CN114248087A - 一种助力转向机生产用自动合盖工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转向机装配领域，具体是涉及一种助力转向机生产用自动合盖工装，包括传输带、手动式点位标记组件、自动锁螺丝组件、压盖机构、控制系统以及若干个间隔分布于传输带上的载具，传输带上设置有若干个等间距分布的截停机构，手动式点位标记组件包括XY坐标测量机构和设置于平面坐标测量机构的输出端上的激光指示器，自动锁螺丝组件包括XY移动机构和安装于XY移动机构输出端上的锁螺丝电批，本工装操作简单易用，工人根据激光指示器的指示引导来到相应的螺孔上方，并拍下按键通过电子尺的精确测量得出螺丝孔位的坐标信息，以此方式依次定位完所有螺孔位置，孔位确认过程高效快捷，无需进行编程调机，对非技术人员十分友好。

Description

一种助力转向机生产用自动合盖工装

技术领域

本发明涉及转向机装配领域，具体是涉及一种助力转向机生产用自动合盖工装。

背景技术

转向机就是在司机打方向盘的同时，帮助司机用力，以减轻司机转向时的用力度，达到开车时司机轻松、方便的目的的机器。主要分为齿轮齿条式转向和蜗轮蜗杆式转向。市面上大致有三种助力转向装置：电动机电力助力转向、齿轮齿条式液压助力转向、电力液压助力转向。为了减轻驾驶员动作在转向盘（也可称为方向盘）上的操作力，使用外来动力而产生转向补助力的装置称为转向助力装置。

目前在许多助力转向机的装配线上，在进行合盖的过程之前，工人需事先对设备进行调试或者编程，以预设锁螺丝电批的移动路径来完成螺丝紧固作业，当所装配的助力转向机的型号发生改变时，由于螺丝位置的差异，上一套程序中预设的螺丝位置信息已不可用，此时需要重新导入新的程序或者孔位信息，当技术员不在现场时，普通工人可能会由于不会操作而造成生产中断的情况发生，因此有必要设计一种简单易用且能够快速重新确认螺丝孔位位置的盒盖工装。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种助力转向机生产用自动合盖工装。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种助力转向机生产用自动合盖工装，包括：

传输带，呈水平状态设置，传输带上设置有若干个等间距分布的截停机构；

若干个载具，间隔分布于传输带上；

手动式点位标记组件，位于传输带的正上方，包括XY坐标测量机构和设置于平面坐标测量机构的输出端上的激光指示器；

自动锁螺丝组件，位于传输带的末端正上方，包括XY移动机构和安装于XY移动机构输出端上的锁螺丝电批；

压盖机构，位于自动锁螺丝组件的下方，用于压紧固定载具上的助力转向机；

控制系统，用于接收XY坐标测量机构的坐标数据与激光指示器的检测信号，以及控制自动锁螺丝组件工作。

其中，XY坐标测量机构所对应平面区域的长宽与XY移动机构所对应平面区域的长宽一致。

优选的，所述XY坐标测量机构包括：

第一型材支架，与传输带的两侧固定连接；

第一电子尺，固定设置于第一型材支架的顶部，并且第一电子尺的长度方向与传输带的长度方向一致；

第一导轨机构，固定设置于第一型材支架的顶部，并且第一导轨机构与第一电子尺平行；

第二电子尺，架设于第一电子尺与第一导轨机构之间，并且第二电子尺的两端分别与第一电子尺和第一导轨机构的滑块相连，所述激光指示器固定设置于第二电子尺的滑块上。

优选的，所述XY移动机构包括：

第二型材支架，与传输带的两侧固定连接；

X向平移机构，固定设置于第二型材支架的顶部，并且X向平移机构的长度方向与传输带的长度方向一致；

第二导轨机构，固定设置于第二型材支架的顶部，并且第二导轨机构与X向平移机构平行；

Y向平移机构，架设于X向平移机构和第二导轨机构之间，并且Y向平移机构的两端分别与X向平移机构和第二导轨机构的滑块相连，所述锁螺丝电批固定设置于Y向平移机构的滑块上。

优选的，所述载具包括：

矩形容纳框，其单边截面形状呈“L”型；

底板，固定设置于矩形容纳框内；

垫板，固定设置于底板的顶部；

环形容纳盘，固定设置于垫板的顶部，并且环形容纳盘的外缘处成型有一个半圆避让缺口；

定位销，固定设置于垫板上，用于匹配助力转向机外壳上的定位孔；

两个支撑柱，固定设置于底板上并且位于环形容纳盘的旁侧，所述支撑柱用于向上支撑助力转向机的控制盒。

优选的，所述定位销的上端竖直向上穿过垫板和半圆避让缺口，定位销的下端固定嵌设于垫板的底部。

优选的，所述压盖机构包括：

两个对称设置于第二型材支架两侧的双杆气缸，双杆气缸的输出端竖直向上设置；

横板梁，呈水平状态架设于两个双杆气缸之间，并且横板梁的两端分别与两个双杆气缸的输出端固定相连；

橡胶压块，固定胶合与横板梁的底端中部，用于向下压紧助力转向机的盒盖。

优选的，所述控制系统具有一个用于人为确认激光指示器所在坐标的物理按键。

一种助力转向机生产用自动合盖工装的智能识别紧螺丝方法，该方法包括以下步骤：

第一步，当新型号的助力转向机通过输送带和载具来到XY坐标测量机构的正下方被截停后，工人握住激光指示器进行移动，随着激光指示器的移动，第一电子尺和第二电子尺所测数据均随之发生变化；

第二步，工人根据助力转向机的上盖螺丝位置，移动激光指示器来到第一个螺丝位的正上方，此时激光指示器向下的激光射线定位至该螺丝孔，此时工人按下物理按键确认第一个螺丝位的位置信息，按下按键的同时，第一电子尺所测量数值为x1，第二电子尺所测量数值为y1，则第一个螺丝位的坐标信息即为（X1，Y1），以此方式依次测量并确认余下所有螺丝位的坐标数据（Xn，Yn）；

第三步，当该助力转向机继续前进来到自动锁螺丝组件的正下方时，控制系统将上一步中所确认的螺丝位坐标信息（Xn，Yn）进行分解，将Xn对应转化为X向平移机构的输出距离，将Yn对应转化为Y向平移机构的输出距离，从而根据所分解的坐标信息，控制XY移动机构带动锁螺丝电批移动至对应螺丝位的正上方，通过锁螺丝电批的批头带着螺丝垂直下降完成螺丝紧固过程，以此方式完成余下所有螺丝位的紧固。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本工装操作简单易用，工人根据激光指示器的指示引导来到相应的螺孔上方，并拍下按键通过电子尺的精确测量得出螺丝孔位的坐标信息，以此方式依次定位完所有螺孔位置，孔位确认过程高效快捷，无需进行编程调机，对非技术人员十分友好。

附图说明

图1是实施例的立体结构示意图一；

图2是实施例的立体结构示意图二；

图3是实施例的俯视示意图；

图4是实施例的平面示意图；

图5是实施例的载具的立体结构分解示意图；

图6是图5中的A处结构放大示意图；

图7是实施例的载具的俯视图；

图8是图7中沿B-B线的平面剖视图；

图中标号为：

1-助力转向机；2-传输带；3-截停机构；4-载具；5-激光指示器；6-锁螺丝电批；7-第一型材支架；8-第一电子尺；9-第一导轨机构；10-第二电子尺；11-第二型材支架；12-X向平移机构；13-第二导轨机构；14-Y向平移机构；15-矩形容纳框；16-底板；17-垫板；18-环形容纳盘；19-半圆避让缺口；20-定位销；21-定位孔；22-支撑柱；23-控制盒；24-双杆气缸；25-横板梁；26-橡胶压块；27-盒盖。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参照图1至图8所示，一种助力转向机生产用自动合盖工装，包括：

传输带2，呈水平状态设置，传输带2上设置有若干个等间距分布的截停机构3；

若干个载具4，间隔分布于传输带2上；

手动式点位标记组件，位于传输带2的正上方，包括XY坐标测量机构和设置于平面坐标测量机构的输出端上的激光指示器5；

自动锁螺丝组件，位于传输带2的末端正上方，包括XY移动机构和安装于XY移动机构输出端上的锁螺丝电批6；

压盖机构，位于自动锁螺丝组件的下方，用于压紧固定载具4上的助力转向机1；

控制系统，用于接收XY坐标测量机构的坐标数据与激光指示器5的检测信号，以及控制自动锁螺丝组件工作。

其中，XY坐标测量机构所对应平面区域的长宽与XY移动机构所对应平面区域的长宽一致。

助力转向机1通过输送带进行输送，助力转向机1借助载具4一同移动，助力转向机1在输送带的前端工位（图中未示出）中依次完成了散热脂涂刷、PCB装盒、PCB检测以及合盖上料等工序，接着助力转向机1来到输送带的末端，即将完成合盖与助力转向机1本体之间的螺丝紧固过程，在对该型号助力转向机1进行紧螺丝之前，先通过手动式点位标记组件来快速的依次完成所有螺丝孔的坐标信息标记，接着当助力转向机1来到自动锁螺丝组件的位置使，控制系统根据之前所记录得到孔位坐标信息，控制锁螺丝电批6依次完成所记录孔位处的螺丝紧固过程，通过此方式能够快速的标记识别所需上螺丝的具体位置，免去了技术人员重新调机或者编程的过程，当装配的助力转向机1型号发生变化，致使所需上螺丝的螺丝孔位置发生变化时，工人仍然能够通过手动式点位标记组件来重新快速定位新的螺丝孔方位。

所述XY坐标测量机构包括：

第一型材支架7，与传输带2的两侧固定连接；

第一电子尺8，固定设置于第一型材支架7的顶部，并且第一电子尺8的长度方向与传输带2的长度方向一致；

第一导轨机构9，固定设置于第一型材支架7的顶部，并且第一导轨机构9与第一电子尺8平行；

第二电子尺10，架设于第一电子尺8与第一导轨机构9之间，并且第二电子尺10的两端分别与第一电子尺8和第一导轨机构9的滑块相连，所述激光指示器5固定设置于第二电子尺10的滑块上。

通过第一电子尺8和第二电子尺10互相配合，能够使激光指示器5被工人移动时，第一电子尺8和第二电子尺10能够分别实时测量出对应的平面坐标信息，该过程中工人将激光指示器5移动至对应的螺丝孔正上方即可确认该孔位坐标信息，激光指示器5用于在工人移动其过程中，快速的通过激光束所照射的位置来确定是否来到了螺丝孔正上方。

所述XY移动机构包括：

第二型材支架11，与传输带2的两侧固定连接；

X向平移机构12，固定设置于第二型材支架11的顶部，并且X向平移机构12的长度方向与传输带2的长度方向一致；

第二导轨机构13，固定设置于第二型材支架11的顶部，并且第二导轨机构13与X向平移机构12平行；

Y向平移机构14，架设于X向平移机构12和第二导轨机构13之间，并且Y向平移机构14的两端分别与X向平移机构12和第二导轨机构13的滑块相连，所述锁螺丝电批6固定设置于Y向平移机构14的滑块上。

通过手动式点位标记组件的测量后，在XY移动机构中，第一电子尺8和第二电子尺10所确定的平面坐标数据，会被控制系统转变为X向平移机构12和Y向平移机构14的滑块位移量，为保证精度，XY坐标测量机构的滑块（即第二电子尺10的滑块）和XY移动机构的滑块（即Y向平移机构14的滑块）所能活动的平面区域的长度和宽度均相等，并且二者的初始位置也保持相等且同步。

所述载具4包括：

矩形容纳框15，其单边截面形状呈“L”型；

底板16，固定设置于矩形容纳框15内；

垫板17，固定设置于底板16的顶部；

环形容纳盘18，固定设置于垫板17的顶部，并且环形容纳盘18的外缘处成型有一个半圆避让缺口19；

定位销20，固定设置于垫板17上，用于匹配助力转向机1外壳上的定位孔21；

两个支撑柱22，固定设置于底板16上并且位于环形容纳盘18的旁侧，所述支撑柱用于向上支撑助力转向机1的控制盒23。

控制盒23位于助力转向机1的顶部，助力转向机1在先前的工序中，已经将PCB装入控制盒23内，并且上料装置也已将合盖对准并置于控制盒23顶部，后续等待完成锁螺丝过程，为保证助力转向机1能够稳定的置于载具4上，通过环形容纳盘18容置助力转向机1的底部，并且使助力转向机1下端侧壁上的定位孔21对准套在定位销20上，同时通过两个支撑柱22完成对助力转向机1上端的支撑，从而保证了助力转向机1能够稳定的安置于载具4上。

所述定位销20的上端竖直向上穿过垫板17和半圆避让缺口19，定位销20的下端固定嵌设于垫板17的底部。定位销20向上嵌装于垫板17底部后，将垫板17与底板16进行栓接固连，从而防止定位销20脱出，通过定位销20向上穿过半圆避让缺口19并插入定位孔21中，避免了助力转向机1在环形容纳盘18内发生旋转。

所述压盖机构包括：

两个对称设置于第二型材支架11两侧的双杆气缸24，双杆气缸24的输出端竖直向上设置；

横板梁25，呈水平状态架设于两个双杆气缸24之间，并且横板梁25的两端分别与两个双杆气缸24的输出端固定相连；

橡胶压块26，固定胶合与横板梁25的底端中部，用于向下压紧助力转向机1的盒盖27。

在锁螺丝电批6上螺丝之前，两个双杆气缸24带动横板梁25下降，从而使横板梁25底部的橡胶压块26向下将合盖与助力转向机1保持压紧的状态，以免在紧螺丝的过程中，合盖相对于助力转向机1发生晃动而造成上螺丝失败。

所述控制系统具有一个用于人为确认激光指示器5所在坐标的物理按键。工人移动激光指示器5来到相应的螺丝孔正上方时，通过拍下物理按键即可方便的确认该坐标给控制系统，简化了操作并且提高了孔位确认效率。

一种助力转向机生产用自动合盖工装的智能识别紧螺丝方法，该方法包括以下步骤：

第一步，当新型号的助力转向机1通过输送带和载具4来到XY坐标测量机构的正下方被截停后，工人握住激光指示器5进行移动，随着激光指示器5的移动，第一电子尺8和第二电子尺10所测数据均随之发生变化；

第二步，工人根据助力转向机1的上盖螺丝位置，移动激光指示器5来到第一个螺丝位的正上方，此时激光指示器5向下的激光射线定位至该螺丝孔，此时工人按下物理按键确认第一个螺丝位的位置信息，按下按键的同时，第一电子尺8所测量数值为x1，第二电子尺10所测量数值为y1，则第一个螺丝位的坐标信息即为（X1，Y1），以此方式依次测量并确认余下所有螺丝位的坐标数据（Xn，Yn）；

第三步，当该助力转向机1继续前进来到自动锁螺丝组件的正下方时，控制系统将上一步中所确认的螺丝位坐标信息（Xn，Yn）进行分解，将Xn对应转化为X向平移机构12的输出距离，将Yn对应转化为Y向平移机构14的输出距离，从而根据所分解的坐标信息，控制XY移动机构带动锁螺丝电批6移动至对应螺丝位的正上方，通过锁螺丝电批6的批头带着螺丝垂直下降完成螺丝紧固过程，以此方式完成余下所有螺丝位的紧固。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种助力转向机生产用自动合盖工装，其特征在于，包括：

传输带（2），呈水平状态设置，传输带（2）上设置有若干个等间距分布的截停机构（3）；

若干个载具（4），间隔分布于传输带（2）上；

手动式点位标记组件，位于传输带（2）的正上方，包括XY坐标测量机构和设置于平面坐标测量机构的输出端上的激光指示器（5）；

自动锁螺丝组件，位于传输带（2）的末端正上方，包括XY移动机构和安装于XY移动机构输出端上的锁螺丝电批（6）；

压盖机构，位于自动锁螺丝组件的下方，用于压紧固定载具（4）上的助力转向机（1）；

控制系统，用于接收XY坐标测量机构的坐标数据与激光指示器（5）的检测信号，以及控制自动锁螺丝组件工作；

其中，XY坐标测量机构所对应平面区域的长宽与XY移动机构所对应平面区域的长宽一致。

2.根据权利要求1所述的一种助力转向机生产用自动合盖工装，其特征在于，所述XY坐标测量机构包括：

第一型材支架（7），与传输带（2）的两侧固定连接；

第一电子尺（8），固定设置于第一型材支架（7）的顶部，并且第一电子尺（8）的长度方向与传输带（2）的长度方向一致；

第一导轨机构（9），固定设置于第一型材支架（7）的顶部，并且第一导轨机构（9）与第一电子尺（8）平行；

第二电子尺（10），架设于第一电子尺（8）与第一导轨机构（9）之间，并且第二电子尺（10）的两端分别与第一电子尺（8）和第一导轨机构（9）的滑块相连，所述激光指示器（5）固定设置于第二电子尺（10）的滑块上。

3.根据权利要求1所述的一种助力转向机生产用自动合盖工装，其特征在于，所述XY移动机构包括：

第二型材支架（11），与传输带（2）的两侧固定连接；

X向平移机构（12），固定设置于第二型材支架（11）的顶部，并且X向平移机构（12）的长度方向与传输带（2）的长度方向一致；

第二导轨机构（13），固定设置于第二型材支架（11）的顶部，并且第二导轨机构（13）与X向平移机构（12）平行；

Y向平移机构（14），架设于X向平移机构（12）和第二导轨机构（13）之间，并且Y向平移机构（14）的两端分别与X向平移机构（12）和第二导轨机构（13）的滑块相连，所述锁螺丝电批（6）固定设置于Y向平移机构（14）的滑块上。

4.根据权利要求1所述的一种助力转向机生产用自动合盖工装，其特征在于，所述载具（4）包括：

矩形容纳框（15），其单边截面形状呈“L”型；

底板（16），固定设置于矩形容纳框（15）内；

垫板（17），固定设置于底板（16）的顶部；

环形容纳盘（18），固定设置于垫板（17）的顶部，并且环形容纳盘（18）的外缘处成型有一个半圆避让缺口（19）；

定位销（20），固定设置于垫板（17）上，用于匹配助力转向机（1）外壳上的定位孔（21）；

两个支撑柱（22），固定设置于底板（16）上并且位于环形容纳盘（18）的旁侧，所述支撑柱用于向上支撑助力转向机（1）的控制盒（23）。

5.根据权利要求4所述的一种助力转向机生产用自动合盖工装，其特征在于，所述定位销（20）的上端竖直向上穿过垫板（17）和半圆避让缺口（19），定位销（20）的下端固定嵌设于垫板（17）的底部。

6.根据权利要求3所述的一种助力转向机生产用自动合盖工装，其特征在于，所述压盖机构包括：

两个对称设置于第二型材支架（11）两侧的双杆气缸（24），双杆气缸（24）的输出端竖直向上设置；

横板梁（25），呈水平状态架设于两个双杆气缸（24）之间，并且横板梁（25）的两端分别与两个双杆气缸（24）的输出端固定相连；

橡胶压块（26），固定胶合与横板梁（25）的底端中部，用于向下压紧助力转向机（1）的盒盖（27）。

7.根据权利要求1所述的一种助力转向机生产用自动合盖工装，其特征在于，所述控制系统具有一个用于人为确认激光指示器（5）所在坐标的物理按键。

8.一种助力转向机生产用自动合盖工装的智能识别紧螺丝方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

第一步，当新型号的助力转向机（1）通过输送带和载具（4）来到XY坐标测量机构的正下方被截停后，工人握住激光指示器（5）进行移动，随着激光指示器（5）的移动，第一电子尺（8）和第二电子尺（10）所测数据均随之发生变化；

第二步，工人根据助力转向机（1）的上盖螺丝位置，移动激光指示器（5）来到第一个螺丝位的正上方，此时激光指示器（5）向下的激光射线定位至该螺丝孔，此时工人按下物理按键确认第一个螺丝位的位置信息，按下按键的同时，第一电子尺（8）所测量数值为x1，第二电子尺（10）所测量数值为y1，则第一个螺丝位的坐标信息即为（X1，Y1），以此方式依次测量并确认余下所有螺丝位的坐标数据（Xn，Yn）；

第三步，当该助力转向机（1）继续前进来到自动锁螺丝组件的正下方时，控制系统将上一步中所确认的螺丝位坐标信息（Xn，Yn）进行分解，将Xn对应转化为X向平移机构（12）的输出距离，将Yn对应转化为Y向平移机构（14）的输出距离，从而根据所分解的坐标信息，控制XY移动机构带动锁螺丝电批（6）移动至对应螺丝位的正上方，通过锁螺丝电批（6）的批头带着螺丝垂直下降完成螺丝紧固过程，以此方式完成余下所有螺丝位的紧固。