CN209079552U - 一种轮毂单元拧紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车轮毂单元领域，具体公开了一种轮毂单元拧紧装置，包括伺服电机、旋转轴系统、止芯、止芯套筒和调整螺母套筒；所述伺服电机连接旋转轴系统并带动旋转轴系统旋转，旋转轴系统的一端固定连接有调整螺母套筒，调整螺母套筒设置有与调整螺母槽口相对应的凸起；所述旋转轴系统套设在止芯的外壁上，止芯靠近调整螺母套筒的一端固定连接有止芯套筒，止芯套筒设置有与瓦套槽口相对应的凸起。本实用新型具备对防松槽口对正和拧紧功能，操作简便、可靠性高、拧紧精度高、可以集成在轮毂装配生产线上专用设备上使用，解决人工操作不方便、效率低下等问题。

Description

一种轮毂单元拧紧装置

技术领域

本实用新型属于汽车轮毂单元领域，具体涉及一种轮毂单元拧紧装置。

背景技术

在汽车生产领域，有相当部分的轮毂结构如附图3 所示。其中调整螺母具有4或6个槽口，瓦套具有5个槽口。具体的工艺要求是通过拧紧调整螺母，使得圆锥滚子轴承产生一定的预紧力，同时要保证调整螺母上的某一槽口和瓦套的某一槽口对正，方便安装锁片从而达到防松效果。由于瓦套是自由转动的，所以要通过拧紧调整螺母来使圆锥磙子轴承产生一定的预紧力，就必须先固定瓦套使之不能旋转，然后才能拧紧调整螺母，在拧紧过程中不但要观察扭矩，还要看槽口是否已经对正，在实际操作中，很烦琐，无法满足节拍需求。

发明内容

根据现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种实现自动控制拧紧力矩，拧紧精度高、保证轴承预紧力，并且具备可以自动对正槽口电动螺栓拧紧装置，以解决人工操作不方便、效率低下等问题。

为达到上述目的目的，本实用新型所采用的技术方案是一种轮毂单元拧紧装置，包括伺服电机、旋转轴系统、止芯、止芯套筒和调整螺母套筒；所述伺服电机连接旋转轴系统并带动旋转轴系统旋转，旋转轴系统的一端固定连接有调整螺母套筒，调整螺母套筒设置有与调整螺母槽口相对应的凸起；所述旋转轴系统套设在止芯的外壁上，止芯靠近调整螺母套筒的一端固定连接有止芯套筒，止芯套筒设置有与瓦套槽口相对应的凸起，止芯远离调整螺母套筒的一端与旋转轴系统滑动连接。

进一步地，所述旋转轴系统包括电动拧紧轴、齿轮箱和输出轴，所述伺服电机连接电动拧紧轴，电动拧紧轴通过齿轮箱内的齿轮与输出轴传动连接，输出轴的输出端固定连接有调整螺母套筒，输出轴套设在止芯的外壁上，止芯穿过输出轴和齿轮箱并向上延伸，止芯与齿轮箱滑动连接。

进一步地，所述齿轮箱上方设置固定座，止芯上部设置在固定座内并与固定座滑动连接，止芯上设置有检测止芯与止芯套筒是否完全吻合的第一检测开关。

进一步地，所述输出轴上设置有检测调整螺母与调整螺母套筒是否完全吻合的第二检测开关。

进一步地，止芯和止芯套筒是通过驱动四方和销连接的。止芯的上端为外花键，固定座内孔为内花键。外花键在内花键中滑动。止芯套筒上下移动是为了瓦套在调整螺母的摩擦力作用下旋转，止芯套筒可以和瓦套自动吻合，从而实现止转。

进一步地，所述电动拧紧轴上设置测量扭矩的传感器。

进一步地，所述输出法兰盘通过花键连接输出轴，输出法兰盘设有销，调整螺母套筒通过销连接到输出法兰盘上。

进一步地，所述伺服电机内设置有记录调整螺母套筒位置的编码器。

本实用新型的有益效果为：本实用新型具备对防松槽口对正和拧紧功能，操作简便、可靠性高、拧紧精度高、可以集成在轮毂装配生产线上专用设备上使用，解决人工操作不方便、效率低下等问题。

附图说明

图1为本实用新型结构剖视图，

图2为本实用新型结构立体图，

图3为轮毂结构剖视图，

图4为轮毂结构俯视图，

图5为轮毂结构立体图，

图6为电路原理图，

图中：1、电动拧紧轴 2、传感器 3、止芯 4、齿轮箱 5、止芯套筒 6、调整螺母套筒 7、第一检测开关 8、第二检测开关 9、固定座 10、输出轴 11、输出法兰盘 12、销 13、伺服电机 20、锁片 21、调整螺母 22、瓦套 23、轮毂 24、圆锥滚子轴承， 25、套筒原位开关，26、低位认帽开关， 27、高位认帽开关 。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术方案更加清晰，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。

一种轮毂单元拧紧装置，包括伺服电机13、旋转轴系统、止芯3、止芯套筒5和调整螺母套筒6；所述伺服电机13连接旋转轴系统并带动旋转轴系统旋转，旋转轴系统的一端固定连接有调整螺母套筒6，调整螺母套筒6设置有与调整螺母槽口相对应的凸起；所述旋转轴系统套设在止芯3的外壁上，止芯3靠近调整螺母套筒6的一端固定连接有止芯套筒5，止芯套筒5设置有与瓦套槽口相对应的凸起。

进一步地，所述旋转轴系统包括电动拧紧轴1、齿轮箱4和输出轴10，所述伺服电机13连接电动拧紧轴1，电动拧紧轴1通过齿轮箱4内的齿轮与输出轴10传动连接，输出轴10的输出端固定连接有调整螺母套筒6，输出轴10套设在止芯3的外壁上，所述齿轮箱4上方设置固定座9，止芯3上部与固定座9滑动连接，即齿轮箱4上部为固定座9，齿轮箱4下部连接输出轴10，输出轴10不延伸到齿轮箱上部，止芯3自上而下依次穿过固定座9、齿轮箱4和输出轴10。

进一步地，止芯3和止芯套筒5是通过驱动四方和销连接的。止芯的上端为外花键，固定座9内孔为内花键。外花键在内花键中滑动。止芯套筒5上下移动是为了瓦套在调整螺母的摩擦力作用下旋转，止芯套筒5可以和瓦套自动吻合，从而实现止转。

进一步地，所述输出法兰盘11通过花键连接输出轴10，输出法兰盘11设有销12，调整螺母套筒6通过销12连接到输出法兰盘上。

本装置中电动拧紧轴1是动力来源，止芯3和止芯套筒5同心布置，二者间可滑动，不可旋转，止芯3端部为花键形式，与固定座9连接，止芯3可以带动止芯套筒5在固定座9中滑动，固定座9固定在齿轮箱4上，所以止芯套筒5对于齿轮箱4而言具备唯一的位置关系。在齿轮箱4外部有输出轴10，输出法兰盘11以花键形式与输出轴10连接，输出法兰盘11有销12，调整螺母套筒6通过销12连接，从而可以将电动拧紧轴1的动力输出作用到调整螺母上。

本实用新型的工作过程为：止芯套筒5上对应瓦套的5个槽口有5个凸起，调整螺母套筒6对应不同的调整螺母有4或6个凸起。将本装置集成在轮毂装配生产线上的设备上：待装配轮毂总成已进入本装置工作区域，本装置通过机床动作自动落下，浮压在轮毂上。本装置动作，首先输出轴10带动调整螺母套筒6旋转，调整螺母套筒6自动与调整螺母21吻合并带动调整螺母21旋转。调整螺母21旋转时的初始扭矩很小，瓦套22可能不会与止芯套筒5吻合，但随着调整螺母21扭矩的加大，瓦套22在调整螺母21摩擦力作用下会发生转动，从而使瓦套22与止芯套筒5吻合。将调整螺母套筒6旋转到预定位置关系，记为初始0角度。从0角度开始将调整螺母套筒6旋转α角度即实现调整螺母与瓦套的对正。对于具有4个槽口的调整螺母21而言，只要满足α=n*18°（n为正整数），即可保证在满足轴承预紧力要求下，瓦套22与调整螺母21两者的某一槽口对正；对于具有6个槽口的调整螺母21而言，只要满足α=n*12°（n为正整数），即可保证在满足轴承预紧力要求下，瓦套22余调整螺母21两者的某一槽口对正。

优选的，止芯3上设置有检测止芯3与止芯套筒5是否完全吻合的第一检测开关7。第一检测开关为接近开关，具体型号为E2B-M12KS04-WP-B1 2M。

优选的所述输出轴10上设置有检测调整螺母21与调整螺母套筒6是否完全吻合的第二检测开关8。第二检测开关为接近开关，具体型号为E2B-M12KS04-WP-B1 2M。

优选的，所述电动拧紧轴1上设置测量扭矩的传感器2，传感器2保证施加扭矩的精准。扭矩传感器型号为TSE-300。

优选的，所述伺服电机13内设置有记录调整螺母套筒21位置的编码器。

通过传感器和检测开关整体检测和控制装置运行，取代人工控制调整螺母套筒的旋转，保证吻合精准，旋转到位。具体原理如下;首先输出轴10带动调整螺母套筒6旋转，调整螺母套筒6自动与调整螺母21吻合并带动调整螺母21旋转，是否完全吻合通过第二检测开关8可以检测出来。调整螺母21旋转时的初始扭矩很小，瓦套22可能不会与止芯套筒5吻合，但随着调整螺母21扭矩的加大，瓦套22在调整螺母21摩擦力作用下会发生转动，从而使瓦套22与止芯套筒5吻合。是否完全吻合通过第一检测开关7可以检测出来。调整螺母套筒6继续旋转，直至通过检测开关8检测到与齿轮箱处于预定位置关系，通过伺服电机13的编码器记录下此时螺母套筒6的位置，记为初始0角度。调整螺母21被施加的扭矩可以通过传感器2精确测量，到达预定扭矩后，通过伺服电机13的编码器可以得知在达到预定扭矩后，螺母套筒6总计转过了多大的角度α。对于具有4个槽口的调整螺母21而言，只要满足α=n*18°（n为正整数），即可保证在满足轴承预紧力要求下，瓦套22余调整螺母21两者的某一槽口对正；对于具有6个槽口的调整螺母21而言，只要满足α=n*12°（n为正整数），即可保证在满足轴承预紧力要求下，瓦套22余调整螺母21两者的某一槽口对正。

本实用新型具备对防松槽口对正功能的拧紧装置具有操作简便、可靠性高、拧紧精度高、自动化程度高，可以集成在轮毂装配生产线上专用设备上使用或不限于轮毂装配，只要是有类似轮毂结构等需要有“瓦套止转”，“螺母拧紧”，“槽口对正”等要求的场合均可应用本实用新型。

以上列举的仅是本实用新型的最佳实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种轮毂单元拧紧装置，其特征在于：包括伺服电机、旋转轴系统、止芯、止芯套筒和调整螺母套筒；所述伺服电机连接旋转轴系统并带动旋转轴系统旋转，旋转轴系统的一端固定连接有调整螺母套筒，调整螺母套筒设置有与调整螺母槽口相对应的凸起；所述旋转轴系统套设在止芯的外壁上，止芯靠近调整螺母套筒的一端固定连接有止芯套筒，止芯套筒设置有与瓦套槽口相对应的凸起。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂单元拧紧装置，其特征在于：所述旋转轴系统包括电动拧紧轴、齿轮箱和输出轴，所述伺服电机连接电动拧紧轴，电动拧紧轴通过齿轮箱内的齿轮与输出轴传动连接，输出轴的输出端固定连接有调整螺母套筒，输出轴套设在止芯的外壁上，止芯穿过输出轴和齿轮箱并向上延伸。

3.根据权利要求2所述的一种轮毂单元拧紧装置，其特征在于：所述齿轮箱上方设置固定座，止芯上部与固定座滑动连接，止芯上设置有检测止芯与止芯套筒是否完全吻合的第一检测开关。

4.根据权利要求3所述的一种轮毂单元拧紧装置，其特征在于：止芯和止芯套筒通过驱动四方和销连接的，止芯的上端为外花键，固定座内孔为内花键，外花键在内花键中滑动。

5.根据权利要求2所述的一种轮毂单元拧紧装置，其特征在于：所述输出轴上设置有检测调整螺母与调整螺母套筒是否完全吻合的第二检测开关。

6.根据权利要求2所述的一种轮毂单元拧紧装置，其特征在于：所述电动拧紧轴上设置测量扭矩的传感器。

7.根据权利要求2所述的一种轮毂单元拧紧装置，其特征在于：所述输出轴通过花键连接有输出法兰盘，输出法兰盘设有销，调整螺母套筒通过销连接到输出法兰盘上。

8.根据权利要求1或2所述的一种轮毂单元拧紧装置，其特征在于：所述伺服电机内设置有记录调整螺母套筒位置的编码器。