CN208663000U - 一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及新能源汽车生产与装配制造技术领域，具体的讲是一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机，框架下方固定有电控箱，框架的上方固定底板，底板上表面的边缘固定有安全栅栏，安全栅栏左前侧的顶角上固定有蜂鸣器，安全栅栏的右前侧的顶角上与操作控制器相连，安全栅栏的门口固定有安全光栅，安全光栅的底面紧贴在底板上；底板上表面的中央固定有仿形工装，底板下表面与衬套顶升机构相固定，仿形工装的上方架设有伺服压装系统，本实用新型极大的增加了操作的安全性，在压装不同衬套时，只需更换相应的仿形工装、上压头、衬套定位块、衬套定位销即可，将工装换型时间控制在15分钟以内，极大的增加了工作节拍的流畅性。

Description

一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车生产与装配制造技术领域，具体的讲是一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机。

背景技术

新能源汽车驱动电机在复杂工况如高速、重载、急速过弯等情况下运行，容易产生噪音、振动等现象，由此需要在驱动电机中安装衬套来减振。驱动电机与衬套批量装配的过程中，需要保证端盖和衬套装配的一致性，如图1，需要保证驱动电机端盖1与衬套2装配角度为20.4°±3°，如图2，需要保证衬套2平面与驱动电机端盖1平面装配尺寸为 2(0/-0.5)mm同时需要兼顾衬套本身的性能。

现有技术通过设计工装，是由人工进行装配，在装配过程中，装配效率低、装配的力和位移不受控制，不能满足汽车行业大批量连续生产要求。

针对现有的技术现状，设计了一种乘用车衬套全自动装配机，不仅能满足连续大批量装配要求，提升装配质量，而且能满足驱动电机与衬套性能匹配要求。

发明内容

本实用新型突破了现有技术的难题，设计了一种可满足衬套与驱动电机批量装配需求，满足驱动电机与衬套的性能匹配的乘用车衬套全自动装配机。

为了达到上述目的，本实用新型设计了一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机，包括：框架、底板、安全栅栏、操作控制器，其特征在于：框架下方利用螺栓固定方式固定有电控箱，所述框架的上方采用螺栓固定底板，底板上表面的边缘利用螺栓连接的方式固定有安全栅栏，所述安全栅栏左前侧的顶角上利用螺栓固定方式固定有蜂鸣器，安全栅栏的右前侧的顶角上采用中空转向管柱与操作控制器相连，安全栅栏的门口采用螺栓固定方式固定有安全光栅，所述安全光栅的底面紧贴在底板上；所述底板上表面的中央采用螺栓、销钉固定有仿形工装，底板下表面与衬套顶升机构相固定，衬套顶升机构中的衬套定位块则贯穿底板伸入仿形工装中的衬套工位，所述仿形工装的上方架设有伺服压装系统。

所述衬套顶升机构主要包括衬套定位块、导向杆、定位杆、气缸安装板、气缸、气缸固定板，所述气缸固定板靠近边缘的两侧分别采用螺栓、销钉与定位杆的底端相固定，定位杆的顶端采用螺栓固定在底板上，所述气缸固定板的中央采用螺栓固定方式固定有气缸，所述气缸的上端与气缸安装板下表面的中央相固定，气缸安装板上表面的中央利用螺栓、销钉的固定方式与衬套定位块的下端相连接，所述气缸与定位杆之间的空位利用螺栓固定有导向杆，导向杆的顶端贯穿气缸安装板将衬套定位块夹在中间，所述衬套定位块的顶端贯穿底板伸入仿形工装的衬套工位中，且在衬套定位块的顶端中央固定有衬套定位销，所述衬套定位销的尖端向上，平头端嵌设在衬套定位块中。

所述导向杆与气缸安装板之间设有无油铜套一。

所述伺服压装系统主要包括伺服压机、导向轴、伺服压机固定板、连接板、支撑柱、上压头，所述支撑柱的底端利用螺栓固定方式与底板相固定，支撑柱的顶端则利用螺栓固定方式与伺服固定板相固定，所述连接板下表面的中央采用螺栓、定位销与上压头相固定，所述伺服压机的采用螺栓固定在伺服压机固定板上，伺服压机内部的伺服推杆则贯穿伺服压机固定板固定在连接板上表面的中央，所述连接板上表面的两侧位置分别固定有导向轴，所述导向轴的顶端则贯穿伺服压机固定板。

所述位于伺服压机固定板与连接板之间的导向轴上套设有无油铜套二，所述无油铜套二的顶端的端面紧贴在伺服压机固定板的下表面上。

所述上压头中含有具有缓冲作用的弹性装置。

所述仿形工装主要包括底盘、气动夹紧机构、驱动电机端盖工位和衬套工位，所述气动夹紧机构采用螺栓固定方式固定在底盘靠近顶角的位置上，所述衬套工位、驱动电机端盖工位位于底盘中央位置。

本实用新型与现有技术相比，由于蜂鸣器的存在，极大的增加了操作的安全性，同时本实用新型在压装不同衬套时，只需更换相应的仿形工装、上压头、衬套定位块、衬套定位销即可，将工装换型时间控制在15分钟以内，极大的增加了工作节拍的流畅性，同时可满足衬套与驱动电机批量装配需求，满足驱动电机与衬套的性能匹配。

附图说明

图1为驱动电机端盖与衬套装配角度要求示意图。

图2为衬套平面与端盖平面装配尺寸公差要求示意图。

图3为本实用新型的结构示意图。

图4为本实用新型中衬套顶升机构与仿形工装的结构示意图。

图5为本实用新型中衬套顶升机构与仿形工装的剖视图。

图6为本实用新型中伺服压装系统的结构示意图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型做进一步描述。

参见图3，本实用新型设计了一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机，包括：框架、底板、安全栅栏、操作控制器，框架12下方利用螺栓固定方式固定有电控箱11，所述框架12的上方采用螺栓固定有底板8，底板8上表面的边缘利用螺栓连接的方式固定有安全栅栏5，所述安全栅栏5左前侧的顶角上利用螺栓固定方式固定有蜂鸣器3，安全栅栏5的右前侧的顶角上采用中空转向管柱与操作控制器6相连，安全栅栏5的门口采用螺栓固定方式固定有安全光栅7，所述安全光栅7的底面紧贴在底板8上；所述底板8上表面的中央采用螺栓、销钉固定有仿形工装9，底板8下表面与衬套顶升机构10相固定，衬套顶升机构10中的衬套定位块21则贯穿底板8伸入仿形工装9中的衬套工位，所述仿形工装9的上方架设有伺服压装系统4。

参见图4~5，本实用新型中衬套顶升机构10主要包括衬套定位块21、导向杆22、定位杆23、气缸安装板24、气缸25、气缸固定板26，所述气缸固定板26靠近边缘的两侧分别采用螺栓、销钉与定位杆23的底端相固定，定位杆23的顶端采用螺栓固定在底板8上，使得气缸固定板26、定位杆23、底板8构成固定的结构形式，所述气缸固定板26的中央采用螺栓固定方式固定有气缸25，所述气缸25的上端与气缸安装板24下表面的中央相固定，气缸安装板24上表面的中央利用螺栓、销钉的固定方式与衬套定位块21的下端相连接，所述气缸25与定位杆23之间的空位利用螺栓固定有导向杆22，导向杆22的顶端贯穿气缸安装板24将衬套定位块21夹在中间，所述衬套定位块21的顶端贯穿底板8伸入仿形工装9的衬套工位中，且在衬套定位块21的顶端中央固定有衬套定位销27，所述衬套定位销27的尖端向上，平头端嵌设在衬套定位块21中。

其中仿形工装9主要包括底盘28、气动夹紧机构20、驱动电机端盖工位和衬套工位，所述气动夹紧机构20采用螺栓固定方式固定在底盘28靠近顶角的位置上，所述衬套工位、驱动电机端盖工位位于底盘28中央位置，与上压头19相对应。

其中导向杆22与气缸安装板24之间设有无油铜套一，利用气缸25作为动力驱动气缸安装板24在导向杆22上下滑动，推动气缸安装板24上方固定的衬套定位块21上下运动，使得衬套定位块21中固定的衬套定位销27也上下运动，从而使放置在仿形工装9中的衬套被顶起或放下。

参见图6，本实用新型中伺服压装系统4主要包括伺服压机13、导向轴14、伺服压机固定板15、连接板17、支撑柱18、上压头19，所述支撑柱18的底端利用螺栓固定方式与底板8相固定，支撑柱18的顶端则利用螺栓固定方式与伺服固定板相固定，所述连接板17下表面的中央采用螺栓、定位销与上压头19相固定，所述伺服压机13的采用螺栓固定在伺服压机固定板15上，伺服压机13内部的伺服推杆则贯穿伺服压机固定板15固定在连接板17上表面的中央，所述连接板17上表面的两侧位置分别固定有导向轴14，所述导向轴14的顶端则贯穿伺服压机固定板15。

其中位于伺服压机固定板15与连接板17之间的导向轴14上套设有无油铜套二，所述无油铜套二的顶端端面紧贴在伺服压机固定板15的下表面，在伺服压机13向下压装过程中，导向轴14起导向及稳定压装过程的作用，伺服压机13下压，带动连接板17、上压头19一同下压，完成压装衬套2的动作。

其中上压头19中含有具有缓冲作用的弹性装置，在压装过程中起缓冲作用。

在具体实施中，外置的抓料机器人得到抓料指令，抓取驱动电机端盖1进行扫码，将扫描所得信息传递到外置的制造信息系统中，然后将驱动电机端盖1放到仿形工装9的驱动电机端盖工位上，气动夹紧机构20得到信号，夹紧驱动电机端盖1，驱动电机端盖1完成定位。

待驱动电机端盖1安装完毕，气缸25得到信号，开始顶升气缸安装板24，从而带动衬套定位块21、衬套定位销27上升，衬套定位销27穿过底板8、仿形工装9和驱动电机端盖1内孔后，停止顶升，等待衬套2安装定位。

待衬套顶升机构10动作完毕，机器人抓取衬套2进行扫描，将扫描所得信息传输到外置的制造信息系统中，然后将衬套2与衬套定位块21、衬套定位销27进行配合，并发出动作完毕的信号至伺服压装系统4。

伺服压装系统4得到信号后，伺服压机13开始下压，带动连接板17、上压头19向下压装，并通过伺服压机13内部传感器实时将压装的力和位移反馈至外置的制造信息系统。待上压头19开始与衬套2开始接触，由于上压头19内含有弹性装置，在压装的过程中起缓冲作用，此缓冲力与位移将会通过伺服压机13内部传感器上传至外置的制造信息系统，以供系统进行识别：

（1）若缓冲力与位移不在系统所设定的范围值内，伺服压机13将停止压装，构成闭环反馈系统，将信号传递到蜂鸣器3，蜂鸣器3发出警报声并闪红灯；

（2）若缓冲力与位移在系统所设定的范围值内，伺服压机13继续向下动作，衬套2开始进入驱动电机端盖1中。

当压装力和位移达到系统设定值时，伺服压机13停止压装。伺服压机13回复至初始位置，并发出信号至机器人，机器人抓取压装好的成品扫码，压装节拍时间、力、位移参数传输到外置的制造信息系统，由此表示衬套压装完毕。

本实用新型的中操作控制器6中还带有人工操作的控制方式：在机器人停止动作情况下，远程外置的制造信息系统选择手动模式，则设备进入人工操作模式，可在操作员的辅助下，机台实现对衬套进行压装，人的身体部位进入压装区域时，安全光栅7会发出信号至伺服压装系统4和蜂鸣器3，伺服压装系统4会立即停止动作，蜂鸣器3发出报警声音并闪红灯，以保护操作人员。

本实用新型上有急停按钮，当在人工操作界面下，设备发生故障时，操作人员可随时按停设备。

本实用新型操作平台充分考虑操作人员和外置的抓料机器人的操作便利性，在两种情况下，操作人员和机器人上下料均容易方便。

本实用新型中涉及的蜂鸣报警器，在发生如下情况下会发生报警：

1)在人工操作界面下，人的身体部位进入压装区域时，蜂鸣器3发出报警声音并闪红灯；

2)当上压头19缓冲力与位移不在系统所设定的范围值，伺服压机13将停止压装，蜂鸣器3发出报警声音并闪红灯；

3)当衬套2进入驱动电机端盖1过程中，力与位移不在系统所设定的范围值，伺服压机13将停止压装，蜂鸣器3发出报警声音并闪红灯；

4)在压装过程中，若设备发生电气故障和机械故障时，蜂鸣器3发出报警声音并闪红灯。

本实用新型充分考虑汽车行业对工艺过程中参数的追溯要求，伺服压机13会将生产工艺中的参数信息传递到设备外置的制造信息系统，方便对以下数据进行追溯：

1)驱动电机端盖1和衬套2零部件信息；

2)压装的数量以及压装合格率自动统计；

3)压装过程中实时数据，如力、位移和节拍。

本实用新型充分考虑人机工程学的要素，利用具有两种操作模式的操作控制器代替了人工压装的操作，同时由于蜂鸣器的存在，极大的增加了操作的安全性，同时本发明在压装不同衬套时，只需更换相应的仿形工装、上压头、衬套定位块、衬套定位销即可，将工装换型时间控制在15分钟以内，极大的增加了工作节拍的流畅性，同时可满足衬套与驱动电机批量装配需求，满足驱动电机与衬套的性能匹配。

Claims (7)

1.一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机，包括：框架、底板、安全栅栏、操作控制器，其特征在于：框架（12）下方利用螺栓固定方式固定有电控箱（11），所述框架（12）的上方采用螺栓固定有底板（8），底板（8）上表面的边缘利用螺栓连接的方式固定有安全栅栏（5），所述安全栅栏（5）左前侧的顶角上利用螺栓固定方式固定有蜂鸣器（3），安全栅栏（5）的右前侧的顶角上采用中空转向管柱与操作控制器（6）相连，安全栅栏（5）的门口采用螺栓固定方式固定有安全光栅（7），所述安全光栅（7）的底面紧贴在底板（8）上；所述底板（8）上表面的中央采用螺栓、销钉固定有仿形工装（9），底板（8）下表面与衬套顶升机构（10）相固定，衬套顶升机构（10）中的衬套定位块（21）则贯穿底板（8）伸入仿形工装（9）中的衬套工位，所述仿形工装（9）的上方架设有伺服压装系统（4）。

2.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机，其特征在于：所述衬套顶升机构（10）主要包括衬套定位块（21）、导向杆（22）、定位杆（23）、气缸安装板（24）、气缸（25）、气缸固定板（26），所述气缸固定板（26）靠近边缘的两侧分别采用螺栓、销钉与定位杆（23）的底端相固定，定位杆（23）的顶端采用螺栓固定在底板（8）上，所述气缸固定板（26）的中央采用螺栓固定方式固定有气缸（25），所述气缸（25）的上端与气缸安装板（24）下表面的中央相固定，气缸安装板（24）上表面的中央利用螺栓、销钉的固定方式与衬套定位块（21）的下端相连接，所述气缸（25）与定位杆（23）之间的空位利用螺栓固定有导向杆（22），导向杆（22）的顶端贯穿气缸安装板（24）将衬套定位块（21）夹在中间，所述衬套定位块（21）的顶端贯穿底板（8）伸入仿形工装（9）的衬套工位中，且在衬套定位块（21）的顶端中央固定有衬套定位销（27），所述衬套定位销（27）的尖端向上，平头端嵌设在衬套定位块（21）中。

3.根据权利要求2所述的一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机，其特征在于：所述导向杆（22）与气缸安装板（24）之间设有无油铜套一。

4.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机，其特征在于：所述伺服压装系统（4）主要包括伺服压机（13）、导向轴（14）、伺服压机固定板（15）、连接板（17）、支撑柱（18）、上压头（19），所述支撑柱（18）的底端利用螺栓固定方式与底板（8）相固定，支撑柱（18）的顶端则利用螺栓固定方式与伺服固定板相固定，所述连接板（17）下表面的中央采用螺栓、定位销与上压头（19）相固定，所述伺服压机（13）的采用螺栓固定在伺服压机固定板（15）上，伺服压机（13）内部的伺服推杆则贯穿伺服压机固定板（15）固定在连接板（17）上表面的中央，所述连接板（17）上表面的两侧位置分别固定有导向轴（14），所述导向轴（14）的顶端则贯穿伺服压机固定板（15）。

5.根据权利要求4所述的一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机，其特征在于：所述位于伺服压机固定板（15）与连接板（17）之间的导向轴（14）上套设有无油铜套二，所述无油铜套二的顶端的端面紧贴在伺服压机固定板（15）的下表面上。

6.根据权利要求4所述的一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机，其特征在于：所述上压头（19）中含有具有缓冲作用的弹性装置。

7.根据权利要求1所述的一种用于新能源汽车动力总成的全自动装配机，其特征在于：所述仿形工装（9）主要包括底盘（28）、气动夹紧机构（20）、驱动电机端盖工位和衬套工位，所述气动夹紧机构（20）采用螺栓固定方式固定在底盘（28）靠近顶角的位置上，所述衬套工位、驱动电机端盖工位位于底盘（28）中央位置。