CN101863195B - 汽车第三代轮毂单元装配线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车第三代轮毂单元装配线。该装配线包括沟道测量分选设备、钢球储料检测设备、法兰盘外圈装配设备、螺母拧紧设备、振动检测设备、负游隙检测设备、注脂与螺母铆压设备、螺栓拧紧压装设备、齿圈与传感器压装设备和ABS轮速传感器检测设备。本发明能够完成整个汽车第三代轮毂单元的全部装配工序，对每一工序都实现了自动检测，避免了不合格品流入下一工序，参数自动设定，自动检测，由PLC按照程序自动控制执行机构的运行，避免了人为因素对产品质量的影响，实现了精确控制，严格保证了装配质量。

Description

汽车第三代轮毂单元装配线

技术领域

本发明涉及汽车第三代轮毂单元的装配设备，属于第三代轮毂单元制造技术领域。

背景技术

汽车上所用的轮毂轴承根据其结构组成分为一代、二代和三代，二代和三代的轮毂轴承也称为轮毂单元。如图1所示，第三代轮毂单元包括法兰盘1、螺栓2、外圈3、小内圈4、齿圈5、螺母6、ABS轮速传感器7、双头螺栓8、下沟道钢球9、上沟道钢球10。小内圈4压装在法兰盘1的上部，两者通过拧紧在法兰盘1上端的螺母6压在一起，小内圈4和法兰盘1上各有一条沟道。外圈8套装在法兰盘1的外侧，其上设有上下两条沟道。外圈8的下沟道与法兰盘1上的沟道之间装有带保持架的下沟道钢球9，外圈8的上沟道与小内圈4上的沟道之间装有带保持架的上沟道钢球10。法兰盘1上压装有四个螺栓2，外圈8上压装有双头螺栓8。齿圈3压装在小内圈4的外侧，ABS轮速传感器7压装在外圈8的外侧。与第二代不同，第三代轮毂单元集成了ABS轮速传感器。第三代轮毂单元(驱动轮用)在组装到汽车之前已经预置了载荷，因此免去了调整内部零部件位置的步骤。轮毂轴承单元由原始的法兰盘、转向节、两套向心轴承结构逐步发展为外圈带法兰的驱动轮和非驱动轮结构，并将ABS轮速传感器集成为一体，简化了汽车车轮支承结构，将转向节法兰与外圈设计为一体、内圈与轮毂法兰设计为一体，使轴承的支承作用和轮毂法兰、螺栓的联接传动作用高度集成，进一步实现了多功能集成化、单元化、小型轻量化。采用的高性能不可拆卸式密封结构，达到永久密封效果。ABS系统采用一种由脉冲轮和电感传感器组成的车轮速度传感器，通过切割磁力线，输出一种交流电压，其频率和振幅与车轮速度有关，能够产生一种下线频率，这些信息提供给ABS控制系统，从而控制车轮刹车时防抱死及进行防滑调节。根据传感器技术要求，选取47齿脉冲式电子速度传感器。产品具有密封可靠、振动要求低、拆卸方便、承载能力大、由于轮毂单元的零件较少，不需调游隙，几何尺寸不受安装过程的影响，从磨损及与相应结构的综合功能上看，是一种优良的轮毂单元。汽车第三代轮毂单元的装配过程是：

1.将检测合格后的带钢球的保持架放入外圈内的下沟道(不安装ABS轮速传感器的那一侧的沟道)中，再在外圈内压装密封件，并注脂。

2.将法兰盘和小内圈分离，将检测合格的第二组钢球放入外圈，在法兰盘的沟道上注脂，将外圈放入法兰盘，再将小内圈压回到法兰盘上。

3.拧紧法兰盘上端的螺母。

4.对轮毂单元外圈与小内圈之间的钢球的注入润滑脂。

5、在外圈上拧上双头螺栓和在法兰盘上压装螺栓；

6.将齿圈压装在小内圈上和将ABS轮速传感器压装到外圈上。

各类轴承的装配工步较多，从零部件的选配、装配过程控制和参数检测都关系到轴承的质量，尤其对于汽车第三代轮毂单元的装配要求质量更高，更不能有不合格的产品应用到汽车上。目前汽车第三代轮毂单元的装配有些工序仍然采用人工装配方式，且装配过程中检测项目不完全，自动化程度低、生产效率低，不能严格保证产品质量。

发明内容

本发明针对现有汽车第三代轮毂单元制造技术的不足，提供一种参数控制准确、自动化程度高、装配过程安全可靠的、能够保证质量的汽车第三代轮毂单元装配线。

本发明的汽车第三代轮毂单元装配线采用以下技术方案：

该装配线包括沟道测量分选设备、钢球储料检测设备、法兰盘外圈装配设备、螺母拧紧设备、振动检测设备、负游隙检测设备、注脂与螺母铆压设备、螺栓拧紧压装设备、传感器压装设备和传感器检测设备。以下是对各设备作详细说明。

1.沟道测量分选设备完成法兰盘和外圈的沟道尺寸测量，得出与法兰盘和外圈相对应的钢球的大小分组；沟道测量分选设备包括机架、法兰盘沟道测量装置、外圈沟道测量装置、沟道测量计算机和沟道测量PLC(可编程控制器)；法兰盘测量装置、外圈测量装置、沟道测量计算机和沟道测量PLC均安装在同一机架上；法兰盘测量装置和外圈测量装置中的传感器均与沟道测量计算机连接，法兰盘测量装置和外圈测量装置中的执行机构均与沟道测量PLC连接；沟道测量计算机对数据进行存储和处理，沟道测量PLC按程序控制执行机构的运行；沟道测量计算机与法兰盘外圈装配设备中的装配计算机通讯连接，；

(1).法兰盘沟道测量装置包括支架、法兰盘定位座、进退机构和法兰盘检具；法兰盘定位装置安装在支架的底部；进退机构安装在支架的上部，法兰盘检具装在进退机构上。进退机构包括进退气缸和移动底板，移动底板安装在支架上端的导轨上，导轨上设有到位传感器，进退气缸安装在支架上，移动底板与进退气缸的活塞杆连接，在进退气缸的带动下移动底板可以前后移动。法兰盘检具通过检具座安装在进退机构的移动底板上，法兰盘检具包括张开气缸、位移传感器、检具上体、检具下体和安装轴，检具上体和检具下体套装在安装轴上，检具上体位于检具下体的上方，检具上体和检具下体中设有导杆，检具上体和检具下体的前部均呈叉形，叉形前部的两侧均安装有滚轮，安装轴的上端连接在检具座上，下端连接有连板，导杆的下端与连板连接，张开气缸安装在检具上体上，其活塞杆与检具下体连接，位移传感器安装在检具上体上。

(2).外圈沟道测量装置包括支架、顶升气缸、顶轴、外圈拨动机构、下定位座、上定位座和测量头；顶升气缸安装在支架的下部，顶升气缸的活塞杆朝下并连接有连接板；顶轴的下端与连接板连接，上端安装有下定位座；下定位座上设有下球架；下定位座的一侧设有安装在支架上的外圈拨动机构；测量头包括顶杆套、顶杆和位移传感器，顶杆套安装在顶杆套座中，顶杆安装在顶杆套中，位移传感器安装在顶杆套的上端，位移传感器的下端与顶杆接触，顶杆的下端穿出上定位座的内孔；上定位座安装在顶杆套座的下端，顶杆套座安装在支架的上部，上定位座的下端设有上球架。测量时与下定位座的上端接触，以测量外圈两个沟道的位移量。外圈拨动机构由振动体架、振动气缸、导轨和振动体组成，振动气缸和导轨均安装在振动体架上，振动体安装在导轨上并与振动气缸的活塞杆连接。

2.钢球储料检测设备用于存放和检测不同尺寸范围的已经装入保持架的钢球，包括储料架和钢球数量检测装置，储料装置与法兰盘外圈装配设备中的装配PLC连接。

(1).储料架用于存放不同尺寸范围的已经装入保持架的钢球，包括支架、料管和显示灯，料仓呈倾斜状态安装在支架上，每一排料管的取料口处均设有显示灯。显示灯与法兰盘和外圈装配设备中的装配PLC连接。

(2).钢球数量检测装置用于检测保持架中的钢球数量是否达到要求，包括支架、检测盘、球窝和接近开关，检测盘安装在支架上，检测盘的上端设有放置钢球的球窝，检测盘上对应每个球窝设置一个接近开关。接近开关与法兰盘外圈装配设备中的装配计算机连接。

3.法兰盘外圈装配设备用于将检测合格后的带保持架的钢球放入外圈内的下沟道中，再在外圈内压装密封件并注脂。该设备包括机架、外圈注脂及密封件压装装置、法兰盘内圈分合装置、法兰盘沟道注脂装置、法兰盘外圈装配计算机和法兰盘外圈装配PLC，外圈注脂及密封件压装装置、法兰盘内圈分合装置、法兰盘沟道注脂装置、法兰盘外圈装配计算机和法兰盘外圈装配PLC均安装在同一个机架上；各装置中的传感器均与法兰盘外圈装配计算机连接，各装置中的执行机构均与法兰盘外圈装配PLC连接。

(1).外圈注脂及密封件压装装置用于在外圈的下沟道压装密封件并在该密封件上注入润滑脂；包括支架、外圈定位座、注脂压装头、注脂座和气液增压缸；外圈定位座安装在支架的底部，气液增压缸安装在支架的上部，注脂座与气液增压缸的活塞杆连接；注脂座上设有确定密封件压装深度的限位块；注脂座上设有与外部的注脂阀通过注脂管连接的进脂口；注脂座的下端设有注脂压装头，注脂压装头内设有与进脂口连通的注脂孔；注脂压装头的下端设有密封圈夹持定位槽，气液增压缸与法兰盘外圈装配PLC连接。

(2).法兰盘内圈分合装置用于将小内圈从法兰盘上拔下以及将小内圈压回法兰盘；包括支架、顶升气缸、法兰盘定位座、内圈夹紧机构和下压机构；下压机构安装在支架的上部并位于法兰盘定位座的上方，内圈夹紧机构安装在支架上并位于下压机构的外侧；顶升气缸安装在支架的下部，其活塞杆上安装有升降板，升降板上设有导杆；法兰盘定位座安装在升降板上。下压机构包括内圈分离油缸、压杆和定位套，内圈分离油缸安装在支架的顶部，压杆与内圈分离油缸的活塞杆连接，在内圈分离油缸的作用下压杆实现法兰盘的下压，定位套套装在压杆的外侧并固定在支架上。内圈夹紧机构包括两组夹紧单元，分别设置在定位套的下方两侧，夹紧单元包括支座、夹紧气缸和夹紧块，支座安装在支架上，其上设有定位孔，夹紧气缸安装在支座上，夹紧块与夹紧气缸的活塞杆连接并位于支座的定位孔中。顶升气缸、内圈分离油缸和夹紧气缸均与法兰盘外圈装配PLC连接。

(3).法兰盘沟道注脂装置用于对法兰盘的沟道注脂，包括支架、顶升气缸、法兰盘定位座和注脂装置，注脂装置安装在支架的上部并位于法兰盘定位座的上方，顶升气缸安装在支架的下部，其活塞杆上安装有升降板，升降板上设有导杆，法兰盘定位座安装在升降板上。注脂装置包括注脂座和注脂头，注脂座安装在支架的上部，注脂头连接在注脂座的下端，注脂座上设有进脂口，注脂头上设有均布的与进脂口连通的注脂孔，注脂头的中部设有能够使法兰盘上端伸入的内孔。顶升气缸和注脂装置与法兰盘外圈装配PLC连接。

4.螺母拧紧设备用于在装配好的法兰盘和外圈上将预先拧在法兰盘上端的螺母拧紧，其结构包括机架、顶升气缸、法兰盘定位座、拧紧机和螺母拧紧PLC；顶升气缸安装在机架的下部，其活塞杆与升降板连接，升降板上设有导杆，导杆的上端连接有连板；法兰盘定位座安装在升降板上；拧紧机安装在连板上，拧紧机上装有力矩传感器；顶升气缸、拧紧机和力矩传感器均与螺母拧紧PLC连接，螺母拧紧PLC安装在机架上。螺母拧紧PLC控制各执行机构按程序运行。

5.振动检测设备用于对拧紧螺母后装配在一起的法兰盘和外圈进行旋转时的振动检测，以判别工件是否有损伤。其结构包括机架、旋转工装、下压气缸、上定位座、连接板、上支架、探针和探针伸出气缸、振动检测计算机和振动检测PLC；旋转工装安装在机架下部，机架上在下定位座的两侧各设有一个探针伸出气缸，探针伸出气缸的活塞杆上安装有探针，探针与振动检测计算机连接；上支架安装在机架的上部，两者之间设有气垫，下压气缸安装在上支架上，下压气缸活塞杆与连接板连接，连接板上设有导杆，上定位座安装在连接板的底部；旋转工装、下压气缸和探针伸出气缸均与PLC连接；振动检测计算机和振动检测PLC均安装在机架上。旋转工装包括电机、下工装芯轴、下定位座和轴套，电机安装在机架上，电机通过传动机构与下工装芯轴的下端连接，下工装芯轴安装在轴套中，轴套安装在机架上，下工装芯轴的上端安装有下定位座，下定位座上带有定位柱。

6.负游隙检测设备用于检测由于预紧力使轮毂单元轴向产生过盈量的大小，其结构包括机架、电动缸、下定位座、上压头、电机、扭矩传感器、负游隙检测计算机和负游隙检测PLC；电动缸安装在机架的下部，下定位座安装在电动缸的动力输出轴上，电机安装在机架的上部，电机通过扭矩传感器与转轴连接，转轴安装机架上的轴套中，上压头连接在转轴的下端，与转轴之间设有弹簧；上压头的下端面设有能过插入保持架的钢球之间对钢球施加压力的拨插；电动缸和电机均与负游隙检测PLC连接，扭矩传感器与负游隙检测计算机连接；负游隙检测计算机和负游隙检测PLC均安装在机架上。

7.注脂铆压设备用于对外圈与小内圈之间的钢球沟道注脂及铆压螺母，其结构包括机架、注脂装置、螺母铆压装置、注脂铆压计算机和注脂铆压PLC，注脂装置、螺母铆压装置、注脂铆压计算机和注脂铆压PLC均安装在机架上，各装置中的传感器与注脂铆压计算机连接，各装置中的执行机构均与注脂铆压PLC连接。

(1).注脂装置用于对外圈与小内圈之间的钢球沟道注脂。注脂装置包括支架、称重气缸、注脂气缸、称重装置、下定位座、注脂座和注脂头；注脂气缸安装在支架的下部，其活塞杆朝下并与连接板连接，连接板上安装有称重气缸，称重气缸的活塞杆与下连板连接，下连板上安装有导杆，导杆上连接有上连板；称重装置安装在支架上，下定位座安装在上连板上，称重装置的上端伸入下工装的内孔中；注脂座安装在支架的上部，注脂头连接在注脂座的下端，注脂座上设有进脂口，注脂头上设有与进脂口连通的注脂孔；称重装置与注脂铆压计算机连接；称重气缸和注脂气缸均与注脂铆压PLC连接。

(2).螺母铆压装置用于对拧紧在法兰盘上的螺母进行铆压以使螺母锁紧，其结构包括气液增压缸、支架、铆压头、位移传感器、下定位座和视觉传感器，气液增压缸安装在支架的上部，其活塞杆上连接有升降板，升降板上设有导杆，铆压头安装在升降板的底部，铆压头上设有位移传感器，下定位座安装在支架的底部，并位于铆压头的正下方；视觉传感器安装在支架的底部，位于下定位座一侧；位移传感器和视觉传感器与注脂铆压计算机连接，气液增压缸与注脂铆压PLC连接。

8.螺栓拧紧与压装设备用于在外圈上拧上双头螺栓和在法兰盘上压装螺栓，包括机架、双头螺栓拧紧装置、螺栓压装装置、螺栓压装计算机和螺栓压装PLC，双头螺栓拧紧装置、螺栓压装装置、螺栓压装计算机和螺栓压装PLC均安装在机架上，双头螺栓拧紧装置和螺栓压装装置中的传感器与螺栓压装计算机连接，双头螺栓拧紧装置和螺栓压装装置中的执行机构与螺栓压装PLC连接。

(1).双头螺栓拧紧装置用于在外圈上拧上双头螺栓，其结构包括支架、旋转工装、升降气缸、升降板和拧紧机；旋转工装安装在支架的下部；升降气缸安装在支架的上部，其活塞杆上连接有升降板，升降板上设有导杆；升降板上安装有两套拧紧机，拧紧机上设有力矩传感器，拧紧机位于旋转工装的上方；力矩传感器与螺栓压装计算机连接，旋转工装、拧紧机和升降气缸均与螺栓压装PLC连接。

(2).螺栓压装装置用于将法兰盘的螺孔中压装螺栓，其结构包括旋转工装、支架、气液增压缸和压头，旋转工装安装在支架的下部，气液增压缸安装在支架的上端，压头安装在气液增压缸的活塞杆上；气液增压缸和旋转工装均与螺栓压装PLC连接。

9.齿圈与传感器压装设备用于将齿圈压装在小内圈上和将ABS轮速传感器压装到外圈上，包括机架、齿圈压装装置、传感器压装置、压装计算机和压装PLC，齿圈压装装置、传感器压装置、传感器压装计算机和传感器压装PLC均安装在机架上同一个机架上，齿圈压装装置和传感器压装置中的位移传感器与压装计算机连接，执行机构与压装PLC连接。

(1).齿圈压装装置用于将齿圈压装在小内圈上，其结构包括支架、下定位座、压头、位移传感器和气液增压缸，下定位座安装在支架的下部，气液增压缸安装在支架的上部，其活塞杆上连接有升降板，升降板上设有导杆，压头安装在升降板的底部，并位于下定位座的正上方，压头的底部设有夹持齿圈的凹槽，凹槽的侧面设有夹持钢球，升降板上还装有控制齿圈压装深度的位移传感器。位移传感器与压装计算机连接，气液增压缸与压装PLC连接。

(2).ABS轮速传感器压装装置用于在外圈上压装ABS轮速传感器，其结构与齿圈压装装置一样，只是压头的结构不同，在传感器压头的下部外侧设有夹持块，夹持块与传感器压头之间设有弹簧，夹持块上设有夹持钢球，传感器压头的底部设有凹槽。

10.ABS轮速传感器检测设备用来检测ABS信号，其结构包括旋转工装、机架、升降板、上工装、升降气缸、传感器检测计算机和传感器检测PLC，旋转工装安装在机架的下部，升降气缸安装在支架的上部，其活塞杆上连接有升降板，升降板上设有导杆，上工装安装在升降板的底部，升降气缸和旋转工装与传感器检测PLC连接。ABS轮速传感器与传感器检测计算机连接。

本发明能够完成整个汽车第三代轮毂单元的全部装配工序，对每一工序都实现了自动检测，避免了不合格品流入下一工序，参数自动设定，自动检测，由PLC按照程序自动控制执行机构的运行，避免了人为因素对产品质量的影响，实现了精确控制，严格保证了装配质量。

附图说明

图1是汽车第三代轮毂单元的结构示意图。

图2是沟道测量分选设备中的法兰盘沟道测量装置的结构示意图。

图3是图2的左视图。

图4是沟道测量与分选设备中的外圈沟道测量装置的结构示意图。

图5是钢球储料检测设备中储料架的结构示意图。

图6是钢球储料检测设备中检测装置的结构示意图。

图7是法兰盘和外圈装配设备中的外圈注脂及密封件压装装置的结构示意图。

图8是外圈注脂及密封件压装装置中注脂座和注脂头的结构示意图。

图9是法兰盘和外圈装配设备中的法兰盘与小内圈分合装置的结构示意图。

图10是法兰盘和外圈装配设备中的法兰盘下沟道注脂装置.

图11是螺母拧紧设备的结构示意图。

图12是振动测量设备的结构示意图。

图13是负游隙检测设备的结构示意图。

图14是注脂与螺母铆压设备中的注脂装置的结构示意图。

图15是注脂与螺母铆压设备中的螺母铆压装置的结构示意图。

图16是双头螺栓拧紧与螺栓压装设备中的螺栓拧紧装置的结构示意图。

图17是双头螺栓拧紧与螺栓压装设备中的螺栓压装装置的结构示意图。

图18是齿圈与传感器压装设备中的齿圈压装装置的结构示意图。

图19是传感器压头的结构示意图。

图20是ABS轮速传感器检测设备的结构示意图。

其中：1、法兰盘，2、螺栓，3、外圈，4、小内圈，5、齿圈，6、螺母，7、ABS轮速传感器，8、双头螺栓，9、下沟道钢球，10、上沟道钢球；11、支架，12、法兰盘定位座，13、移动底板，14、法兰盘检具，15、滚轮，16、位移传感器，17.到位传感器，18、检具上体，19、检具下体，20、安装轴，21、连板，22、导杆，23、检具座，24、进退气缸，25、张开气缸；26、支架，27、顶升气缸，28、连接板，29、顶杆，30、振动体架，31、振动气缸，32、导轨，33、振动体，34、下定位座，35、上定位座，36、顶杆套座，37、顶杆，38、位移传感器，39、顶杆套，40、上球架，41、下球架；42、支架，43、料仓，44、显示灯；45、检测架，46、检测盘，47、钢球座，48、接近开关；49、支架，50、外圈定位座，51、气液增压缸，52、注脂压装头，53、限位块，54、注脂座，55、注脂孔，56、进脂口；57、支架，58、顶升气缸，59、导杆，60、升降板，61、法兰盘定位座，62、夹紧块，63、夹紧气缸，64、下压杆，65、定位套，66、内圈分离油缸，67、支座；68、支架，69、顶升气缸，70、导杆，71、升降板，72、法兰盘定位座，73、注脂孔，74、注脂头，75、注脂阀，76、注脂座；77、顶升气缸，78、机架，79、升降板，80、法兰盘定位座，81、拧紧头，82、拧紧机，83、连板，84、导杆；85、电机，86、机架，87、气垫，88、下工装芯轴，89、上工装，90、下压气缸，91、下定位座，92、定位柱，93、探针伸出气缸，94、轴套，95、探针，96、连接板，97、导杆，98、上支架；99、机架，100、电动缸，101、下定位座，102、上压头，103、轴套，104、电机，105、扭矩传感器，106、轴套座、107、转轴；108、支架，109、下连板，110、称重气缸，111、注脂气缸，112、称重装置，113、下定位座，114、上连板，115、导杆，116、注脂头，117、连接板，118、注脂座，119、注脂孔；120、气液增压缸，121、支架，122、铆压头，123、位移传感器，124、下定位座，125、导杆，126、升降板，127、视觉传感器；128、旋转工装，129、支架，130、升降板，131、拧紧头，132、升降气缸，133、拧紧机，134、导杆；135、旋转工装，136、下定位座，137、支架，138、气液增压缸，139、压头；140、支架，141、下定位座，142、压头，143、位移传感器，144、升降板，145、导杆，146、气液增压缸；147、夹持块，148、弹簧，149、传感器压头，150、钢球；151、旋转工装，152、机架，153、升降板，154、上工装，155、导杆，156、升降气缸。

具体实施方式

本发明的汽车第三代轮毂单元装配线包括沟道测量与分选设备、钢球储料检测设备、法兰盘外圈装配设备、螺母拧紧设备、振动测量设备、负游隙检测设备、注脂与螺母铆压设备、螺栓拧紧与压装设备、齿圈与传感器压装设备和ABS轮速传感器检测设备；沟道测量与分选设备完成法兰盘和外圈的沟道尺寸测量，得出与法兰盘和外圈相对应的钢球的大小分组，沟道测量计算机将分组结果传送到法兰盘和外圈装配设备中的装配计算机中；

一.沟道测量分选设备

沟道测量分选设备完成法兰盘和外圈的沟道尺寸测量，包括机架、法兰盘沟道测量装置、外圈沟道测量装置、沟道测量计算机和沟道测量PLC(可编程控制器)。法兰盘测量装置、外圈测量装置、沟道测量计算机和沟道测量PLC均安装在机架上，法兰盘测量装置和外圈测量装置中的传感器均与沟道测量计算机连接，法兰盘测量装置和外圈测量装置中的执行机构均与沟道测量PLC连接。沟道测量计算机对数据进行存储和处理，沟道测量PLC按程序控制执行机构的运行。

1.法兰盘沟道测量装置

法兰盘沟道测量装置用于对法兰盘沟道(此时的法兰盘是与小内圈压装在一起的，测量的是法兰盘沟道与小内圈沟道的尺寸)的测量，其结构如图2和图3所示，包括支架11、法兰盘定位座12、进退机构和法兰盘检具14。法兰盘定位装置12安装在支架11的底部，法兰盘定位座12用来支撑法兰盘(此时的法兰盘是与小内圈压装在一起的)，限定法兰盘的位置；进退机构安装在支架11的上部，法兰盘检具14安装在进退机构上。进退机构包括进退气缸24和移动底板13，移动底板13安装在支架11上端的导轨上，导轨上设有到位传感器17，以控制移动底板13的移动距离，进退气缸24安装在支架1上，移动底板13与进退气缸24的活塞杆连接，在进退气缸24的带动下移动底板13可以前后移动。法兰盘检具14通过检具座23安装在进退机构的移动底板13上。法兰盘检具14的结构参见图3，包括张开气缸25、位移传感器16、检具上体18、检具下体19和安装轴20，检具上体18和检具下体19套装在安装轴20上，检具上体18位于检具下体19的上方，两者可在安装轴20上移动，检具上体18和检具下体19中设有导杆22。检具上体18和检具下体19的前部均呈叉形，叉形前部的两侧均安装有滚轮15。安装轴20的上端连接在检具座23上，下端连接有连板21，导杆22的下端与连板21连接。张开气缸25安装在检具上体18上，其活塞杆与检具下体19连接。位移传感器16安装在检具上体18上，其下端顶在检具下体19上。进退气缸24和张开气缸25均与沟道测量PLC连接。到位传感器17和位移传感器16均与沟道测量计算机连接。

测量时，将法兰盘放置在法兰盘定位装置12上，进退机构带动法兰盘检具14进入测量区域，法兰盘检具14的张开气缸25带动下检具上体18和检具下体19同时上下移动，检具上体18和检具下体19上的滚轮15分别卡在法兰盘和小内圈的沟道上，通过位移传感器16的移动得出法兰盘沟径的变化量，并将数据传给沟道测量计算机进行处理。

2.外圈沟道测量装置

外圈沟道测量装置用于外圈沟道的测量，其结构如图4所示，包括支架26、顶升气缸27、顶轴29、外圈拨动机构、下定位座34和上定位座35和测量头。顶升气缸27安装在支架26的下部，其活塞杆朝下并连接有连接板28，顶轴29的下端与连接板28连接，上端安装有下定位座34，下定位座34上设有下球架41。下定位座34的一侧设有安装在支架26上的外圈拨动机构，该外圈拨动机构由振动体架30、振动气缸32、导轨32和振动体33组成，振动气缸31和导轨32均安装在振动体架30上，振动体33安装在导轨32上并与振动气缸31的活塞杆连接(振动气缸31水平方向安装)，在振动气缸31的带动下振动体33可在导轨32上沿水平方向前后移动，以拨动安放在下定位座34和上定位座35之间的外圈转动，使钢球完全进入沟道，提高外圈测量数据的准确性。上定位座35安装在顶杆套座36的下端，顶杆套座36安装在支架26的上部，上定位座35的下端设有上球架40。测量头包括顶杆套39、顶杆37和位移传感器38，顶杆套39安装在顶杆套座36中，顶杆37安装在顶杆套39中，位移传感器38安装在顶杆套39的上端，位移传感器38的下端与顶杆37接触，顶杆37的下端穿出上定位座35的内孔，测量时与下定位座34的上端接触，以测量外圈两个沟道的位移量。位移传感器38与与沟道测量计算机连接，顶升气缸27和振动气缸31均与沟道测量PLC连接。

测量时，将外圈放在下定位座34上，外圈的下沟道与下球架41接触，启动顶升气缸27，带动顶轴29及外圈上升，外圈的上沟道与上定位座35下端的上球架40接触，同时顶杆37的下端与下定位座34的上端接触。通过外圈拨动机构拨动外圈法兰盘转动，使钢球完全进入沟道，以提高外圈测量数据的准确性。

沟道测量计算机采集位移传感器的测量数据，对采集的三组数据经过运算处理后，得出与法兰盘和外圈相对应的钢球的大小分组，然后将分组值传送到法兰盘外圈装配设备中的装配计算机，装配计算机将分组结果传送到法兰盘外圈装配设备中的装配PLC，装配PLC根据接收到的数据将分组结果传给钢球储料检测设备上，钢球储料检测设备的储料架上相应料道发出显示，从而完成测量分选工作。当法兰盘、外圈或分组值超出图纸尺寸范围时，沟道测量计算机会根据内部设定值显示不合格，并且通知沟道测量PLC结果，作出相应的防错，以防止不合格产品流入下道工序。

二.钢球储料检测设备

本设备用于存放和检测不同尺寸范围的已经装入保持架的钢球，包括储料架和钢球数量检测装置，储料装置与法兰盘外圈装配设备中的装配PLC连接。

1.储料架

储料架用于存放不同尺寸范围的已经装入保持架的钢球，其结构如图5所示，包括支架42、料管43和显示灯44，料管43呈倾斜状态安装在支架42上，每一排料管42的取料口处均设有显示灯44。显示灯44与法兰盘和外圈装配设备中的装配PLC连接。每一排料管43中存放一种尺寸的已经装入保持架的钢球，当需要某一种尺寸的钢球时，法兰盘和外圈装配设备中的装配PLC就会控制该排料管43上的显示灯44发亮，操作人员即可由此料仓取出带保持架的钢球。

2.钢球数量检测装置

钢球数量检测装置用于检测保持架中的钢球数量是否达到要求，其结构如图6所示，包括支架45、检测盘46、球窝47和接近开关48，检测盘46安装在支架45上，检测盘46的上端设有放置钢球的球窝47，球窝47的数量与一个保持架中的的钢球数量一样。检测盘46上对应每个球窝设置一个接近开关48。检测盘46上的接近开关与钢球数量相同。接近开关48与法兰盘外圈装配设备中的装配计算机连接

将取下的带保持架的钢球放到检测盘上，使钢球位于球窝47中，接近开关检测到的钢球数量显示在法兰盘外圈装配设备中的装配计算机中，钢球数量符合要求的则用于下一步装配，不符合要求的则返回重新装球。

三.法兰盘外圈装配设备

该设备包括机架、外圈注脂及密封件压装装置、法兰盘内圈分合装置、法兰盘沟道注脂装置、法兰盘外圈装配计算机和法兰盘外圈装配PLC，外圈注脂及密封件压装装置、法兰盘内圈分合装置、法兰盘沟道注脂装置、法兰盘外圈装配计算机和法兰盘外圈装配PLC均安装在同一个机架上；各装置中的传感器均与法兰盘外圈装配计算机连接，各装置中的执行机构均与法兰盘外圈装配PLC连接。

1.外圈注脂及密封件压装装置

外圈注脂及密封件压装装置用于在外圈的下沟道(指不安装ABS传感器那一侧的沟道)压装密封件并在该密封件上注入润滑脂。其结构如图7和图8所示，包括支架49、外圈定位座50、注脂压装头52、注脂座54和气液增压缸51。外圈定位座50安装在支架49的底部，通过外圈定位座来支撑外圈，限定外圈的位置。气液增压缸51安装在支架49的上部。注脂座54与气液增力缸51的活塞杆连接，注脂座54上设有限位块53，以确定密封件压装深度。注脂座54上设有与外部的注脂阀通过注脂管连接的进脂口56(参见图8)，注脂阀与注脂泵连接。注脂座54的下端设有注脂压装头52，注脂压装头52的结构参见图8，其内设有与进脂口56连通的注脂孔55。注脂压装头52的下端设有密封圈夹持定位槽，气液增压缸与法兰盘外圈装配PLC连接。

将检测合格的带保持架的钢球放入外圈的下沟道，再将外圈放在外圈定位座50上(此时外圈的下沟道在上面)，同时将密封件放入注脂压装头52下端的密封圈夹持定位槽内。启动气液增压缸51，带动注脂压装头52及密封件向下移动，将密封件压入外圈内，通过注脂座54外围的三个限位块53来保证密封件的压装深度。延时一定时间后，启动注脂阀，通过注脂压装头52上的注脂孔55向密封件上注入润滑脂。

2.法兰盘内圈分合装置

法兰盘内圈分合装置用于将小内圈从法兰盘上拔下以及将小内圈压回法兰盘(即合套)，其结构如图9所示，包括支架57、顶升气缸58、法兰盘定位座61、内圈夹紧机构和下压机构。下压机构安装在支架57的上部并位于法兰盘定位座61的上方，内圈夹紧机构安装在支架上并位于下压机构的外侧。顶升气缸58安装在支架57的下部，其活塞杆上安装有升降板60，升降板60上设有导杆59。法兰盘定位座61安装在升降板60上，在顶升气缸58的带动下法兰盘定位座61可上升下降。法兰盘定位座61用来支撑法兰盘，限定法兰盘的位置。下压机构包括内圈分离油缸66、压杆64和定位套65，内圈分离油缸66安装在支架57的顶部，压杆64与内圈分离油缸66的活塞杆连接，在内圈分离油缸66的作用下压杆64实现法兰盘的下压，定位套65套装在压杆64的外侧并固定在支架57上，用于小内圈的定位。内圈夹紧机构包括两组夹紧单元，分别设置在定位套65的下方两侧，夹紧单元包括支座67、夹紧气缸63和夹紧块62，支座67安装在支架57上，其上设有定位孔，夹紧气缸63安装在支座67上，夹紧块62与夹紧气缸63的活塞杆连接并位于支座67的定位孔中。两个夹紧单元的夹紧气缸63带动夹紧块62伸出，从而将小内圈夹住。顶升气缸58、内圈分离油缸66和夹紧气缸63均与法兰盘外圈装配PLC连接。

将法兰盘与小内圈的合体放在法兰盘定位座61上，在顶升气缸58的带动下上升，使小内圈顶到定位套65的下端。启动内圈夹紧机构，将小内圈夹住，顶升气缸58退回，使法兰盘与小内圈的合体悬空。再启动内圈分离油缸66，带动压杆64向下压法兰盘，从而使法兰盘与小内圈分离。内圈分离油缸66退回。

同时，将检测合格的第二组钢球放入外圈的上一个沟道，再将外圈套装在分离后的已经通过法兰盘沟道注脂装置注脂的法兰盘上。将套入外圈的法兰盘再次放在退回的法兰盘定位座61上，在顶升气缸58的带动下上升，使法兰盘的上端压入仍处于夹紧状态的小内圈内。

3.法兰盘沟道注脂装置

法兰盘沟道注脂装置用于对法兰盘的沟道注脂，其结构如图10所示，包括支架68、顶升气缸69、法兰盘定位座72和注脂装置。注脂装置安装在支架68的上部并位于法兰盘定位座72的上方。顶升气缸69安装在支架68的下部，其活塞杆上安装有升降板71，升降板71上设有导杆70。法兰盘定位座72安装在升降板71上，在顶升气缸69的带动下法兰盘定位座72可上升下降。法兰盘定位座72用来支撑法兰盘，限定法兰盘的位置。注脂装置包括注脂座76和注脂头74，注脂座76安装在支架68的上部，注脂头74连接在注脂座76的下端，注脂座76上设有进脂口，注脂头74上设有多个均布的与进脂口连通的注脂孔73。注脂头74的中部设有能够使法兰盘上端伸入的内孔。注脂座76上的进脂口通过软管与注脂阀75连接，注脂阀75与注脂泵连接。顶升气缸69和注脂阀75与法兰盘外圈装配PLC连接。

将与小内圈分离后的法兰盘放在法兰盘定位座72上，在顶升气缸69的带动下上升，使法兰盘上端伸入注脂头74的内孔中，其沟道位于注脂孔73的位置。启动注脂阀75进行注脂，注脂阀量由注脂阀75控制。将注脂后的法兰盘重新放到法兰盘内圈分合装置，套上外圈后再压装上小内圈。

四.螺母拧紧设备

螺母拧紧设备用于在装配好的法兰盘和外圈上将预先拧在法兰盘上端的螺母拧紧，其结构如图11所示，包括机架78、顶升气缸77、法兰盘定位座80、拧紧机82和螺母拧紧PLC(图中未画出)。顶升气缸77安装在机架78的下部，其活塞杆与升降板79连接，升降板79上设有导杆84，导杆84的上端连接有连板83。法兰盘定位座80安装在升降板79上，在顶升气缸77的带动下上升或下降。法兰盘定位座80用来支撑法兰盘，限定法兰盘的位置。拧紧机82安装在连板83上，拧紧机82的转轴上安装有拧紧头81，拧紧机82上装有力矩传感器。顶升气缸77、拧紧机82和力矩传感器均与螺母拧紧PLC连接。螺母拧紧PLC控制各执行机构按程序运行。

将法兰盘放在法兰盘定位座80上，启动顶升气缸77带动法兰盘定位座80升起，使其上的螺母进入拧紧头81，启动拧紧机82将螺母拧紧，到达预设的扭矩后即完成。

五.振动检测设备

拧紧螺母后需要对装配在一起的法兰盘和外圈进行旋转时的振动检测，从而判别工件是否有损伤。其结构如图12所示，包括机架86、旋转工装、下压气缸90、上定位座89、连接板96、上支架98、探针95和探针伸出气缸93、振动检测计算机和振动检测PLC。旋转工装包括电机85、下工装芯轴88、下定位座91和轴套94，电机85安装在机架86上，电机85通过传动机构与下工装芯轴88的下端连接，下工装芯轴88安装在轴套94中，轴套94安装在机架86上，下工装芯轴88的上端安装有下定位座91，下定位座91上带有定位柱92。机架86上位于下定位座91的两侧各设有一个探针伸出气缸93，探针伸出气缸93的活塞杆上安装有探针95，探针95与振动检测计算机连接。上支架98安装在机架86的上部，两者之间设有气垫87，下压气缸90安装在上支架98上，其活塞杆与连接板96连接，连接板96上设有导杆97。上定位座89安装在连接板96的底部，上定位座89上设有插入外圈螺栓孔的定位柱。电机85、下压气缸90和探针伸出气缸93均与PLC连接。

将轮毂单元的法兰盘放在下定位座91上，使法兰盘上的螺栓孔插入下定位座91上的定位柱92。启动下压气缸90，使上定位座89下降，上定位座89上的定位柱插入外圈的螺栓孔中。启动探针伸出气缸93，带动探针95伸出顶在外圈上。启动电机，通过下工装芯轴88带动下定位座91和轮毂旋转。延时一段时间后探针95(即振动传感器)开始测量，振动检测计算机采集数据，与合格数据比较，以判定合格与否。

六.负游隙检测设备

负游隙检测设备用于检测由于预紧力使轮毂单元轴向产生过盈量的大小，其结构如图13所示，包括机架99、电动缸100、下定位座101、上压头102、电机104、扭矩传感器105、负游隙检测计算机和负游隙检测PLC。电动缸100安装在机架99的下部，下定位座101安装在电动缸100的动力输出轴上，电机104安装在机架99的上部，电机104通过扭矩传感器105与转轴107连接，转轴107通过轴承安装在轴套103中，轴套103安装在机架99上的轴套座106中，上压头102连接在转轴107的下端，与转轴107之间设有弹簧。上压头102的下端面设有能过插入保持架的钢球之间对钢球施加压力的拨插。电动缸101和电机104均与负游隙检测PLC连接。扭矩传感器105与负游隙检测计算机连接。

将轮毂单元放入下定位座101上，启动电动缸100，带动下定位座101上升，使轮毂单元卡入上压头102，上压头102下端的拨插插入钢球与保持架支架。启动电机104转动，使电动缸100继续带动轮毂单元上升，使钢球在压紧状态下转动，通过扭矩传感器7判断施加压力。直到能转动90°，当施加的压力超过设定压力值，也就是负游隙检测PLC通过扭矩传感器105检测到扭矩超过设定值使，如果电机104能够转动90°，则判为合格，否则为不合格。

七.注脂铆压设备

该设备用来对外圈与小内圈之间的钢球沟道注脂及铆压螺母，包括机架、注脂装置、螺母铆压装置、注脂铆压计算机和注脂铆压PLC，注脂装置、螺母铆压装置、注脂铆压计算机和注脂铆压PLC均安装在机架上，各装置中的传感器和执行机构均与注脂铆压PLC连接。

1.注脂装置

注脂装置用于对外圈与小内圈之间的钢球沟道注脂，注脂要求既均匀又要适量，采用多孔位均布注脂，采用定量注脂阀及称重传感器确保注脂量合适。注脂装置的结构如图14所示，包括支架108、称重气缸110、注脂气缸111、称重装置112、下定位座113、注脂座118和注脂头116。注脂气缸111安装在支架108的下部，其活塞杆朝下并与连接板117连接，连接板117上安装有两个称重气缸110，两个称重气缸110的活塞杆与下连板109连接，下连板109安装有两根导杆115，两根导杆115上连接有上连板114。称重装置112安装在支架108上，下定位座113安装在上连板114上，称重装置112的上端伸入下定位座113的内孔中。注脂座118安装在支架108的上部，注脂头116连接在注脂座118的下端，注脂座118上设有进脂口，注脂头116上设有与进脂口连通的注脂孔119。注脂座118的进脂口通过进脂管与定量注脂阀连接，注脂阀与注脂泵连接。称重装置112与注脂铆压计算机连接，称重装置112采用现有电子称的结构。称重气缸110和注脂气缸111均与注脂铆压PLC连接。

将轮毂单元的法兰盘放在下定位座113上，启动注脂气缸111，其活塞杆通过连接板117带动上连板114和下定位座113上升，使下定位座113上的轮毂单元上端与注脂头116接触，对轮毂单元的外圈与小内圈之间的钢球沟道注入润滑脂，润滑脂的量由注脂阀控制。注脂完毕，注脂气缸111带动下定位座113及轮毂单元下降，下降到位后，称重气缸110启动，其活塞杆带动下定位座113及轮毂单元继续下降，使轮毂单元落到称重装置112的上端，仅与称重装置112接触，开始对注脂后的轮毂称重。注脂铆压计算机记录重量，并与注脂前的重量比较(注脂前先按上述过程对轮毂称重)，注入润滑脂的量不符合要求的判为不合格，放入废品槽内。

2.螺母铆压装置

螺母铆压装置用于对拧紧在法兰盘上的螺母进行铆压，使螺母锁紧，以防止松动。螺母铆压装置结构如图15所示，包括气液增压缸120、支架121、铆压头122、位移传感器123、下定位座124和视觉传感器127，气液增压缸120安装在支架121的上部，其活塞杆上连接有升降板126，升降板126上设有导杆125，铆压头122安装在升降板126的底部，铆压头122上设有位移传感器123。位移传感器123用于确保铆压深度合适。下定位座124安装在支架121的底部，并位于铆压头122的正下方。下定位座124用来支撑轮毂单元，限定其位置。视觉传感器127安装在支架121的底部，位于下定位座124一侧，视觉传感器127用于检测铆压位置是否正确。位移传感器123和视觉传感器127与注脂铆压计算机连接，气液增压缸120与注脂铆压PLC连接。

将轮毂放置在下定位座124上，通过视觉传感器检测铆压位置是否正确，若铆压位置正确则启动气液增压缸120，带动铆压头122下降，下降到位后位移传感器开始测量位移值，注脂铆压计算机根据测量值判定合格与否。

八.螺栓拧紧与压装设备

螺栓拧紧与压装设备用于在外圈上拧上双头螺栓和在法兰盘上压装螺栓，包括机架、双头螺栓拧紧装置、螺栓压装装置、螺栓压装计算机和螺栓压装PLC，双头螺栓拧紧装置、螺栓压装装置、螺栓压装计算机和螺栓压装PLC均安装在机架上，各装置中的传感器和执行机构均与螺栓压装PLC连接。

1.双头螺栓拧紧装置

双头螺栓拧紧装置用于在外圈上拧上双头螺栓，其结构如图16所示，包括支架129、旋转工装128、升降气缸132、升降板130和拧紧机133。旋转工装128安装在支架129的下部，旋转工装128的结构与图10所示振动检测设备中的旋转工装一样。升降气缸132安装在支架129的上部，其活塞杆上连接有升降板130，升降板130上设有导杆134。升降板130上安装有两套拧紧机133，每个拧紧机133的传动轴上都安装有一个拧紧头131，可同时拧紧外圈上的两个双头螺栓。拧紧机位于旋转工装的上方。旋转工装中的电机、拧紧机133和升降气缸132均与螺栓压装PLC连接，由螺栓压装PLC按程序控制运行。拧紧机133上设有力矩传感器，力矩传感器与螺栓压装计算机连接。

在轮毂单元外圈上预先拧上双头螺栓。将轮毂单元的法兰盘放在旋转工装128中的下定位座上，使法兰盘上的螺栓孔插入下定位座上的定位柱。启动升降气缸132，使拧紧机133下降，双头螺栓插入拧紧头131内。启动拧紧机133将双头螺栓拧紧，力矩传感器检测达到预设的扭矩后即完成。启动旋转工装，使轮毂单元转动90度，再拧紧另两个双头螺栓。

2.螺栓压装装置

螺栓压装装置用于将法兰盘的螺孔中压装螺栓，其结构如图17所示，包括旋转工装135、支架137、气液增压缸138和压头139，旋转工装135安装在支架137的下部，旋转工装135的结构与图10所示振动检测设备中的旋转工装一样，只是旋转工装135上的下定位座136上以螺栓放置孔代替了定位柱，以容纳预先插入法兰盘上螺栓下部。气液增压缸138安装在支架137的上端，压头139安装在气液增压缸138的活塞杆上。气液增压缸138和旋转工装135中的电机均与螺栓压装PLC连接。

将法兰盘的螺孔中预先插入压装螺栓，将法兰盘放置在旋转工装135上，预先插入的螺栓插入下定位座136上的螺栓放置孔中。启动气液增压缸138，使压头139下降将螺栓压紧到位。通过旋转工装135将轮毂单元转动90度，压装下一个螺栓，转动四次结束。

九.齿圈与传感器压装设备

齿圈与传感器压装设备用于将齿圈压装在小内圈上和将ABS轮速传感器压装到外圈上，包括机架、齿圈压装装置、传感器压装置、压装计算机和压装PLC，齿圈压装装置、传感器压装置、传感器压装计算机和传感器压装PLC均安装在机架上同一个机架上，各装置中的传感器与压装计算机连接，执行机构与传感器压装PLC连接。

1.齿圈压装装置

齿圈压装装置的结构如图18所示，包括支架140、下定位座141、压头142、位移传感器143和气液增压缸146。下定位座141用来支撑轮毂单元，限定其位置；下定位座141安装在支架140的下部，其上设有容纳法兰盘上螺栓下部的螺栓放置孔。气液增压缸146安装在支架140的上部，其活塞杆上连接有升降板144，升降板144上设有导杆145。压头142安装在升降板144的底部，并位于下定位座141的正上方，压头142的底部设有夹持齿圈的凹槽，凹槽的侧面设有夹持钢球。升降板144上还装有位移传感器143，以控制齿圈压装深度。位移传感器143与压装计算机连接，气液增压缸7与压装PLC连接。

将齿圈放于压头142下端的凹槽，并通过钢球卡住。启动气液增压缸146，带动压头142和位移传感器143下降，压头142将齿圈压入外圈与小内圈之间。位移传感器143检测压装深度。

2.ABS轮速传感器压装装置

传感器压装装置用于在外圈上压装ABS轮速传感器，其结构与齿圈压装装置一样，只是压头的结构不同，传感器压头149的结构如图19所示，在传感器压头149的下部外侧设有夹持块147，夹持块147与传感器压头149之间设有弹簧148，夹持块147上设有夹持钢球150。传感器压头149的底部设有凹槽。将传感器向上推入压头149底部的凹槽内并通过夹持钢球150卡住。压装过程与齿圈压装过程一样，在此不再赘述。

十.ABS轮速传感器检测设备

ABS轮速传感器检测设备用来检测ABS信号，ABS信号好坏在汽车刹车系统中起着非常重要的作用，在一定的转速下，对ABS信号进行采集分析，从而能够准确的判别出轮毂单元ABS信号的好坏，避免不合格品进入市场。

ABS轮速传感器检测设备的结构如图20所示，其结构包括旋转工装151、机架152、升降板153、上工装154、升降气缸156、传感器检测计算机和传感器检测PLC。旋转工装151安装在机架152的下部，旋转工装151的结构与图10所示振动检测设备中的旋转工装完全一样。升降气缸156安装在支架152的上部，其活塞杆上连接有升降板153，升降板153上设有导杆155。上工装154安装在升降板153的底部。升降气缸156和旋转工装151中的电机与传感器检测PLC连接。上工装154的作用是压紧外圈使其外圈固定不动。

检测时，将轮毂单元放置在旋转工装151的下定位座上，ABS轮速传感器与传感器检测计算机连接，升降气缸156带动上工装154下降，下降到位后旋转工装151带动下工装154及轮毂单元旋转，旋转过程中传感器检测计算机采集ABS轮速传感器信号并进行分析，并判断合格与否。

本发明的所有设备的机架上还设有气源箱、废料槽和三色报警灯。气源箱用于为各气缸提供高压气源。废料槽用来回收不合格产品，在测量中产生的不合格产品必须放入废料槽，否则设备将会报警提示，杜绝不合格产品流入下道工序。三色灯用来指示工作状态，待机状态时黄色灯亮，工作过程中绿灯亮，当有报警时红灯亮并且蜂鸣器响。机架的底部设有地脚螺栓，用于支撑设备和调设备水平。

Claims (16)

1.一种汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：该装配线包括沟道测量分选设备、钢球储料检测设备、法兰盘外圈装配设备、螺母拧紧设备、振动检测设备、负游隙检测设备、注脂与螺母铆压设备、螺栓拧紧压装设备、齿圈与传感器压装设备和ABS轮速传感器检测设备；

沟道测量分选设备完成法兰盘和外圈的沟道尺寸测量，得出与法兰盘和外圈相对应的钢球的大小分组；沟道测量分选设备包括机架、法兰盘沟道测量装置、外圈沟道测量装置、沟道测量计算机和沟道测量PLC；法兰盘测量装置、外圈测量装置、沟道测量计算机和沟道测量PLC均安装在同一机架上；法兰盘测量装置和外圈测量装置中的传感器均与沟道测量计算机连接，法兰盘测量装置和外圈测量装置中的执行机构均与沟道测量PLC连接；沟道测量计算机对数据进行存储和处理，沟道测量PLC按程序控制执行机构的运行；沟道测量计算机与法兰盘外圈装配设备中的装配计算机通讯连接；

钢球储料检测设备用于存放和检测不同尺寸范围的已经装入保持架的钢球，包括储料架和钢球数量检测装置，储料装置与法兰盘外圈装配设备中的装配PLC连接；

法兰盘外圈装配设备用于将检测合格后的带保持架的钢球放入外圈内的下沟道中，再在外圈内压装密封件并注脂；该设备包括机架、外圈注脂及密封件压装装置、法兰盘内圈分合装置、法兰盘沟道注脂装置、法兰盘外圈装配计算机和法兰盘外圈装配PLC，外圈注脂及密封件压装装置、法兰盘内圈分合装置、法兰盘沟道注脂装置、法兰盘外圈装配计算机和法兰盘外圈装配PLC均安装在同一个机架上；各装置中的传感器均与法兰盘外圈装配计算机连接，各装置中的执行机构均与法兰盘外圈装配PLC连接；

螺母拧紧设备用于在装配好的法兰盘和外圈上将预先拧在法兰盘上端的螺母拧紧，其结构包括机架、顶升气缸、法兰盘定位座、拧紧机和螺母拧紧PLC；顶升气缸安装在机架的下部，其活塞杆与升降板连接，升降板上设有导杆，导杆的上端连接有连板；法兰盘定位座安装在升降板上；拧紧机安装在连板上，拧紧机上装有力矩传感器；顶升气缸、拧紧机和力矩传感器均与螺母拧紧PLC连接，螺母拧紧PLC安装在机架上；

振动检测设备用于对拧紧螺母后装配在一起的法兰盘和外圈进行旋转时的振动检测，以判别工件是否有损伤；其结构包括机架、旋转工装、下压气缸、上定位座、连接板、上支架、探针和探针伸出气缸、振动检测计算机和振动检测PLC；旋转工装安装在机架下部，机架上在下定位座的两侧各设有一个探针伸出气缸，探针伸出气缸的活塞杆上安装有探针，探针与振动检测计算机连接；上支架安装在机架的上部，两者之间设有气垫，下压气缸安装在上支架上，下压气缸活塞杆与连接板连接，连接板上设有导杆，上定位座安装在连接板的底部；旋转工装、下压气缸和探针伸出气缸均与PLC连接；振动检测计算机和振动检测PLC均安装在机架上；

负游隙检测设备用于检测钢球在一定压力下的转动情况，其结构包括机架、电动缸、下定位座、上压头、电机、扭矩传感器、负游隙检测计算机和负游隙检测PLC；电动缸安装在机架的下部，下定位座安装在电动缸的动力输出轴上，电机安装在机架的上部，电机通过扭矩传感器与转轴连接，转轴安装机架上的轴套中，上压头连接在转轴的下端，与转轴之间设有弹簧；上压头的下端面设有能过插入保持架的钢球之间对钢球施加压力的拨插；电动缸和电机均与负游隙检测PLC连接，扭矩传感器与负游隙检测计算机连接；负游隙检测计算机和负游隙检测PLC均安装在机架上；

注脂铆压设备用于对外圈与小内圈之间的钢球沟道注脂及铆压螺母，其结构包括机架、注脂装置、螺母铆压装置、注脂铆压计算机和注脂铆压PLC，注脂装置、螺母铆压装置、注脂铆压计算机和注脂铆压PLC均安装在机架上，各装置中的传感器与注脂铆压计算机连接，各装置中的执行机构均与注脂铆压PLC连接；

螺栓拧紧与压装设备用于在外圈上拧上双头螺栓和在法兰盘上压装螺栓，包括机架、双头螺栓拧紧装置、螺栓压装装置、螺栓压装计算机和螺栓压装PLC，双头螺栓拧紧装置、螺栓压装装置、螺栓压装计算机和螺栓压装PLC均安装在机架上，双头螺栓拧紧装置和螺栓压装装置中的传感器与螺栓压装计算机连接，双头螺栓拧紧装置和螺栓压装装置中的执行机构与螺栓压装PLC连接；

齿圈与传感器压装设备用于将齿圈压装在小内圈上和将ABS轮速传感器压装到外圈上，包括机架、齿圈压装装置、传感器压装置、压装计算机和压装PLC，齿圈压装装置、传感器压装置、传感器压装计算机和传感器压装PLC均安装在机架上同一个机架上，齿圈压装装置和传感器压装置中的位移传感器与压装计算机连接，执行机构与压装PLC连接；

ABS轮速传感器检测设备包括旋转工装、机架、升降板、上工装、升降气缸、传感器检测计算机和传感器检测PLC，旋转工装安装在机架的下部，升降气缸安装在支架的上部，其活塞杆上连接有升降板，升降板上设有导杆，上工装安装在升降板的底部，升降气缸和旋转工装与传感器检测PLC连接。

2.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述沟道测量分选设备中的法兰盘沟道测量装置包括支架、法兰盘定位座、进退机构和法兰盘检具；法兰盘定位装置安装在支架的底部；进退机构安装在支架的上部，法兰盘检具装在进退机构上；进退机构包括进退气缸和移动底板，移动底板安装在支架上端的导轨上，导轨上设有到位传感器，进退气缸安装在支架上，移动底板与进退气缸的活塞杆连接；法兰盘检具通过检具座安装在进退机构的移动底板上，法兰盘检具包括张开气缸、位移传感器、检具上体、检具下体和安装轴，检具上体和检具下体套装在安装轴上，检具上体位于检具下体的上方，检具上体和检具下体中设有导杆，检具上体和检具下体的前部均呈叉形，叉形前部的两侧均安装有滚轮，安装轴的上端连接在检具座上，下端连接有连板，导杆的下端与连板连接，张开气缸安装在检具上体上，其活塞杆与检具下体连接，位移传感器安装在检具上体上。

3.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述沟道测量分选设备中的外圈沟道测量装置包括支架、顶升气缸、顶轴、外圈拨动机构、下定位座、上定位座和测量头；顶升气缸安装在支架的下部，顶升气缸的活塞杆朝下并连接有连接板；顶轴的下端与连接板连接，上端安装有下定位座；下定位座上设有下球架；下定位座的一侧设有安装在支架上的外圈拨动机构；测量头包括顶杆套、顶杆和位移传感器，顶杆套安装在顶杆套座中，顶杆安装在顶杆套中，位移传感器安装在顶杆套的上端，位移传感器的下端与顶杆接触，顶杆的下端穿出上定位座的内孔；上定位座安装在顶杆套座的下端，顶杆套座安装在支架的上部，上定位座的下端设有上球架；外圈拨动机构由振动体架、振动气缸、导轨和振动体组成，振动气缸和导轨均安装在振动体架上，振动体安装在导轨上并与振动气缸的活塞杆连接。

4.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述钢球储料检测设备中的储料架包括支架、料管和显示灯，料仓呈倾斜状态安装在支架上，每一排料管的取料口处均设有显示灯，显示灯与法兰盘外圈装配设备中的装配PLC连接。

5.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述钢球储料检测设备中的钢球数量检测装置包括支架、检测盘、球窝和接近开关，检测盘安装在支架上，检测盘的上端设有放置钢球的球窝，检测盘上对应每个球窝设置一个接近开关；接近开关与法兰盘外圈装配设备中的装配计算机连接。

6.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述法兰盘外圈装配设备中的外圈注脂及密封件压装装置包括支架、外圈定位座、注脂压装头、注脂座和气液增压缸；外圈定位座安装在支架的底部，气液增压缸安装在支架的上部，注脂座与气液增压缸的活塞杆连接；注脂座上设有确定密封件压装深度的限位块；注脂座上设有与外部的注脂阀通过注脂管连接的进脂口；注脂座的下端设有注脂压装头，注脂压装头内设有与进脂口连通的注脂孔；注脂压装头的下端设有密封圈夹持定位槽，气液增压缸与法兰盘外圈装配PLC连接。

7.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述法兰盘外圈装配设备中的法兰盘内圈分合装置包括支架、顶升气缸、法兰盘定位座、内圈夹紧机构和下压机构；下压机构安装在支架的上部并位于法兰盘定位座的上方，内圈夹紧机构安装在支架上并位于下压机构的外侧；顶升气缸安装在支架的下部，其活塞杆上安装有升降板，升降板上设有导杆；法兰盘定位座安装在升降板上。

8.根据权利要求7所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述下压机构包括内圈分离油缸、压杆和定位套，内圈分离油缸安装在支架的顶部，压杆与内圈分离油缸的活塞杆连接，定位套套装在压杆的外侧并固定在支架上。

9.根据权利要求7所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述内圈夹紧机构包括两组夹紧单元，分别设置在定位套的下方两侧，夹紧单元包括支座、夹紧气缸和夹紧块，支座安装在支架上，其上设有定位孔，夹紧气缸安装在支座上，夹紧块与夹紧气缸的活塞杆连接并位于支座的定位孔中。

10.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述法兰盘外圈装配设备中的法兰盘沟道注脂装置包括支架、顶升气缸、法兰盘定位座和注脂装置，注脂装置安装在支架的上部并位于法兰盘定位座的上方，顶升气缸安装在支架的下部，其活塞杆上安装有升降板，升降板上设有导杆，法兰盘定位座安装在升降板上。注脂装置包括注脂座和注脂头，注脂座安装在支架的上部，注脂头连接在注脂座的下端，注脂座上设有进脂口，注脂头上设有均布的与进脂口连通的注脂孔，注脂头的中部设有能够使法兰盘上端伸入的内孔，顶升气缸和注脂装置与装配PLC连接。

11.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述注脂铆压设备中的注脂装置包括支架、称重气缸、注脂气缸、称重装置、下定位座、注脂座和注脂头；注脂气缸安装在支架的下部，其活塞杆朝下并与连接板连接，连接板上安装有称重气缸，称重气缸的活塞杆与下连板连接，下连板上安装有导杆，导杆上连接有上连板；称重装置安装在支架上，下定位座安装在上连板上，称重装置的上端伸入下工装的内孔中；注脂座安装在支架的上部，注脂头连接在注脂座的下端，注脂座上设有进脂口，注脂头上设有与进脂口连通的注脂孔；称重装置与注脂铆压计算机连接；称重气缸和注脂气缸均与注脂铆压PLC连接。

12.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述注脂铆压设备中的螺母铆压装置包括气液增压缸、支架、铆压头、位移传感器、下定位座和视觉传感器，气液增压缸安装在支架的上部，其活塞杆上连接有升降板，升降板上设有导杆，铆压头安装在升降板的底部，铆压头上设有位移传感器，下定位座安装在支架的底部，并位于铆压头的正下方；视觉传感器安装在支架的底部，位于下定位座一侧；位移传感器和视觉传感器与注脂铆压计算机连接，气液增压缸与注脂铆压PLC连接。

13.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述螺栓拧紧与压装设备中的双头螺栓拧紧装置包括支架、旋转工装、升降气缸、升降板和拧紧机；旋转工装安装在支架的下部；升降气缸安装在支架的上部，其活塞杆上连接有升降板，升降板上设有导杆；升降板上安装有两套拧紧机，拧紧机上设有力矩传感器，拧紧机位于旋转工装的上方；力矩传感器与螺栓压装计算机连接，旋转工装、拧紧机和升降气缸均与螺栓压装PLC连接。

14.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述螺栓拧紧与压装设备中的螺栓压装装置包括旋转工装、支架、气液增压缸和压头，旋转工装安装在支架的下部，气液增压缸安装在支架的上端，压头安装在气液增压缸的活塞杆上；气液增压缸和旋转工装均与螺栓压装PLC连接。

15.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述齿圈与传感器压装设备中的齿圈压装装置包括支架、下定位座、压头、位移传感器和气液增压缸，下定位座安装在支架的下部，气液增压缸安装在支架的上部，其活塞杆上连接有升降板，升降板上设有导杆，压头安装在升降板的底部，并位于下定位座的正上方，压头的底部设有夹持齿圈的凹槽，凹槽的侧面设有夹持钢球，升降板上还装有控制齿圈压装深度的位移传感器，位移传感器与压装计算机连接，气液增压缸与压装PLC连接。

16.根据权利要求1所述的汽车第三代轮毂单元装配线，其特征是：所述振动检测设备中的旋转工装包括电机、下工装芯轴、下定位座和轴套，电机安装在机架上，电机通过传动机构与下工装芯轴的下端连接，下工装芯轴安装在轴套中，轴套安装在机架上，下工装芯轴的上端安装有下定位座，下定位座上带有定位柱。

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