一种电动卡钳总成装配工装的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电动卡钳总成装配工装，包括工作台板、自动检测系统、夹紧旋转装置、两自由度调节装置和拧紧装置，夹紧旋转装置安装在工作台板的左部上端面上，两自由度调节装置安装在夹紧旋转装置上，拧紧装置固定在两自由度调节装置上，自动检测系统安装在工作台板的右部上端面上。本发明可以消除因螺纹装配导致的性能差问题，采用扭矩-转角控制法提高螺纹拧紧精度，即首先把螺栓拧到一个不大的扭矩后，再从此点开始，拧一个规定的转角的控制方法。采用这种方法，螺栓轴向预紧力精度高，可以获得较大的螺栓轴向预紧力，且其数值可集中分布在平均值附近。
【专利说明】一种电动卡钳总成装配工装
【技术领域】
[0001]本发明涉及卡钳生产【技术领域】，具体涉及一种电动卡钳总成装配工装。
【背景技术】
[0002]汽车是现代最广泛的陆地交通工具，制动系统是保证汽车安全行驶的重要保障装置，其中制动钳总成，是汽车制动系统中关键的核心部件，当制动钳总成为前制动器时，其提供的制动力约占整车制动力的70%可见其重要地位。制动钳总成装配技术，是最终保证产品品质的有效手段。螺栓拧紧在机械制造业中的应用非常广泛，机械制造中零部件的连接与装配，机械整体的装配等等，几乎都离不开螺栓拧紧。简单的扳手拧紧的手工法，不仅效率低下，力矩大小也得不到控制。扭矩控制法，控制系统简单，易于用扭矩传感器或高精度的扭矩扳手来检查拧紧的质量。但是，这种方法作用下，螺栓轴向预紧力的控制精度不高，不能充分利用材料的潜力。
【发明内容】
[0003]为了确保盘式制动器的制动性能，消除因螺栓装配导致的制动卡钳性能差的问题，本发明提供一种电动卡钳总成装配工装，该装配工装可以消除因装配导致的制动卡钳性能差现象，保证盘式制动器的制动性能，能控制装配力矩大小的精度。对于操作人员来说，易于操作，极大程度提高了卡钳装配工作时的劳动强度及安全性，提高产品的一致性。
[0004]本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0005]一种电动卡钳总成装配工装，包括工作台板、自动检测系统、夹紧旋转装置、两自由度调节装置和拧紧装置，所述夹紧旋转装置安装在工作台板的左部上端面上，所述两自由度调节装置安装在夹紧旋转装置上，所述拧紧装置固定在两自由度调节装置上，所述自动检测系统安装在工作台板的右部上端面上。
[0006]所述夹紧旋转装置包括联轴器、工件夹具、立板、一号螺钉、二号螺钉、三号螺钉、小顶板、转轴、转轴托料块、轴承、卡簧、左转轴法兰、旋转气缸、右转轴法兰和小底架，所述小底架通过三号螺钉与工作台板固连，所述立板通过二号螺钉对称安装在小底架的上端左右两侧，所述立板的上部后侧之间通过小顶板相连，所述左转轴法兰、右转轴法兰分别对应通过一号螺钉固定在位于小底架的上端左侧的立板上、位于小底架的上端右侧的立板上，所述转轴的左右两端分别通过轴承对应与左转轴法兰、右转轴法兰相配合，所述转轴的左端在左转轴法兰内通过键与联轴器相连，所述联轴器的另一端与旋转气缸相连，所述旋转气缸固定在左转轴法兰上，所述轴承通过卡簧对应固定在左转轴法兰、右转轴法兰上，所述工件夹具通过转轴托料块固定在转轴上。工件夹具可随着转轴一起转动。
[0007]所述两自由度调节装置包括纵向支架一、纵向支架二、四号螺钉、五号螺钉、横向定位块、拖链架一、直线轴支撑、拖链一、拖链架二、限位螺钉、六角头螺母、气缸一、缓冲器、气缸顶杆固定块一、直线轴一、七号螺钉、直线轴承二、纵向支架三、直线轴二、直线轴固定片、气缸二和直线轴承一，所述直线轴承一成对使用，所述直线轴一的数量为两根，所述每根直线轴一分别对应与成对使用的两个直线轴承一套装，所述每根直线轴一的左右两端均通过直线轴支撑固定在立板上，所述每根直线轴一与对应的直线轴支撑之间通过七号螺钉固连，所述纵向支架一、纵向支架三与纵向支架二连接后组成纵向支架，所述纵向支架通过四号螺钉、五号螺钉固定在四个直线轴承一上，所述直线轴二的数量为两根，所述每根直线轴二上均套装有两个直线轴承二，所述直线轴二均通过直线轴固定片固定在所述纵向支架上，所述气缸顶杆固定块一安装在纵向支架二上，所述气缸一固定在靠近自动检测系统的立板上，所述气缸顶杆固定块一与气缸一间固连，所述气缸二垂直固定在纵向支架三上，所述拖链架一固定在纵向支架三上，所述拖链架二固定在靠近自动检测系统的立板上，所述拖链一的两端分别连接在拖链架一、拖链架二上，所述限位螺钉、六角头螺母配套使用，所述限位螺钉、六角头螺母对称安装在两个立板上，所述缓冲器对称安装在两个立板上，所述横向定位块固定在纵向支架二上。拖链一可以随着所述纵向支架的运动而卷曲，在拖链一内布置气缸二所需的电线和气管，可保护电线和气管不变形、不被挤压。在所述纵向支架在直线轴一的导向作用下运动时，可通过缓冲器与横向定位块的配合，实现对所述纵向支架左右运动的缓冲，利用限位螺钉、六角头螺母实现对所述纵向支架的运动限位。通过气缸一推拉所述纵向支架，可以实现所述纵向支架沿着直线轴一的左右移动，通过气缸二推拉拧紧装置，从而使拧紧装置在直线轴二的导向作用下上下移动。本发明通过气缸一、气缸二的相互配合可实现对拧紧装置的两自由度的运动调节，即使拧紧装置沿着直线轴一、直线轴二运动，以适应不同的拧紧位置，灵活度高。
[0008]所述拧紧装置包括定位块、八号螺钉、气缸顶杆固定块二、电动拧紧机、锁紧机机架板一、锁紧机机架板二、锁紧机机架板三和拧紧头，所述锁紧机机架板一、锁紧机机架板二、锁紧机机架板三此之间相互垂直，所述锁紧机机架板一位于锁紧机机架板二的上方，所述锁紧机机架板一、锁紧机机架板二、锁紧机机架板三通过八号螺钉固定后构成锁紧机机架板，所述锁紧机机架板固定在四个直线轴承二上，所述气缸顶杆固定块二、定位块均固定在锁紧机机架板上，所述气缸二与气缸顶杆固定块二相连，所述电动拧紧机固定在锁紧机机架板一上，所述拧紧头固定在电动拧紧机的下端。采用电动拧紧机进行螺钉上紧装配和力矩-角度控制，有效的保证了装配的质量。
[0009]所述自动检测系统包括系统支架、铝角件、光电传感器、工作位置光电架、光纤头、光纤架、挡刹车块板二、刹车块夹具板、挡刹车块板一、接近开关和接近开关架，所述系统支架通过铝角件固定在工作台板的右部上端面上，所述刹车块夹具板按照从上至下的顺序依次安装在系统支架的前端面上，所述刹车块夹具板上均安装有挡刹车块板一、挡刹车块板二，所述光纤架的一端与挡刹车块板二连接，所述光纤架的另一端与挡刹车块板一连接，所述光纤头安装在光纤架上，所述接近开关架固定在刹车块夹具板上，所述接近开关安装在接近开关架上，用来判断电动卡钳的内外刹车块的种类，内外刹车块的区别在于:内外刹车块差一块用于检测的弯板，接近开关通过感应到所述的弯板来判断刹车块的种类，所述工作位置光电架固定在靠近系统支架的立板上，所述光电传感器安装在工作位置光电架上。
[0010]立板由Q235钢板经过机加工后制造而成，且经过发黑处理，价格低廉，起到良好的防腐作用。零件结构设计简单，连接方便牢固。
[0011]本发明的有益效果体现在:本发明可以消除因螺纹装配导致的性能差问题，采用扭矩-转角控制法提高螺纹拧紧精度，即首先把螺栓拧到一个不大的扭矩后，再从此点开始，拧一个规定的转角的控制方法。采用这种方法，螺栓轴向预紧力精度高，可以获得较大的螺栓轴向预紧力，且其数值可集中分布在平均值附近。易于操作，极大程度的降低了卡钳装配工作时的劳动强度，提高了安全性和产品的一致性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0013]图1为本发明的主视图；
[0014]图2为本发明的左视图；
[0015]图3为本发明的俯视图；
[0016]图4为本发明的内部结构示意图；
[0017]图5为本发明的立体结构示意图；
[0018]图6为图3的A向视图；
[0019]图7为图3的B-B局部剖视图；
[0020]图8为本发明的立板的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
[0022]如图1至图8所示，一种电动卡钳总成装配工装，包括工作台板1、自动检测系统、夹紧旋转装置、两自由度调节装置和拧紧装置，所述夹紧旋转装置安装在工作台板I的左部上端面上，所述两自由度调节装置安装在夹紧旋转装置上，所述拧紧装置固定在两自由度调节装置上，所述自动检测系统安装在工作台板I的右部上端面上。
[0023]所述夹紧旋转装置包括联轴器2、工件夹具3、立板9、一号螺钉19、二号螺钉20、三号螺钉21、小顶板27、转轴42、转轴托料块43、轴承44、卡簧45、左转轴法兰46、旋转气缸47、右转轴法兰49和小底架57，所述小底架57通过三号螺钉21与工作台板I固连，所述立板9通过二号螺钉20对称安装在小底架57的上端左右两侧，所述立板9的上部后侧之间通过小顶板27相连，所述左转轴法兰46、右转轴法兰49分别对应通过一号螺钉19固定在位于小底架57的上端左侧的立板9上、位于小底架57的上端右侧的立板9上，所述转轴42的左右两端分别通过轴承44对应与左转轴法兰46、右转轴法兰49相配合，所述转轴42的左端在左转轴法兰46内通过键与联轴器2相连，所述联轴器2的另一端与旋转气缸47相连，所述旋转气缸47固定在左转轴法兰46上，所述轴承44通过卡簧45对应固定在左转轴法兰46、右转轴法兰49上，所述工件夹具3通过转轴托料块43固定在转轴42上。工件夹具3可随着转轴42 —起转动。
[0024]所述两自由度调节装置包括纵向支架一 4、纵向支架二 5、四号螺钉6、五号螺钉7、横向定位块8、拖链架一 10、直线轴支撑11、拖链一 12、拖链架二 13、限位螺钉14、六角头螺母15、气缸一 16、缓冲器17、气缸顶杆固定块一 24、直线轴一 26、七号螺钉28、直线轴承二29、纵向支架三31、直线轴二 32、直线轴固定片33、气缸二 34和直线轴承一 48，所述直线轴承一 48成对使用，所述直线轴一 26的数量为两根，所述每根直线轴一 26分别对应与成对使用的两个直线轴承一 48套装，所述每根直线轴一 26的左右两端均通过直线轴支撑11固定在立板9上，所述每根直线轴一 26与对应的直线轴支撑11之间通过七号螺钉28固连，所述纵向支架一4、纵向支架三31与纵向支架二 5连接后组成纵向支架，所述纵向支架通过四号螺钉6、五号螺钉7固定在四个直线轴承一 48上，所述直线轴二 32的数量为两根，所述每根直线轴二 32上均套装有两个直线轴承二 29，所述直线轴二 32均通过直线轴固定片33固定在所述纵向支架上，所述气缸顶杆固定块一 24安装在纵向支架二 5上，所述气缸一 16固定在靠近自动检测系统的立板9上，所述气缸顶杆固定块一 24与气缸一 16间固连，所述气缸二 34垂直固定在纵向支架三31上，所述拖链架一 10固定在纵向支架三31上，所述拖链架二 13固定在靠近自动检测系统的立板9上，所述拖链一 12的两端分别连接在拖链架一 10、拖链架二 13上，所述限位螺钉14、六角头螺母15配套使用，所述限位螺钉14、六角头螺母15对称安装在两个立板9上，所述缓冲器17对称安装在两个立板9上，所述横向定位块8固定在纵向支架二 5上。拖链一 12可以随着所述纵向支架的运动而卷曲，在拖链一12内布置气缸二 34所需的电线和气管，可保护电线和气管不变形、不被挤压。在所述纵向支架在直线轴一 26的导向作用下运动时，可通过缓冲器17与横向定位块8的配合，实现对所述纵向支架左右运动的缓冲，利用限位螺钉14、六角头螺母15实现对所述纵向支架的运动限位。通过气缸一 16推拉所述纵向支架，可以实现所述纵向支架沿着直线轴一 26的左右移动，通过气缸二 34推拉拧紧装置，从而使拧紧装置在直线轴二 32的导向作用下上下移动。本发明通过气缸一 16、气缸二 34的相互配合可实现对拧紧装置的两自由度的运动调节，即使拧紧装置沿着直线轴一 26、直线轴二 32运动，以适应不同的拧紧位置，灵活度高。
[0025]所述拧紧装置包括定位块23、八号螺钉25、气缸顶杆固定块二 30、电动拧紧机35、锁紧机机架板一 36、锁紧机机架板二 37、锁紧机机架板三38和拧紧头39，所述锁紧机机架板一 36、锁紧机机架板二 37、锁紧机机架板三38彼此之间相互垂直，所述锁紧机机架板一36位于锁紧机机架板二 37的上方，所述锁紧机机架板一 36、锁紧机机架板二 37、锁紧机机架板三38通过八号螺钉25固定后构成锁紧机机架板，所述锁紧机机架板固定在四个直线轴承二 29上，所述气缸顶杆固定块二 30、定位块23均固定在锁紧机机架板上，所述气缸二34与气缸顶杆固定块二 30相连，所述电动抒紧机35固定在锁紧机机架板一 36上，所述抒紧头39固定在电动拧紧机35的下端。采用电动拧紧机35进行螺钉上紧装配和力矩-角度控制，有效的保证了装配的质量。
[0026]所述自动检测系统包括系统支架18、铝角件22、光电传感器40、工作位置光电架41、光纤头50、光纤架51、挡刹车块板二 52、刹车块夹具板53、挡刹车块板一 54、接近开关55和接近开关架56，所述系统支架18通过铝角件22固定在工作台板I的右部上端面上，所述刹车块夹具板53按照从上至下的顺序依次安装在系统支架18的前端面上，所述刹车块夹具板53上均安装有挡刹车块板一 54、挡刹车块板二 52，所述光纤架51的一端与挡刹车块板二 52连接，所述光纤架51的另一端与挡刹车块板一 54连接，所述光纤头50安装在光纤架51上，所述接近开关架56固定在刹车块夹具板53上，所述接近开关55安装在接近开关架56上，用来判断电动卡钳的内外刹车块的种类，内外刹车块的区别在于:内外刹车块差一块用于检测的弯板，接近开关55通过感应到所述的弯板来判断刹车块的种类，所述工作位置光电架41固定在靠近系统支架18的立板9上，所述光电传感器40安装在工作位置光电架41上。
[0027]取电动卡钳的内刹车块放入自动检测系统中，自动判断是否为正确的内刹车块，将内刹车块放入系统支架18内侧，光电传感器40检测操作人员手位置，不得装入外侧；取外刹车块放入自动检测系统中，自动判断是否为正确的外刹车块，将外刹车块放在系统支架18外侧，光电传感器40检测操作人员手位置，不得装入内侧。
[0028]立板9由Q235钢板经过机加工后制造而成，且经过发黑处理，价格低廉，起到良好的防腐作用。零件结构设计简单，连接方便牢固。
[0029]工作时，将电动卡钳放置在工件夹具3上后，启动旋转气缸47，使旋转气缸47旋转90°，将电动卡钳转动到位，气缸一 16推动所述纵向支架，调节安装在左侧的立板9上的限位螺钉14，使电动拧紧机35对正电动卡钳待安装螺栓，气缸二 34工作使电动拧紧机35下移，拧紧螺栓，通过转矩-转角控制法拧紧后，气缸二 34开始回缩，电动拧紧机35上移，气缸一 16收缩，通过安装在右侧的立板9上的限位螺钉14，使电动拧紧机35对正电动卡钳的另一待安装螺栓，气缸二 34推动使电动拧紧机35下移，拧紧螺栓，通过转矩-转角控制法拧紧后，气缸二 34开始回缩，电动拧紧机35上移，启动旋转气缸47，反向转动90°后，将电动卡钳取下，完成安装。
[0030]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种电动卡钳总成装配工装，包括工作台板(I)、自动检测系统、夹紧旋转装置、两自由度调节装置和拧紧装置，其特征在于:所述夹紧旋转装置安装在工作台板(I)的左部上端面上，所述两自由度调节装置安装在夹紧旋转装置上，所述拧紧装置固定在两自由度调节装置上，所述自动检测系统安装在工作台板(I)的右部上端面上； 所述夹紧旋转装置包括联轴器(2)、工件夹具(3)、立板(9)、一号螺钉(19)、二号螺钉(20)、三号螺钉(21)、小顶板(27)、转轴(42)、转轴托料块(43)、轴承(44)、卡簧(45)、左转轴法兰(46)、旋转气缸(47)、右转轴法兰(49)和小底架(57)，所述小底架(57)通过三号螺钉(21)与工作台板(I)固连，所述立板(9)通过二号螺钉(20)对称安装在小底架(57)的上端左右两侧，所述立板(9)的上部后侧之间通过小顶板(27)相连，所述左转轴法兰(46)、右转轴法兰(49)分别对应通过一号螺钉(19)固定在位于小底架(57)的上端左侧的立板(9)上、位于小底架(57)的上端右侧的立板(9)上，所述转轴(42)的左右两端分别通过轴承(44)对应与左转轴法兰(46)、右转轴法兰(49)相配合，所述转轴(42)的左端在左转轴法兰(46)内通过键与联轴器(2)相连，所述联轴器(2)的另一端与旋转气缸(47)相连，所述旋转气缸(47)固定在左转轴法兰(46)上，所述轴承(44)通过卡簧(45)对应固定在左转轴法兰(46)、右转轴法兰(49)上，所述工件夹具(3)通过转轴托料块(43)固定在转轴(42)上； 所述两自由度调节装置包括纵向支架一(4)、纵向支架二(5)、四号螺钉(6)、五号螺钉(7)、横向定位块(8)、拖链架一 (10)、直线轴支撑(11)、拖链一(12)、拖链架二(13)、限位螺钉(14)、六角头螺母(15)、气缸一(16)、缓冲器(17)、气缸顶杆固定块一(24)、直线轴一(26)、七号螺钉(28)、直线轴承二(29)、纵向支架三(31)、直线轴二(32)、直线轴固定片(33)、气缸二(34)和直线轴承一(48)，所述直线轴承一(48)成对使用，所述直线轴一(26)的数量为两根，所述每根直线轴一(26)分别对应与成对使用的两个直线轴承一(48)套装，所述每根直线轴一(26)的左右两端均通过直线轴支撑(11)固定在立板(9)上，所述每根直线轴一(26)与对应的直线轴支撑(11)之间通过七号螺钉(28)固连，所述纵向支架一(4)、纵向支架三(31)与纵向支架二(5)连接后组成纵向支架，所述纵向支架通过四号螺钉(6)、五号螺钉(7)固定在四个直线轴承一(48)上，所述直线轴二(32)的数量为两根，所述每根直线轴二(32)上均套装有两个直线轴承二(29)，所述直线轴二(32)均通过直线轴固定片(33)固定在所述纵向支架上，所述气缸顶杆固定块一(24)安装在纵向支架二(5)上，所述气缸一(16)固定在靠近自动检测系统的立板(9)上，所述气缸顶杆固定块一(24)与气缸一(16)间固连，所述气缸二(34)垂直固定在纵向支架三(31)上，所述拖链架一(10)固定在纵向支架三(31)上，所述拖链架二(13)固定在靠近自动检测系统的立板(9)上，所述拖链一(12)的两端分别连接在拖链架一(10)、拖链架二(13)上，所述限位螺钉(14)、六角头螺母(15)配套使用，所述限位螺钉(14)、六角头螺母(15)对称安装在两个立板(9)上，所述缓冲器(17)对称安装在两个立板(9)上，所述横向定位块(8)固定在纵向支架二(5)上； 所述拧紧装置包括定位块(23)、八号螺钉(25)、气缸顶杆固定块二(30)、电动拧紧机(35)、锁紧机机架板一(36)、锁紧机机架板二(37)、锁紧机机架板三(38)和拧紧头(39)，所述锁紧机机架板一(36)、锁紧机机架板二(37)、锁紧机机架板三(38)彼此之间相互垂直，所述锁紧机机架板一(36)位于锁紧机机架板二(37)的上方，所述锁紧机机架板一(36)、锁紧机机架板二(37)、锁紧机机架板三(38)通过八号螺钉(25)固定后构成锁紧机机架板，所述锁紧机机架板固定在四个直线轴承二(29)上，所述气缸顶杆固定块二(30)、定位块(23)均固定在锁紧机机架板上，所述气缸二(34)与气缸顶杆固定块二(30)相连，所述电动拧紧机(35)固定在锁紧机机架板一(36)上，所述拧紧头(39)固定在电动拧紧机(35)的下端。
2.根据权利要求1所述的一种电动卡钳总成装配工装，其特征在于:所述自动检测系统包括系统支架(18)、铝角件(22)、光电传感器(40)、工作位置光电架(41)、光纤头(50)、光纤架(51)、挡刹车块板二(52)、刹车块夹具板(53)、挡刹车块板一(54)、接近开关(55)和接近开关架(56)，所述系统支架(18)通过铝角件(22)固定在工作台板(I)的右部上端面上，所述刹车块夹具板(53)按照从上至下的顺序依次安装在系统支架(18)的前端面上，所述刹车块夹具板(53)上均安装有挡刹车块板一(54)、挡刹车块板二(52)，所述光纤架(51)的一端与挡刹车块板二(52)连接，所述光纤架(51)的另一端与挡刹车块板一(54)连接，所述光纤头(50)安装在光纤架(51)上，所述接近开关架(56)固定在刹车块夹具板(53)上，所述接近开关(55)安装在接近开关架(56)上，所述工作位置光电架(41)固定在靠近系统支架(18)的立板(9)上，所述光电传感器(40)安装在工作位置光电架(41)上。
【文档编号】B25B11/02GK104476190SQ201410767717
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月13日 优先权日:2014年12月13日
【发明者】曹雏清, 张艳朋, 胡建, 高云峰, 李瑞峰 申请人:芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司