一种磁轮自动压装设备的制作方法

本实用新型涉及一种磁轮自动压装设备，属于转角传感器制造设备技术领域。

背景技术：

汽车电控技术进步推动了汽车传感器技术的发展，其中电动助力转向系统和电子稳定系统是当前汽车电控技术的热点。方向盘转角传感器都是其最重要的部分。通过计算方向盘转角的位置和转角变化速率来预测驾驶员的操作意图，从而为上述控制单元提供控制动作的依据。

传统的方向盘转角传感器基于多种原理，如光电效应、霍尔效应、电阻分压效应等。根据原始信号编／解码方式的不同，转角传感器可以分为绝对值转角传感器和相对值转角传感器。这些传感器普遍存在测量精度不高、抗干扰性能差等缺点，且结构复杂，成本也较高。我公司生产的转角传感器采用了目前主流的磁体&磁芯片式原理，结构简单，精度高寿命长等特点。

传感器采用三齿轮结构设计，由一个主齿轮和两个行星齿轮组成。主齿轮随方向盘转动，带动两个测量小齿轮转动，两个测量小齿轮齿数不同，相差一定的齿数。小齿轮中间镶嵌的磁钢随之转动，电路板上的角度传感器可以测量磁力线方向的变化，转变成电信号输入到MCU。经MCU处理，设计特有的角度算法，计算出大齿轮转动的角度，即方向盘转动角度，利用CAN总线，将计算出的角度传送给ECU。

我公司从2013年开始，聘请工程技术人员，组成SAS项目研发团队。在吸收、消化国外同类产品的基础上，研发、生产了SAS传感器。

由于传感器安装于汽车方向盘管柱上，有一定的振动，所以磁钢与齿轮安装好后，正常使用中不能脱落，要有一定的抗震性。为了避免再次注塑时对磁钢产生的影响，我们放弃了这种一体注塑的工艺，采用磁钢、齿轮分体设计，再进行装配的技术。磁钢、齿轮结构设计时就充分考虑安装后的配合紧密型和牢固性。这种结构也造成了安装困难。由于零件较小，卡扣和卡槽更小，造成人工安装时卡扣与卡槽的对位非常困难，位置对准后，用力压入时，方向无法维持一致，造成卡扣与卡槽错位，无法装入；用力过猛还易损坏零件。

因此，为了提高生产效率和成品质量，急需一台自动化程度相对较高的自动压装设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种效率高、成品质量好的磁轮自动压装设备。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种磁轮自动压装设备，包括机架和安装在机架上的工作平台；所述机架底部设有控制装置，机架上固定有与控制装置相连接的设置装置；所述机架上还设有与控制装置连接的压装装置，所述压装装置通过移动装置可移动地安装在机架上；所述移动装置受控于控制装置；所述压装装置和移动装置相配合进行压装；所述机架上还设有控制设备开关的安全装置，所述安全装置与控制装置连接。

通过设置装置可以设置装配过程中所需要的各项参数，与设置装置相连接的控制装置可根据参数控制移动装置的运动。移动装置的运动，配合压装装置将零件安装在一起完成压装步骤。安全装置可以控制设备的开关。各个装置之间的相互配合，使得零件之间的安装形成一种高度的自动化，直接提升了生产效率和成品的质量。安全装置可以根据实况对设备及操作人员进行安全保护。

进一步地，所述移动装置包括固定在工作平台上的移动轨道和安装在机架上的三轴运动单元；所述压装装置包括压装台、工装和真空吸头；所述压装台固定在移动轨道上，所述压装台上设有工装安放位，所述工装通过压紧机构固定在工装安放位上；所述真空吸头固定在三轴运动单元上，所述三轴运动单元上设有可以带动真空吸头做平面移动的伺服电机一和做垂直移动的伺服电机二。

移动轨道竖向固定在工作平台上，压装台固定在移动轨道上，可通过气缸的带动沿着移动轨道做来回往复运动。工装通过压紧机构可拆卸地安装在压装台上，可随着压装台一起移动到相应的位置。真空吸头可以在伺服电机一的带动下，平面移动到事先设定好的位置上，再在伺服电机二的带动下做垂直运动，下降一定的距离将工件吸住，随后再移动到另一工件上进行装配。工装的可拆卸安装结构，配合设置装置设置相应的参数，即可使得设备适用于多种磁轮的自动化安装，直接提高了设备的适用范围。

进一步地，所述工装上设有并排间隔设置的齿轮安放孔一和磁钢安放孔二，所述安放孔二底部还固定有金属垫片。操作人员可是将齿轮和磁钢事先放置在相应的安放孔上，然后再将工装固定到压装台上；同时安放孔二底部的金属垫片可以与磁钢形成一定的磁力吸引，防止磁钢意外掉落。

进一步地，所述控制装置包括主控制器及与主控制器连接的传感器、声光报警器；所述主控制器与设置装置、压装装置和移动装置连接；所述传感器包括真空度传感器和力矩传感器。

通过设置装置设置的参数和安全装置反馈的信息，可以直接传递到主控制器进行分析处理，根据处理结果下达指令给压装装置和移动装置。在装配时，真空度传感器自动检测磁钢是否被吸起，而力矩传感器则自动检测磁钢是否被压装到位。

进一步地，还包括与主控制器连接的声光报警器，当压装出错时，声光报警器会发出警告。

进一步地，所述安全装置包括电源开关和急停开关。电源开关直接控制设备的电源接通情况，而急停开关则可以在遇到紧急情况时，直接切断设备的运行，大大地提高了设备运行的安全度。

进一步地，所述安全装置还包括两个光电按钮，所述光电按钮分别固定在压装台两侧的工作平台上。当需要启动设备时，不仅需要接通电源，同时还需要操作人员双手触碰光电按钮，才能够顺利启动设备。此种设定大大减小了可能存在的启动失误情况，保证了操作人员的双手均处于安全位置，提高了操作人员的安全意识。

进一步地，所述安全装置还包括安全光栅，所述安全光栅固定在机架上。安全光栅可以在设备运行的时候自动检测是否有外界物体误入，如有检测到误入物体，可随即将信号传递给控制装置，控制装置立即停止设备的运行，大大提高了设备的安全性。

进一步地，所述设置装置包括安装在机架上的触控屏。操作人员可通过触控屏进行各种参数的输入和设置。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：本实用新型可以通过设置装置设定需要的参数，即可由控制装置控制移动装置和压装装置进行自动化压装操作，自动化程度高，可自动检测压装过程，压装效果好；压装效率高；固定力矩压装，产品一致性好。

附图说明

图1为本实用新型的平面结构示意图。

图2为本实用新型的立体结构示意图。

图3为本实用新型的压装台结构示意图（带工装）。

附图中：1为机架，2为工作平台，3为压装装置，4为移动装置，5为滚轮，6为触控屏，7为电控机柜，8为移动轨道，9为三轴运动单元，10为压装台，11为工装，12为真空吸头，13为安放孔一，14为安放孔二，15为电源开关，16为急停开关，17为光电按钮，18为安全光栅。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

参见图1-图3，本实施例包括机架1、安装在机架上的工作平台2、控制装置、设置装置、压装装置3、移动装置4和安全装置。机架1底部设有四个滚轮5，可通过滚轮5将机架1移动到需要的位置。

设置装置包括触控屏6，固定在工作平台2上方的机架1上。操作人员可直接通过触控屏6输入相关参数信息进行事先设置。

工作平台2的下方设有电控机柜7，内部放置有控制装置。控制装置包括主控制器和传感器。主控制器与设置装置、压装装置3和移动装置4连接。通过触控屏6设置的参数信息直接传递到主控制器里，主控制器进行分析处理，根据处理结果下达指令给压装装置3和移动装置4。

传感器与主控制器连接，包括真空度传感器和力矩传感器。真空度传感器自动检测磁钢是否被吸起，而力矩传感器则自动检测磁钢是否被压装到位，并且将信息反馈给主控制器。

机架1上还设有声光报警器，声光报警器与主控制器连接。当主控制器收到传感器反馈的磁钢未被吸起或未被压装到位时，随即下达命令给声光报警器，声光报警器发出警告。

移动装置4包括固定在工作平台2上的移动轨道8和安装在机架1上的三轴运动单元9。压装装置3包括压装台10、工装11和真空吸头12。

压装台10固定在移动轨道8上，压装台10上设有工装11安放位，工装11通过压紧机构固定在工装11安放位上。

工装11上设有并排间隔设置的齿轮安放孔一13和磁钢安放孔二14。安放孔二14底部还固定有金属垫片。操作人员可是将齿轮和磁钢事先放置在相应的安放孔上，然后再将工装11固定到压装台10上。安放孔二14底部的金属垫片可以与磁钢形成一定的磁力吸引，放置磁钢意外掉落。

真空吸头12固定在三轴运动单元9上，三轴运动单元9上设有可以带动真空吸头12做平面移动的伺服电机一和做垂直移动的伺服电机二。

安全装置包括电源开关15、急停开关16、光电按钮17和安全光栅18。

电源开关15和急停开关16设置在工作平台2上方的机架1上。电源开关15直接控制设备的电源接通情况，而急停开关16则可以在遇到紧急情况时，直接切断设备的运行，大大地提高了设备运行的安全度。

两个光电按钮17分别固定在压装台10两侧的工作平台2上。当需要启动设备时，不仅需要接通电源，同时还需要操作人员双手触碰光电按钮17，才能够顺利启动设备。此种设定大大减小了可能存在的启动失误情况，保证了操作人员的双手均处于安全位置，提高了操作人员的安全意识。

安全光栅18固定在机架1上。安全光栅18可以在设备运行的时候自动检测是否有外界物体误入到设备移动装置4的运动范围内，如有检测到误入物体，可随即将信号传递给控制装置，控制装置立即停止设备的运行，大大提高了设备的安全性。

在开始压装工作前，先通过触控屏6设置好相应的各项参数，然后安放工装11。在安放工装11时，可先通过触控屏6下达指令，将压装台10顺着移动轨道8移到操作人员身前，安装完毕后，再将压装台10移回到设定好的压装位置。

真空吸头12可以在伺服电机一的带动下，平面移动到事先设定好的位置上，再在伺服电机二的带动下做垂直运动，下降一定的距离将磁钢吸住，随后再移动到齿轮上进行压装，真空传感器和力矩传感器实时检测压装情况。当磁钢未被吸取或者压装力矩超过设定范围，设备会声光报警，提示磁钢未被正确装入，并在触控屏6上显示对应位置和故障原因。

虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。