CN103692193A - 一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机 - Google Patents

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Abstract

一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，用于解决发动机气门油封及气门弹簧垫片的装配问题。它包括油封运料机构、垫片运料机构、压装机构、托架、固定座、气缸组件和气液增压缸，所述油封运料机构、垫片运料机构、压装机构和气缸组件均安装在固定座上，所述固定座安装在水平面上，所述托架与压装机构配装，托架用于搭载发动机缸盖，所述气缸组件为油封运料机构和垫片运料机构提供动力，所述气液增压缸安装在压装机构的顶部，它为压装机构提供动力。本发明不仅提高了发动机气门油封及气门弹簧垫片的装配效率，而且保证了产品质量，满足了产品一致性要求，同时可使操作者从简单的重复性工作中解脱出来，更符合人性化的工艺设计理念。

Description

一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机
技术领域
本发明涉及一种发动机气门油封及气门弹簧垫片压装设备，尤其是一种发动机气门油封及气门弹簧垫片的自动压装设备。
背景技术
如附图1所示，发动机气门组件包括气门、气门弹簧和气门导管，气门油封是发动机气门组件的密封元件，其主要作用是密封气门与气门导管，保证缸盖内腔机油不能进入活塞腔；气门弹簧垫片与气门弹簧配装，其主要功能是避免气门弹簧压伤缸盖。气门油封套装在气门导管的外面，气门弹簧垫片位于气门油封的下方。
现有技术中，在气门油封和气门弹簧垫片装配时，首先采用手工操作方式将气门弹簧垫片放置到发动机缸盖中，然后进行气门油封的压装。气门油封的压装方式主要有两种，一是手动工装装配，利用可控制压装位置的手动工装完成气门油封的压装，该装配方式主要依靠操作人员的技能来保证油封装配质量，不仅产品的一致性较差，而且操作步骤繁琐；二是压装机装配，先由操作人员手动将气门油封放置到压装机的压头上，再通过压装机上压头的上下运动，将气门油封压装到缸盖气门导管上，虽然该装配方式由压装机替代了人工压装作业，提高了产品质量，但是仍由操作人员手动完成上料动作，并没有将操作人员从重复性的劳动中解脱出来，而且生产效率没有明显的提升，同时还存在着因操作失误漏装气门油封导致返工的问题。
申请号为201120378108.6的中国专利公开了一种汽车发动机缸盖气门油封压装机，该气门油封压装机包括机架、输送辊道线、顶升定位机构、光栅保护器、工件和定位托盘、操作面板、检测机构、压装机构和电气控制箱，在机架上安装输送辊道线，两套顶升定位机构安装在机架上，光栅保护器安装在机架上，压装机构安装在顶升定位机构上，工件和定位托盘安装在压装机构上，在机架上安装操作面板，在工件和定位托盘的上方安装检测机构，电气控制箱安装在机架上。该专利的技术方案通过对压装油封工件的在位检测，提高了生产效率，保证了产品质量，但它没有解决发动机气门油封与气门弹簧垫片自动上料及同时自动装配的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种既能提升气门油封及气门弹簧垫片的装配效率、降低操作者劳动强度，又能保证产品质量的发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，它包括油封运料机构、垫片运料机构、压装机构、托架、固定座、气缸组件和气液增压缸，所述油封运料机构、垫片运料机构、压装机构和气缸组件均安装在固定座上，所述固定座安装在水平面上，所述托架与压装机构配装，托架用于搭载发动机缸盖，所述气缸组件为油封运料机构和垫片运料机构提供动力，所述气液增压缸安装在压装机构的顶部，它为压装机构提供动力。
上述发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，所述油封运料机构包括油封料斗、油封推板、限位推杆、第一推杆、第二推杆、第三推杆、主推板、油封推板限位座和油封容块，所述油封料斗、第二推杆及油封容块的数量与发动机气门数量匹配，所述油封料斗与油封容块内腔连通，所述油封容块内腔中设有辊轮滑道，所述油封推板与限位推杆、第一推杆及第二推杆配装，所述限位推杆布置在油封推板的两端，在限位推杆上套装压缩弹簧，所述第一推杆左右对称布置，它们一端与主推板间隙配合装配，另一端与油封推板固定连接，所述第二推杆一端固定在油封推板的背面，另一端深入到油封容块内腔中，所述第三推杆为左右对称布置的阶梯杆结构，它们一端与主推板间隙配合装配，另一端与油封容块固定装配，在第三推杆上套装压缩弹簧。
上述发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，所述垫片运料机构包括垫片料斗、垫片容块、垫片料斗支撑座、支撑架、垫片容块推杆、垫片容块限位块和垫片容块导向杆，所述垫片料斗数量与发动机气门数量匹配，它们固定在垫片料斗支撑座上，垫片料斗的内腔与垫片容块连通，所述支撑架台面的背面对称安装四组垫片容块限位块，在其中位于同侧的两组垫片容块限位块之间设置垫片容块导向杆，所述垫片容块左右两端与垫片容块导向杆间隙配合装配，在垫片容块前端设置垫片容块推杆，所述垫片容块推杆外面套装压缩弹簧，垫片容块推杆与气缸组件配装。
上述发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，所述支撑架台面前端设有矩形缺口，所述矩形缺口用于避让气缸组件的移动轨迹。
上述发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，所述气缸组件包括气缸本体和气缸推板，所述气缸本体的伸缩臂与气缸推板固定装配，所述气缸推板为矩形板结构，它与垫片运料机构的垫片容块推杆间隙配合装配。
上述发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，所述压装机构包括连接头、压装导杆组件、压装执行单元、托架连接杆和连接座，所述连接座通过连接头与气液增压缸装配，所述压装导杆组件左右对称布置，其下端固定在连接座上，上端与固定座配装，所述压装执行单元数量与发动机气门数量匹配，它们顶端固定在连接座上，在其底部设置开放式油封容纳腔和磁力吸块。
上述发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，所述托架包括托架连接块、托架导向柱和托架本体，所述托架连接块与压装机构的托架连接杆配装，所述托架导向柱与固定座配装，所述托架本体与发动机缸盖结构匹配。
上述发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，所述固定座通过底板分割为上、下两部分，其中下半部分为支撑架结构，在上半部分的顶部设置压装机构导向套，所述底板上设有定位块、定位销、托架导向孔和气缸组件固定座，所述定位块、定位销与发动机缸盖匹配，所述托架导向孔与托架导向柱匹配。
本发明通过气缸组件驱动油封运料机构和垫片运料机构动作，自动完成发动机气门油封及气门弹簧垫片的上料操作，并与压装机构配合实现了发动机气门油封与气门弹簧垫片压装作业的同步进行。本发明在垫片运料机构中设置了与气缸推板配装的垫片容块推杆，当气缸推板动作时，通过套装在垫片容块推杆外面的压缩弹簧推动垫片容块前后移动，将由垫片料斗内腔落入垫片容块中的垫片运送至压装执行单元的下面，再由压装执行单元磁力吸块将其吸附。本发明在油封运料机构中设置了油封推板，当气缸推板与油封运料机构中的主推板接触后，由第一推杆推动油封推板动作，通过油封推板推动第二推杆使位于油封容块内腔上部的气门油封沿辊轮滑道滑落至油封容块的底部，此时第三推杆处于静止状态，套装在其外面的压缩弹簧处于压缩状态；气缸推板继续动作，当第三推杆的阶梯面与主推板接触后，油封推板与油封推板限位块接触，油封推板、第一推杆及第二推杆处于静止状态，然后第三推杆被主推板推动，从而将油封容块推入压装执行单元的油封容纳腔中。本发明在压装机构中设置了与发动机气门数量匹配的压装执行单元，在油封运料机构和垫片运料机构将气门油封和气门弹簧垫片运送到位后，由气液增压缸带动压料机构动作，完成气门油封和气门弹簧垫片的同时压装。总之，本发明不仅提高了发动机气门油封及气门弹簧垫片的装配效率，而且保证了产品质量，满足了产品一致性要求，同时可使操作者从简单的重复性工作中解脱出来，更符合人性化的工艺设计理念。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是发动机气门油封、气门弹簧垫片和气门装配关系示意图；
图2是本发明结构示意图；
图3是油封运料机构示意图；
图4是图3的K向视图；
图5是油封运料机构主剖视图；
图6是垫片运料机构示意图；
图7是图6的L向视图；
图8是压装机构示意图；
图9是托架结构示意图；
图10是固定座结构示意图；
图11～图15是发动机气门油封及气门弹簧垫片上料过程示意图。
图中各标号清单为：1、发动机气门组件，1-1、气门油封，1-2、气门弹簧垫片，1-3、气门，1-4、气门弹簧，1-5、气门导管，2、固定座 ，2-1、压装机构导向套，2-2、定位块，2-3、定位销，2-4、气缸组件固定座，2-5、底板，2-6、托架导向孔，3、压装机构，3-1、压装导杆组件，3-2、连接头，3-3、压装执行单元，3-3-1、磁力吸块，3-3-2、油封容纳腔，3-4、托架连接杆，3-5、连接座，4、托架，4-1、托架连接块，4-2、托架本体，4-3、托架导向柱，5、油封运料机构，5-1、油封料斗，5-2、油封推板，5-3、限位推杆，5-4、第一推杆，5-5、第三推杆，5-6、主推板，5-7、油封容块，5-8、油封推板限位座，5-9、第二推杆，5-10、辊轮滑道，6、发动机缸盖，7、气缸组件，7-1、气缸推板，8、垫片运料机构，8-1、垫片料斗，8-2、垫片容块，8-3、支撑架，8-4、垫片料斗支撑座，8-5、垫片容块推杆，8-6、垫片容块导向杆，8-7、垫片容块限位快，9、气液增压缸。
具体实施方式
参看图2，本发明包括油封运料机构5、垫片运料机构8、压装机构3、托架4、固定座2、气缸组件7和气液增压缸9，所述油封运料机构5、垫片运料机构8、压装机构3和气缸组件7均安装在固定座2上，所述固定座2安装在水平面上，所述托架4与压装机构3配装，托架4用于搭载发动机缸盖6，所述气缸组件7为油封运料机构5和垫片运料机构8提供动力，所述气液增压缸9安装在压装机构3的顶部，它为压装机构3提供动力。
参看图3、图4、图5，本发明的油封运料机构5包括油封料斗5-1、油封推板5-2、限位推杆5-3、第一推杆5-4、第二推杆5-9、第三推杆5-5、主推板5-6、油封推板限位座5-8和油封容块5-7，所述油封料斗5-1、第二推杆5-9及油封容块5-7的数量与发动机气门数量匹配，所述油封料斗5-1与油封容块5-7的内腔连通，所述油封容块5-7内腔中设有辊轮滑道5-10，所述油封推板5-2与限位推杆5-3、第一推杆5-4及第二推杆5-9配装，所述限位推杆5-3布置在油封推板5-2的两端，在限位推杆5-2上套装压缩弹簧，所述第一推杆5-4左右对称布置，它们一端与主推板5-6间隙配合装配，另一端与油封推板5-2固定连接，所述第二推杆5-9一端固定在油封推板5-2的背面，另一端深入到油封容块5-7的内腔中，所述第三推杆5-5为左右对称布置的阶梯杆结构，它们一端与主推板5-6间隙配合装配，另一端与油封容块5-7固定装配，在第三推杆5-5上套装压缩弹簧。
参看图6、图7，本发明的垫片运料机构8包括垫片料斗8-1、垫片容块8-2、垫片料斗支撑座8-4、支撑架8-3、垫片容块推杆8-5、垫片容块限位块8-7和垫片容块导向杆8-6，所述垫片料斗8-1数量与发动机气门数量匹配，它们固定在垫片料斗支撑座8-4上，垫片料斗8-1内腔与垫片容块8-2连通，所述支撑架8-3台面的背面对称安装四组垫片容块限位块8-7，在其中位于同侧的两组垫片容块限位块8-7之间设置垫片容块导向杆8-6，所述垫片容块8-2左右两端与垫片容块导向杆8-5间隙配合装配，在垫片容块8-2前端设置垫片容块推杆8-5，所述垫片容块推杆8-5外面套装压缩弹簧，垫片容块推杆8-5与气缸组件7配装，所述气缸组件7包括气缸本体和气缸推板7-1，所述气缸本体的伸缩臂与气缸推板7-1固定装配，所述气缸推板7-1为矩形板结构，它与垫片容块推杆8-5间隙配合装配，所述支撑架8-3台面前端设有矩形缺口，所述矩形缺口用于避让气缸组件7的移动轨迹。
参看图8，本发明的压装机构3包括连接头3-2、压装导杆组件3-1、压装执行单元3-3、托架连接杆3-4和连接座3-5，所述连接座3-5通过连接头3-2与气液增压缸9装配，所述压装导杆组件3-1左右对称布置，其下端固定在连接座3-5上，上端与固定座2配装，所述压装执行单元3-3数量与发动机气门数量匹配，它们顶端固定在连接座3-5上，在其底部设置开放式油封容纳腔3-3-2和磁力吸块3-3-1。
参看图9，本发明的托架4包括托架连接块4-1、托架导向柱4-3和托架本体4-2，所述托架连接块4-1与压装机构3的托架连接杆3-4配装，所述托架导向柱4-3与固定座2配装，所述托架本体4-2与发动机缸盖6结构匹配。
参看图10，本发明的固定座2通过底板2-5分割为上、下两部分，其中下半部分为支撑架结构，在上半部分的顶部设置压装机构导向套2-1，所述底板2-5上设有定位块2-2、定位销2-3、托架导向孔2-6和气缸组件固定座2-4，所述定位块2-2、定位销2-3与发动机缸盖6匹配，所述托架导向孔2-6与托架导向柱4-3匹配。
参看图5及图11～图15，本发明的工作过程为：
首先气液增压缸9带动压装机构3向下运动，托架4及搭载在托架本体4-2上的发动机缸盖6随之向下运动，当发动机缸盖6接触到固定座底板2-5上的定位块2-2后停止运动，并由定位销2-3限定其位置，而托架4继续向下运动至与底板2-5接触后，托架4停止运动，压装准备工作完成。
当气缸7接收到上料指令后，气缸推板7-1向前运动，通过套装在垫片容块推杆8-5外面的压缩弹簧推动垫片容块8-2沿垫片容块导向杆8-6向前移动，由垫片料斗8-1内腔落入垫片容块8-2中的气门弹簧垫片1-2随之向前移动。
气缸推板7-1继续向前运动，当气缸推板7-1与油封运料机构5中的主推板5-6接触后，由第一推杆5-4推动油封推板5-2动作，通过油封推板5-2推动第二推杆5-9使位于油封容块5-7内腔上部的气门油封1-1沿辊轮滑道5-10滑落至油封容块5-7内腔的底部，此时第三推杆5-5处于静止状态，套装在其外面的压缩弹簧处于压缩状态；气缸推板7-1继续动作，当第三推杆5-5的阶梯面与主推板5-6接触后，油封推板5-2与油封推板限位座5-8接触，此时油封推板5-2、第一推杆5-4及第二推杆5-9处于静止状态，然后主推板5-6推动第三推杆5-5及油封容块5-7，从而将气门油封1-1推入压装执行单元3-3的开放式油封容纳腔3-3-2中，气门油封1-1的自动上料动作完成；同时垫片容块8-2接触到垫片容块限位块8-7后运动停止，存放在垫片容块8-2内的垫片被压装机构3中压装执行单元3-3底面的磁力吸块3-3-1吸附，脱离垫片容块8-2，气门弹簧垫片1-2上料动作完成。然后气缸组件7、主推板5-6、油封推板5-2及垫片容块8-2返程，恢复初始工作状态。
气液增压缸9带动压料机构3动作，完成气门油封1-1和气门弹簧垫片1-2的同时压装。
本发明在垫片运料机构8的垫片容块推杆8-6及油封运料机构5的限位推杆5-3、第一推杆5-4、第三推杆5-5的外面均套装压缩弹簧，使气缸的动力传递柔性化，避免了运动构件之间的刚性冲击，从而延长了该发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机及相应零部件的使用寿命。   

Claims (8)

1.一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，其特征是，它包括油封运料机构（5）、垫片运料机构（8）、压装机构（3）、托架（4）、固定座（2）、气缸组件（7）和气液增压缸（9），所述油封运料机构（5）、垫片运料机构（8）、压装机构（3）和气缸组件（7）均安装在固定座（2）上，所述固定座（2）安装在水平面上，所述托架（4）与压装机构（3）配装，托架（4）用于搭载发动机缸盖（6），所述气缸组件（7）为油封运料机构（5）和垫片运料机构（8）提供动力，所述气液增压缸（9）安装在压装机构（3）的顶部，它为压装机构（3）提供动力。
2. 根据权利要求1所述的一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，其特征是，所述油封运料机构（5）包括油封料斗（5-1）、油封推板（5-2）、限位推杆（5-3）、第一推杆（5-4）、第二推杆（5-9）、第三推杆（5-5）、主推板（5-6）、油封推板限位座（5-8）和油封容块（5-7），所述油封料斗（5-1）、第二推杆（5-9）及油封容块（5-7）的数量与发动机气门数量匹配，所述油封料斗（5-1）与油封容块（5-7）的内腔连通，所述油封容块（5-7）内腔中设有辊轮滑道（5-10），所述油封推板（5-2）与限位推杆（5-3）、第一推杆（5-4）及第二推杆（5-9）配装，所述限位推杆（5-3）布置在油封推板（5-2）的两端，在限位推杆（5-2）上套装压缩弹簧，所述第一推杆（5-4）左右对称布置，它们一端它们一端与主推板（5-6）间隙配合装配，另一端与油封推板（5-2）固定连接，所述第二推杆（5-9）一端固定在油封推板（5-2）的背面，另一端深入到油封容块（5-7）的内腔中，所述第三推杆（5-5）为左右对称布置的阶梯杆结构，它们一端与主推板（5-6）间隙配合装配，另一端与油封容块（5-7）固定装配，在第三推杆（5-5）上套装压缩弹簧。
3.根据权利要求1或2所述的一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，其特征是，所述垫片运料机构（8）包括垫片料斗（8-1）、垫片容块（8-2）、垫片料斗支撑座（8-4）、支撑架（8-3）、垫片容块推杆（8-5）、垫片容块限位块（8-7）和垫片容块导向杆（8-6），所述垫片料斗（8-1）数量与发动机气门数量匹配，它们固定在垫片料斗支撑座（8-4）上，垫片料斗（8-1）内腔与垫片容块（8-2）连通，所述支撑架（8-3）台面的背面对称安装四组垫片容块限位块（8-7），在其中位于同侧的两组垫片容块限位块（8-7）之间设置垫片容块导向杆（8-6），所述垫片容块（8-2）左右两端与垫片容块导向杆（8-5）间隙配合装配，在垫片容块（8-2）前端设置垫片容块推杆（8-5），所述垫片容块推杆（8-5）外面套装压缩弹簧，垫片容块推杆（8-5）与气缸组件（7）配装。
4.根据权利要求3所述的一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，其特征是，所述支撑架（8-3）台面前端设有矩形缺口，所述矩形缺口用于避让气缸组件（7）的移动轨迹。
5.根据权利要求3所述的一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，其特征是，所述气缸组件（7）包括气缸本体和气缸推板（7-1），所述气缸本体的伸缩臂与气缸推板（7-1）固定装配，所述气缸推板（7-1）为矩形板结构，它与垫片运料机构（8）的垫片容块推杆（8-5）间隙配合装配。
6.根据权利要求5所述的一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，其特征是，所述压装机构（3）包括连接头（3-2）、压装导杆组件（3-1）、压装执行单元（3-3）、托架连接杆（3-4）和连接座（3-5），所述连接座（3-5）通过连接头（3-2）与气液增压缸（9）装配，所述压装导杆组件（3-1）左右对称布置，其下端固定在连接座（3-5）上，上端与固定座（2）配装，所述压装执行单元（3-3）数量与发动机气门数量匹配，它们顶端固定在连接座（3-5）上，在其底部设置开放式油封容纳腔（3-3-2）和磁力吸块（3-3-1）。
7.根据权利要求6所述的一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，其特征是，所述托架（4）包括托架连接块（4-1）、托架导向柱（4-3）和托架本体（4-2），所述托架连接块（4-1）与压装机构（3）的托架连接杆（3-4）配装，所述托架导向柱（4-3）与固定座（2）配装，所述托架本体（4-2）与发动机缸盖（6）结构匹配。
8.根据权利要求7所述的一种发动机气门油封及气门弹簧垫片自动压装机，其特征是，所述固定座（2）通过底板（2-5）分割为上、下两部分，其中下半部分为支撑架结构，在上半部分的顶部设置压装机构导向套（2-1），所述底板（2-5）上设有定位块（2-2）、定位销（2-3）、托架导向孔（2-6）和气缸组件固定座（2-4），所述定位块（2-2）、定位销（2-3）与发动机缸盖（6）匹配，所述托架导向孔（2-6）与托架导向柱（4-3）匹配。
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