[实用新型]仪表自动压针装置

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车仪表制造技术领域，尤其涉及一种仪表自动压针装置。

背景技术

在汽车电子生产制造行业中，如图8所示，汽车仪表的组装主要涉及对电路板2、液晶屏3以及灯箱4的组装，然后将指针5压入仪表盘6的步进马达8，最后进行后盖7以及面罩的组装。

其中，把指针5压入步进马达8是专属于汽车仪表组装的独特工艺，压入工艺必需要严格遵照步进马达供应商给出的标准范围才能达到量产的良率。不同马达的型号其电性能参数各有不同，但压入工艺的标准除了压入力的范围不一样，其他都是相同的，比如厂家普遍使用的1.5mm金属单轴步进马达的要求为(见图9)：

1、压入方向必须垂直；

2、标准压入力：在25牛到120牛之间；

3、标准压入速度：800毫米/分钟；

4、标准压入高度(指针5底面离仪表盘6上表面的高度)：1毫米，允许误差为±0.4毫米；

5、马达底部必须有支撑。

这些参数的超标分别会导致产品的质量问题为：压入力小于25牛指针5易在转动过程中掉落，压入力大于120牛容易破坏步进马达结构，压入速度过慢指针5难以压入，压入速度过快步进马达8易承受超量冲击，压入高度过高易在转动过程中刮擦透明保护罩，压入高度过低易在转动过程中刮擦仪表盘6的上表面。

如图10所示，目前业内常用的解决方案如下：

利用可垂直移动的压头机构9保证指针5与马达轴的垂直压入，使用压力传感器来感知压入后的压力值，来判断工艺好坏，使用步进或伺服直线电机控制指针5压入速度，并且将指针5压至设定好的高度，使用马达底部支撑柱10来抵消下压产生的作用力，最后通过检测设备确认指针5高度是否在范围内。这样的方案能有效保证垂直度，压力值，压入速度，但压入高度和电机支撑往往因为产品个体差异的累计导致高度超标，最终高度检测设备报错产生零件报废。

压入高度控制超标的原因有如下几种可能：

由于压入完成后，指针5的高度是步进或伺服直线电机设定好的，故是一个定值，但是由于指针5自身的误差、仪表盘6的厚度误差、灯箱4塑料件的误差、电路板2的厚度误差，以及支撑柱10与马达底部的间隙都会对压入高度产生影响，其中，支撑柱10与马达底部的间隙会在指针5压入时使电路板2产生变形，并在压入结束后电路板反弹从而导致指针测量偏高，同理，如果支撑柱10过高，也会在产品固定过程中产生反向弯曲，致使压针结束解除锁定后电路板2回复平直，导致指针测量偏低。

步进或伺服直线电机以及测量误差通过选型都可以做到小于0.01毫米，基本可以忽略，故上述这些累计误差都是基于产品本身的误差而产生，通常会大于±0.4毫米的标准压入高度，如果按马达供应商标准管控，会使高度测量报错及返修率提高，如果按产品批次尺寸差异来调整电机压入高度，设备效率和可靠性会大大降低，如果放宽要求，则会增加客诉率，产量越大，品控就越难。

实用新型内容

基于此，针对上述技术问题，提供一种仪表自动压针装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种仪表自动压针装置，包括：

用于将指针压至仪表盘马达转轴上的压针机构，所述压针机构包括可上下移动的压头、用于检测压入力的压力传感器以及用于检测所压指针的压入高度的直线位移传感器，所述压头的下表面向内形成与所述指针适配的负压型腔，所述压力传感器固定于所述压头上，所述直线位移传感器竖直布置，且与所述压头固定，其可更换测量头低于所压指针的底面，该可更换测量头与所述所压指针的底面间距大于标准压入高度；

用于在底部支撑所述仪表盘马达的高度自适应锁定装置，所述高度自适应锁定装置包括用于支撑所述仪表盘马达的顶升柱、用于带动所述顶升柱升降的传动件、用于驱动所述传动件升降的升降机构、弹簧以及用于对所述顶升柱的上下位置进行限位的限位机构，所述传动件与所述升降机构连接，且滑动套设于所述顶升柱上，所述顶升柱竖直布置，其上具有位于传动件下侧的第一止挡部以及位于传动件上侧的第二止挡部，所述弹簧套设于所述顶升柱上，且位于所述传动件与第二止挡部之间，所述限位机构位于所述顶升柱的侧面；

用于控制压头下压指针的压入速度、压入力以及压入高度的控制器，所述控制器与所述压头、压力传感器以及直线位移传感器连接。

所述压头由步进电机或者伺服直线电机驱动。

所述直线位移传感器通过螺母固定于一L形支架上，所述L形支架套接固定于所述压头上。

所述标准压入高度为1mm，其允许误差为±0.4mm。