CN112975271B - 一种中后桥间传动轴、主传动轴及中间传动轴的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种中后桥间传动轴、主传动轴及中间传动轴的生产方法，通过对传动轴的结构特点、生产工艺、智能制造技术等开展分析，采用单元集成式自动化工作站装配，设计工艺方法为：1）中后桥间传动轴工艺流程：花键接头带连接盘焊接单元、摩擦焊接单元、总成合装单元、总成动平衡校正单元；2）主传动轴工艺流程：花键接头带花键毂合装单元、连接盘带万向节叉合装单元、总成合装单元、自动调直焊接单元、总成校直单元、总成动平衡校正单元；3）中间传动轴工艺流程：连接盘带万向节叉合装单元、连接盘带缓冲盘合装单元、总成合装单元、自动调直焊接单元、总成校直单元、总成动平衡校正单元。实现了重型商用车传动轴的自动化装配。

Description

一种中后桥间传动轴、主传动轴及中间传动轴的生产方法

技术领域

本发明涉及汽车关键零部件的智能制造领域，尤其涉及一种重型商用车传动轴的单元化装配方法。

背景技术

传动轴总成是汽车传动系中传递动力的主要连接部件，其作用是将发动机与变速箱的动力传递给驱动桥带动车轮旋转。随着商用车用户对于整车舒适性要求的不断提升，各整车制造单位越来越注重对于整车NVH、驾乘舒适度的研究和相关性能要求的提升。动力传动链系统作为整车动力系统的主要部件，其各零部件的兼容性和传动系统平顺性对整车的影响较大，需不断提升产品品质。

现阶段国内重型卡车用传动轴总成零部件加工采用单机生产，自动化程度较低，而装配过程多采用人工装配，工人劳动强度高、生产效率低、质量一致性差，花键配合间隙散差大，影响动平衡精度和抗磨损性能。目前国内商用车的传动轴装配工艺方式均无法实现批量性的自动化装配，国外商用车传动轴无相关应用实例。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种中后桥间传动轴、主传动轴及中间传动轴的生产方法，采用自动装配单元智能制造，实现传动轴的批量生产。

一方面，本发明为解决上述技术问题提供了一种中后桥间传动轴的生产方法，主要包括以下步骤：

A1：花键接头带连接盘焊接单元部装；

A2：摩擦焊接单元部装；

A3：中后桥间传动轴总成合装；

A4：总成动平衡校正；

其中，中后桥间传动轴总成合装单元包括对摩擦焊接单元的内花键孔加脂，然后将摩擦焊接单元放入合装机内夹紧，抓取花键接头带连接盘焊接单元到合装机内，边前进边旋转完成装配形成传动轴总成，并检测传动轴总成拉拔力；

总成动平衡校正单元包括将传动轴总成放到动平衡机内夹紧，整体动平衡检测及贴片。

进一步的，位于左侧的花键接头带连接盘焊接单元主要由花键接头单元、连接盘与万向节单元两者合装组成；位于右侧的摩擦焊接单元主要由花键毂、轴管、连接盘带万向节叉总成三者合装组成。

进一步的，花键接头单元主要由花键接头、护套二者合装组成；连接盘与万向节单元主要由连接盘、卡簧、万向节、轴碗四者合装组成；连接盘带万向节叉总成主要由卡簧、轴碗、连接盘与万向节单元、万向节叉合装组成。

进一步的，对花键接头单元进行部装，主要是利用视觉定位花键接头和护套，然后分别抓取两工件放于焊接专机内夹紧，焊接花键接头及护套。

进一步的，对连接盘与万向节单元进行部装，主要是采用视觉定位连接盘，抓取连接盘和万向节放于设备上并定位，从左右两侧将万向节与万向节叉的耳座孔对齐，压两侧轴碗到万向节叉的耳座孔内，一侧过压一侧不过压，卡簧压装单元对准耳座孔压装卡簧，不过压侧压头继续前进压装轴碗到位，卡簧压装单元对准耳座孔装卡簧，两侧压装耳座，检测万向节摆动力矩。

进一步的，对花键接头带连接盘焊接单元进行部装，即将花键接头单元和连接盘与万向节单元进行合装，主要是采用视觉技术定位连接盘，然后抓取连接盘放于压装设备并夹紧，抓取花键接头单元放于压装设备上定位，从左右两侧将万向节与花键接头耳座孔对齐，压两侧轴碗到花键接头耳座孔内，一侧过压另一侧不过压，不过压侧压头继续前进，压装轴碗到位，对准耳座孔压装卡簧，检测万向节摆动力矩，夹紧单元松开，工件旋转 180度后重复上述动作完成另两只轴碗及卡簧压装。

进一步的，对摩擦焊接单元进行部装，主要是将连接盘与万向节单元完成上述压装步骤后，工件旋转 180 度重复上述动作，压装两只轴碗及卡簧到万向节叉中，合装成连接盘带万向节叉总成，再与花键毂、轴管采用摩擦焊接工艺，组成摩擦焊接单元。

另一方面，本发明还提供了一种主传动轴的生产方法，主要包括以下步骤：

A1：花键接头带花键毂合装单元部装；

A2：连接盘带万向节叉合装单元部装；

A3：主传动轴总成合装；

A4：自动调直焊接；

A5：总成校直；

A6：总成动平衡校正；

其中，位于左侧的花键接头带花键毂合装单元主要由花键接头带连接盘焊接单元、花键毂两者合装组成；位于右侧的连接盘带万向节叉合装单元主要由卡簧、轴碗、连接盘与万向节单元、万向节叉合装组成；

主传动轴总成合装主要是视觉定位花键接头带花键毂合装单元、连接盘带万向节叉合装单元和轴管，检测轴管直径及长度，合起压装到位。

另一方面，本发明还提供了一种中间传动轴的生产方法，主要包括以下步骤：

A1：连接盘带万向节叉总成部装；

A2：连接盘带缓冲盘合装单元部装；

A3：中间传动轴总成合装；

A4：自动调直焊接；

A5：总成校直；

A6：总成动平衡校正；

其中，位于左侧的连接盘带万向节叉总成主要由卡簧、轴碗、连接盘与万向节单元、万向节叉合装组成；位于右侧的连接盘带缓冲盘合装单元主要由花键连接盘、中间缓冲盘、防尘圈、中间花键毂、螺栓合装组成；

中间传动轴总成合装主要是视觉定位连接盘带万向节叉总成和连接盘带缓冲盘合装单元，检测轴管直径，抓取轴管放到压装设备内，夹紧连接盘压装到位，压装单元退回后将中传动轴总成转入调直焊接。

进一步的，对连接盘带缓冲盘合装单元进行部装，主要是将中间花键毂与螺母压装焊接，安装花键连接盘防尘圈及缓冲盘，合装后螺栓拧紧花键连接盘与花键毂，视觉定位中间花键毂，抓取中间花键毂放于压装设备上并定位，压装锁紧螺母并焊接，抓取中间花键毂放于安装夹具内，安装防尘圈，视觉定位花键连接盘和缓冲盘，压紧花键毂并拧紧。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明采用自动装配单元智能制造，实现传动轴的批量生产。同时单元化的装配可实现万向节扭矩、花键拉拔力、传动轴跳动、动平衡量等多项关键技术的自动检测。可用于解决国内传动轴批量生产中的技术难题和大幅提升自动化水平，提升传动轴质量的一致性，降低操作者劳动强度，使传动轴总成达到较高工艺水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是具体实施中后桥传动轴装配示意图。

图2是具体实施中花键接头带连接盘焊接单元示意图。

图3是具体实施中摩擦焊接单元示意图。

图4是具体实施中连接盘与万向节单元示意图。

图5是具体实施中花键接头单元示意图。

图6是具体实施中连接盘带万向节叉总成示意图。

图7是具体实施中花键接头单元部装设备示意图。

图8是具体实施中连接盘与万向节单元部装设备示意图。

图9是具体实施中花键接头带连接盘焊接单元部装设备示意图。

图10是具体实施中主传动轴装配示意图。

图11是具体实施中花键接头带花键毂单元示意图。

图12是具体实施中主传动轴总成合装单元示意图。

图13是具体实施中中间传动轴装配示意图。

图14是具体实施中连接盘带缓冲盘单元示意图。

图15是具体实施中连接盘带缓冲盘单元部装设备示意图。

图16是具体实施中中间轴总成合装单元示意图。

图中，1-花键接头带连接盘焊接单元、2-摩擦焊接单元、3-连接盘与万向节单元、4-花键接头单元、5-花键毂、6-轴管、7-连接盘带万向节叉总成、8-连接盘、9-卡簧、10-万向节、11-轴碗、12-花键接头、13-护套、14-万向节叉、15-花键接头带花键毂合装单元、16-连接盘带缓冲盘合装单元，17-花键连接盘、18-中间缓冲盘、19-防尘圈、20-中间花键毂、21-螺栓。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

具体实施方式1

本具体实施方式提供了一种中后桥间传动轴的生产方法，其工艺流程可分为以下几个单元：花键接头带连接盘焊接单元、摩擦焊接单元、中后桥间传动轴总成合装单元、总成动平衡校正单元。主要包括以下步骤：

A1：花键接头带连接盘焊接单元部装；

A2：摩擦焊接单元部装；

A3：中后桥间传动轴总成合装；

A4：总成动平衡校正；

其中，传动轴分成左右两个部装单元进行合装（如图1所示），其中左侧的花键接头带连接盘焊接单元1（如图2所示）主要由花键接头单元4、连接盘与万向节单元3两者合装组成；右侧的摩擦焊接单元2（如图3所示）主要由花键毂5、轴管6、连接盘带万向节叉总成7三者合装组成。

进一步的，连接盘与万向节单元3（如图4所示）主要由连接盘8、卡簧9、万向节10、轴碗11四者合装组成；花键接头单元4（如图5所示）主要由花键接头12、护套13二者组成；连接盘带万向节叉总成7（如图6所示）主要由卡簧9、轴碗11、连接盘与万向节单元3、万向节叉14合装组成。

各分单元装配如下所示：

（1）花键接头单元部装（如图7所示）：利用视觉定位花键接头12和护套13，然后分别抓取两工件放于焊接专机内夹紧，焊接花键接头12及护套13。

（2）连接盘与万向节单元部装（如图8所示）：采用视觉定位连接盘8，抓取连接盘8和万向节10放于设备上并定位，从左右两侧将万向节10与万向节叉14的耳座孔对齐，压两侧轴碗11到万向节叉14的耳座孔内，一侧过压一侧不过压，卡簧压装单元对准耳座孔压装卡簧9，不过压侧压头继续前进压装轴碗11到位，卡簧压装单元对准耳座孔装卡簧9，两侧压装耳座，检测万向节10摆动力矩。

（3）花键接头带连接盘焊接单元部装（如图9所示）：将花键接头单元4和连接盘与万向节单元3进行合装。采用视觉技术定位连接盘8，然后抓取连接盘8放于压装设备并夹紧，抓取花键接头单元4放于压装设备上定位，从左右两侧将万向节10与花键接头12耳座孔对齐，压两侧轴碗11到花键接头12耳座孔内，一侧过压另一侧不过压，不过压侧压头继续前进，压装轴碗11到位，对准耳座孔压装卡簧9，检测万向节10摆动力矩，夹紧单元松开，工件旋转 180 度后重复上述动作完成另两只轴碗11及卡簧9压装。

（4）摩擦焊接单元部装：将连接盘与万向节单元3完成上述压装步骤后，工件旋转180 度重复上述动作，压装两只轴碗11及卡簧9到万向节叉14中，合装成连接盘带万向节叉总成7，再与花键毂5、轴管6采用摩擦焊接工艺，组成摩擦焊接单元。

（5）中后桥间传动轴总成合装单元：对摩擦焊接单元总成2的内花键孔加脂，然后将该总成放入合装机内夹紧，抓取另端花键接头带连接盘焊接单元1到合装机内，边前进边旋转完成装配，检测传动轴总成拉拨力。

（6）总成动平衡校正单元：放到动平衡机内夹紧，整体动平衡检测及贴片。

具体实施方式2

本具体实施方式提供了一种主传动轴的生产方法，其工艺流程可分为以下几个单元：花键接头带花键毂合装单元、连接盘带万向节叉总成合装单元、主传动轴总成合装单元、自动调直焊接单元、总成校直单元、总成动平衡校正单元。主要包括以下步骤：

A1：花键接头带花键毂合装单元部装；

A2：连接盘带万向节叉合装单元部装；

A3：主传动轴总成合装；

A4：自动调直焊接；

A5：总成校直；

A6：总成动平衡校正；

主传动轴（如图10所示）分成左右两个部装单元进行合装，其中，左侧的花键接头带花键毂合装单元15（如图11所示）主要由花键接头带连接盘焊接单元1、花键毂5，两者合装组成；右侧的连接盘带万向节叉总成7（如图6所示）主要由卡簧9、轴碗11、连接盘与万向节单元3、万向节叉14合装组成。两侧部装单元装配方式具体实施方式1。

主传动轴总成合装单元（如图12所示）为：视觉定位左右两端部装单元和轴管6，检测轴管6直径及长度，合起压装到位。取出传动轴总成依次完成自动调直焊接、总成校直、动平衡校正，操作步骤为放入调直焊接机，设备夹紧连接盘8旋转传动轴，检测工件跳动并校直，焊接传动轴，放传动轴总成到动平衡机内并夹紧，动平衡检测及贴片。

具体实施方式3

本具体实施方式提供了一种中间传动轴的生产方法，其工艺流程可分为以下几个单元：连接盘带万向节叉总成合装单元、连接盘带缓冲盘合装单元、中间传动轴总成合装单元、自动调直焊接单元、总成校直单元、总成动平衡校正单元。主要包括以下步骤：

A1：连接盘带万向节叉总成部装；

A2：连接盘带缓冲盘合装单元部装；

A3：中间传动轴总成合装；

A4：自动调直焊接；

A5：总成校直；

A6：总成动平衡校正；

中间传动轴（如图13所示）分成左右两个部装单元进行合装，其中，左侧的连接盘带万向节叉总成7（如图6所示）主要由卡簧9、轴碗11、连接盘与万向节单元3、万向节叉14合装组成。右侧的连接盘带缓冲盘合装单元16（如图14所示）主要由花键连接盘17、中间缓冲盘18、防尘圈19、中间花键毂20、螺栓21合装组成。

其中，连接盘带缓冲盘合装单元部装（如图15所示）为：将中间花键毂20与螺母压装焊接，安装花键连接盘防尘圈19及缓冲盘18，合装后螺栓拧紧花键连接盘17与花键毂20。视觉定位中间花键毂20，抓取中间花键毂20放于压装设备上并定位，压装锁紧螺母并焊接。抓取中间花键毂20放于安装夹具内，安装防尘圈19，视觉定位花键连接盘17和缓冲盘18，压紧花键毂20并拧紧。

中间传动轴总成合装单元（如图16所示）为：视觉定位左右两侧部装单元，检测轴管6直径，抓取轴管6放到压装设备内，夹紧连接盘17压装到位，压装单元退回后将传动轴总成转入调直焊接。

调直焊接单元、总成校直单元、总成动平衡校正单元同具体实施方式2.

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”、“内侧”等（如果存在）是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种中后桥间传动轴的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1：花键接头带连接盘焊接单元（1）部装；

A2：摩擦焊接单元（2）部装；

A3：中后桥间传动轴总成合装；

A4：总成动平衡校正；

其中，中后桥间传动轴总成合装单元包括对摩擦焊接单元（2）的内花键孔加脂，然后将摩擦焊接单元（2）放入合装机内夹紧，抓取花键接头带连接盘焊接单元（1）到合装机内，边前进边旋转完成装配形成传动轴总成，并检测传动轴总成拉拔力；

总成动平衡校正单元包括将传动轴总成放到动平衡机内夹紧，整体动平衡检测及贴片；

位于左侧的花键接头带连接盘焊接单元（1）包括花键接头单元（4）、连接盘与万向节单元（3）；位于右侧的摩擦焊接单元（2）包括花键毂（5）、轴管（6）、连接盘带万向节叉总成（7）；花键接头单元（4）包括花键接头（12）、护套（13）；连接盘与万向节单元（3）包括连接盘（8）、卡簧（9）、万向节（10）、轴碗（11）；连接盘带万向节叉总成（7）包括卡簧（9）、轴碗（11）、连接盘与万向节单元（3）、万向节叉（14）；对花键接头单元（4）进行部装，利用视觉定位花键接头（12）和护套（13），然后分别抓取两工件放于焊接专机内夹紧，焊接花键接头（12）及护套（13）；对连接盘与万向节单元（3）进行部装，采用视觉定位连接盘（8），抓取连接盘（8）和万向节（10）放于设备上并定位，从左右两侧将万向节（10）与万向节叉（14）的耳座孔对齐，压两侧轴碗（11）到万向节叉（14）的耳座孔内，一侧过压一侧不过压，卡簧压装单元对准耳座孔压装卡簧（9），不过压侧压头继续前进压装轴碗（11）到位，两侧压装耳座，检测万向节摆动力矩。

2.如权利要求1所述的中后桥间传动轴的生产方法，其特征在于，对花键接头带连接盘焊接单元（1）进行部装，即将花键接头单元（4）和连接盘与万向节单元（3）进行合装，采用视觉技术定位连接盘（8），然后抓取连接盘与万向节单元（3）放于压装设备并夹紧，抓取花键接头单元（4）放于压装设备上定位，从左右两侧将万向节（10）与花键接头（12）耳座孔对齐，压两侧轴碗（11）到花键接头（12）耳座孔内，一侧过压另一侧不过压，不过压侧压头继续前进，压装轴碗（11）到位，对准耳座孔压装卡簧（9），检测万向节（10）摆动力矩，夹紧单元松开，工件旋转 180 度后完成另两只轴碗（11）及卡簧（9）压装。

3.如权利要求2所述的中后桥间传动轴的生产方法，其特征在于，对摩擦焊接单元（2）进行部装，将连接盘与万向节单元（3）完成压装步骤后，工件旋转 180 度，压装两只轴碗（11）及卡簧（9）到万向节叉（14）中，合装成连接盘带万向节叉总成（7），再与花键毂（5）、轴管（6）采用摩擦焊接工艺，组成摩擦焊接单元。

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