CN104440044A - 一种球头销防尘罩装配机及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种球头销防尘罩装配机及装配方法，其中的装配机主要包括防尘罩撑开机构、防尘罩压装机构以及防尘罩推移机构和防尘罩推脱机构，防尘罩撑开机构与基座连接且位于防尘罩压装机构下方，防尘罩压装机构与防尘罩推移机构连接，防尘罩推脱机构与防尘罩压装机构连接，防尘罩压装机构、防尘罩推脱机构相对于防尘罩撑开机构上下直线运动；其中的装配方法包括防尘罩撑开机构将防尘罩安装端口部撑开并转移至防尘罩压装机构上，防尘罩推移机构将携带防尘罩的防尘罩压装机构转移至待装配球头销处，防尘罩推脱机构将防尘罩推离防尘罩压装机构。本发明可以极大地提高防尘罩与球头销的装配效率，并确保装配的一致性与装配品质。

Description

一种球头销防尘罩装配机及装配方法

技术领域

本发明涉及球头销防尘罩装配技术领域，尤其是涉及一种球头销防尘罩装配机及装配方法。

背景技术

汽车球头销产品的防尘罩的装配多采用手工或四点拉伸机构完成装配，其操作方式是：首先，将碗形的防尘罩的大端口部通过四点拉伸机构从四点向四个方向径向拉伸，然后，将防尘罩装入至球头销指定位置之后松开四个拉伸点，防尘罩大端口部将在自身弹性作用下收缩，进而落入环形槽内之后即完成装配。手工装配时，将防尘罩大端口部的局部置于球头销对应环槽内，然后采用特制的条状薄片工具将剩余部分沿圆周方向挑进环槽。

上述装配操作可以适用于常规结构的球头销产品的防尘罩装配，但是，对于具有掌型结构等特殊结构的球头销产品，例如控制臂球头销，因传统的四点拉伸机构无法完全避开球销套而无法到达准确的位置，因此，无法实现其防尘罩的自动装配；而且，目前采用的手工装配方式，也存在以下缺陷：第一，无法确保装配的一致性，第二，手工装配时的装配工具容易将防尘罩划破，第三，装配效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种球头销防尘罩装配机及装配方法，克服传统手工方式装配的缺陷，提高防尘罩的装配品质和装配效率。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种球头销防尘罩装配机，主要包括防尘罩撑开机构、防尘罩压装机构以及防尘罩推移机构和防尘罩推脱机构，所述防尘罩撑开机构与基座连接且位于防尘罩压装机构下方，所述防尘罩压装机构与防尘罩推移机构连接且同步水平直线运动，所述防尘罩推脱机构与防尘罩压装机构连接且相对于防尘罩压装机构上下直线运动，所述防尘罩压装机构、防尘罩推脱机构相对于防尘罩撑开机构上下直线运动。

优选地，所述防尘罩撑开机构包括反推杆、顶杆、反推爪以及活动撑爪和第二复位弹簧，所述反推杆与反推爪连接，所述反推爪相对于活动撑爪上下直线运动，所述活动撑爪安装在由活动撑爪爪座与盖板共同限定的空间内且活动撑爪底部与顶杆自由端之间形成锥形接触面，所述第二复位弹簧与活动撑爪连接，所述活动撑爪在顶杆自由端推动下作径向运动并在第二复位弹簧作用下复位。

优选地，所述活动撑爪设置若干个，在活动撑爪爪座上设置若干与活动撑爪匹配的沿圆周方向分布的径向滑槽，所述第二复位弹簧圈绕在所有的活动撑爪外侧，所述活动撑爪沿着其所在的径向滑槽作径向运动并在第二复位弹簧作用下复位。

优选地，所述防尘罩推移机构包括横向推板和直线导轨机构，所述横向推板分别与直线导轨机构、防尘罩压装机构连接，且所述横向推板与防尘罩压装机构沿直线导轨机构同步作水平直线运动。

优选地，所述防尘罩压装机构包括支撑架和转移套筒，所述支撑架分别与转移套筒、防尘罩推脱机构连接。

优选地，所述防尘罩压装机构还包括直线导向机构，所述直线导向机构分别与支撑架、防尘罩推移机构连接，且支撑架沿着直线导向机构上下直线运动。

优选地，所述防尘罩推脱机构包括推脱顶杆和防尘罩推筒，所述防尘罩推筒在推脱顶杆驱动下相对于防尘罩压装机构向下直线运动。

优选地，所述防尘罩推脱机构还包括第一复位弹簧，所述防尘罩推筒在第一复位弹簧作用下相对于防尘罩压装机构向上直线运动。

优选地，所述防尘罩推筒上设置排气孔。

一种球头销防尘罩装配方法，所述防尘罩通过如上所述的球头销防尘罩装配机与待装配球头销连接，包括以下步骤：

第一步，通过防尘罩撑开机构将防尘罩安装端口部沿径向方向撑开；

第二步，利用防尘罩撑开机构将防尘罩推出并固定在防尘罩压装机构上；

第三步，通过防尘罩推移机构将携带防尘罩的防尘罩压装机构转移至待装配球头销处，直至防尘罩中心轴线与待装配球头销中心轴线重合；

第四步，通过防尘罩推脱机构将防尘罩推移至待装配球头销上指定的环形槽内，完成装配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过防尘罩撑开机构将防尘罩撑开并推出，使之反向扣在防尘罩压装机构上，通过防尘罩推移机构将携带防尘罩的防尘罩压装机构推移至待装球头销正上方，通过防尘罩压装机构将携带防尘罩的防尘罩推脱机构下压至对应位置，最后通过防尘罩推脱机构将防尘罩从防尘罩压装机构上推出，防尘罩依靠其自身的弹性力收缩并恢复原状，即可将防尘罩装配至待装球头销上指定的装配环槽内，整个装配过程基本上依靠机械机构完成，所需人力配合操作比较少，因此，可以极大地提高防尘罩与球头销的装配效率，并确保装配的一致性，有利于提高防尘罩与球头销的装配品质。

附图说明

图1为本发明一种球头销防尘罩装配机的主视图。

图2为本发明一种球头销防尘罩装配机的左视图。

图3为图2中防尘罩撑开机构的剖视图。

图4为图2中防尘罩撑开机构的立体结构图。

图5为防尘罩沿径向方向撑开过程示意图。

图6为被撑开的防尘罩从防尘罩撑开机构预转移状态示意图。

图7为防尘罩被转移至防尘罩推脱机构示意图。

图8为防尘罩与待装配球头销预装配状态示意图。

图9为防尘罩与待装配球头销的装配过程示意图。

图10为防尘罩与待装配球头销装配完成后的示意图。

图中标记：I-防尘罩撑开机构，II-防尘罩压装机构，III-防尘罩推移机构，IV-防尘罩推脱机构，1-反推气缸，2-反推杆，3-顶升气缸，4-顶杆，5-反推爪，6-活动撑爪，7-推移气缸，8-直线导轨机构，9-防尘罩，10-待装配球头销，11-球头销定位支撑座，12-转移套筒，13-防尘罩推筒，14-第一复位弹簧，15-推脱顶杆，16-直线导向机构，17-支撑架，18-推脱气缸，19-横向推板，20-压装气缸，21-盖板，22-第二复位弹簧，23-活动撑爪爪座，24-排气孔，25-支撑板，26-立柱，27-基座，28-第三横梁。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2所示的一种球头销防尘罩装配机，主要包括基座27、防尘罩撑开机构I、防尘罩压装机构II以及防尘罩推移机构III和防尘罩推脱机构IV，其中的基座27由支撑板25和立柱26组成中空的方形框架结构，四根立柱26分别位于方形框架的四角，在位于方形框架顶部的支撑板25上开设有条形通孔。所述防尘罩撑开机构I的具体构造如图3、图4所示，主要包括反推杆2、顶杆4、反推爪5以及活动撑爪6和第二复位弹簧22，所述反推杆2设置两根，其一端分别固定在第三横梁28两端，另一端分别与反推爪5连接，所述第三横梁28与反推气缸1的伸缩杆连接，所述反推气缸1通过驱动反推杆2向上运动，进而驱动反推爪5相对于活动撑爪6上下直线运动。所述顶杆4一端与顶升气缸3的伸缩杆连接，另一端为自由端，其端部呈圆台状；所述活动撑爪6安装在由活动撑爪爪座23与盖板21共同限定的空间内且活动撑爪6底部与顶杆4自由端之间形成锥形接触面，所述活动撑爪爪座23固定在基座27上，其底部与顶升气缸3本体连接固定，盖板21固定在活动撑爪爪座23顶部，反推气缸1本体与顶升气缸3本体背靠背连接固定，当顶杆4在顶升气缸3的驱动下向上运动时，顶杆4的圆台状顶端推压活动撑爪6底部，使得活动撑爪6在由活动撑爪爪座23与盖板21共同限定的空间内作径向运动。为了使放置在活动撑爪6上的待安装防尘罩9沿径向被均匀撑开，可以在活动撑爪爪座23上设置若干与活动撑爪6匹配的沿圆周方向均匀分布的辐射状径向滑槽。本实施例中的活动撑爪6设置8个，因此，活动撑爪爪座23上相应的设置8个与活动撑爪6匹配的径向滑槽，所述第二复位弹簧22圈绕在8个活动撑爪6外侧，用于将8个活动撑爪6保持收拢状态或者使活动撑爪6紧贴于顶杆4锥形斜面，所述活动撑爪6可以沿着其所在的径向滑槽作径向运动并在第二复位弹簧22作用下复位。

所述防尘罩撑开机构I位于防尘罩压装机构II下方，用于将待装配的防尘罩9安装端口部撑开并转移至防尘罩压装机构II上。其具体工作原理是，通过顶升气缸3将顶杆4向上顶起，8个呈圆周均布的活动撑爪6在顶杆4的锥形斜面推动下呈辐射状张开，从而将扣在8个合拢的活动撑爪6上的防尘罩9的安装端口部沿径向方向撑开并保持。改变顶升气缸3的行程还可以控制防尘罩9的安装端口部被撑开的大小程度。

如图1所示，所述的防尘罩压装机构II主要由支撑架17和转移套筒12组成，所述支撑架17为中空结构，其底部与转移套筒12通过螺栓连接，其顶部与压装气缸20的伸缩杆连接固定，所述压装气缸20穿过支撑板25上的条形通孔，支撑架17在压装气缸20的驱动下作上下直线运动。为了增加支撑架17运动的稳定性，可以增加设置2副直线导向机构16，所述直线导向机构16位于支撑架17两侧并分别与支撑架17和横向推板19连接，且支撑架17可以沿直线导向机构16上下直线运动，所述直线导向机构16包括导柱和滑块，其中的导柱与横向推板19连接固定，滑块与支撑架17连接固定。

所述的防尘罩推移机构III与防尘罩压装机构II同步水平直线运动，用于将携带防尘罩9的防尘罩压装机构II转移至待装配球头销10处，主要由横向推板19和直线导轨机构8组成，所述横向推板19分别与直线导向机构16、推移气缸7的伸缩杆连接，所述直线导轨机构8包括导轨和滑槽，其中的导轨与支撑板25连接固定，直线导轨机构8的滑槽与横向推板19连接固定，所述推移气缸7驱动横向推板19水平直线运动，横向推板19与防尘罩压装机构II通过直线导轨机构8沿着滑槽与导轨的相对滑动方向同步作水平直线运动。为了增加防尘罩压装机构II水平移动的稳定性，可以将直线导轨机构8设置为两组，且分别位于防尘罩压装机构II两侧，如图1所示。

所述防尘罩推脱机构IV、防尘罩压装机构II相对于防尘罩撑开机构I上下直线运动，且防尘罩推脱机构IV相对于防尘罩压装机构II上下直线运动。防尘罩推脱机构IV用于将防尘罩9推离防尘罩压装机构II，其主要包括推脱顶杆15和防尘罩推筒13，所述推脱顶杆15与推脱气缸18的伸缩杆连接，推脱气缸18固定在支撑架17内，所述防尘罩推筒13套接在转移套筒12上，且在推脱顶杆15驱动下可以相对于转移套筒12向下作直线运动，从而将反扣在转移套筒12上的防尘罩9推离防尘罩压装机构II。为了便于防尘罩推筒13的复位，如图1所示，在转移套筒12与防尘罩推筒13互相套接的内部空腔中设置第一复位弹簧14，所述防尘罩推筒13在第一复位弹簧14作用下相对于转移套筒12向上直线运动。为了防止转移套筒12与防尘罩推筒13互相套接的内部空腔中产生气压阻力，可以在防尘罩推筒13上设置排气孔24。

利用本发明的球头销防尘罩装配机将防尘罩安装到球头销上指定位置的装配方法，具体包括以下步骤：

首先，通过防尘罩撑开机构I将防尘罩9安装端口部沿径向方向撑开；如图4、图5所示，顶升气缸3将顶杆4向上顶起，8个呈圆周均布的活动撑爪6在顶杆4顶端锥形斜面推动下呈辐射状张开，从而将扣在8个合拢的活动撑爪6上的待装配的防尘罩9安装端口部沿径向方向撑开并保持。改变顶升气缸3的行程，可以控制防尘罩9被撑开的大小程度，以满足不同规格的防尘罩9与球头销的装配。

然后，利用防尘罩撑开机构I将防尘罩9推出并固定在防尘罩压装机构II上；如图6、图7所示，当防尘罩9被撑开后，先由压装气缸20通过支撑架17将转移套筒12向下直线推移，直至转移套筒12下端面紧贴被撑开的防尘罩9对应部位的上表面之后固定不动；再由反推气缸1通过反推杆2驱动反推爪5相对于活动撑爪6向上直线运动，从而将被撑开的防尘罩9从防尘罩撑开机构I推出，反推爪5在向上推出防尘罩9安装端的过程中，其爪尖即把被撑开的防尘罩9从活动撑爪6上推出并反扣在转移套筒12外圆上固定，并随着防尘罩压装机构II的移动而同步移动。当防尘罩9被反扣于转移套筒12上之后，转移套筒12即由压装气缸20通过支撑架17上移至转移套筒12初始位置，在此过程中，直线导向机构16可以对支撑架17的上下运动起到一定的导向和支撑作用，确保转移套筒12的升降动作可靠、准确。

接下来，通过防尘罩推移机构III将携带防尘罩9的防尘罩压装机构II转移至待装配球头销10处，直至防尘罩9中心轴线与待装配球头销10中心轴线重合，如图8所示。为保证防尘罩9与球头销10之间的装配质量，可以事先在球头销防尘罩装配机上固定与球头销10相匹配的球头销定位支撑座11，所述球头销定位支撑座11与基座27连接固定，待装配球头销10安装在球头销定位支撑座11中，如图2所示，在防尘罩9与球头销10装配过程中，球头销定位支撑座11就可以对球头销10起到定位、固定的作用，防止球头销10发生偏移或者歪斜，以保证防尘罩9与球头销10之间的装配品质。由推移气缸7驱动横向推板19，通过横向推板19将包含压装气缸20、支撑架17、直线导向机构16、推脱气缸18和转移套筒12等部件且携带防尘罩9的防尘罩压装机构II连同防尘罩推脱机构IV整体通过直线导轨机构8沿着滑槽与导轨的相对滑动方向同步作水平直线运动，直至防尘罩压装机构II连同防尘罩推脱机构IV整体被推移至待装配球头销10正上方，此时，防尘罩9中心轴线与待装配球头销10中心轴线重合，推移气缸7停止工作。其中的直线导轨机构8可以确保防尘罩压装机构II连同防尘罩推脱机构IV整体在推移过程的准确性和稳定性。

最后，通过防尘罩推脱机构IV将防尘罩9推移至待装配球头销10上指定的环形槽内，完成装配。如图9所示，先由压装气缸20伸出将携带防尘罩9的转移套筒12降至适当的高度，再启动推脱气缸18，推脱气缸18伸出并通过推脱顶杆15将防尘罩推筒13向下推出，当防尘罩推筒13向下推出的同时也将反扣于转移套筒12上的防尘罩9推脱，完全脱离转移套筒12的防尘罩9在自身弹性的作用下将自动收缩并恢复至原来的形状，防尘罩9的安装端口部落入至待装配球头销10上指定的环形槽内，从而完成了防尘罩9与球头销10的装配，装配好的球头销产品如图10所示。

利用本发明的球头销防尘罩装配机可以将防尘罩9方便、容易、快速地安装到球头销10上指定的环形槽内，克服了单纯人工装配操作既慢且品质不能保证等缺陷，极大地提高了防尘罩9与球头销10之间的装配效率和装配品质。而且，其中的反推气缸1、顶升气缸3、推移气缸7以及推脱气缸18和压装气缸20还可以通过PLC来集中控制，有利于实现装配过程的自动化控制，以进一步节省人力和提高装配效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种球头销防尘罩装配机，其特征在于：主要包括防尘罩撑开机构(I)、防尘罩压装机构(II)以及防尘罩推移机构(III)和防尘罩推脱机构(IV)，所述防尘罩撑开机构(I)与基座(27)连接且位于防尘罩压装机构(II)下方，所述防尘罩压装机构(II)与防尘罩推移机构(III)连接且同步水平直线运动，所述防尘罩推脱机构(IV)与防尘罩压装机构(II)连接且相对于防尘罩压装机构(II)上下直线运动，所述防尘罩压装机构(II)、防尘罩推脱机构(IV)相对于防尘罩撑开机构(I)上下直线运动。

2.根据权利要求1所述的一种球头销防尘罩装配机，其特征在于：所述防尘罩撑开机构(I)包括反推杆(2)、顶杆(4)、反推爪(5)以及活动撑爪(6)和第二复位弹簧(22)，所述反推杆(2)与反推爪(5)连接，所述反推爪(5)相对于活动撑爪(6)上下直线运动，所述活动撑爪(6)安装在由活动撑爪爪座(23)与盖板(21)共同限定的空间内且活动撑爪(6)底部与顶杆(4)自由端之间形成锥形接触面，所述第二复位弹簧(22)与活动撑爪(6)连接，所述活动撑爪(6)在顶杆(4)自由端推动下作径向运动并在第二复位弹簧(22)作用下复位。

3.根据权利要求2所述的一种球头销防尘罩装配机，其特征在于：所述活动撑爪(6)设置若干个，在活动撑爪爪座(23)上设置若干与活动撑爪(6)匹配的沿圆周方向分布的径向滑槽，所述第二复位弹簧(22)圈绕在所有的活动撑爪(6)外侧，所述活动撑爪(6)沿着其所在的径向滑槽作径向运动并在第二复位弹簧(22)作用下复位。

4.根据权利要求1所述的一种球头销防尘罩装配机，其特征在于：所述防尘罩推移机构(III)包括横向推板(19)和直线导轨机构(8)，所述横向推板(19)分别与直线导轨机构(8)、防尘罩压装机构(II)连接，且所述横向推板(19)与防尘罩压装机构(II)沿直线导轨机构(8)同步作水平直线运动。

5.根据权利要求1所述的一种球头销防尘罩装配机，其特征在于：所述防尘罩压装机构(II)包括支撑架(17)和转移套筒(12)，所述支撑架(17)分别与转移套筒(12)、防尘罩推脱机构(IV)连接。

6.根据权利要求5所述的一种球头销防尘罩装配机，其特征在于：所述防尘罩压装机构(II)还包括直线导向机构(16)，所述直线导向机构(16)分别与支撑架(17)、防尘罩推移机构(III)连接，且支撑架(17)沿着直线导向机构(16)上下直线运动。

7.根据权利要求1或者5所述的一种球头销防尘罩装配机，其特征在于：所述防尘罩推脱机构(IV)包括推脱顶杆(15)和防尘罩推筒(13)，所述防尘罩推筒(13)在推脱顶杆(15)驱动下相对于防尘罩压装机构(II)向下直线运动。

8.根据权利要求7所述的一种球头销防尘罩装配机，其特征在于：所述防尘罩推脱机构(IV)还包括第一复位弹簧(14)，所述防尘罩推筒(13)在第一复位弹簧(14)作用下相对于防尘罩压装机构(II)向上直线运动。

9.根据权利要求7或者8所述的一种球头销防尘罩装配机，其特征在于：所述防尘罩推筒(13)上设置排气孔(24)。

10.一种球头销防尘罩装配方法，其特征在于：所述防尘罩(9)通过如权利要求1-9所述的球头销防尘罩装配机与待装配球头销(10)连接，包括以下步骤：

第一步，通过防尘罩撑开机构(I)将防尘罩(9)安装端口部沿径向方向撑开；

第二步，利用防尘罩撑开机构(I)将防尘罩(9)推出并固定在防尘罩压装机构(II)上；

第三步，通过防尘罩推移机构(III)将携带防尘罩(9)的防尘罩压装机构(II)转移至待装配球头销(10)处，直至防尘罩(9)中心轴线与待装配球头销(10)中心轴线重合；

第四步，通过防尘罩推脱机构(IV)将防尘罩(9)推移至待装配球头销(10)上指定的环形槽内，完成装配。