CN115673729B - 汽车控制臂垫圈压装设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车控制臂垫圈压装设备及系统，设备包括机架、可滑移设置于机架上的安装板、球销旋入机构、垫圈压装机构以及脱模机构；球销旋入机构包括安装块、旋转组件、第一套筒、第二套筒、第三套筒、转头和批头，旋转组件包括旋转轴、同步带轮结构以及旋转驱动源；垫圈压装机构包括导向块、导向杆、第一驱动源、连接板和压头；在垫圈压装机构将垫圈压装入控制臂之前，旋转驱动源驱动旋转轴旋转，同时批头在旋转的过程中插入内六角槽中，将球销旋入。本发明通过转头旋入球销以及通过批头插入球销的内六角槽中，使控制臂球销脱离工装，达到球销螺纹承力实现垫圈压装，如此不会破坏螺纹的完整性，显著提高了生产线的良品率。

Description

汽车控制臂垫圈压装设备及系统

技术领域

本发明涉及汽车控制臂组装技术领域，尤其是指一种汽车控制臂垫圈压装设备及系统。

背景技术

控制臂广泛应用于汽车部件中，控制臂主要用于起到连接和传递力和力矩的作用，其中，较为常见的控制臂为球销控制臂。现有技术中，球销控制臂垫圈压装多采用夹头抱紧球销螺纹后将垫圈压入的方式，由于螺纹比较脆弱，经常会发生螺纹被挤压损坏的现象，且垫圈压装是产品装配的最后一道工艺，其直接导致了产品的整体报废。因此，如何在垫圈压装工艺中改善螺纹损坏的问题，来提高生产线的良品率，已经成为亟待解决的问题。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的技术缺陷，而提出一种汽车控制臂垫圈压装设备及系统，其通过转头旋入球销以及通过批头插入球销的内六角槽中，使控制臂球销脱离工装，达到球销螺纹承力实现垫圈压装，如此不会破坏螺纹的完整性，显著提高了生产线的良品率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车控制臂垫圈压装设备，包括:

机架；

安装板，其可滑移地设置于所述机架上；

球销旋入机构，其包括旋转组件、第一套筒、第二套筒、第三套筒、转头和批头，所述第一套筒设置于所述安装板上，所述第一套筒内滑动设置有第二套筒，所述第二套筒的一端连接所述转头，所述转头的头部具有内螺纹，所述旋转组件包括旋转轴、同步带轮结构以及旋转驱动源，所述旋转轴设置于第二套筒内，所述旋转轴的一端连接所述批头，所述批头设置于所述转头内，所述旋转轴的另一端滑动设置于所述第三套筒内，所述旋转驱动源通过所述同步带轮结构带动所述旋转轴旋转；

垫圈压装机构，其包括导向块、导向杆、第一驱动源、连接板和压头，所述导向块设置于所述安装板上，所述导向杆穿过所述导向块，所述导向杆的一端连接所述第一驱动源，所述导向杆的另一端连接所述连接板，所述连接板上设置有压头，所述连接板具有允许所述转头穿过的第一通孔，所述压头具有允许所述控制臂球销穿过的第二通孔。

在本发明的一个实施例中，所述同步带轮结构包括主动轮、同步带和从动轮，所述主动轮连接所述旋转驱动源，所述主动轮通过所述同步带连接所述从动轮，所述从动轮套装于所述旋转轴上，所述主动轮设有扭矩限制器。

在本发明的一个实施例中，所述球销旋入机构还包括第一浮动弹簧和第二浮动弹簧，所述第一浮动弹簧套装于所述第二套筒的外壁上，所述第二套筒通过所述第一浮动弹簧设置于所述第一套筒内；所述第二浮动弹簧套装于所述旋转轴的外壁上，所述旋转轴通过第二浮动弹簧设置于所述第三套筒内。

在本发明的一个实施例中，所述球销旋入机构还包括安装块，所述安装块设置于所述安装板上，所述第一套筒穿过所述安装块，且所述第一套筒固定在所述安装块上。

在本发明的一个实施例中，还包括扶正机构，所述扶正机构包括抱紧气缸、夹紧臂和换型夹爪，所述抱紧气缸设置于所述机架上，所述抱紧气缸连接一对夹紧臂，一对夹紧臂的相对面设置有换型夹爪。

在本发明的一个实施例中，还包括定位工装，所述定位工装包括转台、用于定位控制臂主体的定位台和用于定位控制臂球销的定位柱，所述定位台和所述定位柱设置于所述转台上。

在本发明的一个实施例中，所述定位工装还包括承力机构，所述承力机构包括基座、伸缩气缸、斜楔和承力柱，所述伸缩气缸设置于所述基座上，所述伸缩气缸连接所述斜楔，所述斜楔上设置有轨道，所述轨道上设置有可在轨道上移动的承力柱，所述承力柱抵接所述转台，所述斜楔具有3-5°自锁角。

在本发明的一个实施例中，还包括脱模机构，所述脱模机构包括固定板、固定块、导柱、脱模部和第二驱动源，所述固定板设置于所述安装块上，所述固定板上设置有固定块，所述导柱穿过所述固定块，所述导柱的一端连接所述脱模部，所述第二驱动源设置于所述固定块上，所述第二驱动源连接所述脱模部。

在本发明的一个实施例中，所述脱模部包括压杆，所述压杆具有压紧抵接部。

此外，本发明还提供一种汽车控制臂组装系统，包括如上述所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备及系统，其通过转头旋入球销以及通过批头插入球销的内六角槽中，使控制臂球销脱离工装，达到球销螺纹承力实现垫圈压装，如此不会破坏螺纹的完整性，显著提高了生产线的良品率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明提出的一种汽车控制臂垫圈压装设备的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图2上A部的局部放大示意图。

图4是图2上B-B的剖面示意图。

图5是图4上C部的局部放大示意图。

图6是本发明提出的扶正机构的结构示意图。

说明书附图标记说明：1、机架；2、安装板、31、安装块；321、旋转轴；322、旋转驱动源；323、主动轮；324、同步带；325、从动轮；33、第一套筒；34、第二套筒；35、第三套筒；36、转头；37、批头；38、第一浮动弹簧；39、第二浮动弹簧；41、导向块；42、导向杆；43、第一驱动源；44、连接板；45、压头；5、第三驱动源；6、扶正机构；61、抱紧气缸；62、夹紧臂；63、换型夹爪；71、固定板；72、固定块；73、导柱；74、脱模部；741、压杆；75、第二驱动源；81、转台；82、定位台；83、定位柱；841、基座；842、伸缩气缸；843、斜楔；844、承力柱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1至图6所示，本发明实施例提供了一种汽车控制臂垫圈压装设备，包括机架1、安装板2、球销旋入机构和垫圈压装机构，安装板2可滑移地设置于所述机架1上；球销旋入机构包括安装块31、旋转组件、第一套筒33、第二套筒34、第三套筒35、转头36和批头37，所述安装块31设置于所述安装板2上，所述第一套筒33穿过所述安装块31，且所述第一套筒33固定在所述安装块31上，第一套筒33内滑动设置有第二套筒34，所述第二套筒34的一端连接所述转头36，所述转头36的头部具有内螺纹段，所述旋转组件包括旋转轴321，所述第二套筒34内设置有旋转轴321，所述旋转轴321的一端连接所述批头37，所述批头37设置于所述转头36内，所述旋转轴321的另一端滑动设置于所述第三套筒35内，所述旋转组件带动所述旋转轴321旋转；垫圈压装机构包括导向块41、导向杆42、第一驱动源43、连接板44和压头45，所述导向块41设置于所述安装板2上，所述导向杆42穿过所述导向块41，所述导向杆42的一端连接所述第一驱动源43，所述导向杆42的另一端连接所述连接板44，所述连接板44上设置有压头45，所述连接板44具有允许所述转头36穿过的第一通孔，所述压头45具有允许所述控制臂球销穿过的第二通孔。

本发明所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备，其通过转头36旋入球销以及通过批头37插入球销的内六角槽中，使控制臂球销脱离工装，达到球销螺纹承力实现垫圈压装，如此不会破坏螺纹的完整性，显著提高了生产线的良品率。

本发明所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备还包括第三驱动源5，所述第三驱动源5设置于所述机架1上，所述第三驱动源5通过连接座连接所述安装板2。作为优选地，第三驱动源5为气缸，所述气缸的伸缩端与连接座连接，通过气缸伸缩带动安装板2在机架1上做上下定向移动。

进一步地，上述所述球销旋入机构还包括第一浮动弹簧38和第二浮动弹簧39，所述第一浮动弹簧38套装于所述第二套筒34的外壁上，所述第二套筒34通过所述第一浮动弹簧38设置于所述第一套筒33内；所述第二浮动弹簧39套装于所述旋转轴321的外壁上，所述旋转轴321通过第二浮动弹簧39设置于所述第三套筒35内。其中，上述旋转组件包括旋转驱动源322、主动轮323、同步带324和从动轮325，所述旋转驱动源322设置于所述导向块41上，所述旋转驱动源322连接所述主动轮323，所述主动轮323通过所述同步带324连接所述从动轮325，所述从动轮325套装于所述旋转轴321上。作为优选地，旋转驱动源322为旋转电机。

在实际工作时，在第三驱动源5带动安装板2向下移动的过程中，控制臂球销接触并进入转头36的内螺纹段，随着转头36继续向下移动，由于转头36与控制臂球销无法啮合，因此控制臂球销抵着转头36向上移动，这时候第一浮动弹簧38被压缩，同时批头37也向上移动，第二浮动弹簧39被压缩；待移动到位后，第三驱动源5停止工作，然后旋转电机带动主动轮323旋转，通过同步带324带动从动轮325旋转，以使旋转轴321带动转头36旋转，这时候转头36的内螺纹段啮合控制臂球销的外螺纹，转头36继续旋转，使得控制臂球销被旋入转头36内，此时第一浮动弹簧38复位，同时批头37也插入控制臂球销的内六角槽中，此时第二浮动弹簧39复位，第一驱动源43驱动压头45下压对垫圈进行压装。

在垫圈压装结束后，然后旋转驱动源322带动主动轮323反向旋转，通过同步带324带动从动轮325反向旋转，以使旋转轴321带动转头36反向旋转，使得控制臂球销旋出转头36，同时批头37也脱离控制臂球销的槽孔（内六角槽），并由第三驱动源5带动球销旋入机构和垫圈压装机构复位。

本发明所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备还包括扶正机构6、所述扶正机构6包括抱紧气缸61、夹紧臂62和换型夹爪63，所述抱紧气缸61设置于所述机架1上，所述抱紧气缸61连接一对夹紧臂62，一对夹紧臂62的相对面设置有换型夹爪63。在实际工作时，抱紧气缸61驱动夹紧臂62通过换型夹爪63抱紧控制臂球销，使控制臂球销在转台81的转动下摆动至正中间的垂直位置，即对控制臂球销进行对中扶正。

本发明所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备还包括脱模机构，所述脱模机构包括固定板71、固定块72、导柱73、脱模部74和第二驱动源75，所述固定板71设置于所述安装块31上，所述固定板71上设置有固定块72，所述导柱73穿过所述固定块72，所述导柱73的一端连接所述脱模部74，所述第二驱动源75设置于所述固定块72上，所述第二驱动源75连接所述脱模部74，所述脱模部74包括压杆741，所述压杆741具有压紧抵接部，在垫圈压装结束后，第二驱动源75驱动脱模部74向下移动，通过压杆741的压紧抵接部压紧控制臂，使得控制臂整体不会在控制臂球销旋出转头36的过程中被带起，以方便转头36脱离控制臂球销。

本发明所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备还包括定位工装，所述定位工装包括转台81、用于定位控制臂主体的定位台82和用于定位控制臂球销的定位柱83，所述定位台82和所述定位柱83设置于所述转台81上，其中转台81由伺服电机（图中未示出）驱动旋转。

考虑到转台81在长时间使用后会发生轻微程度的下陷，因此本发明所述的定位工装还包括承力机构，所述承力机构包括基座841、伸缩气缸842、斜楔843和承力柱844，所述伸缩气缸842设置于所述基座841上，所述伸缩气缸842连接所述斜楔843，所述斜楔843上设置有轨道，所述轨道上设置有可在轨道上移动的承力柱844，所述承力柱844抵接所述转台81。作为优选地，斜楔843的自锁角度为3至5°，斜楔843的尾端设置有燕尾槽，伸缩气缸842通过燕尾槽连接斜楔843，当需要承力机构支撑转台81时，则通过伸缩气缸842带动斜楔843伸长，这时候承力柱844向上移动，以抵接所述转台81，从而对转台81起到支撑的效果；同样的，当转台81需要旋转时，则通过伸缩气缸842带动斜楔843缩短，这时候承力柱844向下移动，以脱离所述转台81，如此不会干涉转台81的旋转。

下面通过工作流程来详细的阐述本发明实施例提出的一种汽车控制臂垫圈压装设备的工作原理。

首先将控制臂放置于定位工装上，其中控制臂主体放置于定位台82上，控制臂球销放置于定位柱83上；接着抱紧气缸61驱动夹紧臂62通过换型夹爪63抱紧控制臂球销，使控制臂球销在转台81的转动下摆动至正中间的垂直位置，然后夹紧臂62打开复位；紧接着第三驱动源5带动安装板2在机架1上向下移动，在移动的过程中，控制臂球销接触并进入转头36的内螺纹段，随着转头36继续向下移动，由于转头36与控制臂球销无法啮合，因此控制臂球销抵着转头36向上移动，这时候第一浮动弹簧38被压缩，同时批头37也向上移动，第二浮动弹簧39被压缩；待移动到位后，第三驱动源5停止工作，然后旋转驱动源322带动转头36旋转，这时候转头36的内螺纹段啮合控制臂球销的外螺纹，转头36继续旋转，使得控制臂球销被旋入转头36内，此时第一浮动弹簧38复位，同时批头37也插入控制臂球销的内六角槽中，此时第二浮动弹簧39复位；然后旋转驱动源322继续旋转，这时候控制臂整体脱离定位工装；然后第一驱动源43驱动压头45下压对垫圈进行压装；垫圈压装结束后，第二驱动源75驱动脱模部74向下移动，通过压杆741压紧控制臂；然后旋转驱动源322带动转头36反向旋转，使得控制臂球销旋出转头36，同时批头37也脱离控制臂球销的槽孔（内六角槽）；最后第三驱动源5带动球销旋入机构和垫圈压装机构复位。

相应于上述汽车控制臂垫圈压装设备的实施例，本发明实施例还提供一种汽车控制臂组装系统，该系统包括如上述所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备，该系统具有汽车控制臂垫圈压装设备的所有有益效果，本发明不再赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种汽车控制臂垫圈压装设备，其特征在于：包括:

机架；

安装板，其可滑移地设置于所述机架上；

球销旋入机构，其包括旋转组件、第一套筒、第二套筒、第三套筒、转头和批头，所述第一套筒设置于所述安装板上，所述第一套筒内滑动设置有第二套筒，所述第二套筒的一端连接所述转头，所述转头的头部具有内螺纹，所述旋转组件包括旋转轴、同步带轮结构以及旋转驱动源，所述旋转轴设置于第二套筒内，所述旋转轴的一端连接所述批头，所述批头设置于所述转头内，所述旋转轴的另一端滑动设置于所述第三套筒内，所述旋转驱动源通过所述同步带轮结构带动所述旋转轴旋转；

垫圈压装机构，其包括导向块、导向杆、第一驱动源、连接板和压头，所述导向块设置于所述安装板上，所述导向杆穿过所述导向块，所述导向杆的一端连接所述第一驱动源，所述导向杆的另一端连接所述连接板，所述连接板上设置有压头，所述连接板具有允许所述转头穿过的第一通孔，所述压头具有允许控制臂球销穿过的第二通孔；

压装时，转头的内螺纹段啮合控制臂球销的外螺纹，以及压装时，批头插入球销的内六角槽中。

2.根据权利要求1所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备，其特征在于：所述同步带轮结构包括主动轮、同步带和从动轮，所述主动轮连接所述旋转驱动源，所述主动轮通过所述同步带连接所述从动轮，所述从动轮套装于所述旋转轴上，所述主动轮设有扭矩限制器。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备，其特征在于：所述球销旋入机构还包括第一浮动弹簧和第二浮动弹簧，所述第一浮动弹簧套装于所述第二套筒的外壁上，所述第二套筒通过所述第一浮动弹簧设置于所述第一套筒内；所述第二浮动弹簧套装于所述旋转轴的外壁上，所述旋转轴通过第二浮动弹簧设置于所述第三套筒内。

4.根据权利要求1或2所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备，其特征在于：所述球销旋入机构还包括安装块，所述安装块设置于所述安装板上，所述第一套筒穿过所述安装块，且所述第一套筒固定在所述安装块上。

5.根据权利要求1所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备，其特征在于：还包括扶正机构，所述扶正机构包括抱紧气缸、夹紧臂和换型夹爪，所述抱紧气缸设置于所述机架上，所述抱紧气缸连接一对夹紧臂，一对夹紧臂的相对面设置有换型夹爪。

6.根据权利要求1所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备，其特征在于：还包括定位工装，所述定位工装包括转台、用于定位控制臂主体的定位台和用于定位控制臂球销的定位柱，所述定位台和所述定位柱设置于所述转台上。

7.根据权利要求6所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备，其特征在于：所述定位工装还包括承力机构，所述承力机构包括基座、伸缩气缸、斜楔和承力柱，所述伸缩气缸设置于所述基座上，所述伸缩气缸连接所述斜楔，所述斜楔上设置有轨道，所述轨道上设置有可在轨道上移动的承力柱，所述承力柱抵接所述转台，所述斜楔具有3-5°自锁角。

8.根据权利要求4所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备，其特征在于：还包括脱模机构，所述脱模机构包括固定板、固定块、导柱、脱模部和第二驱动源，所述固定板设置于所述安装块上，所述固定板上设置有固定块，所述导柱穿过所述固定块，所述导柱的一端连接所述脱模部，所述第二驱动源设置于所述固定块上，所述第二驱动源连接所述脱模部。

9.根据权利要求8所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备，其特征在于：所述脱模部包括压杆，所述压杆具有压紧抵接部。

10.一种汽车控制臂组装系统，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的一种汽车控制臂垫圈压装设备。

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