CN107322292A - 一种柱塞总成自动组装设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柱塞总成自动组装设备，包括上料设备（11、12、13、14）、安装设备（21、22）、检测设备（31、32、33、34）、分组设备（41、42、43）和转盘机构（51、52），所述上料设备、安装设备、分组设备和检测设备通过转盘机构连接，所述上料设备用于原料供应，所述安装设备用于各原料和半成品的组装，所述检测设备用于组装后的半成品和成品的性能检测，所述分组设备将成品筛选分组输出。本发明柱塞总成自动组装设备用于塞柱总成的组装。
Description
技术领域
本发明涉及机械产品自动化组装生产技术领域，具体涉及一种柱塞总成自动组装设备。
背景技术
塞柱总成是柴油机等内燃机中常用到的部件，目前塞柱总成的生产采用操作员与单工站辅助式机台综合生产，并通过输送线流送至下一工站的流水线式生产方式，这种生产模式存在如下问题：操作员上料不一致性及缺料情况，导致废品率高；对工人的熟练成度要求比较高，存在人为因素的不可判定因素，如产能、成品良率等因素。
发明内容
本发明提供一种塞柱总成自动组装设备，实现塞柱总成机械自动化组装。
为实现上述目的，本发明提供一种柱塞总成自动组装设备，包括上料设备、安装设备、检测设备、分组设备和转盘机构，所述上料设备、安装设备、分组设备和检测设备通过转盘机构连接，所述上料设备用于原料供应，所述安装设备用于各原料和半成品的组装，所述检测设备用于组装后的半成品和成品的性能检测，所述分组设备将成品筛选分组输出。
进一步地，所述的上料设备包括弹簧上料设备、单向阀弹簧座上料设备、柱塞上料设备和钢珠上料设备，所述单向阀弹簧座上料设备、柱塞上料设备和钢珠上料设备为振动盘，所述弹簧上料设备为机械手。
进一步地，所述安装设备包括柱塞钢球组装设备和单向阀压装设备，所述柱塞钢球组装设备用于柱塞和钢球的组装，所述单向阀压装设备用于柱塞钢球半成品和弹簧单向阀弹簧座半成品的压装。
进一步地，所述检测设备包括弹簧检测设备、功能性检测设备、气密性检测设备和外径检测设备，所述弹簧检测设备检测进料弹簧是否合格，所述功能性检测设备检测成品的使用性能，所述气密性检测设备检测成品的气密性，所述外径检测设备检测成品的外径是否合格。
进一步地，所述弹簧检测设备包括执行机械手和CCD检测模块，所述执行机械手将弹簧吸取到CCD检测模块进行检测，检测完成后执行机械手再将弹簧取出。
进一步地，所述功能性检测设备和气密性检测设备均为压力变送器，压力送变器通过检测充入柱塞内气体一段时间内的气压变化值大小来检测产品的性能。
进一步地，所述外径检测设备包括旋转机械手、夹持工作台和测试环规，所述旋转机械手将待检成品放入夹持工作台，再通过测试环规测试待测产品的外径是否合格。
进一步地，所述转盘机构包括大转盘和小转盘，所述大转盘上设置有多个治具，所述治具用于盛放原料、成品或半成品。
进一步地，所述上料设备、安装设备和检测设备均为两套，两套所述上料设备、安装设备和检测设备均可以实现同时加工两个柱塞总成。
进一步地，两套所述上料设备、安装设备和检测设备可以同时加工两个不同规格的柱塞总成。
本发明实现的有益效果主要有以下几点：提供一种塞柱总成自动组装设备，实现了塞柱总成的一体化作业，投入散料后直接产出成品，中间无需人工操作；振动盘可以实现快速安全上料，机械手上料可以实用于不同规格的原料上料；通过机密性检测、功能性检测、外径检测保证了产出产品的合格率；CCD检测模块保证了原料的来料准确无误；上料设备、安装设备和检测设备均为两套保证了两种规格的塞柱总成同时生产，提供了工作效率、丰富了产品的实用性。
附图说明
图1为塞柱总成结构示意图。
图2为本发明中一种塞柱总成自动组装设备结构示意图。
图3为本发明中弹簧上料设备与检测设备示意图。
图4为本发明中功能性检测设备和气密性检测设备示意图。
图5为本发明中外径检测设备结构示意图。
附图标记：11-单向阀弹簧座上料设备，12-弹簧上料设备，13-钢球上料设备，14-塞柱上料设备，21-塞柱钢球组装设备，22-单向阀压装设备，31-弹簧检测设备，311-CCD检测模块，312-执行机械手，32-功能性检测设备，321-压力送变器，322-气缸，33-气密性检测设备，34-外径检测设备，341-旋转机械手，342-测试环规，343-夹持工作台，41-筛选设备，42-良品出料装置，43-不良品出料装置，51-大转盘，511-治具，52-小转盘，521-小转盘治具，6-翻转设备。
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。
实施例1
请参阅图1，塞柱总成包括钢球、柱塞、弹簧和单相阀弹簧座四部分，生产组装通常是将弹簧和单向阀弹簧座先行安装，再将钢球放入柱塞中对应位置，最后将弹簧和单向阀弹簧座半成品压入到钢球柱塞半成品中，从而完成柱塞总成的组装。组装时弹簧需要进行有无混料、多料方面的检测，组装完成后塞柱总成成品需要进行功能性、气密性和外径检测。
请参阅图2，一种塞柱总成自动组装设备，包括上料设备、安装设备、分组设备和检测设备和转盘机构。所述上料设备包括弹簧上料设备12、单向阀弹簧座上料设备11、柱塞上料设备14和钢珠上料设备13，所述单向阀弹簧座上料设备11、柱塞上料设备14和钢珠上料设备13为振动盘，所述弹簧上料设备12为机械手。所述安装设备包括柱塞钢球组装设备21和单向阀压装设备22，所述柱塞钢球组装设备21用于柱塞和钢球的组装，所述单向阀压装设备22用于柱塞钢球半成品和弹簧单向阀弹簧座半成品的压装。所述检测设备包括弹簧检测设备31、功能性检测设备32、气密性检测设备33和外径检测设备34，所述弹簧检测设备31检测进料弹簧是否合格，所述功能性检测设备32检测成品的使用性能，所述气密性检测设备33检测成品的气密性，所述外径检测设备34检测成品的外径是否合格。
请参阅图3~5，弹簧检测设备31包括执行机械手312和CCD检测模块311，所述执行机械手312将弹簧吸取到CCD检测模块311进行检测，检测完成后执行机械手312再将弹簧取出。
所述外径检测设备34包括旋转机械手341、夹持工作台343和测试环规342，所述旋转机械手341旋转180°将待检成品放入夹持工作台343，夹持工作台343移动进入测试环规342内，再通过测试环规342测试待测产品的外径是否合格。
所述功能性检测设备32和气密性检测设备33均为压力变送器，压力送变器通过检测充入柱塞内气体一段时间内的气压变化值大小来检测产品的性能。功能性检测设备32检测塞柱总成的功能性时，按下单向阀，气缸322推送功能性检测设备32的密封件下压塞柱总成，并通过密封件向柱塞上腔体输入指定压力值。压力变送器321读取初始气压值，停止充入气体后，压力变送器321读取指定时间后的压力值。计算两次压力的差值，差值越大产品气密性越差，反之产品气密性越好。气密性检测时，气缸322推送气密性检测设备33的上下密封件压住产品，关闭上密封件并通过下密封件向柱塞下腔体冲入指定压力值，压力变送器312读取初始气压值，停止充入气体打开上密封件，读取指定时间后的压力值。计算两次压力的差值，差值越大产品弹簧性能越差，差值越小产品弹簧性能越好，但差值应处于指定范围，如差值过小则可能存在双弹簧的情况。
分组设备包括筛选设备41， 良品出料装置42， 不良品出料装置43，筛选设备41将成品按良品和不良品进行分类，再通过良品出料装置42将良品排出，通过不良品出料装置43将不良品排出。
单向阀弹簧座上料设备11、、钢球上料设备13、塞柱上料设备14、塞柱钢球组装设备21、单向阀压装设备22、弹簧检测设备31、功能性检测设备32、气密性检测设备33和外径检测设备34均设置两套，用于加工两种不同规格的塞柱总成，前述的弹簧上料设备12和弹簧检测设备31可以组装成一个整体。筛选设备41设置有两种不同的筛选分组模块，用于进行两种不同规格的塞柱总成分组；良品出料装置42和不良品出料装置43均设置有两种不同轨道用于输出不同规格的柱塞总成。
还包括翻转设备6，所述翻转设备6用于将压装完的塞柱总成进行一次翻转，所述翻转设备为机械手。
所述转盘机构包括大转盘51和小转盘52。大转盘51上设置有单向阀弹簧座上料工位、弹簧上料工位、塞柱钢球半成品上料工位、单向阀压装工位、塞柱总成翻转工位、功能性检测工位、气密性检测工位、外径检测工位、筛选工位、良品输出工位和不良品输出工位，各工位设置有两个治具51，所述两个治具51规格不同，用于盛放不同规格的原料、半成品或塞柱成品。
将钢球上料设备13、塞柱上料设备14和塞柱钢球组装设备21连接在小转盘上，将单向阀弹簧座上料设备11、弹簧上料设备12、塞柱钢球组装设备21、单向阀压装设备22、翻转设备6、功能性检测设备32、气密性检测设备33、外径检测设备34、筛选设备41、良品出料装置42和不良品出料装置43分别对应与大转盘51上的单向阀弹簧座上料工位、弹簧上料工位、塞柱钢球半成品上料工位、单向阀压装工位、塞柱总成翻转工位、功能性检测工位、气密性检测工位、外径检测工位、筛选工位、良品输出工位和不良品输出工位连接。
使用时本实施例中的柱塞总成组装设备生产组装塞柱总成的过程如下：
通过人工上料将单向阀弹簧座放入到单向阀弹簧座上料设备11的振动盘中，振动盘与大转盘51之间连接有直轨道中，单向阀弹簧座通过振动盘的旋转被带到直轨道最后内腔朝上进入到大转盘51的治具511中。将弹簧由人工装入弹簧专用托盘内，将专用托盘放入弹簧上料设备12的料盘移送机构，料盘移送机构将托盘移动至取料位置，弹簧上料设备12和弹簧检测设备31一体设置，执行机械手312将弹簧从托盘中吸取到CCD检测模块311中检测，CCD检测模块311通过将拍摄到的弹簧图像与预存的良品弹簧图像对比来检验执行机械手312吸取的弹簧规格和数量是否无误，如检验不合格执行机械手312将弹簧吸出到不良品托盘中，如检验合格，执行机械手312将合格的弹簧吸附到大转盘51的治具511的单向阀弹簧座中形成单向阀半成品。由于单向阀弹簧座内腔大小与弹簧大小相匹配，从而弹簧可以稳定的安装到单向阀弹簧座中。
通过人工上料分别将钢球和柱塞放入到钢球上料设备13和柱塞上料设备14的振动盘中，钢球上料设备13和柱塞上料设备14与小转盘52治具分别连接有直导轨，钢球和柱塞经过振动盘振动分别进入直导轨最后进入小转盘52中的小转盘治具521中，随着小转盘52转动钢球和柱塞被带到塞柱钢球组装设备22中压装成钢球柱塞半成品再倒扣到大转盘51的治具511中的单向阀半成品。钢球柱塞半成品和单向阀半成品随着大转盘51的转动被带到单向阀压装工位，由单向阀压装22进行压装，从而将钢球柱塞半成品和单向阀半成品组合成塞柱总成。
接下来，塞柱总成随着大转盘的转动被带到翻转工位由翻转设备将其翻转180°到单向阀朝上便于后面检测。随着大转盘的转动，塞柱总成依次进入功能性检测工位、气密性检测工位和外径检测工位，分别由功能性检测设备32、气密性检测设备33和外径检测设备34进行使用性能能、气密性和外径进行检测。最后随着大转盘的转动，塞柱总成由筛选设备41按良品和不良品进行分组， 分别经良品出料装置42和不良品出料装置43排出，从而完成整个塞柱总成的组装作业。
整个做个过程中，由于单向阀弹簧座上料设备11、、钢球上料设备13、塞柱上料设备14、塞柱钢球组装设备21、单向阀压装设备22、弹簧检测设备31、功能性检测设备32、气密性检测设备33和外径检测设备34均设置两套。筛选设备41设置有两种不同的筛选分组模块，用于进行两种不同规格的塞柱总成分组；良品出料装置42和不良品出料装置43均设置有两种不同轨道用于输出不同规格的柱塞总成。所以本实施例中的塞柱总成组装设备可以同时完成两种规格的塞柱总成的加工。
以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种柱塞总成自动组装设备，其特征在于：包括上料设备（11、12、13、14）、安装设备（21、22）、检测设备（31、32、33、34）、分组设备（41、42、43）和转盘机构（51、52），所述上料设备、安装设备、分组设备和检测设备通过转盘机构连接，所述上料设备用于原料供应，所述安装设备用于各原料和半成品的组装，所述检测设备用于组装后的半成品和成品的性能检测，所述分组设备将成品筛选分组输出。
2.根据权利要求1所述的柱塞总成自动组装设备，其特征在于：所述的上料设备包括弹簧上料设备（12）、单向阀弹簧座上料设备（11）、柱塞上料设备（14）和钢珠上料设备（13），所述单向阀弹簧座上料设备（11）、柱塞上料设备（14）和钢珠上料设备（13）为振动盘，所述弹簧上料设备（12）为机械手。
3.根据权利要求1所述的柱塞总成自动组装设备，其特征在于：所述安装设备包括柱塞钢球组装设备（21）和单向阀压装设备（22），所述柱塞钢球组装设备（21）用于柱塞和钢球的组装，所述单向阀压装设备（22）用于柱塞钢球半成品和弹簧单向阀弹簧座半成品的压装。
4.根据权利要求1所述的柱塞总成自动组装设备，其特征在于：所述检测设备包括弹簧检测设备（31）、功能性检测设备（32）、气密性检测设备（33）和外径检测设备（34），所述弹簧检测设备（31）检测进料弹簧是否合格，所述功能性检测设备（32）检测成品的使用性能，所述气密性检测设备（33）检测成品的气密性，所述外径检测设备（34）检测成品的外径是否合格。
5.根据权利要求4所述的柱塞总成自动组装设备，其特征在于：所述弹簧检测设备（31）包括执行机械手（312）和CCD检测模块（311），所述执行机械手（312）将弹簧吸取到CCD检测模块（311）进行检测，检测完成后执行机械手（312）再将弹簧取出。
6.根据权利要求4所述的柱塞总成自动组装设备，其特征在于：所述功能性检测设备（32）和气密性检测设备（33）均为压力变送器，压力送变器通过检测充入柱塞内气体一段时间内的气压变化值大小来检测产品的性能。
7.根据权利要求4所述的柱塞总成自动组装设备，其特征在于：所述外径检测设备（34）包括旋转机械手（341）、夹持工作台（343）和测试环规（342），所述旋转机械手（341）将待检成品放入夹持工作台（343），再通过测试环规（342）测试待测产品的外径是否合格。
8.根据权利要求1所述的柱塞总成自动组装设备，其特征在于：所述转盘机构包括大转盘（51）和小转盘（52），所述大转盘（51）上设置有多个治具（51），所述治具用于盛放原料、成品或半成品。
9.根据权利要求1~7任一项所述的柱塞总成自动组装设备，其特征在于：所述上料设备、安装设备和检测设备均为两套，两套所述上料设备、安装设备和检测设备均可以实现同时加工两个柱塞总成。
10.根据权利要求9所述的柱塞总成自动组装设备，其特征在于：两套所述上料设备、安装设备和检测设备可以同时加工两个不同规格的柱塞总成。
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