CN209614795U - 内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备 - Google Patents

Abstract

内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，包括底板、机架、螺母锁紧机构和升降机构；升降机构包括升降驱动器和升降台，升降驱动器设置在机架的横梁上，升降台设置在横梁下方；螺母锁紧机构固定在升降台上；螺母锁紧机构包括伺服电机、与伺服电机输出端连接的减速器、以及与减速的输出端相连的同步器；同步器输出端与螺母旋转套管连接；螺母旋转套管内侧设有可沿竖向滑动但不能绕竖向转动的定心轴；定心轴的下端设有用于和减震器连杆配合的定心孔；底板上设有用于固定并定位减震器的工位，工位与螺母旋转套管呈同心设置；伺服电机和升降驱动器由控制器控制。本实用新型的设备结构紧凑、轻巧，且实现了内定外动的运动方式，生产效率高，同时加工出的产品品质好。

Description

内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备

技术领域

本实用新型涉及减震器生产技术，具体涉及一种用于减震器大总成(减震器主体)的制造过程中在连杆上安装锁紧螺母的内定外动的螺母紧定设备。

背景技术

目前，在减震器大总成(减震器主体)的制造过程中，有一道总成组装工序是在连杆上安装锁紧螺母，将螺母固定在连杆上以保证弹簧压紧顶胶稳定不脱落，但由于减震器结构比较特殊，连杆无径向固定位，与减震器内外管为滑动连接，致使该螺母锁紧方式比较特殊，在螺母旋转锁紧固定时要求减震器连杆固定不可旋转。由于目前都是通过手工双扳手进行，这样不仅工人工作强度大，生产效率低，而且产品质量难保证，螺母预紧力度和锁紧行程不一，甚至出现脱落现象。上述情况最终造成产品装配效率底、产品质量不稳定；尤其是在进行大批量装配的过程中，产品质量不统一，现场螺母紧定力矩不达标或不能实时反馈检测而导致掉落的问题都将极大的影响减震器的生产效率。

虽然自动拧螺丝机技术在电子技术领域应用已经非常成熟，该类设备是通过各类电动、气动元器件实现螺丝的自动输送、拧紧、检测等工序，通过设备来简化螺丝紧固工序，达到减少人工数量及减少人工误操作带来的不良因素，是一种典型的非标自动化设备。自动锁螺丝机主要分为：手持式锁螺丝机、多轴式自动锁螺丝机、坐标式自动锁螺丝机，但这些自动锁螺丝机均以旋转螺母方式来实现自动化的，一台设备往往只能用于锁紧一种规格的螺母或者工件，并且该类设备无法使减震器的连杆固定不可旋转，且经常出现扭力过大而导致螺母甚至工件的损坏。

因此，目前急需开发一种安装紧固螺母时，能将连杆固定使其无法旋转并在达到预定扭力时能自动停止的自动化螺母紧定设备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备。本实用新型的设备结构紧凑、轻巧，且实现了内定外动的运动方式(定心轴不动，固定连杆；螺母旋转套管转动，锁紧螺母)以及伺服电机扭力的闭环可控，大幅提高生产效率，同时加工出的产品品质好。

本实用新型的技术方案：内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，包括底板、机架、螺母锁紧机构和升降机构；所述升降机构包括升降驱动器和与升降驱动器的气缸轴连接的升降台，所述升降驱动器设置在机架的横梁上，升降台设置在横梁下方；所述螺母锁紧机构固定在升降台上；所述螺母锁紧机构包括伺服电机、与伺服电机输出端连接的减速器、以及与减速的输出端相连的同步器；所述同步器的输出端与螺母旋转套管连接；所述螺母旋转套管内侧设有可沿竖向滑动但不能绕竖向转动的定心轴；所述定心轴的下端设有用于和连杆配合的定心孔；所述底板上设有用于固定并定位减震器的工位，所述工位与螺母旋转套管呈同心设置；所述伺服电机和升降驱动器由控制器控制。

与现有技术相比，本实用新型的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备取得了以下有益的技术效果：

(1)生产效率高：相较于现有技术中的自动螺丝机和人工作业的方式，本实用新型通过气电结合实现机械自动化，伺服电机的扭矩闭环可控，本实用新型可取代传统的人工螺母拧紧工作，生产效率提高3倍以上，并且能保证产品质量的稳定性，降低生产成本的同时，也降低了人工操作劳动程度，提高了生产效率，使生产工艺更加科学合理；

(2)适用范围广：本实用新型通过气缸可有效调整旋转套管的行程，通过拆卸更换不同大小六角孔的螺母旋转套管和具有不同大小定心孔的定心轴即可满足不同规格的减震器的顶胶弹簧螺母的紧定组装；

(3)锁紧效果好：当本实用新型的伺服电机达到预设扭力时，可以通过控制器的电信号控制其继续运行，使螺母继续旋转9°～15°的转角后伺服电机才停止运行，确保顶胶弹簧螺母的完全锁紧，避免不良品产生，实现品质均衡化，使产品组装良率提高；本实用新型采用伺服电机带动旋转套管同时采用定心轴防止连杆径向旋转，从而，避免因减震器连杆在螺母锁紧过程中发生转动，导致锁紧螺母无法达到预定扭力值的情况的出现；通过伺服电机来控制并调整螺母锁紧的松紧程度，保证锁紧扭力值及产品合格率。

作为优化，所述减速器为行星齿轮减速器。行星齿轮减速器具有体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、工作精度高的特点；行星齿轮减速器在降速的同时会提高伺服电机的输出扭矩，并且行星齿轮减速器同时也会降低伺服电机的负载惯量，使螺母锁紧机构具有更高的工作精度。

作为优化，所述升降驱动器可以是三轴气缸或滑台模组。三轴气缸的成本更低，耐横向负载能力强，耐扭矩能力强；滑台模组相较于气缸，由于气缸上下行速度只能靠气压调节，滑台模组下行锁紧时，速度和锁紧螺纹同步，因而滑台模组行程可控性更强，运行更加顺畅。作为优化，所述控制器通过远程IO信号控制伺服电机。远程IO距离现场设备近，大幅降低接线难度、并节省连接电缆的成本，节省厂房空间，经济效益高；同时由于距离较近，IO信号的传输较为稳定，控制器可以对伺服电机的进行精准控制，如伺服电机的额定扭矩、以及达到额定扭矩后伺服电机可以继续运行，从而使螺母旋转9°～15°的转角，从而进一步保证减震器悬架的弹簧顶胶螺母可以稳固地锁紧。

作为优化，所述同步器下端设有用于压住螺母旋转套管的压环，所述压环与同步器螺接。该结构可以快捷方便地拆换螺母旋转套管，通过更换不同螺母旋转套管可以用于锁紧不同规格的减震器悬架的弹簧顶胶螺母的紧固，使本实用新型具有更强灵活性和适用范围。

作为优化，所述定心孔的深度为16-25mm。该深度的定心孔可以较好的固定住连杆，在保证螺母锁紧机构整体的平衡性的前提下，防止连杆旋转。

作为优化，所述同步器上设有与定心轴通过滑动副配合的限位器，所述限位器与所述定心轴通过平面配合限制定心轴的转动。该结构具有易于加工的特点，有利于控制成本。

作为优化，所述定心轴的上部与弹簧的一端连接，弹簧的另一端与限位器连接。通过弹簧可以简单有效地将定心轴与限位器连接，有利于定心孔顺利插入连杆的端部，且可以防止定心轴掉落或遗失。

作为优化，所述同步器通过固定安装块与升降台固联。该结构实施难度低，固定效果可靠。

作为优化，所述底板和机架为一体式结构。底板和机架为一体式结构，可以大幅增加设备整体的稳定性，防止工作时，由于重心不稳，造成设备倾倒的情况。

附图说明

图1是本实用新型的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备的结构示意图；

图2是图1中A圆内部分的放大示意图；

图3是图2中B圆内部分的放大示意图；

图4是图1的侧视图；

图5是本实用新型的螺母锁紧机构的工作原理示意图；

图6是图5中C圆内部分的放大示意图。

附图中的标记为：1-底板；11-工位；2-机架；21-横梁；3-螺母锁紧机构；31-伺服电机；32-减速器；33-同步器；331-固定安装块；332-限位器；333-压环；34-螺母旋转套管；35-定心轴；351-定心孔；36-弹簧；4-升降机构；41-升降驱动器；42-升降台；5-减震器；51-弹簧顶胶；52-连杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

如图1-6所示，本实用新型的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，包括底板1、机架2、螺母锁紧机构3和升降机构4；所述升降机构4包括升降驱动器41和与升降驱动器41的气缸轴连接的升降台42，所述升降驱动器41设置在机架2的横梁21上，升降台42设置在横梁21下方；所述螺母锁紧机构3固定在升降台42上；所述螺母锁紧机构3包括伺服电机31、与伺服电机31输出端连接的减速器32、以及与减速器32的输出端相连的同步器33；所述同步器33的输出端与螺母旋转套管34连接；所述螺母旋转套管34内侧设有可沿竖向滑动但不能绕竖向转动的定心轴35；所述定心轴35的下端设有用于和连杆52配合的定心孔351；所述底板1上设有用于固定并定位减震器5的工位11，所述工位11与螺母旋转套管34呈同心设置；所述伺服电机31和升降驱动器41由控制器控制。

所述减速器32为行星齿轮减速器。行星齿轮减速器具有体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、工作精度高的特点；行星齿轮减速器在降速的同时会提高伺服电机31的输出扭矩，并且行星齿轮减速器同时也会降低伺服电机31的负载惯量，使螺母锁紧机构3具有更高的工作精度。

所述升降驱动器41可以是三轴气缸或滑台模组。三轴气缸的成本更低，耐横向负载能力强，耐扭矩能力强；滑台模组相较于气缸，由于气缸上下行速度只能靠气压调节，滑台模组下行锁紧时，速度和锁紧螺纹同步，因而滑台模组行程可控性更强，运行更加顺畅。

所述控制器通过远程IO信号控制伺服电机31。远程IO距离现场设备近，大幅降低接线难度、并节省连接电缆的成本，节省厂房空间，经济效益高；同时由于距离较近，IO信号的传输较为稳定，控制器可以对伺服电机31的进行精准控制，如伺服电机31的额定扭矩、以及达到额定扭矩后伺服电机31可以继续运行，从而使螺母旋转9°～15°的转角，从而进一步保证减震器5悬架的弹簧顶胶51螺母可以稳固地锁紧。

所述同步器33下端设有用于压住螺母旋转套管34的压环333，所述压环333与同步器33螺接。该结构可以快捷方便地拆换螺母旋转套管34，通过更换不同螺母旋转套管34(螺母旋转套管34的内部设有一阶梯面，阶梯面上设有与螺母匹配的六角通孔，不同螺母旋转套管34的六角通孔的大小不同)可以用于锁紧不同规格的减震器5悬架的弹簧顶胶51螺母的紧固，使本实用新型具有更强灵活性和适用范围。

所述定心孔351的深度为16-25mm。该深度的定心孔351可以较好的固定住连杆52，在保证螺母锁紧机构3整体的平衡性的前提下，防止连杆52旋转。

所述同步器33上设有与定心轴35通过滑动副配合的限位器332，所述限位器332与所述定心轴35通过平面配合限制定心轴35的转动。该结构具有易于加工的特点，有利于控制成本。理论上讲，定心轴35的形状只要为非圆，即可防止旋转。

所述定心轴35的上部与弹簧36的一端连接，弹簧36的另一端与限位器332连接。通过弹簧36可以简单有效地将定心轴35与限位器332连接，有利于定心孔351顺利插入连杆52的端部，且可以防止定心轴35掉落或遗失。

所述同步器33通过固定安装块331与升降台42固联。该结构实施难度低，固定效果可靠，使本实用新型的设备结构更加紧凑，占地空间更小。

所述底板1和机架2为一体式结构。底板1和机架2为一体式结构，可以大幅增加设备整体的稳定性，防止工作时，由于重心不稳，造成设备倾倒的情况。

使用方法：

使用该设备前，首先将厂家给出的锁紧该减震器5悬架的弹簧顶胶51螺母所需的固定扭矩值输入到控制器的预设扭矩中，然后再预设一个使螺母转动9°～15°的转角，该转角将在伺服电机31达到预设扭矩后将使伺服电机31继续运行，待螺母转动9°～15°后伺服电机31才停止运行；设置该转角的目的是为了使螺母旋紧到屈服点之后，到达塑性变形区域，避免因毛刺异物照成的扭力到达假像(扭力到达后，使用同样的扭力还是可以让螺母继续旋转一定的角度)；预设扭矩值往往为理想状态，实际加工中，部分工件在达到预设扭矩时，螺母往往还未到达塑性变形区域，从而产生的预紧力较小，紧固效果不稳定。增加转角后，此种紧固方法可以达到非常高的预紧力，并且还能很精确控制所有螺母的实际预紧力，保证零部件不发生损坏，从而让零部件的紧固变的更加均匀。

工作过程：

先将待锁紧的螺母人工拧在连杆52上，然后将套好弹簧顶胶51的减震器5放置在工位11上定位，放置时，需要将弹簧顶胶51下压，保证连杆52上的螺纹完全露出，并使连杆52应与定心轴35的定心孔351相对应；然后打开设备，升降驱动器41的气缸轴下降，从而使安装在升降台42上的螺母锁紧机构3跟随下降；然后使连杆52插入定心孔351中，通过定心轴35的作用防止锁紧螺母时，连杆52发生径向旋转；同步器33和螺母旋转套管34继续下降并使螺母旋转套管34下端与螺母相配合；然后通过控制器发送电信号控制伺服电机31运转；待伺服电机31到达预设扭矩后，控制器发送预设转角的电信号，伺服电机31继续转动，执行完预设转角的工作后，伺服电机31停转，螺母的锁紧工作即完成；最后升降驱动器41复位，将工位11上的减震器5取下，即完成加工。

上述对本申请中涉及的实用新型的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该实用新型技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的实用新型构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (10)

1.内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，其特征在于：包括底板(1)、机架(2)、螺母锁紧机构(3)和升降机构(4)；

所述升降机构(4)包括升降驱动器(41)和与升降驱动器(41)的气缸轴连接的升降台(42)，所述升降驱动器(41)设置在机架(2)的横梁(21)上，升降台(42)设置在横梁(21)下方；

所述螺母锁紧机构(3)固定在升降台(42)上；所述螺母锁紧机构(3)包括伺服电机(31)、与伺服电机(31)输出端连接的减速器(32)、以及与减速器(32)的输出端相连的同步器(33)；所述同步器(33)的输出端与螺母旋转套管(34)连接；所述螺母旋转套管(34)内侧设有可沿竖向滑动但不能绕竖向转动的定心轴(35)；所述定心轴(35)的下端设有用于和连杆(52)配合的定心孔(351)；

所述底板(1)上设有用于固定并定位减震器(5)的工位(11)，所述工位(11)与螺母旋转套管(34)呈同心设置；

所述伺服电机(31)和升降驱动器(41)由控制器控制。

2.根据权利要求1所述的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，其特征在于：所述减速器(32)为行星齿轮减速器。

3.根据权利要求1所述的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，其特征在于：所述升降驱动器(41)可以是三轴气缸或滑台模组。

4.根据权利要求1所述的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，其特征在于：所述控制器通过远程IO信号控制伺服电机(31)。

5.根据权利要求1所述的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，其特征在于：所述同步器(33)下端设有用于压住螺母旋转套管(34)的压环(333)，所述压环(333)与同步器(33)螺接。

6.根据权利要求1所述的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，其特征在于：所述定心孔(351)的深度为16-25mm。

7.根据权利要求1所述的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，其特征在于：所述同步器(33)上设有与定心轴(35)通过滑动副配合的限位器(332)，所述限位器(332)与所述定心轴(35)通过平面配合限制定心轴(35)的转动。

8.根据权利要求7所述的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，其特征在于：所述定心轴(35)的上部与弹簧(36)的一端连接，弹簧(36)的另一端与限位器(332)连接。

9.根据权利要求1所述的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，其特征在于：所述同步器(33)通过固定安装块(331)与升降台(42)固联。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的内定外动型减震器悬架弹簧顶胶螺母紧定设备，其特征在于：所述底板(1)和机架(2)为一体式结构。