一种大扭矩磨合设备的制作方法

本发明涉及转向系统，具体的说是一种大扭矩磨合设备。

背景技术：

1、现在汽车领域出现一种大扭矩的转向系统，相比于传统转向系统，其转向控制单元（scu）壳体小总成增加了调整螺钉调节/涡轮齿轮磨合的工艺过程，故需要对应的磨合设备完成加工过程。转向控制单元（scu）壳体小总成根据蜗杆朝向和角度，包含4种结构，当前并无好的设计方案能兼容4种结构设计的产品。

2、对此，需要设计一种新的磨合设备结构，满足兼容需求。

技术实现思路

1、本发明为克服现有技术的不足，提供一种大扭矩磨合设备，设计一套通用型的加工设备，通过简单换型，满足4种形态的壳体总成的加工需求；该设计结构稳定，空间利用率高，兼容性强，能满足不同设计产品的快速导入。

2、为实现上述目的，设计一种大扭矩磨合设备，包括机架、托盘输送定位模块、壳体定位模块、齿轮调节模块、取放模块、齿毂调节模块、螺钉调节模块，其特征在于：机架上连接齿轮调节模块，齿轮调节模块的顶部连接壳体定位模块，位于壳体定位模块的左右两侧分别设有齿毂调节模块，壳体定位模块的前侧设有托盘输送定位模块，壳体定位模块的后侧设有螺钉调节模块；位于托盘输送定位模块一侧的机架上连接取放模块；

3、所述的螺钉调节模块包括枪头组件、枪头移动模组、枪头顶升机构，枪头顶升机构的顶部连接枪头移动模组的底部，枪头移动模组的顶部连接枪头组件，

4、所述的枪头组件包括枪头连接底板、枪头驱动电机、连杆、导向杆一、枪头，枪头连接底板上通过电机连接件连接枪头驱动电机，枪头驱动电机的驱动轴通过联轴器一连接连杆的一端，连杆的另一端抵接弹簧一的一端，弹簧一的另一端抵接导向杆一的一端，导向杆一的另一端连接枪头，位于导向杆一的外侧套设有导套一，导套一的一侧设有位置传感器；

5、所述的枪头移动模组包括y向驱动电机、y向移动滑轨、y向移动滑块、下基板、上基板、x向移动滑轨、x向移动滑块、x向移动气缸、连接基板，下基板上通过电机连接件连接y向驱动电机，y向驱动电机的驱动轴通过滑块连接件连接y向移动滑块，所述的y向移动滑块的底部与y向移动滑轨滑动连接，y向移动滑块的顶部连接上基板，的背面，上基板上连接x向移动气缸，x向移动气缸的伸出轴与连接基板连接，所述的连接基板的底部通过x向移动滑块与x向移动滑轨滑动连接，x向移动滑轨的底部与上基板固定连接，所述的y向移动滑轨的底部与下基板固定连接；

6、所述的枪头顶升机构包括顶升电机、顶升丝杆组件，顶升电机的驱动轴通过联轴器二连接顶升丝杆组件的一端，顶升丝杆组件的另一端连接下基板；所述的顶升丝杆组件的外侧设有螺钉调节模块支架，螺钉调节模块支架与机架连接；

7、所述的齿毂调节模块包括下压气缸、下压块、齿轮组件、旋转工装组件、弧形移动模组、齿毂调节模块支架，齿毂调节模块支架的底部与机架连接，位于齿毂调节模块支架的中部连接弧形移动模组，弧形移动模组上通过旋转工装组件连接板连接旋转工装组件，旋转工装组件的上侧设有齿轮组件，齿轮组件的上方设有下压块，下压块的顶部连接下压气缸的伸出轴，并且下压气缸位于齿毂调节模块支架的顶部；

8、所述的齿轮组件包括旋转齿轮、齿轮电机，齿轮电机的驱动轴与旋转齿轮轴接，并且齿轮电机通过电机连接件与旋转工装组件连接板固定连接；

9、所述的弧形移动模组包括底板、弧形滑块、弧形小滑轨、弧形大滑轨，底板上的一侧连接弧形小滑轨，底板上的另一侧连接弧形大滑轨；所述的弧形小滑轨与弧形大滑轨为同一圆心，并且弧形小滑轨及弧形大滑轨上分别通过弧形滑块与旋转工装组件连接板的背面连接；

10、所述的弧形移动模组的弧形大滑轨的内侧设有与齿轮组件的旋转齿轮啮合连接的弧形齿；

11、所述的旋转工装组件包括旋转工装组件底板、气缸、移动滑块、移动滑轨、连接板、旋转工装驱动电机、导向杆二、旋转工装，旋转工装组件底板的背面与旋转工装组件连接板固定连接，旋转工装组件底板上设有气缸，气缸的伸出轴与连接板连接，连接板的底部通过移动滑块与移动滑轨滑动连接，所述的移动滑轨与旋转工装组件底板固定连接；连接板上通过电机连接件连接旋转工装驱动电机，旋转工装驱动电机的驱动轴通过联轴器三连接导向杆二的一端，导向杆二的另一端抵接抵接弹簧二的一端，弹簧二的另一端抵接旋转工装，位于导向杆二的外侧套设有导套二；

12、所述的壳体定位模块包括壳体定位模块支架、定位平台、定位工装、壳体下压气缸、壳体下压头、壳体移栽气缸、移栽连接件，壳体定位模块支架的底部连接定位平台，定位平台上设有定位工装，定位工装通过移栽连接件与壳体移栽气缸连接，位于定位工装的上方设有壳体下压头，壳体下压头的顶部连接壳体下压气缸的伸出轴，并且壳体下压气缸位于壳体定位模块支架的顶部；

13、所述的大扭矩磨合设备的工作流程如下：

14、s1，托盘输送定位模块将放置壳体总成的托盘输送至指定位置；

15、s2，放置壳体总成的托盘被输送至指定位置后，取放模块将壳体总成夹取放置至壳体定位模块上；

16、s3，壳体定位模块通过壳体移栽气缸将壳体总成送到定位工装上，并通过壳体下压头压紧壳体总成；

17、s4，壳体定位模块下方及后方的齿轮调节模块及螺钉调节模块同时对壳体总成进行空载扭矩测试；

18、s5，空载扭矩测试完成后，螺钉调节模块完成壳体总成上螺钉的调节工序；

19、s6，螺钉调节模块工作完成后，齿毂调节模块根据不同产品蜗轮角度的设置，完成对壳体总成中蜗杆总成的旋转工序；

20、s7，上述工序完成后，壳体定位模块将壳体总成送出，取放模块将壳体总成夹取至托盘上，通过托盘输送定位模块输送至下一个工位。

21、所述的枪头移动模组的连接基板与枪头组件的枪头连接底板的背面连接。

22、所述的齿轮调节模块包括齿轮调节模块支架、齿轮调节电机、扭矩传感器、连接杆、扭矩保护器、齿轮仿形工装、升降气缸，齿轮调节模块支架的底部通过电机连接件连接齿轮调节电机，齿轮调节电机的驱动轴连接扭矩传感器的一端，扭矩传感器的另一端与连接杆一的一端连接，连接杆一的另一端通过联轴器四与扭矩保护器的一端连接，扭矩保护器的另一端与连接杆二的一端连接，连接杆二的另一端连接齿轮仿形工装，所述的齿轮仿形工装贯穿定位平台并位于定位平台上；所述的定位平台的底部两侧分别连接升降气缸的伸出轴，升降气缸的底部与齿轮调节模块支架的顶部连接。

23、所述的取放模块包括取放模块支架、机械手臂、夹爪连接杆、气动夹爪，取放模块支架的底部与机架固定连接，取放模块支架的顶部连接机械手臂的一端，机械手臂的另一端通过夹爪连接杆连接若干气动夹爪。

24、所述的气动夹爪至少设有2套。

25、所述的托盘输送定位模块包括托盘输送机构、托盘顶升机构、托盘定位结构，位于齿轮调节模块前方的机架上设有托盘输送机构，托盘输送机构上方的左右两侧分别通过连接支架连接左侧托盘水平定位结构及右侧托盘水平定位结构，左侧托盘水平定位结构及右侧托盘水平定位结构下方的机架上分别设有托盘顶升机构。

26、所述的步骤s4中的螺钉调节模块的空载扭矩测试的具体流程如下：

27、s411，x向移动气缸通过x向移动滑块推动连接基板及其上的枪头组件前进；

28、s412，枪头接触到壳体总成上的螺钉后，枪头及其后的导向杆一，相对导套一后退，弹簧一被压缩；

29、s413，导向杆一和位置传感器通过铰链连接，位置传感器随导向杆一同步后退；

30、s414，枪头驱动电机驱动枪头正反角度旋转180°，确保枪头进入壳体螺钉中；

31、s415，位置传感器探测导套一上的凸起特征，如位置传感器感应到，枪头驱动电机驱动枪头反转，带动螺钉往外拧，直到传感器感应不到信号；然后枪头驱动电机驱动枪头正转，直到传感器被触发，设备把当前螺钉的角度设置为初始角度。

32、所述的步骤s4中的齿轮调节模块的空载扭矩测试的具体流程如下：

33、s441，齿轮调节电机驱动齿轮仿形工装旋转360°以上，测试壳体齿轮端的空载扭矩；

34、s442，扭矩取值初始点后移，取值结束点前移动，避开驱动装置加减速阶段，保证取值过程不受加减速阶段的加速度影响，保证有效取值范围不小于360°；

35、s443，齿轮仿形工装驱动壳体总成中的涡轮旋转360°，计算扭矩平均值，并将此平均值和步骤s441中的空载扭矩测试的平均值相减，差值和设定的范围做比较，如在范围内则视为合格，反之不合格；合格状态下记录螺钉拧紧枪当前角度，并设为基准点。

36、所述的步骤s6中的齿毂调节模块的具体流程如下：

37、s61，齿轮电机驱动旋转齿轮旋转，通过旋转齿轮和弧形大滑轨的齿啮合，旋转工装组件连接板及其上的旋转工装组件移动到目标位置；

38、s62，气缸推动连接板前进，带动旋转工装贴紧壳体总成的齿毂后，带动其后的导向杆二后退，压缩弹簧二，位置检测传感器与导向杆二通过铰链连接，位置检测传感器同步后退；

39、s63，旋转工装驱动电机驱动旋转工装持续正反旋转，位置检测传感器检测导套二上的凸起部分的状态，如果感应到，即旋转工装已经套入齿毂中，旋转工装驱动电机停止旋转，反之则旋转工装驱动电机持续旋转直到设定的最大角度。

40、所述的步骤s1中的托盘输送定位模块的具体工作流程如下：

41、s11，托盘输送机构将放置有壳体总成的左右两侧的托盘输送至齿轮调节模块的前方；

42、s12，左右两侧托盘下方的托盘顶升机构将左右两侧的托盘向上抬起，直至分别与左侧托盘水平定位结构及右侧托盘水平定位结构接触并停止；

43、s13，当需要下降时，顶升机构反向操作，将左右两侧的托盘下降，由托盘输送机构输送至下一个工位。

44、本发明同现有技术相比，提供一种大扭矩磨合设备，设计一套通用型的加工设备，通过简单换型，满足4种形态的壳体总成的加工需求；该设计结构稳定，空间利用率高，兼容性强，能满足不同设计产品的快速导入。