CN116652592B - 一种传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺，属于汽车零部件加工领域，其包括自动上件连接盘、自动夹紧连接盘、自动上件万向节、自动上件轴碗、压装对应的轴碗、自动上件卡簧、压装对应的卡簧、自动上件轴碗、压装对应的轴碗、自动上件卡簧、压装对应的卡簧、自动反压、自动上件万向节叉、自动夹紧万向节叉、自动上件轴碗、压装对应的轴碗、自动上件卡簧、压装对应的卡簧、自动上件轴碗、压装对应的轴碗、自动上件卡簧、压装对应的卡簧、自动反压、自动检测卡簧状态、自动检测万向节摆动扭矩、自动下件这二十六个工步，而且其不仅实现了连接盘带万向节和万向节叉总成的全自动化压装，还提高了产品的一致性和稳定性。

Description

一种传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺

技术领域

本发明属于汽车零部件加工领域，具体涉及一种传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺。

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，其主要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。而且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。同时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。

尤其是传动轴总成上所设置的连接盘带万向节和万向节叉总成，其作为传动轴总成上的重要部件，在传动轴总成的平稳性等动力性能中起着决定性的作用。因此，传动轴总成上连接盘带万向节和万向节叉总成的生产在整个传动轴总成的生产过程中有着重要的地位。

但目前，由于重型卡车用传动轴总成上连接盘带万向节和万向节叉总成的生产主要采用单机生产,故对应的装配方式常常采用自动化程度较低的人工装配,尤其是万向节对应的两次压装过程，故其在连接盘带万向节和万向节叉总成的装配过程中存在工人劳动强度高、生产效率低、质量一致性差等缺点，进而影响整个传动轴总成的动平衡精度和抗磨损性能。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种既能够实现部件的全自动化压装，又能够提高整个总成装配质量的传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺，以提高产品的一致性和稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：一种传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺，其包括以下工步：第一工步，自动上件连接盘；第二工步，自动夹紧连接盘；第三工步，自动上件万向节；第四工步，自动上件轴碗；第五工步，压装对应的轴碗；第六工步，自动上件卡簧；第七工步，压装对应的卡簧；第八工步，自动上件轴碗；第九工步，压装对应的轴碗；第十工步，自动上件卡簧；第十一工步，压装对应的卡簧；第十二工步，自动反压；第十三工步，自动上件万向节叉；第十四工步，自动夹紧万向节叉；第十五工步，自动上件轴碗；第十六工步，压装对应的轴碗；第十七工步，自动上件卡簧；第十八工步，压装对应的卡簧；第十九工步，自动上件轴碗；第二十工步，压装对应的轴碗；第二十一工步，自动上件卡簧；第二十二工步，压装对应的卡簧；第二十三工步，自动反压；第二十四工步，自动检测卡簧状态；第二十五工步，自动检测万向节摆动扭矩；第二十六工步，自动下件。基于此，本发明不仅实现了连接盘、万向节和万向节叉的自动压装工艺，本发明还在万向节所对应的两次压装工步完成后均设置有自动反压工步，并通过该自动反压工步避免万向节和卡簧偏离连接盘中心、万向节叉中心，并向一侧偏离，从而保证装配后的万向节和卡簧的位置和状态更加合理，同时其还能够释放压装后的应力，并保证产品质量。

进一步地，在第一工步中，先通过AGV小车将装有连接盘的料盘运转至对应的位置处，再通过视觉系统识别连接盘的位置和特征；待视觉识别完成后，上件机器人先根据视觉识别结果进行取料动作，并在完成取料动作后通过视觉系统拍取连接盘的端面盘齿；再根据视觉系统所拍照片将连接盘放置在对应的工装上，以完成对应的连接盘的精准上件动作。

进一步地，在第二工步中，通过连接盘的端面盘齿对连接盘进行定位，设备通过气缸控制杠杆夹紧连接盘背面，进而将连接盘稳固地放置在对应的工位处。

进一步地，在第三工步中，先通过AGV小车将装有万向节的料盘运转至对应的位置处，再通过视觉系统识别万向节的位置和特征；待视觉识别完成后，上件机器人先根据视觉识别结果进行取料动作，再将万向节放入到连接盘的耳孔内，并通过两顶尖定位夹紧万向节，从而将万向节精准地放置在连接盘上。

进一步地，在第五工步和第九工步中，先将连接盘上方的反力装置压到连接盘上，再通过旋转机构将对应的轴碗运至连接盘耳孔的正下方，并通过连接盘下方的气缸将对应的轴碗压入到连接盘上对应的耳孔内，从而实现对应轴碗的压装。此外，所述第五工步和第九工步所对应的工位优选设置为同一个工位，以减少物料的周转。

进一步地，在第十二工步和第二十三工步中，先通过两个压头同时压紧连接盘耳朵背面，然后控制压头回位，从而实现对应的反压动作，并通过该自动反压工步避免万向节和卡簧偏离连接盘中心、万向节叉中心后向一侧偏离，从而保证装配后的万向节和卡簧的位置和状态更加合理，同时其还能够释放压装后的应力，并保证产品质量。

进一步地，在第十三工步中，先通过AGV小车将装有万向节叉的料盘运转至对应的位置处，再通过视觉系统识别万向节叉的位置和特征；待视觉识别完成后，上件机器人先根据视觉识别结果进行首次取料动作，再通过万向节叉上所设的耳孔将万向节叉挂在床身上所设的横梁上，并松开对应的万向节叉；接着万向节叉在自身重力作用下自然下垂，然后机器人再次抓取万向节叉，以实现万向节叉的精准上件动作。

进一步地，在第十四工步中，待上件机器人将万向节叉放置到对应的位置处后，使万向节穿过万向节叉上所设的耳孔，并通过两个V形块夹紧万向节叉的小端外圆来对万向节叉进行定位，以保证万向节叉与万向节、轴碗、卡簧能够精准地压装在一起。

进一步地，在第二十四工步中，通过视觉拍照检测卡簧是否完全弹开；若卡簧未完全弹开，则装配后获得的总成将被判定为不合格品，并通过对应的下件机器人将其放入不合格品料框一，以实现成品的分拣。

进一步地，在第二十五工步中，通过设备自动检测万向节摆动扭矩，若万向节的扭矩超出工艺要求，则装配后获得的总成将判定总成为不合格品，并通过对应的下件机器人将其放入不合格品料框二，以实现成品的分拣。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：首先，本发明实现了传动轴总成核心部件连接盘带万向节和万向节叉总成的全自动化压装，降低了工人的劳动强度，以及降低了人工成本，提升了产品的一致性和稳定性；其次，本发明还在万向节所对应的两次压装工步完成后均设置有自动反压工步，并通过该自动反压工步避免万向节和卡簧偏离连接盘中心、万向节叉中心，并向一侧偏离，从而保证装配后的万向节和卡簧的位置和状态更加合理，同时其还能够释放压装后的应力，并保证产品质量；另外，本发明所提供的压装工艺内容安排合理，并实现了连接盘带万向节和万向节叉总成的压装工序集中化、自动化，进而减少跨区域周转，实现单工位全自动生产，提升产品质量。

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为本发明中连接盘的结构示意图；

图2为本发明中万向节的结构示意图；

图3为本发明中轴碗的结构示意图；

图4为本发明中卡簧的结构示意图；

图5为本发明中万向节叉的结构示意图；

图6为本发明中连接盘带万向节和万向节叉总成的结构示意图。

图中：1、连接盘，2、万向节，3、轴碗，4、卡簧，5、万向节叉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺，其包括以下二十六个工步：

第一工步，自动上件连接盘；先通过AGV小车将装有连接盘的料盘运转至对应的位置处，再通过视觉系统识别连接盘的位置和特征；待视觉识别完成后，上件机器人先根据视觉识别结果进行取料动作，并在完成取料动作后通过视觉系统拍取连接盘的端面盘齿；再根据视觉系统所拍照片将连接盘放置在对应的工装上；

第二工步，自动夹紧连接盘；先通过连接盘的端面盘齿对连接盘进行定位，再驱使设备通过气缸控制杠杆夹紧连接盘背面；

第三工步，自动上件万向节；先通过AGV小车将装有万向节的料盘运转至对应的位置处，再通过视觉系统识别万向节的位置和特征；待视觉识别完成后，上件机器人先根据视觉识别结果进行取料动作，再将万向节放入到连接盘的耳孔内，并通过两顶尖定位夹紧万向节；

第四工步，自动上件轴碗；提前在对应的加工设备附近存储一定数量的专用料盘存放轴碗，再根据具体地加工节拍通过桁架机械手抓取对应的轴碗，并完成该工步的轴碗上件动作，且该上件位是最终压装位置的过渡；

第五工步，压装对应的轴碗；先将连接盘上方的反力装置压到连接盘上，即将连接盘上方的反力装置压到连接盘耳朵外侧，再通过旋转机构将对应的轴碗运至连接盘耳孔的正下方，并通过连接盘下方的气缸控制压头将对应的轴碗压入到连接盘上对应的耳孔内；

第六工步，自动上件卡簧；提前在对应的加工设备附近存储一定数量的专用料盘存放卡簧，再根据具体地加工节拍通过桁架机械手抓取对应的卡簧，并完成该工步的卡簧上件动作，且该上件位是最终压装位置的过渡；

第七工步，压装对应的卡簧；先将连接盘上方的反力装置压到连接盘上，再通过旋转机构将对应的卡簧运至连接盘耳孔的正下方，并通过连接盘下方的气缸将对应的卡簧压入到连接盘上对应的卡簧槽内；此外该工步所对应的压装工位与第五工步所对应的工位为同一个，其所对应的旋转机构也为同一个；

第八工步，自动上件轴碗；先将连接盘绕主轴旋转180度，然后通过桁架机械手抓取对应的轴碗，并完成该工步的轴碗上件动作；

第九工步，压装对应的轴碗；先将连接盘上方的反力装置压到连接盘上，再通过旋转机构将对应的轴碗运至连接盘耳孔的正下方，并通过连接盘下方的气缸将对应的轴碗压入到连接盘上对应的耳孔内；

第十工步，自动上件卡簧；通过桁架机械手抓取对应的卡簧，并完成该工步的卡簧上件动作；

第十一工步，压装对应的卡簧；先将连接盘上方的反力装置压到连接盘上，再通过旋转机构将对应的卡簧运至连接盘耳孔的正下方，并通过连接盘下方的气缸将对应的卡簧压入到连接盘上对应的卡簧槽内；

第十二工步，自动反压；先通过两个压头同时压紧连接盘耳朵背面，然后控制压头回位；这时本发明能够通过该自动反压工步避免万向节和卡簧偏离连接盘中心并向一侧偏离，从而保证装配后的万向节和卡簧的位置和状态更加合理，并能够释放压装后的应力，保证产品质量；

第十三工步，自动上件万向节叉；先通过AGV小车将装有万向节叉的料盘运转至对应的位置处，再通过视觉系统识别万向节叉的位置和特征；待视觉识别完成后，上件机器人先根据视觉识别结果进行首次取料动作，再通过万向节叉上所设的耳孔将万向节叉挂在床身上所设的横梁上，并松开对应的万向节叉；接着万向节叉在自身重力作用下自然下垂，然后机器人再次抓取万向节叉，并完成该工步的万向节叉上件动作；

第十四工步，自动夹紧万向节叉；待上件机器人将万向节叉放置到对应的位置处后，使万向节穿过万向节叉上所设的耳孔，并控制设备通过两个V形块夹紧万向节叉的小端外圆来对万向节叉进行定位，随后再控制上件机器人松开万向节叉并撤出；

第十五工步，自动上件轴碗；提前在对应的加工设备附近存储一定数量的专用料盘存放轴碗，再根据具体地加工节拍通过桁架机械手抓取对应的轴碗，并完成该工步的轴碗上件动作；

第十六工步，压装对应的轴碗；先将万向节叉上方的反力装置压到万向节叉上，再通过旋转机构将对应的轴碗运至万向节叉耳孔的正下方，并通过万向节叉下方的气缸将对应的轴碗压入到万向节叉上对应的耳孔内；

第十七工步，自动上件卡簧；提前在对应的加工设备附近存储一定数量的专用料盘存放卡簧，再根据具体地加工节拍通过桁架机械手抓取对应的卡簧，并完成该工步的卡簧上件动作；

第十八工步，压装对应的卡簧；先将万向节叉上方的反力装置压到万向节叉上，再通过旋转机构将对应的卡簧运至万向节叉耳孔的正下方，并通过万向节叉下方的气缸将对应的卡簧压入到万向节叉上对应的卡簧槽内；

第十九工步，自动上件轴碗；先将万向节叉绕主轴旋转180度，然后通过桁架机械手抓取对应的轴碗，并完成该工步的轴碗上件动作；

第二十工步，压装对应的轴碗；先将万向节叉上方的反力装置压到万向节叉上，再通过旋转机构将对应的轴碗运至万向节叉耳孔的正下方，并通过万向节叉下方的气缸将对应的轴碗压入到万向节叉上对应的耳孔内；

第二十一工步，自动上件卡簧；通过桁架机械手抓取对应的卡簧，并完成该工步的卡簧上件动作；

第二十二工步，压装对应的卡簧；先将万向节叉上方的反力装置压到万向节叉上，再通过旋转机构将对应的卡簧运至万向节叉耳孔的正下方，并通过万向节叉下方的气缸将对应的卡簧压入到万向节叉上对应的卡簧槽内；

第二十三工步，自动反压；先通过两个压头同时压紧万向节叉耳朵背面，然后控制压头回位；这时本发明能够通过该自动反压工步避免万向节和卡簧偏离万向节叉中心并向一侧偏离，从而保证装配后的万向节和卡簧的位置和状态更加合理，并能够释放压装后的应力，保证产品质量；

第二十四工步，自动检测卡簧状态；通过视觉拍照自动检测卡簧是否完全弹开；若卡簧未完全弹开，则装配后获得的总成将被判定为不合格品，并通过对应的下件机器人将其放入不合格品料框一；

第二十五工步，自动检测万向节摆动扭矩；通过设备自动检测万向节摆动扭矩，若万向节的扭矩超出工艺要求，则装配后获得的总成将判定总成为不合格品，并通过对应的下件机器人将其放入不合格品料框二；

第二十六工步，自动下件；通过卡簧检测和摆动扭矩检测的总成为合格产品，下件机器人抓取该装配后获得的总成，并将该总成放入专用料盘。

此外，为了减少物料周转时间和减少物料周转人员的劳动强度，以及实现连接盘带万向节和万向节叉总成压装工序集中化、自动化，本发明中的轴碗压装工位和卡簧压装工位优选设置在同一个工位上，且对应的四组压装工位优选设置在同一个工位上。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。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 (6)

1.一种传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺，其特征在于，包括以下工步：第一工步，自动上件连接盘；第二工步，自动夹紧连接盘；第三工步，自动上件万向节；第四工步，自动上件轴碗；第五工步，压装对应的轴碗；第六工步，自动上件卡簧；第七工步，压装对应的卡簧；第八工步，自动上件轴碗；第九工步，压装对应的轴碗；第十工步，自动上件卡簧；第十一工步，压装对应的卡簧；第十二工步，自动反压；第十三工步，自动上件万向节叉；第十四工步，自动夹紧万向节叉；第十五工步，自动上件轴碗；第十六工步，压装对应的轴碗；第十七工步，自动上件卡簧；第十八工步，压装对应的卡簧；第十九工步，自动上件轴碗；第二十工步，压装对应的轴碗；第二十一工步，自动上件卡簧；第二十二工步，压装对应的卡簧；第二十三工步，自动反压；第二十四工步，自动检测卡簧状态；第二十五工步，自动检测万向节摆动扭矩；第二十六工步，自动下件；

在第一工步中，先通过AGV小车将装有连接盘的料盘运转至对应的位置处，再通过视觉系统识别连接盘的位置和特征；待视觉识别完成后，上件机器人先根据视觉识别结果进行取料动作，并在完成取料动作后通过视觉系统拍取连接盘的端面盘齿；再根据视觉系统所拍照片将连接盘放置在对应的工装上；

在第三工步中，先通过AGV小车将装有万向节的料盘运转至对应的位置处，再通过视觉系统识别万向节的位置和特征；待视觉识别完成后，上件机器人先根据视觉识别结果进行取料动作，再将万向节放入到连接盘的耳孔内，并通过两顶尖定位夹紧万向节；

在第五工步和第九工步中，先将连接盘上方的反力装置压到连接盘上，再通过旋转机构将对应的轴碗运至连接盘耳孔的正下方，并通过连接盘下方的气缸将对应的轴碗压入到连接盘上对应的耳孔内；

在第十三工步中，先通过AGV小车将装有万向节叉的料盘运转至对应的位置处，再通过视觉系统识别万向节叉的位置和特征；待视觉识别完成后，上件机器人先根据视觉识别结果进行首次取料动作，再通过万向节叉上所设的耳孔将万向节叉挂在床身上所设的横梁上，并松开对应的万向节叉；接着万向节叉在自身重力作用下自然下垂，然后机器人再次抓取万向节叉。

2.根据权利要求1所述的传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺，其特征在于，在第二工步中，通过连接盘的端面盘齿对连接盘进行定位，设备通过气缸控制杠杆夹紧连接盘背面。

3.根据权利要求1所述的传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺，其特征在于，在第十二工步和第二十三工步中，先通过两个压头同时压紧连接盘耳朵背面，然后控制压头回位。

4.根据权利要求1所述的传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺，其特征在于，在第十四工步中，待上件机器人将万向节叉放置到对应的位置处后，使万向节穿过万向节叉上所设的耳孔，并通过两个V形块夹紧万向节叉的小端外圆来对万向节叉进行定位。

5.根据权利要求1所述的传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺，其特征在于，在第二十四工步中，通过视觉拍照检测卡簧是否完全弹开；若卡簧未完全弹开，则装配后获得的总成将被判定为不合格品，并通过对应的下件机器人将其放入不合格品料框一。

6.根据权利要求1或5所述的传动轴用连接盘带万向节和万向节叉总成压装工艺，其特征在于，在第二十五工步中，通过设备自动检测万向节摆动扭矩，若万向节的扭矩超出工艺要求，则装配后获得的总成将判定总成为不合格品，并通过对应的下件机器人将其放入不合格品料框二。