CN219853033U - 一种转向机传感器单元装配机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及转向系统技术领域，具体地说是一种转向机传感器单元装配机构。一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：所述的装配机构包括左侧夹紧装置、右侧夹紧装置、传感器单元夹紧装置，位于左侧夹紧装置的右侧设有右侧夹紧装置，位于左侧夹紧装置的左上侧设有传感器单元夹紧装置。本实用新型同现有技术相比，提供一种转向机传感器单元装配机构，实现自动认齿，稳定啮合装配的要求，大大提高了成品合格率及生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及转向系统技术领域，具体地说是一种转向机传感器单元装配机构。
背景技术
转向机的传动系统大多数都是齿与齿啮合的，但是由于不同客户对于底盘设计差异性，所以要求的齿条传动比就不同，也就导致了每种齿条的齿形角度是不同的，这样同样打一圈方向盘，对应的轮胎转动方向也是不同的。而在转向机结构中，齿条齿面与传感器单元上的小齿轮的配合，齿条的齿形与小齿轮的齿形不是完全垂直的，所以在装配齿条和小齿轮的过程中，一定要使得两个零件同步进行移动，否则就无法实现装配了。
此外，还有一种类型的转向机构，它也是有齿条和小齿轮的，但是它的主要传动系是由滚珠丝杠机构构成的，也就是齿条的一端是齿面，这种类型的转向机在装配传感器单元前，还需要对于齿条齿面进行角度识别，否者齿条在转向机中是任意角度，无法进行装配。
而传统的装配机构只能完成一种类型转向机的装配，而且在认齿的过程中很容易出错，造成产品无法安装到位或者安装出错，成品合格率低下。
发明内容
本实用新型为克服现有技术的不足，提供一种转向机传感器单元装配机构，实现自动认齿，稳定啮合装配的要求，大大提高了成品合格率及生产效率。
为实现上述目的，设计一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：所述的装配机构包括左侧夹紧装置、右侧夹紧装置、传感器单元夹紧装置，位于左侧夹紧装置的右侧设有右侧夹紧装置，位于左侧夹紧装置的左上侧设有传感器单元夹紧装置；
所述的左侧夹紧装置包括左侧前后平移滑台、左侧固定支架、左侧平移面板、壳体左定位固定支架、壳体左夹紧气缸、齿条转动伺服电机，所述的左侧前后平移滑台通过滑块组件与机床的工作平台连接，左侧前后平移滑台上连接左侧固定支架，位于左侧固定支架的前侧通过滑块组件连接左侧气缸固定板，左侧气缸固定板上通过滑块组件连接左侧平移面板，位于左侧平移面板前方一侧通过滑块组件连接伺服电机安装座，位于左侧平移面板前方另一侧固定连接壳体左定位安装座；所述的伺服电机安装座上固定连接齿条转动伺服电机，齿条转动伺服电机的驱动轴通过传动带组件连接齿条到位检测机构的一端，齿条到位检测机构的另一端连接齿条定位气缸；位于壳体左定位安装座上连接壳体左定位夹具；
所述的右侧夹紧装置包括右侧前后平移滑台、右侧固定支架、右侧平移面板、壳体右定位固定支架、壳体右夹紧气缸、顶齿气缸，所述的右侧前后平移滑台通过滑块组件与机床的工作平台连接，右侧前后平移滑台上连接右侧固定支架，位于右侧固定支架的前侧通过滑块组件连接右侧气缸固定板，右侧气缸固定板上通过滑块组件连接右侧平移面板，位于右侧平移面板前方一侧通过滑块组件连接气缸安装座，位于右侧平移面板前方另一侧固定连接壳体右定位安装座；所述的气缸安装座上固定连接顶出气缸，顶出气缸的伸出轴连接顶齿条机构；位于壳体右定位安装座上连接壳体右定位夹具；
所述的传感器单元夹紧装置包括垂直平移伺服电机、前后平移滑台、推进气缸、仿形工装套筒、转动伺服电机、传感器夹爪、轴向定位夹具、转动平台，前后平移滑台的后侧连接垂直平移伺服电机，前后平移滑台上设有仿形工装套筒，位于仿形工装套筒的前侧设有转动平台，转动平台上设有若干夹爪，夹爪的一侧设有轴向定位夹具；所述的转动平台通过传动组件连接转动伺服电机。
所述的气缸固定板上固定连接壳体左夹紧气缸，壳体左夹紧气缸的伸出轴通过连接件连接左侧平移面板。
位于壳体左定位夹具一侧的壳体左定位安装座上设有齿面测量机构。
位于齿条到位检测机构的一端通过齿条到位检测机构连接板与伺服电机安装座连接。
位于齿条到位检测机构的下方设有齿条直线伺服电机，所述的齿条直线伺服电机通过电机连接件与左侧平移面板连接。
所述的右侧气缸固定板上固定连接壳体右夹紧气缸，壳体右夹紧气缸的伸出轴通过连接件连接右侧平移面板。
位于仿形工装套筒后侧的前后平移滑台上设有推进气缸，推进气缸的伸出轴穿入仿形工装套筒的内部；位于仿形工装套筒内部一侧设有若干接近开关。
所述的转动伺服电机位于仿形工装套筒一侧的前后平移滑台上。
所述的夹爪至少设有2个，并且夹爪通过夹紧气缸驱动。
所述的轴向定位夹具为仿形工装。
本实用新型同现有技术相比，提供一种转向机传感器单元装配机构，实现自动认齿，稳定啮合装配的要求，大大提高了成品合格率及生产效率。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型中左侧夹紧装置结构左侧立体示意图。
图3为本实用新型中左侧夹紧装置结构主视图。
图4为本实用新型中左侧夹紧装置结构右侧立体示意图。
图5为本实用新型中右侧夹紧装置结构立体示意图。
图6为本实用新型中传感器单元夹紧装置示意图。
图7为图6中的局部放大示意图。
实施方式
下面根据附图对本实用新型做进一步的说明。
如图1至图7所示，装配机构包括左侧夹紧装置1、右侧夹紧装置2、传感器单元夹紧装置3，位于左侧夹紧装置1的右侧设有右侧夹紧装置2，位于左侧夹紧装置1的左上侧设有传感器单元夹紧装置3。
左侧夹紧装置1包括左侧前后平移滑台、左侧固定支架、左侧平移面板、壳体左定位固定支架、壳体左夹紧气缸、齿条转动伺服电机，所述的左侧前后平移滑台1-1通过滑块组件与机床的工作平台连接，左侧前后平移滑台1-1上连接左侧固定支架1-2，位于左侧固定支架1-2的前侧通过滑块组件连接左侧气缸固定板1-3，左侧气缸固定板1-3上通过滑块组件连接左侧平移面板1-5，位于左侧平移面板1-5前方一侧通过滑块组件连接伺服电机安装座1-15，位于左侧平移面板1-5前方另一侧固定连接壳体左定位安装座1-6；所述的伺服电机安装座1-15上固定连接齿条转动伺服电机1-11，齿条转动伺服电机1-11的驱动轴通过传动带组件1-14连接齿条到位检测机构1-10的一端，齿条到位检测机构1-10的另一端连接齿条定位气缸1-9；位于壳体左定位安装座1-6上连接壳体左定位夹具1-8。
气缸固定板1-3上固定连接壳体左夹紧气缸1-4，壳体左夹紧气缸1-4的伸出轴通过连接件连接左侧平移面板1-5。
位于壳体左定位夹具1-8一侧的壳体左定位安装座1-6上设有齿面测量机构1-7。
位于齿条到位检测机构1-10的一端通过齿条到位检测机构连接板1-12与伺服电机安装座1-15连接。
位于齿条到位检测机构1-10的下方设有齿条直线伺服电机1-13，所述的齿条直线伺服电机1-13通过电机连接件与左侧平移面板1-5连接。
壳体左定位夹具1-8：用于将产品壳体的左侧进行固定，此夹具可以按照项目壳体的直径不同，进行换型。
壳体左夹紧气缸1-4：因为壳体夹紧需要一定力的要求，防止在推动齿条的时候，壳体位置有移动，故需要使用带刹车的气缸实现壳体夹紧。
齿面测量机构1-7：该机构配有位移传感器和对应测试头，可以通过转动齿条来识别出齿背和齿面对应的距离，以此来实现找到齿条的要求。
齿条定位气缸1-9：通过一个三爪的熊克气缸，将齿条夹紧固定，保证在移动齿条的过程中，齿条没有相对运动。
齿条转动伺服电机1-11：该伺服电机是个西门子的电机，用来实现转动齿条找齿的功能。
齿条直线伺服电机1-13：该伺服电机是个西门子的电机，用来实现直线方向移动齿条的功能。
齿条到位检测机构1-10：该机构用于识别右侧机构是否正确将齿条移动到位，否则机床无法保证啮合位置。
左侧前后平移滑台1-1：该滑台纯粹针对转向机在托盘上这种情况下，作为避让需要将整个装置前后移动，避开托盘行进方向，待装配完成后机构会退到后方，待新的工件进入后，机构又会重新移动到前方，靠的是一个气缸实现。
右侧夹紧装置2包括右侧前后平移滑台、右侧固定支架、右侧平移面板、壳体右定位固定支架、壳体右夹紧气缸、顶齿气缸，所述的右侧前后平移滑台2-1通过滑块组件与机床的工作平台连接，右侧前后平移滑台2-1上连接右侧固定支架2-2，位于右侧固定支架2-2的前侧通过滑块组件连接右侧气缸固定板2-3，右侧气缸固定板2-3上通过滑块组件连接右侧平移面板2-5，位于右侧平移面板2-5前方一侧通过滑块组件连接气缸安装座2-10，位于右侧平移面板2-5前方另一侧固定连接壳体右定位安装座2-6；所述的气缸安装座2-10上固定连接顶出气缸2-9，顶出气缸2-9的伸出轴连接顶齿条机构2-8；位于壳体右定位安装座2-6上连接壳体右定位夹具2-7。
右侧气缸固定板2-3上固定连接壳体右夹紧气缸2-4，壳体右夹紧气缸2-4的伸出轴通过连接件连接右侧平移面板2-5。
壳体右定位夹具2-7：用于将壳体的右侧进行固定，此工装可以按照项目壳体的直径不同，进行换型。
顶齿条机构2-8：用于将不同位置的齿条顶到左侧认齿发信位置。
壳体右夹紧气缸2-4：因为壳体夹紧需要一定力的要求，防止在推动齿条的时候，壳体位置有移动，故需要使用带刹车的气缸实现壳体夹紧。
右侧前后平移滑台2-1：该滑台纯粹针对转向机在托盘上，作为避让需要将整个装置前后移动，避开托盘行进方向，待装配完成后机构会推到后方，待新的工件进入后，机构又会重新移动到前方，靠的是一个气缸实现。
传感器单元夹紧装置3包括垂直平移伺服电机、前后平移滑台、推进气缸、仿形工装套筒、转动伺服电机、传感器夹爪、轴向定位夹具、转动平台，前后平移滑台3-2的后侧连接垂直平移伺服电机3-1，前后平移滑台3-2上设有仿形工装套筒3-3，位于仿形工装套筒3-3的前侧设有转动平台3-7，转动平台3-7上设有若干夹爪3-8，夹爪3-8的一侧设有轴向定位夹具3-9；所述的转动平台3-7通过传动组件连接转动伺服电机3-6。
位于仿形工装套筒3-3后侧的前后平移滑台3-2上设有推进气缸3-4，推进气缸3-4的伸出轴穿入仿形工装套筒3-3的内部；位于仿形工装套筒3-3内部一侧设有若干接近开关3-5。
转动伺服电机3-6位于仿形工装套筒3-3一侧的前后平移滑台3-2上。
夹爪3-8至少设有2个，并且夹爪3-8通过夹紧气缸驱动。
轴向定位夹具3-9为仿形工装。
垂直平移伺服电机3-1：使用了一套西门子电机实现传感器单元垂直方向移动的功能，精度达到0.01mm。
夹爪3-8：使用一个两爪的V型块将传感器单元固定，保证在整个啮合过程中传感器单元不与工装相对滑动。
转动伺服电机3-6：使用了一套西门子电机将传感器单元转动到需要转动的角度。
接近开关3-5：在操作工将传感器单元放置到仿形工装套筒3-3中以后，需要保证操作工是否将传感器单元放置到位，这个发信机构通过接近开关3-5判断是否放置到位。
仿形工装套筒3-3中没有使用一个力传感器，而是使用了一个可以提供1KN力的推进气缸3-4，从力的相对性可以知道，如果在啮合过程中有额外的力出现，那么该机构会受到一个向上的作用力，这个作用力将会直接作用到这个推进气缸3-4上，装配过程中允许有1KN以内的力，如果超过1KN，那么该机构的气缸信号丢失，整个装配不合格。
轴向定位夹具3-9：利用传感器单元的结构，做一个仿形工装，保证在转动过程中，伺服转了几度，零件就转动了几度，保证每次转动的准确性。
仿形工装套筒3-3：用于不同产品的一个工装换型机构，利用传感器单元输入轴扁式或者花键结构，制作对应的仿形工装套筒，作为一个定位工装实用。
转向机随着托盘进入工位以后，首先左侧夹紧装置1先将壳体左侧固定住，然后右侧夹紧装置2将壳体右侧固定住，此时壳体已经定位完成，然后右侧夹紧装置2中的顶齿条机构2-8将齿条推动到左侧认齿发信区域。当齿条到位检测机构1-10检测到齿条顶到位以后，齿条定位气缸1-9将齿条夹紧，然后转动360°，对于齿条齿面进行认齿，认齿完成以后，由齿条定位气缸1-9中的齿条直线伺服电机1-13将齿条移动到待啮合位置。此时操作工将传感器单元放置在传感器单元夹紧装置3上，此机构将传感器单元固定并且转动到等待装配的角度，然后通过垂直平移伺服电机3-1垂直走到待啮合位置。当垂直平移伺服电机3-1与齿条直线伺服电机1-13中的伺服电机都走到待啮合位置以后，两个伺服电机同步程序完成啮合。在啮合过程中如果没有额外碰齿力出现，那么机床装配完成。
Claims (10)
1.一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：所述的装配机构包括左侧夹紧装置（1）、右侧夹紧装置（2）、传感器单元夹紧装置（3），位于左侧夹紧装置（1）的右侧设有右侧夹紧装置（2），位于左侧夹紧装置（1）的左上侧设有传感器单元夹紧装置（3）；
所述的左侧夹紧装置（1）包括左侧前后平移滑台、左侧固定支架、左侧平移面板、壳体左定位固定支架、壳体左夹紧气缸、齿条转动伺服电机，所述的左侧前后平移滑台（1-1）通过滑块组件与机床的工作平台连接，左侧前后平移滑台（1-1）上连接左侧固定支架（1-2），位于左侧固定支架（1-2）的前侧通过滑块组件连接左侧气缸固定板（1-3），左侧气缸固定板（1-3）上通过滑块组件连接左侧平移面板（1-5），位于左侧平移面板（1-5）前方一侧通过滑块组件连接伺服电机安装座（1-15），位于左侧平移面板（1-5）前方另一侧固定连接壳体左定位安装座（1-6）；所述的伺服电机安装座（1-15）上固定连接齿条转动伺服电机（1-11），齿条转动伺服电机（1-11）的驱动轴通过传动带组件（1-14）连接齿条到位检测机构（1-10）的一端，齿条到位检测机构（1-10）的另一端连接齿条定位气缸（1-9）；位于壳体左定位安装座（1-6）上连接壳体左定位夹具（1-8）；
所述的右侧夹紧装置（2）包括右侧前后平移滑台、右侧固定支架、右侧平移面板、壳体右定位固定支架、壳体右夹紧气缸、顶齿气缸，所述的右侧前后平移滑台（2-1）通过滑块组件与机床的工作平台连接，右侧前后平移滑台（2-1）上连接右侧固定支架（2-2），位于右侧固定支架（2-2）的前侧通过滑块组件连接右侧气缸固定板（2-3），右侧气缸固定板（2-3）上通过滑块组件连接右侧平移面板（2-5），位于右侧平移面板（2-5）前方一侧通过滑块组件连接气缸安装座（2-10），位于右侧平移面板（2-5）前方另一侧固定连接壳体右定位安装座（2-6）；所述的气缸安装座（2-10）上固定连接顶出气缸（2-9），顶出气缸（2-9）的伸出轴连接顶齿条机构（2-8）；位于壳体右定位安装座（2-6）上连接壳体右定位夹具（2-7）；
所述的传感器单元夹紧装置（3）包括垂直平移伺服电机、前后平移滑台、推进气缸、仿形工装套筒、转动伺服电机、传感器夹爪、轴向定位夹具、转动平台，前后平移滑台（3-2）的后侧连接垂直平移伺服电机（3-1），前后平移滑台（3-2）上设有仿形工装套筒（3-3），位于仿形工装套筒（3-3）的前侧设有转动平台（3-7），转动平台（3-7）上设有若干夹爪（3-8），夹爪（3-8）的一侧设有轴向定位夹具（3-9）；所述的转动平台（3-7）通过传动组件连接转动伺服电机（3-6）。
2.根据权利要求1所述的一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：所述的气缸固定板（1-3）上固定连接壳体左夹紧气缸（1-4），壳体左夹紧气缸（1-4）的伸出轴通过连接件连接左侧平移面板（1-5）。
3.根据权利要求1所述的一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：位于壳体左定位夹具（1-8）一侧的壳体左定位安装座（1-6）上设有齿面测量机构（1-7）。
4.根据权利要求1所述的一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：位于齿条到位检测机构（1-10）的一端通过齿条到位检测机构连接板（1-12）与伺服电机安装座（1-15）连接。
5.根据权利要求1所述的一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：位于齿条到位检测机构（1-10）的下方设有齿条直线伺服电机（1-13），所述的齿条直线伺服电机（1-13）通过电机连接件与左侧平移面板（1-5）连接。
6.根据权利要求1所述的一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：所述的右侧气缸固定板（2-3）上固定连接壳体右夹紧气缸（2-4），壳体右夹紧气缸（2-4）的伸出轴通过连接件连接右侧平移面板（2-5）。
7.根据权利要求1所述的一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：位于仿形工装套筒（3-3）后侧的前后平移滑台（3-2）上设有推进气缸（3-4），推进气缸（3-4）的伸出轴穿入仿形工装套筒（3-3）的内部；位于仿形工装套筒（3-3）内部一侧设有若干接近开关（3-5）。
8.根据权利要求1所述的一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：所述的转动伺服电机（3-6）位于仿形工装套筒（3-3）一侧的前后平移滑台（3-2）上。
9.根据权利要求1所述的一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：所述的夹爪（3-8）至少设有2个，并且夹爪（3-8）通过夹紧气缸驱动。
10.根据权利要求1所述的一种转向机传感器单元装配机构，其特征在于：所述的轴向定位夹具（3-9）为仿形工装。
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