CN104191204A - 球关节铆压专用机床 - Google Patents

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    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general

Abstract

本发明公开了球关节铆压专用机床，包括安装座、铆压头和动力头，铆压头设在安装座的正上方，铆压头连接在动力头的底部由动力头驱动作转动运动，其特征在于：还包括伺服电机和力矩检测装置，伺服电机工作时推动动力头和铆压头作上下位置调节动作，力矩检测装置工作时推动球关节工件的球头杆作左右往复摆动，力矩检测装置包括定位环、连接板、力矩传感器和推拉部件，定位环用于扣住球关节工件的球头杆，连接板一头与定位环连接，另一端与力矩传感器连接，力矩传感器的另一头与推拉部件连接，力矩传感器的输出与伺服电机电连接。本发明能够实现球关节产品在铆压装配后立即满足其转动力矩要求，提高生产效率，消除产品返工，节约生产成本。

Description

球关节铆压专用机床
技术领域
本发明涉及一种专用于对球关节产品进行铆压装配的球关节铆压专用机床。 
背景技术
球关节产品因其可像关节一样灵活转动而得名，球关节产品在传动机械、工程机械上得到广泛的应用。对于在车辆前后桥中应用的球关节，其通常结构为：包括球头杆、球头座、垫板、外壳和上盖，球头杆的球头、球头座和垫板位于外壳内孔，上盖连接于外壳上端开口，上盖进行铆压后形成上盖铆压边，上盖铆压边将球头杆的球头、球头座和垫板限定在外壳内。上盖铆压边对垫板有一个压紧力，如果对上盖进行铆压时上盖铆压边的变形量过大，那么对垫板的压力就大，球头杆的球头和球头座之间接触压力大，球关节的转动就会不灵活；相反，如果上盖铆压边的变形量过小，那么对垫板的压力就小，球头杆的球头和球头座之间接触压力小，球关节的转动就会太松、间隙太大。所以目前采用的方法是：首先对球关节产品进行铆压工序，然后拿到专门的力矩检测台上进行球关节转动力矩的检测，生产效率低；更为严重的问题是，在经过铆压工序后，转动力矩不合格的球关节产品会很多，导致大量产品的返工维修，生产成本很高。 
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是在于提供一种能够实现球关节产品在铆压装配后立即满足其转动力矩要求，提高生产效率，消除产品返工，节约生产成本的球关节铆压专用机床。 
本发明是采取如下技术方案来完成的： 
球关节铆压专用机床，包括安装座、铆压头和动力头，安装座用于球关节工件的安装固定，铆压头设在安装座的正上方，铆压头连接在动力头的底部由动力头驱动作转动运动，其特征在于：铆压专用机床还包括伺服电机和力矩检测装置，伺服电机工作时推动动力头和铆压头作上下位置调节动作，力矩检测装置工作时推动球关节工件的球头杆作左右往复摆动，力矩检测装置包括定位环、连接板、力矩传感器和推拉部件，定位环用于扣住球关节工件的球头杆，连接板一头与定位环连接，另一端与力矩传感器连接，力矩传感器的另一头与推拉部件连接，力矩传感器的输出与伺服电机电连接。
采用上述技术方案后，本发明可实现边铆压边力矩检测，即在对球关节工件进行铆压装配的同时对球关节产品的转动力矩进行检测，并根据转动力矩的检测结果来发出反馈信息控制伺服电机工作，由伺服电机（可通过调节螺杆结构）推动动力头和铆压头作上下位置的精确调节，进而实时控制对工件上盖铆压边的铆压变形量，最终使铆压变形量合适，保证球关节产品在铆压装配后立即满足其转动力矩要求，提高生产效率；由于通过上述铆压机床铆压的球关节产品能够一次性就满足力矩要求，所以就可消除产品的返工，从而大大节约生产成本。 
所述铆压头为左右滚轮结构，左右滚轮在动力头驱动轴的下轴端两侧对称设置，左右滚轮可转动设在横向支轴上，横向支轴与动力头驱动轴的下轴端固定连接，左右滚轮具有与球关节工件的上盖铆压边匹配的轮廓线。采用上述结构的铆压头，能更好的对工件进行铆压，使工件的上盖铆压边在变形过程中更易受到控制，可使上盖铆压边能够更加均匀地工件的垫板进行压紧，提高产品装配质量。 
作为优选，所述安装座设在二爪气动卡盘上，安装座由左右半体组成，安装座的左右半体分别在二爪气动卡盘的两个爪上固定安装。采用上述设计可实现对球关节工件的快速夹紧和快速松开，提高效率。 
作为优选，所述连接板的底部连接有滑块，滑块滑动设于直线导轨上。采用上述设计可保证推拉部件对工件的球头杆进行平稳的拉动，使力矩传感器的检测结果更为准确，有利于控制工件上盖铆压边的铆压变形量。 
作为优选，所述推拉部件为油缸。 
附图说明
本发明有如下附图： 
图1为本发明的正面结构图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的局部放大图。
具体实施方式
如图所示，本发明的球关节铆压专用机床，用于球关节产品的铆压装配，球关节产品包括球头杆106、球头座105、垫板103、外壳101和上盖102，球头杆106的球头、球头座105和垫板103位于外壳101内孔，上盖102连接于外壳101上端开口，上盖102进行铆压后形成上盖铆压边104，上盖铆压边104将球头杆106的球头、球头座105和垫板103限定在外壳101内。本发明的球关节铆压专用机床，包括安装4、铆压头5、动力头7、伺服电机16和力矩检测装置，安装座4设在机床卧式机身1上用于球关节工件100的安装固定，安装座4由左右半体组成，安装座4的下方设有二爪气动卡盘2，安装座4的左右半体分别在二爪气动卡盘2的两个爪上固定安装，这样当球关节工件100放到安装座4上时，通过二爪气动卡盘2的两个爪的合拢就可对工件进行夹紧。所述铆压头5设在安装座4的正上方，铆压头5连接在动力头7的底部由动力头7驱动作转动运动，动力头7和其动力电机15在机床立式机身8上作上下活动设置，其上下活动量由伺服电机16通过调节螺杆结构来进行精确控制，伺服电机16工作时推动动力头7和铆压头5作上下位置的精确调节；所述力矩检测装置工作时推动球关节工件的球头杆106作左右往复摆动，力矩检测装置包括定位环3、连接板9、力矩传感器12和推拉部件14，定位环3用于扣住球关节工件的球头杆106，连接板9一头与定位环3连接，另一端与力矩传感器12连接，力矩传感器12的另一头通过过渡套13和推拉部件14连接，力矩传感器12的输出与伺服电机16电连接，所述连接板9的底部连接有滑块11，滑块11滑动设于直线导轨10上，所述推拉部件14为油缸；所述铆压头5为左右滚轮结构，左右滚轮在动力头驱动轴6的下轴端两侧对称设置，左右滚轮可转动设在横向支轴17上，横向支轴17与动力头驱动轴6的下轴端固定连接，左右滚轮具有与球关节工件的上盖铆压边104匹配的轮廓线18。 
本发明的工作过程是：1.将球关节工件100放置到安装座4上，通过二爪气动卡盘2的两个爪的合拢对工件100进行夹紧，2.将定位环3套在工件的球头杆106上，推拉部件14工作带动球头杆106来回摆动，力矩传感器12对工件100的转动力矩进行检测并将信号反馈输出，3.伺服电机16工作带着铆压头5和动力头7下移，同时动力头7驱动铆压头5进行转动，当铆压头5与工件的上盖102接触后，铆压头5开始对工件的上盖102进行铆压工作，工件上盖铆压边104的铆压变形量随铆压头5的下移而慢慢变大，力矩传感器12所检测到的球头杆106转动力矩也慢慢变大，4.当力矩传感器12所检测到的球头杆106转动力矩达到产品设计要求时，伺服电机16马上反向转动，铆压头5和动力头7不再下移而是回升回到原位；5. 二爪气动卡盘2松开，从安装座4上取下完成铆压装配的工件并放上未铆压工件，依此循环。上述的整个铆压过程中，可实现边铆压边力矩检测，并根据转动力矩的检测结果来发出反馈信息控制伺服电机工作，由伺服电机推动动力头和铆压头作准确的位置下移，进而实时控制对工件上盖铆压边的铆压变形量，最终使铆压变形量合适，保证球关节产品在铆压装配后立即满足其转动力矩要求，提高生产效率、消除产品返工，节约生产成本。  

Claims (5)

1.球关节铆压专用机床，包括安装座、铆压头和动力头，安装座用于球关节工件的安装固定，铆压头设在安装座的正上方，铆压头连接在动力头的底部由动力头驱动作转动运动，其特征在于：铆压专用机床还包括伺服电机和力矩检测装置，伺服电机工作时推动动力头和铆压头作上下位置调节动作，力矩检测装置工作时推动球关节工件的球头杆作左右往复摆动，力矩检测装置包括定位环、连接板、力矩传感器和推拉部件，定位环用于扣住球关节工件的球头杆，连接板一端与定位环连接，另一端与力矩传感器连接，力矩传感器的另一头与推拉部件连接，力矩传感器的输出与伺服电机电连接。
2.根据权利要求1所述的球关节铆压专用机床，其特征在于：所述铆压头为左右滚轮结构，左右滚轮在动力头驱动轴的下轴端两侧对称设置，左右滚轮可转动设在横向支轴上，横向支轴与动力头驱动轴的下轴端固定连接，左右滚轮具有与球关节工件的上盖铆压边匹配的轮廓线。
3.根据权利要求1所述的球关节铆压专用机床，其特征在于：所述安装座设在二爪气动卡盘上，安装座由左右半体组成，安装座的左右半体分别在二爪气动卡盘的两个爪上固定安装。
4.根据权利要求1所述的球关节铆压专用机床，其特征在于：所述连接板的底部连接有滑块，滑块滑动设于直线导轨上。
5.根据权利要求1所述的球关节铆压专用机床，其特征在于：所述推拉部件为油缸。
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