CN116441390A - 一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置，属汽车零部件生产设备技术领域。回转工作台装有分度盘本体，分度盘本体上均布有多个三爪卡盘，三爪卡盘对应的回转工作台上装有气动冲压机构，气动冲压机构两侧的回转工作台上分别设置有第一机械手和第二机械手，第二机械手一侧的回转工作台上与三爪卡盘对应装有旋铆机构，第一机械手一侧的回转工作台上设置有注油管，第二机械手与气动冲压机构之间的回转工作台上设置有后盖上料槽。该装置生产连贯性好，有效降低人工劳动强度，同时提高产品装配生产效率和产品合格率，解决了传统装配过程存在操作繁琐、人工劳动强度大的问题。

Description

一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置

技术领域

本发明涉及一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置，属汽车零部件生产设备技术领域。

背景技术

汽车拉杆球头是汽车转向系统中重要的零部件，拉杆球头主要由拉杆球座、球头销、塑料轴衬和后盖组成，传统的拉杆球头组装作业主要是由多名工作人员利用多台设备完成的，其操作过程为：首先需要一名工作人员将塑料轴衬放入注脂机注油口在塑料轴衬内注入适量润滑脂。然后需要另一名工作人员将塑料轴衬用塑胶榔头套装在球头销圆球球体。再由工作人员将同批次的球头销分别一一插装在各拉杆球座内，插装有球头销的拉杆球座放置在气动冲床上，利用气动冲床将安装好塑料轴衬的球头销压入拉杆球座内，此时拉杆球座中的塑料轴衬已预压紧，预压紧有塑料轴衬的拉杆球座属于中间产品，取下中间产品，更换新的拉杆球座循环进行下一预压紧作业，待同批次的中间产品完成装配后，由另一名工作人员将中间产品的拉杆球座内放置后盖，再将中间产品一一安装在旋铆机的三角卡盘上，通过旋铆机对拉杆球座端口锁边以实现对后盖的锁紧，上述装配过程操作繁琐、人工劳动强度大，需要多台设备配合多名工作人员进行组装作业，同时各设备不仅占地面积大，而且生产连贯性差，生产效率低，另一方面，因工作人员个体差异，导致产品品质一致性差，降低产品的合格率，因此，有必要对其进行改进。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构紧凑、占地面积小，生产连贯性好，有效降低人工劳动强度，提高产品装配生产效率和产品合格率的汽车拉杆球头自动旋铆装配装置。

本发明的技术方案是：

一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置，它由回转工作台、分度盘本体、气动冲压机构、旋铆机构、三爪卡盘、注油管和后盖上料槽构成，回转工作台装有分度盘本体，其特征在于：分度盘本体上均布有多个三爪卡盘，三爪卡盘对应的回转工作台上装有气动冲压机构，气动冲压机构两侧的回转工作台上分别设置有第一机械手和第二机械手，第二机械手一侧的回转工作台上与三爪卡盘对应装有旋铆机构，第一机械手一侧的回转工作台上设置有注油管，第二机械手与气动冲压机构之间的回转工作台上设置有后盖上料槽。

所述的气动冲压机构包括安装架、冲压气缸、压板、压柱和压料板，安装架顶部装有冲压气缸，冲压气缸的活塞杆上装有压板，压板底端装有压柱，压柱一侧的压板上装有导向杆，导向杆下方的安装架上通过滑轨装有压料板，导向杆与压料板配合插装连接。

所述的导向杆一端延伸至压料板外侧，延伸至压料板外侧的导向杆上装有锁紧螺母，压料板与压板之间的导向杆上套装有复位弹簧。

所述的压料板上与压柱对应位置上设置有储料孔，储料孔呈圆台状，储料孔与压柱配合插装。

所述的旋铆机构包括安装座、旋转电机、升降气缸、导向套、连接环、旋转头、旋铆轮和轮座，安装座上滑动套装有导向套，导向套一端延伸至安装座外侧，导向套一侧的安装座上装有升降气缸，升降气缸的活塞杆通过连接环与延伸至安装座外侧的导向套连接，导向套顶部装有旋转电机，旋转电机的传动轴穿插在导向套内，传动轴一端延伸至导向套外侧，延伸至导向套外侧的传动轴上装有旋转头，旋转头上通过轮座装有旋铆轮。

所述的三爪卡盘包括卡盘本体、活动卡爪、顶升气缸和卡爪驱动机构，卡盘本体呈圆盘状，卡盘本体上通过卡爪驱动机构均布装有三个卡爪，卡爪驱动机构同时带动三个卡爪向卡盘本体的中心靠近或退出，卡盘本体的中心设置有装配槽，装配槽内固装有顶升气缸。

本发明的优点在于：

该汽车拉杆球头自动旋铆装配装置通过分度盘本体、气动冲压机构和旋铆机构相互配合，实现对汽车拉杆球头自动旋铆装配作业，该装置结构紧凑、占地面积小，相比于传统拉杆球头组装由多名工作人员利用多台设备完成的，该装置仅需一名工作人员即可对拉杆球头进行装配作业，生产连贯性好，有效降低人工劳动强度，同时提高产品装配生产效率和产品合格率，解决了传统装配过程存在操作繁琐、人工劳动强度大，需要多台设备配合多名工作人员进行组装作业，同时各设备不仅占地面积大，而且生产连贯性差，生产效率低和产品品质一致性差，产品合格率低的问题。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明中气动冲压机构的正视结构示意图；

图3为图2的侧视结构示意图；

图4为本发明中旋铆机构的结构示意图；

图5汽车拉杆球头的立体结构示意图。

图中：1、回转工作台；2、分度盘本体；3、气动冲压机构；4、旋铆机构；5、三爪卡盘；6、注油管；7、后盖上料槽；8、安装架；9、冲压气缸；10、压板；11、压柱；12、压料板；13、导向杆；14、锁紧螺母；15、复位弹簧；16、储料孔；17、第一机械手；18、第二机械手；19、安装座；20、旋转电机；21、升降气缸；22、导向套；23、连接环；24、旋转头；25、旋铆轮；26、轮座；27、拉杆球座；28、球头销；29、塑料轴衬；30、后盖。

具体实施方式

该汽车拉杆球头自动旋铆装配装置由回转工作台1、分度盘本体2、气动冲压机构3、旋铆机构4、三爪卡盘5、塑料轴衬上料槽6和后盖上料槽7构成，回转工作台1安装有分度盘本体2，回转工作台1内装有伺服电机，伺服电机的传动轴与分度盘本体2固定连接，工作时，回转工作台1通过伺服电机带动分度盘本体2绕其自身圆心发生间歇旋转运动。

分度盘本体2呈圆盘状，分度盘本体2的上表面均布有六个三爪卡盘5，三爪卡盘5（三爪自定心卡盘）为手动式卡盘，三爪卡盘5包括卡盘本体、活动卡爪、顶升气缸和卡爪驱动机构，卡盘本体呈圆盘状，卡盘本体上通过卡爪驱动机构均布装有三个卡爪，卡爪驱动机构同时带动三个卡爪向卡盘本体的中心靠近或退出，卡爪驱动机构为现有技术，卡盘本体的中心位置贯穿设置有装配槽，装配槽内固装有顶升气缸。工作时，工作人员手动转动卡爪驱动机构，使得卡爪驱动机构同时带动三个活动卡爪向中心靠近或复位，从而实现活动卡爪对拉杆球座27外圆的夹紧或松开。

其中一个三爪卡盘5对应的回转工作台1上装有气动冲压机构3，气动冲压机构3包括安装架8、冲压气缸9、压板10、压柱11和压料板12，安装架8呈“厂”字形，安装架8的顶部固定安装有冲压气缸9，冲压气缸9的活塞杆上固定安装有压板10，压板10为矩形板，压板10底端固定安装有压柱11，压柱11为圆柱状，压柱11一侧的压板10底端上固定安装有导向杆13，导向杆13下方的安装架8上通过滑轨和滑槽配合滑动安装有压料板12，压料板12呈“L”字形，导向杆13与压料板12配合插装连接，导向杆13一端延伸至压料板12外侧，延伸至压料板12外侧的导向杆13上装有锁紧螺母14，压料板12与压板10之间的导向杆13上套装有复位弹簧15，压料板12上与压柱11对应位置上设置有储料孔16，储料孔16与三爪卡盘5的中心孔对应设置，储料孔16呈圆台状，储料孔16用于放置塑料轴衬29，储料孔16与压柱11配合插装，工作时，通过冲压气缸9的活塞杆带动压板10、导向杆13、压柱11以及压料板12沿安装架8的滑轨轴向方向发生滑移，当压料板12滑移到与拉杆球座27接触后，压料板12对拉杆球座27形成预压紧，在冲压气缸9的活塞杆继续向下压的状态下，压柱11将塑料轴衬由储料孔16压进至拉杆球座27内。

气动冲压机构3两侧的回转工作台1上分别设置有第一机械手17和第二机械手18，第一机械手17一侧的回转工作台1上设置有注油管6，注油管6顶部设置有注油口，工作时，工作人员将塑料轴衬插装在注油管6顶部上，注油管6外接有注油机，注油机将适量润滑油通过注油管6的注油口注入至塑料轴衬29内，方便后续第一机械手17从注油管6内拿取塑料轴衬29。

第二机械手18与气动冲压机构3之间的回转工作台1上设置有后盖上料槽7，后盖上料槽7一端连接有后盖振动上料筛，后盖振动上料筛将后盖一一排列整齐上料至后盖上料槽7内，方便后续第二机械手18从后盖上料槽7内拿取后盖30。

第二机械手18一侧的回转工作台1上与其中一个三爪卡盘5对应装有旋铆机构4，旋铆机构4包括安装座19、旋转电机20、升降气缸21、导向套22、连接环23、旋转头24、旋铆轮25和轮座26，安装座19上设置有装配孔，装配孔内滑动套装有导向套22，导向套22为“T”字形圆柱套，导向套22一端延伸至安装座19外侧，导向套22一侧的安装座19上通过气缸安装座19固定安装有升降气缸21，升降气缸21的活塞杆上固定安装有连接环23，连接环23为圆形环，连接环23与延伸至安装座19外侧的导向套22外圆配合套装固定连接，工作时，通过升降气缸21的活塞杆带动导向套22沿安装座19的装配孔发生滑移。

导向套22顶部凸缘上固定安装有旋转电机20，旋转电机20的传动轴穿插在导向套22内，传动轴与导向套22的内壁滑动连接，旋转电机20的传动轴一端延伸至导向套22外侧，延伸至导向套22外侧的传动轴上固定安装有旋转头24，旋转头24呈圆柱体，旋转头24底端端面上对称固定安装有轮座26，轮座26内侧活动安装有旋铆轮25，工作时，旋转电机20的传动轴带动旋转头24发生旋转运动，从而带动轮座26和旋铆轮25同步发生转动。

该自动旋铆装配装置设置有程控器，程控器与第一机械手、第二机械手、旋转电机、升降气缸、冲压气缸和顶升气缸电连接，程控器控制第一机械手、第二机械手、旋转电机、升降气缸、冲压气缸和顶升气缸依次有序的发生动作，升降气缸、冲压气缸和顶升气缸分别外接有空气压缩机，程控器、第一机械手、第二机械手和旋转电机外接有电源。

该自动旋铆装配装置工作时，首先由工作人员将球头销28插装在拉杆球座27内，拉杆球座27插装好球头销28后，再将这一拉杆球座27锁紧在其中一个三爪卡盘5上，与此同时，工作人员将一个塑料轴衬29插装在注油管6顶部位置，注油机将适量润滑油通过注油管6的注油口注入至塑料轴衬29内，此时回转工作台1控制分度盘本体2顺时针间歇转动，分度盘本体2通过三爪卡盘5带动拉杆球座27进入第一机械手17工位，在分度盘本体2间歇过程中，工作人员重复上述步骤为下一个三爪卡盘5安装新的拉杆球座27。

当带有拉杆球座27的三爪卡盘5进入第一机械手17工位后，第一机械手17从注油管6中夹取一个塑料轴衬29，将塑料轴衬29放置在气动冲压机构3中压料板12的储料孔16内，由于储料孔16呈圆台状，储料孔16的顶口直径大于塑料轴衬的直径，储料孔16的底口直径小于塑料轴衬的直径，此时储料孔16对塑料轴衬29形成托举状态。

当带有拉杆球座27的三爪卡盘5进入气动冲压机构3工位后，拉杆球座27与压料板12的储料孔16对应，冲压气缸9的活塞杆带动压板10向下移动，压板10带动压料板12、导向杆13、塑料轴衬29和压柱11沿滑轨轴向方向同步下移，当压料板12滑移到与拉杆球座27接触后，压料板12滑移到位，此时压料板12停止移动，在冲压气缸9的活塞杆继续下压的状态下，冲压气缸9的活塞杆带动导向杆13、压板10和压柱11相对于压料板12向下移动，在塑料轴衬29压装的过程中，程控器控制顶升气缸的活塞杆对球头销28具有一个上顶动作，使得球头销28球头部位与拉杆球座27之间存在一个环形的空隙，方便后续安装塑料轴衬29；压柱11将压料板12的储料孔16内的塑料轴衬29压入拉杆球座27内，使塑料轴衬29套装在球头销28的球头部位，同时塑料轴衬29顺利的安装在球头销28与拉杆球座27之间的空隙处，此时完成塑料轴衬29的压装作业，气动冲压机构3的冲压气缸9复位，为下一次压装塑料轴衬做准备。

压装完塑料轴衬29的拉杆球座27在三爪卡盘5和分度盘本体2的带动下进入第二机械手18工位，第二机械手18从后盖上料槽7中夹取一个后盖30，将后盖30放置在拉杆球座27内。

放置有后盖30的拉杆球座27在三爪卡盘5和分度盘本体2的带动下进入旋铆机构4工位，拉杆球座27与旋铆机构4的两个旋铆轮25对应，拉杆球座27到达工位后，旋转电机20的传动轴带动旋转头24发生转动，旋转头24同步带动旋铆轮25和轮座26转动，与此同时，升降气缸21的活塞杆向外伸出，活塞杆带动导向套22沿安装座19的装配孔发生向下滑移，导向套22同步带动旋转电机20、旋转头24、轮座26和旋铆轮25向下滑移，旋铆轮25与拉杆球座27接触后，在旋铆轮25的下压力和旋转力的作用下，拉杆球座27的端口边缘对后盖30的圆周形成锁边（封边），由此完成整个汽车拉杆球头的旋铆装配作业。

当完成装配的汽车拉杆球头在三爪卡盘5和分度盘本体2的带动下转动到工作人员的面前时，工作人员将完成装配的汽车拉杆球头取下，放置新的拉杆球座27，如此往复，即可连续不断的对拉杆球头进行装配作业。

该装配装置通过分度盘本体2、气动冲压机构3和旋铆机构4相互配合，实现对汽车拉杆球头自动旋铆装配作业，该装置结构紧凑、占地面积小，相比于传统拉杆球头组装由多名工作人员利用多台设备完成的，该装置仅需一名工作人员即可对拉杆球头进行装配作业，生产连贯性好，有效降低人工劳动强度，同时提高产品装配生产效率和产品合格率，解决了传统装配过程存在操作繁琐、人工劳动强度大，需要多台设备配合多名工作人员进行组装作业，同时各设备不仅占地面积大，而且生产连贯性差，生产效率低和产品品质一致性差，产品合格率低的问题。

Claims (6)

1.一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置，它由回转工作台（1）、分度盘本体（2）、气动冲压机构（3）、旋铆机构（4）、三爪卡盘（5）、注油管（6）和后盖上料槽（7）构成，回转工作台（1）装有分度盘本体（2），其特征在于：分度盘本体（2）上均布有多个三爪卡盘（5），三爪卡盘（5）对应的回转工作台（1）上装有气动冲压机构（3），气动冲压机构（3）两侧的回转工作台（1）上分别设置有第一机械手（17）和第二机械手（18），第二机械手（18）一侧的回转工作台（1）上与三爪卡盘（5）对应装有旋铆机构（4），第一机械手（17）一侧的回转工作台（1）上设置有注油管（6），第二机械手（18）与气动冲压机构（3）之间的回转工作台（1）上设置有后盖上料槽（7）。

2.根据权利要求1所述的一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置，其特征在于：所述的气动冲压机构（3）包括安装架（8）、冲压气缸（9）、压板（10）、压柱（11）和压料板（12），安装架（8）顶部装有冲压气缸（9），冲压气缸（9）的活塞杆上装有压板（10），压板（10）底端装有压柱（11），压柱（11）一侧的压板（10）上装有导向杆（13），导向杆（13）下方的安装架（8）上通过滑轨装有压料板（12），导向杆（13）与压料板（12）配合插装连接。

3.根据权利要求2所述的一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置，其特征在于：所述的导向杆（13）一端延伸至压料板（12）外侧，延伸至压料板（12）外侧的导向杆（13）上装有锁紧螺母（14），压料板（12）与压板（10）之间的导向杆（13）上套装有复位弹簧（15）。

4.根据权利要求2所述的一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置，其特征在于：所述的压料板（12）上与压柱（11）对应位置上设置有储料孔（16），储料孔（16）呈圆台状，储料孔（16）与压柱（11）配合插装。

5.根据权利要求1所述的一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置，其特征在于：所述的旋铆机构（4）包括安装座（19）、旋转电机（20）、升降气缸（21）、导向套（22）、连接环（23）、旋转头（24）、旋铆轮（25）和轮座（26），安装座（19）上滑动套装有导向套（22），导向套（22）一端延伸至安装座（19）外侧，导向套（22）一侧的安装座（19）上装有升降气缸（21），升降气缸（21）的活塞杆通过连接环（23）与延伸至安装座（19）外侧的导向套（22）连接，导向套（22）顶部装有旋转电机（20），旋转电机（20）的传动轴穿插在导向套（22）内，传动轴一端延伸至导向套（22）外侧，延伸至导向套（22）外侧的传动轴上装有旋转头（24），旋转头（24）上通过轮座（26）装有旋铆轮（25）。

6.根据权利要求1所述的一种汽车拉杆球头自动旋铆装配装置，其特征在于：所述的三爪卡盘（5）包括卡盘本体、活动卡爪、顶升气缸和卡爪驱动机构，卡盘本体呈圆盘状，卡盘本体上通过卡爪驱动机构均布装有三个卡爪，卡爪驱动机构同时带动三个卡爪向卡盘本体的中心靠近或退出，卡盘本体的中心设置有装配槽，装配槽内固装有顶升气缸。