一种汽车管柱的拉轴及卡簧装配装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种汽车管柱的拉轴及卡簧装配装置，属于汽车零部件装配设备技术领域。


背景技术：

2.汽车管柱属于汽车转向系统的重要零部件，其包含花键轴、上管柱和下管柱，花键轴的上端端头卡装有卡簧。目前对汽车管柱的卡簧进行装配时，首先需要将花键轴向上拉动至上管柱指定位置后，再使用如授权公告号为cn206605444u的实用新型专利公开的卡簧压装装置完成卡簧的装配工作。其虽然在一定程度上能够满足汽车管柱卡簧装配使用的需要；但是目前汽车管柱卡簧的装配工作是分步进行的存有需要反复装夹导致的工作效率低的问题。由此有必要研发一种新的汽车管柱的拉轴及卡簧装配装置，以解决汽车管柱卡簧现有装配方式存有的以上问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：提供一种结构紧凑、设计巧妙，以解决汽车管柱卡簧现有装配方式存有的工作效率低问题的汽车管柱的拉轴及卡簧装配装置。
4.本实用新型的技术方案是：
5.一种汽车管柱的拉轴及卡簧装配装置，包括机架、拉拔器、卡簧压装器、横向滑板和纵向滑板；其特征在于：所述的机架上装有拉拔器；拉拔器一侧机架上装有卡簧压装器；拉拔器和卡簧压装器下方的机架上通过导轨滑动装有横向滑板；横向滑板一侧的机架上装有横向缸；横向缸与横向滑板相连接；横向滑板上通过滑轨滑动装有纵向滑板；纵向滑板一侧的横向滑板上装有纵向缸；纵向缸与纵向滑板相连接；所述的纵向滑板上装有支撑夹具；支撑夹具内侧的纵向滑板上装有限位卡板；限位卡板上设置有限位卡槽；所述纵向滑板上方与拉拔器之间的机架上通过控制缸装有限位滑板。
6.所述的支撑夹具包括支撑套筒、底板、浮动板和快速夹钳；所述的纵向滑板上装有支撑套筒；支撑套筒上方通过立杆固装有底板；底板上通过引导滑杆装有浮动板；浮动板下方的引导滑杆上套装有缓冲弹簧；所述的浮动板和底板上设置有相互对应的限位口；限位口一侧的底板上装有快速夹钳。
7.所述的拉拔器包括拉拔缸、内螺纹套、上装配板、下装配板、拉压力传感器、上传动板和下传动板；所述的机架上通过拉拔缸装有上传动板；上传动板的下端通过导向滑杆装有下传动板；上传动板和下传动板之间的导向滑杆上滑动装有上装配板；上装配板与下传动板之间通过拉压力传感器连接；上装配板的下端通过支撑杆装有下装配板；下装配板上通过伺服电机装有内螺纹套。
8.所述的卡簧压装器包括导向套管、套管夹爪缸、推拉缸、装配滑座和卡簧夹爪缸；所述的机架上通过升降缸a和滑轨装有升降座；升降座上通过推拉缸装有装配滑座；装配滑座的端头通过套管夹爪缸夹持有导向套管；装配滑座上方的机架上通过拉升缸装有旋转
缸；旋转缸的端头装有卡簧夹爪缸；卡簧夹爪缸一侧的机架上装有卡簧供料机构；所述的拉升缸上方的机架上通过压装缸装有压装套管。
9.所述的卡簧供料机构包括料筒、上料推板、上料缸和导料座；所述的机架上装有导料座；导料座上装有料筒；料筒下方的导料座上设置有导料槽；导料槽的内部通过上料缸滑动装有上料推板；所述的导料槽的端口设置有夹持口。
10.所述限位滑板的端头设置有限位卡口。
11.本实用新型的优点在于：
12.该汽车管柱的拉轴及卡簧装配装置结构紧凑、设计巧妙，通过一次装夹后即可完成卡簧的装配工作，由此解决了目前汽车管柱卡簧装配需要反复装夹导致的工作效率低的问题，特别适合汽车管柱卡簧装配使用的需要。
附图说明
13.图1为本实用新型装配工件时的结构示意图；
14.图2为图1的主视结构示意图；
15.图3为本实用新型去除工件时的结构示意图；
16.图4为图3的主视结构示意图；
17.图5为图3去除卡簧压装器时的结构示意图；
18.图6为图5的主视结构示意图；
19.图7为图6中c处的放大结构示意图；
20.图8为图6中去除拉拔器后的结构示意图；
21.图9为图8中a处的放大结构示意图；
22.图10为本实用新型去除拉拔器后的结构示意图；
23.图11为图10的主视结构示意图；
24.图12为本实用新型卡簧压装器的结构示意图；
25.图13为图12的主视结构示意图；
26.图14为本实用新型卡簧压装器的结构示意图；
27.图15为图14中b处的放大结构示意图。
28.图中：1、机架；2、拉拔器；3、卡簧压装器；4、横向滑板；5、横向缸；6、纵向滑板；7、纵向缸；8、支撑夹具；9、控制缸；10、限位滑板；11、支撑套筒；12、立杆；13、底板；14、滑杆；15、浮动板；16、缓冲弹簧；17、限位口；18、快速夹钳；19、拉拔缸；20、上传动板；21、导向滑杆；22、下传动板；23、上装配板；24、拉压力传感器；25、支撑杆；26、下装配板；27、伺服电机；28、内螺纹套；29、升降缸；30、升降座；31、推拉缸；32、装配滑座；33、套管夹爪缸；34、导向套管；35、拉升缸；36、旋转缸；37、卡簧夹爪缸；38、卡簧供料机构；39、导料座；40、料筒；41、导料槽；42、上料缸；43、上料推板；44、夹持口；45、限位卡口；46、压装缸；47、压装套管；48、限位卡板；49、限位卡槽。
具体实施方式
29.该汽车管柱的拉轴及卡簧装配装置，包括机架1、拉拔器2、卡簧压装器3、横向滑板4和纵向滑板6（参见说明书附图1和2）。
30.机架1上装有拉拔器2（参见说明书附图1、2、3和4）。拉拔器2包括拉拔缸19、内螺纹套28、上装配板23、下装配板26、拉压力传感器24、上传动板20和下传动板22（参见说明书附图6和7）。
31.机架1上通过拉拔缸19装有上传动板20（参见说明书附图7）。拉拔缸19可带动上传动板20上下动作。
32.上传动板20的下端通过导向滑杆21装有下传动板22（参见说明书附图7）。上传动板20通过导向滑杆21与下传动板22形成一个整体结构。上传动板20动作时可通过导向滑杆21带动下传动板22同步动作。
33.上传动板20和下传动板22之间的导向滑杆21上滑动装有上装配板23；上装配板23与下传动板22之间通过拉压力传感器24连接（参见说明书附图7）。下传动板22动作时可通过拉压力传感器24带动上装配板23同步动作。
34.上装配板23的下端通过支撑杆25装有下装配板26（参见说明书附图7）。上装配板23可通过支撑杆25与下装配板26形成整体结构。
35.下装配板26上通过伺服电机27装有内螺纹套28（参见说明书附图7）。伺服电机27工作时可带动内螺纹套28同步转动。
36.将拉拔器2如此设置的目的在于：以使工作时，内螺纹套28通过旋转的方式与工件上的花键轴的外螺纹拧紧后，拉拔缸19通过上传动板20、导向滑杆21带动下传动板22上移过程中，下传动板22即可通过拉压力传感器24带动上装配板23、支撑杆25、下装配板26和内螺纹套28一起上移。内螺纹套28上移过程中将会带动花键轴一起上移，如此即可达到带动花键轴上移的目的。在上述过程中，拉压力传感器24即可对拉拔器2的拉力进行监测，当拉力过大时拉拔器2即可进行报警，从而降低了安全事故发生的风险。
37.拉拔器2一侧机架1上装有卡簧压装器3（参见说明书附图3和4）。卡簧压装器3包括导向套管34、套管夹爪缸33、推拉缸31、装配滑座32和卡簧夹爪缸37（参见说明书附图10和11）。
38.机架1上通过升降缸29和滑轨装有升降座30（参见说明书附图12和13）。升降缸29动作时可带动升降座30上下动作。
39.升降座30上通过推拉缸31装有装配滑座32（参见说明书附图12和13）。推拉缸31工作时可带动装配滑座32来回滑动。
40.装配滑座32的端头通过套管夹爪缸33夹持有导向套管34（参见说明书附图12）。导向套管34为锥型套管，工作时，导向套管34将会引导卡簧移动，使其能够准确的进入到卡簧安装位置。
41.装配滑座32上方的机架1上通过拉升缸35装有旋转缸36；旋转缸36的端头装有卡簧夹爪缸37（参见说明书附图12和13）；工作时，卡簧压装器3可通过卡簧夹爪缸37以夹持的方式带动其移动。
42.卡簧夹爪缸37一侧的机架1上装有卡簧供料机构38（参见说明书附图13和14）。
43.卡簧供料机构38包括料筒40、上料推板43、上料缸42和导料座39（参见说明书附图15）。机架1上装有导料座39；导料座39上装有料筒40。料筒40的内部截面与卡簧的结构一致，如此设置的目的在于：以达到工作时，卡簧能够以统一的姿态以叠加的方式放置在料筒40的内部。
44.料筒40下方的导料座39上设置有导料槽41；导料槽41的深度与卡簧的厚度一致，如此工作时即可确保料筒40中的最下面的卡簧落入到导料槽41的内部，且其受力时能够沿着导料槽41移动，避免了其移动时发生“卡涩”的问题。
45.导料槽41的内部通过上料缸42滑动装有上料推板43；所述的导料槽41的端头设置有夹持口44（参见说明书附图15）。工作时，上料推板43可将卡簧沿着导料槽41推送至与夹持口44对应的位置；当卡簧移动至夹持口44的位置后，卡簧夹爪缸37可通过夹持口44取出对应的卡簧。
46.拉升缸35上方的机架1上通过压装缸46装有压装套管47（参见说明书附图10和11）。压装套管47的内径与卡簧内径保持一致，工作时压装套管47可通过下压卡簧的方式完成卡簧的装配工作。
47.拉拔器2和卡簧压装器3下方的机架1上通过导轨滑动装有横向滑板4；横向滑板4一侧的机架1上装有横向缸5；横向缸5与横向滑板4相连接（参见说明书附图8）。横向缸5工作时可带动横向滑板4沿着导轨横向来回滑动。
48.横向滑板4上通过滑轨滑动装有纵向滑板6；纵向滑板6一侧的横向滑板4上装有纵向缸7（参见说明书附图8和9）。纵向缸7与纵向滑板6相连接。纵向缸7工作时，可驱动纵向滑板6在横向滑板4上来回滑动。
49.纵向滑板6上装有支撑夹具8（参见说明书附图8）。支撑夹具8内侧的纵向滑板6上装有限位卡板48；限位卡板48上设置有限位卡槽49（参见说明书附图8和9）。
50.支撑夹具8包括支撑套筒11、底板13、浮动板15和快速夹钳18（参见说明书附图9）。
51.纵向滑板6上装有支撑套筒11；支撑套筒11上方通过立杆12固装有底板13；底板13上通过引导滑杆14装有浮动板15；浮动板15下方的引导滑杆14上套装有缓冲弹簧16（参见说明书附图9）。浮动板15受压时可克服缓冲弹簧16的弹力后下移。
52.浮动板15和底板13上设置有相互对应的限位口17；限位口17一侧的底板13上装有快速夹钳18。快速夹钳18为外购部件。
53.装配时可将待装配的工件搁置在支撑套筒11上，并将工件靠紧限位口17，随后通过快速夹钳18压紧工件使其与底板13保持固定连接。
54.纵向滑板6上方与拉拔器2之间的机架1上通过控制缸9装有限位滑板10。限位滑板10的端头设置有限位卡口45（参见说明书附图8）。
55.该汽车管柱的拉轴及卡簧装配装置，工作时，首先将待装配的工件搁置在支撑夹具8的支撑套筒11上，并将工件靠紧限位口17，将工件内的花键轴靠紧限位卡板48的限位卡槽49；随后通过快速夹钳18压紧工件使其与底板13保持固定连接。
56.待装配的工件装配完毕后，纵向缸7工作驱动纵向滑板6使其通过支撑夹具8带动工件移动至拉拔器2的下方。此时拉拔器2中的内螺纹套28与工件的花键轴呈相互对应关系。随后控制缸9带动限位滑板10向着花键轴靠拢，并最终通过限位卡口45与花键轴保持贴合连接（参见说明书附图1），限位滑板10的下端面与工件上管柱的端面保持贴合。设置限位滑板10的目的在于：以使工作时，花键轴向上移动过程中，限位滑板10即可通过下端面将工件上管柱内部的零件（包括轴承）限定在上管柱的内部，如此以避免发生上管柱内部的零件（包括轴承）随着花键轴上移一起脱离上管柱的问题。
57.上述步骤进行完毕后，拉拔器2的拉拔缸19通过上传动板20、导向滑杆21、上装配
板23和下装配板26带动内螺纹套28下移；内螺纹套28下移过程中伺服电机27带动内螺纹套28同步转动。如此当转动下移的内螺纹套28与工件上的花键轴的外螺纹保持拧紧连接时，内螺纹套28停止转动和下移。
58.随后拉拔器2的拉拔缸19通过上传动板20、导向滑杆21、上装配板23和下装配板26和内螺纹套28带动花键轴上移至指定位置。在这一过程中，拉压力传感器24即可对拉拔器2的拉力进行监测，当拉力过大时拉拔器2即可进行报警，从而降低了安全事故发生的风险。
59.当花键轴上移至指定位置后，拉拔器2的拉拔缸19通过上传动板20、导向滑杆21、上装配板23和下装配板26带动内螺纹套28上移；在这一过程中伺服电机27带动内螺纹套28同步反向转动，与此内螺纹套28将逐步与花键轴脱离连接。当内螺纹套28完全与花键轴脱离连接后，内螺纹套28停止动作，拉拔缸19带动内螺纹套28上移复位。
60.拉拔器2复位后，横向缸5驱动横向滑板4向着卡簧压装器3移动，当横向滑板4通过纵向滑板6和支撑夹具8带动工件移动至压装套管47的下方后停止动作。
61.随后卡簧压装器3的升降缸29带动升降座30上移一段距离，随后推拉缸31带动装配滑座32向着工件移动，当装配滑座32上套管夹爪缸33夹持的导向套管34移动至花键轴的上方时，推拉缸31停止动作，随后升降缸29带动升降座30下移一段距离，使导向套管34套装在花键轴上。
62.导向套管34套装在花键轴上后，卡簧供料机构38的上料缸42带动上料推板43将料筒40底部的卡簧沿着导料槽41推送至夹持口44的位置后，上料推板43复位。随后旋转缸36带动卡簧夹爪缸37旋转至与夹持口44上的卡簧对应后，卡簧夹爪缸37动作夹持卡簧。随后旋转缸36带动卡簧夹爪缸3转动复位，此时卡簧夹爪缸37夹持的卡簧位于导向套管34的上方。随后拉升缸35通过旋转缸36和卡簧夹爪缸37带动卡簧下移，使卡簧套装在导向套管34上后复位。
63.卡簧套装在导向套管34上后压装缸46动作带动压装套管47下移；压装套管47下移过程中推动卡簧沿着导向套管34表面下移；在这一过程中套管夹爪缸33松开压装套管47，推拉缸31带动装配滑座32后移，使套管夹爪缸33与压装套管47脱离接触。套管夹爪缸33如此动作的目的在于，以避免压装套管47下移过程中与套管夹爪缸33的夹爪发生触碰的问题。
64.在上述过程中，当压装套管47下移推动卡簧沿着导向套管34表面移动至导向套管的末端时，卡簧将在自身弹力的作用下回缩卡入到工件花键轴的装配位置。随后压装套管47向上复位。套管夹爪缸33在推拉缸31、装配滑座32和升降缸29的配合下通过夹持压装套管47的方式，带动其复位。至此卡簧压装器3完成卡簧的装配工作。
65.在上述压装套管47下移挤压花键轴的过程中，花键轴受压后首先通过工件带动浮动板15克服缓冲弹簧16弹力后下移；当花键轴上的阶梯面与限位卡板48的限位卡槽49抵触时，工件停止下移，此时花键轴在限位卡板48的支撑作用下与其保持固定不便；随后压装套管47即可在导向套管34配合下将卡簧卡入到花键轴的装配位置。
66.卡簧压装器3完成卡簧的装配工作后，纵向缸7工作驱动纵向滑板6使其通过支撑夹具8带动完成装配的工件移动靠近机架1外部的位置，随后取下装配完成的工件，装上新的工件，该汽车管柱的拉轴及卡簧装配装置即可进入下个工作循环。
67.该汽车管柱的拉轴及卡簧装配装置结构紧凑、设计巧妙，通过一次装夹后即可完
成卡簧的装配工作，由此解决了目前汽车管柱卡簧装配需要反复装夹导致的工作效率低的问题，特别适合汽车管柱卡簧装配使用的需要。