CN106826188A - 汽车井型架衬套压入机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车井型架衬套压入机，包括：底座平台和固定在底座平台上的用于稳定工件的握持工装，所述握持工装两侧对称设置有用于衬套压入的压入装置；通过握持工装上的高度切换气缸和厚度切换气缸、压入装置上的长度切换气缸和伺服电机的配合动作，改变压入装置的具体工作位置，以适应不同车型的井型架衬套压入位置的变化，调节对井型架衬套孔中心位置三个方位坐标的偏差，能四个衬套同时压入，成倍提高工作效率，且通用性强，能同时满足多个车型的井型架衬套压入要求，降低企业设备成本；压入精度高，能提高了产品质量。

Description

汽车井型架衬套压入机

技术领域

本发明涉及汽车零部件压入装配设备技术领域，具体涉及一种汽车井型架衬套压入机。

背景技术

在汽车生产制造过程中，经常需要将一些衬套装配到既有工件上，其操作通常是由可向工件上预留的衬套压入孔内压入衬套的压入装置来完成。现有的衬套压入装置，其构成主要包括：固定含衬套压入孔的工件并使其进行移动的握持移动单元，以及往衬套压入孔内压入衬套的压入单元。汽车的井型架上需要压入两个后衬套和两个前衬套，4个衬套需要逐一压入，效率低、成本高；且不同车型的井型架的衬套压入位置都有变化，需要压入装置具备在其长度(L)、高度(H)和宽度(W)三个方向进行位置调整的能力；因此，现有这些适用性单一的衬套压入装置，难以继续满足多元化汽车生产的要求，需要有一种能够同时适用于多种车型，或者至少能同时适用于一个系列车型的井型架的衬套压入需求的压入装置，能四个衬套同时压入以提高工作效率的同时，保证压入质量和精度。

发明内容

针对上述问题，本发提出一种汽车井型架衬套压入机，能四个衬套同时压入，提高工作效率，并能同时满足多个车型的井型架衬套压入要求，且压入精度高。

为达到上述技术效果，本发明所采用的技术方案是：

一种汽车井型架衬套压入机，包括：底座平台和固定在底座平台上的用于稳定工件的握持工装，所述握持工装两侧对称设有用于衬套压入的压入装置；所述握持工装包括：固定在底座平台上的纵向支架以及从纵向支架前表面水平向前延伸的水平支架，所述纵向支架的前表面设置有竖直导轨，所述水平支架下方设有高度切换气缸，水平支架通过竖直导轨与纵向支架连接，并由高度切换气缸驱动而沿竖直导轨做上下滑动；所述水平支架的上表面滑动设置有用以卡置工件的卡板，并在卡板的后端设置厚度切换气缸，所述厚度切换气缸的一端固定在水平支架上，以推动卡板在水平支架上做前后方向的水平滑动；所述压入装置包括：压入机构和用以承载压入机构的压入支座，所述压入支座在纵向支架两侧的底座平台上各设置一个，压入支座的前表面的上部设置一个上压入平台，下部设置一个下压入平台，每个压入平台上均设置有沿左右方向水平延伸的横向导轨，并在每个压入平台的外端各固定设置一个长度切换气缸，四个压入机构分别通过对应的横向导轨与各个压入平台连接，并由长度切换气缸驱动而沿横向导轨做左右滑动；所述压入支座前表面的下部设置有竖直的平台调节导轨，所述下压入平台通过所述平台调节导轨滑动安装在压入支座上，并通过一个固定设置在压入支座上的伺服电机驱动下压入平台相对压入支座做上下滑动；所述压入装置上设置有工件防错检测装置和工件在籍确认装置。

达到四个衬套同时压入的效果，极大的提高了工作效率，降低制作成本；同时，通过高度(H)切换气缸、厚度(W)切换气缸、长度(L)切换气缸，以及下压入平台上伺服电机的配合动作，改变汽车井型架衬套压入机压入装置的具体工作位置，调节对井型架衬套孔中心位置三个方位坐标的偏差，以适应不同车型的井型架衬套压入位置的变化，保证压入精度。

进一步地，上述平台调节导轨在压入支座前表面的下部平行设置有两条，并在两条平台调节导轨之间的压入支座上设置前后贯通的滑槽；一滑块固定在下压入平台的与压入支座接触的表面上，并穿过所述滑槽突出于压入支座的后表面；所述伺服电机设置在压入支座后表面的上部，并通过一驱动杆与所述滑块驱动连接，伺服电机工作时带动下压入平台相对压入支座做上下运动，精确控制上、下压入平台的相对位置，适应不同井型架上衬套布局的变化，使四个压入机构的对位更加精准。

进一步地，上述压入装置还包括：避让气缸，所述避让气缸设置有四个，分别固定在一个压入平台上，其活动端与压入机构连接，驱动压入机构沿横向导轨做左右滑动；将压入机构移出工作位置，防止其与井型架干涉，以便装卡井型架。

进一步地，上述压入机构包括：衬套定位芯、套设在衬套定位芯上的压套以及驱动衬套定位芯轴向运动以压入衬套的伺服压力机，所述衬套定位芯上设置有电磁铁以吸附衬套，防止衬套在压入过程中掉落。

进一步地，上述压入机构还包括：预压电缸，所述预压电缸的一端固定在压入平台上，另一端连接到压套的后端，驱动压套前后移动；压入动作前，先使压套紧贴井型架工件表面，且检测定位，保证压入动作的安全和准确。

进一步地，上述握持工装还包括：将工件中间位置对齐矫正的中间定位机构，所述中间定位机构包括:水平固定在纵向支架前表面中部的定位板，以及设置在所述定位板上的定位气缸、推杆和伸缩拉杆，两所述推杆可沿左右方向滑动的对称布置在定位板的两侧，两推杆的内端分别与一个伸缩拉杆的一端铰接，两伸缩拉杆的另一端同时与定位气缸的活塞杆端铰接，定位气缸沿前后方向固定在定位板上，使定位气缸伸缩驱动两推杆在左右方向上对称运动；两推杆分别抵靠在井型架内环的两侧位置，迫使井型架居中放置。

进一步地，上述握持工装还包括：销定位机构，所述销定位机构包括：定位销气缸和连接在定位销气缸活动端的定位销，所述定位销气缸沿前后方向固定在水平支架或纵向支架上，定位销气缸伸缩驱动定位销插入工件上的相应销孔，以使工件定位，保证井型架定位的高精度，提高衬套压入质量和精度。

进一步地，上述水平支架包括:分体设置在纵向支架的上下部位置的上水平支架和下水平支架，并对应设置一个上高度切换气缸和一个下高度切换气缸，分别做上下方向的驱动；对应设置一个上厚度切换气缸和一个下厚度切换气缸，分别作前后方向的驱动；分上下对井型架进行固定，并多点调节井型架卡置的上下和前后位置，对井型架的固定更稳固，位置调节的精度更高。

进一步地，上述底座平台前侧设置踏板以供操作人员站立作业，底座平台的后侧设置可拆卸的防护板，底座平台的左右两侧设置安全护栏，并在靠近踏板一侧的安全护栏上设置安全光栅；四周设置安全防护装置，保证人身和设备安全。

进一步地，上述底座平台的底部设置有多个高度可调的脚杯，并在底座平台的除去设置有踏板的侧面下部设置固定脚，保证底座平台和整个设备放置的水平和稳固。

采用以上技术方案，本发明如下有益效果：

1、实现四个衬套同时压入，成倍提高工作效率，有效促进汽车行业的低成本、低能耗、高效率发展。

2、通用性强，能同时满足多个车型的井型架衬套压入要求，降低企业设备成本。

3、压入精度高，提高了产品质量。

附图说明

图1为本发明的轴侧结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明握持工装的轴侧结构示意图；

图4为本发明握持工装的侧视结构示意图；

图5为本发明压入装置的轴侧结构示意图；

图6为本发明压入装置的俯视结构示意图；

图7为本发明压入装置的左视结构示意图；

图8为本发明压入装置的右视结构示意图；

图9为本发明压入机构的轴侧结构示意图；

图10为本发明中间定位机构的轴侧结构示意图。

附图标记：

200-井型架；100-汽车井型架衬套压入机；1-底座平台；11-踏板；12-防护板；13-安全护栏；14-安全光栅；15-脚杯；16-固定脚；2-握持工装；21-纵向支架；211-竖直导轨；221-上高度切换气缸；222-下高度切换气缸；231-上水平支架；232-下水平支架；24-卡板；251-上厚度切换气缸；252-下厚度切换气缸；26-中间定位机构；261-定位板；262-定位气缸；263-推杆；264-伸缩拉杆；27-销定位机构；271-定位销气缸；272-定位销；3-压入装置；31-压入支座；311-上压入平台；312-下压入平台；313-横向导轨；314-平台调节导轨；315-滑槽；32-长度切换气缸；33-压入机构；331-衬套定位芯；332-压套；333-伺服压力机；334-预压电缸；34-伺服电机；341-驱动杆；342-滑块；35-避让气缸

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“内”、“外”、等，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1至图10所示，本发明提供的一种能将衬套准确压入汽车井型架200的汽车井型架衬套压入机100，主要包括：作为设备基座的底座平台1和固定在底座平台1上的用于稳定井型架200的握持工装2，并在握持工装2两侧各对称设置一组用于衬套压入的压入装置3。

参见图1和图2，为保证设备具有较为精确的基准，底座平台1的底部设置有多个高度调整范围不小于±50mm的脚杯15，通过对多个脚杯15的调节，将底座平台1及整个设备的平行度和垂直度控制在0.1mm以内，之后在底座平台1的除去设置有踏板11的侧面下部，设置L型的固定脚16，保证底座平台1的稳固；也可以在底座平台1下方单独设置一个固定基板，将脚杯15和固定脚16都设置到固定基板下部，调平稳定之后直接将底座平台1连同整台设备一起放上去，更便于设备的维护保养。同时，底座平台1的前侧设置踏板11以供操作人员站立作业，底座平台1的后侧设置向上延伸的可拆卸的防护板12，其他两侧设置安全护栏13，并在靠近踏板11一侧的安全护栏13上设置安全光栅14，以对压入装置3的四周进行安全防护，保证人身和设备安全。为便于设备的移动和转运，可以在底座平台1下部预留叉车槽，或是在设备的其他位置设置吊环。

参见图3和图4，握持工装2主要由固定在底座平台1上的纵向支架21以及从纵向支架21的前表面水平向前延伸的水平支架组成，纵向支架21的前表面设置有竖直导轨211，水平支架通过该竖直导轨211与纵向支架21连接；该水平支架分为分体设置在纵向支架21的上下部位置的上水平支架231和下水平支架232，并在上水平支架231和下水平支架232的下方，分别对应设置一个上高度切换气缸221和一个下高度切换气缸222，以分别驱动上水平支架231和下水平支架232沿竖直导轨211做上下方向的滑动，调整不同型号井型架200在高度(H)方向上的差异；各水平支架的上表面均滑动设置有用以卡置井型架200的卡板24，并在卡板24的后端设置一个厚度切换气缸，厚度切换气缸的一端固定在水平支架上，以推动卡板24在水平支架上做前后方向的水平滑动，以调整不同型号井型架200在厚度、或者说设备宽度(W)方向上的差异；厚度切换气缸对应上水平支架231和下水平支架232分别设置为上厚度切换气缸251和下厚度切换气缸252。因各个位置的安装结构和移动转换时所需的驱动力存在差异，同组各气缸的型号也可以不同，以满足不同的位置驱动要求为准，尽量选择结构和参数最优的气缸，优化设备结构，控制设备成本。

握持工装2上还设置有能将井型架200中间位置对齐矫正的中间定位机构26，参见图10，该中间定位机构26主要由:水平固定在纵向支架21前表面中部的定位板261，以及设置在该定位板261上的定位气缸262、推杆263和伸缩拉杆264组成，两个推杆263径向对称布置在定位板261的两侧，且可在定位板261上做左右方向的定向滑动；两个推杆263的外端分别垂直设置一根便于与井型架200的内环相抵靠的接触杆，推杆263朝向在定位板261内的一端分别与一个伸缩拉杆264的一端铰接，之后两个伸缩拉杆264的另一端同时连接到个过渡接头上之后，与定位气缸262的活塞杆端铰接，定位气缸262沿前后方向固定设置在定位板261上；放置井型架200时，两个推杆263分别抵靠在井型架200内环的两侧位置，当定位气缸262伸缩时驱动两个推杆263在左右方向上对称运动，迫使井型架200居中放置。

为保证对井型架200放置的定位准确，在握持工装2上还设置有多个销定位机构27，参见图3和图4，销定位机构27由定位销气缸271和一个连接在定位销气缸271活动端上的定位销272组成，定位销气缸271沿前后方向固定在纵向支架21或水平支架上，其伸缩时驱动定位销插272入井型架200上的相应销孔内以使井型架200准确定位，保证井型架200定位的高精度，提高衬套压入质量和精度。

如图5至图9所示，压入装置3主要由压入机构33和用以承载压入机构33的压入支座31组成，压入支座31在纵向支架21两侧的底座平台1上各对称设置一个，在压入支座31前表面的上部固定设置一个上压入平台311，下部设置一个下压入平台312，每个压入平台上均设置有沿左右方向水平延伸的横向导轨313，并在每个压入平台的外端各固定设置一个长度切换气缸32，四个压入机构33分别通过对应的横向导轨313与各个压入平台连接，对称设置在纵向支架21的两侧，且同侧设置两个压入机构33可错位设置，以适应井型架200上下结构的变化；各长度切换气缸32对应驱动压入平台沿横向导轨313做左右方向上的滑动，以调整不同型号井型架200在长度(L)方向上的差异。压入支座31前表面的下部设置有竖直的平台调节导轨314，上述的下压入平台312通过该平台调节导轨314滑动安装在压入支座312上，并通过一个固定设置在压入支座31上的伺服电机34驱动，而相对压入支座31做上下运动；参见图7和图8，平台调节导轨314在压入支座31前表面的下部平行设置有两条，并在这两条平台调节导轨314之间的压入支座31上设置一个前后贯通的滑槽315，一个滑块342固定在下压入平台312的与压入支座31相接触的一面上，且穿过该滑槽342突出于压入支座31的后表面上；伺服电机34固定设置在压入支座31后表面的上部，其主轴通过一驱动杆341与滑块342驱动连接，结构可参照滚轴丝杠，当伺服电机34工作时即可带动下压入平台312相对压入支座31做上下运动，以精确控制上压入平台311和下压入平台312的相对位置，适应不同井型架200上衬套布局的变化，使四个压入机构33的对位更加精准。

四个压入机构33呈左右对称的布置在纵向支架21的两侧，其上下方向的布置与井型架200的结构向匹配，通过高度切换气缸221/222、厚度切换气缸251/252、四个长度切换气缸32，以及下压入平台312上伺服电机34的配合动作，调节对井型架200衬套孔中心位置三个方位坐标的偏差，调整四个压入机构33的具体工作位置，以适应不同车型的井型架200衬套压入位置的变化，保证压入精度。参见图9，压入机构33包括：衬套定位芯331、套设在衬套定位芯331上的压套332以及驱动衬套定位芯331径向移动以压入衬套的伺服压力机333，并在压套332的后端设置一个预压电缸334，预压电缸334的另一端固定在压入平台311/312上，驱动压套332前后移动；衬套定位芯331上安装有电磁铁以吸附衬套，防止衬套在压入过程中掉落；压套332为一个三遍包围的槽型结构，两侧同一高度的两个压套332的槽口的方向相对设置，以呈四角卡持的方式稳定井型架200。执行衬套压入动作前，先收缩预压电缸334使压套332前部的槽壁紧贴井型架200的外表面，稳定井型架200且同时进行一次检测定位，保证压入动作的安全和准确；之后控制伺服压力机333动作，将预置在衬套定位芯331上的衬套准确的压入到井型架200上的衬套孔内。四个衬套一次压入，成倍提高作业效率，极大的促进汽车行业的低成本、低能耗、高效率发展。

为方便将井型架200放置到握持工装2上，给每个压入平台设置了避让功能，即在每个压入平台311/312上都设置一个与横向导轨313平行设置的避让气缸35，该避让气缸35的活动端与压入机构33连接，伸缩时驱动压入机构33沿横向导轨313做左右滑动，以将压入机构向外33移出工作位置，防止其与井型架200干涉；井型架200放置到位后，避让气缸35复位即可让压入机构33回到工作位置。

考虑到因井型架200型号和结构的变化，可能导致衬套匹配错误、定位不准或者漏装等问题，压入装置2上设置有工件防错检测装置和工件在籍确认装置等防错保护措施，保证本发明提供的汽车井型架衬套压入机100在不同型号的井型架200的切换之间，保持较高的工作精度和工作质量。汽车井型架衬套压入机100可接入控制、通讯、监控等先进的外部系统，实现其智能化控制，并保证其安全有序运行。

以丰田旗下015B、443A、127B三种车型的井型架衬套压入为例，本实施例提供的汽车井型架衬套压入机100作业时，作业流程如下：

一、作业前准备：即在外接系统的辅助下，进行车型等参数的智能化设置，各执行机构完成相应动作，做好相应型号井型架200的装夹准备：

1.四个长度切换气缸32伸缩变换，调整压入机构33在L方向的坐标。

2.上高度切换气缸221和下高度切换气缸222伸缩变换，调整压入机构33在H方向的坐标。

3.上厚度切换气缸251和下厚度切换气缸252伸缩变换，调整压入机构33在W方向的坐标。

4.四个避让气缸35伸出，留出空间方便装夹井型架200。

5.两个伺服电机34升降，调整上下两个压入机构33的相对距离。

6.打开衬套定位芯331上的磁性开关，预装衬套。

二、衬套压入作业：

1.工件放入：使用挂钩将对应井型架200放置到握持工装2上，使得光电和接近开关检测工件在位状态，操作允许灯亮。

2.衬套压入：

1)操作中间定位机构26，将井型架200中间位置对齐矫正；

2)操作销定位机构27，将定位销272插入井型架200相应销孔位置，工井型架200定位完成等待压入；

3)两个伺服电机34下降至相应车型衬套压入位置；

4)四个避让气缸35缩回至衬套压入位置；

5)四个预压电缸334移动使得压套332紧贴井型架200工件表面，且检测到位；

6)四个伺服压力机333同时快速移动到位，并缓慢出力将四个衬套同时压入井型架200上对应衬套孔内，行程和出力检测达到；压入完成指示灯亮起。

3.衬套压入完成自动复位：

1)伺服压力机333和预压电缸334快速动作复位；

2)避让气缸35伸出复位；

3)定位销气缸271缩回复位；

4)伺服电机34升高复位；

5)操作许可灯亮，压入完成。

三、作业完成：安全光栅14屏蔽，使用挂钩将工件取出，上传作业数据，循环作业。

综上所述，本发明提供的汽车井型架衬套压入机，能四个衬套同时压入，成倍提高工作效率，且通用性强，能同时满足多个车型的井型架衬套压入要求，降低企业设备成本；压入精度高，能提高了产品质量。

需要说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种汽车井型架衬套压入机，其特征在于，包括：底座平台和固定在底座平台上的用于稳定工件的握持工装，所述握持工装两侧对称设有用于衬套压入的压入装置；

所述握持工装包括：固定在底座平台上的纵向支架以及从纵向支架前表面水平向前延伸的水平支架，所述纵向支架的前表面设置有竖直导轨，所述水平支架下方设有高度切换气缸，水平支架通过竖直导轨与纵向支架连接，并由高度切换气缸驱动而沿竖直导轨做上下滑动；

所述水平支架的上表面滑动设置有用以卡置工件的卡板，并在卡板的后端设置厚度切换气缸，所述厚度切换气缸的一端固定在水平支架上，以推动卡板在水平支架上做前后方向的水平滑动；

所述压入装置包括：压入机构和用以承载压入机构的压入支座，所述压入支座在纵向支架两侧的底座平台上各设置一个，压入支座的前表面的上部设置一个上压入平台，下部设置一个下压入平台，每个压入平台上均设置有沿左右方向水平延伸的横向导轨，并在每个压入平台的外端各固定设置一个长度切换气缸，四个压入机构分别通过对应的横向导轨与各个压入平台连接，并由长度切换气缸驱动而沿横向导轨做左右滑动；

所述压入支座前表面的下部设置有竖直的平台调节导轨，所述下压入平台通过所述平台调节导轨滑动安装在压入支座上，并通过一个固定设置在压入支座上的伺服电机驱动下压入平台相对压入支座做上下滑动；

所述压入装置上设置有工件防错检测装置和工件在籍确认装置。

2.根据权利要求1所述的汽车井型架衬套压入机，其特征在于，

所述平台调节导轨在压入支座前表面的下部平行设置有两条，并在两条平台调节导轨之间的压入支座上设置前后贯通的滑槽；一滑块固定在下压入平台的与压入支座接触的表面上，并穿过所述滑槽突出于压入支座的后表面；所述伺服电机设置在压入支座后表面的上部，并通过一驱动杆与所述滑块驱动连接，伺服电机工作时带动下压入平台相对压入支座做上下运动。

3.根据权利要求1所述的汽车井型架衬套压入机，其特征在于，

所述压入装置还包括：避让气缸，所述避让气缸设置有四个，分别固定在一个压入平台上，其活动端与压入机构连接，驱动压入机构沿横向导轨做左右滑动。

4.根据权利要求1所述的汽车井型架衬套压入机，其特征在于，

所述压入机构包括：衬套定位芯、套设在衬套定位芯上的压套以及驱动衬套定位芯轴向运动以压入衬套的伺服压力机，所述衬套定位芯上设置有电磁铁以吸附衬套，防止衬套在压入过程中掉落。

5.根据权利要求4所述的汽车井型架衬套压入机，其特征在于，

所述压入机构还包括：预压电缸，所述预压电缸的一端固定在压入平台上，另一端连接到压套的后端，驱动压套前后移动。

6.根据权利要求1所述的汽车井型架衬套压入机，其特征在于，

所述握持工装还包括：将工件中间位置对齐矫正的中间定位机构，所述中间定位机构包括:水平固定在纵向支架前表面中部的定位板，以及设置在所述定位板上的定位气缸、推杆和伸缩拉杆，两所述推杆可沿左右方向滑动的对称布置在定位板的两侧，两推杆的内端分别与一个伸缩拉杆的一端铰接，两伸缩拉杆的另一端同时与定位气缸的活塞杆端铰接，定位气缸沿前后方向固定在定位板上，使定位气缸伸缩驱动两推杆在左右方向上对称运动。

7.根据权利要求1所述的汽车井型架衬套压入机，其特征在于，

所述握持工装还包括：销定位机构，所述销定位机构包括：定位销气缸和连接在定位销气缸活动端的定位销，所述定位销气缸沿前后方向固定在水平支架或纵向支架上，定位销气缸伸缩驱动定位销插入工件上的相应销孔，以使工件定位。

8.根据权利要求1所述的汽车井型架衬套压入机，其特征在于，

所述水平支架包括:分体设置在纵向支架的上下部位置的上水平支架和下水平支架，并对应设置一个上高度切换气缸和一个下高度切换气缸，分别做上下方向的驱动；对应设置一个上厚度切换气缸和一个下厚度切换气缸，分别作前后方向的驱动。

9.根据权利要求1所述的汽车井型架衬套压入机，其特征在于，

所述底座平台前侧设置踏板以供操作人员站立作业，底座平台的后侧设置可拆卸的防护板，底座平台的左右两侧设置安全护栏，并在靠近踏板一侧的安全护栏上设置安全光栅。

10.根据权利要求1所述的汽车井型架衬套压入机，其特征在于，所述底座平台的底部设置有多个高度可调的脚杯，并在底座平台的除去设置有踏板的侧面下部设置固定脚。