CN104768841B - 弹性铰接件在机动车辆悬挂臂上的定向安装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将例如铰接件(10)的圆形零件定向安装在机动车辆的悬挂臂或悬挂三角件上的方法和装置。铰接件(10)包括彼此径向且相对延伸的两个肋。安装装置包括可平移移动元件(36)，所述可平移移动元件设置有用于接收铰接件的槽口和用于检测在光束中存在其中一个肋的光学传感器(42)。铰接件(10)通过可移动元件(36)被引导至可移动头(24)的轴线上。当传感器检测到存在肋时，可移动头在向铰接件下降之前进行旋转，以使凸耳(30)不与肋相碰。所述肋然后使铰接件旋转以用于定向。

Description

弹性铰接件在机动车辆悬挂臂上的定向安装

技术领域

本发明涉及将大体圆形的零件装合到支架上、例如机动车辆悬挂臂构件上的组装领域。更确切地，本发明涉及弹性铰接件在机动车辆悬挂臂或悬挂三角件上的安装。本发明涉及将零件、例如弹性铰接件安装在支架、例如悬挂臂上的方法及装置。

背景技术

专利文件FR2769060A1揭示了一种用于机动车辆底架(train roulant)的弹性铰接件。该教导中具有旋转对称外观的铰接件的内部呈现不对称，该不对称迫使所述铰接件在悬挂三角件上沿特定方向进行安装。事实上，中央管道包括沿管道的横向方向径向相对并且接收在作为轴承的两个半环中的具有大体圆形截面的两个榫头。管道同样能够围绕榫头轴线枢转。弹性材料的两个肋设置在管道和外环之间，肋在榫头之间圆形延伸。铰接件还设置用于安装在悬挂三角件上，以确保将悬挂三角件的两个顶点联接在车辆结构上。两个铰接件中每一个都需定向，以使榫头轴线与车辆纵向轴线相对齐，以确保最佳枢转性能和稳定性。该教导没有涉及铰接件在悬挂三角件上的安装，更具体地没有涉及铰接件的定向问题。

事实上通常通过装合或压制将铰接件安装在悬挂臂或悬挂三角件所对应的容置部中。在组装自动化逻辑中，能够以自动化方式来确保铰接件的定向是有效的。

专利文件FR1302533揭示了一种角度定位圆形零件、例如车辆车轮圆柱套环的自动化方法。每个套环包括在圆周上的间断，例如起伏、裂缝或两个相邻的边缘间联结的焊缝。定位方法涉及接收来自引导串联式套环的凹槽的套环。分配平衡器能够将套环向由两个惰辊形成的接收区域移动。如此定位的围绕套环的旋转臂包括能够与上面提及的边缘相配合的舌片。所述臂旋转完整一圈以确保其通过接合而与边缘配合并且以不变的方式角度定位所述套环。该解决方法是有益的并且实施起来相对简单。然而该解决方法要求在圆形元件的圆周上存在待定向的边缘或附接面。而且，该解决方法考虑了待定向元件的垂直定位，即与旋转轴或水平对称轴垂直的定位。然而，在组装底架的弹性铰接件的情况下，所述弹性铰接件通常水平布置，以能够通过其中一个侧向表面被用力抓取和安装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在将圆形元件、例如弹性铰接件安装在支架、例如悬挂臂上时对于角度定向问题的解决方法。

本发明的目的在于提供一种将零件安装在支架上的方法，所述零件沿轴线大体旋转对称并且具有基本沿直径方向延伸的定位表面，所述方法包括以下步骤：-面对可移动头定位零件，所述可移动头设置有与定位表面旋转接合的接合设备；-使可移动头沿轴线向零件移动；-旋转可移动头，以使接合设备与定位表面接合并且角度定位零件；-抓取零件；以及-将零件安置在支架上；其特征在于，在移动可移动头的步骤之前为检测在大体与所述轴线垂直的方向上且与所述轴线间隔距离存在定位表面的步骤；以及移动可移动头的步骤包括根据检测步骤的结果来使所述可移动头旋转运动，以避免接合设备与定位表面接触。

检测定位表面的步骤优选地在发生在面对可移动头定位零件的步骤之前。

抓取零件和将零件安置在支架上的步骤优选地借助于可移动头进行。

在可移动头向零件移动的步骤中的可移动头旋转优选地发生在可移动头向零件平移之前。

可移动头的接合设备优选地通常与检测存在定位表面的方向相对齐。

可移动头优选地具有三个预先限定的角度位置：第一位置对应于安装周期起始的初始位置，第二中间位置对应于检测零件角度位置之后的位置，在该角度位置上，在第一位置上旋转接合可移动头的接合设备容易与其中一个定位表面相碰，以及第三位置对应于最终定向位置。第二位置优选地在角度上位于第一位置和第三位置之间，即可移动头从第一位置经过第二位置到达第三位置。第二位置能够对应于相对于第一位置旋转90°的位置，以及第三位置能够对应于相对于第一位置旋转180°的位置，该旋转方向与从第一位置向第二位置旋转的方向相同。

根据本发明的有利方式，零件的至少其中一个表面包括形成定位表面的两个沿直径方向相反的肋。

根据本发明的有利方式，可移动头包括基本平行于所述轴线并且相对于所述轴线沿直径方向相反延伸的两个凸耳，所述凸耳形成旋转接合设备。

根据本发明的有利方式，所述零件为悬挂式弹性铰接件以及/或者所述支架为机动车辆的悬挂臂或悬挂三角件。

根据本发明的有利方式，检测存在定位表面的步骤由优选地具有穿透光束的光电设备实施。

本发明的目的还在于提供一种将零件安装在支架上的装置，所述零件沿轴线大体旋转对称并且具有基本沿直径方向延伸的定位表面，所述装置包括：框架；零件在框架上的接收区域；框架上的可移动头，所述可移动头设置有与定位表面旋转接合的接合设备，并且所述可移动头用于在接收区域上按角度定位零件；其特征在于，所述装置还包括：检测在大体与所述轴线垂直的方向上并且与所述轴线间隔距离存在定位表面的检测设备；所述装置配置用于使可移动头根据检测步骤的结果旋转运动，以避免在可移动头向零件移动时接合设备与定位表面之间碰撞。

所述装置能够包括支承可移动头的致动器(actuateur)或线性起重器。旋转起重器能够布置在线性起重器和可移动头之间。旋转起重器能够具有三个参考角度位置。

所述装置还能够包括电气和/或电子控制设备，所述控制设备与检测设备连接并且控制可移动头的运动。可移动头的运动优选地以液压或气动方式产生。

根据本发明的有利方式，所述装置包括将零件向接收区域平移的平移引导设备，检测零件的定位表面的检测设备布置在平移引导设备上。

根据本发明的有利方式，零件的平移引导设备包括可平移移动元件，所述可平移移动元件包括接收零件的槽口，检测设备为具有光束的光电设备，所述光电设备固定在槽口的与开口相对侧的元件上，所述光束与可平移移动元件的平移方向形成的角度小于45°，优选地小于30°，更优选地小于15°。

根据本发明的有利方式，所述装置包括引导对应于要安装零件的串联式零件的优选为振动式的凹槽，凹槽与可平移移动元件的槽口连通。

根据本发明的有利方式可移动头可平移移动并且可沿同一轴线旋转，以及零件的接收区域可以与可移动头同轴的方式平移移动。

分别描述于安装方法和安装装置的本发明的任选特征对于涉及相同发明的方法和装置的其它方法和装置同样有效。

本发明尤其有利的实施在于，本发明能够以更高的速率将零件安装在支架上。事实上，不同于可移动头初始位置的角度位置的检测能够在可移动头接近铰接件之前控制可移动头的旋转，以避免接合设备与一个或多个定位表面之间的所有碰撞。这些实施还避免了铰接件定向的特定或分开的步骤，这种步骤的时间和/或技术设备成本可能较高。检测铰接件定向的设备由于成本低而特别有益。而且，所述检测设备不与铰接件接触并且不干扰铰接件的移动。设置用于将铰接件向接收区域平移引导的设备是特别有益的：事实上所述设备实施起来简单。所述设备能够使用例如供应链的振动导轨，这足够简单和便利。所述设备还能够移动铰接件而不使铰接件转动，而且，还能够在铰接件向可移动头传送之前检测铰接件的定向。

附图说明

通过阅读以下详细描述和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：

-图1示意性示出了车辆底架部分，包括装配有沿三角件枢转轴定向的弹性铰接件的悬挂三角件；

-图2为图1的底架的弹性铰接件的透视图；

-图3为将弹性铰接件安装在支架、例如悬挂臂上的装置的平面图，所述装置符合本发明；

-图4为图3的装置的俯视图；

-图5示出了铰接件的三种可能的定向，其中检测设备的光束未被中断，不存在检测对应于所述装置的可移动头的第一运行模式；

-图6示出了铰接件的三种可能的定向，其中检测设备的光束被中断，对应于检测和所述装置的第二运行模式。

具体实施方式

图1示意性示出了机动车辆的前底架2的左边部分。该部分主要包括将车轮6与车辆结构12连接的悬挂三角件4。通过球形联轴节8实现悬挂三角件4和车轮6之间的联结，以及通过弹性铰接件10实现悬挂三角件4和结构12之间的联结。以示意性方式示出了这些铰接件。即使是大体圆形的且外观上旋转对称，铰接件呈现沿车辆纵向方向的基本与枢转功能相关的不对称。

图2示出了图1的底架的铰接件10的透视图。所述铰接件基本包括外环14、用于接收螺钉型固定设备的内管道16以及在管道16和外环14之间的弹性材料。弹性材料和/或管道能够具有图2上未示出的特性，所述特性尤其用于优化沿设定的横向方向的枢转功能。弹性材料呈现在铰接件10的每个侧向表面上的两个肋18。肋18径向相对并且构成铰接件的定向标记。注意到定向的弹性铰接件本身对于本领域技术人员来说是已知的。不需要更精确地描述这种铰接件的构造。

图3为将弹性铰接件安装在支架、例如悬挂臂上的装置的平面图，所述装置符合本发明。图4为图3的装置的俯视图。装置20基本包括支承可移动头24的框架22。该可移动头可通过具有气动或液压起重器28的装置平移。该可移动头还可通过定向仪26旋转。定向仪26能够为具有盘型旋转活塞的装置，所述装置能够采用不同的角度位置。该类型的装置本身对于本领域技术人员来说是已知的。可移动头24为大体圆形的且包括前表面上的大体平行于平移轴线延伸的两个凸耳30，这些凸耳相对于该轴线径向相对。将在后面详细描述凸耳的功能。

装置20还包括在角度定位操作和抓取操作时用于铰接件10的支架32，所述操作将在后面详细描述。支架32包括用于穿入铰接件管道以对铰接件定中心和定位的榫头34。支架32能够沿可移动头30的移动轴线平移。

装置20侧向还包括向支架32自动引导一个个铰接件的设备。这些设备包括横向延伸并且通过气动起重器38平移的元件36。该元件包括大体U形的槽口46，所述槽口的宽度基本对应于铰接件10的宽度。引导铰接件的振动导轨48面对可平移移动元件36的槽口46布置。确定导轨48的尺寸用于引导依次排列、即串联布置的铰接件。

一旦铰接件10穿入槽口46，能够向支架与可移动头24的竖直轴位置处的铰接件接收区域移动可移动元件36。通过检测设备检测在槽口46中存在铰接件10，这些设备为具有穿透光束的光电设备44。所述光电设备44布置在U形支架40上并且固定在可移动元件36上，支架的U形形状与槽口46的底部重叠。由检测设备44产生的光束是大体水平的且当铰接件外环布置在槽口46的底部时处于铰接件外环的高度上。一旦铰接件容置在槽口46中，这些设备44的光束被外环中断。

移动元件36还包括铰接件定向的检测设备42，这些设备同样为具有穿透光束的光电设备，与检测设备44相似。然而检测设备42在支架40上布置得略微高些以及在铰接件安置在槽口46中时略微朝向铰接件的中心轴线，以在两个肋18朝向槽口46的底部定向时，使光束被径向相对的两个肋18中的一个中断(见图2)。在图4的描绘中，第二检测设备42的光束未被中断，肋18基本平行于光束定向。因此光束通过铰接件外环上方并且侧向通过内管道。

将在图5和6中描述图3和4的装置的主要功能。

图5示出了铰接件10的三种可能定向，其中定向检测设备的光束未被中断，不存在检测对应于所述装置的可移动头的第一运行模式。事实上，在铰接件角度定位的范围中，可移动头24的凸耳30(见图3)初始时与平行于检测设备42的光束的方向相对齐，所述凸耳不能与可移动头一起降低，因而不会与至少其中一个肋18相碰。由于不存在光电检测器42的光束中断，可移动头24(图3)因此旋转90°，以使凸耳30与垂直于光束的方向相对齐。可移动头还能够朝向铰接件降低，直到凸耳30的端部处于肋的高度处。可移动头经历第二次90°补充旋转，即在与第一次旋转相同的方向上旋转，以使凸耳与肋所对应的侧向表面接触，并且能够驱动铰接件旋转，以使铰接件角度定位。

类似于图5，图6示出了铰接件的三种可能定向，其中检测设备的光束被中断，对应于检测和所述装置的第二运行模式。在图6描绘的铰接件的角度位置上，可移动头24的凸耳30(图3)初始时与平行于检测设备42的光束的方向相对齐，所述凸耳能够与可移动头一起降低而不会与肋18相碰。一旦可移动头降低到使凸耳30的端部处于肋18的高度处，可移动头经历180°旋转，与之前图5描述的第一运行模式的两个90°旋转的方向相同，以与第一运行模式相同地使凸耳与肋接触并且能够驱动铰接件旋转，以使铰接件角度定位。

一旦根据所描述的第一和第二模式对铰接件进行了角度定位，可移动头因此能够抓取所述铰接件，以将其装合在对应于悬挂三角件的开口中。这些抓取铰接件的步骤和装合步骤对于本领域技术人员来说是已知的。

提出可移动头初始定向问题的铰接件角度定位检测能够通过可移动头的旋转驱动设备和适当的控制设备来确保降低肋之间的凸耳以及然后确保不变的角度定位。

在面对可移动头的铰接件自动引导设备的可平移移动元件的槽口位置处的角度位置检测能够优化所述装置的工作周期时间。事实上，在如图5所示的铰接件角度位置上，在未检测或未中断光束的情况下，可移动头能够在由可移动元件36的平移来操作的铰接件传送期间经历第一次90°旋转。因此这通常掩盖了可移动头的角度位置能够适用于铰接件的初始角度位置。事实上注意到当铰接件容置在槽口中时，在将铰接件沿可移动头和支架轴线传送到接收区域期间铰接件的定向不改变。

Claims (14)

1.一种将零件(10)安装在支架(4)上的方法，所述零件沿轴线大体旋转对称并且具有基本沿直径方向延伸的定位表面(18)，所述方法包括以下步骤：

-面对可移动头(24)定位零件(10)，所述可移动头设置有与定位表面(18)旋转接合的接合设备(30)；

-使可移动头(24)沿轴线向零件(10)移动；

-旋转可移动头(24)，以使接合设备(30)与定位表面(18)接合并且角度定位零件(10)；

-抓取零件(10)；以及

-将零件(10)安置在支架(4)上；

其特征在于，

在移动可移动头(24)的步骤之前为检测在大体与所述轴线垂直的方向(42)上且与所述轴线间隔距离存在定位表面(18)的步骤；以及

移动可移动头(24)的步骤包括根据检测步骤的结果来使所述可移动头旋转运动，以避免接合设备(30)与定位表面(18)接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，零件(10)的至少其中一个表面包括形成定位表面的两个沿直径方向相反的肋(18)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，可移动头(24)包括基本平行于所述轴线并且相对于所述轴线沿直径方向相反延伸的两个凸耳(30)，所述凸耳形成旋转接合设备。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述零件为悬挂式弹性铰接件(10)以及/或者所述支架为机动车辆的悬挂臂或悬挂三角件。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，检测存在定位表面(18)的步骤由光电设备(42)实施。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述光电设备(42)为具有穿透光束的光电设备。

7.一种将零件(10)安装在支架(4)上的装置(2)，所述零件沿轴线大体旋转对称并且具有基本沿直径方向延伸的定位表面(18)，所述装置包括：

-框架(22)；

-零件(10)在框架(22)上的接收区域(32，34)；

-框架(22)上的可移动头(24)，所述可移动头设置有与定位表面(18)旋转接合的接合设备(30)，并且所述可移动头用于在接收区域(32，34)上按角度定位零件(10)；

其特征在于，所述装置还包括：

-检测在大体与所述轴线垂直的方向上并且与所述轴线间隔距离存在定位表面(18)的检测设备(42)；

所述装置配置用于使

-可移动头(24)根据检测步骤的结果旋转运动，以避免在可移动头(24)向零件(10)移动时接合设备(30)与定位表面(18)之间碰撞。

8.根据权利要求7所述的装置(2)，其特征在于，所述装置包括将零件(10)向接收区域(32，34)平移的平移引导设备(36，38)，检测零件(10)的定位表面(18)的检测设备(42)布置在平移引导设备(36)上。

9.根据权利要求8所述的装置(2)，其特征在于，所述零件的平移引导设备包括可平移移动元件(36)，所述可平移移动元件包括接收零件(10)的槽口(46)，检测设备(42)为具有光束的光电设备，所述光电设备固定在槽口(46)的与开口相对侧的元件(36)上，所述光束与可平移移动元件的平移方向形成的角度小于45°。

10.根据权利要求9所述的装置(2)，其特征在于，所述光束与可平移移动元件的平移方向形成的角度小于30°。

11.根据权利要求10所述的装置(2)，其特征在于，所述光束与可平移移动元件的平移方向形成的角度小于15°。

12.根据权利要求9所述的装置(2)，其特征在于，所述装置包括引导对应于要安装零件的串联式零件(10)的凹槽(48)，凹槽(48)与可平移移动元件(36)的槽口(46)连通。

13.根据权利要求12所述的装置(2)，其特征在于，所述凹槽(48)为振动式的。

14.根据权利要求7至13中任一项所述的装置(2)，其特征在于，可移动头(24)可平移移动并且可沿同一轴线旋转，以及零件(10)的接收区域(32，34)可以与可移动头(24)同轴的方式平移移动。