CN114227242A - 汽车尾门撑杆自动化生产线 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动撑杆组装技术领域，公开了一种汽车尾门撑杆自动化生产线，包括：总装设备；总装设备包括多个工站和在多个工站之间传送物料的第一传送装置；多个工站包括弹簧压装工站；弹簧压装工站包括沿撑杆长度方向依次设置的内套管端部定位部件、内套管夹持机构、支撑对中机构和外套管载座；外套管载座连接有第一伺服机构；支撑对中机构连接有第二伺服机构；每组支撑对中机构包括两相对设置的支撑对中块和驱动两个支撑对中块沿垂直撑杆长度方向的方向往复滑动的第一直线驱动单元；两个支撑对中块的相对面分别开设有容置凹面；每组支撑对中机构的各容置凹面对接形成支撑对中孔；每个支撑对中孔包括依次连接的第一定位孔和第二定位孔。

Description

汽车尾门撑杆自动化生产线

技术领域

本发明属于自动撑杆组装技术领域，具体涉及一种汽车尾门撑杆自动化生产线。

背景技术

自动撑杆通常包括电机、减速器、丝杆、弹簧和套管等，现有技术中，自动撑杆的部分零部件组装已可实现从上料到组装的全自动化，但在弹簧压装方面，弹簧套接丝杆套管、外套管套接弹簧以及外套管套接内套管时，如无法准确对中，则会导致内套管无法插入外套管和/或丝杆套管无法插入弹簧和/或弹簧无法插入外套管，自动装配难度大；目前仅能采用人工实现，生产效率低，人工压缩弹簧劳动强度大。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种汽车尾门撑杆自动化生产线。

本发明所采用的技术方案为：

一种汽车尾门撑杆自动化生产线，包括：总装设备；所述总装设备包括多个工站和在多个工站之间传送物料的第一传送装置；多个工站包括弹簧压装工站；所述弹簧压装工站包括沿撑杆长度方向依次设置的内套管端部定位部件、内套管夹持机构、支撑对中机构和外套管载座；所述外套管载座连接有驱动其沿撑杆长度方向往复运动的第一伺服机构；所述支撑对中机构连接有驱动其沿撑杆长度方向往复运动的第二伺服机构；所述支撑对中机构沿撑杆长度方向依次布置有至少三组；每组支撑对中机构包括两相对设置的支撑对中块和驱动两个支撑对中块沿垂直撑杆长度方向的方向往复滑动的第一直线驱动单元；两个支撑对中块的相对面分别开设有容置凹面；每组支撑对中机构的各容置凹面对接形成支撑对中孔；每个所述支撑对中孔包括依次连接的第一定位孔和第二定位孔。

作为所述汽车尾门撑杆自动化生产线地进一步可选方案，所述弹簧压装工站还包括设于内套管夹持机构和支撑对中机构之间的弹簧辅助支撑机构；所述弹簧辅助支撑机构包括旋转臂、连接至旋转臂一端的弹簧夹扶模组和输出端连接至旋转臂另一端并驱动旋转臂绕竖轴旋转的第一旋转驱动单元；弹簧夹扶模组包括上下设置的两个弹簧夹扶块和驱动两个弹簧夹扶块开闭的第一开合驱动单元；两个弹簧夹扶块的相对面分别开设有弹簧容置凹面；两个弹簧容置凹面对接形成弹簧容置孔。

作为所述汽车尾门撑杆自动化生产线地进一步可选方案，所述多个工站还包括小球头组装工站；所述小球头组装工站包括沿撑杆长度方向依次布置的小球头旋转机构和丝杆套管夹紧机构；所述丝杆套管夹紧机构与所述内套管端部定位部件相连；所述小球头旋转机构包括小球头定位块和驱动小球头定位块绕撑杆长度方向旋转的拧紧轴；所述小球头定位块朝向丝杆套管夹紧机构的表面开设有小球头仿形定位孔。

作为所述汽车尾门撑杆自动化生产线地进一步可选方案，所述多个工站还包括丝杆套管旋出工站；丝杆套管旋出工站包括沿外套管长度方向依次布置的外套管定位夹具、丝杆套管旋转机构和驱动丝杆套管旋转机构沿外套管长度方向往复滑动的第二直线驱动单元；所述丝杆套管旋转机构包括丝杆套管定位部件和驱动丝杆套管定位部件旋转的第二旋转驱动单元；所述丝杆套管定位部件与所述外套管定位夹具之间设置有丝杆套管支撑件；所述丝杆套管支撑件连接有驱动其升降的第一升降驱动单元。

作为所述汽车尾门撑杆自动化生产线地进一步可选方案，所述丝杆套管定位部件包括沿外套管长度方向设置的滑动杆、套在滑动杆外并与滑动杆滑动配合的导套以及设于滑动杆和导套之间的第一弹性元件；导套与所述第二旋转驱动单元的输出端连接；滑动杆与导套之间设有防转结构；滑动杆靠近外套管定位夹具的一端开设有丝杆套管定位孔；丝杆套管定位孔的孔壁具有向内部延伸的定位凸起。

作为所述汽车尾门撑杆自动化生产线地进一步可选方案，所述多个工站还包括铆压工站；所述铆压工站包括设于所述外套管定位夹具上方的上铆压头和驱动所述上铆压头升降的压力机；所述外套管定位夹具具有与所述上铆压头对应并位于上铆压头正下方的下铆压头。

作为所述汽车尾门撑杆自动化生产线地进一步可选方案，还包括丝杆总成分装设备和在丝杆总成分装设备与总装设备之间转运物料的第一物料转运装置；丝杆总成分装设备包括多个装配工站和在多个装配工站之间传送物料的第二传送装置；多个装配工站包括丝杆套管装配工站；所述丝杆套管装配工站包括沿丝杆套管长度方向依次布置的丝杆夹紧旋转机构、丝杆套管定位夹紧机构和顶尖；丝杆夹紧旋转机构连接有驱动其沿丝杆套管长度方向往复运动的第三伺服机构；顶尖远离丝杆套管定位夹紧机构的一端连接有驱动其沿丝杆套管长度方向往复运动的第四伺服机构。

作为所述汽车尾门撑杆自动化生产线地进一步可选方案，所述丝杆夹紧旋转机构包括两相对设置的丝杆夹持块、驱动两丝杆夹持块开合的第二开合驱动单元、驱动两丝杆夹持块共同旋转的第三旋转驱动单元、设于两丝杆夹持块之间的推杆和驱动推杆沿丝杆套管长度方向往复运动的第三直线驱动单元；两丝杆夹持块的相对面分别设有向两丝杆夹持块之间延伸的定位台阶；两定位台阶齐平。

作为所述汽车尾门撑杆自动化生产线地进一步可选方案，所述丝杆夹紧旋转机构还包括感应器、连接于所述第三伺服机构的滑动板和沿丝杆套管长度方向滑动连接于滑动板的基座；两丝杆夹持块均转动支承于所述基座；基座与滑动板之间设置有第二弹性元件，第二弹性元件用于驱使所述基座向所述顶尖运动；感应器用于在丝杆旋入丝杆套管时感应所述基座是否复位。

作为所述汽车尾门撑杆自动化生产线地进一步可选方案，还包括马达总成分装设备和在马达总成分装设备与总装设备之间转运物料的第二物料转运装置；马达总成分装设备包括多个装配单元和在多个装配单元之间传送物料的第三传送装置；多个装配单元包括减速器装配单元；所述减速器装配单元包括定位底座、设于定位底座正上方的限位座、驱动限位座升降的第二升降驱动单元和驱动定位底座在水平方向振动的振动装置。

本发明的有益效果为：以三组支撑对中机构为例，将装有丝杆总成的外套管置于外套管载座，将装有弹簧的内套管置于内套管端部定位部件，内套管夹持机构抱住内套管，防止内套管下倾；并用非最靠近外套管载座的支撑对中机构扶住弹簧，第一伺服机构驱动外套管载座向弹簧移动，丝杆套管进入第一组支撑对中机构时，第一组支撑对中机构的第一直线驱动单元驱动第一组支撑对中机构的两个支撑对中块闭合，第一组支撑对中机构的第一定位孔和第二定位孔分别对丝杆套管和弹簧定位对中，外套管载座继续移动，至丝杆套管插入弹簧内，第一组支撑对中机构的两个支撑对中块打开，避免干涉；外套管载座继续移动，至外套管进入第二组支撑对中机构时，第二组支撑对中机构的两个支撑对中块闭合，第二组支撑对中机构的第一定位孔和第二定位孔分别对外套管和弹簧定位对中，外套管载座继续移动，至弹簧插入外套管内，第二组支撑对中机构的两个支撑对中块打开，避免干涉；外套管载座继续移动，至外套管进入第三组支撑对中机构时，第三组支撑对中机构的两个支撑对中块闭合，第三组支撑对中机构的第一定位孔和第二定位孔分别对外套管和内套管定位对中，外套管载座继续移动，至内套管插入外套管内，完成组装；第一伺服机构和第二伺服机构可任意调节外套管载座和支撑对中机构的位置，从而适应不同长度的撑杆，极大地提高了本发明的通用性。

附图说明

图1是本发明的汽车尾门撑杆自动化生产线的示意图。

图2是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中弹簧压装工站的示意图。

图3是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中内套管端部定位部件和内套管夹持机构的结构示意图。

图4是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中支撑对中机构的结构示意图。

图5是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中弹簧辅助支撑机构的结构示意图。

图6是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中小球头组装工站的结构示意图(省略丝杆套管夹紧机构)。

图7是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中丝杆套管夹紧机构的结构示意图。

图8是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中铆压工站的结构示意图。

图9是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中丝杆套管旋出工站的结构示意图(省略外套管定位夹具)。

图10是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中丝杆套管定位部件的剖切示意图(以过滑动杆中轴线的平面剖切)。

图11是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中丝杆套管装配工站的示意图。

图12是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中丝杆支撑机构的结构示意图。

图13是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中第三开合驱动单元的剖切示意图。(以过推杆和旋转套中轴线的平面剖切)

图14是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中顶尖和第四伺服机构的结构示意图。

图15是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中两个丝杆夹持块与压缩弹簧的爆炸结构示意图。

图16是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中丝杆夹紧旋转机构的结构示意图。

图17是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中丝杆夹紧旋转机构另一视角的结构示意图。

图18是图1所示汽车尾门撑杆自动化生产线中减速器装配单元的结构示意图。

图中：1-总装设备；2-丝杆总成分装设备；3-马达总成分装设备；4-第一传送装置；5-弹簧压装工站；6-内套管端部定位部件；7-内套管夹持机构；8-支撑对中机构；9-外套管载座；10-第一伺服机构；11-第二伺服机构；13-支撑对中块；14-第一直线驱动单元；15-第一定位孔；16-第二定位孔；17-弹簧辅助支撑机构；18-旋转臂；19-弹簧夹扶块；20-第一开合驱动单元；21-第一旋转驱动单元；22-弹簧容置孔；23-小球头组装工站；24-丝杆套管夹紧机构；25-小球头定位块；26-拧紧轴；27-小球头仿形定位孔；28-丝杆套管旋出工站；29-第二旋转驱动单元；30-丝杆套管支撑件；31-第一升降驱动单元；32-丝杆套管定位部件；33-外套管定位夹具；34-滑动杆；35-导套；36-第一弹性元件；37-防转结构；38-丝杆套管定位孔；39-定位凸起；40-上铆压头；41-压力机；42-下铆压头；43-第二传送装置；44-丝杆夹紧旋转机构；45-丝杆套管定位夹紧机构；46-顶尖；47-第三伺服机构；48-第四伺服机构；49-丝杆夹持块；50-第二开合驱动单元；51-第三旋转驱动单元；52-推杆；53-第三直线驱动单元；54-定位台阶；55-第一物料转运装置；56-丝杆套管装配工站；57-滑动板；58-感应器；59-基座；60-第二弹性元件；61-第二物料转运装置；62-第三传送装置；63-减速器装配单元；64-定位底座；65-限位座；66-第二升降驱动单元；67-振动装置；68-定位板；69-定位阶梯孔；70-第一夹爪气缸；71-内套管夹块；72-内套管容置凹面；73-第一滑台气缸；74-上支撑块；75-下支撑块；76-第二滑台气缸；77-矩形气缸；78-夹具体；79-薄型气缸；80-连杆；81-夹臂；82-第一限位块；83-第一滑板；84-第二滑板；85-第一笔形气缸；86-第二笔形气缸；87-升降件；88-第三弹性元件；89-凸轮随动器；90-楔形块；91-长槽；92-销钉；93-第三滑板；94-导向套；95-铆压工站；96-丝杆支撑机构；97-第四直线驱动单元；98-第三开合驱动单元；99-丝杆夹扶块；100-丝杆容置凹面；101-传动轴；102-旋转套；103-压缩弹簧；104-滑槽；105-弹簧；106-马达定位孔；107-减速器定位孔；108-偏心轮；109-旋转驱动件；110-第二限位块；111-第三限位块；112-第四弹性元件；113-丝杆套管夹块；114-第二直线驱动单元；115-第五直线驱动单元；116-第一轴承座；117-第二轴承座；118-推块；119-第三轴承座；120-第四轴承座；121-第五轴承座。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍。

如图1至18所示，本实施例的汽车尾门撑杆自动化生产线，包括：总装设备1；总装设备1包括多个工站和在多个工站之间传送物料的第一传送装置4；多个工站包括弹簧压装工站5；弹簧压装工站5包括沿撑杆长度方向依次设置的内套管端部定位部件6、内套管夹持机构7、支撑对中机构8和外套管载座9；外套管载座9连接有驱动其沿撑杆长度方向往复运动的第一伺服机构10；支撑对中机构8连接有驱动其沿撑杆长度方向往复运动的第二伺服机构11；支撑对中机构8沿撑杆长度方向依次布置有至少三组；每组支撑对中机构8包括两相对设置的支撑对中块13和驱动两个支撑对中块13沿垂直撑杆长度方向的方向往复滑动的第一直线驱动单元14；两个支撑对中块13的相对面分别开设有容置凹面；每组支撑对中机构8的各容置凹面对接形成支撑对中孔；每个支撑对中孔包括依次连接的第一定位孔15和第二定位孔16。

第一传送装置4可采用现有的机械臂配合夹爪实现，夹爪可通过夹爪气缸配合对应的夹块实现，夹爪气缸的两个手指分别安装有夹块，从而通过夹爪气缸驱动夹块开合夹紧物料，对不同的物料，夹块可对应开设仿形孔，以增加夹紧可靠性。机械臂可采用现有的单轴或多轴机械臂，夹爪安装于机械臂的末端，通过机械臂驱动夹爪在工站之间运动，将物料放至对应的工站。

内套管端部定位部件6用于对撑杆的内套管的端部进行定位，内套管端部定位部件6为一定位板68，该定位板68朝向内套管夹持机构7的表面开设有定位阶梯孔69，定位阶梯孔69的大孔与内套管端部外圆适配，定位阶梯孔69的台阶面与内套管端面相抵，定位阶梯孔69的小孔的直径大于小球头最大部分的直径，以使装配完成后，小球头能顺利通过定位阶梯孔69。

内套管夹持机构7用于夹持并支撑内套管，可采用现有的开合机构，例如齿轮齿条机构、螺旋夹紧机构等。在一个实施方式中，内套管夹持机构7可包括第一夹爪气缸70和固定至第一夹爪气缸70两手指的两个内套管夹块71，两个内套管夹块71的相对面分别开设有内套管容置凹面72，两内套管容置凹面72对接形成套在内套管外的内套管容置孔。

支撑对中机构8分别用于丝杆套管与弹簧的对中、弹簧与内套管的对中以及外套管和内套管的对中；以三组支撑对中机构8为例，分别为第一组支撑对中机构8、第二组支撑对中机构8和第三组支撑对中机构8，第一组支撑对中机构8的第一定位孔15与丝杆套管适配定位，第一组支撑对中机构8的第二定位孔16与弹簧适配定位，从而在第一组支撑对中机构8的作用下，丝杆套管和弹簧同轴，进而确保丝杆套管能准确插入弹簧；第二组支撑对中机构8的第一定位孔15与外套管适配定位，第二组支撑对中机构8的第二定位孔16与弹簧适配定位，从而在第二组支撑对中机构8的作用下，外套管和弹簧同轴，进而确保弹簧能准确插入外套管；第三组支撑对中机构8的第一定位孔15与外套管适配定位，第三组支撑对中机构8的第二定位孔16与内套管适配定位，从而在第三组支撑对中机构8的作用下，外套管和内套管同轴，进而确保内套管准确插入外套管。

在一个实施方式中，第一组支撑对中机构8的第一直线驱动单元14为第一滑台气缸73；第一滑台气缸73的缸体连接至第二伺服机构11的输出端，第一滑台气缸73的滑块与支撑对中块13连接；第二组支撑对中机构8和第三组支撑对中机构8的支撑对中块13分为上下两部分，分别为上支撑块74和下支撑块75，上支撑块74和下支撑块75以过容置凹面中心的水平面为对称面镜像对称；第二组支撑对中机构8和第三组支撑对中机构8的第一直线驱动单元14包括第二滑台气缸76和矩形气缸77，第二滑台气缸76的缸体连接至第二伺服机构11，下支撑块75连接至第二滑台气缸76的滑块；上支撑块74滑动设于下支撑块75上，矩形气缸77的缸体连接至下支撑块75，矩形气缸77的活塞杆连接至上支撑块74；从而在放置装有弹簧的内套管时，第二滑台气缸76先驱动下支撑块75伸出扶住弹簧；在需要定位对中时，矩形气缸77驱动上支撑块74伸出即可。支撑对中机构8的各容置凹面可呈U型、V型或半圆弧型。

外套管载座9可采用现有技术实现，例如公开号为CN107336010B，名称为一种撑杆弹簧装配设备的中国发明专利中的外套管定位部件实现。

在一个实施方式中，弹簧压装工站5还包括设于内套管夹持机构7和支撑对中机构8之间的弹簧辅助支撑机构17；弹簧辅助支撑机构17包括旋转臂18、连接至旋转臂18一端的弹簧夹扶模组和输出端连接至旋转臂18另一端并驱动旋转臂18绕竖轴旋转的第一旋转驱动单元21；弹簧夹扶模组包括上下设置的两个弹簧夹扶块19和驱动两个弹簧夹扶块19开闭的第一开合驱动单元20；两个弹簧夹扶块19的相对面分别开设有弹簧容置凹面；两个弹簧容置凹面对接形成弹簧容置孔22。对于长度较长的弹簧，通过该弹簧辅助支撑机构17支撑弹簧的中部，以避免弹簧中间部分下坠，导致弹簧压装时弹簧屈曲变形。第一旋转驱动单元21可为现有技术中的电机、旋转气缸等，在外套管载座9即将移动至第一开合驱动单元20和两个弹簧夹扶块19时，第一旋转驱动单元21驱动第一开合驱动单元20和两个弹簧夹扶块19移开，避免发生干涉。

在一个实施方式中，多个工站还包括小球头组装工站23；小球头组装工站23包括沿撑杆长度方向依次布置的小球头旋转机构和丝杆套管夹紧机构24；丝杆套管夹紧机构24与内套管端部定位部件6相连；小球头旋转机构包括小球头定位块25和驱动小球头定位块25绕撑杆长度方向旋转的拧紧轴26；小球头定位块25朝向丝杆套管夹紧机构24的表面开设有小球头仿形定位孔27。

在将小球头拧入丝杆套管时，丝杆套管夹紧机构24用于夹紧丝杆套管，避免丝杆套管旋转。丝杆套管夹紧机构24可采用现有技术中的用于轴类零件夹紧的夹紧机构实现。在一个实施方式中，丝杆套管夹紧机构24可包括夹具体78、薄型气缸79、两个连杆80和两个夹臂81；夹具体78与定位板68固定连接；两个夹臂81的中部均铰接至夹具体78，两个夹臂81的上端的相对面分别连接有丝杆套管夹块113，两个夹臂81的下端分别与两个连杆80的一端铰接；两个连杆80的另一端铰接在一起；薄型气缸79的缸体铰接至夹具体78，薄型气缸79的活塞杆铰接至两个连杆80的铰接点，薄型气缸79的活塞杆伸出，通过连杆80带动两个夹臂81闭合，从而夹住丝杆套管，薄型气缸79的活塞杆的行程可使两个连杆80的铰接点移动至两个夹臂81下端的下方或平齐，即夹紧时，两连杆80呈开口向上的V型或水平，实现自锁；还可在夹具体78上固定第一限位块82，用于限制夹臂81的转动角度，避免将丝杆套管夹变形甚至损坏。

在一个实施方式中，小球头定位块25通过轴承座转动支承于第一滑板83上，拧紧轴26的输出端与小球头定位块25传动连接或直接固联；第一滑板83滑动连接至第二滑板84上，第一滑板83连接有驱动其沿撑杆长度方向滑动的第一笔形气缸85；第一笔形气缸85的缸体连接至第二滑板84，第一笔形气缸85的活塞杆连接至第一滑板83；第二滑板84连接有驱动其沿撑杆长度方向的第二笔形气缸86；第二笔形气缸86的活塞杆连接至第二滑板84，第二笔形气缸86的缸体可连接有驱动其沿垂直撑杆长度方向的方向往复滑动的第五伺服机构，第二笔形气缸86的缸体也可相对上述夹具体78固定，例如第二笔形气缸86的缸体也可与夹具体78连接在同一机架。在弹簧压装工站5完成弹簧压装后，丝杆套管穿过定位孔并伸至丝杆套管夹紧机构24外；第一笔形气缸85的活塞杆伸出，将小球头定位块25套在第一传送装置4上的小球头外；然后第一传送装置4松开小球头，第一笔形气缸85的活塞杆缩回，完成取料；然后第二笔形气缸86驱动第二滑板84向丝杆套管移动，至小球头套在丝杆套管外，然后拧紧轴26启动，第二笔形气缸86持续驱动小球头向丝杆套管移动，从而将小球头旋入丝杆套管。拧紧轴26可直接市购。

在一个实施方式中，多个工站还包括丝杆套管旋出工站28；丝杆套管旋出工站28包括沿外套管长度方向依次布置的外套管定位夹具33、丝杆套管旋转机构和驱动丝杆套管旋转机构沿外套管长度方向往复滑动的第二直线驱动单元114；丝杆套管旋转机构包括丝杆套管定位部件32和驱动丝杆套管定位部件32旋转的第二旋转驱动单元29；丝杆套管定位部件32与外套管定位夹具33之间设置有丝杆套管支撑件30；丝杆套管支撑件30连接有驱动其升降的第一升降驱动单元31。通过丝杆套管旋出工站28将每个外套管内的丝杆套管旋出固定长度，从而利于后续小球头的拧入。外套管定位夹具33可与外套管载座9的结构相同，在此不再赘述。第二直线驱动单元114可为伺服电动缸或气缸等；需要说明的是，第二直线驱动单元114为气缸时，在旋转丝杆套管的过程中，气缸的无杆腔可不通气压，气缸的活塞杆直接依靠丝杆套管的推力退回。第一升降驱动单元31驱动丝杆套管支撑件30向上移动，扶住丝杆套管，避免丝杆套管下倾，导致丝杆套管定位部件32无法与丝杆套管对准。第一升降驱动单元31可采用气缸等现有技术实现。在一个实施方式中，第一升降驱动单元31包括上下滑动的两个升降件87、分别驱使两升降件87向上运动的两个第三弹性元件88、分别固定至两个升降件87的凸轮随动器89以及与凸轮随动器89配合驱动升降件87向下运动的楔形块90；丝杆套管支撑件30分别与两个升降件87相连；两个楔形块90均与丝杆套管旋转机构相连并随丝杆套管旋转机构同时移动，从而确保丝杆套管和丝杆套管旋转机构对接与丝杆套管支撑件30向下运动相匹配，避免发生干涉。

丝杆套管定位部件32可采用现有的气动卡盘或电动卡盘等实现，在一个实施方式中，丝杆套管定位部件32包括沿外套管长度方向设置的滑动杆34、套在滑动杆34外并与滑动杆34滑动配合的导套35以及设于滑动杆34和导套35之间的第一弹性元件36；导套35与第二旋转驱动单元29的输出端连接；滑动杆34与导套35之间设有防转结构37；滑动杆34靠近外套管定位夹具33的一端开设有丝杆套管定位孔38；丝杆套管定位孔38的孔壁具有向内部延伸的定位凸起39。定位凸起39插入丝杠套管的缺口中，起到防止丝杆套管相对滑动杆34转动的作用。防转结构37可采用键配合等现有技术实现，在本实施方式中，滑动杆34沿其滑动方向开设有长槽91，导套35固定有插入长槽91的销钉92；对接时，当定位凸起39未与丝杠套管的缺口对准，第二旋转驱动单元29驱动导套35和滑动杆34旋转，第一弹性元件36始终给滑动杆34一个滑动方向的力，在定位凸起39与丝杠套管的缺口对准时，第一弹性元件36驱使滑动杆34滑动，将定位凸起39插入丝杠套管的缺口。导套35通过轴承座转动支承于第三滑板93，第三滑板93与第二直线驱动单元114的输出端连接；可在轴承座上固定一导向套94，导向套94套在滑动杆34外，并与滑动杆34靠近外套管定位夹具33的一端适配，从而辅助滑动杆34，避免滑动杆34下倾，导致滑动杆34与丝杆套管无法正常对接。

在一个实施方式中，多个工站还包括铆压工站95；铆压工站95包括设于外套管定位夹具33上方的上铆压头40和驱动上铆压头40升降的压力机41；外套管定位夹具33具有与上铆压头40对应并位于上铆压头40正下方的下铆压头42。从而可在铆压外套管的同时，将丝杆套管旋出，节省生产时间，提高生产效率。压力机41可直接市购，在此不再赘述。上铆压头40和下铆压头42可采用现有技术中铆压外套管的铆压头实现，在此不再赘述。

在一个实施方式中，还包括丝杆总成分装设备2和在丝杆总成分装设备2与总装设备1之间转运物料的第一物料转运装置55；丝杆总成分装设备2包括多个装配工站和在多个装配工站之间传送物料的第二传送装置43；多个装配工站包括丝杆套管装配工站56；丝杆套管装配工站56包括沿丝杆套管长度方向依次布置的丝杆夹紧旋转机构44、丝杆套管定位夹紧机构45和顶尖46；丝杆夹紧旋转机构44连接有驱动其沿丝杆套管长度方向往复运动的第三伺服机构47；顶尖46远离丝杆套管定位夹紧机构45的一端连接有驱动其沿丝杆套管长度方向往复运动的第四伺服机构48。装配时，丝杆套管放置在丝杆套管定位夹紧机构45上定位夹紧，丝杆放置在丝杆夹紧旋转机构44上定位夹紧；然后第四伺服机构48驱动顶尖46通过丝杆套管并顶紧丝杆的端部；然后第四伺服机构48和第三伺服机构47同步移动，将丝杆插入丝杆套管到位，然后丝杆夹紧旋转机构44旋转丝杆，将丝杆旋入丝杆套管。通过顶尖46将丝杆顶紧，从而避免丝杆下坠，确保丝杆准确插入丝杆套管并不损伤丝杆套管的内壁。

在一个实施方式中，还可在丝杆夹紧旋转机构44和丝杆套管定位夹紧机构45设置丝杆支撑机构96；丝杆支撑机构96可包括丝杆夹扶模组和驱动丝杆夹扶模组沿垂直丝杆套管长度方向的方向往复滑动的第四直线驱动单元97；丝杆夹扶模组包括上下设置的两个丝杆夹扶块99和驱动两个丝杆夹扶块99开合的第三开合驱动单元98；两个丝杆夹扶块99的相对面分别开设有丝杆容置凹面100；两个丝杆容置凹面100对接形成丝杆容置孔。放置丝杆时，用丝杆夹紧旋转机构44和丝杆支撑机构96分别夹住丝杆的两端，避免丝杆下倾。

第二传送装置43的结构可与第一传送装置4相同；第一传送装置4也可采用现有的转盘实现，具体地，将多个工站依次沿转盘的周向布置，转盘上设置载座，用于定位物料，转盘转动，将物料转移至对应的工站，实现物料的传送，如公开号为CN108637639B，名称为一种基于机械手和机器视觉的自动装配机的中国发明专利中的转盘。

在一个实施方式中，丝杆夹紧旋转机构44包括两相对设置的丝杆夹持块49、驱动两丝杆夹持块49开合的第二开合驱动单元50、驱动两丝杆夹持块49共同旋转的第三旋转驱动单元51、设于两丝杆夹持块49之间的推杆52和驱动推杆52沿丝杆套管长度方向往复运动的第三直线驱动单元53；两丝杆夹持块49的相对面分别设有向两丝杆夹持块49之间延伸的定位台阶54；两定位台阶54齐平。在丝杆旋入丝杆套管后，通过第三直线驱动单元53直接驱动推杆52，将丝杆推到位，从而避免丝杆夹紧旋转机构44的移动速度与丝杆的旋转速度不匹配，引起丝杆和/或丝杆套管螺纹损坏的问题。可采用现有的电动卡盘的结构驱动两个丝杆夹持块49开合。第二开合驱动单元50可包括第五直线驱动单元115、传动轴101、套在传动轴101外并与传动轴101滑动配合的旋转套102和设置在两个丝杆夹持块49之间的压缩弹簧103；旋转套102沿其径向开设有滑槽104；两个丝杆夹持块49均与滑槽104滑动配合，两个丝杆夹持块49的背离面至少一部分为斜面，且两个斜面呈“八”字形；传动轴101靠近两个丝杆夹持块49的一端具有两个斜楔块；两个斜楔块分别与两个斜面配合，第五直线驱动单元115驱动传动轴101滑动，在斜面和斜楔块的配合下，两个丝杆夹持块49闭合；压缩弹簧103的两端分别抵至两个丝杆夹持块49，用于驱动两个丝杆夹持块49张开。传动轴101或旋转套102与第三旋转驱动单元51的输出端传动连接。传动轴101中部开设有供推杆52穿过的避让孔，避让孔可与推杆52滑动配合。

在一个实施方式中，丝杆夹紧旋转机构44还包括感应器58、连接于第三伺服机构47的滑动板57和沿丝杆套管长度方向滑动连接于滑动板57的基座59；两丝杆夹持块49均转动支承于基座59；基座59与滑动板57之间设置有第二弹性元件60，第二弹性元件60用于驱使所述基座59向顶尖46运动；感应器58用于在丝杆旋入丝杆套管时感应基座59是否复位。丝杆夹紧旋转机构44向丝杆套管移动，在丝杆的外螺纹未旋入丝杆套管的内螺纹时，丝杆的外螺纹与丝杆套管的内螺纹相抵，丝杆夹紧旋转机构44迫使第二弹性元件60变形；在丝杆的外螺纹旋入丝杆套管的内螺纹后，第二弹性元件60复位，驱使基座59复位，感应器58接收到基座59复位的信号后，将信号发送给控制器如PLC，控制器发出指令，使第三旋转驱动单元51停止转动丝杆，并使第三伺服机构47停止驱动丝杆夹紧旋转机构44移动，同时启动第三直线驱动单元53驱动推杆52，将丝杆推入到位。从而确保丝杆的外螺纹刚旋入丝杆套管的内螺纹不久，直接用推杆52将丝杆推到位，确保丝杆和/或丝杆套管的螺纹不会损坏。

基座59上固定有第一轴承座116，旋转套102通过第一轴承座116转动支承于基座59；基座59上滑动设有第二轴承座117；传动轴101与第二轴承座117配合，第三旋转驱动单元51与传动轴101同步带传动连接；第五直线驱动单元115为第一伸缩缸；第一伸缩缸的缸体与基座59连接，第一伸缩缸的活塞杆与第二轴承座117连接，从而通过第二轴承座117带动传动轴101一起移动，控制两个丝杆夹持块49的开合；基座59上滑动设有第三轴承座119，推杆52与第三轴承座119配合；基座59上滑动设有推块118；推块118与第三轴承座119之间设有弹簧105；弹簧105为圆柱螺旋压缩弹簧或圆柱螺旋拉伸弹簧等现有技术；若为圆柱螺旋压缩弹簧，推杆52和第三轴承座119之间可通过等高螺钉连接，第三直线驱动单元53为第二伸缩缸；第二伸缩缸的缸体固定于基座59，第二伸缩缸的活塞杆固定于推块118。

如图11和14所示，第五轴承座121位于丝杆套管定位夹紧机构45和第四轴承座120之间并固定，第四轴承座120固定于第四伺服机构48的输出端；顶尖46的一端通过第四轴承座120转动支承于第四伺服机构48的输出端，顶尖46的另一端穿过第五轴承座121并与第五轴承座121滑动配合。第四伺服机构48用于驱动第四轴承座120和顶尖46移动，第五轴承座121用于扶住顶尖46，避免顶尖46下倾。

丝杆总成分装设备2的其他装配工站，如垫片装配工站、衬套装配工站等均可采用现有技术，例如直接用机械手抓住垫片和衬套，然后套在丝杆上，这在本领域为常用手段，在此不再赘述。

在一个实施方式中，如图1所示，还包括马达总成分装设备3和在马达总成分装设备3与总装设备1之间转运物料的第二物料转运装置61；马达总成分装设备3包括多个装配单元和在多个装配单元之间传送物料的第三传送装置62；多个装配单元包括减速器装配单元63；减速器装配单元63包括定位底座64、设于定位底座64正上方的限位座65、驱动限位座65升降的第二升降驱动单元66和驱动定位底座64在水平方向振动的振动装置67。马达输出轴为太阳齿轮，由塑料制成；减速器行星齿轮为钢件，采用传统弹性压装，极容易将塑料制的马达输出轴压损伤甚至损坏。因此，通过定位底座64和限位座65分别限制马达和减速器的活动范围，然后通过振动装置67输出振动能量，将减速器输入轴装入马达输出轴中，避免马达输出轴损伤。定位底座64具有竖向的马达定位孔106，马达定位孔106与马达外圆适配；限位座65具有竖向的减速器定位孔107；减速器定位孔107套在减速器外，限制了减速器的活动范围。振动装置67可采用现有的振动器实现。在本实施方式中，振动装置67包括偏心轮108和驱动偏心轮108旋转的旋转驱动件109；定位底座64在一底板上滑动设置，底板和定位底座64之间设置有限位结构；限位结构包括两个第二限位块110和设置在两个第二限位块110之间的第三限位块111；两个第二限位块110固定至底板；第三限位块111固定至定位底座64；任意一个第二限位块110与第三限位块111之间设置有第四弹性元件112；通过偏心轮108的旋转和第四弹性元件112驱动定位底座64往复运动，实现振动。

马达总成分装设备3的其他装配工站，如减速器齿轮装配工站、减速箱壳装配工站等均可采用现有技术，例如直接用机械手抓住减速器齿轮和减速箱壳放入压装机，然后压装即可，这在本领域为常用手段，在此不再赘述。

第一物料转运装置55和第二物料转运装置61均可采用皮带输送机、机械手等现有技术实现；第一伺服机构10、第二伺服机构11、第三伺服机构47和第四伺服机构48均可采用单轴机器人或伺服电机丝杆导轨机构等现有技术实现。第一弹性元件36、第二弹性元件60、第三弹性元件88和第四弹性元件112均可采用螺旋弹簧、气弹簧等现有技术实现，在本实施方式中，除第三弹性元件88为圆柱螺旋拉伸弹簧外，第一弹性元件36、第二弹性元件60和第四弹性元件112均为圆柱螺旋压缩弹簧。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车尾门撑杆自动化生产线，其特征在于，包括：总装设备；所述总装设备包括多个工站和在多个工站之间传送物料的第一传送装置；多个工站包括弹簧压装工站；所述弹簧压装工站包括沿撑杆长度方向依次设置的内套管端部定位部件、内套管夹持机构、支撑对中机构和外套管载座；所述外套管载座连接有驱动其沿撑杆长度方向往复运动的第一伺服机构；所述支撑对中机构连接有驱动其沿撑杆长度方向往复运动的第二伺服机构；所述支撑对中机构沿撑杆长度方向依次布置有至少三组；每组支撑对中机构包括两相对设置的支撑对中块和驱动两个支撑对中块沿垂直撑杆长度方向的方向往复滑动的第一直线驱动单元；两个支撑对中块的相对面分别开设有容置凹面；每组支撑对中机构的各容置凹面对接形成支撑对中孔；每个所述支撑对中孔包括依次连接的第一定位孔和第二定位孔。

2.根据权利要求1所述的汽车尾门撑杆自动化生产线，其特征在于，所述弹簧压装工站还包括设于内套管夹持机构和支撑对中机构之间的弹簧辅助支撑机构；所述弹簧辅助支撑机构包括旋转臂、连接至旋转臂一端的弹簧夹扶模组和输出端连接至旋转臂另一端并驱动旋转臂绕竖轴旋转的第一旋转驱动单元；弹簧夹扶模组包括上下设置的两个弹簧夹扶块和驱动两个弹簧夹扶块开闭的第一开合驱动单元；两个弹簧夹扶块的相对面分别开设有弹簧容置凹面；两个弹簧容置凹面对接形成弹簧容置孔。

3.根据权利要求1所述的汽车尾门撑杆自动化生产线，其特征在于，所述多个工站还包括小球头组装工站；所述小球头组装工站包括沿撑杆长度方向依次布置的小球头旋转机构和丝杆套管夹紧机构；所述丝杆套管夹紧机构与所述内套管端部定位部件相连；所述小球头旋转机构包括小球头定位块和驱动小球头定位块绕撑杆长度方向旋转的拧紧轴；所述小球头定位块朝向丝杆套管夹紧机构的表面开设有小球头仿形定位孔。

4.根据权利要求1所述的汽车尾门撑杆自动化生产线，其特征在于，所述多个工站还包括丝杆套管旋出工站；丝杆套管旋出工站包括沿外套管长度方向依次布置的外套管定位夹具、丝杆套管旋转机构和驱动丝杆套管旋转机构沿外套管长度方向往复滑动的第二直线驱动单元；所述丝杆套管旋转机构包括丝杆套管定位部件和驱动丝杆套管定位部件旋转的第二旋转驱动单元；所述丝杆套管定位部件与所述外套管定位夹具之间设置有丝杆套管支撑件；所述丝杆套管支撑件连接有驱动其升降的第一升降驱动单元。

5.根据权利要求4所述的汽车尾门撑杆自动化生产线，其特征在于，所述丝杆套管定位部件包括沿外套管长度方向设置的滑动杆、套在滑动杆外并与滑动杆滑动配合的导套以及设于滑动杆和导套之间的第一弹性元件；导套与所述第二旋转驱动单元的输出端连接；滑动杆与导套之间设有防转结构；滑动杆靠近外套管定位夹具的一端开设有丝杆套管定位孔；丝杆套管定位孔的孔壁具有向内部延伸的定位凸起。

6.根据权利要求4或5所述的汽车尾门撑杆自动化生产线，其特征在于，所述多个工站还包括铆压工站；所述铆压工站包括设于所述外套管定位夹具上方的上铆压头和驱动所述上铆压头升降的压力机；所述外套管定位夹具具有与所述上铆压头对应并位于上铆压头正下方的下铆压头。

7.根据权利要求1至5任一项所述的汽车尾门撑杆自动化生产线，其特征在于，还包括丝杆总成分装设备和在丝杆总成分装设备与总装设备之间转运物料的第一物料转运装置；丝杆总成分装设备包括多个装配工站和在多个装配工站之间传送物料的第二传送装置；多个装配工站包括丝杆套管装配工站；所述丝杆套管装配工站包括沿丝杆套管长度方向依次布置的丝杆夹紧旋转机构、丝杆套管定位夹紧机构和顶尖；丝杆夹紧旋转机构连接有驱动其沿丝杆套管长度方向往复运动的第三伺服机构；顶尖远离丝杆套管定位夹紧机构的一端连接有驱动其沿丝杆套管长度方向往复运动的第四伺服机构。

8.根据权利要求7所述的汽车尾门撑杆自动化生产线，其特征在于，所述丝杆夹紧旋转机构包括两相对设置的丝杆夹持块、驱动两丝杆夹持块开合的第二开合驱动单元、驱动两丝杆夹持块共同旋转的第三旋转驱动单元、设于两丝杆夹持块之间的推杆和驱动推杆沿丝杆套管长度方向往复运动的第三直线驱动单元；两丝杆夹持块的相对面分别设有向两丝杆夹持块之间延伸的定位台阶；两定位台阶齐平。

9.根据权利要求8所述的汽车尾门撑杆自动化生产线，其特征在于，所述丝杆夹紧旋转机构还包括感应器、连接于所述第三伺服机构的滑动板和沿丝杆套管长度方向滑动连接于滑动板的基座；两丝杆夹持块均转动支承于所述基座；基座与滑动板之间设置有第二弹性元件，第二弹性元件用于驱使所述基座向所述顶尖运动；感应器用于在丝杆旋入丝杆套管时感应所述基座是否复位。

10.根据权利要求1至5任一项所述的汽车尾门撑杆自动化生产线，其特征在于，还包括马达总成分装设备和在马达总成分装设备与总装设备之间转运物料的第二物料转运装置；马达总成分装设备包括多个装配单元和在多个装配单元之间传送物料的第三传送装置；多个装配单元包括减速器装配单元；所述减速器装配单元包括定位底座、设于定位底座正上方的限位座、驱动限位座升降的第二升降驱动单元和驱动定位底座在水平方向振动的振动装置。

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