CN108527216A - 管柱总成装配工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管柱总成装配工装，涉及工装设备技术领域，包括机架，所述机架上设置有装配机构和工装总成，所述装配机构包括夹具工装台和XY向水平移动机构，所述XY向水平移动机构包括沿X方向水平设置的第一滑轨，所述第一导轨上滑动设置有移动台，所述移动台的上端面设置有沿Y方向水平设置的第二滑轨，所述夹具工装台滑动设置在第二滑轨上；所述工装总成包括Z向垂直下压机构，所述Z向垂直下压机构包括用于压入轴承的第一下压装置以及用于固定轴承的第二下压装置，所述第一下压装置和第二下压装置处于同一竖直平面内。本发明工装自动化程度高，工作效率高，且机器自动进行检测，降低了出错率，确保产品质量。

Description

管柱总成装配工装
技术领域
本发明涉及工装设备技术领域，特别是涉及一种管柱总成装配工装。
背景技术
转向管柱总成是汽车转向系统中的重要部件。转向管柱总成是安装在方向盘与转向器之间的连接部件，主要用于控制汽车方向、传递扭矩、吸收汽车撞击时的能量。传统的管柱总成为手动安装，效率低下，且受压力和行程没有进行闭环控制，导致安装质量不受控。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种管柱总成装配工装。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
一种管柱总成装配工装，包括机架，所述机架上设置有装配机构和工装总成，所述装配机构包括夹具工装台和XY向水平移动机构，所述XY向水平移动机构包括沿X方向水平设置的第一滑轨，所述第一导轨上滑动设置有移动台，所述移动台的上端面设置有沿Y方向水平设置的第二滑轨，所述夹具工装台滑动设置在第二滑轨上；所述工装总成包括Z向垂直下压机构，所述Z向垂直下压机构位于夹具工装台的上方，所述Z向垂直下压机构包括用于压入轴承的第一下压装置以及用于固定轴承的第二下压装置，所述第一下压装置和第二下压装置处于同一竖直平面内，且该竖直平面平行于X方向。
进一步地，所述夹具工装台包括L型板，所述L型板包括互相垂直的第一板面和第二板面，所述第一板面平行于水平面，所述第一板面滑动设置在第二滑轨上，所述第一板面的上端面设置有用于放置管柱端部的槽口，所述第二板面朝向槽口的一侧设置有管柱夹持槽以及夹紧气缸。
前所述的一种管柱总成装配工装，机架上位于夹具工装台上方设置有视觉检测装置。
前所述的一种管柱总成装配工装，第二板面上对应于管柱上装配轴承处设置有第一位置传感器，所述第一位置传感器为金属感应式。
前所述的一种管柱总成装配工装，夹具工装台上设置有第二位置传感器，所述第一下压装置和第二下压装置上均设置有第二位置传感器。
前所述的一种管柱总成装配工装，机架上还设置有报警装置，所述报警装置包括蜂鸣器和信号指示灯。
前所述的一种管柱总成装配工装，移动台由第一气缸驱动，所述夹具工装台由第二气缸驱动。
前所述的一种管柱总成装配工装，第一下压装置由伺服电机驱动，所述第二下压装置由气液增压缸驱动。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中管柱放置在夹具工装台后由气缸驱动其运动，到达工位后由Z向垂直下压机构实现轴承的安装，自动化程度高，装配效率高；
（2）本发明中夹具工装台滑动设置在移动台上的第二滑轨，而移动台又滑动设置在第一滑轨上，配合后使夹具工装台可移动至水平面内的任意位置，可先移动至装配工位外，便于向管柱中放入轴承，然后再移动至装配工位处进行装配，有效地提高装配效率；
（3）本发明中夹具工装台的第一板面上设置有用于放置管柱端部的槽口，便于放置管柱，又在第二板面上设置管柱夹持槽以及夹紧气缸，便于对管柱进行限位和固定，保证管柱在装配过程中不会出现位置的偏移，从而保证了装配的质量；
（4）本发明在机架上安装有视觉检测装置，可自动检测轴承正反面是否放置正确，实现自动检测；在第二板面上对应于管柱上装配轴承处安装有第一位置传感器，且该位置传感器为金属感应式，可以自动检测轴承安装是否到位，保证了装配的质量；
（5）本发明在夹具工装台上和Z向垂直下压机构上均安装有第二位置传感器，夹具工装台上的第二位置传感器可以实时检测夹具工装台的位置，是否到达装配工位；Z向垂直下压机构上的第二位置传感器可实时检测下压装置是否到达合格位置，进一步提高了装配质量；
（6）本发明中Z向垂直下压机构包括第一下压装置和第二下压装置，第一下压装置先将轴承压入管柱内，然后第二下压装置再对轴承的位置进行固定，将轴承压入管柱内后可对轴承装配位置进行检测，避免直接压入轴承时位置偏移而影响管柱和轴承的正常使用；
（7）本发明中在机架上还安装有报警装置，当视觉检测系统检测轴承放置不正确以及位置传感器检测轴承未安装到位时可报警，报警时信号指示灯和蜂鸣器同时工作，使操作人员更易发现，进行调整。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为装配机构的结构示意图；
图3为工装总成的结构示意图。
其中：1、机架；2、夹具工装台；3、第一滑轨；4、移动台；5、第二滑轨；6、第一下压装置；7、第二下压装置；8、第一板面；9、第二板面；10、槽口；11、管柱夹持槽；12、夹紧气缸；13、视觉检测装置；14、报警装置；15、管柱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
本实施例提供了一种管柱总成装配工装，如图1-3所示，包括机架1，机架1上设置有装配机构和工装总成。
装配机构包括夹具工装台2和XY向水平移动机构，XY向水平移动机构包括沿X方向水平设置的第一滑轨3，其中，X方向即为左右方向，在第一导轨上滑动设置有移动台4，移动台4由第一气缸驱动，使移动台4可沿X方向来回移动，在移动台4的上端面设置有沿Y方向水平设置的第二滑轨5，其中，Y方向即为前后方向，夹具工装台2滑动设置在第二滑轨5上，夹具工装台2由第二气缸驱动，使夹具工装台2可沿Y方向来回移动，第一气缸和第二气缸配合驱动可使夹具工装台2移动至水平面内任意位置。第一气缸和第二气缸均与机架1内的控制器电连接。
工装总成包括Z向垂直下压机构，其中，Z向即为上下方向，Z向垂直下压机构位于夹具工装台2的上方，其包括用于压入轴承的第一下压装置6以及用于固定轴承的第二下压装置7，第一下压装置6和第二下压装置7处于同一竖直平面内，第一下压装置6位于第二下压装置7的左侧，第一下压装置6由伺服电机驱动，第二下压装置7由气液增压缸驱动。伺服电机和气液增压缸均与控制器电连接。
夹具工装台2包括一L型板，L型板包括互相垂直的第一板面8和第二板面9，第一板面8平行于水平面，第二板面9靠近机架1的内侧面，第一板面8下端面上对应于第二滑轨5设置有滑槽，第一板面8滑动设置在第二滑轨5上，第一板面8的上端面设置有用于放置管柱端部的槽口10，第二板面9朝向槽口10的一侧设置有管柱夹持槽11以及夹紧气缸12。夹紧气缸12与控制器电连接。
其中，在第二板面9上对应于管柱上装配轴承处设置有第一位置传感器，该位置传感器为金属感应式，当管柱内轴承安装到位后，第一位置传感器可检测到信号，反之则表明轴承未安装到位；在夹具工装台2上设置有第二位置传感器，可实时检测夹具工装台2的位置，进行装配时可检测夹具工装台2是否到达装配工位，保证管柱装配时位置的准确；在Z向垂直下压机构上也设置有第二位置传感器，可实时检测下压装置是否到达合格位置，保证管柱装配的质量。第一位置传感器和第二位置传感器均为控制器电连接。
在机架1上还安装有视觉检测装置13，即与控制器电连接的摄像头，可检测轴承正反面是否放置正确。在机架1上还安装有报警装置14，报警装置14包括蜂鸣器和信号指示灯，蜂鸣器和信号指示灯均与控制器电连接，当视觉检测装置13检测到轴承放置不正确或者装配时夹具工装台2未到达装配工位时，蜂鸣器工作，产生报警信号，同时信号灯由正常状态下的绿灯信号转变为红灯信号。
具体工作时：首先，第二气缸驱动夹具工装台2沿第二滑轨5移动至初始位置，人工放入管柱，然后夹紧气缸12将管柱夹紧，使管柱固定在夹具工装台2上，然后放入轴承，延迟1s后第二气缸驱动夹具工装台2沿第二滑轨5移动至第一工位处，即第一下压装置6正下方，开始进行工装，工装前视觉检测装置13会检测轴承是否放置正确，检测不合格则报警装置14工作，蜂鸣器报警，信号灯由正常状态下的绿灯信号转变为红灯信号，提醒操作人员进行调整，直至检测合格，合格后伺服电机驱动第一下压装置6下压，同时采集压力信号，将轴承压入管柱内，第一位置传感器检测轴承安装是否到位，检测合格后第一气缸驱动移动台4向第二工位移动，即第二下压装置7正下方，夹具工装台2上的第二位置传感器检测是否移动到位，然后气液增压缸驱动第二下压装置7向下移动，将轴承压边固定，同时采集压力信号，下压到合格位置后第二下压装置7沿Z方向退回，然后第一气缸和第二气缸驱动，使夹具工装台2返回至初始位置，最后对工装对数据进行判读，合格显示绿灯，不合格显示红灯，并报警。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种管柱总成装配工装，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)上设置有装配机构和工装总成，
所述装配机构包括夹具工装台(2)和XY向水平移动机构，所述XY向水平移动机构包括沿X方向水平设置的第一滑轨(3)，所述第一导轨上滑动设置有移动台(4)，所述移动台(4)的上端面设置有沿Y方向水平设置的第二滑轨(5)，所述夹具工装台(2)滑动设置在第二滑轨(5)上；
所述工装总成包括Z向垂直下压机构，所述Z向垂直下压机构位于夹具工装台(2)的上方，所述Z向垂直下压机构包括用于压入轴承的第一下压装置(6)以及用于固定轴承的第二下压装置(7)，所述第一下压装置(6)和第二下压装置(7)处于同一竖直平面内，且该竖直平面平行于X方向。
2.根据权利要求1所述的一种管柱总成装配工装，其特征在于：所述夹具工装台(2)包括L型板，所述L型板包括互相垂直的第一板面(8)和第二板面(9)，所述第一板面(8)平行于水平面，所述第一板面(8)滑动设置在第二滑轨(5)上，所述第一板面(8)的上端面设置有用于放置管柱端部的槽口(10)，所述第二板面(9)朝向槽口(10)的一侧设置有管柱夹持槽(11)以及夹紧气缸(12)。
3.根据权利要求1所述的一种管柱总成装配工装，其特征在于：所述机架(1)上位于夹具工装台(2)上方设置有视觉检测装置(13)。
4.根据权利要求2所述的一种管柱总成装配工装，其特征在于：所述第二板面(9)上对应于管柱上装配轴承处设置有第一位置传感器，所述第一位置传感器为金属感应式。
5.根据权利要求1所述的一种管柱总成装配工装，其特征在于：所述夹具工装台(2)上设置有第二位置传感器，所述第一下压装置(6)和第二下压装置(7)上均设置有第二位置传感器。
6.根据权利要求1所述的一种管柱总成装配工装，其特征在于：所述机架(1)上还设置有报警装置(14)，所述报警装置(14)包括蜂鸣器和信号指示灯。
7.根据权利要求1所述的一种管柱总成装配工装，其特征在于：所述移动台(4)由第一气缸驱动，所述夹具工装台(2)由第二气缸驱动。
8.根据权利要求1所述的一种管柱总成装配工装，其特征在于：所述第一下压装置(6)由伺服电机驱动，所述第二下压装置(7)由气液增压缸驱动。
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