驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置

1.一种驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置，其特征在于本装置包括一由升降机构驱动升降的水平旋转操作台(1)，升降机构的升降平台(2)由两升降气缸(4)同步驱动升降，两升降气缸(4)安装在底板(5)上，底板(5)通过联接臂(6)与滑车底板(7)构成滑车支撑架，经吊具(8)安装设置于滑车(9)上，水平旋转操作台经垂直旋臂(3)转动设置在升降平台(2)，水平旋转操作台上设置有伺服拧紧机构(10)及其拧紧操作头，该伺服拧紧机构驱动器与电子控制单元通讯接口连接；水平旋转操作台上、与伺服拧紧机构保持一可调中心距设有反力矩平衡定位头，该反力矩平衡定位头于水平旋转操作台上导向槽(28)内调动及锁定与伺服拧紧机构中心距值。
2.根据权利要求1所述的通用紧固件自动控制拧紧装置，其特征在于反力矩平衡定位头由平衡杆(18)和固定卡装于本平衡杆(18)下端的定位圆孔套筒(22)构成，平衡杆与滑套(17)轴向导向滑动配合设置，平衡杆上端设有防脱挡圈(19)，下部杆体上设有为配合套装在本杆体复位弹簧(20)的止位凸环，滑套(17)于水平旋转操作台(1)的中心距可调导向槽内、由手旋丝杠(24)带动，手旋丝杠一端支撑座(23)固定在滑套(17)上，手旋丝杠(24)另一螺纹支撑座(25)固定设置于水平旋转操作台上，由锥形销(26)锁定中心距位置。

驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置 \n技术领域\n[0001] 本发明专利申请涉及的是汽车驱动桥总成组装工序中对差速器分总成、主减速器总成中的螺栓、螺母类紧固件实施拧紧紧固的操作装置。 \n背景技术\n[0002] 汽车驱动桥总成成品的产品关键品质特性之一是组装差速器分总成和主减速器总成中对其中的螺栓、螺母紧固件的拧紧力矩值实施有效的控制并使之达到产品技术要求。差速器分总成、主减速器总成作为汽车驱动桥的核心部件，其中的差速器分总成依其内行星齿轮数量及安装方法分为整体式、分体式二类组装结构，整体式差速器壳体由一组螺栓与被动齿轮直接紧固联接，如图5所示，分体式差速器壳体需采用一组螺栓合装后再由一组螺栓、螺母与被动齿轮紧固联接，如图6所示；主减速器总成需用四个螺栓分别将左、右轴承压盖及差速器分总成与主减速器壳体紧固联接，如图7所示。 \n[0003] 因驱动桥总成组装生产线采用多品种共线轮番生产模式，因不同结构类型的差速器分总成、主减速器总成的螺栓、螺母安装间距也多样化，因而导致螺栓、螺母拧紧作业流程不尽相同，这样若使两核心部件组装达到产品技术要求就带来相当的难度。当前汽车车桥行业仍更多的由生产线操作人员手持气动扳手拧紧螺栓、螺母，再经指示表式扳手校验拧紧力矩值的工艺操作方法，这一方法主要依据的是操作人员的工作经验，会常常出现螺栓、螺母拧紧力矩值过大或过小而必须返工的现象，但多次拧紧螺栓、螺母易使螺纹配合精度遭到破坏而出现潜在失效模式的技术问题，生产效率也很低下，特别在中、重型汽车驱动桥总成组装当 中，由于其螺栓、螺母拧紧力矩值较高而反作用于操作人员双手的力矩很大而更增加了操作人员的操作精度控制的难度，其工作强度也很大。 \n[0004] 综上所述，现有汽车驱动桥组装工艺操作方法无法保证其核心部件的组装质量以及高生产效率的技术要求。 \n发明内容\n[0005] 本发明专利申请的发明目在于提供一种在汽车驱动桥总成的核心部件——差速器分总成、主减速器总成组装过程中实施螺栓、螺母自动拧紧并施加拧紧力矩值自动控制的驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置，该驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置的应用确保了依据产品技术要求施加、控制螺栓、螺母拧紧力矩值。 [0006] 本发明申请提供的驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置技术方案，其主要技术内容是：一种驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置，本装置包括一由升降机构驱动升降的水平旋转操作台，升降机构的升降平台由两升降气缸同步驱动升降，两升降气缸安装在底板上，底板通过联接臂与滑车底板构成滑车支撑架，经吊具安装设置于滑车上，水平旋转操作台经垂直旋臂转动设置在升降平台，水平旋转操作台上设置有伺服拧紧机构及其拧紧操作头，该伺服拧紧机构驱动器与电子控制单元通讯接口连接；水平旋转操作台上、与伺服拧紧机构保持一可调中心距设有反力矩平衡定位头，该反力矩平衡定位头于水平旋转操作台上导向槽内调动及锁定与伺服拧紧机构中心距值。 [0007] 本发明专利申请的驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置，由伺服拧紧机构来完成螺栓、螺母拧紧以及拧紧力矩值的控制，并由中心距可调的反力矩平衡定位头平衡拧紧过程中的反作用力，实现了螺栓、螺母的自动拧紧操作和可控制操作，因而使汽车驱动桥总成的核心部件组装过程中的螺栓、螺母实际拧紧力矩值符合产品技术要求；\n本技术方案配置结构合理、构造刚度高、制造成本低，而且能够根据不同结构类型的差速器分总成、主减速器总成来调整机构的作业工况，以电子控制单元中所 预设多套力矩标准完成自动拧紧及平衡反力矩的可控制多项功能，从而最大限度的消除了组装工序中人为因素、还包括反力矩作用的干扰影响，保证以产品技术要求为标准提高驱动桥总成组装生产的作业质量，提高作业效率，也为实现各类汽车驱动桥总成标准化组装的技术目的创造了条件。本技术方案还适用于不同结构类型的差速器分总成、主减速器总成的组装，由本技术方案的拧紧装置对螺栓、螺母拧紧过程实施有效控制，从而实现驱动桥总成组装生产线标准化作业。 \n附图说明\n[0008] 图1、图2、图3和图4分别是各类汽车驱动桥总成的组装结构剖视图 [0009] 图5、图6和图7分别是适于本驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置来完成螺栓、螺母拧紧操作的差速器分总成、主减速器总成的结构剖视图 [0010] 图8是本驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置的生产线工作图 [0011] 图9是本驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置的总装构造示意图。 \n具体实施方式\n[0012] 本驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置为机电一体化控制装置，包括一由升降机构驱动升降的水平旋转操作台1，如图9所示，带动水平旋转操作台1旋转的垂直旋臂3转动设置在升降平台2上，升降平台2由两升降气缸4驱动同步升降运行；安装设置两升降气缸4的底板5通过联接臂6与滑车底板7构成滑车支撑架，经吊具8安装设置于滑车9上，从而由该滑车悬挂和移动机构带动整套本通用紧固件自动控制拧紧装置沿汽车驱动桥总成组装生产线上方所设置的滑车轨道实现工序间移动。伺服拧紧机构及其拧紧操作头安装在水平旋转操作台1上，伺服拧紧机构10 的驱动器与电子控制单元通讯接口连接，其电子控制单元设置在电控柜30中；在本实施结构中，联接套筒12经滚针轴承\n16转动设置于联接座11中，联接座11与伺服拧紧机构10对应固定安装在水平旋转操作台1的两侧面，联接套筒12外端固定设置有拧紧内六角套筒13，联接方柄14上端与伺服拧紧机构10的输出方柄轴套固定套装联接、下端与联接套筒12内端固定套装联接，驱动联接套筒12转动运行，共同构成拧紧操作头，联接方柄14上设置有复位弹簧15。为平衡于伺服拧紧机构10拧紧施力力矩，于水平旋转操作台1上设置有反力矩平衡定位头，该反力矩平衡定位头由平衡杆18和固定卡装于本平衡杆18下端的定位圆孔套筒22构成，其平衡杆18与滑套17轴向导向滑动配合设置，平衡杆18上端设有防脱挡圈19，下部杆体上设有为配合套装在本杆体复位弹簧20的止位凸环21，滑套17设置于水平旋转操作台1上。在附图实施结构中，为实现本反力矩平衡定位头与伺服拧紧机构10间的中心距可调，滑套17于水平旋转操作台1的中心距可调导向槽28内、由手旋丝杠24带动，于导向槽28内移动实现与伺服拧紧机构10的中心距的调整，手旋丝杠24的一端支撑座23固定在滑套17上，手旋丝杠24另一螺纹支撑座25固定设置于水平旋转操作台1上，由手柄转动手旋丝杠24带动滑套17及其平衡杆18移动至要求的中心距值，并由锥形销26锁定该中心距位置。水平旋转操作台1的两对称侧设置有操作手柄及按钮盒27，依据人机工程学以方便生产线操作人员在360°范围内无障碍灵活操作伺服拧紧机构10、反力矩平衡定位头。 [0013] 本驱动桥总成组装过程之通用紧固件自动控制拧紧装置的操作过程是： [0014] 工况一，旋动手旋丝杠24带动反力矩平衡定位头于导向槽28中位置，使其与伺服拧紧机构10的中心距与待上线组装的差速器分总成或主减速器总成中的螺栓、螺母安装间距相一致，由 锥形销26定位； \n[0015] 工况二，按组装产品的产品技术要求所确定的螺栓、螺母拧紧力矩值，在电子控制单元中预设伺服拧紧机构所应输出的力矩范围最大及最小值； \n[0016] 工况三，由升降气缸4驱动垂直旋臂3和水平旋转操作台1下行，使内六角套筒13和圆孔套筒22分别与处于对角线位置的螺栓、螺母紧密套装，启动伺服拧紧机构10带动联接套筒12完成螺栓或螺母自动拧紧工作，反力矩平衡定位头实现与伺服拧紧机构10平衡反力矩作用； \n[0017] 工况四，电子控制单元经伺服拧紧机构10实时监控螺栓、螺母拧紧力矩值的变化状况，当其达到预设力矩值范围时伺服拧紧单元停止工作。如监测到拧紧过程出现的力矩峰值超出预设力矩范围最大或最小值时，则指令伺服拧紧机构10执行松开螺栓、螺母程序等待处理，再由电子控制单元的显示部分显示不合格声、光报警信息。