CN117245599B - 一种万向节防尘罩组装设备及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种万向节防尘罩组装设备及其组装方法，包括基座，基座上设置有本体夹持部、密封罩定位部和密封垫定位部，本体夹持部用于夹持固定本体并带动本体上下翻转。密封罩定位部包括定位头。密封垫定位部包括主负压吸头、主扶正机构和推平端，密封垫定位部两个一组配合使用，一组密封垫定位部中两个主负压吸头上下相对。主负压吸头上开设有环形气流通道，主扶正机构同轴插装于所述主负压吸头内部，推平端有两组、分置于所述主负压吸头的两侧，每组推平端均包括竖向伸缩杆和水平伸缩杆，水平伸缩杆装于竖向伸缩杆的末节杆的末端以朝外伸出推平耳部。本发明可实现密封垫的自动安装，有助力于实现万向节防尘罩的全自动化装配工作。

Description

一种万向节防尘罩组装设备及其组装方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件加工制造领域，具体涉及一种万向节防尘罩组装设备及其组装方法。

背景技术

万向节通常采用油封加防尘罩起密封、防尘作用，目前万向节防尘罩大多整体为橡胶材料，橡胶材料本身较柔软、强度较低，导致防尘罩与转向输入轴之间配合会存在间隙，因此易导致密封部位漏水，隔音效果差、甚至进入杂质，磨损转向输入轴，降低转向输入轴寿命、影响整车性能。

为解决上述技术问题申请人研发了一种新型的万向节防尘罩。该万向节防尘罩包括塑料本体，塑料本体上端组装有密封套、下端组装有密封垫，通过塑料本体保证与转向输入轴之间的配合间隙，通过密封套和密封垫保证与上方车身和下方车身的密封配合。

塑料本体包括大径段及小径段，大径段的两侧对称开槽，密封垫包括环状的本体及位于环状本体两侧的耳部，密封垫装入管状结构底部之后，其两侧耳部经两侧开槽伸出。之后再将塑料本体的另一侧装入密封套中即完成组装。

现在进行装配时，需要人工进行密封垫与本体的装配，再通过装配工装安装塑料本体与密封套。但现有技术中的装配工装仍然需要人工进行密封垫与本体的装配，不利于实现全部自动化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种万向节防尘罩组装设备以解决现有技术中万向节防尘罩组装时人工参与度高的技术问题；本发明的目的还在于提供一种万向节防尘罩组装方法。

为实现上述目的，本发明的一种万向节防尘罩组装设备提供如下技术方案：

一种万向节防尘罩，包括基座，基座上设置有本体夹持部、密封罩定位部和密封垫定位部；

本体夹持部包括夹持头及夹持主轴，所述夹持头悬置于所述夹持主轴的一个端部，所述夹持头用于错开本体上的开槽和密封罩装配段而夹持固定本体，所述夹持主轴用于带动所述夹持头上下翻转；

密封罩定位部包括定位头，定位头的尺寸与密封罩的非装配端尺寸吻合以插入其中定位密封罩；

所述密封垫定位部包括主负压吸头、主扶正机构和推平端，所述密封垫定位部两个一组配合使用，一组密封垫定位部中两个主负压吸头上下相对；

所述主负压吸头上开设有环形气流通道，所述环形气流通道的尺寸与相应密封垫中实体部分的尺寸吻合以使主负压吸头能吸附并拾取所述密封垫；

所述主扶正机构同轴插装于所述主负压吸头内部，包括锥头和推杆，锥头固定于推杆的下端，由下向上所述锥头的横截面直径逐渐增大，锥头上端的直径与密封垫内孔的尺寸吻合，所述推杆用于带动所述锥头沿主负压吸头的中轴线伸缩；

所述推平端有两组、分置于所述主负压吸头的两侧以推平密封垫两侧的耳部，每组推平端均包括竖向伸缩杆和水平伸缩杆，所述水平伸缩杆装于所述竖向伸缩杆的末节杆的末端，所述水平伸缩杆用于朝外伸出以将耳部推平。

进一步地，所述夹持主轴的轴线沿水平方向延伸，所述夹持头的中轴线沿竖直方向延伸。

进一步地，所述竖向伸缩杆的末节杆的末端开设有沿水平方向延伸的安装孔，所述水平伸缩杆包括安装在所述安装孔中的伸缩气囊。

进一步地，所述竖向伸缩杆的末节杆中部开设有气流通道，所述气流通道中设置有单向阀，所述伸缩气囊的进气口与所述气流通道相连通，所述单向阀的出气口朝向所述伸缩气囊所在端部。

进一步地，所述竖向伸缩杆包括固定杆和导向移动地插装在其中的活动杆，所述活动杆与所述固定杆的接触处气密封配合，所述水平伸缩杆安装在所述活动杆的末端，所述固定杆的前端开设有供气流进入以推动所述活动杆伸出的进气口。

进一步地，所述活动杆与所述固定杆之间设置有用于带动所述活动杆复位缩回的弹簧。

进一步地，所述水平伸缩杆还包括固定在安装孔中的刚性管段，所述伸缩气囊安装在所述刚性管段的外端以通过所述安装孔向外伸出；所述刚性管段的外端敞口、内端封闭，且其上方开设有与所述气流通道连通的通气孔。

进一步地，还包括安装于所述主负压吸头端部的传感器，所述传感器用于检测相应主负压吸头所吸取的密封垫的正反情况。

进一步地，所述主负压吸头的进气口和固定杆的进气口经同一气泵连通气源。

本发明的一种万向节防尘罩的组装方法采用以下技术方案：

一种万向节防尘罩的组装方法，包括以下步骤：

第一步，本体夹持部夹持固定一个待组装的本体，密封罩定位部上固定一个待组装的密封罩，上方密封垫定位部的主负压吸头吸附拾取一个密封垫并判断密封垫正反情况，当判断密封垫朝向不正确时，转入第二步；当判断密封垫朝向正确时，主扶正机构动作将密封垫扶正并转入第三步；

第二步，下方的密封垫定位部的主负压吸头吸附拾取该密封垫，主扶正机构动作将密封垫扶正，同时本体夹持部转动180度使本体的大径端朝下，转入第三步；

第三步，密封垫定位部带动密封垫转动至与本体共轴线，密封垫定位部沿轴线方向平移将密封垫装入本体的大径段中，气源吹气以在放下密封垫的同时通过推平端将密封垫两侧的耳部推入本体两侧的槽中，之后转入第四步；

第四步，密封罩撑开部将密封罩上端的装配端撑开，通过旋转本体夹持部中夹持头使本体的小径段朝下，使本体夹持部与密封罩定位部相对移动完成组装，之后密封罩撑开部收拢缩回。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

1.通过在主负压吸头内创造的局部负压环境吸附拾取待安装的密封垫，上下相对设置的两组密封垫定位部可将密封垫翻面至朝向正确，旋转悬臂安装的本体夹持部使本体的大径端朝向对应的密封垫定位部，驱动两者相对移动将密封垫插入本体的大径端末端，通过气源向主负压吸头供气消除其对密封垫的负压吸附力，同时气源还会推动竖向伸缩杆伸长、驱动水平伸缩杆向外伸出而将密封垫的两侧耳部推入本体两侧的开槽内。因此本发明可实现密封垫的自动安装，有助力于实现万向节防尘罩的全自动化装配工作。

2.主负压吸头与推平端的动作步调一致，两者被同一组气泵与气源控制，极大地简化了万向节防尘罩组装设备的结构。

3.本发明中通过同轴安装在主负压吸头内部的主扶正机构对密封垫进行扶正，使其与主负压吸头共轴线，以此保证安装精度。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：

图1为本发明的一种万向节防尘罩组装设备的一个实施例的结构示意图；

图2是密封垫定位部的剖视图；

图3是A处的局部放大示意图；

图4是万向节防尘罩的结构示意图；

图5是万向节防尘罩的剖视图；

图6是密封垫的俯视图；

图中：1 基座，2 本体夹持部，3 密封罩定位部，4 密封垫定位部，5 密封罩撑开部，6 本体，7 密封罩，8 密封垫， 31 定位头，41 主负压吸头，42 主扶正机构，43 推平端，44 旋转轴，45 主轴，411 环形气流通道，421 锥头，422 推杆，431 水平伸缩杆，432 固定杆，433 活动杆，434 单向阀，435 弹簧，4331 气流通道，4332安装孔，4311 刚性管段，4312伸缩气囊。

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。

本发明的一种万向节防尘罩组装设备的实施例：

本发明的一种万向节防尘罩组装设备的具体结构参考图1至图6，包括基座1，基座1上设置有本体夹持部2、密封罩定位部3、密封垫定位部4、和密封罩撑开部5。本体夹持部2用于装夹本体6、并带动本体6旋转和平移。密封罩定位部3用于定位密封罩7，密封垫定位部4用于吸取密封垫8、并使密封垫8正面朝向本体6地装入本体6中。密封罩撑开部5包括多组扒爪，其作用是将密封罩的装配端向四周扒开，以便本体6安装，该部分结构属于现有技术，本申请中不再对其进行介绍。

本体6包括大径段和小径段，其小径段的端部用于插入密封罩7中，用于插入密封罩7中的部分为密封罩装配段，大径段上靠近小径段处开槽，密封垫8装于大径段之后其两侧耳部由槽中露出。密封垫8的中部开通孔，其正面设两圈凸起、背面设一圈凸起，三圈凸起距离中心轴的距离各不相同。

本体夹持部2包括夹持头和夹持主轴，夹持头包括三块同步张合的夹爪，夹爪位于夹持主轴的悬伸端，因此夹持头相对于基座1呈悬臂安装状态。三块夹爪共同抱合在本体小径段的圆柱面外围以形成所述内夹持面。夹持主轴被旋转电机驱动，可带动被夹爪夹紧的本体上下翻转。

此处需要强调的是，本体6上小径段的外围加工有加强筋，在夹爪上做可让开加强筋的让位设计，以使夹持头能错开装配端地夹紧小径段外围。

密封罩定位部3包括定位头31，定位头31用于插入密封罩的下端（即非装配端）以定位密封罩。

密封垫定位部4包括主负压吸头41、主扶正机构42和推平端43，两组密封垫定位部4配合使用，可完成密封垫8的自动拾取、自动翻面与自动安装。主负压吸头41通过旋转轴44固定在主轴45上，主轴45可进行三个方向的平移，驱动其平移的主轴驱动机构为现有技术，本申请中不再对其进行介绍。旋转轴44可带动主负压吸头41沿竖直轴线旋转。主负压吸头41的横截面形状为环形，其内开设有环形气流通道411，主负压吸头41的横截面形状与密封垫8实体部分的形状适配以通过环形的接触面积吸附住密封垫8。

主扶正机构42同轴设于主负压吸头41内部，包括锥头421和推杆422，以图1中上方主扶正机构42所标示的方向为例，锥头421固定于推杆422的下端，可随推杆422一起向下伸出。由下向上锥头421的横截面直径逐渐增大，锥头421上端的直径与密封垫内孔的尺寸吻合，锥头421向下伸出时，可推正吸附于主负压吸头41下端的密封垫，使其与主负压吸头41共轴线。推杆422可以被气缸驱动、也可以被液压缸驱动或是被电动推杆驱动。

推平端43包括竖向伸缩杆和水平伸缩杆431，竖向伸缩杆包括固定杆432和导向移动地插装在其下端的活动杆433，固定杆432与活动杆433的连接处气密封配合，因此向固定杆432中加压时可推动活动杆433伸出。固定杆432与活动杆433之间还设置有弹簧435，弹簧435的作用是在固定杆432中高压状态消失时带动活动杆433缩回固定杆432中。水平伸缩杆431导向移动地插装在活动杆433的下端。活动杆433的中部开设有气流通道4331、下端开设有安装孔4332，气流通道4331的下端与安装孔4332相连通，气流通道4331的上端安装有出气口朝下的单向阀434。需要强调的是，推平端43距离主负压吸头41中轴线的距离小于本体6大径端的半径以保证推平端43能伸入本体6中。

安装孔4332的前端贯通活动杆433，水平伸缩杆431包括固定在安装孔4332中的刚性管段4311和安装在刚性管段4311前端的伸缩气囊4312，伸缩气囊4312的前端由安装孔4332的前端伸出。刚性管段4311的外端敞口、内端封闭，刚性管段4311的上方还开设有与所述气流通道4331连通的通气孔4313，伸缩气囊4312的空腔与刚性管段4311的内腔连通，刚性管段4311的后端通过螺钉固定在活动杆433上。

万向节防尘罩组装时的工作原理介绍如下：真空泵将上方主负压吸头41环形通道内的气流抽走使之形成负压，主轴驱动部分带动密封垫定位部4移动至密封垫输送带上方，主负压吸头41吸附起其上的密封垫，通过第一传感器检测密封垫的正反面，若检测出密封垫的反面背离主负压吸头41，则下方的主负压吸头41移动接过该密封垫、完成密封垫的翻面，检测到密封垫的正面背离主负压吸头41后，通过主轴驱动部分带动密封垫定位部4转动，至第二传感器检测到其方位正确后，主轴驱动部分带动密封垫定位部4移动到本体夹持部2上方，夹持主轴旋转使本体的大径端朝向吸取密封垫的主负压吸头41，气缸伸出带动主负压吸头41进入本体内，气缸伸出到位后，气泵将气源中的气体吹出，使主负压吸头41上的吸附力消失，继续吹气时单向阀434打开，气流经气流通道4331、与刚性管段4311进入伸缩气囊4312中，伸缩气囊4312张开而将密封垫两侧的耳部压入本体两侧的凹槽中。

检测密封垫的正反面时，直接在主负压吸头41的下端安装传感器，当传感器检测到密封垫的上表面具有内外两圈凸起时，则判定密封垫的正面朝向主负压吸头41、代表密封垫装反，此时，与之成对设置的另一主负压吸头41可动作以完成对密封垫的翻面。当传感器检测到密封垫的上表面具有一圈凸起时，则判定密封垫的正面背离主负压吸头41，代表密封垫朝向正确，另一主负压吸头41无需动作，可直接进行下一步操作。

主扶正机构42可以在判定密封垫方位正确后再由相应的主负压吸头41执行。

本发明的万向节防尘罩的组装方法如下：

第一步，本体夹持部2夹持固定一个待组装的本体6，密封罩定位部3上固定一个待组装的密封罩7，上方密封垫定位部4的主负压吸头41吸附拾取一个密封垫8并判断密封垫8正反情况，当判断密封垫8朝向不正确时，转入第二步；当判断密封垫8朝向正确时，主扶正机构42动作将密封垫8扶正并转入第三步；

第二步，下方的密封垫定位部4的主负压吸头41吸附拾取该密封垫8，主扶正机构42动作将密封垫8扶正，同时本体夹持部2转动180度使本体6的大径端朝下，转入第三步；

第三步，密封垫定位部4带动密封垫8转动至与本体6共轴线，密封垫定位部4沿轴线方向平移将密封垫8装入本体6的大径段中，气源吹气以在放下密封垫8的同时通过推平端43将密封垫两侧的耳部推入本体6两侧的槽中，之后转入第四步；

第四步，密封罩撑开部5将密封罩7上端的装配端撑开，通过旋转本体夹持部2中夹持头使本体6的小径段朝下，使本体夹持部2与密封罩定位部3相对移动完成组装，之后密封罩撑开部5收拢缩回。

本发明的一种万向节防尘罩的组装方法的实施例：

本发明的一种万向节防尘罩的组装方法与本发明的一种万向节防尘罩组装设备的实施例中万向节防尘罩的组装方法相同，在此不再赘述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种万向节防尘罩组装设备，其特征在于：包括基座，基座上设置有本体夹持部、密封罩定位部和密封垫定位部；

本体夹持部包括夹持头及夹持主轴，所述夹持头悬置于所述夹持主轴的一个端部，所述夹持头用于错开本体上的开槽和密封罩装配段而夹持固定本体，所述夹持主轴用于带动所述夹持头上下翻转；

密封罩定位部包括定位头，定位头的尺寸与密封罩的非装配端尺寸吻合以插入其中定位密封罩；

所述密封垫定位部包括主负压吸头、主扶正机构和推平端，所述密封垫定位部两个一组配合使用，一组密封垫定位部中两个主负压吸头上下相对；

所述主负压吸头上开设有环形气流通道，所述环形气流通道的尺寸与相应密封垫中实体部分的尺寸吻合以使主负压吸头能吸附并拾取密封垫；

所述主扶正机构同轴插装于所述主负压吸头内部，包括锥头和推杆，锥头固定于推杆的下端，由下向上所述锥头的横截面直径逐渐增大，锥头上端的直径与密封垫内孔的尺寸吻合，所述推杆用于带动所述锥头沿主负压吸头的中轴线伸缩；

所述推平端有两组、分置于所述主负压吸头的两侧以推平密封垫两侧的耳部，每组推平端均包括竖向伸缩杆和水平伸缩杆，所述水平伸缩杆装于所述竖向伸缩杆的末节杆的末端，所述水平伸缩杆用于朝外伸出以将耳部推平。

2.根据权利要求1所述的一种万向节防尘罩组装设备，其特征在于：所述夹持主轴的轴线沿水平方向延伸，所述夹持头的中轴线沿竖直方向延伸。

3.根据权利要求1所述的一种万向节防尘罩组装设备，其特征在于：所述竖向伸缩杆的末节杆的末端开设有沿水平方向延伸的安装孔，所述水平伸缩杆包括安装在所述安装孔中的伸缩气囊。

4.根据权利要求3所述的一种万向节防尘罩组装设备，其特征在于：所述竖向伸缩杆的末节杆中部开设有气流通道，所述气流通道中设置有单向阀，所述伸缩气囊的进气口与所述气流通道相连通，所述单向阀的出气口朝向所述伸缩气囊所在端部。

5.根据权利要求4所述的一种万向节防尘罩组装设备，其特征在于：所述竖向伸缩杆包括固定杆和导向移动地插装在其中的活动杆，所述活动杆与所述固定杆的接触处气密封配合，所述水平伸缩杆安装在所述活动杆的末端，所述固定杆的前端开设有供气流进入以推动所述活动杆伸出的进气口。

6.根据权利要求5所述的一种万向节防尘罩组装设备，其特征在于：所述活动杆与所述固定杆之间设置有用于带动所述活动杆复位缩回的弹簧。

7.根据权利要求3所述的一种万向节防尘罩组装设备，其特征在于：所述水平伸缩杆还包括固定在安装孔中的刚性管段，所述伸缩气囊安装在所述刚性管段的外端以通过所述安装孔向外伸出；所述刚性管段的外端敞口、内端封闭，且其上方开设有与所述气流通道连通的通气孔。

8.根据权利要求7所述的一种万向节防尘罩组装设备，其特征在于：还包括安装于所述主负压吸头端部的传感器，所述传感器用于检测相应主负压吸头所吸取的密封垫的正反情况。

9.根据权利要求7所述的一种万向节防尘罩组装设备，其特征在于：所述主负压吸头的进气口和固定杆的进气口经同一气泵连通气源。

10.使用权利要求1至9中任一项所述的一种万向节防尘罩组装设备的万向节防尘罩组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，本体夹持部夹持固定一个待组装的本体，密封罩定位部上固定一个待组装的密封罩，上方密封垫定位部的主负压吸头吸附拾取一个密封垫并判断密封垫正反情况，当判断密封垫朝向不正确时，转入第二步；当判断密封垫朝向正确时，主扶正机构动作将密封垫扶正并转入第三步；

第二步，下方的密封垫定位部的主负压吸头吸附拾取该密封垫，主扶正机构动作将密封垫扶正，同时本体夹持部转动180度使本体的大径端朝下，转入第三步；

第三步，密封垫定位部带动密封垫转动至与本体共轴线，密封垫定位部沿轴线方向平移将密封垫装入本体的大径段中，气源吹气以在放下密封垫的同时通过推平端将密封垫两侧的耳部推入本体两侧的槽中，之后转入第四步；

第四步，密封罩撑开部将密封罩上端的装配端撑开，通过旋转本体夹持部中夹持头使本体的小径段朝下，使本体夹持部与密封罩定位部相对移动完成组装，之后密封罩撑开部收拢缩回。