预紧力垫片的测选设备的制作方法

本实用新型涉及车桥装配的辅助设备，尤其涉及一种预紧力垫片的测选设备，适用于辅助汽车中桥、后桥的装配。

背景技术：

汽车的驱动桥是位于传动系末端能改变来自变速器的转速和转矩，并将它们传递给驱动轮的机构；同时，驱动桥还用于承受作用于路面和车架或车身之间的垂直力，纵向力和横向力，以及制动力矩和反作用力。驱动桥一般由主减速器、差速器、车轮传动装置和驱动桥壳等；其中，主减速器主要用于将变速箱的动力进一步减速和改变方向以传递给左、右车轮，主减速器的装配质量直接影响整个汽车驱动桥的性能。

主减速器一般包括主齿总成，主齿总成包括主齿轮，主齿轮的两端分别设置有圆锥滚子轴承，两个圆锥滚子轴承之间设置有隔套和垫片。在装配主减速器时，当两个圆锥滚子轴承之间的预紧力过大时不仅降低主减速器的传动效率，还会导致轴承发热，影响轴承的使用寿命；当两个圆锥滚子轴承之间的预紧力过小时，则会导致主减速器的刚度下降以及主齿轮轴向窜动。由于垫片的厚度直接影响两个圆锥滚子轴承之间的预紧力的大小，因此，垫片的厚度的正确选择对主减速器的装配质量十分重要。

目前，通常采用试装的方法来选择垫片，具体是在主减速器总成装配完成后检测预紧力矩，并判断预紧力矩是否符合装配工艺要求，不符合则重新按照经验相应地增减垫片厚度，再重新装配、检测；如此反复拆装、检测，知道满足装配工艺要求为止，导致装配效率十分低下。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供一种预紧力垫片的测选设备，能够提高主减速器的装配效率。

本实用新型提供一种预紧力垫片的测选设备，包括：

测量机，包括：上滑台总成，用于向被测组件施加压力；下检测总成，用于承载所述被测组件以及测量该被测组件中、装配在轴承座中的上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离；机身，用于安装所述上滑台总成以及下检测总成，且所述机身上还设置有显示器。

选垫机，包括：第一检测台，用于测量所述被测组件中的上轴承内圈、隔套以及轴承内圈的轴向高度；挂垫台，用于承载至少两种型号的垫片；第二检测台，用于测量从所述挂垫台中选择的垫片的实际厚度；支撑台，所述第一检测台、挂垫台、第二检测台均设置在所述支撑台上；其中，所述第二检测台设置在所述第一检测台与所述挂垫台之间。

控制系统，分别与所述上滑台总成、下检测总成、显示器连接，以根据所述轴向距离以及所述轴向高度，确定垫片的目标厚度，并通过所述显示器显示所述目标厚度。

进一步地，所述上滑台总成包括：第一伺服电机、减速器、丝杠系统以及上压头；所述减速器连接在所述第一伺服电机与所述丝杠系统连接，所述上压头设置在所述丝杠系统的下端；所述第一伺服电机与所述控制系统连接，用于驱动所述丝杠系统带动所述上压头上下移动；所述上位移传感器与所述控制系统通讯连接，用于检测所述上压头的移动距离；其中，所述丝杠系统的至少部分设置在第一箱体中。

进一步地，所述机身上设置有导轨，所述导轨与所述第一箱体滑动连接；所述丝杠系统通过连接头与所述上压头连接，所述上位移传感器设置在上压头朝向所述下检测总成的一端。

进一步地，所述上压头上还设置有上位移传感器，所述上位移传感器与所述控制系统连接，用于测量上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离。

进一步地，所述下检测装置总成包括：第二伺服电机，所述第二伺服电机通过同步带与工件承载座连接，所述工件承载座上设置有检测头；所述第二伺服电机与所述控制系统连接。

进一步地，所述工件承载座包括：下安装座，所述下安装座开设有轴孔，芯轴设置在所述轴孔中，所述检测头设置在所述芯轴的上端；所述下安装座的上部形成定位轴，所述定位轴用于承载所述被测组件；所述下安装座上还套设有安装座套，所述安装座套上设有与所述同步带配合的带轮；所述下安装座固定在下底板上，所述下底板与机身连接。

进一步地，所述机身设置有支撑台，所述支撑台与所述下底板连接；和/或，所述芯轴的下端设置有下位移传感器，所述下位移传感器与所述控制系统连接，所述下位移传感器用于检测所述上滑台总成中上压头的移动距离；和/或，所述第二伺服电机的输出端设置有扭矩传感器。

进一步地，所述挂垫台包括：用于挂载所述垫片的挂载机构，所述挂载机构上设置有红外传感器，所述红外传感器与所述控制系统连接，所述控制系统还与蜂鸣器连接；其中，所述红外传感器用于在感测到移动物体时，向所述控制系统发送感测信号，所述控制系统还用于根据所述感测信号确定设置有所述红外传感器的挂载机构锁挂载的垫片的实际厚度与所述目标厚度不匹配时，控制所述蜂鸣器进行报警。

进一步地，所述的预紧力垫片的测选设备，还包括：第一指示灯，所述第一指示灯与所述控制系统连接；其中，所述控制系统还用于在确定所述第二检测台测量的实际厚度与所述目标厚度匹配时，控制所述第一指示灯中的绿灯亮；以及用于在确定所述第二检测台测量的实际厚度与所述目标厚度不匹配时，控制所述第一指示灯中的红灯亮。

进一步地，所述的预紧力垫片的测选设备，还包括：第二指示灯，设置在所述用于挂载所述垫片的挂载机构上，且所述第二指示灯与所述控制系统连接；其中，所述控制系统用于在确定垫片的目标厚度之后，控制相应的挂载机构上的第二指示灯亮起。

本实用新型提供的预紧力垫片的测选设备，通过测量机的上滑台总成向被测组件施加压力，通过下检测总成测量上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离，通过第一检测台测量上轴承内圈、隔套以及轴承内圈的轴向高度，控制系统根据所述轴向距离以及所述轴向高度，确定垫片的目标厚度，相对于现有技术中的人工试装，大大减少了对被测组件的拆装次数，降低了作业人员的工作强度，提高了主减速器的装配效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中测量机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中选垫机的结构示意图；

图3为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中上滑台总成的结构示意图；

图4为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中下检测总成的结构示意图；

图5为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中控制系统、显示器以及上、下位移传感器的连接示意图；

图6为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中控制系统、红外传感器以及蜂鸣器的连接示意图。

其中，100-测量机；110-上滑台总成；120-下检测总成；130-机身；140-显示器；111-第一伺服电机；112-减速器；113-箱体；114-丝杠系统；115-上压头；116-上位移传感器；121-第二伺服电机；122-扭矩传感器；123-同步带；124-带轮；125-检测头；126-工件承载座；127-下位移传感器；200-选垫机；210-第一检测台；220-第二检测台；230-挂垫台；240-工作台；300-控制系统；410-红外传感器；420-蜂鸣器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

图1为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中测量机的结构示意图；图2为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中选垫机的结构示意图；图3为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中上滑台总成的结构示意图；图4为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中下检测总成的结构示意图；图5为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中控制系统、显示器以及上、下位移传感器的连接示意图。

请参照图1-5，本实施例提供一种预紧力垫片的测选设备，包括：测量机100，包括：上滑台总成110，用于向被测组件施加压力；下检测总成120，用于承载被测组件以及测量被测组件中、装配在轴承座中的上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离；机身130，用于安装上滑台总成110以及下检测总成120。

选垫机200，包括：第一检测台210，用于测量上轴承内圈、隔套以及轴承内圈的轴向高度；挂垫台230，用于承载至少两种型号的垫片；第二检测台220，用于测量从挂垫台230中选择的垫片的实际厚度；支撑台240，第一检测台210、挂垫台230、第二检测台220均设置在支撑台240上。

控制系统300，用于根据轴向距离以及轴向高度，确定垫片的目标厚度，并将目标厚度在显示器140上进行显示。

具体地，上滑台总成110可以包括：第一伺服电机111、减速器112、丝杠系统114以及上压头115；减速器112连接在第一伺服电机111与丝杠系统114连接，上压头115设置在丝杠系统114的下端；第一伺服电机111用于丝杠系统114带动上压头115上下移动；其中，丝杠系统114的至少部分设置在第一箱体113中；机身130上设置有导轨，导轨与第一箱体113滑动连接。上压头115主要用于向压紧被测组件，以将被测组件定位在上滑台总成110与下检测总成120之间。

机身130可以由钢板焊接形成，具有足够的强度和刚度，具体可以包括：第一底座，第一底座上可以设置有立柱，立柱的顶端设置有垂直于立柱延伸的安装臂，第一伺服电机111可以安装在安装臂上。其中，立柱可以设置在底座的上表面上，或者与底座的其中一个侧壁相连接。

此外，机身130的安装臂上还可以设置有显示器140，显示器140与控制系统300连接，可以用于显示垫片的目标厚度，还可以用于显示其它参数例如上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离、上轴承内圈、隔套以及轴承内圈的轴向高度等。

其中，轴向高度是指上轴承内圈、隔套以及轴承内圈沿轴向的总高度；控制系统300具体可以根据上述轴向距离与轴箱高度确定二者之间的差值，然后将该差值与预先设定的补偿值求和得到的结果即可作为垫片的目标厚度。

减速器112主要用于调整第一伺服电机111的输出速度，以使丝杠系统114能够稳定地带动压头运动。减速器112具体可以采用一级减速器112或者二级减速器112，丝杠系统114主要用于将减速器112输出的旋转运动转变为直线运动，以带动压头上下移动。为保护丝杠系统114，可以在丝杠系统114外设置有箱体113，箱体113与设置在机身130的立柱上的导轨滑动连接。其中，通过采用第一伺服电机111，通过控制其转速能够精确地控制压头的位置。

上滑台总成110还包括上位移传感器116，上位移传感器116可以设置在上压头115与丝杠系统114之间的连接头上，或者设置在丝杠系统114中能够上下移动的部分，只要能够实现其检测上压头115的移动距离的功能即可。较佳地，将上位移传感器116设置在上压头115朝向下检测总成120的一端，具体地，上压头115中开设有中心孔，上位移传感器116设置在该中心孔中，并且凸出上压头115预设距离。

上位移传感器116具体可以用于检测上压头115的移动距离，上压头115的移动距离与上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离之间具有一一对应关系，因此，通过上位移传感器116测量的上压头115的移动距离能够确定上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离。其中，上压头115的移动距离与上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离之间的对应关系可以预先存在控制系统的数据库中。

或者，由于被测组件的标准尺寸是已知的，根据被测组件的标准尺寸确定上滑台总成110向下移动的距离；上滑台总成110按照确定好的距离向下移动，该过程中，被测组件会导致上位移传感器116向上运动；当上滑台总成110按照确定好的距离移动到位之后，上位移传感器116向上运动的距离就可以确定；其中，上位移传感器116向上运动的距离与上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离之间具有一一对应关系，因此，通过上位移传感器116可以测量上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离。其中，上位移传感器116向上运动的距离与上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离之间的对应关系可以预先存在控制系统的数据库中。

下检测总成120包括：第二伺服电机121，第二伺服电机121通过同步带123与工件承载座126连接，工件承载座126上设置有检测头125。

工件承载座126包括：下安装座，下安装座开设有轴孔，芯轴设置在轴孔中，检测头125设置在芯轴的上端；下安装座的上部设置有形成有定位轴，定位轴用于承载被测组件；下安装座上还套设有安装座套，安装座套上设有与同步带123配合的带轮124；下安装座固定在下底板上，下底板与机身130连接。机身130设置有支撑台240，支撑台240与下底板连接。第二伺服电机121设置有扭矩传感器122。

扭矩传感器122可以设置在第二伺服电机121的输出端上，第二伺服电机121的输出端上设置有扭矩传感器122的部分还可以设置有保护箱，用于保护扭矩传感器122；第二伺服电机121的输出端还设置有同步带123，同步带123通过与带轮124的配合带动芯轴与第二伺服电机121的输出端同步转动。

其中，下安装座的上端设置有阶梯状的定位轴，用于实现对被测组件的定位，以保证被测组件的放置位置的精确性，有助于提高测量结果的精确性。此外，芯轴上还可以设置有下位移传感器127，下位移传感器127具体可以设置在芯轴的底端，下位移传感器127用于检测上压头115的移动距离，从而根据上压头115的移动距离确定上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离。其中，上压头115的移动距离与上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离之间的对应关系可以预先存在控制系统的数据库中。

通过将下位移传感器127设置在芯轴的底端，能够避免下位移传感器127直接与工件接触，从而保证下位移传感器127的测量的准确性，并且延长下位移传感器127的使用寿命。

可以理解的是：当上位移传感器116与下位移传感器127同时存在时，控制系统可以根据预先设置的优先策略确定以上位移传感器116或者下位移传感器127测量的结果为准，或者以二者测量的上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离的平均值为准，本实施例对此不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。

第一检测台210具体可以包括SMC气缸以及高精度位移传感器，例如：SMC气缸以及高精度位移传感器可以设置在上滑动总成中，SMC气缸用于驱动上滑动总成向下移动，并通过高精度位移传感器检测上滑动总成的移动距离，以使控制系统300根据该移动距离确定轴承或者隔套的轴向高度。其中，高精度位移传感器的测量过程可以与前述上位移传感器116的测量过程相似，此处不再赘述；高精度位移传感器移动距离与轴向高度之间可以具有关联关系，移动距离、轴向高度以及关联关系可以预先存储在数据库中。

第二检测台220的结构可以与第一检测台210的结构相似，但是，第一检测台210上还设置有隔套座，以承载轴承以及隔套，实现定位。

本实施例中，控制系统300的至少部分可以设置在电控柜中，电控柜可以与机身130并排设置，电控柜上可以设置有三色指示灯。控制系统300中还可以包括存储器，存储器用于存储每次的检测结果。

本实施例提供的预紧力垫片的测选设备的具体工作过程可以为：

将被测组件在测量机100上放置到位后，按下测量机100的启动按钮，测量机100的上滑台总成110与下检测总成120开始工作；在测量机100上检测完毕之后，取出被测组件。将被测组件的内轴承内环、隔套、外轴承内环，依次放入第一检测台210上，按下第一检测台210的启动按钮，第一检测台210开始检测。第一检测台210检测完毕之后，由控制系统300确定所需垫片的目标厚度，并由显示器140显示所需垫片的目标厚度，作业人员根据显示器140显示的目标厚度选取相应的垫片。

最后，将垫片放在第二检测台220上进行复检，若垫片厚度符合要求，则将垫片装配入主减速器112，若垫片厚度不合格，则选取另一个垫片进行复检，直至符合要求。其中，复检过程中所选取的垫片需要从挂垫箱上、挂载相同厚度垫片的挂载机构上取下。

此外，上述各实施例中的预紧力垫片的测选设备，可以根据实际需要在相应的位置设置定位工装或者夹紧工装。

本实施例提供的预紧力垫片的测选设备，通过测量机100的上滑台总成110向被测组件施加压力，通过下检测总成120测量上轴承内圈与下轴承内圈之间的轴向距离，通过第一检测台210，用于测量上轴承内圈、隔套以及轴承内圈的轴向高度，通过控制系统300根据轴向距离以及轴向高度，确定垫片的目标厚度，相对于现有技术中的人工试装，大大减少了对被测组件的拆装次数，降低了作业人员的工作强度，提高了主减速器112的装配效率。此外，通过第二检测台220测量从挂垫台230中选择的垫片的实际厚度，还能够有效保证垫片的厚度的准确性，有助于保证主减速器112的装配质量。

进一步地，挂垫台230包括：用于挂载垫片的挂载机构，其中，选垫机200具体可以包括设置在支撑台240上的支撑机构，支撑机构包括用于设置挂载机构的支撑板，支撑板上设置有若干个挂载机构，挂载机构可以包括垂直与支撑板设置的挂载杆。其中，至少两个挂载杆上挂载的垫片的厚度不相同。

图6为本实用新型实施例预紧力垫片的测选设备中控制系统、红外传感器以及蜂鸣器的连接示意图。

请参照图6，挂载机构上可以设置有红外传感器410，红外传感器410与控制系统300连接，控制系统300还与蜂鸣器420连接；其中，红外传感器410用于在感测到移动物体时，向控制系统300发送感测信号，控制系统300还用于根据感测信号确定设置有红外传感器410的挂载机构锁挂载的垫片的实际厚度与目标厚度不匹配时，控制蜂鸣器420进行报警。

其中，根据红外传感器410的感测距离合理设置挂载杆之间的距离，或者根据挂载杆之间的距离选择合适的红外传感器410。此外，可以每个挂载杆均设置有红外传感器410，或者还可以多个挂载杆共用一个红外传感器410；当多个挂载杆共用一个红外传感器410时，共用同一个红外传感器410的挂载杆上的垫片的实际厚度相同，此时，多个挂载杆所围成的区域，红外传感器410可以设置在位于区域中心位置的挂载杆上。

本实施例中，红外传感器410感测到移动物体时，向控制系统300发送感测信号，其中感测信号中可以包括有红外传感器410的编号，各传感器分别对应一垫片的实际厚度，控制系统300可以根据红外传感器410的编号查找对应的垫片的实际厚度，将该实际厚度与目标厚度进行匹配，若二者能够匹配，则蜂鸣器420不报警，若二者不匹配，则控制蜂鸣器420发出警报。

本实施通过设置红外传感器410以及蜂鸣器420，进一步保证所取垫片符合要求，以进一步减少被测组件的拆装次数，提高主减速器112的装配效率。

当然，选垫机200上也可以设置有第三指示灯，第三指示灯与控制系统300连接；当控制系统300确定垫片的目标厚度之后，可以向匹配的挂载杆上的红外传感器410发送匹配指令，红外传感器410接收到匹配指令之后，检测到移动物体时，第三指示灯中的绿灯亮起；当红外传感器410检测到移动物体时，尚未接收到控制系统300发送的匹配指令，则第三指示灯中的红灯亮起。

进一步地，预紧力垫片的测选设备，还包括：第二指示灯，设置在用于挂载垫片的挂载机构上，且第二指示灯与控制系统300连接；其中，控制系统300确定垫片的目标厚度之后，控制相应的挂载机构上的第二指示灯亮起，以提示作业人员从该挂载机构上取垫片，以进一步保证所取垫片符合要求，进一步减少被测组件的拆装次数，提高主减速器112的装配效率。

进一步地，预紧力垫片的测选设备，还包括：第一指示灯，第一指示灯与控制系统300连接；其中，控制系统300还用于在确定第二检测台220测量的实际厚度与目标厚度匹配时，控制第一指示灯中的绿灯亮；以及用于在确定第二检测台220测量的实际厚度与目标厚度不匹配时，控制第一指示灯中的红灯亮，并将匹配结果在显示器140上进行显示。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。