CN101700619B - 一种气门锁片装配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适于工业化生产使用的气门锁片装配装置，包括一个与上下移动机构固连的压体，压体下端有弹性卡接机构，卡口部用于夹持气门锁片和气门弹簧上座构成的初装组件；压体下端有容纳气门锁片径向分离状态的凹腔，压体内的空腔中设置台阶轴，台阶轴的下端延伸到容纳初装组件的压体下端的凹腔处；压体上有气流通路连通到容纳初装组件的凹腔的侧壁上，初装组件由上料辅助工装装配到本发明装置上，装置下移完成自动压装。装配工序安全可靠、成品率高，满足了工业化生产需要。

Description

一种气门锁片装配装置

技术领域

本发明涉及发动机气门锁片装配，具体讲就是装配发动机气门锁片及弹簧座的专用装置。

背景技术

发动机气门锁片的常用类型有锥形锁片式和锁销式两种。锥形锁片式固定采用剖分结构，两半锁片合装在一起形成一个完整的外圆锥结构，内孔中有一至三环形凸起，装配时用专业工具将气门弹簧上座连通气门弹簧压下，将两片锁片套于气门杆尾部合并在一起，环形凸起正好卡在气门杆尾部的环形槽内。放松弹簧上座，由于弹簧的弹力作用锁片的圆锥形外表面正好位于弹簧上座的锥形孔紧紧地贴合在一起。

装配发动机气门锁片及弹簧座的方式：

1、采用进口设备装配，设备有真空吸附装置吸附锁片，压头下压气门弹簧上座和气门弹簧，适当位置处推动锁片入槽；设备系统复杂，成本高、维护困难。

2、采用简易压头，压头是固定在一个带2维导轨底座上，压装前必须先将托盘旋转到压装角度，手动压下气门弹簧，手动装锁片；或为半自动压装方式，压头由气缸驱动，自动压下气门弹簧，手动装锁片；节拍慢、效率低且劳动强度大。

3、国产自动或半自动装配设备，目前的压装方式合格率低下，且受装配空间的限制。如名称为“缸盖气门弹簧盖、锁片压装头”的中国专利文献CN201192765，参见该文献中相关附图，其中压头下移压缩气门弹簧12，压头芯体9被气门顶杆13顶回，压头芯体9通过顶杆3压缩内圈弹簧4，直到芯体护套8与气门锁片11接触，2个气门锁片向两侧分开，滑入气门顶杆13端部；压头继续向下移动压缩气门弹簧12，压头芯体9继续通过顶杆3压缩内圈弹簧4，芯体护套8开始通过外圈弹簧5的压力，把气门锁片11压入到气门顶杆13端部下面。上述气门锁片11的分离与合拢，是由芯体护套8的抵押，以及压头芯体9与气门顶杆13的配合，同时结合内圈弹簧4、外圈弹簧5的先后作用来实现的。而装配前，首先要将气门弹簧盖10、气门锁片10放置到气门弹簧12上，然后再实施上述压头的下压动作，因此，装配工序的辅助操作是在装压设备上完成的，增加了人员的安全隐患，同时装置实施的气门锁片11的分离与合拢动作的可靠性低，从而影响到装配质量和效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种适于工业化生产使用的气门锁片装配装置，提高成品率、装配安全可靠。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种气门锁片装配装置，包括一个压体，压体上部与上下移动机构固连；压体下端有弹性卡接机构，该弹性卡接机构有开合式卡口部，卡口部沿水平面张开与合拢，卡口部用于夹持气门锁片和气门弹簧上座构成的初装组件；压体下端有容纳气门锁片径向分离状态的凹腔，卡口部位于凹腔的下边边缘处；压体内的空腔中设置台阶轴，台阶轴的台阶的上端面与空腔的上端之间设置有套设在台阶轴上段的弹簧，空腔中部有台阶面构成上大下小的台阶孔，台阶轴的下端延伸到容纳初装组件的压体下端的凹腔处；压体上设有与压力气源相通的气流通路，气流通路连通到容纳初装组件的凹腔的侧壁上。

装配时首先将气门锁片放到气门弹簧上座上构成初装组件，将该组件放到上料辅助工装装置上，上料辅助工装装置的上层板上对应设置顶杆，顶杆与下部的下层底板连为一体，用手握紧下部的下层底板将其向上推移，顶杆向上推动初装组件进入压体下端的凹腔处，并由压体下端的弹性卡接机构卡住避免初装组件掉落，上料辅助工装装置撤离后，机床实施下压动作带动气门锁片装配装置下移完成自动压装。装配工序安全可靠，一次性装配成品率高达96%以上，节省了操作人员的大量体力和时间，满足了工业化连续生产的需要；由于装配装置结构简单，节省了设备投资。

附图说明

图1a、1b是本发明的结构示意图，图1b是图1a中的A-A剖视图；

图2是上压体的结构示意图；

图3、4、5分别是图2的左视图、俯视图和A-A剖视图；

图6是下压体的结构示意图；

图7、8分别是图6的左视图、A-A剖视图；

图9是气路分配套的结构示意图；

图10是图9中的A-A剖视图；

图11是分气垫的结构示意图；

图12是图11的俯视图；

图13a、13b是弹片的结构示意图，其中13b是局部放大图；

图14是图13a的左视图；

图15是台阶轴的结构示意图；

图16是图15的左视图；

图17是上料辅助工装装置的结构示意图；

图18是图17的俯视图；

图19是装配过程示意图。

具体实施方式

参见图1、2所示，气门锁片装配装置包括一个压体，压体上部与上下移动机构固连；压体下端有弹性卡接机构，该弹性卡接机构有开合式卡口部，卡口部沿水平面张开与合拢，卡口部用于夹持气门锁片1和气门弹簧上座2构成的初装组件，避免初装组件掉落并为完成后续动作做好准备；压体下端有容纳气门锁片1处在径向分离状态的凹腔，弹性卡接机构的卡口部位于凹腔的下边边缘处，确保初装组件可靠地处在凹腔中，卡口部设置在凹腔的下边边缘处就是避让其它部件的动作；压体内的空腔中设置台阶轴10，台阶轴10的台阶11的上端面与空腔的上端之间设置有套设在台阶轴10上段的弹簧20，空腔中部有台阶面构成上大下小的台阶孔，台阶轴10的下端延伸到容纳初装组件的压体下端的凹腔处，台阶轴10在弹簧20配合作用下将气门锁片1在适当位置处分开，确保其能准确落入气门杆顶端的卡槽处；压体上设有与压力气源相通的气流通路，气流通路连通到容纳初装组件的凹腔的侧壁上，被分离的气门锁片1在压力气体的作用下合拢在气门杆顶端的卡槽处，并保持该状态与气门锁片装配装置脱离，完成装配工序。

参见图1～8，所述的压体包括上压体30、下压体40，上压体30、下压体40为圆柱形，选用圆柱形的外形是基于便于加工的考虑，圆柱形棒料便宜且易得，压体选择上压体30、下压体40的分体式结构可以使其内部构造的加工成型变得容易，尤其是方便气流通路的加工，降低了部件中细长孔的加工难度；同时也方便其内部件的装配。上压体30中部的孔腔用来容纳台阶轴10的台阶11及以上部位和弹簧20。

弹性卡接机构包括设置在压体上的弹片50，弹片50在压体上沿圆周方向布置，弹片50的下端为弯折状卡口51，卡口51位于等高位置处，其开口朝内，即指向压体轴心一侧，卡口51的形状与气门弹簧上座2的上端边缘处的形状吻合即可确保能将气门弹簧上座2卡接住，避免其上下移动，具体的优选方案如图1、2、13、14所示，所述的弹片50的簧身为条板状，下压体40的外壁上沿长度方向设置凹槽44，弹片50的簧身卧置于凹槽44内由固定在螺纹孔45上的螺钉连接，弹片50在圆周方向对称设置三个，这样对称方式的设置弹片50，可以减少零部件个数同时又能确保卡接的可靠。设置凹槽44来固定弹片50，可以保证装配的可靠性，为了固定的可靠还可以在弹片50上压置一个垫片52。弹片50的上端固定在下压体40的外壁上，下端基本为自由下垂状，卡口51是由V形弯折部构成的，如图13b所示，V形弯折部的开口511指向外侧，气门弹簧上座2向上移动时，下端的斜边512受到气门弹簧上座2施加的作用力，该作用力在水平方向的分力向外推动卡口51，使三个卡口51彼此径向展开，气门弹簧上座2进一步上移到达上端的斜边513处时，在自身弹力的作用下，卡口51彼此收拢，从而将气门弹簧上座2的上端边缘固定在斜边513处，实现卡接固定，该结构提供的卡接机构卡接可靠，所需克服的弹力适中。

结合图1、2、6～8，构成压体的下压体40下端设有凹腔41，该凹腔41中容纳台阶状的气路分配套60，气路分配套60的下段与凹腔41配合且两者下端平齐，气路分配套60的小直径段的外壁与凹腔41之间形成空腔，该空腔分别与气路分配套60的小直径段上的气孔61和气流通路相通，气孔61沿圆周对称布置4～8个，气路分配套60中部的孔62就是用来容纳气门锁片1的，确切的讲就是在孔62处气门锁片1可以分离开来，供气门杆顶端上升到该部位，然后气流将推动气门锁片1向气门杆顶端的卡槽部位合拢。

所述的下压体40内部有上下贯通的孔，上、下与中间段分别构成第一台阶411、第二台阶421，中段的孔径较小，在两第一台阶411、第二台阶421之间的管壁上开设气道孔43，上压体30的下端与下压体40上端的孔腔42构成插入式配合，上压体30上开设自上而下的气道孔31，气道孔31的上端与气源连接，上压体30、下压体40上的气道孔31与气道孔43相互连通，上述结构有利于气流通路自上而下流畅的贯通。气道孔43开设在两第一台阶411、第二台阶421之间可以减少孔的长度，降低加工难度，同时有完成了上端与上压体30的装配连接，下端同时又为容纳气路分配套60提供了空间。

作为优选的方案，结合图1、2、11、12，所述的气路分配套60的上端面与下压体40的第一台阶411之间设置分气垫70，分气垫70的周边上开设缺口72，缺口72与凹腔41的内壁之间的空间构成气流通路，该气流通路与压体上自上而下设置的气流通路连通。分气垫70中部有孔71供台阶轴10的下端通过。缺口72实现了气流的上下贯通，确保气流可以抵达气路分配套60的气孔61处，缺口72与气孔61的个数吻合，6～8个即可，属于优选方案，这样可以保证气孔61沿周向均匀布置，确保气门锁片1的外壁上将受到均匀可靠的推力使其两个半体完成合拢。

参见图1～4，所述的上压体30的内部有通孔32，上压体30的上端设置上盖80，上盖80固定安装在机床上，上下移动的动力由机床提供，上压体30上有安装孔311与气道孔31连通，安装孔311上有气源管接头90，气源管接头90布置在偏上的位置处可以减少装配过程中与其它部件发生干涉。

所述的上压体30的管壁上开设有条形孔32，条形孔32处在与气道孔31的避让位置且上下方向布置，台阶轴10中段的台阶11上设置柱销100，柱销100位于条形孔32中，台阶轴10的下端为球头状或锥台状，该形状有利于分离锁片1。条形孔32的开设实际上提供了一窗口，该窗口可以观察到台阶轴10在工作过程中所处的位置，以便及时的发现或确认气门锁片1所在的位置是否正常以及处在分离或合拢状态，提前预见产品的合格率，以便及时处理装配不合格的产品。

所述的上压体30的下段直径小于其上段直径，就是说上压体30的下段为台阶状，该台阶段就是为了便于同下压体40的上端实现插接配合，这样气道孔31的长度被显著缩短而便于加工，在上压体30的下段外壁上设置通气槽312，通气槽312处在气道孔31的顺延方向上，通气槽312和气道孔31在圆周方向对称设置四个，通过通气槽312的过渡顺利地形成了自上而下的气流通路。

以下结合图19说明发明的装配工序过程。

图17、18是上料辅助工装装置，包括上层板3、下层底板8，上层板3的两端设置支架3a用于放置固定该辅助工装装置，上层板3、下层底板8在两者之间设置的导杆5的导向作用下可以实现合拢靠近与分离，导杆5处还设有直线轴承7支撑，上层板3上有放置气门锁片1和气门弹簧上座2构成的初装组件的安装座6，安装座6内部有下端固定在下层底板8上的锁片分离顶杆9。

图19中的（a）工序是空置状态，即气门锁片1和气门弹簧上座2构成的初装组件还没有装配到本发明的气门锁片装配装置上，其中台阶轴10处在最低位，台阶轴10的下端位于与卡口部大致平齐的位置；（b）中所示工序表示将上料辅助工装装置上的初装组件装配到卡口部，台阶轴10被适当顶起，上抬下层底板8使其与上层板3靠近，锁片分离顶杆9自下而上通过气门弹簧上座2上的孔，此时顶推其内的气门锁片1，气门锁片1向上同时顶推台阶轴10的下端使其上升，待气门锁片1上升到分气垫70与气路分配套60围成的空间处，在弹簧20提供的向下弹力作用下，台阶轴10的下端球头状的形状十分方便地将气门锁片1分离开，撤除上料辅助工装装置后，台阶轴10的下端继续下移轴身置于气门锁片1之间，使其保持分离状态，如图19（c）所示；

图19（d）、（e）、（f）和（g）是与气门杆实施装配的过程示意图，其中图19（d）是气门杆位于气门弹簧上座2的下端的状态，上压体30、下压体40下移时，气门杆进入弹簧上座2推动台阶轴10并进一步上伸至气门锁片1所在位置处，气门锁片1的凹凸环槽与气门杆端头上的凹凸环槽对齐时，气流通路供气，气门锁片1受气流推动向气门杆合拢，如图19（e）、（f）所示，保持供气状态并抬升机床使压体与气门杆分离，这样气门锁片1与气门杆的位置保持合拢状态，在气门弹簧的作用下，气门弹簧上座2上升，其内锥形孔上升到与气门锁片1的锥形外壁接触配合止，如图图19（g）所示，气门弹簧上座2、气门锁片1与气门杆的装配工序完成。

Claims (8)

1.一种气门锁片装配装置，其特征在于：包括一个压体，压体上部与上下移动机构固连；压体下端有弹性卡接机构，该弹性卡接机构有开合式卡口部，卡口部沿水平面张开与合拢，卡口部用于夹持气门锁片和气门弹簧上座构成的初装组件；压体下端有容纳气门锁片径向分离状态的凹腔，卡口部位于凹腔的下边边缘处；压体内的空腔中设置台阶轴（10），台阶轴（10）的台阶（11）的上端面与空腔的上端之间设置有套设在台阶轴（10）上段的弹簧（20），空腔中部有台阶面构成上大下小的台阶孔，台阶轴（10）的下端延伸到容纳初装组件的压体下端的凹腔处；压体上设有与压力气源相通的气流通路，气流通路连通到容纳初装组件的凹腔的侧壁上；

所述的压体包括上压体（30）、下压体（40），上压体（30）、下压体（40）为圆柱形,下压体（40）中部的孔径小于上压体（30）中的的孔径；

所述的下压体（40）内部有上下贯通的孔，上、下与中间段分别构成第一台阶（411）、第二台阶（421），中段的孔径较小，在第一台阶（411）、第二台阶（421）之间的管壁上开设气道孔（43），上压体（30）的下端与下压体（40）上端的孔腔（42）插入式配合，上压体（30）上开设自上而下的气道孔（31），气道孔（31）的上端与气源连接，上压体（30）、下压体（40）上的气道孔（31）与气道孔（43）相互连通；

所述的上压体（30）的管壁上开设有条形孔（32），条形孔（32）处在与气道孔（31）的避让位置且上下方向布置，台阶轴（10）中段的台阶（11）上设置柱销（100），柱销（100）位于条形孔（32）中。

2.根据权利要求1所述的气门锁片装配装置，其特征在于：台阶轴（10）的下端为球头状或锥台状。

3.根据权利要求1所述的气门锁片装配装置，其特征在于：弹性卡接机构包括设置在压体上的弹片（50），弹片（50）在压体外壁上沿圆周方向布置，弹片（50）的下端为弯折状卡口（51）位于等高位置，其卡口朝内。

4.根据权利要求1所述的气门锁片装配装置，其特征在于：构成压体的下压体（40）的下端设有凹腔（41），该凹腔（41）中容纳台阶状的气路分配套（60），气路分配套（60）的下段与凹腔（41）配合且两者下端平齐，气路分配套（60）的上部的小直径段的外壁与凹腔（41）形成空腔，该空腔分别与气路分配套（60）的小直径段上的气孔（61）和气流通路相通，气孔（61）沿圆周对称布置4～8个。

5.根据权利要求3所述的气门锁片装配装置，其特征在于：所述的弹片（50）的簧身为条板状，下压体（40）的外壁上沿长度方向设置凹槽（44），弹片（50）的簧身卧置于凹槽（44）内由固定在螺纹孔（45）上的螺钉连接，弹片（50）在圆周方向对称设置三个。

6.根据权利要求4所述的气门锁片装配装置，其特征在于：所述的气路分配套（60）的上端面与下压体（40）的第一台阶（411）之间设置分气垫（70），分气垫（70）的周边上开设缺口（72），缺口（72）与凹腔（41）的内壁之间的空间构成气流通路，该气流通路与压体上设置的气流通路连通，分气垫（70）中部有孔（71）供台阶轴（10）的下端通过。

7.根据权利要求1所述的气门锁片装配装置，其特征在于：所述的上压体（30）的内部有通孔（32），上压体（30）的上端设置上盖（80），上盖（80）固定安装在机床上，上压体（30）上有安装孔（311）与气道孔（31）连通，安装孔（311）上有气源管接头（90）。

8.根据权利要求1所述的气门锁片装配装置，其特征在于：所述的上压体（30）的下段直径小于其上段直径，在上压体（30）的下段外壁上设置通气槽（312），通气槽（312）处在气道孔（31）的顺延方向上，通气槽（312）和气道孔（31）在圆周方向对称设置四个。

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