[实用新型]轿车轮毂轴承单元摆碾铆合装配的立式铆接机

说明书

技术领域

本实用新型属于装配设备技术领域，涉及一种轿车轮毂轴承单元摆碾铆合装配的立式铆接机。

背景技术

现有轿车轮毂轴承单元铆合成形原理：工件（轿车轮毂轴承单元）安装在水平工作台上，呈静止状态；铆头安装在铆接机主轴上，按一定轨迹作周期运动，同时沿轴向作进给运动；使得工件相对于铆头作旋摆运动，工件轴端受到铆头的局部压力，随着铆头作连续的旋转运动，工件轴端往外翻边并逐渐成形，最终完成装配。

目前，在轮毂轴承单元的铆合装配中，采用圆轨迹和多叶梅花瓣的两种轨迹线。其中径向铆接技术（轴铆合技术）最常用的铆头轨迹为梅花瓣运动。立式铆接机包括电机、铆头部件、机床主轴、梁臂、机座、立柱，铆头部件与机床主轴连接，机床主轴与电机相连接，机床主轴装在梁臂上，梁臂与立柱固定连接，立柱与机座固定连接，为了保证刚度和强度，梁臂、立柱和机座体积大，采用铸造一体成型。机床主轴可带动固定在其上的铆头部件上下移动，实现轴向进给。

立式铆接机铆头部件的铆头的运动轨迹为梅花状，2016年2月华南理工大学学报（自然科学版）第44卷第2期发表了《轮毂轴承单元轴铆合装配的铆头优化设计》一文，2015年9月期刊名称为《汽车零部件》的杂志刊登了一篇《汽车轮毂轴承单元轴铆过程中铆头运动方程确定》的文章，这两篇文章所描述的铆头运动轨迹为梅花状运动。如文中所述，这种铆头部件采用双偏心结构，包括：外啮合齿轮、内啮合齿轮、偏心主轴、铆压轴、凸球面块、凹球面块、铆头，其工作原理为：外啮合齿轮在电机带动下绕内啮合齿轮也即机床轴线公转，由于齿轮的啮合作用，外啮合齿轮同时绕着自身轴线自转。外啮合齿轮在转动时带动固结在其上的、偏心距为一定值的偏心轴做平面内摆线运动。偏心轴的轴线与铆压轴的轴线交于定点，铆压轴固定安装在凸球面块上，并在弹簧的作用下紧贴着凹球面块。做平面内摆线运动的偏心轴过球面铰链带动凸球面块以及固定安装在其上的铆装轴绕着球心做球面内摆线运动。径向铆接机所使用的内摆线运动轨迹为梅花瓣状，所以上述内摆线运动也称梅花状运动。在轴铆合过程中，除铆头绕着空间某一点（铆头下端中心点，也是球面副的球心）做空间梅花运动之外，还有机床主轴向下进给运动导致铆头部件整体向下运动，因此轴铆过程中铆头的运动由机床主轴引起的向下平动和外啮合齿轮自转引起铆头摆动运动合成。

由于机床主轴固定连接在铆头部件的上部，机床主轴与电机连接，铆头部件通过机床主轴带动整个铆头部件轴向运动，从而实现铆头的轴向进给运动，而工件静止不动。这种结构形式的立式铆接机，铆合成形工艺的机械传动部件和大电机都安装梁臂上，梁臂需要能承受巨大的重力以及铆装荷载力，因而该梁臂、立柱、机座体积十分大，且常需一体铸造成型。此外，这种铆接机的铆头的一端自由，另一端通过传动件与机床主轴相连，机床主轴再连接到电机上，整个铆头部件相当于一根悬臂梁，实际铆接过程中铆头承受工件产生的径向和轴向方向的动态荷载力，机器因铆合过程会产生振动，实际测试过程已监测到机器振动的存在，且铆头处的振动明显大于其它位置。由于机床主轴与铆头部件固定连接，铆头的振动会直接传递给机床主轴，由此，铆头的振动会严重影响机床主轴的轴向进给精度，铆头的振动将使铆头实际的运行轨迹偏离理论空间的梅花瓣运动轨迹，严重影响轮毂轴承单元的铆接质量。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供一种轿车轮毂轴承单元摆碾铆合装配的立式铆接机，它能够将铆头摆碾运动与轴向进给运动分开且能提高铆头轴向进给精度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轿车轮毂轴承单元摆碾铆合装配的立式铆接机，包括：铆头部件、铆装夹具、机座、立柱、横梁，所述铆头部件包括驱动电机、外啮合齿轮、内啮合齿轮、偏心轴、球面铰、凸球面块、凹球面块、弹簧、铆压轴、铆头，所述驱动电机可驱动外啮合齿轮转动，所述外啮合齿轮与内啮合齿轮的齿轮啮合，所述外啮合齿轮上设有一根偏心轴，该偏心轴在驱动电机作用下可作平面内摆线运动，该偏心轴的轴线与铆压轴的轴线交于球面铰的中心，所述偏心轴通过球面铰与凸球面块连接，所述铆压轴固定安装在凸球面块内，所述铆压轴的自由伸出端为铆头，所述凸球面块与凹球面块通过球面副连接，该凸球面块在弹簧作用下紧贴着凹球面块，所述外啮合齿轮和内啮合齿轮的偏心距与偏心轴和外啮合齿轮的偏心距相等，还包括升降装置，升降装置包括升降工作台、升降机构和滑动导轨，所述升降工作台与所述铆装夹具下端固定连接，所述滑动导轨穿过升降工作台并与该升降工作台滑动连接，该滑动导轨的下端固定在所述机座上，所述铆头部件安装在横梁上，所述横梁与立柱固定连接，所述立柱固定安装在机座上。