CN104741918A - 多工位汽车悬架控制臂自动装配线体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多工位汽车悬架控制臂自动装配用线体，包括基座、机械传动结构、缓冲结构、线体定位结构、随行夹具结构以及防漏装防错装结构，其中：机械传动结构紧固在基座上；缓冲结构通过安装座固定在基座上；线体定位结构通过安装座紧固在基座上；随行夹具结构紧固在机械传动结构上；防漏装防错装结构紧固在基座上。本发明具有多个工位，用气缸控制线体的运动和停止，可与多台机床配合实现自动化流水作业，可靠性高；本发明采用随行夹具结构，控制臂在夹具上安全稳定，同时用多个传感器对随行夹具进行实时监控，检测夹具上控制臂类型及其是否漏装或错装。
Description
技术领域
本发明涉及制造技术领域的自动装配设备，具体地，涉及一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体。
背景技术
悬架系统是现代汽车上的重要组成部分，对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有很大的影响。汽车悬架控制臂(Control Arm，也称摆臂)作为汽车悬架系统的导向和传力元件，将作用在车轮上的各种力传递给车身，同时保证车轮按一定轨迹运动。汽车控制臂分别通过球铰和衬套把车轮和车身弹性地连接在一起。汽车控制臂装配包括控制臂上的钢印码或条码扫描，前衬套压装，后衬套压装，球头装配和铆压这几个工序。现有的汽车控制臂装配生产线中，机器很大程度上须通过工人手动操作，以上几个过程均分开实现，无法实现集成自动化，生产起来费工费时，生产效率低下。因此有必要研发一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，将上述工序连接起来。
经对现有技术的文献检索发现，宁波君禾泵业有限公司设计了一种水泵自动流转装配线，包括由差速链线和圆弧平顶链线组成的循环流转线，其特征是在循环流转线上设有包括两个以上的人工装配工位，在循环流转线上还置有被循环输送的工装板，在人工装配工位上设有工装板顶托装置和就位阻挡器。该装置可方便的将需装配的部件放在工装板上进行相应的安装操作，并可在不同工位上进行不同的自动测试，它采用的是电机驱动和常规差速链传动结构，不能满足本专利应用需要的高生产节拍和定位精度的要求。(专利：水泵自动流转装配线公开号：102284860A)
检索中还发现，长春工业大学设计了一种液化石油气瓶阀自动装配线，采用震动盘自动上料，步进式传动方式，进行夹紧工件，运送工件，返回原位的往复传送。当该循环中各工作台装配完成后，再进行下一循环的工件落料。该装置的优点在于上料装配下料过程的自动化，减少了人力成本。该装置的缺点是缺少专用工装，夹紧过程以及运送过程的位置精度不高。(专利：液化石油气瓶阀自动装配线公开号：102390016A)
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，采用随行夹具结构，并具有多个不同工位，同时可以有效防止控制臂漏装或是错装的发生。
为实现以上目的，本发明提供一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，包括基座、机械传动结构、缓冲结构、线体定位结构、随行夹具结构以及防漏装防错装结构；所述基座作为载体，所述机械传动结构、缓冲结构、线体定位结构、防漏装防错装结构均紧固在所述基座上，所述随行夹具结构紧固在所述机械传动结构上；其中：
所述机械传动结构实现控制臂自动装配线体传送链的运动和停止；
所述缓冲结构起到缓冲作用，避免机械传动结构与基座发生冲击；
所述线体定位结构用于实现控制臂自动装配线体的定位功能；
所述随行夹具结构用于控制臂的定位以及后衬套的固定；
所述防漏装防错装结构用于对随行夹具结构进行实时监控，检测控制臂类型以及是否漏装或错装。
优选地，所述的基座包括钢结构以及紧固在钢结构上的挡板、支脚、滚轮、支撑条，其中：挡板设置于钢结构的上部，用于保护工件，并让操作工人明确正确的操作位置；支脚设置于钢结构的底部，用于支撑整个钢结构并减轻所述装配线体的震动；滚轮设置于钢结构的底部，用于方便基座的移动；支撑条设置于钢结构上下两侧，用于气缸、缓冲结构以及线体定位结构的固定。
优选地，所述的机械传动结构包括传动滚轮、转轴、滚轮固定板、挡块、挡块固定板、中间连接块、气缸连接块、推动定位块、气缸、气缸固定块、链节和滑块，其中：两个传动滚轮分别通过转轴及滚轮固定板与基座连接固定；链节固定在基座上，并与两个传动滚轮连接配合，从而形成传送链；气缸的一端通过气缸固定块与基座相连、另一端通过气缸连接块及中间连接块与滑块连接；滑块紧固在基座上；挡块固定在滑块下端，可相对滑块转动，挡块固定板固定在挡块的后侧，用于阻挡挡块一个方向的运动；推动定位块固定在链节上；气缸推进时，气缸通过气缸连接块和中间连接块带动滑块，从而带动滑块上的挡块向前运动，挡块顶住推动定位块并推动推动定位块使链节向前运动，链节带动两个传动滚轮运动从而实现整个传送链运动；气缸回退时，挡块向上抬升，不会对传送链造成影响。
优选地，所述的机械传动结构还包括导轨，导轨紧固在基座的支撑条上，滑块沿导轨运动。
优选地，所述的缓冲结构包括：缓冲器外壳、轴心、受撞头和弹簧，其中：缓冲器外壳通过安装座与基座紧固；受撞头用于承受来自所述的机械传动结构的冲击；轴心的一端连接受撞头、另一端连接缓冲器外壳内的液压活塞，用于将受撞头受到的撞击传递到缓冲器内的液压油管中；弹簧固定在受撞头与缓冲器外壳之间，用于受撞头受撞收缩之后的位置恢复。
更优选地，所述的缓冲器外壳的底部安放有垫圈，起缓冲和保护的作用。
优选地，所述的线体定位结构包括：线体挡块、线体支撑板、线体定位块、线体中间连接块、线体气缸连接块和线体气缸，其中：线体挡块固定在线体支撑板上；线体支撑板固定在基座上；线体定位块固定在机械传动结构上；线体中间连接块与线体挡块和线体气缸连接块均采用销连接，可以相对转动；线体气缸连接块固定在线体气缸的输出轴上；线体气缸固定在基座上；线体中间连接块、线体气缸连接块用于将线体气缸的伸缩运动转化为线体挡块的升降运动，线体挡块用于在抬升时挡住线体定位块从而实现链节的定位功能。
优选地，所述的随行夹具结构包括：夹具支撑板、辅助定位销、可调定位螺栓、后衬套支架和后衬套底座，其中：夹具支撑板固定在机械传动结构的链节上；可调定位螺栓、辅助定位销紧固在夹具支撑板上，用于控制臂的定位；后衬套支架和后衬套底座定位在夹具支撑板上，用于后衬套在随行夹具结构上的固定。
优选地，所述的防漏装防错装结构包括：防漏装传感器和防错装传感器，其中：防漏装传感器、防错装传感器均固定在基座上靠近随行夹具结构的位置，用于对随行夹具结构进行实时监控，检测控制臂类型以及是否漏装或错装；防漏装传感器、防错装传感器将采集到的信号转变为电信号传输给PLC控制器，如果工件漏装或错装，随即启动报警。
优选地，所述防漏装传感器、防错装传感器均采用光电式传感器、接近开关的位置传感器。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、采用气动驱动、线体定位和缓冲结构，动作实现简单可靠。
2、采用随行夹具结构，准确定位控制臂，使其安放时不会发生偏移。
3、具有多个工位，同一工件在线体上会有数个等间距的停留位置，每个位置可以
对应一道工序，可以将多道工序在一条生产线上实现自动化集成。
4、可以检测控制臂是否漏装或错装，可靠性高，安全稳定。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一较优实施例的总体视图；
图2是本发明一较优实施例的基座示意图；
图3是本发明一较优实施例的机械传动结构示意图；
图4是本发明一较优实施例的缓冲结构示意图；
图5是本发明一较优实施例的线体定位结构示意图；
图6是本发明一较优实施例的随行夹具结构示意图；
图7是本发明一较优实施例的防漏装防错装结构示意图。
图中：
基座1、机械传动结构2、缓冲结构3、随行夹具结构4、防漏装防错装结构5；
挡板2-1、支脚2-2、滚轮2-3、支撑条2-4、钢结构2-5；
滚轮3-1、转轴3-2、滚轮固定板3-3、挡块3-4、挡块固定板3-5、中间连接块3-6、气缸连接块3-7、推动定位块3-8、气缸3-9、气缸固定块3-10、链节3-11、滑块3-12；
缓冲器外壳4-1、轴心4-2、受撞头4-3、弹簧4-4、压力调节螺钉4-5、垫圈4-6；
挡块5-1、支撑板5-2、定位块5-3、中间连接块5-4、气缸连接块5-5、气缸5-6；
夹具支撑板6-1、紧固螺钉6-2、辅助定位销6-3、可调定位螺栓6-4、后衬套支架6-5、后衬套底座6-6；
防漏装传感器7-1、防错装传感器7-2。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本实施例提供一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，包括基座1、机械传动结构2、缓冲结构3、随行夹具结构4、防漏装防错装结构5以及线体定位结构，其中：机械传动结构2通过螺钉紧固在基座1上；缓冲结构3通过安装座固定在基座1上；线体定位结构通过螺钉紧固在机械传动结构2上；随行夹具结构4通过螺钉紧固在机械传动结构2上；防漏装防错装结构5通过螺钉紧固在基座1上。所述线体定位结构的安装位置根据工位的不同要求可以适当调整，详见图5。
如图2所示，所述的基座1包括：挡板2-1、支脚2-2、滚轮2-3、支撑条2-4、钢结构2-5，其中：挡板2-1、支脚2-2、滚轮2-3、支撑条2-4均通过螺钉紧固在钢结构2-5上，挡板2-1用于保护工件，也能让操作工人明确正确的操作位置；支脚2-2用于支撑整个钢结构2-5并减轻整个装配线体的震动；滚轮2-3用于方便基座1的移动；支撑条2-4用于其他部件的固定。
如图3所示，所述的机械传动结构2包括：滚轮3-1、转轴3-2、滚轮固定板3-3、挡块3-4、挡块固定板3-5、中间连接块3-6、气缸连接块3-7、推动定位块3-8、气缸3-9、气缸固定块3-10、链节3-11、滑块3-12，其中：两个滚轮3-1分别通过转轴3-2以及滚轮固定板3-3与基座1的钢结构2-5连接固定；挡块3-4、挡块固定板3-5通过螺钉固定在滑块3-12上，挡块固定板3-5用于挡块3-4的固定；推动定位块3-8固定在链节3-11上；气缸3-9一端通过气缸连接块3-7和中间连接块3-6与滑块3-12连接、另一端通过气缸固定块3-10与基座1的支撑条2-4相连；链节3-11是传送链的基本组成单元，通过螺钉固定在基座1的支撑条2-4上，并与两个滚轮3-1连接配合。
本实施例中，所述的滚轮3-1用于带动整个传送链运动，挡块3-4用于在气缸3-9推进的时候推动推动定位块3-8使整个传送链向前运动。
本实施例中，所述的机械传动结构2运作时，气缸3-9通过气缸连接块3-7和中间连接块3-6带动滑块3-12沿紧固在基座支撑条2-4上的导轨向前运动，从而使挡块3-4向前运动，挡块3-4顶住固定在链节3-11上的推动定位块3-8，从而使整个传送链向前推进，带动两个滚轮3-1转动；气缸3-9回退时，挡块3-4向上抬升，不会对传送链造成影响。
如图4所示，所述的缓冲结构3包括：缓冲器外壳4-1、轴心4-2、受撞头4-3、弹簧4-4、压力调节螺钉4-5、垫圈4-6，其中：缓冲器外壳4-1通过安装座与基座1紧固；轴心4-2的一端连接受撞头4-3、另一端与缓冲器外壳内的液压活塞相连，轴心4-2用于将受撞头4-3受到的撞击传递到缓冲器内部的液压油管中；受撞头4-3用于承受来自机械传动结构2中的滑块3-12的冲击；弹簧4-4固定在受撞头4-3与缓冲器外壳4-1之间，弹簧4-4用于受撞头4-3受撞收缩之后的位置恢复；压力调节螺钉4-5用于调节弹簧4-4的预紧程度；垫圈4-6安放在缓冲器外壳4-1的底部，起缓冲和保护的作用。
本实施例中，所述的缓冲结构3缓冲时，由受撞头4-3接受冲击，轴心4-2将受撞头4-3受到的撞击传递到缓冲器内部的液压油管中进行缓冲，再由弹簧4-4恢复受撞头4-3的位置。
如图5所示，所述的线体定位结构包括：挡块5-1、支撑板5-2、定位块5-3、中间连接块5-4、气缸连接块5-5、气缸5-6，其中：挡块5-1通过定位销固定在支撑板5-2上，支撑板5-2固定在基体1的钢结构2-5上；定位块5-3固定在机械传动结构2中的链节3-11上；中间连接块5-4与挡块5-1和气缸连接块5-5均采用销连接，可以相对转动；气缸连接块5-5固定在气缸5-6的输出轴上；气缸5-6通过气缸固定块和螺钉固定在基座1上；中间连接块5-4以及气缸连接块5-5用于将气缸5-6的伸缩运动转化为挡块5-1的升降运动，挡块5-1用于在抬升时挡住定位块5-3从而实现链节3-11的定位功能。
本实施例中，所述的线体定位结构运作时，气缸5-6推动气缸连接块5-5以及中间连接块5-4运动，从而使挡块5-1向上抬升顶住定位块5-3实现线体定位功能。此时挡块5-1自锁，气缸5-6的输出轴不受力；气缸5-6回退时，受中间连接块5-4、气缸连接块5-5带动，挡块5-1下降使线体能够运动。
如图6所示，所述的随行夹具结构4包括：夹具支撑板6-1、紧固螺钉6-2、辅助定位销6-3、可调定位螺栓6-4、后衬套支架6-5、后衬套底座6-6，其中：夹具支撑板6-1通过紧固螺钉6-2固定在机械传动结构2中的链节3-11上；辅助定位销6-3、可调定位螺栓6-4通过螺栓紧固在夹具支撑板6-1上，用于控制臂的定位；后衬套支架6-5、后衬套底座6-6通过螺栓定位在夹具支撑板6-1上，用于后衬套在随行夹具结构4上的固定。
如图7所示，所述的防漏装防错装机构5包括：防漏装传感器7-1、防错装传感器7-2，其中：防漏装传感器7-1、防错装传感器7-2均通过连接固定板用螺栓固定在基座1上靠近随行夹具结构4的位置，用于对随行夹具结构4进行实时监控，检测控制臂类型以及是否漏装或错装。所述防漏装传感器7-1、防错装传感器7-2均采用位置传感器，将采集到的信号转变为电信号传输给PLC控制器，如果工件漏装或错装，随即启动报警。
本实施例所述线体运转时，气缸3-9通过气缸连接块3-7和中间连接块3-6带动滑块3-12沿紧固在基座支撑条2-4上的导轨向前运动，从而使挡块3-4向前运动，挡块3-4顶住固定在链节3-11上的推动定位块3-8，从而使整个传送链向前推进，带动两个滚轮3-1转动从而使随行夹具结构4和其上的工件向前运动；缓冲结构3在气缸3-9的行程末端起到缓冲的作用，气缸3-9回退时，挡块3-4向上抬升，不会对传送链造成影响。传送链转动时，线体定位结构中的气缸5-6推动气缸连接块5-5以及中间连接块5-4运动，从而使挡块5-1向上抬升顶住定位块5-3实现线体定位功能，随行夹具结构4上的工件被定位在某个工位上。此时挡块5-1自锁，气缸5-6的输出轴不受力；气缸5-6回退时，受中间连接块5-4、气缸连接块5-5带动，挡块5-1下降使线体能够运动。防漏装防错装结构5自始至终检测工件的有无以及是否正确安装，如果发现问题随时报警。
本实施例具有多个工位，用机械传动结构中的气缸控制线体的运动和停止，可与多台机床配合实现自动化流水作业，可靠性高；采用随行夹具结构，控制臂在夹具上安全稳定，同时用多个传感器对随行夹具结构进行实时监控，检测控制臂是否漏装或错装。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，其特征在于，包括基座、机械传动结构、缓冲结构、线体定位结构、随行夹具结构以及防漏装防错装结构；所述基座作为载体，所述机械传动结构、缓冲结构、线体定位结构、防漏装防错装结构均紧固在所述基座上，所述随行夹具结构紧固在所述机械传动结构上；其中：
所述机械传动结构实现控制臂自动装配线体传送链的运动和停止；
所述缓冲结构起到缓冲作用，避免机械传动结构与基座发生冲击；
所述线体定位结构用于实现控制臂自动装配线体的定位功能；
所述随行夹具结构用于控制臂的定位以及后衬套的固定；
所述防漏装防错装结构用于对随行夹具结构进行实时监控，检测控制臂类型以及是否漏装或错装。
2.根据权利要求1所述的一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，其特征在于，所述的基座包括钢结构以及紧固在钢结构上的挡板、支脚、滚轮和支撑条，其中：挡板设置于钢结构的上部，用于保护工件，并让操作工人明确正确的操作位置；支脚设置于钢结构的底部，用于支撑整个钢结构并减轻所述装配线体的震动；滚轮设置于钢结构的底部，用于方便基座的移动；支撑条设置于钢结构上下两侧，用于气缸、缓冲结构以及线体定位结构的固定。
3.根据权利要求1所述的一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，其特征在于，所述的机械传动结构包括传动滚轮、转轴、滚轮固定板、挡块、挡块固定板、中间连接块、气缸连接块、推动定位块、气缸、气缸固定块、链节和滑块，其中：两个传动滚轮分别通过转轴及滚轮固定板与基座连接固定；链节固定在基座上，并与两个传动滚轮连接配合，从而形成传送链；气缸的一端通过气缸固定块与基座相连、另一端通过气缸连接块及中间连接块与滑块连接；滑块紧固在基座上；挡块固定在滑块下端，可相对滑块转动，挡块固定板固定在挡块的后侧，用于阻挡挡块一个方向的运动；推动定位块固定在链节上；气缸推进时，气缸通过气缸连接块和中间连接块带动滑块，从而带动滑块上的挡块向前运动，挡块顶住推动定位块并推动推动定位块使链节向前运动，链节带动两个传动滚轮运动从而实现整个传送链运动；气缸回退时，挡块向上抬升，不会对传送链造成影响。
4.根据权利要求3所述的一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，其特征在于，所述的机械传动结构还进一步包括导轨，导轨紧固在基座上，滑块沿导轨运动。
5.根据权利要求1所述的一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，其特征在于，所述的缓冲结构包括：缓冲器外壳、轴心、受撞头和弹簧，其中：缓冲器外壳通过安装座与基座紧固；受撞头用于承受来自所述的机械传动结构的冲击；轴心的一端连接受撞头、另一端连接缓冲器外壳内的液压活塞，用于将受撞头受到的撞击传递到缓冲器内的液压油管中；弹簧固定在受撞头与缓冲器外壳之间，用于受撞头受撞收缩之后的位置恢复。
6.根据权利要求5所述的一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，其特征在于，所述的缓冲器外壳的底部安放有垫圈，起缓冲和保护的作用。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，其特征在于，所述的线体定位结构包括：线体挡块、线体支撑板、线体定位块、线体中间连接块、线体气缸连接块和线体气缸，其中：线体挡块固定在线体支撑板上；线体支撑板固定在基座上；线体定位块固定在机械传动结构的链节上；线体中间连接块与线体挡块和线体气缸连接块均采用销连接，可以相对转动；线体气缸连接块固定在线体气缸的输出轴上；线体气缸固定在基座上；线体中间连接块、线体气缸连接块用于将线体气缸的伸缩运动转化为线体挡块的升降运动，线体挡块用于在抬升时挡住线体定位块从而实现链节的定位功能。
8.根据权利要求1-6任一项所述的一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，其特征在于，所述的随行夹具结构包括：夹具支撑板、辅助定位销、可调定位螺栓、后衬套支架和后衬套底座，其中：夹具支撑板固定在机械传动结构的链节上；可调定位螺栓、辅助定位销紧固在夹具支撑板上，用于控制臂的定位；后衬套支架和后衬套底座定位在夹具支撑板上，用于后衬套在随行夹具结构上的固定。
9.根据权利要求1-6任一项所述的一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，其特征在于，所述的防漏装防错装结构包括：防漏装传感器和防错装传感器，其中：防漏装传感器、防错装传感器均固定在基座上靠近随行夹具结构的位置，用于对随行夹具结构进行实时监控，检测控制臂类型以及是否漏装或错装；防漏装传感器、防错装传感器将采集到的信号转变为电信号传输给PLC控制器，如果工件漏装或错装，随即启动报警。
10.根据权利要求9所述的一种多工位汽车悬架控制臂自动装配线体，其特征在于，所述防漏装传感器、防错装传感器均采用位置传感器。
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