一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，旨在克服现有技术中单一机床进行铆接费时费力的问题，其包括设置有两个相互独立的铆接装置的机架，铆接装置包括旋铆机构、定位夹紧机构；旋铆机构包括液压缸，液压缸固定设置在机架上，连接板滑动设置在机架上，液压缸的输出端连接在连接板上，驱动电机固定设置在机架上，驱动电机的输出端连接在主动轮上，主动轮、从动轮分别转动设置在机架上，主动轮通过同步带传动连接在从动轮上，从动轮上设置有旋铆轮，定位夹紧机构包括下气动卡盘，下气动卡盘设置在连接板上，单个工人可同时管理两个铆接装置的自动加工，因此具有自动化程度高、加工精度高和提高铆接效率的优点。

主设计要求

1.一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，包括机架(1)，其特征在于，机架(1)上设置有两个相互独立的铆接装置；铆接装置包括旋铆机构(3)、定位夹紧机构(2)；旋铆机构(3)包括液压缸(31)、连接板(32)、驱动电机(33)、主动轮(34)、从动轮(35)、同步带(36)和旋铆轮(37)，液压缸(31)固定设置在机架(1)上，连接板(32)滑动设置在机架(1)上，液压缸(31)的输出端连接在连接板(32)上，驱动电机(33)固定设置在机架(1)上，驱动电机(33)的输出端连接在主动轮(34)上，主动轮(34)、从动轮(35)分别转动设置在机架(1)上，主动轮(34)通过同步带(36)传动连接在从动轮(35)上，从动轮(35)上设置有位于连接板(32)滑动方向上的旋铆轮(37)，定位夹紧机构(2)包括下气动卡盘(21)，下气动卡盘(21)设置在连接板(32)上。

设计方案

2.根据权利要求1所述一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，其特征在于，所述旋铆机构(3)还包括上气动卡盘(38)，旋铆轮(37)通过上气动卡盘(38)设置在从动轮(35)上；上气动卡盘(38)包括上卡盘体(381)和若干上卡爪(382)，上卡盘体(381)固定设置在从动轮(35)上，上卡爪(382)滑动设置在上卡盘体(381)上，旋铆轮(37)连接在上卡爪(382)上。

3.根据权利要求2所述的一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，其特征在于，所述上卡爪(382)为两个，两个上卡爪(382)对称设置在上盘体上，上卡爪(382)可在上卡盘体(381)的径向上滑动，两个上卡爪(382)上均连接有旋铆轮(37)。

4.根据权利要求2或3所述一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，其特征在于，所述旋铆轮(37)可转动地连接在上卡爪(382)上。

5.根据权利要求1所述一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，其特征在于，所述机架(1)包括上平板(13)、机座(11)和若干竖直设置的导柱(12)，上平板(13)固定设置在导柱(12)的上端，机座(11)固定设置在导柱(12)的下端，连接板(32)设置在导柱(12)上竖直滑动，液压缸(31)设置在机座(11)上，主动轮(34)、从动轮(35)分别转动设置在上平板(13)上。

6.根据权利要求1所述一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，其特征在于，所述下气动卡盘(21)包括下卡盘体(211)和两个下卡爪(212)，两个下卡爪(212)分别对称设置在下卡盘体(211)上，下卡爪(212)可在下卡盘体(211)的径向上滑动，下卡爪(212)上形成有V型槽(2121)。

7.根据权利要求1或6所述一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，其特征在于，所述定位夹紧机构(2)还包括十字燕尾滑台(22)，下气动卡盘(21)通过十字燕尾滑台(22)设置在连接板(32)上。

8.根据权利要求7所述一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，其特征在于，所述十字燕尾滑台(22)包括第一燕尾滑座(221)、第二燕尾滑座(222)、燕尾滑块(223)，第一燕尾滑座(221)固定设置在连接板(32)上，第二燕尾滑座(222)设置在第一燕尾滑座(221)上横向滑动，燕尾滑块(223)设置在第二燕尾滑座(222)上横向滑动，第二燕尾滑座(222)和燕尾滑块(223)的滑动方向相互垂直，气动卡盘设置在燕尾滑块(223)上。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于铆压设备，特指一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机。

背景技术

球头总成是车辆悬架摆臂中不可或缺的组成部分，生产球头总成时，需要将球轴塞入球壳后，通过铁基粉末冶金球座进行约束，再塞入护颈和蝶形弹簧，由压机全部压入球壳内，完成压装，最后通过铆压设备压在球壳上边，通过手动转动夹具带动球壳的上边回转，实现对球壳上边的周向进行铆压，从而完成联接。

而现有技术中，由人工通过单一机床进行铆接的方式，存在费时费力、效率低和加工精度无法保证的问题。

实用新型内容

为克服现有技术的不足及存在的问题，本实用新型提供一种自动化程度高、加工精度和提高铆接效率的悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，包括机架，机架上设置有两个相互独立的铆接装置；铆接装置包括旋铆机构、定位夹紧机构；旋铆机构包括液压缸、连接板、驱动电机、主动轮、从动轮、同步带和旋铆轮，液压缸固定设置在机架上，连接板滑动设置在机架上，液压缸的输出端连接在连接板上，驱动电机固定设置在机架上，驱动电机的输出端连接在主动轮上，主动轮、从动轮分别转动设置在机架上，主动轮通过同步带传动连接在从动轮上，从动轮上设置有位于连接板滑动方向上的旋铆轮，定位夹紧机构包括下气动卡盘，下气动卡盘设置在连接板上。

采用上述结构后，使用本悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机时，工件可自动夹紧在下气动卡盘上，然后在液压缸的作用下自动向旋铆轮方向滑动，旋铆轮抵接在工件上后，驱动电机可带动旋铆轮在发生回转运动，从而在液压缸的压力作用下旋铆轮对工件的周向上进行铆压，工件的夹紧、旋铆实现了自动化，避免了人工进行铆压，提高了加工精度，而且本悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机具有两个铆接装置，单个工人可同时管理两个铆接装置的加工，因此本悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机具有自动化程度高、加工精度高和提高铆接效率的优点。

作为优选，所述旋铆机构还包括上气动卡盘，旋铆轮通过上气动卡盘设置在从动轮上；上气动卡盘包括上卡盘体和若干上卡爪，上卡盘体固定设置在从动轮上，上卡爪滑动设置在上卡盘体上，旋铆轮连接在上卡爪上。

采用上述机构后，旋铆轮通过上气动卡盘设置在从动轮上，通过移动上卡爪可调节旋铆轮的位置，使得旋铆轮可对不同规格的工件进行旋铆，扩大了本设备的适用范围。

作为优选，所述上卡爪为两个，两个上卡爪对称设置在上盘体上，上卡爪可在上盘体的径向方向上滑动，两个上卡爪上均连接有旋铆轮。

采用上述机构后，旋铆轮在铆压时受到轴向方向上的力，采用两个上卡爪对称设置在上盘体上的结构有利于上盘体的受力平衡，避免上盘体在转动过程中由于受力不均导致转动产生侧晃的问题。

作为优选，所述旋铆轮可转动地连接在上卡爪上。

采用上述机构后，旋铆轮在工件的周向上转动时，旋铆轮自身可产生旋转，旋铆轮和工件之间产生的是滚动摩擦，降低了旋铆轮的磨损，而且使得旋铆轮的外侧均可与工件进行接触，旋铆轮的外侧各个位置磨损状态较为一致，避免单个位置出现较大磨损导致旋铆轮的报废，提高了旋铆轮的使用寿命。

作为优选，所述机架包括上平板、机座和若干竖直设置的导柱，上平板固定设置在导柱的上端，机座固定设置在导柱的下端，连接板设置在导柱上竖直滑动，液压缸设置在机座上，主动轮、从动轮分别转动设置在上平板上。

采用上述机构后，连接板在导柱上竖直滑动，减轻了连接板对导柱的荷载，使得设备能够长时间地保持较高的工作精度，连接板向下滑动时，工人可向下气动卡盘上取放工件从而完成上料和下料，方便工人操作，连接板向上滑动时，工件可在上平板上完成旋铆，采用上平板、导柱和机座自上而下的设置具有便于操作、提高设备使用寿命的优点。

作为优选，所述下气动卡盘包括下卡盘体和两个下卡爪，两个下卡爪分别对称设置在下卡盘体上，下卡爪可在下卡盘体的径向上滑动，下卡爪上形成有V型槽，两个V型槽正对彼此。

采用上述结构后，下卡爪上形成有V型槽，工件夹紧在两个下卡爪之间时保持工件在下卡盘体的正中，避免工件偏离从动轮的转动中心，进一步提高了加工的精度。

作为优选，所述定位夹紧机构还包括十字燕尾滑台，下气动卡盘通过十字燕尾滑台设置在连接板上。

采用上述机构后，下气动卡盘通过十字燕尾滑台来调节下气动卡盘在连接板上的位置，从而使得工件的正对于旋铆轮旋转中心，保证旋铆轮在工件的周向上发生回转运动，进一步提高了加工的精度。

作为优选，所述十字燕尾滑台包括第一燕尾滑座、第二燕尾滑座、燕尾滑块，第一燕尾滑座固定设置在连接板上，第二燕尾滑座设置在第一燕尾滑座上横向滑动，燕尾滑块设置在第二燕尾滑座上横向滑动，第二燕尾滑座和燕尾滑块的滑动方向相互垂直，气动卡盘设置在燕尾滑块上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的定位夹紧机构的结构示意图；

图3是本实用新型的旋铆机构的结构示意图；

图4是本实用新型的检测机构的结构示意图；

图中：1-机架、2-定位夹紧机构、3-旋铆机构、4-检测机构、5-压力感应器、11-机座、12-导柱、13-上平板、21-下气动卡盘、22-十字燕尾滑台、31-液压缸、32-连接板、33-驱动电机、34-主动轮、35-从动轮、36-同步带、37-旋铆轮、38-上气动卡盘、41-气缸、42-摆动杆、43-锥套、44-拉压力传感器、45-线轨底板、46-线轨座、47-线轨块、211-下卡盘体、212-下卡爪、221-第一燕尾滑座、222-第二燕尾滑座、223-燕尾滑块、381-上卡盘体、382-上卡爪、2121-V型槽。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1至图4所示，一种悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机，包括机架1，机架1上设置有两个相互独立的铆接装置，两个铆接装置对称设置在机架1上，两个铆接装置可同时用于加工工件(待加工的球头总成)，使用本设备时，单个工人可同时管理两个铆接装置的加工，极大地提高了生产效率，还节约了人工成本。

铆接装置均包括旋铆机构3、定位夹紧机构2和检测机构4。旋铆机构3用于对工件进行铆接，而定位夹紧机构2用于保证工件在铆接时保持在固定位置上，而检测机构4用于检测铆接好的工件的球轴扭力，用于判断工件质量的好坏。

旋铆机构3包括液压缸31、连接板32、驱动电机33、主动轮34、从动轮35、同步带36和旋铆轮37，旋铆轮37的整体结构呈轮体，液压缸31固定设置在机架1上，连接板32滑动设置在机架1上，液压缸31的输出端连接在连接板32上，液压缸31可驱动连接板32在机架1上往复滑动。

驱动电机33固定设置在机架1上，驱动电机33的输出端连接在主动轮34上，主动轮34、从动轮35分别转动设置在机架1上，主动轮34通过同步带36传动连接在从动轮35上，从动轮35上设置有位于连接板32滑动方向上的旋铆轮37，驱动电机33通过主动轮34、同步带36和从动轮35带动旋铆轮37发生回转运动，从而旋铆轮37可在工件的周向上移动。

驱动电机33可选用型号为Y112M-6的三相异步电动机，采用型号为Y112M-6的驱动电机33适合在工作载荷较大、转速要求高的工况，有利于保证工作的稳定性和高效。

采用同步带36在主动轮34和从动轮35之间传动，避免工作时产生滑动，保证了传动比的准确，提高了旋铆加工的精度。

定位夹紧机构2包括下气动卡盘21，下气动卡盘21设置在连接板32上。工件可夹紧在下气动卡盘21上，液压缸31可驱动带动工件压紧在旋铆轮37上，从而旋铆轮37可对工件进行旋铆，从而完成铆接。

使用本悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机时，工件可自动夹紧在下气动卡盘21上，然后在液压缸31的作用下自动向旋铆轮37方向滑动，旋铆轮37抵接在工件上后，驱动电机33可带动旋铆轮37在发生回转运动，从而在液压缸31的压力作用下旋铆轮37对工件的周向上进行铆压，工件的夹紧、旋铆实现了自动化，避免了人工进行铆压，提高了加工精度，因此本悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机具有自动化程度高、加工精度高和提高铆接效率的优点。

所述旋铆机构3还包括上气动卡盘38，旋铆轮37通过上气动卡盘38设置在从动轮35上；上气动卡盘38包括上卡盘体381和若干上卡爪382，上卡盘体381固定设置在从动轮35上，上卡爪382滑动设置在上卡盘体381上，旋铆轮37连接在上卡爪382上。通过滑动上卡爪382，可调节旋铆轮37回转运动时距离回转中心的距离。

旋铆轮37通过上气动卡盘38设置在从动轮35上，通过移动上卡爪382可调节旋铆轮37的位置，使得旋铆轮37可对不同规格的工件进行旋铆，扩大了本设备的适用范围。

所述上卡爪382为两个，两个上卡爪382对称设置在上盘体上，上卡爪382可在上卡盘体381的径向上滑动，两个上卡爪382上均连接有旋铆轮37。

旋铆轮37在铆压时受到轴向方向上的力，采用两个上卡爪382对称设置在上盘体上的结构有利于上盘体的受力平衡，避免上盘体在转动过程中由于受力不均导致转动产生侧晃的问题。

所述旋铆轮37可转动地连接在上卡爪382上，旋铆轮37可转动地连接在对应的上卡爪382的下端。

旋铆轮37在工件的周向上转动时，旋铆轮37自身可产生旋转，旋铆轮37和工件之间产生的是滚动摩擦，降低了旋铆轮37的磨损，而且使得旋铆轮37的外侧均可与工件进行接触，旋铆轮37的外侧各个位置磨损状态较为一致，避免单个位置出现较大磨损导致旋铆轮37的报废，提高了旋铆轮37的使用寿命。

上卡爪382采用合金钢制成，上卡爪382在铆压时是主要受到压力的部件，采用合金钢制成的上卡爪382有利于提高结构刚性，避免上卡爪382发生变形从而影响加工的精度。

所述机架1包括上平板13、机座11和若干竖直设置的导柱12，上平板13固定设置在导柱12的上端，机座11固定设置在导柱12的下端，连接板32设置在导柱12上竖直滑动，液压缸31设置在机座11上，主动轮34、从动轮35分别转动设置在上平板13上。

连接板32在导柱12上竖直滑动，减轻了连接板32对导柱12的荷载，使得设备能够长时间地保持较高的工作精度，连接板32向下滑动时，工人可向下气动卡盘21上取放工件从而完成上料和下料，连接板32向上滑动时，工件可在上平板13上完成旋铆，采用上平板13、导柱12和机座11自上而下的设置具有便于操作、提高设备使用寿命的优点。

液压缸31竖直设置在机座11上，液压缸31的输出端可竖直伸缩，保证了液压缸31的驱动力方向和连接板32的滑动方向保持一致。

主动轮34、从动轮35分别设置在上平板13上横向转动，保证旋铆轮37可在工件的周向上发生回转运动。

机架1上设置有八个导柱12，任一连接板32通过四个导柱12滑动设置在机架1上，四个导柱12分别设置在连接板32的四端，四个导柱12进一步提高了对连接板32的导向精度。

所述下气动卡盘21包括下卡盘体211和两个下卡爪212，两个下卡爪212分别对称设置在下卡盘体211上，下卡爪212可在下卡盘体211的径向上滑动，下卡爪212上形成有V型槽2121。

下卡爪212上形成有V型槽2121，工件夹紧在两个下卡爪212之间时保持工件在下卡盘体211的正中，避免工件偏离从动轮35的转动中心，进一步提高了加工的精度。

所述定位夹紧机构2还包括十字燕尾滑台22，下气动卡盘21通过十字燕尾滑台22设置在连接板32上。

下气动卡盘21通过十字燕尾滑台22来调节下气动卡盘21在连接板32上的位置，从而使得工件的正对于旋铆轮37旋转中心，保证旋铆轮37在工件的周向上发生回转运动，进一步提高了加工的精度。

所述十字燕尾滑台22包括第一燕尾滑座221、第二燕尾滑座222、燕尾滑块223，第一燕尾滑座221固定设置在连接板32上，第二燕尾滑座222设置在第一燕尾滑座221上横向滑动，燕尾滑块223设置在第二燕尾滑座222上横向滑动，第一燕尾滑座221和燕尾滑块223的滑动方向相互垂直，气动卡盘设置在燕尾滑块223上。

测试机构包括气缸41、摆动杆42、锥套43、拉压力传感器44，气缸41固定设置在机架1上，气缸41的输出端通过拉压力传感器44连接在摆动杆42上，气缸41可带动摆动杆42往复移动，摆动杆42的一端固定设置有朝向下气动卡盘21的锥套43。

检测铆接好的工件时，锥套43可套设在完成铆接的工件的球轴上，气缸41的输出端伸缩可带动锥套43往复移动，从而带动球轴摆动，拉压力传感器44可实时监测球轴对轴套产生的阻力，因此悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机设置的测试机构替代了传统的人工检测的方式，降低了检测误差、避免了漏检问题的发生，因此本悬架摆臂的球头总成两工位旋铆机具有可自动检测产品质量、检测效率高和检测精确的优点。

拉压力传感器44的型号可以是RS485数字化拉压力传感器44，该型号的拉压力传感器44带有可显示拉压力数字的显示屏，工人可实时读取检测数据，使得检测反馈更加直观、及时。

气缸41具体地固定设置在上平板13的上端，气缸41的输出端可横向伸缩，摆动杆42竖直设置，锥套43固定设置在摆动杆42的下端。

所述上卡盘体381的轴心位置上开设有通孔，摆动杆42穿设于通孔，摆动杆42可沿通孔内的径向方向上滑动。

摆动杆42上的锥套43可位于旋铆轮37的旋转轴心上，当旋铆轮37在工件上旋铆时，锥套43可套设在工件的球轴上，铆接完成后的工件可直接进行扭力和摆动测试，进一步提高了检测效率。

而摆动杆42沿通孔的径向方向上滑动，锥套43带动工件的球轴绕工件的轴心摆动，避免产生额外的阻力，影响测试的精度。

上卡盘体381和从动轮35同轴设置在一起，从而保证两者的同轴度，进一步提高检测和加工的精度。

上平板13、从动轮35和上卡盘体381自上而下依次连接在一起，上平板13、从动轮35上均开设有通孔，上平板13、从动轮35和上卡盘体381的通孔依次连通，摆动杆42穿设于上平板13、从动轮35和上卡盘体381，从而摆动杆42保持在旋铆轮37的旋转轴心上，也保证了各个部件之间相互不干扰，有序工作。

所述气缸41上固定设置有线轨底板45，线轨底板45上固定设置有线轨座46，线轨座46上设置有可滑动的线轨块47，摆动杆42固定设置在线轨块47上。

气缸41可驱动摆动杆42在线轨座46上滑动，在线轨座46和线轨块47的导向下，气缸41保证沿上卡盘体381的径向上移动，降低测试时运动的误差，进一步提高了测试的精确性。

所述气缸41的型号为MGPM50-50，型号为MGPM50-50的气缸41为薄型气缸41，整体尺寸小，具有较高的精度、较好的稳定性，并且内部自带滑动轴承，可分担一定的力，保证了加工过程中能够正常运行，因此保证了检测过程具有较好的连续性。

所述液压缸31的输出端通过压力感应器5与连接板32连接，通过压力感应器5来实现对液压缸31的输出端对连接板32的压力数值实时监控，便于根据实际情况来设置液压缸31不同的压力值，从而适应不同尺寸的工件的加工要求，因此具有灵活性强、适用性强的优点。

压力感应器5可以是数字压力感应器5，连接板32和液压缸31之间产生的压力可直接显示在压力感应器5上，因此检测数据更加直观。

液压缸31、气缸41、驱动电机33、压力感应器5和拉压力传感器44可连接在PLC(图中未示出)上，PLC用于控制液压缸31、气缸41、驱动电机33的工作和处理压力感应器5、拉压力传感器44的检测数据。

下面介绍使用本悬架臂的球头总成的两工位旋铆机的加工过程：

手动放置工件(代加工的球头总成)；该过程采用手动的方式，由工人将组装完成后的球头总成放置在本设备的下气动卡盘21上。

自动夹紧；工件放置在下气动卡盘21上后，下气动卡盘21上的下卡爪212在外接气泵的作用下向内移动相同距离，完成工件的夹紧。

铆接过程；开启驱动电机33，经过主动轮34、同步带36和从动轮35带动旋铆轮37发生回转运动，工件在液压缸31的作用下先向上进行快速进给运动，在工件的上表面即将与旋铆轮37接触时缓慢上升，完成旋铆后快速复位，液压缸31的运动可由PLC控制，在完成铆接的工件，摆动杆42在与拉压力传感器44连接的气缸41作用下左右移动，测试工件的球轴的摆动情况，达到加工所需的摆动角和力矩后反馈给PLC。

手动取件；由工人手动取下完成铆接的工件。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

设计图

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