本實用新型涉及汽車生產設備技術領域，特別是涉及到一種汽車方向盤裝配設備。

背景技術：

方向盤中間軸是汽車方向盤中最主要的部件之一，主要由軸總成、管總成和鋼珠組成，軸的下端壓合裝載鋼珠的導軌，軸的下端插在管總成的上端，管總成由上管和下管組成，上管和下管之間為萬向鉸接。

方向盤中間軸的裝配至少需要下述四個工序：在軸總成的下端安裝導軌、在管總成內壁涂布潤滑油、將軸總成的下端插在管總成中灌珠、鉚壓，目前這四道工序均由手工聯合設備完成，每個部件在每道工序中的定位安裝需要大量時間，導致效率低下，而且需要的人工較多，人工成本高。

為了解決上述技術問題，需要設計一臺能夠完成上述四道工序內容的自動化設備，以提高裝配效率和降低人工成本。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種方向盤中間軸裝配設備，該裝配設備為半自動化設備，手工上料、自動裝配，提高了裝配效率，而且一臺機器只需要配備一個操作人員，降低了人工成本。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種方向盤中間軸裝配設備，包括機架、軸總成夾持工裝、裝配工裝、鉚壓工裝、管總成夾持工裝和涂油脂工裝；所述軸總成夾持工裝固定在所述機架的上方，所述軸總成夾持工裝由定位工裝、夾持機構和升降機構組成，所述定位工裝用于軸總成的夾持，所述夾持機構用于定位工裝的夾持，所述升降機構驅動夾持機構升降；

所述管總成夾持工裝固定在所述機架的下方，所述管總成夾持工裝由側面夾持機構和底部夾持機構組成；

所述裝配工裝一共有三組，這三組所述裝配工裝繞圓周陣列在所述軸總成夾持工裝的四周，所述裝配工裝由導軌安裝工裝和灌珠工裝組成；

所述鉚壓工裝由兩組鉚壓機構組成，所述鉚壓機構由鉚壓氣缸、半圓環形的鉚刀和壓塊組成，所述鉚刀固定在所述鉚壓氣缸的伸縮桿上。

進一步的是，所述夾持機構由固定座，及從上至下固定在固定座上的側鎖機構、上氣動夾爪和下氣動夾爪組成，所述側鎖機構由固定在固定座上的鎖鉤和彈性夾塊組成，所述定位工裝上設置有與所述鎖鉤匹配的卡槽；所述固定座的頂部固設有一根連接軸，所述連接軸與升降機構固連；所述升降機構由電機和皮帶傳動輪組成，所述連接軸通過一軸承固定在所述皮帶傳動輪中。

進一步的是，所述壓塊固定所述下氣動夾爪的底部。

進一步的是，所述底部夾持機構由膨脹塊和鎖在膨脹塊側面的鎖緊螺釘組成；所述側面夾持機構由側面氣動夾爪、橫板和氣缸組成，所述橫板從側面插入管總成中，所述氣缸的伸縮桿與所述橫板固連。

進一步的是，所述灌珠工裝由固定塊、位移氣缸、鋼珠進料槍、鋼珠導引塊、擋板和鋼珠數量檢測氣缸組成，所述鋼珠進料槍和鋼珠數量檢測氣缸傾斜地固定在所述固定塊的前端，所述固定塊的前端開設有卡槽，所述鋼珠導引塊插設于所述卡槽中，所述鋼珠導引塊中設置有一條傾斜地導引槽，所述鋼珠導引塊的下方設置有一塊遮擋所述導引槽出口的擋板；所述位移氣缸位于所述固定塊的下方，其伸縮桿與所述固定塊連接，所述鋼珠導引塊固定在所述位移氣缸的缸體上。

進一步的是，所述導軌安裝工裝由側壓氣缸和兩組真空吸嘴組成，所述側壓氣缸的缸體固定在所述位移氣缸的缸體上，兩組所述真空吸嘴固定在所述側壓氣缸的伸縮桿上；所述擋板固定在所述側壓氣缸的伸縮桿上。

進一步的是，所述涂油脂工裝由油箱、注油脂泵和注油脂頭組成，所述注油脂頭通過油管與所述油箱連接，所述注油脂頭的外壁上分布有數個出油孔。

本實用新型提供的方向盤中間軸裝配設備的操作主要分為手動上料和自動裝配。手動上料主要包括以下幾個步驟：1、將管總成的上管套裝在注油脂頭上，注油脂泵將油箱內的油脂抽至注油脂頭中，油脂從出油孔中外溢涂布在管總成內壁上，達到潤滑設定時間后，系統自動提示；2、將管總成從注油脂上取下，將下管放在膨脹塊上進行夾持定位，將上管插入氣動夾爪中夾持，橫板插入上管中的側向缺口中將上管向上支撐住，防止上管與下管相對轉動；3、將管總成插入定位工裝中，并將定位工裝放入夾持機構中定位夾持；4、將導軌吸附在真空吸嘴上。手動上料中的四個步驟完成后，操作人員按下開始開關，開始自動裝配操作。自動裝配主要包括以下幾個步驟：1、導軌安裝工裝前進將導軌安裝在軸總成上，形成鋼珠軌道，安裝之后，導軌安裝工裝后退；2、升降機構驅動軸總成下降插入到上管中，到設定距離后，升降機構停止運動；3、灌珠機構在鋼珠軌道中打入鋼球；4、兩組鉚壓機構向中間閉合，閉合到位后，升降機構繼續運轉，壓塊將鉚刀下壓，鉚刀在上管端面鉚出鉚點，以防止鋼珠和軸總成脫離管總成。設備完成自動裝配后，操作人員按下復位按鈕，各個工裝和機構逐一恢復到原始狀態，只留下裝配好的方向盤中間軸套裝在膨脹塊上，操作人員擰松鎖緊螺絲，取消膨脹塊的膨脹狀態，將產品取出即可。在裝配設備的整個操作過程中，無論手動上料還是自動裝配，均有力和位移的檢測，各個工裝和機構的運行時間也依據力和位移的檢測。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：將原先零散的工裝設備整合成一個整體的半自動化設備，手工上料、自動裝配，縮短了零件的定位安裝時間，提高了裝配效率，而且一臺機器只需要配備一個操作人員，降低了人工成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對現有技術和實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本實用新型實施例所公開的一種方向盤中間軸裝配設備的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例所公開的定位工裝的剖視圖；

圖3為本實用新型實施例所公開的夾持機構的結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例所公開的升降機構的結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例所公開的管總成夾持工裝與涂油脂工裝的結構示意圖；

圖6為本實用新型實施例所公開的裝配工裝的剖視圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

參見圖1所示的一種方向盤中間軸裝配設備，其包括機架1、軸總成夾持工裝2、裝配工裝3、鉚壓工裝4、管總成夾持工裝5和涂油脂工裝6，裝配工裝3一共有三組，這三組裝配工裝3繞圓周陣列在軸總成夾持工裝2的四周，陣列角度為120°。

軸總成夾持工裝2固定在機架1的上方，軸總成夾持工裝2由定位工裝2a、夾持機構和升降機構組成。參見圖2，定位工裝2a中具有跟軸總成頂部一致的螺紋卡口2a1，還具有用于軸總成準確夾持的防呆缺口。參見圖3所示的夾持機構，其由固定座2b，及從上至下固定在固定座上的側鎖機構、上氣動夾爪2c和下氣動夾爪2d組成，側鎖機構由固定在固定座上的鎖鉤2e和彈性夾塊2f組成，定位工裝2a上設置有與鎖鉤匹配的卡槽2h，側鎖機構將定位工裝2a夾持固定，上氣動夾爪和下氣動夾爪夾持住軸總成的外壁。參見圖4的升降機構，其由電機2k和皮帶傳動輪2v組成，固定座的頂部的連接軸2s通過一軸承2x固定在皮帶傳動輪中，升降機構驅動軸總成的升降。

管總成夾持工裝5固定在機架1的下方；圖5所示的管總成夾持工裝5由側面夾持機構和底部夾持機構組成；底部夾持機構由膨脹塊5a和鎖在膨脹塊5a側面的鎖緊螺釘5b組成；側面夾持機構由側面氣動夾爪、橫板5c和氣缸5d組成，橫板5c從側面插入管總成中，氣缸的伸縮桿與橫板5c固連。

參見圖6，裝配工裝3由導軌安裝工裝和灌珠工裝組成；灌珠工裝由固定塊3a、位移氣缸3b、鋼珠進料槍3c、鋼珠導引塊3d、擋板3f和鋼珠數量檢測氣缸3e組成，鋼珠進料槍3c和鋼珠數量檢測氣缸3e傾斜地固定在固定塊3a的前端，固定塊3a的前端開設有卡槽，鋼珠導引塊3d插設于卡槽中，鋼珠導引塊3d中設置有一條傾斜地導引槽，鋼珠導引塊3d的下方設置有一塊遮擋導引槽出口的擋板3f；位移氣缸3b位于固定塊3a的下方，其伸縮桿與固定塊3a連接，鋼珠導引塊3d固定在位移氣缸3b的缸體上；導軌安裝工裝由側壓氣缸3g和兩組真空吸嘴3h組成，側壓氣缸3g的缸體固定在位移氣缸3b的缸體上，兩組真空吸嘴3h固定在側壓氣缸3g的伸縮桿上；擋板3f固定在側壓氣缸3g的伸縮桿上。

裝配工裝3中導軌安裝工裝和灌珠工裝的運動具有時間差，位移氣缸3b的伸縮桿伸出時鋼珠導引塊3d和導軌安裝工裝一起前進到預設位置，此時擋板3f依然能夠擋住導引槽的出口，珠數量檢測氣缸的伸縮桿向下伸出檢測導引槽中的鋼珠是否填滿；與此同時，導軌安裝工裝在軸總成上安裝導軌。當導軌安裝完畢后，側壓氣缸3g驅動真空吸嘴3h和擋板3f復位。當軸總成下降插入管總成中時，位移氣缸3b的伸縮桿再伸出一個行程，導引槽的出口正好對準上管的管道，側壓氣缸3g再后縮一個行程，使得擋板3f離開導引槽的出口，鋼珠在重力作用下落入鋼珠軌道中。

鉚壓工裝4由兩組鉚壓機構組成，鉚壓機構由鉚壓氣缸4a、半圓環形的鉚刀和壓塊4b組成，鉚刀固定在鉚壓氣缸4a的伸縮桿上，壓塊4b固定下氣動夾爪的底部。

涂油脂工裝6由油箱、注油脂泵和注油脂頭6a組成，注油脂頭6a通過油管與油箱連接，注油脂頭6a的外壁上分布有數個出油孔。

上述方向盤中間軸裝配設備的操作主要分為手動上料和自動裝配。手動上料主要包括以下幾個步驟：1、將管總成的上管套裝在注油脂頭6a上，注油脂泵將油箱內的油脂抽至注油脂頭6a中，油脂從出油孔中外溢涂布在管總成內壁上，達到潤滑設定時間后，系統自動提示；2、將管總成從注油脂上取下，將下管放在膨脹塊5a上進行夾持定位，將上管插入氣動夾爪中夾持，橫板5c插入上管中的側向缺口中將上管向上支撐住，防止上管與下管相對轉動；3、將管總成插入定位工裝2a中，并將定位工裝2a放入鎖鉤和彈性夾塊中定位夾持；4、將導軌吸附在真空吸嘴3h上。手動上料中的四個步驟完成后，操作人員按下開始開關，開始自動裝配操作。自動裝配主要包括以下幾個步驟：1、側壓氣缸3g驅動真空吸嘴3h前進將導軌安裝在軸總成上，形成鋼珠軌道，安裝之后，側壓氣缸3g驅動真空吸嘴3h后退；2、電機運轉驅動軸總成下降插入到上管中，到達設定距離后，電機停止運動；3、灌珠機構在鋼珠軌道中打入鋼球；4、兩組鉚壓機構向中間閉合，鉚刀閉合到位后，電機繼續運轉，壓塊4b將鉚刀下壓，鉚刀在上管端面鉚出鉚點，以防止鋼珠和軸總成脫離管總成。設備完成自動裝配后，操作人員按下復位按鈕，各個工裝和機構逐一恢復到原始狀態，只留下裝配好的方向盤中間軸套裝在膨脹塊5a上，操作人員擰松鎖緊螺絲，取消膨脹塊5a的膨脹狀態，將產品取出即可。在裝配設備的整個操作過程中，無論手動上料還是自動裝配，均有力和位移的檢測，各個工裝和機構的運行時間也依據力和位移的檢測。

對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。