DE102010032878A1 - Method for assembling differential gear in motor vehicle, involves mounting bearing shell at rear axle housing by robot and measuring torsional backlash and/or housing spread by guided tool - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Ausgleichsgetriebes nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein hierfür einsetzbares Werkzeug.The invention relates to a method for mounting a differential gear according to the preamble of claim 1 and a tool used for this purpose.
Bei der Montage von Ausgleichsgetrieben für Kraftwagen werden zunächst üblicherweise die Kegelrollenlager des Ausgleichsgetriebes auf das Getriebe aufgepresst, dass so vorbereitete Getriebe in ein Hinterachsgetriebegehäuse eingeschwenkt und im Anschluss mit dem notwendigen Lagerschalen versehen. Zur Sicherung des so vorbereiteten Getriebes werden nun üblicherweise manuell Halteklammern eingesetzt. Im Anschluss an diese Arbeitsschritte ist eine Vermessung des Getriebes notwendig. Insbesondere wird das Gehäusespreizmaß und ein Verdrehflankenspiel des Getriebes in einer weiteren Arbeitsstation vermessen. Auf Grundlage dieser Messungen werden schließlich entsprechend angepasste Sicherungsringe ausgewählt und montiert.When mounting differential gears for motor vehicles, the tapered roller bearings of the differential gear are usually first pressed onto the gearbox so that gearboxes that have been prepared are swiveled into a rear axle gearbox housing and subsequently provided with the necessary bearing shells. To secure the gear so prepared now usually manual clamps are used. Following these steps, it is necessary to measure the gearbox. In particular, the Gehäuspreizmaß and a backlash of the transmission in another workstation is measured. Based on these measurements, finally adapted retaining rings are selected and mounted.
Bei der Montage von Ausgleichbetrieben nach der beschriebenen Methode ist also eine Vielzahl von Arbeitsstationen notwendig, zwischen denen das Getriebe in verschiedenen Montagestadien transportiert werden muss. Insbesondere ein Transport des Getriebes nach der Vermessung ist problematisch, da es hierbei bereits zu Verschiebungen kommen kann, welche die vorher gewonnenen Messwerte ungültig machen. Eine derartige Herstellung von Ausgleichsgetrieben benötigt zudem eine Vielzahl von manuellen Schritten und ist daher besonders kostenaufwendig.In the assembly of compensation operations according to the method described so a variety of workstations is necessary between which the transmission must be transported in different assembly stages. In particular, a transport of the transmission after the measurement is problematic, since it can already come here to shifts that invalidate the previously obtained measurements. Such a production of differential gears also requires a variety of manual steps and is therefore particularly expensive.
Aus der
Die weiteren Verfahrensschritte, insbesondere die Montage der Lagerschalen und die folgende Messung von Verdrehspiel und Gehäusespreizung benötigen jedoch immer noch separate Arbeitsstationen.However, the further process steps, in particular the mounting of the bearing shells and the following measurement of backlash and housing spreading, still require separate workstations.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Montieren von Ausgleichsgetrieben nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 bereitzustellen, welches besonders einfach und prozesssicher durchführbar ist. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zur Durchführung eines solchen Verfahrens bereitzustellen.The present invention is therefore an object of the invention to provide a method for mounting differential gears according to the preamble of claim 1, which is particularly simple and reliable process feasible. The invention is further based on the object to provide a tool for carrying out such a method.
Diese Aufgabe wird durch eine Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a tool having the features of patent claim 4.
Bei einem solchen Verfahren zum Montieren eines Ausgleichsgetriebes wird zunächst das Ausgleichsgetriebe in ein Hinterachsgetriebegehäuse eingesetzt. In der Folge wird wenigstens eine Lagerschale am Hinterachsgetriebegehäuse montiert und ein Verdrehspiel und/oder eine Gehäusespreizung des Ausgleichsgetriebes vermessen. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass die Montage der Lagerschale sowie die Messung von Verdrehspiel und/oder Gehäusespreizung mittels desselben durch einen Roboter geführten Werkzeugs durchgeführt werden. Dies ermöglicht es, die Montage der Lagerschale und die folgende Vermessung durchzuführen, ohne dass das Werkzeug abgesetzt werden muss. Während der beiden Schritte wird die Lagerschale also immer vom Werkzeug gehalten, so dass eine manuelle Montage von Halteklammern entfallen kann. Hierdurch werden Störungen der Vermessung durch die Klammern vermieden. Durch die Integration der beiden Arbeitsschritte in ein einziges Werkzeug wird die Fertigungslinie zudem kompakter gestaltet. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit ein besonders kostengünstiges und prozesssicheres Montieren von Ausgleichsgetrieben.In such a method for mounting a differential gear, the differential gear is first used in a Hinterachsgetriebegehäuse. As a result, at least one bearing shell is mounted on the Hinterachsgetriebegehäuse and measured a torsional backlash and / or a housing spread of the differential gear. According to the invention, it is provided that the mounting of the bearing shell as well as the measurement of backlash and / or housing spreading are carried out by means of the same tool guided by a robot. This makes it possible to perform the mounting of the bearing shell and the following measurement, without the tool must be discontinued. During the two steps, the bearing shell is thus always held by the tool, so that a manual assembly of retaining clips can be omitted. As a result, disturbances of the measurement are avoided by the brackets. The integration of the two work steps into a single tool also makes the production line more compact. The inventive method thus enables a particularly cost-effective and reliable assembly of differential gears.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Montage der Lagerschalen sowie die Vermessung von Verdrehspiel und/oder Gehäusespreizung zudem in derselben Arbeitsstation einer Fertigungslinie durchgeführt. Bei nach dem Stand der Technik üblichen Verfahren erfolgt dabei ein Transport des Ausgleichsgetriebes zwischen zwei Arbeitsstation nach der Montage der Lagerschalen. Hierbei kann es zu einem leichten Abkippen der Lagerschalen trotz des Vorhandenseins der Halteklammern kommen. Dies kann zu Verklemmungen oder ähnlichem führen, die aufwendig behoben werden müssen. Dieses Problem tritt bei der Durchführung des Verfahrens in einer einzigen Arbeitsstation nicht auf.In a particularly preferred embodiment, the assembly of the bearing shells and the measurement of torsional backlash and / or housing spreading is also performed in the same workstation of a production line. In conventional methods according to the prior art, a transport of the differential gear between two work stations takes place after the assembly of the bearing shells. This can lead to a slight tilting of the bearing shells despite the presence of the retaining clips. This can lead to jamming or the like, which must be repaired consuming. This problem does not occur when performing the procedure in a single workstation.
Vorzugsweise wird in Abhängigkeit der gemessenen Gehäusespreizung und/oder des gemessenen Verdrehspiels wenigstens ein Sicherungsring aus einer Mehrzahl von Sicherungsringen unterschiedlicher Dicke ausgewählt und montiert. Auf Grund der geschilderten hohen Präzision der Messung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Wahl der Sicherungsringe hier besonders prozesssicher durchgeführt werden, so dass das Ausgleichsgetriebe von besonders hoher Qualität und in der Folge mit besonders geringem Verschleiß erhalten werden.Preferably, depending on the measured housing pitch and / or the measured torsional backlash, at least one retaining ring of a plurality of retaining rings of different thickness is selected and mounted. Due to the described high precision of the measurement in the context of the method according to the invention, the choice of the retaining rings can be carried out here particularly reliable process, so that the differential gear of particularly high quality and in consequence with very little wear can be obtained.
Die Erfindung betrifft ferner ein Werkzeug zum Montieren einer Lagerschale eines Ausgleichsgetriebes und zum Messen eines Verdrehspiels und/oder Gehäusespreizung. Das Werkzeug weist einem im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper sowie eine gegen den Grundkörper verschiebbare Hülse auf. Mittels der Hülse kann eine am Werkzeug gehaltene Lagerschale in ihre Sollposition verschoben werden. Das Werkzeug umfasst ferner ein Greifelement zum Aufspreizen des Ausgleichsgetriebes. Ein derartiges Werkzeug ist besonders zweckmäßig im Rahmen des oben geschilderten Verfahrens einsetzbar. Durch die verschiebbare Hülse kann die Lagerschale sowohl positioniert als auch während der folgenden Vermessung gehalten werden, so dass es nicht zu einem Umkippen oder Verkanten der Hülse kommt. Durch die Haltefunktion der Hülse kann zudem auch zusätzliche Halteklammern, die gegebenenfalls manuell angebracht werden müssten, verzichtet werden. The invention further relates to a tool for mounting a bearing shell of a differential gear and for measuring a torsional backlash and / or housing spread. The tool has a substantially cylindrical base body and a sliding against the base sleeve. By means of the sleeve, a bearing shell held on the tool can be moved to its desired position. The tool further comprises a gripping element for spreading the differential gear. Such a tool is particularly useful in the context of the above-described method can be used. Due to the displaceable sleeve, the bearing shell can be both positioned and held during the following measurement, so that there is no tipping or tilting of the sleeve. Due to the holding function of the sleeve also additional retaining clips, which would have to be manually attached if necessary, can be dispensed with.
Vorzugsweise ist das Spreizelement mittels eines Getriebes zum Umsetzen eines Rotationsbewegung in eine Translationsbewegung mit einer rotatorischen Antriebsachse eines Roboters koppelbar und durch Bewegung dieser Antriebsachse verschiebbar. Hierdurch kann auf einen eigenen Antrieb des Spreizelements innerhalb des Werkzeugs verzichtet werden, so dass dieses besonders kompakt gestaltet ist. Das Getriebe kann zudem eine Kraftübersetzung bereitstellen, so dass die relativ hohen Aufspreizkräfte von bis zu 7000 Newton auch von relativ schwachen Antriebsachsen bereitgestellt werden können.Preferably, the spreading element by means of a transmission for converting a rotational movement in a translational movement with a rotary drive shaft of a robot can be coupled and displaced by movement of this drive axle. This makes it possible to dispense with a separate drive of the expansion element within the tool, so that it is designed to be particularly compact. The transmission can also provide a power transmission, so that the relatively high Aufspreizkräfte of up to 7000 Newton can be provided by relatively weak drive axles.
Das Werkzeug weist ferner vorzugsweise noch ein Kraftmesselement auf, mittels welchem eine durch das Werkzeug auf das Getriebe ausgeübte Aufspreizkraft messbar ist. Hierdurch kann auf externe Kraftsensoren verzichtet werden.The tool further preferably also has a force-measuring element, by means of which an expansion force exerted by the tool on the transmission can be measured. This makes it possible to dispense with external force sensors.
Ferner ist vorzugsweise ein Wegaufnehmer vorgesehen, mittels welchem eine Position des Spreizelements relativ zum Grundkörper messbar ist. Auch dies ermöglicht den Verzicht auf externe Sensoren. Zur Messung von Spreizung und Verdrehspiel wird mittels der Spreizelemente eine Spreizkraft von bis ca. 7000 Newton auf das Getriebe ausgeübt. Das Spreizmaß wird hierbei über den Wegaufnehmer gemessen, wodurch die Dicke für erforderliche Sicherungsringe bestimmbar ist. Zur Messung des Spiels wird das Getriebe beidseitig mit zwei derartigen Werkzeugen gehalten und von beiden Werkzeugen eine Spreizkraft ausgeübt. Unter Beibehaltung der Vorspannkraft werden die Getriebe auf der linken und rechten Seite vor- bzw. zurückgedreht, um so die notwendigen Sicherungsringdicken rechts und links zu bestimmen.Furthermore, a displacement transducer is preferably provided by means of which a position of the expansion element relative to the base body can be measured. This also eliminates the need for external sensors. To measure spreading and torsional backlash, a spreading force of up to approximately 7,000 Newtons is exerted on the transmission by means of the spreading elements. The spread is measured here via the transducer, whereby the thickness for required retaining rings can be determined. To measure the game, the gear is held on both sides with two such tools and exercised by both tools a spreading force. Maintaining the preload force, the gears are rotated back and forth on the left and right sides to determine the necessary circlip thicknesses to the right and left.
Insgesamt wird so ein besonders kompaktes Werkzeug erhalten, dass eine besonders schnelle und prozesssichere und gleichzeitig hoch präzise Montage von Lagerschalen und Bestimmung von Verdrehspiel und Gehäusespreizung ermöglicht.Overall, a particularly compact tool is obtained, which allows a particularly fast and process-safe and at the same time highly precise assembly of bearing shells and determination of backlash and housing spread.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Hierbei zeigen:In the following, the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. Hereby show:
Ein im Ganzen mit
Die Sicherungsringe
Üblicherweise erfolgt die Montage der Lagerschalen
Es ist daher vorteilhaft, sowohl die Montage der Lagerschalen
Das Werkzeug
Zur Bestimmung von Spreizung und Verdrehspiel wird der Greiffinger
Zur Spieleinstellung wird eine Vermittlung des Spindelweges der Gewindespindeln
Zur Verbindung des Werkzeugs
Nach der geschilderten Bestimmung von Verdrehspiel und Spreizmaß kann nun für die linke und rechte Seite des Hinterachsgetriebes
Die Werkzeug
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