架铆接的质量，避免因压装不到位造成的返工及浪费，提升了产品质量，同时杜绝人工铆接存在的安全隐患。

附图说明

以下结合实施例和附图对本发明作出进一步的详述。

图1是本发明的平衡轴支架热铆专机的主视图。

图2是本发明的平衡轴支架热铆专机的俯视图。

图3是升降机构的结构示意图。

图4是高频加热器的结构示意图。

图5是安装底板的结构示意图。

图6是滑动平台的结构示意图。

图7是热铆后平衡轴支架的主视图(a)、俯视图(b)结构示意图。

具体实施方式

本发明的平衡轴支架热铆专机的结构组成主要有：底架1(通过矩形管焊接而成)、安装底板2(用于安装线轨等连接件)(图5所示)、液压缸安装座3、液压缸4、支架压装套筒5、升降v块6、高频加热器7(图4所示)、支架安装板8、滑动平台9(图6所示)、加热器安装固定板10、加热器安装固定板滑动线轨及滑块组件11、压装套筒安装线轨及滑块组件12、支架安装板滑动线轨及滑块组件13、等高块14、高度调整块15、同步带及皮带轮组件16、升降机构17(图3所示)、升降机构安装板18、夹紧装置19、轴限位固定块20、限位气缸21、夹紧气缸22、加热器滑动气缸23、升降机构滑动线轨及安装座组件24、平衡轴25、支架26、v块安装座27、滚珠丝杠及安装座组件28、过渡安装板29、滑动平台安装线轨及安装座30、伺服电机一31、伺服电机二32、液压油管(图中未标注)、压缩气管(图中未标注)、限位感应开关(图中未标注)、连接螺栓(标准件多种，图中未标注)、循环冷却水管(图中未标注)、电器控制开关(图中未标注)、电源等。

请一并参阅图1和2，平衡轴支架热铆专机的结构中，平衡轴25两端放置在升降v块6上，升降v块6的升降高度由升降机构17经伺服电机一31驱动升降，平衡轴25中间弓部放置在轴限位固定块20上，并通过夹紧气缸22将夹紧装置19夹紧平衡轴25的弓部，以固定平衡轴25，轴限位固定块20、夹紧气缸22与夹紧装置19均安装在滑动平台9上；升降v块6安装在升降机构17上并通过v块安装座27与连接螺栓连接，升降机构17与升降机构安装板18通过连接螺栓连接，升降机构安装板18通过连接螺栓安装在升降机构滑动线轨及安装座组件24上，升降机构滑动线轨及安装座组件24设置在底架1中。支架26放置在支架安装板8上通过定位销限位，支架安装板8与等高块14连接过渡安装板29通过高度调整块15与滑动平台9上的支架安装板滑动线轨及滑块组件13采用连接螺栓连接，并确保支架26底平面与支架安装板8平面贴合。滑动平台9通过滑动平台安装线轨及安装座30安装在安装底板2上，滑动平台9通过伺服电机二32驱动同步带和皮带轮组件16在滚珠丝杠及安装座组件28上移动至高频加热器7加热位置。

高频加热器7安装在加热器安装固定板10上，并与滑块通过连接螺栓安装在加热器安装固定板滑动线轨及滑块组件11上，加热器安装固定板滑动线轨及滑块组件11通过连接螺栓与安装底板2连接；加热器滑动气缸23在安装底板2上移动，使高频加热器7的加热线圈移动至支架26的内孔中进行加热。

液压缸4通过连接螺栓安装液压缸安装座3上，并通过连接螺栓安装固定在安装底板2上，支架压装套筒5通过连接螺栓连接在液压缸4缸头上并进行紧固，支架压装套筒5与压装套筒安装线轨及滑块组件12进行连接，保证在液压缸4伸长时支架压装套筒5在线轨上滑动；当滑动平台9移动到压装工位后，利用两端液压缸4推动支架压装套筒5进行压装支架26至对应安装位置。

本发明的平衡轴支架热铆专机的加工方法(功能实现)共分为四个实施步骤(此工装统一使用螺栓进行装配，故所有涉及连接/紧固的方式均代表螺栓连接/紧固)：

一、平衡轴与支架的固定及限位：

该步骤主要作用为将平衡轴25与支架26放置在专机相应位置，其中平衡轴25两端放置在升降v块6上，升降v块6的升降高度由升降机构17经伺服电机一31驱动升降，升降高度由限位感应开关控制，平衡轴25中间弓部放置在轴限位固定块20上，并通过夹紧气缸22将夹紧装置19夹紧平衡轴25的弓部，以固定平衡轴25，其中轴限位固定块20、夹紧气缸22与夹紧装置19均安装在滑动平台9上。

支架26放置在支架安装板8上通过定位销限位，支架安装板8与等高块14连接过渡安装板29通过高度调整块15与滑动平台9上的支架安装板滑动线轨及滑块组件13采用连接螺栓连接，并确保支架26底平面与支架安装板8平面贴合。平衡轴25与支架26分别采用专用吊具吊装至专机上。

二、两端支架的加热：

平衡轴25与支架26装夹固定后，由伺服电机二32驱动同步带和皮带轮组件16将滑动平台9在滚珠丝杠及安装座组件28上移动至高频加热器7加热位置，移动位移由限位感应开关控制，移动时由滑动平台9拖动升降v块6发生位移，升降v块6安装在升降机构17上并通过v块安装座27与连接螺栓连接，而升降机构17与升降机构安装板18通过连接螺栓连接，升降机构安装板18通过连接螺栓安装在升降机构滑动线轨及安装座组件24上。

滑动平台9移动到位置后，控制程序控制加热器滑动气缸23在安装底板2上移动，使高频加热器7的加热线圈移动至支架26的内孔中进行加热，高频加热器7移动位移由限位感应开关控制，高频加热器7安装在加热器安装固定板10上，并与滑块通过连接螺栓安装在加热器安装固定板滑动线轨及滑块组件11上，加热器安装固定板滑动线轨及滑块组件11通过连接螺栓与安装底板2连接。

支架26加热时间由控制程序控制，待加热时间达到程序设定的时间后，高频加热器7由程序控制加热器滑动气缸23将高频加热器7从加热位置回到加热前的位置，回位位置由限位感应开关控制。同时由伺服电机二32将滑动平台9回位至初始位置，由限位感应开关控制。高频加热器7外接循环冷却水管与电源，各驱动气缸连接压缩气管。为防止操作失误，当滑动平台9与高频加热器7发生移动时，移动到限位感应开关安装位置后将触发感应开关使相应动作停止。

三、两端支架的压装：

滑动平台9回到初始位置后，控制程序启动两端液压缸4推动支架压装套筒5进行压装支架26，液压缸4通过连接螺栓安装液压缸安装座3上，并通过连接螺栓安装固定在安装底板2上，支架压装套筒5通过连接螺栓连接在液压缸4缸头上并进行紧固，支架压装套筒5与压装套筒安装线轨及滑块组件12进行连接，保证在液压缸4伸长时支架压装套筒5在线轨上滑动。支架压装套筒5在压装支架26时，先将支架26推送到平衡轴25两端轴头上，然后由限位感应开关触发升降机构17将升降v块6下降至滑动平台9下面(由限位感应开关控制升降位置)，液压缸4继续推动支架压装套筒5推送支架26至平衡轴25对应的安装位置，待支架26压装到位后，触发限位感应开关控制液压缸4回位，待液压缸4回位完成后，控制程序将启动夹紧气缸22驱动夹紧装置19解除夹紧状态。液压缸4外接液压站。

四、平衡轴与支架压装完成，下件工序：

平衡轴25与支架26完成热铆(如图7所示)后，采用专用吊具将总成吊装下线并放置在专用工位器具上。工件吊装下线后，控制程序启动限位气缸21将支架安装板8复位至压装前位置(支架安装板8、等高块14、高度调整块15连接为整体在线轨上滑动)。

在实际生产应用中，使用此专机将平衡轴与支架按照设定程序及步骤将两端支架压装到平衡轴轴肩位置，且保证两支架安装面的平面度要求，其平衡轴与支架的热铆质量及尺寸是关键控制点，必须满足技术要求才能够进行后续装配。通过专机两端加热器加热支架安装内孔，加热后通过丝杠将加热后的支架移动到压装工位，通过液压缸加支架压装到固定的平衡轴两端对应的安装位置，并且可以根据支架的中心高度调整升降机构的升降高度来满足平衡轴的压装。方便操作人员对平衡轴与支架铆接，提高平衡轴与支架铆接的质量，避免因压装不到位造成的返工及浪费，提升了产品质量，同时杜绝人工铆接存在的安全隐患。

另外，采用此专机实现平衡轴与支架的热铆和压装，在使用过程中会对相应安装部件造成磨损、老化、故障等。为了防止部件的失效影响到专机的整车使用，所有的工装零部件均采用螺栓紧固连接，方便失效部件的更换和维修；另外在使用到滑块、油缸、气缸等部件，均进行了该部件要求的润滑措施并定期进行润滑，减少工装的磨损，延长其使用寿命。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。