CN108637681A - 油气分离器的自动化组装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气分离器的自动化组装设备，包括工作台、机架和转盘，机架固定于工作台，转盘位于工作台的上方，且转盘设有驱动转盘转动的转动驱动机构，转盘的上表面安装有载具，工作台的上方沿着转盘转动的方向依次设有上料工位、阀盖孔检测工位、组装工位、舌片安装工位、移栽工位、性能测试工位、预留工位和下料工位。本发明的整个组装过程采用全自动化控制，油气分离器组装精度高，降低了人工劳动强度，实现快速、高效、高质量的组装生产。

Description

油气分离器的自动化组装设备

技术领域

本发明属于装配技术领域，特别是涉及一种油气分离器的自动化组装设备。

背景技术

汽车油气分离器主要用于将曲轴箱内的油气混合气体中的机油分离出来。当油气混合气体进入油气分离器内后，油气分离器将气体和机油分离，分离出的机油流回油底壳。现代发动机的开发设计，结构紧凑已经成为评价发动机技术先进性的一种重要指标，油气分离装置是发动机曲轴箱通风系统的核心，主要由粗、精分离系统、回油系统和DRV系统组成。

中国专利公布号CN 107152324 B公开的一种油气分离器，由调压阀底座、调压阀弹簧、调压阀膜片和调压阀上盖组成，这种紧凑的结构设计，组装生产需要消耗大量的人力，生产成本高昂，且人工操作速度较慢，长期生产容易疲惫，生产效率低下，因此，如何能快速、高效、高质量地组装油气分离器成为当前油气分离器生组装产需要解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种油气分离器的自动化组装设备，整个组装过程采用全自动化控制，油气分离器组装精度高，降低了人工劳动强度，实现快速、高效、高质量的组装生产。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种油气分离器的自动化组装设备，包括工作台、机架和转盘，所述机架固定于工作台，所述转盘位于所述工作台的上方，且所述转盘设有驱动转盘转动的转动驱动机构，所述转盘的上表面安装有载具，所述工作台的上方沿着转盘转动的方向依次设有上料工位、阀盖孔检测工位、组装工位、舌片安装工位、移栽工位、性能测试工位、预留工位和下料工位；

所述载具包括安装板、组装治具、测试治具、阀盖定位柱、膜片定位柱和弹簧组件定位柱，所述安装板固定于所述转盘的上表面，所述组装治具、所述测试治具、所述阀盖定位柱、所述膜片定位柱和所述弹簧组件定位柱皆安装于所述安装板的上表面；

所述组装工位包括固定板、滑动板和连接板，所述固定板安装于所述机架，所述滑动板位于所述固定板的上方，所述固定板的上方设有驱动所述滑动板沿着转盘的切线方向移动的移栽切线滑动驱动机构，所述连接板位于所述滑动板的下方，所述滑动板的下方设有驱动所述连接板沿着转盘的径向移动的移栽径向驱动机构，所述连接板的下表面设有安装座，所述安装座固定有弹簧组装气缸、膜片组装气缸、阀盖组装气缸和阀盖检测气缸，所述弹簧组装气缸的推杆与弹簧气爪连接，所述膜片组装气缸的推杆与膜片吸取套连接，所述阀盖组装气缸与阀盖吸取套连接，所述阀盖检测气缸与阀盖检测套连接；

还包括控制器，所述转动驱动机构、所述阀盖孔检测工位、所述移栽切线滑动驱动机构、所述移栽径向驱动机构、所述弹簧组装气缸、所述膜片组装气缸、所述阀盖组装气缸、所述阀盖检测气缸、所述舌片安装工位、所述移栽工位、所述性能测试工位、所述预留工位和所述下料工位皆与所述控制器电连接。

进一步地说，所述舌片安装工位包括舌片输送轨道、承载块和舌片夹爪气缸，所述舌片夹爪气缸位于所述承载块的上方，所述舌片输送轨道的一端与直线振动器连接，所述舌片输送轨道的另一端与所述承载块连接。

进一步地说，所述舌片夹爪气缸设有驱动舌片夹爪气缸沿着转盘的径向移动的舌片径向气缸，所述舌片径向气缸固定于舌片升降气缸的推杆，所述舌片升降气缸固定于舌片切线气缸，所述舌片切线气缸固定于机架。

进一步地说，还包括抵压块，所述抵压块设有驱动抵压块靠近油气分离器以将舌片压入油气分离器的抵压气缸。

进一步地说，所述移栽工位包括两个移栽夹爪，所述移栽夹爪安装有驱动油气分离器转动的移栽旋转气缸，两个所述移栽夹爪设有驱动两个移栽夹爪相互靠近以夹紧油气分离器的移栽夹紧气缸，所述移栽夹紧气缸固定于移栽升降气缸的推杆，所述移栽升降气缸固定于滑动座，所述滑动座设有驱动滑动座由组装治具向测试治具方向移动的移栽滑动气缸，所述移栽滑动气缸固定于机架。

进一步地说，所述性能测试工位包括测试压紧气缸，所述测试压紧气缸固定于所述机架，所述测试压紧气缸的推杆与压板连接，所述压板的下表面设有若干根与油气分离气的螺丝孔相匹配的下压杆。

进一步地说，还包括气管接头，所述气管接头与负压气管连接，且所述气管接头设有驱动所述气管接头插入油气分离器的排气管的测试连接气缸，所述测试连接气缸固定于测试升降气缸，所述测试升降气缸固定于所述测试压紧气缸。

进一步地说，所述下料工位包括机械臂、滑块和下料驱动电机，所述机械臂固定于机架，所述下料驱动电机固定于机械臂，所述下料驱动电机的输出轴与丝杆连接，所述丝杆与滑块连接，所述滑块与下料升降气缸连接，所述下料升降气缸的推杆与下料旋转气缸连接，所述下料旋转气缸与下料夹爪气缸连接。

进一步地说，所述阀盖孔检测工位包括气孔检测套，所述气孔检测套与气管连接，所述气孔检测套设有驱动气孔检测套下降以使气孔检测套与阀盖的阀盖孔连通的阀盖孔升降气缸，所述阀盖孔升降气缸固定于机架。

进一步地说，所述上料工位为人工上料工位。

本发明的有益效果至少具有以下几点：

本发明按组装流程依次包括上料工位、阀盖孔检测工位、组装工位、舌片安装工位、移栽工位、性能测试工位、预留工位、下料工位和分料工位，从而实现油气分离器的自动化组装，提高其组装精度，实现快速、高效、高质量的组装生产；

本发明的组装工位的安装座固定有弹簧组装气缸、膜片组装气缸、阀盖组装气缸和阀盖检测气缸，以将弹簧组件、膜片和阀盖依次装入油气分离器的安装孔，再利用阀盖检测气缸推动阀盖检测套下压与阀盖抵触，通过检测气缸行程以确认阀盖是否正常安装；

本发明的舌片安装工位包括舌片输送轨道、承载块和舌片夹爪气缸，通过直线振动器将舌片输送至承载块，更佳的是，承载块远离舌片输送轨道的一端与抬升气缸的推杆连接，通过抬升气缸改变舌片倾斜的角度，以便在舌片夹爪气缸的夹持下通过抵压块将舌片装入油气分离器的腔体；

本发明的载具包括组装治具和测试治具，油气分离器放入组装治具时为倾斜状态，便于舌片的安装，通过移栽工位将油气分离器移放至测试治具，油气分离器的侧壁边缘与测试治具紧密接触，便于后续工位进行气密性测试；

本发明的性能测试工位包括测试压紧气缸、下压杆和气管接头，通过测试压紧气缸推动下压杆下压与油气分离器的螺丝孔抵触，以模拟实际工作过程中螺丝固定的压力，再将气管接头插入油气分离器的排气管，气管接头与负压气管连接，从而模拟油气分离器工作过程，通过检测负压气管内气体压力和流量，检测油气分离器是否合格；

本发明的下料工位的下游设有分料工位，将次品放于次品安放板，合格品通过合格品输送轨道向后续工位输送。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的载具的结构示意图；

图3是本发明的组装工位的结构示意图；

图4是本发明的舌片安装工位的结构示意图；

图5是本发明的移栽的结构示意图；

图6是本发明的性能测试工位的结构示意图；

图7是本发明的下料工位的结构示意图；

图8是本发明的阀盖孔检测工位的结构示意图；

图9是本发明的油气分离器和组装治具的结构示意图；

图10是本发明的阀盖的结构示意图；

附图中各部分标记如下：

工作台1、机架2、转盘3、载具4、安装板41、组装治具42、测试治具43、气孔431、阀盖定位柱44、膜片定位柱45、弹簧组件定位柱46、上料工位5、阀盖孔检测工位6、气孔检测套61、阀盖孔升降气缸62、组装工位7、固定板71、滑动板72、连接板73、安装座74、弹簧组装气缸75、弹簧气爪751、膜片组装气缸76、膜片吸取套761、阀盖组装气缸77、阀盖吸取套771、阀盖检测气缸78、阀盖检测套781、移栽切线滑台气缸79、移栽径向滑台气缸710、舌片安装工位8、舌片输送轨道81、承载块82、舌片夹爪气缸83、舌片径向气缸84、舌片升降气缸85、舌片切线气缸86、抵压块87、抵压气缸88、下压套89、壳体压紧气缸810、抬升气缸811、移栽工位9、移栽夹爪91、移栽旋转气缸92、移栽夹紧气缸93、移栽升降气缸94、滑动座95、移栽滑动气缸96、移栽下压气缸97、下压板98、性能测试工位10、测试压紧气缸11、压板12、下压杆13、气管接头14、测试连接气缸15、测试升降气缸16、预留工位100、下料工位200、机械臂201、滑块202、下料驱动电机203、下料升降气缸204、下料旋转气缸205、下料夹爪气缸206、分料工位300、安放板301、次品放置板302、合格品输送轨道303、油气分离器400、舌片401、螺丝孔402、排气管403、安装孔404、弹簧组件405、膜片406、阀盖407和阀盖孔4071。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

实施例：一种油气分离器的自动化组装设备，如图1-图10所示，包括工作台1、机架2和转盘3，所述机架2固定于工作台1，所述转盘3位于所述工作台1的上方，且所述转盘3设有驱动转盘3转动的转动驱动机构，所述转盘3的上表面安装有载具4，所述工作台的上方沿着转盘3转动的方向依次设有上料工位5、阀盖孔检测工位6、组装工位7、舌片安装工位8、移栽工位9、性能测试工位10、预留工位100和下料工位200；

所述载具4包括安装板41、组装治具42、测试治具43、阀盖定位柱44、膜片定位柱45和弹簧组件定位柱46，所述安装板41固定于所述转盘3的上表面，所述组装治具42、所述测试治具43、所述阀盖定位柱44、所述膜片定位柱45和所述弹簧组件定位柱46皆安装于所述安装板41的上表面；

具体实施时，油气分离器400设有用于安装弹簧组件405、膜片406和阀盖407的安装孔404；

所述组装工位7包括固定板71、滑动板72和连接板73，所述固定板71安装于所述机架2，所述滑动板72位于所述固定板71的上方，所述固定板71的上方设有驱动所述滑动板72沿着转盘3的切线方向移动的移栽切线滑动驱动机构，所述连接板73位于所述滑动板72的下方，所述滑动板72的下方设有驱动所述连接板73沿着转盘3的径向移动的移栽径向驱动机构，所述连接板73的下表面设有安装座74，所述安装座74固定有弹簧组装气缸75、膜片组装气缸76、阀盖组装气缸77和阀盖检测气缸78，所述弹簧组装气缸75的推杆与弹簧气爪751连接，所述膜片组装气缸76的推杆与膜片吸取套761连接，所述阀盖组装气缸77与阀盖吸取套771连接，所述阀盖检测气缸78与阀盖检测套781连接；

具体实施时，所述弹簧气爪751、所述膜片吸取套761和所述阀盖吸取套771皆与气管连接；

还包括控制器，所述转动驱动机构、所述阀盖孔检测工位6、所述移栽切线滑动驱动机构、所述移栽径向驱动机构、所述弹簧组装气缸75、所述膜片组装气缸76、所述阀盖组装气缸77、所述阀盖检测气缸78、所述舌片安装工位8、所述移栽工位9、所述性能测试工位10、所述预留工位100和所述下料工位200皆与所述控制器电连接。

具体实施时，所述转动驱动机构包括转动驱动电机，所述转动驱动电机固定于工作台1，所述转动驱动电机的输出轴与所述转盘3的中心连接，所述转动驱动电机与所述控制器电连接；

所述移栽切线滑动驱动机构包括移栽切线滑台气缸79，所述移栽切线滑台气缸79固定于所述固定板71的上表面，且所述滑动板72与所述移栽切线滑台气缸79连接，所述移栽切线滑台气缸79与控制器电连接；

所述移栽径向驱动机构包括移栽径向滑台气缸710，所述移栽径向滑台气缸710固定于滑动板72的下表面，所述连接板73与所述移栽径向滑台气缸710连接，所述移栽径向滑台气缸710与所述控制器电连接。

所述舌片安装工位8包括舌片输送轨道81、承载块82和舌片夹爪气缸83，所述舌片夹爪气缸83位于所述承载块82的上方，所述舌片输送轨道81的一端与直线振动器连接，所述舌片输送轨道81的另一端与所述承载块82连接。

具体实施时，所述承载块82远离所述舌片输送轨道81的一端与抬升气缸811的推杆连接；

所述舌片夹爪气缸83、所述直线振动器和所述抬升气缸811皆与所述控制器电连接。

所述舌片夹爪气缸83设有驱动舌片夹爪气缸83沿着转盘3的径向移动的舌片径向气缸84，所述舌片径向气缸84固定于舌片升降气缸85的推杆，所述舌片升降气缸85固定于舌片切线气缸86，所述舌片切线气缸86固定于机架2。

具体实施时，所述舌片径向气缸84、所述舌片升降气缸85和所述舌片切线气缸86皆与所述控制器电连接。

还包括抵压块87，所述抵压块87设有驱动抵压块87靠近油气分离器400以将舌片401压入油气分离器400的抵压气缸88。

具体实施时，所述舌片安装工位8还设有下压套89，所述下压套89与壳体压紧气缸810连接，所述壳体压紧气缸810固定于机架2，所述壳体压紧气缸810、所述抵压气缸88与控制器电连接。

所述移栽工位9包括两个移栽夹爪91，所述移栽夹爪91安装有驱动油气分离器400转动的移栽旋转气缸92，两个所述移栽夹爪91设有驱动两个移栽夹爪91相互靠近以夹紧油气分离器400的移栽夹紧气缸93，所述移栽夹紧气缸93固定于移栽升降气缸94的推杆，所述移栽升降气缸94固定于滑动座95，所述滑动座95设有驱动滑动座95由组装治具42向测试治具43方向移动的移栽滑动气缸96，所述移栽滑动气缸96固定于机架2。

还包括移栽下压气缸97，所述移栽下压气缸97安装于移栽夹紧气缸93，所述移栽夹紧气缸93的推杆连接有下压板98；

具体实施时，所述移栽旋转气缸92、所述移栽夹紧气缸93、所述移栽升降气缸94、所述移栽滑动气缸96和所述移栽下压气缸97皆与所述控制器电连接。

所述性能测试工位10包括测试压紧气缸11，所述测试压紧气缸11固定于所述机架2，所述测试压紧气缸11的推杆与压板12连接，所述压板12的下表面设有若干根与油气分离气的螺丝孔402相匹配的下压杆13。

具体实施时，所述测试治具43设有气孔431，所述气孔431贯穿所述测试治具43的上下表面，且所述气孔431与油气分离气器400的内腔连通，所述测试压紧气缸11与所述控制器电连接。

还包括气管接头14，所述气管接头14与负压气管连接，且所述气管接头14设有驱动所述气管接头14插入油气分离器400的排气管403的测试连接气缸15，所述测试连接气缸15固定于测试升降气缸16，所述测试升降气缸16固定于所述测试压紧气缸11。

具体实施时，负压气管上设有流量计和压力感应器，所述流量计和所述压力感应器、所述测试连接气缸15和测试升降气缸16皆与所述控制器电连接。

所述下料工位200包括机械臂201、滑块202和下料驱动电机203，所述机械臂201固定于机架2，所述下料驱动电机203固定于机械臂201，所述下料驱动电机203的输出轴与丝杆连接，所述丝杆与滑块202连接，所述滑块202与下料升降气缸204连接，所述下料升降气缸204的推杆与下料旋转气缸205连接，所述下料旋转气缸205与下料夹爪气缸206连接。

具体实施时，所述下料驱动电机203、所述下料升降气缸204、所述下料旋转气缸205和所述下料夹爪气缸206皆与所述控制器电连接。

所述阀盖孔检测工位6包括气孔检测套61，所述气孔检测套61与气管连接，所述气孔检测套61设有驱动气孔检测套61下降以使气孔检测套61与阀盖的阀盖孔4071连通的阀盖孔升降气缸62，所述阀盖孔升降气缸62固定于机架2。

具体实施时，所述阀盖孔升降气缸62与所述控制器电连接。

所述上料工位5为人工上料工位。

具体实施时，所述预留工位100的结构与所述性能测试工位10的结构相同。

所述下料工位200的下游设有分料工位300，所述分料工位300包括安放板301、次品放置板302和合格品输送轨道303，所述次品放置板302和合格品输送轨道303分别位于安放板301的相对两侧；

所述分料工位300还包括与下料工位200相同的机械臂201及其他驱动部件，通过控制器控制以使安放板301上的油气分离器400进行合格与次品的分类。

本发明的工作原理如下：通过上料工位将弹簧组件、膜片和阀盖分别安放于弹簧组件定位柱、膜片定位柱和阀盖定位柱，依次通过阀盖孔检测工位、组装工位、舌片安装工位、移栽工位、性能测试工位、预留工位、下料工位和分料工位将油气分离器进行组装，从而实现油气分离器的自动化组装，提高其组装精度，降低了人工劳动强度，实现快速、高效、高质量的组装生产。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种油气分离器的自动化组装设备，其特征在于：包括工作台(1)、机架(2)和转盘(3)，所述机架固定于工作台，所述转盘位于所述工作台的上方，且所述转盘设有驱动转盘转动的转动驱动机构，所述转盘的上表面安装有载具(4)，所述工作台的上方沿着转盘转动的方向依次设有上料工位(5)、阀盖孔检测工位(6)、组装工位(7)、舌片安装工位(8)、移栽工位(9)、性能测试工位(10)、预留工位(100)和下料工位(200)；

所述载具包括安装板(41)、组装治具(42)、测试治具(43)、阀盖定位柱(44)、膜片定位柱(45)和弹簧组件定位柱(46)，所述安装板固定于所述转盘的上表面，所述组装治具、所述测试治具、所述阀盖定位柱、所述膜片定位柱和所述弹簧组件定位柱皆安装于所述安装板的上表面；

所述组装工位包括固定板(71)、滑动板(72)和连接板(73)，所述固定板安装于所述机架，所述滑动板位于所述固定板的上方，所述固定板的上方设有驱动所述滑动板沿着转盘的切线方向移动的移栽切线滑动驱动机构，所述连接板位于所述滑动板的下方，所述滑动板的下方设有驱动所述连接板沿着转盘的径向移动的移栽径向驱动机构，所述连接板的下表面设有安装座(74)，所述安装座固定有弹簧组装气缸(75)、膜片组装气缸(76)、阀盖组装气缸(77)和阀盖检测气缸(78)，所述弹簧组装气缸的推杆与弹簧气爪(751)连接，所述膜片组装气缸的推杆与膜片吸取套(761)连接，所述阀盖组装气缸与阀盖吸取套(771)连接，所述阀盖检测气缸与阀盖检测套(781)连接；

还包括控制器，所述转动驱动机构、所述阀盖孔检测工位、所述移栽切线滑动驱动机构、所述移栽径向驱动机构、所述弹簧组装气缸、所述膜片组装气缸、所述阀盖组装气缸、所述阀盖检测气缸、所述舌片安装工位、所述移栽工位、所述性能测试工位、所述预留工位和所述下料工位皆与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的油气分离器的自动化组装设备，其特征在于：所述舌片安装工位包括舌片输送轨道(81)、承载块(82)和舌片夹爪气缸(83)，所述舌片夹爪气缸位于所述承载块的上方，所述舌片输送轨道的一端与直线振动器连接，所述舌片输送轨道的另一端与所述承载块连接。

3.根据权利要求2所述的油气分离器的自动化组装设备，其特征在于：所述舌片夹爪气缸设有驱动舌片夹爪气缸沿着转盘的径向移动的舌片径向气缸(84)，所述舌片径向气缸固定于舌片升降气缸(85)的推杆，所述舌片升降气缸固定于舌片切线气缸(86)，所述舌片切线气缸固定于机架。

4.根据权利要求2所述的油气分离器的自动化组装设备，其特征在于：还包括抵压块(87)，所述抵压块设有驱动抵压块靠近油气分离器(400)以将舌片(401)压入油气分离器的抵压气缸(88)。

5.根据权利要求1所述的油气分离器的自动化组装设备，其特征在于：所述移栽工位包括两个移栽夹爪(91)，所述移栽夹爪安装有驱动油气分离器转动的移栽旋转气缸(92)，两个所述移栽夹爪设有驱动两个移栽夹爪相互靠近以夹紧油气分离器的移栽夹紧气缸(93)，所述移栽夹紧气缸固定于移栽升降气缸(94)的推杆，所述移栽升降气缸固定于滑动座(95)，所述滑动座设有驱动滑动座由组装治具向测试治具方向移动的移栽滑动气缸(96)，所述移栽滑动气缸固定于机架。

6.根据权利要求1所述的油气分离器的自动化组装设备，其特征在于：所述性能测试工位包括测试压紧气缸(11)，所述测试压紧气缸固定于所述机架，所述测试压紧气缸的推杆与压板(12)连接，所述压板的下表面设有若干根与油气分离气的螺丝孔(402)相匹配的下压杆(13)。

7.根据权利要求6所述的油气分离器的自动化组装设备，其特征在于：还包括气管接头(14)，所述气管接头与负压气管连接，且所述气管接头设有驱动所述气管接头插入油气分离器的排气管(403)的测试连接气缸(15)，所述测试连接气缸固定于测试升降气缸(16)，所述测试升降气缸固定于所述测试压紧气缸。

8.根据权利要求1所述的油气分离器的自动化组装设备，其特征在于：所述下料工位包括机械臂(201)、滑块(202)和下料驱动电机(203)，所述机械臂固定于机架，所述下料驱动电机固定于机械臂，所述下料驱动电机的输出轴与丝杆连接，所述丝杆与滑块连接，所述滑块与下料升降气缸(204)连接，所述下料升降气缸的推杆与下料旋转气缸(205)连接，所述下料旋转气缸与下料夹爪气缸(206)连接。

9.根据权利要求1所述的油气分离器的自动化组装设备，其特征在于：所述阀盖孔检测工位包括气孔检测套(61)，所述气孔检测套与气管连接，所述气孔检测套设有驱动气孔检测套下降以使气孔检测套与阀盖的阀盖孔(4071)连通的阀盖孔升降气缸(62)，所述阀盖孔升降气缸固定于机架。

10.根据权利要求1所述的油气分离器的自动化组装设备，其特征在于：所述上料工位为人工上料工位。