横拉杆球头压紧装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车零部件领域，更具体地说，涉及汽车生产流水线上的辅助装配工具。


背景技术：

2.转向机构与轮毂的连接结构为转向机构的横拉杆上的螺栓穿过轮毂上的支架孔，然后用螺母从支架的另一侧旋紧在螺栓上，从而将横拉杆与轮毂连接。在目前的操作中，将转向机构的横拉杆与轮毂相连接的过程会使用手动压紧工具和高精度旋紧枪。手动压紧工具将横拉杆压下，使得螺栓向下穿过支架孔，然后高精度旋紧枪将螺母旋紧在螺栓上。
3.图1揭示了现有技术中使用的手动压紧工具的结构图。参考图1所示，该手动压紧工具100包括：底座101、手柄102、支架103和压块104。手柄102和支架103呈固定角度，并且一起通过转轴安装在底座101上，压块104安装在支架103的前端部的底面上。压块104通常是尼龙材质。
4.图2a和图2b揭示了现有技术中的手动压紧工具和高精度旋紧枪的工作过程。参考图2a所示，横拉杆在与螺栓相对齐的位置上具有一个球头，将横拉杆放置成螺栓向下，球头向上的方向。手动压紧工具100放到横拉杆400的旁边，手柄102和支架103呈向上抬起的角度，将压块104对准横拉杆400顶部的球头。高精度旋紧枪200拾取螺母201并移动到螺栓下方，将螺母201对准螺栓。参考图2b所示，扳动手柄102，带动支架103一起转动，手动下压压紧装置，压块104压住横拉杆的球头，维持压块104压住球头压紧不松动。然后高精度旋紧枪200完成螺母找帽以及内止销定位工作，最后高精度旋紧枪200枪完成(20
±
2nm) (90
°±
15
°
)的螺母拧紧工作。
5.在后续的检测过程中，发现螺母与螺栓的拧紧扭矩的不合格率约为30％。30％的不合格率过高，需要大量的返工工作量，并且反复拆装螺母也会造成额外的材料损耗。通过调取螺母的拧紧扭矩曲线图发现，拧紧扭矩不合格的螺母的拧紧扭矩曲线图与正常的拧紧扭矩曲线图之间存在显著的差异。图3a揭示了正常的螺母拧紧扭矩曲线图。图3b揭示了拧紧扭矩不合格的螺母的拧紧扭矩曲线图。比较图3a和图3b可见，在图3a所示的正常的拧紧扭矩曲线图中，拧紧扭矩曲线是平滑上升至顶点(拧紧到位)，然后回落到0(拧紧结束)。而在图3b所示的拧紧扭矩不合格的螺母的拧紧扭矩曲线图中，在扭矩上升过程中发生异常的扭矩值回落，然后回落到一定值又上升，直至顶点后结束。该拧紧扭矩曲线表明在拧紧的过程中出现过螺母打滑的情况，导致扭矩损失。正是由于该打滑情况造成的扭矩损失导致了最终的扭矩值未能满足最终要求。
6.图4揭示了现有技术中使用的手动压紧工具压紧横拉杆的球头的状态。参考图4所示，现有技术中使用的手动压紧工具的压块104在支架103上的安装角度是固定的，在压块104压下时，压块104无法做到全部的底面与横拉杆的球头接触，而是以倾斜的姿态，压块104的一部分区域与横拉杆的球头接触。并且，压块104一般是由尼龙之类的柔性材质制作，在长期的使用之后，压块104上一直与球头接触的部分会产生磨损，尼龙材质在磨损后摩擦
系数下降，因此在螺母旋紧的过程中产生打滑现象。打滑导致扭矩值下降，打滑后再次压紧后扭矩值回升，这就导致拧紧扭矩曲线出现异常的波动，并且最终的扭矩值未能满足要求。
7.综合分析，现有技术中使用的手动压紧工具存在如下的缺点：第一、压块使用柔性材料制作，长时间使用容易磨损，无法保证下压块与球头顶部保持垂直度。第二、压块与球头顶部存在角度差，其原因是压块座接触面较小，未能全包裹住横拉杆球头，工作过程容易滑脱导致扭矩异常下降。第三、操作人员长时间大力下压，非常容易疲劳乏力，会导致下压块压紧不到位。综合上述三项缺点，是导致扭矩不达标问题的主因，所以该问题亟待解决。


技术实现要素：

8.根据本实用新型的一实施例，提出一种横拉杆球头压紧装置，包括：基座支架、驱动机构、连接组件和万向球头下压底座。驱动机构安装在基座支架上。连接组件安装在驱动机构上，连接组件向基座支架的外侧延伸。万向球头下压底座安装在连接组件上，万向球头下压底座底部的压块通过万向机构安装，该压块为刚性部件。
9.在一个实施例中，万向球头下压底座包括：压块、带有连杆的万向球和固定环。压块的顶部具有球槽。万向球放置在球槽中，连杆连接到连接组件。固定环位于万向球的上方，固定环固定到压块上，将万向球限定在球槽中，连杆从固定环中间的通孔中穿过。
10.在一个实施例中，压块为金属铜材质。
11.在一个实施例中，压块的底部形成凹槽，凹槽的造型与横拉杆顶部的球头的造型相匹配，凹槽包裹住横拉杆顶部的球头。
12.在一个实施例中，压块和固定环上开有位置相对应的螺孔，螺栓旋入相应的螺孔中将固定环和压块相固定。
13.在一个实施例中，驱动机构是气缸，气缸沿竖直方向动作。
14.在一个实施例中，连接组件包括：滑轨、滑块和连接杆。滑轨安装在基座支架上，滑轨沿竖直方向设置。滑块安装在滑轨上并沿滑轨移动，滑块连接到气缸的输出端。连接杆安装在滑块上，连接杆与万向球的连杆相连接。
15.本实用新型的横拉杆球头压紧装置针对传统的手动压紧装置做了如下改进：第一、改用驱动机构下压，增加垂直下压气缸，将手动方式转变为自动方式，极大提升生产效率。第二、压块改为万向连接，将固定角度的下压底座改为万向下压底座，当横拉杆球头位置有偏移时，下压底座能够伴随下压动作自动进行调整，从而保证达到压紧的要求。第三、更换材料，不易磨损。将下压底座的尼龙材质改为铜材质，铜材质更不容易损耗，在保证不划伤横拉杆球头的同时提升了压底座的使用寿命，降低了生产成本。第四，改进压块的造型为包裹型。在工作过程中不会出现滑脱现象，因此保证了扭矩不会出现异常回落。
附图说明
16.图1揭示了现有技术中使用的手动压紧工具的结构图。
17.图2a和图2b揭示了现有技术中的手动压紧工具和高精度旋紧枪的工作过程。
18.图3a揭示了正常的螺母拧紧扭矩曲线图。
19.图3b揭示了拧紧扭矩不合格的螺母的拧紧扭矩曲线图。
20.图4揭示了现有技术中使用的手动压紧工具压紧横拉杆的球头的状态。
21.图5揭示了根据本实用新型的一实施例的横拉杆球头压紧装置的结构图。
22.图6揭示了根据本实用新型的一实施例的横拉杆球头压紧装置中万向球头下压底座的结构图。
具体实施方式
23.参考图5所示，图5揭示了根据本实用新型的一实施例的横拉杆球头压紧装置的结构图。该横拉杆球头压紧装置包括：基座支架301、驱动机构302、连接组件和万向球头下压底座304。
24.驱动机构302安装在基座支架301上。在图示的实施例中，驱动机构302是气缸，气缸302是竖直方向的气缸，沿竖直方向动作。
25.连接组件安装在驱动机构302上，连接组件向基座支架301的外侧延伸。在图示的实施例中，连接组件包括：滑轨331、滑块332和连接杆333。滑轨331安装在基座支架301上，滑轨331沿竖直方向设置。参考图5所示，在基座支架301上平行安装了两根竖直的滑轨331。滑块332安装在滑轨331上并沿滑轨331移动，滑块332连接到气缸302的输出端。连接杆333安装在滑块332上，连接杆333与万向球的连杆相连接。气缸302上下动作，带动滑块332和连接杆333上下移动，进而通过连杆带动万向球上下移动。
26.万向球头下压底座304安装在连接组件上，万向球头下压底座304底部的压块通过万向机构安装，该压块为刚性部件。图6揭示了根据本实用新型的一实施例的横拉杆球头压紧装置中万向球头下压底座的结构图。参考图6所示，万向球头下压底座包括：压块341、带有连杆343的万向球342、固定环344。压块341的顶部具有球槽，压块341的底部形成凹槽，凹槽的造型与横拉杆顶部的球头的造型相匹配，凹槽可以包裹住横拉杆顶部的球头。在一个实施例中，压块341为金属铜材质，使用刚性的金属铜代替原先柔性材料尼龙。万向球342放置在压块341的球槽中，连杆343连接到连接组件。在一个实施例中，连杆343连接到连接杆333。固定环344位于万向球342的上方，固定环344固定到压块341上，将万向球342限定在球槽中。连杆343从固定环344中间的通孔中穿过。在图示的实施例中，压块341和固定环344上开有位置相对应的螺孔，螺栓旋入相应的螺孔中将固定环和压块相固定。需要说明的是，固定环和压块只是限制万向球的位置，但是需要确保万向球在球槽中能够自由转动，并不是将万向球锁死在球槽中。
27.本实用新型的横拉杆球头压紧装置的工作过程如下：操作工按下操作按钮，然后气缸工作，气缸带动连接杆垂直下压，连接杆带动万向下压底座下压并接触横拉杆的球头顶部。万向球自动进行调整角度，使得底座完全包裹住横拉杆的球头顶部。然后高精度旋紧枪开启紧固模式。
28.本实用新型的横拉杆球头压紧装置针对传统的手动压紧装置做了如下改进：第一、改用驱动机构下压，增加垂直下压气缸，将手动方式转变为自动方式，极大提升生产效率。第二、压块改为万向连接，将固定角度的下压底座改为万向下压底座，当横拉杆球头位置有偏移时，下压底座能够伴随下压动作自动进行调整，从而保证达到压紧的要求。第三、更换材料，不易磨损。将下压底座的尼龙材质改为铜材质，铜材质更不容易损耗，在保证不划伤横拉杆球头的同时提升了压底座的使用寿命，降低了生产成本。第四，改进压块的造型为包裹型。在工作过程中不会出现滑脱现象，因此保证了扭矩不会出现异常回落。
29.还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本实用新型的具体实施例。显然本实用新型不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本实用新型公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本实用新型的保护范围。上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本实用新型的，熟悉本领域的人员可在不脱离本实用新型的实用新型思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。