CN104209751A - 一种气缸盖组件自动装配生产线及装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气缸盖组件自动装配生产线及装配方法，包括气缸盖预装物流线、曲轴箱物流线以及设置于两者之间的气缸盖预紧物流线。气缸盖组件自动装配方法包括气缸盖组件备料、气缸盖上线、人工或自动组装安装有固定夹的消音器、依次组装气缸盖垫片、阀板组件和吸气阀片、翻转、气缸盖螺栓组装、翻转换线、阀板垫片的组装和气缸盖组件预紧。采用上述结构及方法后，上述气缸盖预装物流线上的各工序上的多分度旋转上料装置能完成气缸盖组件的自动上料，并借助工装板上的定位销，使气缸盖组件依次进行预装；上料机器人完成最后的组装和预紧，从而使整个组装和预紧过程全线实现自动化，装配效率大幅提高，装配质量优良、稳定。

Description

一种气缸盖组件自动装配生产线及装配方法

技术领域

本发明涉及一种冰箱压缩机自动化装配生产线及其装配方法，特别是一种气缸盖组件自动装配生产线及装配方法。

背景技术

目前，冰箱压缩机的气缸盖组件包括气缸盖、放置于气缸盖一侧的消音器和固定夹、气缸盖垫片、阀板组件、吸气阀片和阀板垫片等部件，组装时，需要使用气缸盖螺栓将上述气缸盖组件的各部件依次安装在曲轴箱的气缸盖安装端面上。由于上述气缸盖组件的部件多，组装工位很多，现有的气缸盖组件装配及螺钉预紧，虽然有在少数工位进行了自动化检测或装配，如用于阀板垫片厚度的止点测量以及螺栓预紧机的引入等，但主要还是由人工装配完成，如将气缸盖、消音器和固定夹、气缸盖垫片、阀板组件、吸气阀片和阀板垫片人工直接套装在气缸盖螺钉上，然后再与曲轴箱配合，最后，人工或螺栓预紧机将气缸盖螺栓进行预紧。整个装配过程，所需人工多，装配效率低，劳动强度大，装配质量也受装配工人水平影响较大，从而使冰箱压缩机整体装配质量低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种能全线自动装配、自动化程度高、装配效率高及装配质量优良的气缸盖组件自动装配生产线及装配方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

    一种气缸盖组件自动装配生产线，包括闭合的气缸盖预装物流线、曲轴箱物流线以及设置于气缸盖预装物流线和曲轴箱物流线两者之间的气缸盖预紧物流线。

    所述气缸盖预装物流线闭合线的外侧依次设置有气缸盖上线工位、消音器和固定架组装工位、气缸盖垫片组装工位、阀板组装工位、吸气阀片组装工位、翻转工位、气缸盖螺钉装入工位和翻转换线工位。

     所述气缸盖预装物流线上设置有若干块工装板，每块工装板上均设置有四根与螺栓孔位置相对应的立柱，所述立柱的直径大于螺栓孔的直径，其中至少有两根立柱的顶部分别设置有能用于气缸盖定位且能伸缩的定位销。

    所述气缸盖上线工位、消音器和固定架组装工位、气缸盖垫片组装工位、阀板组装工位和吸气阀片组装工位五个工位分别包括多分度旋转上料装置、移载装置和设置于气缸盖预装物流线下方用于将工装板顶起的顶升台。

    所述翻转工位和翻转换线工位分别包括翻转机构和移载装置。

    所述气缸盖预紧物流线的一侧设置有阀板垫片料架、上料机器人和垫片厚度自动检测组件，所述阀板垫片料架上设置有若干个用于放置阀板垫片的垫片放置座。

    所述曲轴箱物流线上设置有用于计算所需的阀板垫片厚度的止点测量工位和气缸盖螺钉自动预紧机。

    所述多分度旋转上料装置为多分度旋转升降供料装置，该多分度旋转升降供料装置包括分度器、与分度器相连接的多分度旋转升降盘和若干根对称设置于多分度旋转升降盘上的定位柱，多分度旋转升降盘能相对于多根定位柱旋转并升降。

    所述多分度旋转上料装置为多分度旋转推离供料装置，该多分度旋转推离供料装置包括分度器、与分度器相连接的中心转轴、与中心转轴同轴设置的两个多分度回转盘和设置于多分度回转盘下方且至少有两个接料位的旋转接料盘，所述两个多分度回转盘的外侧圆周上还均匀竖向设置有若干个循环供料通道，每个循环供料通道的下方设置有一个出料口和一个出料推离装置。

    所述出料推离装置包括设置于每个循环供料通道外侧底部的槽口、一根共用且能从槽口中穿过的推料分离杆和至少一根用于辅助定位卸料的可伸缩的顶杆。

    所述气缸盖螺钉装入工位包括振动供料装置、与振动供料装置相连接的旋转螺栓盘和移载装置，所述旋转螺栓盘设置有与螺栓孔位置相对应的四个螺栓孔位。

    所述气缸盖预装物流线上设置有若干个用于检测每个顶升台上方是否有工装板进入或工装板是否移动到位的传感器。

    一种使用上述气缸盖组件自动装配生产线进行装配的方法，包括以下步骤：

    第一步，气缸盖组件备料：将气缸盖、安装有固定夹的消音器、气缸盖垫片、阀板组件和吸气阀片分别人工或自动放置于多分度旋转上料装置上，其中气缸盖放置时，气缸盖螺栓安装端面向下放置；将不同厚度的阀板垫片分别套装在阀板垫片料架上对应的垫片放置座上。

    第二步，气缸盖上线：空的工装板通过气缸盖预装物流线移动至气缸盖上线工位的顶升台上方时，该顶升台将空的工装板顶升，气缸盖上线工位的移载装置将放置于第一步多分度旋转上料装置上的气缸盖移载至空的工装板的立柱上，同时定位销进行定位。

    第三步，人工或自动组装安装有固定夹的消音器；其中自动组装安装有固定夹的消音器的步骤为：当第二步中安装有气缸盖的工装板通过气缸盖预装物流线移动至消音器和固定夹组装工位的顶升台上方时，该顶升台将第二步中安装有气缸盖的工装板顶升，消音器和固定夹组装工位的移载装置将放置于第一步多分度旋转上料装置上的安装有固定夹的消音器移载并与已顶升的气缸盖组装。

    第四步，依次组装气缸盖垫片、阀板组件和吸气阀片：气缸盖垫片组装工位、阀板组装工位和吸气阀片组装工位将气缸盖垫片、阀板组件和吸气阀片依次组装在第三步的气缸盖上，组装方法与第三步中的自动组装安装有固定夹的消音器的步骤相同。

第五步，翻转：翻转工位将第四步中已完成吸气阀片组装的气缸盖预装件翻转，使气缸盖的螺栓安装端面向上。

第六步，气缸盖螺栓组装：气缸盖螺栓装入工位将气缸盖螺栓装入第五步中气缸盖的螺栓孔中，当气缸盖螺栓与定位销接触时，浮动卡紧结构使工装板上的定位销自动缩回。

    第七步，翻转换线：翻转换线工位中的翻转机构将第六步中的气缸盖预装件组件翻转，使气缸盖的螺栓安装端面向下；翻转换线工位中的移载装置将已翻转的气缸盖预装件从气缸盖预装物流线移载至气缸盖预紧物流线上。

    第八步，阀板垫片的组装：上料机器人从阀板垫片料架的垫片放置座上吸取阀板垫片，后上料机器人再将吸取的阀板垫片移载至第七步中位于气缸盖预紧物流线上的气缸盖预装件上，气缸盖组件预装完成。

第九步，气缸盖组件预紧：待组装的曲轴箱通过曲轴箱物流线移动至气缸盖螺钉自动预紧机的卡紧机构上；上料机器人将第八步中已预装完成的气缸盖预装件移载至气缸盖螺钉自动预紧机处并与曲轴箱进行组装和螺栓预紧。 

    上述第八步阀板垫片的组装中，上料机器人先将吸取的阀板垫片移至垫片厚度自动检测组件进行阀板垫片厚度的检测，再将厚度检测合格的阀板垫片移载至第七步中位于气缸盖预紧物流线上的气缸盖预装件上。

本发明采用上述结构与方法后，上述多分度旋转上料装置能完成气缸盖、安装有固定夹的消音器、气缸盖垫片和阀板组件的自动上料，气缸盖预装物流线借助工装板上的定位销，使气缸盖、安装有固定夹的消音器、气缸盖垫片和阀板组件依次进行预装；上料机器人能使位于阀板垫片料架上的阀板垫片转移至气缸盖预紧物流线并完成阀板垫片的组装，后上料机器人又使完成预装的气缸盖预装件与位于曲轴箱物流线上的曲轴箱进行组装和预紧，从而使整个组装和预紧过程全线全部实现自动化，自动化程度高，装配效率大幅提高，装配质量优良、稳定。

附图说明

图1是本发明一种气缸盖组件自动装配生产线的结构示意图；

图2是本发明中气缸盖组件中各部件与曲轴箱安装的结构示意图；

图3是工装板俯视结构示意图；

图4是图3中工装板的横向剖视图；

图5是气缸盖上线工位结构示意图；

图6是图5中气缸盖上线工位的俯视图；

图7是气缸盖垫片组装工位的结构示意图；

图8是气缸盖螺钉装入工位中的旋转螺栓盘的结构示意图；

图9是气缸盖垫片抓取及螺栓预紧结构示意图。

其中有：1.气缸盖上线工位；2.消音器和固定夹组装工位；3.气缸盖垫片组装工位；4.阀板组装工位；5.吸气阀片组装工位；6.翻转工位；7.气缸盖螺钉装入工位；8.阀板垫片料架；9.上料机器人；10.气缸盖螺钉自动预紧机；11.垫片厚度自动检测组件；12.翻转换线工位；13.气缸盖预紧物流线；14.曲轴箱物流线；15.气缸盖预装物流线；16.曲轴箱；17.阀板垫片；18.吸气阀片；19.阀板组件；20.气缸盖垫片；21.消音器；22.固定夹；23.气缸盖；24.气缸盖螺栓；25.工装板；26.螺栓孔；27.分度器；28.循环供料通道；29.旋转接料盘；30.移载装置；31.顶升台；32.顶杆过孔；33.立柱；34.定位销；35.浮动卡紧结构；36.垫片放置座；37.止点测量工位；38.多分度旋转推离供料装置；39.多分度旋转升降供料装置；40.多分度旋转升降盘；41.定位柱；42.顶杆；43中心转轴；44.多分度回转盘；45.出料口；46.推料分离杆；47.接料位；48.槽口；49.旋转螺栓盘；50.螺栓孔位；51.阻挡块；52.待料垫片放置座；53.固定销。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图2所示，现有的气缸盖组件包括气缸盖23、设置于气缸盖23一侧的固定夹22和消音器21、以及依次叠放于气缸盖23上的气缸盖垫片20、阀板组件19、吸气阀片18和阀板垫片17，上述气缸盖23、气缸盖垫片20、阀板组件19、吸气阀片18和阀板垫片17的四角均设置有一个螺栓孔26，四个气缸盖螺栓24分别从上述对应的螺栓孔26中穿过，从而将上述部件依次组装并与曲轴箱16的气缸盖安装端面固定连接。

    如图1所示，一种气缸盖组件自动装配生产线，包括闭合的气缸盖预装物流线15、曲轴箱物流线14以及设置于气缸盖预装物流线15和曲轴箱物流线14两者之间的气缸盖预紧物流线13。气缸盖预装物流线15、气缸盖预紧物流线13和曲轴箱物流线14优选呈“工”字形设置，这样既整齐美观，又能节省空间，对空间小的车间也适合，适应性强。当然，气缸盖预紧物流线13也可倾斜设置在两者之间，也可根据各自车间的特点采用其它的设置方式。

如图1所示，上述气缸盖预装物流线15闭合线的一侧依次设置有气缸盖上线工位1、消音器和固定架组装工位2、气缸盖垫片组装工位3、阀板组装工位4、吸气阀片组装工位5、翻转工位6、气缸盖螺钉装入工位7；在气缸盖预装物流线15闭合线的另一侧，即与吸气阀片组装工位5相对应的位置处设置有翻转换线工位12。这样，能使气缸盖预装物流线15不至于太长，整体上整齐美观，另外，翻转换线工位12能与吸气阀片组装工位5共用一套后续的移载装置30，从而也节省制造成本。当然，也可根据各自车间实际特点进行设置，如将翻转工位6和气缸盖螺钉装入工位7设置在气缸盖预装物流线15闭合线的另一侧，翻转换线工位12与气缸盖垫片组装工位3对齐，或将上述工位全部设置在气缸盖预装物流线15的一侧等。

上述气缸盖预装物流线15上设置有若干块工装板25，工装板25的总长度之和优选为气缸盖预装物流线15长度的三分之二。如图3和图4所示，每块工装板25上均设置有四根与螺栓孔26位置相对应的立柱33，立柱33的直径大于螺栓孔26的直径，这样，后续气缸盖组件可以直接放置于立柱33上，气缸盖组件与工装板25之间将有一定间隙，从而方便后续移载装置30对气缸盖组件的抓取等。另外，其中至少有两根立柱33，优选位于对角线位置的两根立柱33的顶部分别设置有能用于气缸盖23定位且能伸缩的定位销34。其中，定位销34对角线的设置，能对气缸盖组件进行X向及Y向两个方向的定位，又方便后续气缸盖组件的预装及自由度的调整。当然定位销34也可设置3个或4个。上述设置有定位销34的每根立柱33底部均设置有用于定位销34自动伸缩卡紧的浮动卡紧结构35。浮动卡紧结构35为一种现有技术，如为设置有弹簧的浮动锁紧销等。

进一步，上述每块工装板25的两侧还至少设置有一个阻挡块51，优选每块工装板25的对角上，各设置有一个阻挡块51。两侧的阻挡块51可以阻挡前后的工装板25，进而保证气缸盖组件的预装或定位不受影响。

    上述气缸盖上线工位1、消音器和固定架组装工位2、气缸盖垫片组装工位3、阀板组装工位4和吸气阀片组装工位5共五个工位，每个工位均包括多分度旋转上料装置、移载装置30和设置于气缸盖预装物流线15下方用于将工装板25顶起的顶升台31。

上述翻转工位6和翻转换线工位12均分别包括翻转机构和移载装置30。翻转机构在机械自动化领域经常用到，是非常成熟的现有技术，本申请中，将不再过多表述。

从图5中看，上述移载装置30包括设置于气缸盖预装物流线15上方的移动滑轨和能在移动滑轨上滑动并能进行X、Y或Z向移动的抓取装置或吸取装置。移载装置30能将气缸盖预装件抓取或吸取后，移动至指定的位置。移载装置30也是较成熟的现有技术，也可采用已知的其它结构。

如图1和图9所示，上述气缸盖预紧物流线13的一侧设置有阀板垫片料架8和上料机器人9，阀板垫片料架8上设置有若干个用于放置阀板垫片17的垫片放置座36。优选，阀板垫片料架8上还设置有移载装置30和待料垫片放置座52。这样，上料机器人9的机械臂可以设置成固定长度，移载装置30可以将所需厚度的阀板垫片17移载至待料垫片放置座52上，后上料机器人9可以从待料垫片放置座52定点取料，从而使上料机器人9抓取更为准确，精确度高。

上述气缸盖预紧物流线13邻近上料机器人9的一侧还设置有垫片厚度自动检测组件11。垫片厚度自动检测组件11为一光电传感器或位移传感器，能对阀板垫片17的厚度进行检测，以防止未抓取到或多抓取了阀板垫片17，还可以检测所检测的阀板垫片17的厚度与已设定或接收到的厚度值是否一致，以方便抓取不同厚度的阀板垫片17。

上述曲轴箱物流线14上设置有用于计算所需的阀板垫片17厚度的止点测量工位37和气缸盖螺钉自动预紧机10。气缸盖螺钉自动预紧机10可采用市场已售的型号。止点测量工位37能检测曲轴箱16的活塞或曲轴等的加工误差，以及为消除这一误差，所需采用的阀板垫片17的厚度，并能自动将这一信息传递给上料机器人9或阀板垫片料架8上的移载装置30。上料机器人9或阀板垫片料架8上的移载装置30能根据提供的厚度信息，直接抓取相应厚度的阀板垫片17。

    如图7所示，上述多分度旋转上料装置为多分度旋转升降供料装置39，该多分度旋转升降供料装置39包括分度器27、与分度器27相连接的多分度旋转升降盘40和若干根对称设置于多分度旋转升降盘40上的定位柱41，多分度旋转升降盘40能相对于多根定位柱41旋转并升降。上述气缸盖23、装有固定夹22的消音器21、气缸盖垫片20、阀板组件19或吸气阀片18均可叠放套装在上述定位柱41上，当移载装置30的抓取或吸取装置从一个位置的定位柱41上抓取或吸取上述的一个部件后，多分度旋转升降盘40将旋转至另一个位置的定位柱41上，使最顶层的上述部件等待被抓取或吸取。当多分度旋转升降盘40旋转一周即360°后，多分度旋转升降盘40将相对于多根定位柱41上升，以补偿抓取或吸取定位柱41上的空料现象，也可使移载装置30定点取料。作为替换，也可以将定位柱41设置成自动升降模式，也在本发明的保护范围之内。

    如图5所示，上述多分度旋转上料装置为多分度旋转推离供料装置38，该多分度旋转推离供料装置38包括分度器27、与分度器27相连接的中心转轴43、与中心转轴43同轴设置的两个多分度回转盘44和设置于多分度回转盘44下方且至少有两个接料位47的旋转接料盘29，两个多分度回转盘44的外侧圆周上还均匀竖向设置有若干个循环供料通道28，每个循环供料通道28的下方设置有一个出料口45和一个出料推离装置。中心转轴43能按照分度器27的指示转动所设定的角度，中心转轴43的转动能带动两个多分度回转盘44以及多个循环供料通道28的同步旋转。

上述出料推离装置优选包括设置于每个循环供料通道28外侧底部的槽口48、一根共用且能从槽口48中穿过的推料分离杆46和至少一根用于辅助定位卸料的可伸缩的顶杆42。如图5所示，由于每个循环供料通道28均可旋转，位置不固定，故将推料分离杆46固定设置在对应工序的移载装置30上，两根顶杆42设置在分度器27及旋转接料盘29之间。如图6所示，每个接料位47优选包括两根对角设置的固定销53和两个对角设置的顶杆过孔32，顶杆42优选有两根，但也可以为一根或多根，分别能从顶杆过孔32中穿出。这样，卸料时，顶杆42、其中一个接料位47和其中一个循环供料通道28的出料口45，三者位于一条直线。顶杆42从两个顶杆过孔32中穿出并伸长至出料口45，这时，推料分离杆46从槽口48中伸入，将对应的循环供料通道28中最下层的工件（如气缸盖23或阀板组件19等）推离，后该推离的工件由于重力作用将顺着顶杆42下落至接料位47中，接料位47中的固定销53将对其进行定位。然后，旋转接料盘29旋转，将位于接料位47中的工件旋转至移载装置30的抓取或吸取位置，等待移载。

多分度旋转上料装置是选择多分度旋转推离供料装置38，还是选择多分度旋转升降供料装置39，以及每种装置的实际选择分度等将根据工件的实际情况进行设计。如气缸盖上线工位1和消音器和固定夹组装工位2的供料选择为多分度旋转推离供料装置38，且其中的多分度回转盘44选择为16分度回转盘，也即循环供料通道28有16个。这样，气缸盖23和消音器21的装载量多，夹持及定位准确，如一个循环供料通道28可装载50个气缸盖23，这样，一个采用16分度回转盘的多分度旋转推离供料装置38将可装载800个气缸盖23。

而气缸盖垫片组装工位3、阀板组装工位4和吸气阀片组装工位5当需装载数量也为800个左右时，气缸盖垫片组装工位3和吸气阀片组装工位5可采用多分度旋转升降供料装置39，如图7所示，其中多分度旋转升降盘40的对应分度为2分度，两套定位柱41对称设置在多分度旋转升降盘40的两侧，每侧的定位柱41优选有两根，采用对角线设置即可。阀板组装工位4采用多分度旋转推离供料装置38，其中的多分度回转盘44选择为6分度回转盘，也即循环供料通道28为6个。

    上述气缸盖螺钉装入工位7包括振动供料装置、与振动供料装置相连接的旋转螺栓盘49和移载装置30。如图8所示，旋转螺栓盘49设置有与气缸盖23等的螺栓孔26位置相对应的四个螺栓孔位50。使用时，振动供料装置能将待安装的气缸盖螺栓24振动传输至旋转螺栓盘49的四个螺栓孔位50中，移载装置30底部的真空吸取装置可同时将四个螺栓孔位50中的气缸盖螺栓24同时吸取，并放入气缸盖23的螺栓孔26中，从而提高了气缸盖螺栓24的装配效率。

    进一步，上述气缸盖预装物流线15上设置有若干个用于检测每个顶升台31上方是否有工装板25进入或工装板25是否移动到位的传感器，图中未标出，从而使本生产线的定位准确，自动化程度更高。

    一种使用上述气缸盖组件自动装配生产线进行装配的方法，包括以下步骤：

    第一步，气缸盖组件备料：将气缸盖23、安装有固定夹22的消音器21、气缸盖垫片20、阀板组件19和吸气阀片18分别人工或自动放置于多分度旋转上料装置上，其中气缸盖23放置时，气缸盖螺栓24安装端面向下放置；将不同厚度的阀板垫片17分别套装在阀板垫片料架8上对应的垫片放置座36上。

    第二步，气缸盖23上线：空的工装板25通过气缸盖预装物流线15移动至气缸盖上线工位1的顶升台31上方时，该顶升台31将空的工装板25顶升，气缸盖上线工位1的移载装置30将放置于第一步多分度旋转上料装置上的气缸盖移载至空的工装板25的立柱33上，同时定位销34进行定位。

第三步，人工或自动组装安装有固定夹22的消音器21：其中自动组装安装有固定夹22的消音器21的步骤为：当第二步中安装有气缸盖23的工装板25通过气缸盖预装物流线15移动至消音器和固定夹组装工位2的顶升台31上方时，该顶升台31将第二步中安装有气缸盖23的工装板25顶升，消音器和固定夹组装工位2的移载装置30将放置于第一步多分度旋转上料装置上的安装有固定夹22的消音器21移载并与已顶升的气缸盖23组装。由于现有部分型号的消音器21形状不规则，不易找准基准面，故本步骤采用人工组装的方法，也属于本发明的保护范围。

第四步，依次组装气缸盖垫片20、阀板组件19和吸气阀片18：气缸盖垫片组装工位3、阀板组装工位4和吸气阀片组装工位5将气缸盖垫片20、阀板组件19和吸气阀片18依次组装在第三步的气缸盖上，组装方法与第三步中的自动组装安装有固定夹22的消音器21的步骤相同。

第五步，翻转：翻转工位6将第四步中已完成吸气阀片18组装的气缸盖预装件翻转，使气缸盖23的螺栓安装端面向上。

第六步，气缸盖螺栓24组装：气缸盖螺栓装入工位7将气缸盖螺栓24装入第五步中气缸盖23的螺栓孔26中，当气缸盖螺栓24与定位销34接触时，可通过在气缸盖螺栓装入工位7的移载装置30上装上浮动卡紧机构35的自动按压装置，该自动按压装置将按压浮动卡紧结构35使工装板25上的定位销34自动缩回。

    第七步，翻转换线：翻转换线工位12中的翻转机构将第六步中的气缸盖预装件翻转，使气缸盖23的螺栓安装端面向下；翻转换线工位12中的移载装置30将已翻转的气缸盖预装件从气缸盖预装物流线15移载至气缸盖预紧物流线13上。

    第八步，阀板垫片17的组装：上料机器人9从阀板垫片料架8的垫片放置座36上吸取阀板垫片17，后上料机器9人再将吸取的阀板垫片17移载至第七步中位于气缸盖预紧物流线13上的气缸盖预装件上，气缸盖组件预装完成。

第九步，气缸盖组件预紧：待组装的曲轴箱16通过曲轴箱物流线14移动至气缸盖螺钉自动预紧机10的卡紧机构上；上料机器人9将第八步中已预装完成的气缸盖预装件移载至气缸盖螺钉自动预紧机10处并与曲轴箱16进行组装和螺栓预紧。 

另外，上述第八步阀板垫片17的组装中，上料机器人9先将吸取的阀板垫片17移至垫片厚度自动检测组件11进行阀板垫片17厚度的检测，再将厚度检测合格的阀板垫片17移载至第七步中位于气缸盖预紧物流线13上的气缸盖预装件上。进一步，为保证上料机器人9的抓取准确，可以采用定点抓取的方式。

Claims (10)

1.一种气缸盖组件自动装配生产线，其特征在于：包括闭合的气缸盖预装物流线（15）、曲轴箱物流线（14）以及设置于气缸盖预装物流线（15）和曲轴箱物流线（14）两者之间的气缸盖预紧物流线（13）；

——所述气缸盖预装物流线（15）闭合线的外侧依次设置有气缸盖上线工位（1）、消音器和固定架组装工位（2）、气缸盖垫片组装工位（3）、阀板组装工位（4）、吸气阀片组装工位（5）、翻转工位（6）、气缸盖螺钉装入工位（7）和翻转换线工位（12）；

——所述气缸盖预装物流线（15）上设置有若干块工装板（25），每块工装板（25）上均设置有四根与气缸盖（23）上螺栓孔（26）位置相对应的立柱（33），所述立柱（33）的直径大于螺栓孔（26）的直径，其中至少有两根立柱（33）的顶部分别设置有能用于气缸盖（23）定位且能伸缩的定位销（34）；

——所述气缸盖上线工位（1）、消音器和固定架组装工位（2）、气缸盖垫片组装工位（3）、阀板组装工位（4）和吸气阀片组装工位（5）五个工位分别包括多分度旋转上料装置、移载装置（30）和设置于气缸盖预装物流线（15）下方用于将工装板（25）顶起的顶升台（31）；

——所述翻转工位（6）和翻转换线工位（12）均分别包括翻转机构和移载装置（30）；

——所述气缸盖预紧物流线（13）的一侧设置有阀板垫片料架（8）、上料机器人（9），所述阀板垫片料架（8）上设置有若干个用于放置阀板垫片（17）的垫片放置座（36）；

——所述曲轴箱物流线（14）上设置有气缸盖螺钉自动预紧机（10）。

2.根据权利要求1所述的气缸盖组件自动装配生产线，其特征在于：所述气缸盖预紧物流线（13）邻近上料机器人（9）的一侧还设置有垫片厚度自动检测组件（11）。

3.根据权利要求1所述的气缸盖组件自动装配生产线，其特征在于：所述曲轴箱物流线（14）上还设置有用于计算所需的阀板垫片(17）厚度的止点测量工位（37）。

4.根据权利要求1所述的气缸盖组件自动装配生产线，其特征在于：所述多分度旋转上料装置为多分度旋转升降供料装置（39），该多分度旋转升降供料装置（39）包括分度器（27）、与分度器（27）相连接的多分度旋转升降盘（40）和若干根对称设置于多分度旋转升降盘（40）上的定位柱（41），多分度旋转升降盘（40）能相对于多根定位柱（41）旋转并升降。

5.根据权利要求1所述的气缸盖组件自动装配生产线，其特征在于：所述多分度旋转上料装置为多分度旋转推离供料装置（38），该多分度旋转推离供料装置（38）包括分度器（27）、与分度器（27）相连接的中心转轴（43）、与中心转轴（43）同轴设置的两个多分度回转盘（44）和设置于多分度回转盘（44）下方且至少有两个接料位（47）的旋转接料盘（29），所述两个多分度回转盘（44）的外侧圆周上还均匀竖向设置有若干个循环供料通道（28），每个循环供料通道（28）的下方设置有一个出料口（45）和一个出料推离装置。

6.根据权利要求5所述的气缸盖组件自动装配生产线，其特征在于：所述出料推离装置包括设置于每个循环供料通道（28）外侧底部的槽口（48）、一根共用且能从槽口（48）中穿过的推料分离杆（46）和至少一根用于辅助定位卸料的可伸缩的顶杆（42）。

7.根据权利要求1所述的气缸盖组件自动装配生产线，其特征在于：所述气缸盖螺钉装入工位（7）包括振动供料装置、与振动供料装置相连接的旋转螺栓盘（49）和移载装置（30），所述旋转螺栓盘（49）设置有与螺栓孔（26）位置相对应的四个螺栓孔位（50）。

8.根据权利要求1所述的气缸盖组件自动装配生产线，其特征在于：所述气缸盖预装物流线（15）上设置有若干个用于检测每个顶升台（31）上方是否有工装板（25）进入或工装板（25）是否移动到位的传感器。

9.一种气缸盖组件自动装配的方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，气缸盖组件备料：将气缸盖（23）、安装有固定夹（22）的消音器（21）、气缸盖垫片（20）、阀板组件（19）和吸气阀片（18）分别人工或自动放置于多分度旋转上料装置上，其中气缸盖（23）放置时，气缸盖螺栓安装端面向下放置；将不同厚度的阀板垫片（17）分别套装在阀板垫片料架（8）上对应的垫片放置座（36）上；

第二步，气缸盖（23）上线：空的工装板（25）通过气缸盖预装物流线（15）移动至气缸盖上线工位（1）的顶升台（31）上方时，该顶升台（31）将空的工装板（25）顶升，气缸盖上线工位（1）的移载装置（30）将放置于第一步多分度旋转上料装置上的气缸盖（23）移载至空的工装板（25）的立柱（33）上，同时定位销（34）进行定位；

第三步，人工或自动组装安装有固定夹（22）的消音器（21）：其中自动组装安装有固定夹（22）的消音器（21）的步骤为：当第二步中安装有气缸盖（23）的工装板（25）通过气缸盖预装物流线（15）移动至消音器和固定夹组装工位（2）的顶升台（31）上方时，该顶升台（31）将第二步中安装有气缸盖（23）的工装板（25）顶升，消音器和固定夹组装工位（2）的移载装置（30）将放置于第一步多分度旋转上料装置上的安装有固定夹（22）的消音器（21）移载并与已顶升的气缸盖（23）组装；

第四步，依次组装气缸盖垫片（20）、阀板组件（19）和吸气阀片（18）：气缸盖垫片组装工位（3）、阀板组装工位（4）和吸气阀片组装工位（5）将气缸盖垫片（20）、阀板组件（19）和吸气阀片（18）依次组装在第三步的气缸盖（23）上，组装方法与第三步中的自动组装安装有固定夹（22）的消音器（21）的步骤相同；

第五步，翻转：翻转工位（6）将第四步中已完成吸气阀片（18）组装的气缸盖预装件翻转，使气缸盖（23）的螺栓安装端面向上；

第六步，气缸盖螺栓（24）组装：气缸盖螺栓装入工位（7）将气缸盖螺栓（24）装入第五步中气缸盖（23）的螺栓孔（26）中，当气缸盖螺栓（24）与定位销（34）接触时，浮动卡紧结构（35）使工装板（25）上的定位销（34）自动缩回；

第七步，翻转换线：翻转换线工位（12）中的翻转机构将第六步中的气缸盖预装件翻转，使气缸盖（23）的螺栓安装端面向下；翻转换线工位（12）中的移载装置（30）将已翻转的气缸盖预装件从气缸盖预装物流线（15）移载至气缸盖预紧物流线（13）上；

第八步，阀板垫片（17）的组装：上料机器人（9）从阀板垫片料架（8）的垫片放置座（36）上吸取阀板垫片（17），后上料机器人（9）再将吸取的阀板垫片（17）移载至第七步中位于气缸盖预紧物流线（13）上的气缸盖预装件上，气缸盖组件预装完成；

第九步，气缸盖组件预紧：待组装的曲轴箱（16）通过曲轴箱物流线（14）移动至气缸盖螺钉自动预紧机（10）的卡紧机构上；上料机器人（9）将第八步中已预装完成的气缸盖预装件移载至气缸盖螺钉自动预紧机（10）处并与曲轴箱（16）进行组装和螺栓预紧。

10.根据权利要求9所述的气缸盖组件自动装配的方法，其特征在于：上述第八步阀板垫片（17）的组装中，上料机器人（9）先将吸取的阀板垫片（17）移至垫片厚度自动检测组件（11）进行阀板垫片（17）厚度的检测，再将厚度检测合格的阀板垫片（17）移载至第七步中位于气缸盖预紧物流线（13）上的气缸盖预装件上。