CN219665650U - 适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其包括可移动支架、设于可移动支架的前方的立式钳体、共轴线设于立式钳体的前凹槽上下两端上的上压头和下压头、装于立式钳体的前凹槽上端上且用于驱动上压头运动的压头驱动机构、装于可移动支架与立式钳体之间且用于驱动立式钳体运动使下压头导入用于定位套管的浮动定位工装的底部中的导入机构、在衬套压入过程中用于使立式钳体处于微小晃动的浮动状态的缓冲浮动机构，缓冲浮动机构由设于立式钳体的中部上的球面轴承及设于立式钳体的上下端上的上、下浮动组件组成，球面轴承及上、下浮动组件的配合使立式钳体处于前后左右微动浮动调节状态从而使衬套压装处于最佳状态。

Description

适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备

技术领域

本实用新型涉及自动化设备技术领域中的汽车副车架衬套装配设备，尤其是涉及一种适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备。

背景技术

目前，汽车副车架在汽车中应用越来越广泛，其不仅起到中间连接的作用，而且能够缓冲吸震，提高汽车的舒适性。汽车副车架同汽车转向系统上的连杆类、控制臂类一样都需要装配衬套，衬套为橡胶金属件，能够缓冲并吸收地面和车身的振动，因此衬套的主要作用就是减震、隔噪、减少疲劳、增加使用寿命，对汽车的操作稳定性起着至关重要的作用，提高了驾驶人员的舒适性和汽车行驶的稳定性。

汽车副车架在生产线组装过程中，衬套的装配是汽车副车架组装过程中的重要工序之一。汽车副车架产品可能只有Z轴方向上需要装配4个衬套，也有些同时需要在X轴方向和Y轴方向上装配衬套。针对Z轴方向上的衬套的装配，以往通常采用千斤顶或液压站直接压装的方法，因人工操作压装设备，衬套的压装效率仍待进一步提升；因汽车副车架是比较大的薄壁件，在其生产过程中肯定存在变形，衬套在压装过程中对中困难，不能与产品的套筒完全同心，从而会导致衬套压偏、压坏以及压装尺寸不合格等现象发生；压装稳定性、一致性差，品质得不到保障；存在衬套中心芯轴不正或者衬套切边、压裂等缺陷。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其能够使钳体处于微小晃动的浮动状态，钳体出现一个适应产品的套管的角度，实现衬套与套管的自动对中，从而保证压装时不会对衬套切边，实现衬套的无损伤压装。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其用于压装具有轴心孔的衬套，其包括可移动支架、设置于所述的可移动支架的前方的立式钳体、共轴线且相对地设置于所述的立式钳体的前凹槽的上下两端上的上压头和下压头、安装于所述的立式钳体的前凹槽的上端上且用于驱动所述的上压头竖直直线运动的压头驱动机构，所述的压头驱动机构的活动端与所述的上压头连接，以推动所述的上压头实现将衬套压入产品的套管中，其特征在于：该设备还包括安装于所述的可移动支架与所述的立式钳体之间且用于驱动所述的立式钳体竖直直线运动使所述的下压头导入用于定位产品的套管的浮动定位工装的底部中的导入机构、在衬套压入过程中用于使所述的立式钳体处于微小晃动的浮动状态的缓冲浮动机构，所述的缓冲浮动机构主要由设置于所述的立式钳体的中部上的球面轴承及设置于所述的立式钳体的上端上的上浮动组件和设置于所述的立式钳体的下端上的下浮动组件组成，所述的球面轴承及所述的上浮动组件和所述的下浮动组件的配合使所述的立式钳体处于前后左右微动浮动调节状态从而使衬套压装处于最佳状态。

所述的导入机构主要由设置于所述的可移动支架的前端与所述的立式钳体的后端之间的竖直滑板、用于驱动所述的竖直滑板相对所述的可移动支架竖直滑动以带动所述的立式钳体竖直直线运动使所述的下压头导入用于定位产品的套管的浮动定位工装的底部中的滑板驱动机构、设置于所述的竖直滑板的前端与所述的立式钳体之间且用于限制所述的立式钳体相对所述的竖直滑板在竖直方向上不产生位移的限位机构组成，所述的竖直滑板的后端与所述的可移动支架的前端之间通过第一直线导轨副连接。在此，第一直线导轨副的直线导轨竖直安装于可移动支架的前端上，第一直线导轨副的滑块安装于竖直滑板的后端上，由于可移动支架相对面积较大，因此可以设置双轨结构，滑块可采用上下两组；利用竖直滑板来带动立式钳体相对可移动支架运动，使下压头导入产品的套管中；限位机构起到了连接竖直滑板与立式钳体的作用，同时能够保证立式钳体相对竖直滑板在竖直方向上不会产生位移。

所述的滑板驱动机构包括滑动驱动气缸、气缸固定板和转接板，所述的气缸固定板水平安装于所述的可移动支架的两侧板之间，所述的滑动驱动气缸竖直安装于所述的气缸固定板上，所述的可移动支架的前端板上开设有竖直长条形通孔，所述的滑动驱动气缸的气缸杆与所述的转接板的一端连接，所述的转接板的另一端穿过所述的竖直长条形通孔与所述的竖直滑板的后端连接。在此给出的是其中一种滑板驱动机构，也可以采用现有的其它能够驱动竖直滑板竖直滑动的驱动机构；滑动驱动气缸的气缸杆朝上朝下都可，可视可移动支架的内空间情况进行滑动驱动气缸的安装。

所述的限位机构包括两个限位支架、两个固定环、轴、轴承，两个所述的限位支架设置于所述的竖直滑板的前端左右两侧，所述的轴承套设于所述的轴的中间部位外，所述的立式钳体的中部上贯穿所述的立式钳体的左右两侧开设有轴孔，所述的轴穿过所述的轴孔，所述的轴承与所述的轴孔的孔壁贴合，所述的轴与所述的轴孔的孔壁之间存在间隙，所述的轴的轴端对应穿过所述的限位支架的前部并通过所述的固定环固定。由于轴承与轴孔的孔壁贴合，因此立式钳体相对竖直滑板在竖直方向上不会产生位移；由于轴与轴孔的孔壁之间存在间隙，且轴的轴端穿过限位支架的前部并通过固定环固定，因此立式钳体的上端或下端的两侧分别施力时会产生一个左右的微小晃动。

所述的轴承为所述的球面轴承，所述的球面轴承配置有轴承限定组件，所述的轴承限定组件包括压套和两个挡圈，所述的轴孔为台阶孔，所述的压套设置于所述的台阶孔的大直径孔内，所述的球面轴承的一轴端由所述的台阶孔的台阶挡住且所述的球面轴承的另一轴端由所述的压套挡住，使所述的球面轴承在轴向上限制于所述的台阶孔的台阶与所述的压套之间，所述的轴外位于所述的球面轴承的两侧贴合套设有所述的挡圈，所述的挡圈限制于所述的球面轴承与所述的限位支架的前部内侧之间，所述的球面轴承正好位于所述的立式钳体的重心位置上。通过台阶孔的台阶、压套及两个挡圈在轴向上很好地限制了球面轴承，保证球面轴承在轴向上不产生位移，且球面轴承所在位置为立式钳体的重心位置，能够使立式钳体浮动的效果达到最理想；球面轴承的使用使得立式钳体在前后方向可以微小晃动。

所述的上浮动组件包括安装于所述的竖直滑板的前端顶部上的上支架、前后设置于所述的上支架的顶部上的两个门架、固定于每个所述的门架的左右两侧的上压杆、穿过所述的上支架的顶板竖直设置且数量与所述的上压杆等数量的上导柱、设置于所述的立式钳体的上端上且数量与所述的上压杆等数量的上顶球杆、第一弹簧和第一钢珠，所述的上支架设置于所述的立式钳体的上端的正上方，同一侧前后两个所述的上压杆位于同一直线上，所述的上压杆通过上螺母竖直固定于所述的门架上，所述的上压杆具有一个轴向中心孔，所述的上压杆与所述的上导柱一一上下对应且共轴线，所述的上导柱具有一体连接的小直径段和大直径段，所述的第一弹簧套设于所述的上导柱的小直径段外且所述的上导柱的小直径段的末端伸入所述的上压杆的轴向中心孔内，使所述的第一弹簧限制于所述的上导柱的大直径段与所述的上压杆的底部之间，所述的上导柱的大直径段竖直穿过所述的上支架的顶板且相对所述的上支架的顶板可上下活动，所述的上导柱与所述的上顶球杆一一上下对应且共轴线，所述的上导柱的大直径段的末端端面和所述的上顶球杆的顶部表面上均设置有与所述的第一钢珠相适配的第一半球形凹槽，所述的第一钢珠限位于上下对称的两个所述的第一半球形凹槽内；

所述的下浮动组件包括对称安装于所述的竖直滑板的前端底部左右两侧上的两个下支架、对称安装于所述的立式钳体的下部左右两侧上的两个安装板、对称分布于所述的立式钳体的下部左右两侧的两个压板、前后固定于每个所述的压板上的两个下压杆、穿过每个所述的下支架竖直设置且前后排布的两个下导柱、前后设置于每个所述的安装板上的两个下顶球杆、第二弹簧和第二钢珠，所述的下支架与所述的立式钳体的侧壁互不接触，所述的安装板位于对应的所述的下支架的正上方，所述的压板位于对应的所述的下支架的正下方，所述的压板通过连接杆与对应的所述的下支架连接，所述的压板与所述的立式钳体的侧壁互不接触，同一侧前后两个所述的下压杆位于同一直线上，所述的下压杆通过下螺母竖直固定于所述的压板上，所述的下压杆具有一个轴向中心孔，所述的下导柱与所述的下压杆一一上下对应且共轴线，所述的下导柱具有一体连接的小直径段和大直径段，所述的第二弹簧套设于所述的下导柱的小直径段外且所述的下导柱的小直径段的末端伸入所述的下压杆的轴向中心孔内，使所述的第二弹簧限制于所述的下导柱的大直径段与所述的下压杆的顶部之间，所述的下导柱的大直径段竖直穿过所述的下支架且相对所述的下支架可上下活动，所述的下顶球杆与所述的下导柱一一上下对应且共轴线，所述的下导柱的大直径段的末端端面和所述的下顶球杆的底部表面上均设置有与所述的第二钢珠相适配的第二半球形凹槽，所述的第二钢珠限位于上下对称的两个所述的第二半球形凹槽内。立式钳体前后左右微小晃动时会有力施加于第一钢珠或第二钢珠上，第一钢珠传递力给上导柱而第二钢珠传递力给下导柱，上导柱压缩第一弹簧而下导柱压缩第二弹簧，在衬套压装完成后第一弹簧和第二弹簧恢复，利用第一弹簧和第二弹簧使立式钳体的浮动容差吸收掉套管的尺寸误差，使该设备去适应产品，而非产品来适应设备；第一钢珠和第二钢珠的作用是保证立式钳体浮动时有一个球面的运动，当立式钳体浮动结束后能回到原位；第一弹簧和第二弹簧用来平衡掉立式钳体及立式钳体上其他部件构成的整体的重力并保证浮动后给立式钳体一个恢复力；上螺母可以调节第一弹簧的涨紧状态，下螺母可以调节第二弹簧的涨紧状态，立式钳体晃动的幅度通过上螺母和下螺母调节；第一弹簧和第二弹簧的弹力是需要核算的。

所述的压头驱动机构主要由压头驱动气缸和导向座组成，所述的压头驱动气缸竖直安装，所述的压头驱动气缸的缸体安装于所述的立式钳体的前凹槽的上端上、气缸杆的自由端作为所述的压头驱动机构的活动端与所述的导向座的顶部连接，所述的上压头连接于所述的导向座的底部上，所述的导向座的后端与所述的立式钳体的前凹槽的槽底之间通过第二直线导轨副连接。利用压头驱动气缸推动导向座带动上压头直线运动；第二直线导轨副的直线导轨设置于立式钳体的前凹槽的槽底上，第二直线导轨副的滑块设置于导向座的后端上。

该设备还包括用于推动所述的可移动支架水平移动使所述的上压头和所述的下压头正对产品的套管的支架驱动机构，所述的支架驱动机构主要由水平基座、水平滑板、水平推动气缸组成，所述的水平基座固定于作业平台上，所述的水平滑板设置于所述的水平基座的上方，且所述的水平滑板的底端面与所述的水平基座的顶端面之间通过第三直线导轨副连接，所述的可移动支架的底部与所述的水平滑板的顶端面固定连接，所述的水平推动气缸水平安装于所述的水平基座上，所述的水平推动气缸的气缸杆与所述的可移动支架的一侧板连接以推动所述的可移动支架在所述的水平基座上来回水平运动。利用支架驱动机构将立式钳体水平移动到产品处使上压头和下压头正对产品的套管；第三直线导轨副的直线导轨设置于水平基座的顶端面上，第三直线导轨副的滑块设置于水平滑板的底端面上。

所述的水平基座的前端侧设置有限位座，所述的限位座固定于作业平台上，所述的限位座上水平设置有用于调节所述的可移动支架向产品方向水平移动的最大距离的调节杆，所述的调节杆的后端面用于与所述的水平滑板的前端面抵接。在此，限位座和调节杆的设置使得该设备安装于不同作业平台上的位置更灵活，避免与作业平台上的其他产品加工设备有交涉；同时通过调整调节杆可以限定水平滑板向产品方向的最大移动距离，这样通过计算能够保证水平滑板移动最大距离后上压头和下压头正对产品的套管。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1)先利用导入机构将下压头导入用于定位产品的套管的浮动定位工装的底部中，使套管粗导正，然后利用压头驱动气缸驱动上压头将衬套压入套管中，而在压入过程中，主要由设置于立式钳体的中部上的球面轴承及设置于立式钳体的上端上的上浮动组件和设置于立式钳体的下端上的下浮动组件组成的缓冲浮动机构使立式钳体处于前后左右微动浮动调节状态从而使衬套压装处于最佳状态，这样立式钳体会出现一个适应产品的套管的角度，实现衬套与套管的自动对中，从而保证压装时不会对衬套切边，实现衬套的无损伤压装，解决了由于产品焊接变形，导致的套管形位公差、位置度难以保证，导致的压装衬套存在的中心芯轴不正或者衬套切边、压裂等缺陷。

2)该设备通过机械浮动结构即缓冲浮动机构来找正中心，对中简单，且保证了压装的稳定性及产品的品质，从而提升了产能节拍。

3)该设备中的立式钳体会出现一个适应产品的套管的角度，即设备去适应产品，适应性较强，从而提高了设备的容差性，提高了设备的稳定性及压装品质，减少了压装过程中产生的不良品，从而降低了开发成本。

4)该设备实现衬套与套管的自动对中，有效规避了焊接件套管存在很大空间位置偏差等不稳定因素，保证了衬套无损伤压装。

5)使用该设备能够使衬套一次性压装到位，产品的稳定性、一致性及品质都得到了提升。

6)该设备一次性调试好，再定期维护浮动效果即可，减少了钳工在衬套装配时的工作量。

7)缓冲浮动机构的浮动范围：角度偏差(空间)≤±3°，位移偏差(x,y,z)≤±3mm。

附图说明

图1为本实用新型的浮动式钳体立式装配设备的整体结构示意图一；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图3为本实用新型的浮动式钳体立式装配设备的整体结构示意图二；

图4为图3中B部分的放大示意图；

图5为图3中C部分的放大示意图；

图6为本实用新型的浮动式钳体立式装配设备的整体结构示意图三；

图7为本实用新型的浮动式钳体立式装配设备的主视图；

图8为图7的D-D向剖视示意图；

图9为图8中E部分的放大示意图；

图10为本实用新型的浮动式钳体立式装配设备的局部结构(局部爆炸)的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型提出的一种适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，如图所示，其用于压装具有轴心孔的衬套，其包括可移动支架1、设置于可移动支架1的前方的立式钳体2、共轴线且相对地设置于立式钳体2的前凹槽21的上下两端上的上压头3和下压头4、安装于立式钳体2的前凹槽21的上端上且用于驱动上压头3竖直直线运动的压头驱动机构5，压头驱动机构5的活动端与上压头3连接，以推动上压头3实现将衬套压入产品的套管中，该设备还包括安装于可移动支架1与立式钳体2之间且用于驱动立式钳体2竖直直线运动使下压头4导入用于定位产品的套管的浮动定位工装的底部中的导入机构6、在衬套压入过程中用于使立式钳体2处于微小晃动的浮动状态的缓冲浮动机构7，缓冲浮动机构7主要由设置于立式钳体2的中部上的球面轴承71及设置于立式钳体2的上端上的上浮动组件72和设置于立式钳体2的下端上的下浮动组件73组成，球面轴承71及上浮动组件72和下浮动组件73的配合使立式钳体2处于前后左右微动浮动调节状态从而使衬套压装处于最佳状态。

具体的一个方案为：导入机构6主要由设置于可移动支架1的前端与立式钳体2的后端之间的竖直滑板61、用于驱动竖直滑板61相对可移动支架1竖直滑动以带动立式钳体2竖直直线运动使下压头4导入用于定位产品的套管的浮动定位工装的底部中的滑板驱动机构62、设置于竖直滑板61的前端与立式钳体2之间且用于限制立式钳体2相对竖直滑板61在竖直方向上不产生位移的限位机构63组成，竖直滑板61的后端与可移动支架1的前端之间通过第一直线导轨副64连接。在此，第一直线导轨副64的直线导轨竖直安装于可移动支架1的前端上，第一直线导轨副64的滑块安装于竖直滑板61的后端上，由于可移动支架1相对面积较大，因此可以设置双轨结构，滑块可采用上下两组；利用竖直滑板61来带动立式钳体2相对可移动支架1运动，使下压头4导入产品的套管中；限位机构63起到了连接竖直滑板61与立式钳体2的作用，同时能够保证立式钳体2相对竖直滑板61在竖直方向上不会产生位移。

进一步限定，滑板驱动机构62包括滑动驱动气缸621、气缸固定板622和转接板623，气缸固定板622水平安装于可移动支架1的两侧板之间，滑动驱动气缸621竖直安装于气缸固定板622上，可移动支架1的前端板上开设有竖直长条形通孔11，滑动驱动气缸621的气缸杆与转接板623的一端连接，转接板623的另一端穿过竖直长条形通孔11与竖直滑板61的后端连接。在此给出的是其中一种滑板驱动机构62，也可以采用现有的其它能够驱动竖直滑板61竖直滑动的驱动机构；滑动驱动气缸621的气缸杆朝上朝下都可，可视可移动支架1的内空间情况进行滑动驱动气缸621的安装。

一个优化的方案为：限位机构63包括两个限位支架631、两个固定环632、轴633、轴承634，两个限位支架631设置于竖直滑板61的前端左右两侧，轴承634套设于轴633的中间部位外，立式钳体2的中部上贯穿立式钳体2的左右两侧开设有轴孔22，轴633穿过轴孔22，轴承634与轴孔22的孔壁贴合，轴633与轴孔22的孔壁之间存在间隙，轴633的轴端对应穿过限位支架631的前部并通过固定环632固定。由于轴承634与轴孔22的孔壁贴合，因此立式钳体2相对竖直滑板61在竖直方向上不会产生位移；由于轴633与轴孔22的孔壁之间存在间隙，且轴633的轴端穿过限位支架631的前部并通过固定环632固定，因此立式钳体2的上端或下端的两侧分别施力时会产生一个左右的微小晃动。

一个优化的方案为：轴承634为球面轴承71，即为同一个部件，球面轴承71配置有轴承限定组件，轴承限定组件包括压套741和两个挡圈742，轴孔22为台阶孔，压套741设置于台阶孔的大直径孔221内，球面轴承71的一轴端由台阶孔的台阶222挡住且球面轴承71的另一轴端由压套741挡住，使球面轴承71在轴向上限制于台阶孔的台阶222与压套741之间，轴633外位于球面轴承71的两侧贴合套设有挡圈742，挡圈742限制于球面轴承71与限位支架631的前部内侧之间，球面轴承71正好位于立式钳体2的重心位置上，压套741的外周壁与台阶孔的大直径孔221的内周壁贴合，在台阶孔的大直径孔221内压套741的内周壁与挡圈742的外周壁之间存在间隙，在台阶孔的小直径孔223内台阶孔的小直径孔223的内周壁与挡圈742的外周壁之间存在间隙。通过台阶孔的台阶222、压套741及两个挡圈742在轴向上很好地限制了球面轴承71，保证球面轴承71在轴向上不产生位移，且球面轴承71所在位置为立式钳体2的重心位置，能够使立式钳体2浮动的效果达到最理想；球面轴承71的使用使得立式钳体2在前后方向可以微小晃动。

具体的一个方案为：上浮动组件72包括安装于竖直滑板61的前端顶部上的上支架721、前后设置于上支架721的顶部上的两个门架722、固定于每个门架722的左右两侧的上压杆723、穿过上支架721的顶板竖直设置且数量与上压杆723等数量的上导柱724、设置于立式钳体2的上端上且数量与上压杆723等数量的上顶球杆725、第一弹簧726和第一钢珠727，上支架721设置于立式钳体2的上端的正上方，同一侧前后两个上压杆723位于同一直线上，上压杆723通过上螺母728竖直固定于门架722上，上压杆723具有一个轴向中心孔7231，上压杆723与上导柱724一一上下对应且共轴线，上导柱724具有一体连接的小直径段7241和大直径段7242，第一弹簧726套设于上导柱724的小直径段7241外且上导柱724的小直径段7241的末端伸入上压杆723的轴向中心孔7231内，使第一弹簧726限制于上导柱724的大直径段7242与上压杆723的底部之间，上导柱724的大直径段7242竖直穿过上支架721的顶板且相对上支架721的顶板可上下活动，上导柱724与上顶球杆725一一上下对应且共轴线，上导柱724的大直径段7242的末端端面和上顶球杆725的顶部表面上均设置有与第一钢珠727相适配的第一半球形凹槽729，第一钢珠727限位于上下对称的两个第一半球形凹槽729内；下浮动组件73包括对称安装于竖直滑板61的前端底部左右两侧上的两个下支架731、对称安装于立式钳体2的下部左右两侧上的两个安装板732、对称分布于立式钳体2的下部左右两侧的两个压板733、前后固定于每个压板733上的两个下压杆734、穿过每个下支架731竖直设置且前后排布的两个下导柱735、前后设置于每个安装板732上的两个下顶球杆736、第二弹簧737和第二钢珠738，下支架731与立式钳体2的侧壁互不接触，安装板732位于对应的下支架731的正上方，压板733位于对应的下支架731的正下方，压板733通过连接杆7331与对应的下支架731连接，压板733与立式钳体2的侧壁互不接触，同一侧前后两个下压杆734位于同一直线上，下压杆734通过下螺母739竖直固定于压板733上，下压杆734具有一个轴向中心孔7341，下导柱735与下压杆734一一上下对应且共轴线，下导柱735具有一体连接的小直径段7351和大直径段7352，第二弹簧737套设于下导柱735的小直径段7351外且下导柱735的小直径段7351的末端伸入下压杆734的轴向中心孔7341内，使第二弹簧737限制于下导柱735的大直径段7352与下压杆734的顶部之间，下导柱735的大直径段7352竖直穿过下支架731且相对下支架731可上下活动，下顶球杆736与下导柱735一一上下对应且共轴线，下导柱735的大直径段7352的末端端面和下顶球杆736的底部表面上均设置有与第二钢珠738相适配的第二半球形凹槽730，第二钢珠738限位于上下对称的两个第二半球形凹槽730内。立式钳体2前后左右微小晃动时会有力施加于第一钢珠727或第二钢珠738上，第一钢珠727传递力给上导柱724而第二钢珠738传递力给下导柱735，上导柱724压缩第一弹簧726而下导柱735压缩第二弹簧737，在衬套压装完成后第一弹簧726和第二弹簧737恢复，利用第一弹簧726和第二弹簧737使立式钳体2的浮动容差吸收掉套管的尺寸误差，使该设备去适应产品，而非产品来适应设备；第一钢珠727和第二钢珠738的作用是保证立式钳体2浮动时有一个球面的运动，当立式钳体2浮动结束后能回到原位；第一弹簧726和第二弹簧737用来平衡掉立式钳体2及立式钳体2上其他部件构成的整体的重力并保证浮动后给立式钳体2一个恢复力；上螺母728可以调节第一弹簧726的涨紧状态，下螺母739可以调节第二弹簧737的涨紧状态，立式钳体2晃动的幅度通过上螺母728和下螺母739调节；第一弹簧726和第二弹簧737的弹力是需要核算的。

进一步限定，压头驱动机构5主要由压头驱动气缸51和导向座52组成，压头驱动气缸51竖直安装，压头驱动气缸51的缸体安装于立式钳体2的前凹槽21的上端上、气缸杆的自由端作为压头驱动机构5的活动端与导向座52的顶部连接，上压头3连接于导向座52的底部上，导向座52的后端与立式钳体2的前凹槽21的槽底之间通过第二直线导轨副53连接。利用压头驱动气缸51推动导向座52带动上压头3直线运动；第二直线导轨副53的直线导轨设置于立式钳体2的前凹槽21的槽底上，第二直线导轨副53的滑块设置于导向座52的后端上。

一个优化的方案为：该设备还包括用于推动可移动支架1水平移动使上压头3和下压头4正对产品的套管的支架驱动机构8，支架驱动机构8主要由水平基座81、水平滑板82、水平推动气缸83组成，水平基座81固定于作业平台上，水平滑板82设置于水平基座81的上方，且水平滑板82的底端面与水平基座81的顶端面之间通过第三直线导轨副84连接，可移动支架1的底部与水平滑板82的顶端面固定连接，水平推动气缸83水平安装于水平基座81上，水平推动气缸83的气缸杆与可移动支架1的一侧板连接以推动可移动支架1在水平基座81上来回水平运动。利用支架驱动机构8将立式钳体2水平移动到产品处使上压头3和下压头4正对产品的套管；第三直线导轨副84的直线导轨设置于水平基座81的顶端面上，第三直线导轨副84的滑块设置于水平滑板82的底端面上。

进一步限定，水平基座81的前端侧设置有限位座85，限位座85固定于作业平台上，限位座85上水平设置有用于调节可移动支架1向产品方向水平移动的最大距离的调节杆86，调节杆86的后端面用于与水平滑板82的前端面抵接。在此，限位座85和调节杆86的设置使得该设备安装于不同作业平台上的位置更灵活，避免与作业平台上的其他产品加工设备有交涉；同时通过调整调节杆86可以限定水平滑板82向产品方向的最大移动距离，这样通过计算能够保证水平滑板82移动最大距离后上压头3和下压头4正对产品的套管。

上述各个方案中，立式钳体2的材料可通过对有限元的分析来选择，在80KN的力作用下，立式钳体2采用42CrMo材料能够满足受力分析的需求，且成本也低；下压头4的结构不限，只要能够导入用于定位产品的套管的浮动定位工装的底部中即可，可在下压头4的下方再设置一个压力传感器，实时监测压力；上压头3实际为一个用于导正的轴，其能够伸入到产品的套管中，其走下公差。

上述各个方案中，各驱动气缸均采用现有的气缸；各驱动机构可配置油压缓冲器和拖链结构，这些根据整体结构适应性安装即可。

该设备的工作原理为：利用滑板驱动机构62驱动竖直滑板61带动立式钳体2直线运动，使下压头4导入用于定位产品的套管的浮动定位工装的底部中，实现粗导正；然后利用压头驱动气缸51驱动上压头3将衬套压入套管中，在衬套压入套管的过程中在球面轴承71及上浮动组件72和下浮动组件73的作用下，立式钳体2处于微小晃动的浮动状态，使立式钳体2出现一个适应产品的套管的角度，实现衬套与套管的自动对中，从而保证压装时不会对衬套切边，实现衬套的无损伤压装。

Claims (9)

1.一种适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其用于压装具有轴心孔的衬套，其包括可移动支架、设置于所述的可移动支架的前方的立式钳体、共轴线且相对地设置于所述的立式钳体的前凹槽的上下两端上的上压头和下压头、安装于所述的立式钳体的前凹槽的上端上且用于驱动所述的上压头竖直直线运动的压头驱动机构，所述的压头驱动机构的活动端与所述的上压头连接，以推动所述的上压头实现将衬套压入产品的套管中，其特征在于：该设备还包括安装于所述的可移动支架与所述的立式钳体之间且用于驱动所述的立式钳体竖直直线运动使所述的下压头导入用于定位产品的套管的浮动定位工装的底部中的导入机构、在衬套压入过程中用于使所述的立式钳体处于微小晃动的浮动状态的缓冲浮动机构，所述的缓冲浮动机构主要由设置于所述的立式钳体的中部上的球面轴承及设置于所述的立式钳体的上端上的上浮动组件和设置于所述的立式钳体的下端上的下浮动组件组成，所述的球面轴承及所述的上浮动组件和所述的下浮动组件的配合使所述的立式钳体处于前后左右微动浮动调节状态从而使衬套压装处于最佳状态。

2.根据权利要求1所述的适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其特征在于所述的导入机构主要由设置于所述的可移动支架的前端与所述的立式钳体的后端之间的竖直滑板、用于驱动所述的竖直滑板相对所述的可移动支架竖直滑动以带动所述的立式钳体竖直直线运动使所述的下压头导入用于定位产品的套管的浮动定位工装的底部中的滑板驱动机构、设置于所述的竖直滑板的前端与所述的立式钳体之间且用于限制所述的立式钳体相对所述的竖直滑板在竖直方向上不产生位移的限位机构组成，所述的竖直滑板的后端与所述的可移动支架的前端之间通过第一直线导轨副连接。

3.根据权利要求2所述的适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其特征在于所述的滑板驱动机构包括滑动驱动气缸、气缸固定板和转接板，所述的气缸固定板水平安装于所述的可移动支架的两侧板之间，所述的滑动驱动气缸竖直安装于所述的气缸固定板上，所述的可移动支架的前端板上开设有竖直长条形通孔，所述的滑动驱动气缸的气缸杆与所述的转接板的一端连接，所述的转接板的另一端穿过所述的竖直长条形通孔与所述的竖直滑板的后端连接。

4.根据权利要求2所述的适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其特征在于所述的限位机构包括两个限位支架、两个固定环、轴、轴承，两个所述的限位支架设置于所述的竖直滑板的前端左右两侧，所述的轴承套设于所述的轴的中间部位外，所述的立式钳体的中部上贯穿所述的立式钳体的左右两侧开设有轴孔，所述的轴穿过所述的轴孔，所述的轴承与所述的轴孔的孔壁贴合，所述的轴与所述的轴孔的孔壁之间存在间隙，所述的轴的轴端对应穿过所述的限位支架的前部并通过所述的固定环固定。

5.根据权利要求4所述的适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其特征在于所述的轴承为所述的球面轴承，所述的球面轴承配置有轴承限定组件，所述的轴承限定组件包括压套和两个挡圈，所述的轴孔为台阶孔，所述的压套设置于所述的台阶孔的大直径孔内，所述的球面轴承的一轴端由所述的台阶孔的台阶挡住且所述的球面轴承的另一轴端由所述的压套挡住，使所述的球面轴承在轴向上限制于所述的台阶孔的台阶与所述的压套之间，所述的轴外位于所述的球面轴承的两侧贴合套设有所述的挡圈，所述的挡圈限制于所述的球面轴承与所述的限位支架的前部内侧之间，所述的球面轴承正好位于所述的立式钳体的重心位置上。

6.根据权利要求4或5所述的适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其特征在于所述的上浮动组件包括安装于所述的竖直滑板的前端顶部上的上支架、前后设置于所述的上支架的顶部上的两个门架、固定于每个所述的门架的左右两侧的上压杆、穿过所述的上支架的顶板竖直设置且数量与所述的上压杆等数量的上导柱、设置于所述的立式钳体的上端上且数量与所述的上压杆等数量的上顶球杆、第一弹簧和第一钢珠，所述的上支架设置于所述的立式钳体的上端的正上方，同一侧前后两个所述的上压杆位于同一直线上，所述的上压杆通过上螺母竖直固定于所述的门架上，所述的上压杆具有一个轴向中心孔，所述的上压杆与所述的上导柱一一上下对应且共轴线，所述的上导柱具有一体连接的小直径段和大直径段，所述的第一弹簧套设于所述的上导柱的小直径段外且所述的上导柱的小直径段的末端伸入所述的上压杆的轴向中心孔内，使所述的第一弹簧限制于所述的上导柱的大直径段与所述的上压杆的底部之间，所述的上导柱的大直径段竖直穿过所述的上支架的顶板且相对所述的上支架的顶板可上下活动，所述的上导柱与所述的上顶球杆一一上下对应且共轴线，所述的上导柱的大直径段的末端端面和所述的上顶球杆的顶部表面上均设置有与所述的第一钢珠相适配的第一半球形凹槽，所述的第一钢珠限位于上下对称的两个所述的第一半球形凹槽内；

所述的下浮动组件包括对称安装于所述的竖直滑板的前端底部左右两侧上的两个下支架、对称安装于所述的立式钳体的下部左右两侧上的两个安装板、对称分布于所述的立式钳体的下部左右两侧的两个压板、前后固定于每个所述的压板上的两个下压杆、穿过每个所述的下支架竖直设置且前后排布的两个下导柱、前后设置于每个所述的安装板上的两个下顶球杆、第二弹簧和第二钢珠，所述的下支架与所述的立式钳体的侧壁互不接触，所述的安装板位于对应的所述的下支架的正上方，所述的压板位于对应的所述的下支架的正下方，所述的压板通过连接杆与对应的所述的下支架连接，所述的压板与所述的立式钳体的侧壁互不接触，同一侧前后两个所述的下压杆位于同一直线上，所述的下压杆通过下螺母竖直固定于所述的压板上，所述的下压杆具有一个轴向中心孔，所述的下导柱与所述的下压杆一一上下对应且共轴线，所述的下导柱具有一体连接的小直径段和大直径段，所述的第二弹簧套设于所述的下导柱的小直径段外且所述的下导柱的小直径段的末端伸入所述的下压杆的轴向中心孔内，使所述的第二弹簧限制于所述的下导柱的大直径段与所述的下压杆的顶部之间，所述的下导柱的大直径段竖直穿过所述的下支架且相对所述的下支架可上下活动，所述的下顶球杆与所述的下导柱一一上下对应且共轴线，所述的下导柱的大直径段的末端端面和所述的下顶球杆的底部表面上均设置有与所述的第二钢珠相适配的第二半球形凹槽，所述的第二钢珠限位于上下对称的两个所述的第二半球形凹槽内。

7.根据权利要求1所述的适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其特征在于所述的压头驱动机构主要由压头驱动气缸和导向座组成，所述的压头驱动气缸竖直安装，所述的压头驱动气缸的缸体安装于所述的立式钳体的前凹槽的上端上、气缸杆的自由端作为所述的压头驱动机构的活动端与所述的导向座的顶部连接，所述的上压头连接于所述的导向座的底部上，所述的导向座的后端与所述的立式钳体的前凹槽的槽底之间通过第二直线导轨副连接。

8.根据权利要求1所述的适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其特征在于该设备还包括用于推动所述的可移动支架水平移动使所述的上压头和所述的下压头正对产品的套管的支架驱动机构，所述的支架驱动机构主要由水平基座、水平滑板、水平推动气缸组成，所述的水平基座固定于作业平台上，所述的水平滑板设置于所述的水平基座的上方，且所述的水平滑板的底端面与所述的水平基座的顶端面之间通过第三直线导轨副连接，所述的可移动支架的底部与所述的水平滑板的顶端面固定连接，所述的水平推动气缸水平安装于所述的水平基座上，所述的水平推动气缸的气缸杆与所述的可移动支架的一侧板连接以推动所述的可移动支架在所述的水平基座上来回水平运动。

9.根据权利要求8所述的适用于汽车副车架衬套装配的浮动式钳体立式装配设备，其特征在于所述的水平基座的前端侧设置有限位座，所述的限位座固定于作业平台上，所述的限位座上水平设置有用于调节所述的可移动支架向产品方向水平移动的最大距离的调节杆，所述的调节杆的后端面用于与所述的水平滑板的前端面抵接。