專利名稱：汽車第三代輪轂單元裝配線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車第三代輪轂單元的裝配設備，屬于第三代輪轂單元制造技術 領域。
背景技術：
汽車上所用的輪轂軸承根據其結構組成分為一代、二代和三代，二代和三代的輪 轂軸承也稱為輪轂單元。如圖1所示，第三代輪轂單元包括法蘭盤1、螺栓2、外圈3、小內 圈4、齒圈5、螺母6、ABS輪速傳感器7、雙頭螺栓8、下溝道鋼球9、上溝道鋼球10。小內圈4 壓裝在法蘭盤1的上部，兩者通過擰緊在法蘭盤1上端的螺母6壓在一起，小內圈4和法蘭 盤1上各有一條溝道。外圈8套裝在法蘭盤1的外側，其上設有上下兩條溝道。外圈8的 下溝道與法蘭盤1上的溝道之間裝有帶保持架的下溝道鋼球9，外圈8的上溝道與小內圈4 上的溝道之間裝有帶保持架的上溝道鋼球10。法蘭盤1上壓裝有四個螺栓2，外圈8上壓 裝有雙頭螺栓8。齒圈3壓裝在小內圈4的外側，ABS輪速傳感器7壓裝在外圈8的外側。 與第二代不同，第三代輪轂單元集成了 ABS輪速傳感器。第三代輪轂單元(驅動輪用)在組 裝到汽車之前已經預置了載荷，因此免去了調整內部零部件位置的步驟。輪轂軸承單元由 原始的法蘭盤、轉向節、兩套向心軸承結構逐步發展為外圈帶法蘭的驅動輪和非驅動輪結 構，并將ABS輪速傳感器集成為一體，簡化了汽車車輪支承結構，將轉向節法蘭與外圈設計 為一體、內圈與輪轂法蘭設計為一體，使軸承的支承作用和輪轂法蘭、螺栓的聯接傳動作用 高度集成，進一步實現了多功能集成化、單元化、小型輕量化。采用的高性能不可拆卸式密 封結構，達到永久密封效果。ABS系統采用一種由脈沖輪和電感傳感器組成的車輪速度傳感 器，通過切割磁力線，輸出一種交流電壓，其頻率和振幅與車輪速度有關，能夠產生一種下 線頻率，這些信息提供給ABS控制系統，從而控制車輪剎車時防抱死及進行防滑調節。根據 傳感器技術要求，選取47齒脈沖式電子速度傳感器。產品具有密封可靠、振動要求低、拆卸 方便、承載能力大、由于輪轂單元的零件較少，不需調游隙，幾何尺寸不受安裝過程的影響， 從磨損及與相應結構的綜合功能上看，是一種優良的輪轂單元。汽車第三代輪轂單元的裝 配過程是1.將檢測合格后的帶鋼球的保持架放入外圈內的下溝道(不安裝ABS輪速傳感器 的那一側的溝道)中，再在外圈內壓裝密封件，并注脂。2.將法蘭盤和小內圈分離，將檢測合格的第二組鋼球放入外圈，在法蘭盤的溝道 上注脂，將外圈放入法蘭盤，再將小內圈壓回到法蘭盤上。3.擰緊法蘭盤上端的螺母。4.對輪轂單元外圈與小內圈之間的鋼球的注入潤滑脂。5、在外圈上擰上雙頭螺栓和在法蘭盤上壓裝螺栓；6.將齒圈壓裝在小內圈上和將ABS輪速傳感器壓裝到外圈上。各類軸承的裝配工步較多，從零部件的選配、裝配過程控制和參數檢測都關系到 軸承的質量，尤其對于汽車第三代輪轂單元的裝配要求質量更高，更不能有不合格的產品應用到汽車上。目前汽車第三代輪轂單元的裝配有些工序仍然采用人工裝配方式，且裝配 過程中檢測項目不完全，自動化程度低、生產效率低，不能嚴格保證產品質量。
發明內容本實用新型針對現有汽車第三代輪轂單元制造技術的不足，提供一種參數控制準 確、自動化程度高、裝配過程安全可靠的、能夠保證質量的汽車第三代輪轂單元裝配線。本實用新型的汽車第三代輪轂單元裝配線采用以下技術方案該裝配線包括溝道測量分選設備、鋼球儲料檢測設備、法蘭盤外圈裝配設備、螺母 擰緊設備、振動檢測設備、負游隙檢測設備、注脂與螺母鉚壓設備、螺栓擰緊壓裝設備、傳感 器壓裝設備和傳感器檢測設備。以下是對各設備作詳細說明。1.溝道測量分選設備完成法蘭盤和外圈的溝道尺寸測量，得出與法蘭盤和外圈相 對應的鋼球的大小分組；溝道測量分選設備包括機架、法蘭盤溝道測量裝置、外圈溝道測量 裝置、溝道測量計算機和溝道測量PLC(可編程控制器)；法蘭盤測量裝置、外圈測量裝置、 溝道測量計算機和溝道測量PLC均安裝在同一機架上；法蘭盤測量裝置和外圈測量裝置中 的傳感器均與溝道測量計算機連接，法蘭盤測量裝置和外圈測量裝置中的執行機構均與溝 道測量PLC連接；溝道測量計算機對數據進行存儲和處理，溝道測量PLC按程序控制執行機 構的運行；溝道測量計算機與法蘭盤外圈裝配設備中的裝配計算機通訊連接，；(1).法蘭盤溝道測量裝置包括支架、法蘭盤定位座、進退機構和法蘭盤檢具；法 蘭盤定位裝置安裝在支架的底部；進退機構安裝在支架的上部，法蘭盤檢具裝在進退機構 上。進退機構包括進退氣缸和移動底板，移動底板安裝在支架上端的導軌上，導軌上設有到 位傳感器，進退氣缸安裝在支架上，移動底板與進退氣缸的活塞桿連接，在進退氣缸的帶動 下移動底板可以前后移動。法蘭盤檢具通過檢具座安裝在進退機構的移動底板上，法蘭盤 檢具包括張開氣缸、位移傳感器、檢具上體、檢具下體和安裝軸，檢具上體和檢具下體套裝 在安裝軸上，檢具上體位于檢具下體的上方，檢具上體和檢具下體中設有導桿，檢具上體和 檢具下體的前部均呈叉形，叉形前部的兩側均安裝有滾輪，安裝軸的上端連接在檢具座上， 下端連接有連板，導桿的下端與連板連接，張開氣缸安裝在檢具上體上，其活塞桿與檢具下 體連接，位移傳感器安裝在檢具上體上。(2).外圈溝道測量裝置包括支架、頂升氣缸、頂軸、外圈撥動機構、下定位座、上定 位座和測量頭；頂升氣缸安裝在支架的下部，頂升氣缸的活塞桿朝下并連接有連接板；頂 軸的下端與連接板連接，上端安裝有下定位座；下定位座上設有下球架；下定位座的一側 設有安裝在支架上的外圈撥動機構；測量頭包括頂桿套、頂桿和位移傳感器，頂桿套安裝在 頂桿套座中，頂桿安裝在頂桿套中，位移傳感器安裝在頂桿套的上端，位移傳感器的下端與 頂桿接觸，頂桿的下端穿出上定位座的內孔；上定位座安裝在頂桿套座的下端，頂桿套座安 裝在支架的上部，上定位座的下端設有上球架。測量時與下定位座的上端接觸，以測量外圈 兩個溝道的位移量。外圈撥動機構由振動體架、振動氣缸、導軌和振動體組成，振動氣缸和 導軌均安裝在振動體架上，振動體安裝在導軌上并與振動氣缸的活塞桿連接。2.鋼球儲料檢測設備用于存放和檢測不同尺寸范圍的已經裝入保持架的鋼球，包 括儲料架和鋼球數量檢測裝置，儲料裝置與法蘭盤外圈裝配設備中的裝配PLC連接。(1).儲料架用于存放不同尺寸范圍的已經裝入保持架的鋼球，包括支架、料管和顯示燈，料倉呈傾斜狀態安裝在支架上，每一排料管的取料口處均設有顯示燈。顯示燈與法 蘭盤和外圈裝配設備中的裝配PLC連接。(2).鋼球數量檢測裝置用于檢測保持架中的鋼球數量是否達到要求，包括支架、 檢測盤、球窩和接近開關，檢測盤安裝在支架上，檢測盤的上端設有放置鋼球的球窩，檢測 盤上對應每個球窩設置一個接近開關。接近開關與法蘭盤外圈裝配設備中的裝配計算機連 接。3.法蘭盤外圈裝配設備用于將檢測合格后的帶保持架的鋼球放入外圈內的下溝 道中，再在外圈內壓裝密封件并注脂。該設備包括機架、外圈注脂及密封件壓裝裝置、法蘭 盤內圈分合裝置、法蘭盤溝道注脂裝置、法蘭盤外圈裝配計算機和法蘭盤外圈裝配PLC，外 圈注脂及密封件壓裝裝置、法蘭盤內圈分合裝置、法蘭盤溝道注脂裝置、法蘭盤外圈裝配計 算機和法蘭盤外圈裝配PLC均安裝在同一個機架上；各裝置中的傳感器均與法蘭盤外圈裝 配計算機連接，各裝置中的執行機構均與法蘭盤外圈裝配PLC連接。(1).外圈注脂及密封件壓裝裝置用于在外圈的下溝道壓裝密封件并在該密封件 上注入潤滑脂；包括支架、外圈定位座、注脂壓裝頭、注脂座和氣液增壓缸；外圈定位座安 裝在支架的底部，氣液增壓缸安裝在支架的上部，注脂座與氣液增壓缸的活塞桿連接；注脂 座上設有確定密封件壓裝深度的限位塊；注脂座上設有與外部的注脂閥通過注脂管連接的 進脂口 ；注脂座的下端設有注脂壓裝頭，注脂壓裝頭內設有與進脂口連通的注脂孔；注脂 壓裝頭的下端設有密封圈夾持定位槽，氣液增壓缸與法蘭盤外圈裝配PLC連接。(2).法蘭盤內圈分合裝置用于將小內圈從法蘭盤上拔下以及將小內圈壓回法蘭 盤；包括支架、頂升氣缸、法蘭盤定位座、內圈夾緊機構和下壓機構；下壓機構安裝在支架 的上部并位于法蘭盤定位座的上方，內圈夾緊機構安裝在支架上并位于下壓機構的外側； 頂升氣缸安裝在支架的下部，其活塞桿上安裝有升降板，升降板上設有導桿；法蘭盤定位座 安裝在升降板上。下壓機構包括內圈分離油缸、壓桿和定位套，內圈分離油缸安裝在支架的 頂部，壓桿與內圈分離油缸的活塞桿連接，在內圈分離油缸的作用下壓桿實現法蘭盤的下 壓，定位套套裝在壓桿的外側并固定在支架上。內圈夾緊機構包括兩組夾緊單元，分別設置 在定位套的下方兩側，夾緊單元包括支座、夾緊氣缸和夾緊塊，支座安裝在支架上，其上設 有定位孔，夾緊氣缸安裝在支座上，夾緊塊與夾緊氣缸的活塞桿連接并位于支座的定位孔 中。頂升氣缸、內圈分離油缸和夾緊氣缸均與法蘭盤外圈裝配PLC連接。(3).法蘭盤溝道注脂裝置用于對法蘭盤的溝道注脂，包括支架、頂升氣缸、法蘭盤 定位座和注脂裝置，注脂裝置安裝在支架的上部并位于法蘭盤定位座的上方，頂升氣缸安 裝在支架的下部，其活塞桿上安裝有升降板，升降板上設有導桿，法蘭盤定位座安裝在升降 板上。注脂裝置包括注脂座和注脂頭，注脂座安裝在支架的上部，注脂頭連接在注脂座的下 端，注脂座上設有進脂口，注脂頭上設有均布的與進脂口連通的注脂孔，注脂頭的中部設有 能夠使法蘭盤上端伸入的內孔。頂升氣缸和注脂裝置與法蘭盤外圈裝配PLC連接。4.螺母擰緊設備用于在裝配好的法蘭盤和外圈上將預先擰在法蘭盤上端的螺母 擰緊，其結構包括機架、頂升氣缸、法蘭盤定位座、擰緊機和螺母擰緊PLC ；頂升氣缸安裝在 機架的下部，其活塞桿與升降板連接，升降板上設有導桿，導桿的上端連接有連板；法蘭盤 定位座安裝在升降板上；擰緊機安裝在連板上，擰緊機上裝有力矩傳感器；頂升氣缸、擰緊 機和力矩傳感器均與螺母擰緊PLC連接，螺母擰緊PLC安裝在機架上。螺母擰緊PLC控制
8各執行機構按程序運行。5.振動檢測設備用于對擰緊螺母后裝配在一起的法蘭盤和外圈進行旋轉時的振 動檢測，以判別工件是否有損傷。其結構包括機架、旋轉工裝、下壓氣缸、上定位座、連接板、 上支架、探針和探針伸出氣缸、振動檢測計算機和振動檢測PLC;旋轉工裝安裝在機架下 部，機架上在下定位座的兩側各設有一個探針伸出氣缸，探針伸出氣缸的活塞桿上安裝有 探針，探針與振動檢測計算機連接；上支架安裝在機架的上部，兩者之間設有氣墊，下壓氣 缸安裝在上支架上，下壓氣缸活塞桿與連接板連接，連接板上設有導桿，上定位座安裝在連 接板的底部；旋轉工裝、下壓氣缸和探針伸出氣缸均與PLC連接；振動檢測計算機和振動檢 測PLC均安裝在機架上。旋轉工裝包括電機、下工裝芯軸、下定位座和軸套，電機安裝在機 架上，電機通過傳動機構與下工裝芯軸的下端連接，下工裝芯軸安裝在軸套中，軸套安裝在 機架上，下工裝芯軸的上端安裝有下定位座，下定位座上帶有定位柱。6.負游隙檢測設備用于檢測由于預緊力使輪轂單元軸向產生過盈量的大小，其結 構包括機架、電動缸、下定位座、上壓頭、電機、扭矩傳感器、負游隙檢測計算機和負游隙檢 測PLC ；電動缸安裝在機架的下部，下定位座安裝在電動缸的動力輸出軸上，電機安裝在機 架的上部，電機通過扭矩傳感器與轉軸連接，轉軸安裝機架上的軸套中，上壓頭連接在轉軸 的下端，與轉軸之間設有彈簧；上壓頭的下端面設有能過插入保持架的鋼球之間對鋼球施 加壓力的撥插；電動缸和電機均與負游隙檢測PLC連接，扭矩傳感器與負游隙檢測計算機 連接；負游隙檢測計算機和負游隙檢測PLC均安裝在機架上。7.注脂鉚壓設備用于對外圈與小內圈之間的鋼球溝道注脂及鉚壓螺母，其結構包 括機架、注脂裝置、螺母鉚壓裝置、注脂鉚壓計算機和注脂鉚壓PLC，注脂裝置、螺母鉚壓裝 置、注脂鉚壓計算機和注脂鉚壓PLC均安裝在機架上，各裝置中的傳感器與注脂鉚壓計算 機連接，各裝置中的執行機構均與注脂鉚壓PLC連接。(1).注脂裝置用于對外圈與小內圈之間的鋼球溝道注脂。注脂裝置包括支架、稱 重氣缸、注脂氣缸、稱重裝置、下定位座、注脂座和注脂頭；注脂氣缸安裝在支架的下部，其 活塞桿朝下并與連接板連接，連接板上安裝有稱重氣缸，稱重氣缸的活塞桿與下連板連接， 下連板上安裝有導桿，導桿上連接有上連板；稱重裝置安裝在支架上，下定位座安裝在上連 板上，稱重裝置的上端伸入下工裝的內孔中；注脂座安裝在支架的上部，注脂頭連接在注脂 座的下端，注脂座上設有進脂口，注脂頭上設有與進脂口連通的注脂孔；稱重裝置與注脂鉚 壓計算機連接；稱重氣缸和注脂氣缸均與注脂鉚壓PLC連接。(2).螺母鉚壓裝置用于對擰緊在法蘭盤上的螺母進行鉚壓以使螺母鎖緊，其結構 包括氣液增壓缸、支架、鉚壓頭、位移傳感器、下定位座和視覺傳感器，氣液增壓缸安裝在支 架的上部，其活塞桿上連接有升降板，升降板上設有導桿，鉚壓頭安裝在升降板的底部，鉚 壓頭上設有位移傳感器，下定位座安裝在支架的底部，并位于鉚壓頭的正下方；視覺傳感器 安裝在支架的底部，位于下定位座一側；位移傳感器和視覺傳感器與注脂鉚壓計算機連接， 氣液增壓缸與注脂鉚壓PLC連接。8.螺栓擰緊與壓裝設備用于在外圈上擰上雙頭螺栓和在法蘭盤上壓裝螺栓，包括 機架、雙頭螺栓擰緊裝置、螺栓壓裝裝置、螺栓壓裝計算機和螺栓壓裝PLC，雙頭螺栓擰緊裝 置、螺栓壓裝裝置、螺栓壓裝計算機和螺栓壓裝PLC均安裝在機架上，雙頭螺栓擰緊裝置和 螺栓壓裝裝置中的傳感器與螺栓壓裝計算機連接，雙頭螺栓擰緊裝置和螺栓壓裝裝置中的
9執行機構與螺栓壓裝PLC連接。(1).雙頭螺栓擰緊裝置用于在外圈上擰上雙頭螺栓，其結構包括支架、旋轉工裝、 升降氣缸、升降板和擰緊機；旋轉工裝安裝在支架的下部；升降氣缸安裝在支架的上部，其 活塞桿上連接有升降板，升降板上設有導桿；升降板上安裝有兩套擰緊機，擰緊機上設有力 矩傳感器，擰緊機位于旋轉工裝的上方；力矩傳感器與螺栓壓裝計算機連接，旋轉工裝、擰 緊機和升降氣缸均與螺栓壓裝PLC連接。(2).螺栓壓裝裝置用于將法蘭盤的螺孔中壓裝螺栓，其結構包括旋轉工裝、支架、 氣液增壓缸和壓頭，旋轉工裝安裝在支架的下部，氣液增壓缸安裝在支架的上端，壓頭安裝 在氣液增壓缸的活塞桿上；氣液增壓缸和旋轉工裝均與螺栓壓裝PLC連接。9.齒圈與傳感器壓裝設備用于將齒圈壓裝在小內圈上和將ABS輪速傳感器壓裝 到外圈上，包括機架、齒圈壓裝裝置、傳感器壓裝置、壓裝計算機和壓裝PLC，齒圈壓裝裝置、 傳感器壓裝置、傳感器壓裝計算機和傳感器壓裝PLC均安裝在機架上同一個機架上，齒圈 壓裝裝置和傳感器壓裝置中的位移傳感器與壓裝計算機連接，執行機構與壓裝PLC連接。(1).齒圈壓裝裝置用于將齒圈壓裝在小內圈上，其結構包括支架、下定位座、壓 頭、位移傳感器和氣液增壓缸，下定位座安裝在支架的下部，氣液增壓缸安裝在支架的上 部，其活塞桿上連接有升降板，升降板上設有導桿，壓頭安裝在升降板的底部，并位于下定 位座的正上方，壓頭的底部設有夾持齒圈的凹槽，凹槽的側面設有夾持鋼球，升降板上還裝 有控制齒圈壓裝深度的位移傳感器。位移傳感器與壓裝計算機連接，氣液增壓缸與壓裝PLC 連接。(2). ABS輪速傳感器壓裝裝置用于在外圈上壓裝ABS輪速傳感器，其結構與齒圈 壓裝裝置一樣，只是壓頭的結構不同，在傳感器壓頭的下部外側設有夾持塊，夾持塊與傳感 器壓頭之間設有彈簧，夾持塊上設有夾持鋼球，傳感器壓頭的底部設有凹槽。10. ABS輪速傳感器檢測設備用來檢測ABS信號，其結構包括旋轉工裝、機架、升降 板、上工裝、升降氣缸、傳感器檢測計算機和傳感器檢測PLC，旋轉工裝安裝在機架的下部， 升降氣缸安裝在支架的上部，其活塞桿上連接有升降板，升降板上設有導桿，上工裝安裝在 升降板的底部，升降氣缸和旋轉工裝與傳感器檢測PLC連接。ABS輪速傳感器與傳感器檢測 計算機連接。本實用新型能夠完成整個汽車第三代輪轂單元的全部裝配工序，對每一工序都實 現了自動檢測，避免了不合格品流入下一工序，參數自動設定，自動檢測，由PLC按照程序 自動控制執行機構的運行，避免了人為因素對產品質量的影響，實現了精確控制，嚴格保證 了裝配質量。
圖1是汽車第三代輪轂單元的結構示意圖。圖2是溝道測量分選設備中的法蘭盤溝道測量裝置的結構示意圖。圖3是圖2的左視圖。圖4是溝道測量與分選設備中的外圈溝道測量裝置的結構示意圖。圖5是鋼球儲料檢測設備中儲料架的結構示意圖。圖6是鋼球儲料檢測設備中檢測裝置的結構示意圖。[0043]圖7是法蘭盤和外圈裝配設備中的外圈注脂及密封件壓裝裝置的結構示意圖。圖8是外圈注脂及密封件壓裝裝置中注脂座和注脂頭的結構示意圖。圖9是法蘭盤和外圈裝配設備中的法蘭盤與小內圈分合裝置的結構示意圖。圖10是法蘭盤和外圈裝配設備中的法蘭盤下溝道注脂裝置.圖11是螺母擰緊設備的結構示意圖。圖12是振動測量設備的結構示意圖。圖13是負游隙檢測設備的結構示意圖。圖14是注脂與螺母鉚壓設備中的注脂裝置的結構示意圖。圖15是注脂與螺母鉚壓設備中的螺母鉚壓裝置的結構示意圖。圖16是雙頭螺栓擰緊與螺栓壓裝設備中的螺栓擰緊裝置的結構示意圖。圖17是雙頭螺栓擰緊與螺栓壓裝設備中的螺栓壓裝裝置的結構示意圖。圖18是齒圈與傳感器壓裝設備中的齒圈壓裝裝置的結構示意圖。圖19是傳感器壓頭的結構示意圖。圖20是ABS輪速傳感器檢測設備的結構示意圖。其中1、法蘭盤，2、螺栓，3、外圈，4、小內圈，5、齒圈，6、螺母，7、ABS輪速傳感器， 8、雙頭螺栓，9、下溝道鋼球，10、上溝道鋼球；11、支架，12、法蘭盤定位座，13、移動底板，14、 法蘭盤檢具，15、滾輪，16、位移傳感器，17.到位傳感器，18、檢具上體，19、檢具下體，20、安 裝軸，21、連板，22、導桿，23、檢具座，24、進退氣缸，25、張開氣缸；26、支架，27、頂升氣缸， 28、連接板，29、頂桿，30、振動體架，31、振動氣缸，32、導軌，33、振動體，34、下定位座，35、 上定位座，36、頂桿套座，37、頂桿，38、位移傳感器，39、頂桿套，40、上球架，41、下球架；42、 支架，43、料倉，44、顯示燈；45、檢測架，46、檢測盤，47、鋼球座，48、接近開關；49、支架，50、 外圈定位座，51、氣液增壓缸，52、注脂壓裝頭，53、限位塊，54、注脂座，55、注脂孔，56、進脂 口 ；57、支架，58、頂升氣缸，59、導桿，60、升降板，61、法蘭盤定位座，62、夾緊塊，63、夾緊氣 缸，64、下壓桿，65、定位套，66、內圈分離油缸，67、支座；68、支架，69、頂升氣缸，70、導桿， 71、升降板，72、法蘭盤定位座，73、注脂孔，74、注脂頭，75、注脂閥，76、注脂座；77、頂升氣 缸，78、機架，79、升降板，80、法蘭盤定位座，81、擰緊頭，82、擰緊機，83、連板，84、導桿；85、 電機，86、機架，87、氣墊，88、下工裝芯軸，89、上工裝，90、下壓氣缸，91、下定位座，92、定位 柱，93、探針伸出氣缸，94、軸套，95、探針，96、連接板，97、導桿，98、上支架；99、機架，100、電 動缸，101、下定位座，102、上壓頭，103、軸套，104、電機，105、扭矩傳感器，106、軸套座、107、 轉軸；108、支架，109、下連板，110、稱重氣缸，111、注脂氣缸，112、稱重裝置，113、下定位座， 114、上連板，115、導桿，116、注脂頭，117、連接板，118、注脂座，119、注脂孔；120、氣液增壓 缸，121、支架，122、鉚壓頭，123、位移傳感器，124、下定位座，125、導桿，126、升降板，127、 視覺傳感器；128、旋轉工裝，129、支架，130、升降板，131、擰緊頭，132、升降氣缸，133、擰緊 機，134、導桿；135、旋轉工裝，136、下定位座，137、支架，138、氣液增壓缸，139、壓頭；140、 支架，141、下定位座，142、壓頭，143、位移傳感器，144、升降板，145、導桿，146、氣液增壓缸； 147、夾持塊，148、彈簧，149、傳感器壓頭，150、鋼球；151、旋轉工裝，152、機架，153、升降板， 154、上工裝，155、導桿，156、升降氣缸。
1具體實施方式
本實用新型的汽車第三代輪轂單元裝配線包括溝道測量與分選設備、鋼球儲料檢 測設備、法蘭盤外圈裝配設備、螺母擰緊設備、振動測量設備、負游隙檢測設備、注脂與螺母 鉚壓設備、螺栓擰緊與壓裝設備、傳感器壓裝設備和ABS檢測設備；溝道測量與分選設備完 成法蘭盤和外圈的溝道尺寸測量，得出與法蘭盤和外圈相對應的鋼球的大小分組，溝道測 量計算機將分組結果傳送到法蘭盤和外圈裝配設備中的裝配計算機中；一 .溝道測量分選設備溝道測量分選設備完成法蘭盤和外圈的溝道尺寸測量，包括機架、法蘭盤溝道測 量裝置、外圈溝道測量裝置、溝道測量計算機和溝道測量PLC(可編程控制器)。法蘭盤測量 裝置、外圈測量裝置、溝道測量計算機和溝道測量PLC均安裝在機架上，法蘭盤測量裝置和 外圈測量裝置中的傳感器均與溝道測量計算機連接，法蘭盤測量裝置和外圈測量裝置中的 執行機構均與溝道測量PLC連接。溝道測量計算機對數據進行存儲和處理，溝道測量PLC 按程序控制執行機構的運行。1.法蘭盤溝道測量裝置法蘭盤溝道測量裝置用于對法蘭盤溝道(此時的法蘭盤是與小內圈壓裝在一起的， 測量的是法蘭盤溝道與小內圈溝道的尺寸)的測量，其結構如圖2和圖3所示，包括支架11、 法蘭盤定位座12、進退機構和法蘭盤檢具14。法蘭盤定位裝置12安裝在支架11的底部，法 蘭盤定位座12用來支撐法蘭盤(此時的法蘭盤是與小內圈壓裝在一起的)，限定法蘭盤的位 置；進退機構安裝在支架11的上部，法蘭盤檢具14安裝在進退機構上。進退機構包括進退氣 缸24和移動底板13，移動底板13安裝在支架11上端的導軌上，導軌上設有到位傳感器17， 以控制移動底板13的移動距離，進退氣缸24安裝在支架1上，移動底板13與進退氣缸24的 活塞桿連接，在進退氣缸24的帶動下移動底板13可以前后移動。法蘭盤檢具14通過檢具座 23安裝在進退機構的移動底板13上。法蘭盤檢具14的結構參見圖3，包括張開氣缸25、位移 傳感器16、檢具上體18、檢具下體19和安裝軸20，檢具上體18和檢具下體19套裝在安裝軸 20上，檢具上體18位于檢具下體19的上方，兩者可在安裝軸20上移動，檢具上體18和檢具 下體19中設有導桿22。檢具上體18和檢具下體19的前部均呈叉形，叉形前部的兩側均安 裝有滾輪15。安裝軸20的上端連接在檢具座23上，下端連接有連板21，導桿22的下端與連 板21連接。張開氣缸25安裝在檢具上體18上，其活塞桿與檢具下體19連接。位移傳感器 16安裝在檢具上體18上，其下端頂在檢具下體19上。進退氣缸24和張開氣缸25均與溝道 測量PLC連接。到位傳感器17和位移傳感器16均與溝道測量計算機連接。測量時，將法蘭盤放置在法蘭盤定位裝置12上，進退機構帶動法蘭盤檢具14進入 測量區域，法蘭盤檢具14的張開氣缸25帶動下檢具上體18和檢具下體19同時上下移動， 檢具上體18和檢具下體19上的滾輪15分別卡在法蘭盤和小內圈的溝道上，通過位移傳感 器16的移動得出法蘭盤溝徑的變化量，并將數據傳給溝道測量計算機進行處理。2.外圈溝道測量裝置外圈溝道測量裝置用于外圈溝道的測量，其結構如圖4所示，包括支架26、頂升氣 缸27、頂軸29、外圈撥動機構、下定位座34和上定位座35和測量頭。頂升氣缸27安裝在支 架26的下部，其活塞桿朝下并連接有連接板28，頂軸29的下端與連接板28連接，上端安裝 有下定位座34，下定位座34上設有下球架41。下定位座34的一側設有安裝在支架26上的外圈撥動機構，該外圈撥動機構由振動體架30、振動氣缸32、導軌32和振動體33組成， 振動氣缸31和導軌32均安裝在振動體架30上，振動體33安裝在導軌32上并與振動氣缸 31的活塞桿連接(振動氣缸31水平方向安裝)，在振動氣缸31的帶動下振動體33可在導 軌32上沿水平方向前后移動，以撥動安放在下定位座34和上定位座35之間的外圈轉動， 使鋼球完全進入溝道，提高外圈測量數據的準確性。上定位座35安裝在頂桿套座36的下 端，頂桿套座36安裝在支架26的上部，上定位座35的下端設有上球架40。測量頭包括頂 桿套39、頂桿37和位移傳感器38，頂桿套39安裝在頂桿套座36中，頂桿37安裝在頂桿套 39中，位移傳感器38安裝在頂桿套39的上端，位移傳感器38的下端與頂桿37接觸，頂桿 37的下端穿出上定位座35的內孔，測量時與下定位座34的上端接觸，以測量外圈兩個溝道 的位移量。位移傳感器38與與溝道測量計算機連接，頂升氣缸27和振動氣缸31均與溝道 測量PLC連接。測量時，將外圈放在下定位座34上，外圈的下溝道與下球架41接觸，啟動頂升氣 缸27，帶動頂軸29及外圈上升，外圈的上溝道與上定位座35下端的上球架40接觸，同時頂 桿37的下端與下定位座34的上端接觸。通過外圈撥動機構撥動外圈法蘭盤轉動，使鋼球 完全進入溝道，以提高外圈測量數據的準確性。溝道測量計算機采集位移傳感器的測量數據，對采集的三組數據經過運算處理 后，得出與法蘭盤和外圈相對應的鋼球的大小分組，然后將分組值傳送到法蘭盤外圈裝配 設備中的裝配計算機，裝配計算機將分組結果傳送到法蘭盤外圈裝配設備中的裝配PLC，裝 配PLC根據接收到的數據將分組結果傳給鋼球儲料檢測設備上，鋼球儲料檢測設備的儲料 架上相應料道發出顯示，從而完成測量分選工作。當法蘭盤、外圈或分組值超出圖紙尺寸范 圍時，溝道測量計算機會根據內部設定值顯示不合格，并且通知溝道測量PLC結果，作出相 應的防錯，以防止不合格產品流入下道工序。二 .鋼球儲料檢測設備本設備用于存放和檢測不同尺寸范圍的已經裝入保持架的鋼球，包括儲料架和鋼 球數量檢測裝置，儲料裝置與法蘭盤外圈裝配設備中的裝配PLC連接。1.儲料架儲料架用于存放不同尺寸范圍的已經裝入保持架的鋼球，其結構如圖5所示，包 括支架42、料管43和顯示燈44，料管43呈傾斜狀態安裝在支架42上，每一排料管42的取 料口處均設有顯示燈44。顯示燈44與法蘭盤和外圈裝配設備中的裝配PLC連接。每一排 料管43中存放一種尺寸的已經裝入保持架的鋼球，當需要某一種尺寸的鋼球時，法蘭盤和 外圈裝配設備中的裝配PLC就會控制該排料管43上的顯示燈44發亮，操作人員即可由此 料倉取出帶保持架的鋼球。2.鋼球數量檢測裝置鋼球數量檢測裝置用于檢測保持架中的鋼球數量是否達到要求，其結構如圖6所 示，包括支架45、檢測盤46、球窩47和接近開關48，檢測盤46安裝在支架45上，檢測盤46 的上端設有放置鋼球的球窩47，球窩47的數量與一個保持架中的的鋼球數量一樣。檢測盤 46上對應每個球窩設置一個接近開關48。檢測盤46上的接近開關與鋼球數量相同。接近 開關48與法蘭盤外圈裝配設備中的裝配計算機連接將取下的帶保持架的鋼球放到檢測盤上，使鋼球位于球窩47中，接近開關檢測到的鋼球數量顯示在法蘭盤外圈裝配設備中的裝配計算機中，鋼球數量符合要求的則用于下 一步裝配，不符合要求的則返回重新裝球。三.法蘭盤外圈裝配設備該設備包括機架、外圈注脂及密封件壓裝裝置、法蘭盤內圈分合裝置、法蘭盤溝道 注脂裝置、法蘭盤外圈裝配計算機和法蘭盤外圈裝配PLC，外圈注脂及密封件壓裝裝置、法 蘭盤內圈分合裝置、法蘭盤溝道注脂裝置、法蘭盤外圈裝配計算機和法蘭盤外圈裝配PLC 均安裝在同一個機架上；各裝置中的傳感器均與法蘭盤外圈裝配計算機連接，各裝置中的 執行機構均與法蘭盤外圈裝配PLC連接。1.外圈注脂及密封件壓裝裝置外圈注脂及密封件壓裝裝置用于在外圈的下溝道(指不安裝ABS傳感器那一側的 溝道)壓裝密封件并在該密封件上注入潤滑脂。其結構如圖7和圖8所示，包括支架49、 外圈定位座50、注脂壓裝頭52、注脂座54和氣液增壓缸51。外圈定位座50安裝在支架49 的底部，通過外圈定位座來支撐外圈，限定外圈的位置。氣液增壓缸51安裝在支架49的上 部。注脂座54與氣液增力缸51的活塞桿連接，注脂座54上設有限位塊53，以確定密封件 壓裝深度。注脂座54上設有與外部的注脂閥通過注脂管連接的進脂口 56(參見圖8)，注脂 閥與注脂泵連接。注脂座54的下端設有注脂壓裝頭52，注脂壓裝頭52的結構參見圖8，其 內設有與進脂口 56連通的注脂孔55。注脂壓裝頭52的下端設有密封圈夾持定位槽，氣液 增壓缸與法蘭盤外圈裝配PLC連接。將檢測合格的帶保持架的鋼球放入外圈的下溝道，再將外圈放在外圈定位座50 上(此時外圈的下溝道在上面)，同時將密封件放入注脂壓裝頭52下端的密封圈夾持定位 槽內。啟動氣液增壓缸51，帶動注脂壓裝頭52及密封件向下移動，將密封件壓入外圈內，通 過注脂座54外圍的三個限位塊53來保證密封件的壓裝深度。延時一定時間后，啟動注脂 閥，通過注脂壓裝頭52上的注脂孔55向密封件上注入潤滑脂。2.法蘭盤內圈分合裝置法蘭盤內圈分合裝置用于將小內圈從法蘭盤上拔下以及將小內圈壓回法蘭盤 (即合套)，其結構如圖9所示，包括支架57、頂升氣缸58、法蘭盤定位座61、內圈夾緊機構 和下壓機構。下壓機構安裝在支架57的上部并位于法蘭盤定位座61的上方，內圈夾緊機 構安裝在支架上并位于下壓機構的外側。頂升氣缸58安裝在支架57的下部，其活塞桿上 安裝有升降板60，升降板60上設有導桿59。法蘭盤定位座61安裝在升降板60上，在頂升 氣缸58的帶動下法蘭盤定位座61可上升下降。法蘭盤定位座61用來支撐法蘭盤，限定法 蘭盤的位置。下壓機構包括內圈分離油缸66、壓桿64和定位套65，內圈分離油缸66安裝 在支架57的頂部，壓桿64與內圈分離油缸66的活塞桿連接，在內圈分離油缸66的作用下 壓桿64實現法蘭盤的下壓，定位套65套裝在壓桿64的外側并固定在支架57上，用于小內 圈的定位。內圈夾緊機構包括兩組夾緊單元，分別設置在定位套65的下方兩側，夾緊單元 包括支座67、夾緊氣缸63和夾緊塊62，支座67安裝在支架57上，其上設有定位孔，夾緊氣 缸63安裝在支座67上，夾緊塊62與夾緊氣缸63的活塞桿連接并位于支座67的定位孔中。 兩個夾緊單元的夾緊氣缸63帶動夾緊塊62伸出，從而將小內圈夾住。頂升氣缸58、內圈分 離油缸66和夾緊氣缸63均與法蘭盤外圈裝配PLC連接。將法蘭盤與小內圈的合體放在法蘭盤定位座61上，在頂升氣缸58的帶動下上升，使小內圈頂到定位套65的下端。啟動內圈夾緊機構，將小內圈夾住，頂升氣缸58退回，使 法蘭盤與小內圈的合體懸空。再啟動內圈分離油缸66，帶動壓桿64向下壓法蘭盤，從而使 法蘭盤與小內圈分離。內圈分離油缸66退回。同時，將檢測合格的第二組鋼球放入外圈的上一個溝道，再將外圈套裝在分離后 的已經通過法蘭盤溝道注脂裝置注脂的法蘭盤上。將套入外圈的法蘭盤再次放在退回的法 蘭盤定位座61上，在頂升氣缸58的帶動下上升，使法蘭盤的上端壓入仍處于夾緊狀態的小 內圈內。3.法蘭盤溝道注脂裝置法蘭盤溝道注脂裝置用于對法蘭盤的溝道注脂，其結構如圖10所示，包括支架 68、頂升氣缸69、法蘭盤定位座72和注脂裝置。注脂裝置安裝在支架68的上部并位于法蘭 盤定位座72的上方。頂升氣缸69安裝在支架68的下部，其活塞桿上安裝有升降板71，升 降板71上設有導桿70。法蘭盤定位座72安裝在升降板71上，在頂升氣缸69的帶動下法 蘭盤定位座72可上升下降。法蘭盤定位座72用來支撐法蘭盤，限定法蘭盤的位置。注脂 裝置包括注脂座76和注脂頭74，注脂座76安裝在支架68的上部，注脂頭74連接在注脂座 76的下端，注脂座76上設有進脂口，注脂頭74上設有多個均布的與進脂口連通的注脂孔 73。注脂頭74的中部設有能夠使法蘭盤上端伸入的內孔。注脂座76上的進脂口通過軟管 與注脂閥75連接，注脂閥75與注脂泵連接。頂升氣缸69和注脂閥75與法蘭盤外圈裝配 PLC連接。將與小內圈分離后的法蘭盤放在法蘭盤定位座72上，在頂升氣缸69的帶動下上 升，使法蘭盤上端伸入注脂頭74的內孔中，其溝道位于注脂孔73的位置。啟動注脂閥75 進行注脂，注脂閥量由注脂閥75控制。將注脂后的法蘭盤重新放到法蘭盤內圈分合裝置， 套上外圈后再壓裝上小內圈。四.螺母擰緊設備螺母擰緊設備用于在裝配好的法蘭盤和外圈上將預先擰在法蘭盤上端的螺母擰 緊，其結構如圖11所示，包括機架78、頂升氣缸77、法蘭盤定位座80、擰緊機82和螺母擰 緊PLC(圖中未畫出)。頂升氣缸77安裝在機架78的下部，其活塞桿與升降板79連接，升 降板79上設有導桿84，導桿84的上端連接有連板83。法蘭盤定位座80安裝在升降板79 上，在頂升氣缸77的帶動下上升或下降。法蘭盤定位座80用來支撐法蘭盤，限定法蘭盤的 位置。擰緊機82安裝在連板83上，擰緊機82的轉軸上安裝有擰緊頭81，擰緊機82上裝有 力矩傳感器。頂升氣缸77、擰緊機82和力矩傳感器均與螺母擰緊PLC連接。螺母擰緊PLC 控制各執行機構按程序運行。將法蘭盤放在法蘭盤定位座80上，啟動頂升氣缸77帶動法蘭盤定位座80升起， 使其上的螺母進入擰緊頭81，啟動擰緊機82將螺母擰緊，到達預設的扭矩后即完成。五.振動檢測設備擰緊螺母后需要對裝配在一起的法蘭盤和外圈進行旋轉時的振動檢測，從而判別 工件是否有損傷。其結構如圖12所示，包括機架86、旋轉工裝、下壓氣缸90、上定位座89、 連接板96、上支架98、探針95和探針伸出氣缸93、振動檢測計算機和振動檢測PLC。旋轉工 裝包括電機85、下工裝芯軸88、下定位座91和軸套94，電機85安裝在機架86上，電機85 通過傳動機構與下工裝芯軸88的下端連接，下工裝芯軸88安裝在軸套94中，軸套94安裝在機架86上，下工裝芯軸88的上端安裝有下定位座91，下定位座91上帶有定位柱92。機 架86上位于下定位座91的兩側各設有一個探針伸出氣缸93，探針伸出氣缸93的活塞桿上 安裝有探針95，探針95與振動檢測計算機連接。上支架98安裝在機架86的上部，兩者之 間設有氣墊87，下壓氣缸90安裝在上支架98上，其活塞桿與連接板96連接，連接板96上 設有導桿97。上定位座89安裝在連接板96的底部，上定位座89上設有插入外圈螺栓孔的 定位柱。電機85、下壓氣缸90和探針伸出氣缸93均與PLC連接。將輪轂單元的法蘭盤放在下定位座91上，使法蘭盤上的螺栓孔插入下定位座91 上的定位柱92。啟動下壓氣缸90，使上定位座89下降，上定位座89上的定位柱插入外圈的 螺栓孔中。啟動探針伸出氣缸93，帶動探針95伸出頂在外圈上。啟動電機，通過下工裝芯 軸88帶動下定位座91和輪轂旋轉。延時一段時間后探針95 (即振動傳感器)開始測量， 振動檢測計算機采集數據，與合格數據比較，以判定合格與否。六.負游隙檢測設備負游隙檢測設備用于檢測由于預緊力使輪轂單元軸向產生過盈量的大小，其結構 如圖13所示，包括機架99、電動缸100、下定位座101、上壓頭102、電機104、扭矩傳感器 105、負游隙檢測計算機和負游隙檢測PLC。電動缸100安裝在機架99的下部，下定位座101 安裝在電動缸100的動力輸出軸上，電機104安裝在機架99的上部，電機104通過扭矩傳 感器105與轉軸107連接，轉軸107通過軸承安裝在軸套103中，軸套103安裝在機架99 上的軸套座106中，上壓頭102連接在轉軸107的下端，與轉軸107之間設有彈簧。上壓頭 102的下端面設有能過插入保持架的鋼球之間對鋼球施加壓力的撥插。電動缸101和電機 104均與負游隙檢測PLC連接。扭矩傳感器105與負游隙檢測計算機連接。將輪轂單元放入下定位座101上，啟動電動缸100，帶動下定位座101上升，使輪轂 單元卡入上壓頭102，上壓頭102下端的撥插插入鋼球與保持架支架。啟動電機104轉動， 使電動缸100繼續帶動輪轂單元上升，使鋼球在壓緊狀態下轉動，通過扭矩傳感器7判斷施 加壓力。直到能轉動90°，當施加的壓力超過設定壓力值，也就是負游隙檢測PLC通過扭矩 傳感器105檢測到扭矩超過設定值使，如果電機104能夠轉動90°，則判為合格，否則為不 合格。七.注脂鉚壓設備該設備用來對外圈與小內圈之間的鋼球溝道注脂及鉚壓螺母，包括機架、注脂裝 置、螺母鉚壓裝置、注脂鉚壓計算機和注脂鉚壓PLC，注脂裝置、螺母鉚壓裝置、注脂鉚壓計 算機和注脂鉚壓PLC均安裝在機架上，各裝置中的傳感器和執行機構均與注脂鉚壓PLC連 接。1.注脂裝置注脂裝置用于對外圈與小內圈之間的鋼球溝道注脂，注脂要求既均勻又要適量， 采用多孔位均布注脂，采用定量注脂閥及稱重傳感器確保注脂量合適。注脂裝置的結構如 圖14所示，包括支架108、稱重氣缸110、注脂氣缸111、稱重裝置112、下定位座113、注脂座 118和注脂頭116。注脂氣缸111安裝在支架108的下部，其活塞桿朝下并與連接板117連 接，連接板117上安裝有兩個稱重氣缸110，兩個稱重氣缸110的活塞桿與下連板109連接， 下連板109安裝有兩根導桿115，兩根導桿115上連接有上連板114。稱重裝置112安裝在 支架108上，下定位座113安裝在上連板114上，稱重裝置112的上端伸入下定位座113的內孔中。注脂座118安裝在支架108的上部，注脂頭116連接在注脂座118的下端，注脂座 118上設有進脂口，注脂頭116上設有與進脂口連通的注脂孔119。注脂座118的進脂口通 過進脂管與定量注脂閥連接，注脂閥與注脂泵連接。稱重裝置112與注脂鉚壓計算機連接， 稱重裝置112采用現有電子稱的結構。稱重氣缸110和注脂氣缸111均與注脂鉚壓PLC連接。將輪轂單元的法蘭盤放在下定位座113上，啟動注脂氣缸111，其活塞桿通過連接 板117帶動上連板114和下定位座113上升，使下定位座113上的輪轂單元上端與注脂頭 116接觸，對輪轂單元的外圈與小內圈之間的鋼球溝道注入潤滑脂，潤滑脂的量由注脂閥控 制。注脂完畢，注脂氣缸111帶動下定位座113及輪轂單元下降，下降到位后，稱重氣缸110 啟動，其活塞桿帶動下定位座113及輪轂單元繼續下降，使輪轂單元落到稱重裝置112的上 端，僅與稱重裝置112接觸，開始對注脂后的輪轂稱重。注脂鉚壓計算機記錄重量，并與注 脂前的重量比較(注脂前先按上述過程對輪轂稱重)，注入潤滑脂的量不符合要求的判為 不合格，放入廢品槽內。2.螺母鉚壓裝置螺母鉚壓裝置用于對擰緊在法蘭盤上的螺母進行鉚壓，使螺母鎖緊，以防止松動。 螺母鉚壓裝置結構如圖15所示，包括氣液增壓缸120、支架121、鉚壓頭122、位移傳感器 123、下定位座124和視覺傳感器127，氣液增壓缸120安裝在支架121的上部，其活塞桿上 連接有升降板126，升降板126上設有導桿125，鉚壓頭122安裝在升降板126的底部，鉚壓 頭122上設有位移傳感器123。位移傳感器123用于確保鉚壓深度合適。下定位座124安 裝在支架121的底部，并位于鉚壓頭122的正下方。下定位座124用來支撐輪轂單元，限定 其位置。視覺傳感器127安裝在支架121的底部，位于下定位座124 —側，視覺傳感器127 用于檢測鉚壓位置是否正確。位移傳感器123和視覺傳感器127與注脂鉚壓計算機連接， 氣液增壓缸120與注脂鉚壓PLC連接。將輪轂放置在下定位座124上，通過視覺傳感器檢測鉚壓位置是否正確，若鉚壓 位置正確則啟動氣液增壓缸120，帶動鉚壓頭122下降，下降到位后位移傳感器開始測量位 移值，注脂鉚壓計算機根據測量值判定合格與否。八.螺栓擰緊與壓裝設備螺栓擰緊與壓裝設備用于在外圈上擰上雙頭螺栓和在法蘭盤上壓裝螺栓，包括機 架、雙頭螺栓擰緊裝置、螺栓壓裝裝置、螺栓壓裝計算機和螺栓壓裝PLC，雙頭螺栓擰緊裝 置、螺栓壓裝裝置、螺栓壓裝計算機和螺栓壓裝PLC均安裝在機架上，各裝置中的傳感器和 執行機構均與螺栓壓裝PLC連接。1.雙頭螺栓擰緊裝置雙頭螺栓擰緊裝置用于在外圈上擰上雙頭螺栓，其結構如圖16所示，包括支架 129、旋轉工裝128、升降氣缸132、升降板130和擰緊機133。旋轉工裝128安裝在支架129 的下部，旋轉工裝128的結構與圖10所示振動檢測設備中的旋轉工裝一樣。升降氣缸132 安裝在支架129的上部，其活塞桿上連接有升降板130，升降板130上設有導桿134。升降 板130上安裝有兩套擰緊機133，每個擰緊機133的傳動軸上都安裝有一個擰緊頭131，可 同時擰緊外圈上的兩個雙頭螺栓。擰緊機位于旋轉工裝的上方。旋轉工裝中的電機、擰緊 機133和升降氣缸132均與螺栓壓裝PLC連接，由螺栓壓裝PLC按程序控制運行。擰緊機133上設有力矩傳感器，力矩傳感器與螺栓壓裝計算機連接。在輪轂外圈上預先擰上雙頭螺栓。將輪轂的法蘭盤放在旋轉工裝128中的下定位 座上，使法蘭盤上的螺栓孔插入下定位座上的定位柱。啟動升降氣缸132，使擰緊機133下 降，雙頭螺栓插入擰緊頭131內。啟動擰緊機133將雙頭螺栓擰緊，力矩傳感器檢測達到預 設的扭矩后即完成。啟動旋轉工裝，使輪轂轉動90度，再擰緊另兩個雙頭螺栓。2.螺栓壓裝裝置螺栓壓裝裝置用于將法蘭盤的螺孔中壓裝螺栓，其結構如圖17所示，包括旋轉工 裝135、支架137、氣液增壓缸138和壓頭139，旋轉工裝135安裝在支架137的下部，旋轉 工裝135的結構與圖10所示振動檢測設備中的旋轉工裝一樣，只是旋轉工裝135上的下定 位座136上以螺栓放置孔代替了定位柱，以容納預先插入法蘭盤上螺栓下部。氣液增壓缸 138安裝在支架137的上端，壓頭139安裝在氣液增壓缸138的活塞桿上。氣液增壓缸138 和旋轉工裝135中的電機均與螺栓壓裝PLC連接。將法蘭盤的螺孔中預先插入壓裝螺栓，將法蘭盤放置在旋轉工裝135上，預先插 入的螺栓插入下定位座136上的螺栓放置孔中。啟動氣液增壓缸138，使壓頭139下降將螺 栓壓緊到位。通過旋轉工裝135將輪轂轉動90度，壓裝下一個螺栓，轉動四次結束。九.齒圈與傳感器壓裝設備齒圈與傳感器壓裝設備用于將齒圈壓裝在小內圈上和將ABS輪速傳感器壓裝到 外圈上，包括機架、齒圈壓裝裝置、傳感器壓裝置、壓裝計算機和壓裝PLC，齒圈壓裝裝置、傳 感器壓裝置、傳感器壓裝計算機和傳感器壓裝PLC均安裝在機架上同一個機架上，各裝置 中的傳感器與壓裝計算機連接，執行機構與傳感器壓裝PLC連接。1.齒圈壓裝裝置齒圈壓裝裝置的結構如圖18所示，包括支架140、下定位座141、壓頭142、位移傳 感器143和氣液增壓缸146。下定位座141用來支撐輪轂單元，限定其位置；下定位座141 安裝在支架140的下部，其上設有容納法蘭盤上螺栓下部的螺栓放置孔。氣液增壓缸146 安裝在支架140的上部，其活塞桿上連接有升降板144，升降板144上設有導桿145。壓頭 142安裝在升降板144的底部，并位于下定位座141的正上方，壓頭142的底部設有夾持齒 圈的凹槽，凹槽的側面設有夾持鋼球。升降板144上還裝有位移傳感器143，以控制齒圈壓 裝深度。位移傳感器143與壓裝計算機連接，氣液增壓缸7與壓裝PLC連接。將齒圈放于壓頭142下端的凹槽，并通過鋼球卡住。啟動氣液增壓缸146，帶動壓 頭142和位移傳感器143下降，壓頭142將齒圈壓入外圈與小內圈之間。位移傳感器143 檢測壓裝深度。2. ABS輪速傳感器壓裝裝置傳感器壓裝裝置用于在外圈上壓裝ABS輪速傳感器，其結構與齒圈壓裝裝置一 樣，只是壓頭的結構不同，傳感器壓頭149的結構如圖19所示，在傳感器壓頭149的下部外 側設有夾持塊147，夾持塊147與傳感器壓頭149之間設有彈簧148，夾持塊147上設有夾 持鋼球150。傳感器壓頭149的底部設有凹槽。將傳感器向上推入壓頭149底部的凹槽內 并通過夾持鋼球150卡住。壓裝過程與齒圈壓裝過程一樣，在此不再贅述。十.ABS輪速傳感器檢測設備ABS輪速傳感器檢測設備用來檢測ABS信號，ABS信號好壞在汽車剎車系統中起著
18非常重要的作用，在一定的轉速下，對ABS信號進行采集分析，從而能夠準確的判別出輪轂 單元ABS信號的好壞，避免不合格品進入市場。ABS輪速傳感器檢測設備的結構如圖20所示，其結構包括旋轉工裝151、機架152、 升降板153、上工裝154、升降氣缸156、傳感器檢測計算機和傳感器檢測PLC。旋轉工裝151 安裝在機架152的下部，旋轉工裝151的結構與圖10所示振動檢測設備中的旋轉工裝完全 一樣。升降氣缸156安裝在支架152的上部，其活塞桿上連接有升降板153，升降板153上 設有導桿155。上工裝154安裝在升降板153的底部。升降氣缸156和旋轉工裝151中的 電機與傳感器檢測PLC連接。上工裝154的作用是壓緊外圈使其外圈固定不動。檢測時，將輪轂單元放置在旋轉工裝151的下定位座上，ABS輪速傳感器與傳感器 檢測計算機連接，升降氣缸156帶動上工裝154下降，下降到位后旋轉工裝151帶動下工裝 154及輪轂單元旋轉，旋轉過程中傳感器檢測計算機采集ABS輪速傳感器信號并進行分析， 并判斷合格與否。本實用新型的所有設備的機架上還設有氣源箱、廢料槽和三色報警燈。氣源箱用 于為各氣缸提供高壓氣源。廢料槽用來回收不合格產品，在測量中產生的不合格產品必須 放入廢料槽，否則設備將會報警提示，杜絕不合格產品流入下道工序。三色燈用來指示工作 狀態，待機狀態時黃色燈亮，工作過程中綠燈亮，當有報警時紅燈亮并且蜂鳴器響。機架的 底部設有地腳螺栓，用于支撐設備和調設備水平。
權利要求一種汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是該裝配線包括溝道測量分選設備、鋼球儲料檢測設備、法蘭盤外圈裝配設備、螺母擰緊設備、振動檢測設備、負游隙檢測設備、注脂與螺母鉚壓設備、螺栓擰緊壓裝設備、齒圈與傳感器壓裝設備和ABS輪速傳感器檢測設備；溝道測量分選設備包括機架、法蘭盤溝道測量裝置、外圈溝道測量裝置、溝道測量計算機和溝道測量PLC；法蘭盤測量裝置、外圈測量裝置、溝道測量計算機和溝道測量PLC均安裝在同一機架上；法蘭盤測量裝置和外圈測量裝置中的傳感器均與溝道測量計算機連接，法蘭盤測量裝置和外圈測量裝置中的執行機構均與溝道測量PLC連接；溝道測量計算機與法蘭盤外圈裝配設備中的裝配計算機通訊連接；鋼球儲料檢測設備包括儲料架和鋼球數量檢測裝置，儲料裝置與法蘭盤外圈裝配設備中的裝配PLC連接；法蘭盤外圈裝配設備包括機架、外圈注脂及密封件壓裝裝置、法蘭盤內圈分合裝置、法蘭盤溝道注脂裝置、法蘭盤外圈裝配計算機和法蘭盤外圈裝配PLC，外圈注脂及密封件壓裝裝置、法蘭盤內圈分合裝置、法蘭盤溝道注脂裝置、法蘭盤外圈裝配計算機和法蘭盤外圈裝配PLC均安裝在同一個機架上；各裝置中的傳感器均與法蘭盤外圈裝配計算機連接，各裝置中的執行機構均與法蘭盤外圈裝配PLC連接；螺母擰緊設備包括機架、頂升氣缸、法蘭盤定位座、擰緊機和螺母擰緊PLC；頂升氣缸安裝在機架的下部，其活塞桿與升降板連接，升降板上設有導桿，導桿的上端連接有連板；法蘭盤定位座安裝在升降板上；擰緊機安裝在連板上，擰緊機上裝有力矩傳感器；頂升氣缸、擰緊機和力矩傳感器均與螺母擰緊PLC連接，螺母擰緊PLC安裝在機架上；振動檢測設備包括機架、旋轉工裝、下壓氣缸、上定位座、連接板、上支架、探針和探針伸出氣缸、振動檢測計算機和振動檢測PLC；旋轉工裝安裝在機架下部，機架上在下定位座的兩側各設有一個探針伸出氣缸，探針伸出氣缸的活塞桿上安裝有探針，探針與振動檢測計算機連接；上支架安裝在機架的上部，兩者之間設有氣墊，下壓氣缸安裝在上支架上，下壓氣缸活塞桿與連接板連接，連接板上設有導桿，上定位座安裝在連接板的底部；旋轉工裝、下壓氣缸和探針伸出氣缸均與PLC連接；振動檢測計算機和振動檢測PLC均安裝在機架上；負游隙檢測設備包括機架、電動缸、下定位座、上壓頭、電機、扭矩傳感器、負游隙檢測計算機和負游隙檢測PLC；電動缸安裝在機架的下部，下定位座安裝在電動缸的動力輸出軸上，電機安裝在機架的上部，電機通過扭矩傳感器與轉軸連接，轉軸安裝機架上的軸套中，上壓頭連接在轉軸的下端，與轉軸之間設有彈簧；上壓頭的下端面設有能過插入保持架的鋼球之間對鋼球施加壓力的撥插；電動缸和電機均與負游隙檢測PLC連接，扭矩傳感器與負游隙檢測計算機連接；負游隙檢測計算機和負游隙檢測PLC均安裝在機架上；注脂鉚壓設備包括機架、注脂裝置、螺母鉚壓裝置、注脂鉚壓計算機和注脂鉚壓PLC，注脂裝置、螺母鉚壓裝置、注脂鉚壓計算機和注脂鉚壓PLC均安裝在機架上，各裝置中的傳感器與注脂鉚壓計算機連接，各裝置中的執行機構均與注脂鉚壓PLC連接；螺栓擰緊與壓裝設備包括機架、雙頭螺栓擰緊裝置、螺栓壓裝裝置、螺栓壓裝計算機和螺栓壓裝PLC，雙頭螺栓擰緊裝置、螺栓壓裝裝置、螺栓壓裝計算機和螺栓壓裝PLC均安裝在機架上，雙頭螺栓擰緊裝置和螺栓壓裝裝置中的傳感器與螺栓壓裝計算機連接，雙頭螺栓擰緊裝置和螺栓壓裝裝置中的執行機構與螺栓壓裝PLC連接； 齒圈與傳感器壓裝設備包括機架、齒圈壓裝裝置、傳感器壓裝置、壓裝計算機和壓裝PLC，齒圈壓裝裝置、傳感器壓裝置、傳感器壓裝計算機和傳感器壓裝PLC均安裝在機架上同一個機架上，齒圈壓裝裝置和傳感器壓裝置中的位移傳感器與壓裝計算機連接，執行機構與壓裝PLC連接；ABS輪速傳感器檢測設備包括旋轉工裝、機架、升降板、上工裝、升降氣缸、傳感器檢測計算機和傳感器檢測PLC，旋轉工裝安裝在機架的下部，升降氣缸安裝在支架的上部，其活塞桿上連接有升降板，升降板上設有導桿，上工裝安裝在升降板的底部，升降氣缸和旋轉工裝與傳感器檢測PLC連接。
2.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述溝道測量分選 設備中的法蘭盤溝道測量裝置包括支架、法蘭盤定位座、進退機構和法蘭盤檢具；法蘭盤定 位裝置安裝在支架的底部；進退機構安裝在支架的上部，法蘭盤檢具裝在進退機構上；進 退機構包括進退氣缸和移動底板，移動底板安裝在支架上端的導軌上，導軌上設有到位傳 感器，進退氣缸安裝在支架上，移動底板與進退氣缸的活塞桿連接；法蘭盤檢具通過檢具座 安裝在進退機構的移動底板上，法蘭盤檢具包括張開氣缸、位移傳感器、檢具上體、檢具下 體和安裝軸，檢具上體和檢具下體套裝在安裝軸上，檢具上體位于檢具下體的上方，檢具上 體和檢具下體中設有導桿，檢具上體和檢具下體的前部均呈叉形，叉形前部的兩側均安裝 有滾輪，安裝軸的上端連接在檢具座上，下端連接有連板，導桿的下端與連板連接，張開氣 缸安裝在檢具上體上，其活塞桿與檢具下體連接，位移傳感器安裝在檢具上體上。
3.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述溝道測量分選 設備中的外圈溝道測量裝置包括支架、頂升氣缸、頂軸、外圈撥動機構、下定位座、上定位座 和測量頭；頂升氣缸安裝在支架的下部，頂升氣缸的活塞桿朝下并連接有連接板；頂軸的 下端與連接板連接，上端安裝有下定位座；下定位座上設有下球架；下定位座的一側設有 安裝在支架上的外圈撥動機構；測量頭包括頂桿套、頂桿和位移傳感器，頂桿套安裝在頂桿 套座中，頂桿安裝在頂桿套中，位移傳感器安裝在頂桿套的上端，位移傳感器的下端與頂桿 接觸，頂桿的下端穿出上定位座的內孔；上定位座安裝在頂桿套座的下端，頂桿套座安裝在 支架的上部，上定位座的下端設有上球架；外圈撥動機構由振動體架、振動氣缸、導軌和振 動體組成，振動氣缸和導軌均安裝在振動體架上，振動體安裝在導軌上并與振動氣缸的活 塞桿連接。
4.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述鋼球儲料檢測 設備中的儲料架包括支架、料管和顯示燈，料倉呈傾斜狀態安裝在支架上，每一排料管的取 料口處均設有顯示燈，顯示燈與法蘭盤外圈裝配設備中的裝配PLC連接。
5.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述鋼球儲料檢測 設備中的鋼球數量檢測裝置包括支架、檢測盤、球窩和接近開關，檢測盤安裝在支架上，檢 測盤的上端設有放置鋼球的球窩，檢測盤上對應每個球窩設置一個接近開關；接近開關與 法蘭盤外圈裝配設備中的裝配計算機連接。
6.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述法蘭盤外圈裝 配設備中的外圈注脂及密封件壓裝裝置包括支架、外圈定位座、注脂壓裝頭、注脂座和氣液 增壓缸；外圈定位座安裝在支架的底部，氣液增壓缸安裝在支架的上部，注脂座與氣液增壓缸的活塞桿連接；注脂座上設有確定密封件壓裝深度的限位塊；注脂座上設有與外部的注 脂閥通過注脂管連接的進脂口 ；注脂座的下端設有注脂壓裝頭，注脂壓裝頭內設有與進脂 口連通的注脂孔；注脂壓裝頭的下端設有密封圈夾持定位槽，氣液增壓缸與法蘭盤外圈裝 配PLC連接。
7.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述法蘭盤外圈裝 配設備中的法蘭盤內圈分合裝置包括支架、頂升氣缸、法蘭盤定位座、內圈夾緊機構和下壓 機構；下壓機構安裝在支架的上部并位于法蘭盤定位座的上方，內圈夾緊機構安裝在支架 上并位于下壓機構的外側；頂升氣缸安裝在支架的下部，其活塞桿上安裝有升降板，升降板 上設有導桿；法蘭盤定位座安裝在升降板上。
8.根據權利要求7所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述下壓機構包括 內圈分離油缸、壓桿和定位套，內圈分離油缸安裝在支架的頂部，壓桿與內圈分離油缸的活 塞桿連接，定位套套裝在壓桿的外側并固定在支架上。
9.根據權利要求7所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述內圈夾緊機構 包括兩組夾緊單元，分別設置在定位套的下方兩側，夾緊單元包括支座、夾緊氣缸和夾緊 塊，支座安裝在支架上，其上設有定位孔，夾緊氣缸安裝在支座上，夾緊塊與夾緊氣缸的活 塞桿連接并位于支座的定位孔中。
10.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述法蘭盤外圈裝 配設備中的法蘭盤溝道注脂裝置包括支架、頂升氣缸、法蘭盤定位座和注脂裝置，注脂裝置 安裝在支架的上部并位于法蘭盤定位座的上方，頂升氣缸安裝在支架的下部，其活塞桿上 安裝有升降板，升降板上設有導桿，法蘭盤定位座安裝在升降板上，注脂裝置包括注脂座和 注脂頭，注脂座安裝在支架的上部，注脂頭連接在注脂座的下端，注脂座上設有進脂口，注 脂頭上設有均布的與進脂口連通的注脂孔，注脂頭的中部設有能夠使法蘭盤上端伸入的內 孔，頂升氣缸和注脂裝置與裝配PLC連接。
11.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述注脂鉚壓設備 中的注脂裝置包括支架、稱重氣缸、注脂氣缸、稱重裝置、下定位座、注脂座和注脂頭；注脂 氣缸安裝在支架的下部，其活塞桿朝下并與連接板連接，連接板上安裝有稱重氣缸，稱重氣 缸的活塞桿與下連板連接，下連板上安裝有導桿，導桿上連接有上連板；稱重裝置安裝在支 架上，下定位座安裝在上連板上，稱重裝置的上端伸入下工裝的內孔中；注脂座安裝在支架 的上部，注脂頭連接在注脂座的下端，注脂座上設有進脂口，注脂頭上設有與進脂口連通的 注脂孔；稱重裝置與注脂鉚壓計算機連接；稱重氣缸和注脂氣缸均與注脂鉚壓PLC連接。
12.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述注脂鉚壓設備 中的螺母鉚壓裝置包括氣液增壓缸、支架、鉚壓頭、位移傳感器、下定位座和視覺傳感器，氣 液增壓缸安裝在支架的上部，其活塞桿上連接有升降板，升降板上設有導桿，鉚壓頭安裝在 升降板的底部，鉚壓頭上設有位移傳感器，下定位座安裝在支架的底部，并位于鉚壓頭的正 下方；視覺傳感器安裝在支架的底部，位于下定位座一側；位移傳感器和視覺傳感器與注 脂鉚壓計算機連接，氣液增壓缸與注脂鉚壓PLC連接。
13.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述螺栓擰緊與 壓裝設備中的雙頭螺栓擰緊裝置包括支架、旋轉工裝、升降氣缸、升降板和擰緊機；旋轉工 裝安裝在支架的下部；升降氣缸安裝在支架的上部，其活塞桿上連接有升降板，升降板上設有導桿；升降板上安裝有兩套擰緊機，擰緊機上設有力矩傳感器，擰緊機位于旋轉工裝的上 方；力矩傳感器與螺栓壓裝計算機連接，旋轉工裝、擰緊機和升降氣缸均與螺栓壓裝PLC 連接。
14.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述螺栓擰緊與壓 裝設備中的螺栓壓裝裝置包括旋轉工裝、支架、氣液增壓缸和壓頭，旋轉工裝安裝在支架的 下部，氣液增壓缸安裝在支架的上端，壓頭安裝在氣液增壓缸的活塞桿上；氣液增壓缸和旋 轉工裝均與螺栓壓裝PLC連接。
15.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述齒圈與傳感器 壓裝設備中的齒圈壓裝裝置包括支架、下定位座、壓頭、位移傳感器和氣液增壓缸，下定位 座安裝在支架的下部，氣液增壓缸安裝在支架的上部，其活塞桿上連接有升降板，升降板上 設有導桿，壓頭安裝在升降板的底部，并位于下定位座的正上方，壓頭的底部設有夾持齒圈 的凹槽，凹槽的側面設有夾持鋼球，升降板上還裝有控制齒圈壓裝深度的位移傳感器，位移 傳感器與壓裝計算機連接，氣液增壓缸與壓裝PLC連接。
16.根據權利要求1所述的汽車第三代輪轂單元裝配線，其特征是所述振動檢測設備 中的旋轉工裝包括電機、下工裝芯軸、下定位座和軸套，電機安裝在機架上，電機通過傳動 機構與下工裝芯軸的下端連接，下工裝芯軸安裝在軸套中，軸套安裝在機架上，下工裝芯軸 的上端安裝有下定位座，下定位座上帶有定位柱
專利摘要本實用新型提供了一種汽車第三代輪轂單元裝配線。該裝配線包括溝道測量分選設備、鋼球儲料檢測設備、法蘭盤外圈裝配設備、螺母擰緊設備、振動檢測設備、負游隙檢測設備、注脂與螺母鉚壓設備、螺栓擰緊壓裝設備、齒圈與傳感器壓裝設備和ABS輪速傳感器檢測設備。本實用新型能夠完成整個汽車第三代輪轂單元的全部裝配工序，對每一工序都實現了自動檢測，避免了不合格品流入下一工序，參數自動設定，自動檢測，由PLC按照程序自動控制執行機構的運行，避免了人為因素對產品質量的影響，實現了精確控制，嚴格保證了裝配質量。
文檔編號B62D65/18GK201703457SQ20102023131
公開日2011年1月12日 申請日期2010年6月22日 優先權日2010年6月22日
發明者楊書桐 申請人:濟南易恒技術有限公司