CN106826191B - 一种气门锁夹的压装机构 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于发动机制造技术领域，提供了一种气门锁夹的压装机构，包括背板，L型板安装在背板上，换位伺服电机连接L型板，所述L型板上固定有二号压头，所述L型板上还安装有一号压头及三号压头，所述一号压头及三号压头通过双向丝杆连接，所述双向丝杆连接左变距伺服器，所述L型板上还设有四号压头，所述四号压头通过单向丝杆连接右变距伺服器本发明使用了多层级伺服系统和双向丝杠变距，使锁夹压头具备各方向精确变位的功能，满足不同气门间距、不同气门高度、不同旋转中心以及不同气缸数，如三、四缸等多种型号发动机的气门锁夹压装需求，拥有很好的兼容性和改造柔性。
Description
技术领域
本发明属于发动机制造技术领域，尤其涉及一种兼容三、四缸多种机型直列发动机的气门锁夹压装变距机构。
背景技术
现有锁夹压装机压头位置固定，不同机型的锁夹压装需通过不同设备完成，柔性低，一般有以下两种方式：
方式1：采用可移动式的手动工装进行锁夹压装，压装好的缸盖再人工搬运到线上，不同机型切换时只需推动相应工装到线旁即可。该方案需要多台工装，占地面积大、手动压装节拍慢、人工操作劳动强度大、人工操作存在潜在的安全风险、人工成本价格高。
方式2：采用以机械手抓取的方式，以机械手为中心做成不同机型也可兼容的多台设备环形自动站，压装不同机型时只需机械手抓取缸盖至对应压装工作台即可。该方案机械手自动站整体投资较高，整体占地面积大，结构设计复杂，一旦设备出现故障，会影响整个缸盖线的产量；潜在柔性差，新产品投产时改造成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兼容三、四缸多种机型直列发动机的气门锁夹压装变距机构，旨在解决现有技术中潜在柔性差，人工操作劳动强度大、人工操作存在潜在的安全风险、人工成本价格高的问题。
本发明是这样实现的，一种兼容三、四缸多种机型直列发动机的气门锁夹压装变距机构，包括背板，L型板，换位伺服电机，所述L型板安装在背板上，所述换位伺服电机连接L型板，所述L型板上固定有二号压头，所述L型板上还安装有一号压头及三号压头，所述一号压头及三号压头通过双向丝杆连接，所述双向丝杆连接左变距伺服器，所述L型板上还设有四号压头，所述四号压头通过单向丝杆连接右变距伺服器。
本发明的进一步技术方案是：所述L型板上固定有导轨，所述一号压头、二号压头、三号压头及四号压头安装在所述导轨上。
本发明的进一步技术方案是：所述一号压头、二号压头、三号压头及四号压头上分别各自设有锁夹料管。
本发明的进一步技术方案是：所述L型板通过导轨滑块连接背板。
本发明的进一步技术方案是：所述换位伺服电机、左变距伺服器及右变距伺服器上分别设有传感器。
本发明的另一目的在于提供一种气门锁夹压装变距方法，所述方法包括以下步骤：
A：锁夹料管第一次取气门锁夹，读取缸盖型号；
B：根据读取到的缸盖型号，将压头间的距离通过变距伺服器调整至与缸盖气门之间的距离匹配；
C：压头下降，进行第一次压装，压头上升，锁夹料管第二次取气门锁夹，L型板通过换位伺服电机将位置调整至与剩下缸盖气门对应的位置，压头下降，进行第二次压装；
D：完成压装，送料。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤A中，读取缸盖型号为三缸发动机的缸盖型号，则包括步骤A1：将一号压头及三号压头之间的距离通过左变距伺服器调整至与缸盖气门之间的距离匹配，将四号压头通过右变距伺服器移至无干涉的一端。
本发明的进一步技术方案是：所述步骤A中，读取缸盖型号为四缸发动机的缸盖型号，则包括步骤A2：将一号压头及三号压头之间的距离通过左变距伺服器调整至与缸盖气门之间的距离匹配，将四号压头通过右变距伺服器调整至与缸盖气门之间的距离匹配。
本发明的进一步技术方案是：所述左变距伺服器，右变距伺服器及换位伺服电机通过闭环系统控制。
本发明的有益效果是：本发明可通过调整伺服转速比率、减速电机减速比等调节工位节拍，满足生产时的不同节拍要求，提高工作效率，还使用了多层级伺服系统和双向丝杠变距，使压头具备各方向精确变位的功能，满足不同气门间距、不同气门高度、不同旋转中心以及不同气缸数（三、四缸）等多种型号发动机的气门锁夹压装需求，拥有很好的兼容性和改造柔性设备制造周期短，大大的降低了改造的本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的三维视图；
图2是本发明实施例提供的流程图。
具体实施方式
综合上述附图说明本发明的具体实施例。
附图标记：1、背板，2、L型板，3、换位伺服电机，4、左变距伺服器，5、双向丝杠，6、一号压头，7、二号压头，8、三号压头，9、四号压头，10、导轨，11、右变距伺服器，12、锁夹料管，13、单向丝杆。
如图1可知，L型板2安装在背板1上，所述换位伺服电机3连接L型板2，所述L型板2上固定有二号压头7，所述L型板2上还安装有一号压头6及三号压头8，所述一号压头6及三号压头8通过双向丝杆5连接，二号压头7作为原始基准固定在L型板2上，一号压头6与三号压头8通过螺母副与双向丝杠5相连在导轨10上滑动，即一号压头6与三号压头8以二号压头7为中心可进行对称变距，所述双向丝杆5连接左变距伺服器4，减少了左变距伺服器4的使用量，最大程度上减轻了设备的尺寸和重量，优化了空间结构，所述L型板上还设有四号压头9，四号压头9通过单向丝杆由单独的右变距伺服器11控制，压装三缸机时四号压头9通过右变距伺服器11移至与机构无干涉的一端完成，本发明中除双向丝杠5外大多属于标准采购件，工厂内有一定数量的备件库存，当数量故障时便于维修和替换，四号压头。
如图1可知，本发明中L型板2安装在背板1上，优选的背板1、L型2板由Q235焊接钢板先焊接后铣削，L型板2具有稳定的三角支撑结构，用于承受机构重量及压装过程中的反作用力，且在挠度和刚性方面有比较好的保证，并且通过受力分析，结合ANSYS有限元分析，对背板、L型板进行轻量化设计，减轻伺服电机的载荷，提高系统运行效率。
如图1可知，所述L型板2上固定有导轨10，所述一号压头6、二号压头7、三号压头8及四号压头9安装在所述导轨10上，本发明中的导轨优选的采用滚珠丝杠、THK直线导轨运动系统的形式驱动，在移动过程中能最大程度上减少摩擦力，确保了设备运行过程中的稳定性和精度，最大程度提高了机械效率，减少机械作功损失。
如图1可知，本发明中，在换位伺服电机、右变距伺服器及左变距伺服器上分别设有高精度传感器进行检测，变距压装位置精准可靠，并能较好的保护丝杠、导轨等运动部件；
根据图1可知，所述一号压头6、二号压头7、三号压头8及四号压头9上分别各自设有锁夹料管12，本发明的锁夹料管12、传感器线均采用桥架加坦克链布置方案，锁夹料管和传感器线在运动过程中避免了相互移动摩擦，避免了因线路拉扯造成的信号失真情况。
根据图2流程图可知，包括以下步骤：
A：锁夹料管12第一次取气门锁夹，读取缸盖型号；
B：读取缸盖型号为三缸发动机的缸盖型号，则将一号压头6及三号压头8之间的距离通过左变距伺服器4调整至与缸盖气门之间的距离匹配，将四号压头9通过右变距伺服器11移至无干涉的一端，如果读取缸盖型号为四缸发动机的缸盖型号，则省略C步骤跳至D步骤；
C：读取缸盖型号为四缸发动机的缸盖型号，则将一号压头6及三号压头8之间的距离通过左变距伺服器4调整至与缸盖气门之间的距离匹配，将四号压头9通过右变距伺服器11调整至与缸盖气门之间的距离匹配；
C：压头下降，进行第一次压装，压头上升，锁夹料管12第二次取气门锁夹，L型板2通过换位伺服电机3将位置调整至与剩下缸盖气门对应的位置，压头下降，进行第二次压装；
D：完成压装，送料。
在以上步骤中所述左变距伺服器，右变距伺服器及换位伺服电机通过闭环系统控制，采用的伺服系统闭环控制，可对运动情况进行实时监控，若压装出现异常，如弹簧座圈掉在气门杆上，压头与缸盖干涉等情况，伺服监控设定的扭矩反馈可使设备及时停机，避免造成设备损伤。
本发明本发明结构简单，兼容性高，一次性投入成本低，设备制造周期短，自主制造成本约200万元，同等性能设备供应商报价为500万元，节约设备制造成本约300万元；压头的变距功能实现了多机型兼容，大大的降低了改造的成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种气门锁夹的压装机构，其特征在于，包括背板（1），L型板（2），换位伺服电机（3），所述L型板（2）安装在背板（1）上，所述换位伺服电机（3）连接L型板（2），所述L型板（2）上固定有二号压头（7），所述L型板（2）上还安装有一号压头（6）及三号压头（8），所述一号压头（6）及三号压头（8）通过双向丝杆（5）连接，所述双向丝杆（5）连接左变距伺服器（4），所述L型板上还设有四号压头（9），所述四号压头（9）通过单向丝杆（13）连接右变距伺服器（11），所述一号压头（6）、二号压头（7）、三号压头（8）及四号压头（9）通过导轨（10）安装在所述L型板（2）上，所述一号压头（6）、二号压头（7）、三号压头（8）及四号压头（9）上分别各自设有锁夹料管（12）。
2.根据权利要求1所述的气门锁夹的压装机构，其特征在于，所述L型板（2）通过导轨滑块连接背板（1）。
3.根据权利要求1所述的气门锁夹的压装机构，其特征在于，所述换位伺服电机（3）、左变距伺服器（4）及右变距伺服器（11）上分别设有传感器。
4.一种根据权利要求1至3中任一项所述气门锁夹的压装机构的压装方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
A：锁夹料管（12）第一次取料，读取缸盖型号；
B：根据读取到的缸盖型号，将压头间的距离通过变距伺服器调整至与缸盖气门之间的距离匹配；
C：压头下降，进行第一次压装，压头上升，锁夹料管（12）第二次取料，L型板（2）通过换位伺服电机（3）将位置调整至与剩下缸盖气门对应的位置，压头下降，进行第二次压装；
D：完成压装，送料。
5.根据权利要求4所述的压装方法，起特征在于，所述步骤A中，读取缸盖型号为三缸发动机的缸盖型号，则包括步骤A1：将一号压头（6）及三号压头（8）之间的距离通过左变距伺服器（4）调整至与缸盖气门之间的距离匹配，将四号压头（9）通过右变距伺服器（11）移至无干涉的一端。
6.根据权利要求4所述的压装方法，其特征在于，所述步骤A中，读取缸盖型号为四缸发动机的缸盖型号，则包括步骤A2：将一号压头（6）及三号压头（8）之间的距离通过左变距伺服器（4）调整至与缸盖气门之间的距离匹配，将四号压头（9）通过右变距伺服器（11）调整至与缸盖气门之间的距离匹配。
7.根据权利要求4、5或6中任一项所述的压装方法，其特征在于，所述左变距伺服器（4），右变距伺服器（11）及换位伺服电机（3）通过闭环系统控制。
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