CN109985767B - 一种发动机连杆涂装防锈油设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机连杆涂装防锈油设备，其包括：两个传输装置，包括第一传输带和第二传输带；两个直线机器人，包括第一直线机器人和第二直线机器人；一个防锈油容器；以及一个漏斗装置；其中所述第一传输带和所述第二传输带之间从左至右依次设置所述防锈油容器和所述漏斗装置，所述第一直线机器人用于夹持发动机连杆一投掷点位置从所述第一传输带的末端转移到所述防锈油容器中，浸油后，所述第二直线机器人用于夹持发动机连杆一倾斜点位置从所述防锈油容器中转移到所述第二传输带上，转移过程中经过所述漏斗装置以回收浸油后发动机连杆表面多余的防锈油。

Description

一种发动机连杆涂装防锈油设备

技术领域

本发明涉及发动机连杆的涂装防锈油设备，尤其涉及一种应用直线机器人的方式对发动机连杆进行涂装防锈油的工艺。

背景技术

连杆是汽车发动机中的重要零件，它连接着活塞和曲轴，其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。由于连杆在发动机中起到十分关键的作用，因此对其尺寸精度及零件表面要求十分高，不但需要零件十分的清洁，无生锈。发动机连杆是金属合金材料，在现实生产中，连杆是大批量加工，并且已经开始上自动线生产，同时因为机加工后直接送往动力总成组装，因此传统工艺往往对刚机加工完的连杆不上油，若主机厂直接生产连杆，然后马上运往发动机装配线进行装配，则因保存条件好，库存周期短，使得零件不容易生锈；但是一旦连杆由零部件厂交付主机厂，就会涉及各类的库存环境，以及不同的运输条件，且一般连杆存放周期长(一般45天以上)，连杆易生锈，因此需通过上油来避免生锈问题，同时也对零件的防锈工艺提出了更高的要求，如清洁度好，沉淀物不能超标，连杆上好油后重量要保持一致以便最后的连杆重量分组的正确性，不能粘附其他异物等。

一般情况下连杆在浸渍防锈油后，由于连杆表面的不平整以及工艺要求形成的凹槽结构，经常会堆积许多的液体油。而工业生产的流水线大批量作业的性质，导致人工无法对其进行定向精确去除多余的液体油，目前一般采用过山车式传送链的浸润方式、手动涂刷、或者在传送链上方喷撒防锈油的水平方式。过山车式浸润连杆容易在传送链最低点发生滑落，卡顿和磕碰；手动涂刷容易造成涂抹不均，使连杆某些部位无法上油；在喷涂房中将雾化的防锈油喷撒在连杆上，易造成上油过度，致使连杆清洁度抄表，表面粘附异物等，而且喷撒式受环境气流影响大，容易蒸发影响空气质量，同时飘落造成的浪费比较多。另外这些多余的液体油从经济角度考虑也是不必要的浪费，如果能回收再利用也节省成本。鉴于上述情况，如今迫切需要对连杆在自动生产线上防锈工艺进行改进。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种发动机连杆涂装防锈油设备，采用单轴直线机器人技术结构，通过夹取移动的方式，对发动机连杆取放以涂装防锈油的设备。

本发明的一个目的在于提供一种发动机连杆涂装防锈油设备，以达到使连杆能全方位、自动化的涂装防锈油，并且保持其清洁度，克服以往防锈工艺带来的种种不便的目的。

本发明的一个目的在于提供一种发动机连杆涂装防锈油设备，通过夹持发动机连杆的投掷点位置，以在所述单轴直线机器人夹取发动机连杆投掷点位置并向防锈油容器投掷时，减少防锈油对连杆运动的阻力，同时也避免防锈油的飞溅。

本发明的一个目的在于提供一种发动机连杆涂装防锈油设备，通过夹持发动机连杆的倾斜点位置，以在所述单轴直线机器人夹取发动机连杆倾斜点位置并向后端工序移动时，发动机连杆表面多余的防锈油能快速滑落。

通过下面的描述，本发明的其它优势和特征将会变得显而易见，并可以通过权利要求书中特别指出的手段和组合得到实现。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种发动机连杆涂装防锈油设备，其包括：

两个传输装置，包括第一传输带和第二传输带；

两个直线机器人，包括第一直线机器人和第二直线机器人；

一防锈油容器；以及

一漏斗装置；

其中所述第一传输带和所述第二传输带之间从左至右依次设置所述防锈油容器和所述漏斗装置，所述第一直线机器人用于夹持发动机连杆一投掷点位置从所述第一传输带的末端转移到所述防锈油容器中，浸油后，所述第二直线机器人用于夹持发动机连杆一倾斜点位置从所述防锈油容器中转移到所述第二传输带上，转移过程中经过所述漏斗装置以回收浸油后发动机连杆表面多余的防锈油。

优选地，所述倾斜点位置为发动机连杆长度重心位置偏一端部的三分之一处，此时发动机连杆由于大小头重力不等而倾斜，所述第二直线机器人通过夹持所述倾斜点位置使得浸油后的发动机连杆表面的防锈油能够快速滑落。

根据本发明的一实施例，所述发动机连杆涂装防锈油设备还包括一桁架，所述第一传输带和所述第二传输带的输送方向与所述桁架平行，所述桁架水平设置于所述所述第一传输带、所述防锈油容器、所述漏斗装置和所述第二传输带正上方。

根据本发明的一实施例，所述防锈油容器的开口面积约为两支连杆外围面积，以防止由于开口过大，使得投掷所述连杆时导致油飞溅。

根据本发明的一实施例，所述防锈油容器内具有一支撑平台，所述第一直线机器人将发动机连杆放置到所述支撑平台上。

根据本发明的一实施例，所述发动机连杆涂装防锈油设备包括一吹风装置，所述吹风装置相邻设置于所述漏斗装置旁，以用于吹风去除发动机连杆表面附着的防锈油，并经所述漏斗装置回收。

根据本发明的一实施例，两所述传输装置分别包括驱动所述第一传输带和所述第二传输带的滚轮，以及驱动滚轮同步转动的电机，所述电机确保所述第一传输带和所述第二传输带同步传输，以便稳定运输发动机连杆。

根据本发明的一实施例，所述第一传输带的所述传输装置输出端处设有控制所述电机运行的行程开关，通过PLC自动运行程序控制所述行程开关，以便于控制所述电机的运行。

具体地说，传输时，发动机连杆随着传输装置向前运行，当发动机连杆前端抵到所述行程开关时，所述行程开关的触点动作，切断控制电路，所述电机即停止工作，所述第一传输带停止传输，发动机连杆静止，便于后续直线机器人抓取浸油；所述直线机器人抓取后，发动机连杆与所述行程开关分离，使电路接通，所述电机重新启动，继续运输下一批需要浸油的发动机连杆，从而实现对发动机连杆的自动化感应和运输。

根据本发明的一实施例，所述第一直线机器人和所述第二直线机器人结构相同，所述第一直线机器人和所述第二直线机器人皆包括滚动丝杆滑台和可伸缩机械臂。

根据本发明的一实施例，两所述滚动丝杆滑台固定在所述桁架上。

根据本发明的一实施例，两所述滚动丝杆滑台结构相同，皆包括弹性联轴器、滚动丝杠、滚动丝母滑台、外壳、滑块和滑动导轨，其中所述滚动丝母滑台套装在所述滚动丝杠上为滑动连接，所述滚动丝杠的左端通过所述弹性联轴器与其中一直线机器人的伺服电机的输出端相连接，所述滚动丝母滑台底端面与所述滑块固定连接，所述滑动导轨安装在所述外壳的壳底上，并与所述滑块配装成滑动连接，所述伺服电机转动带动所述滚动丝杠转动，所述滚动丝母滑台将滚动丝杠的转动转化成直线运动。

根据本发明的一实施例，所述可伸缩机械臂包括带导杆的活塞杆型气缸和机械手，所述气缸中的活塞杆穿过所述滑块后与所述机械手连接。

根据本发明的一实施例，所述机械手具有轴承，轴承的内部嵌入一个高速旋转的电机，当需将发动机连杆投掷时，所述机械手推动发动机连杆向所述防锈油容器方向移动，并使发动机连杆与所述轴承摩擦，从而实现发动机连杆的放置。

优选地，所述轴承的外侧粘有摩擦材料塑料海绵，为的是在投掷发动机连杆时能够提供较大的摩擦力。

根据本发明的另一方面，发动机连杆投掷入所述防锈油容器溅起油花，是一个非常复杂的流固冲击、耦合问题，本发明通过设置所述防锈油容器的开口面积能降低防锈油飞溅的程度，进一步地，本发明通过通过所述第一直线机器人夹取发动机连杆的不同位置的实验使得发动机连杆进入所述防锈油时把“油花”控制最小，研究结果表明，防锈油液体和发动机连杆固体碰撞过程中撞击力的大小和固体下沉速度的衰减，都与发动机连杆的倾斜角成反比，而液面溅起的高度则与其发动机连杆的倾斜角成正比，本发明实验得到通过所述第一直线机器人夹取发动机连杆一优选投掷点位置使发动机连杆呈一优选倾斜角4°时，再投掷进所述防锈油容器使得撞击液面产生的防锈油飞溅高度减小到最低点。

具体地说，首先所述第一传输带上运输一发动机连杆至所述行程开关处时，所述行程开关的触点动作，切断控制电路，所述电机即停止工作，所述第一传输带停止传输，发动机连杆静止，同时所述滑块在所述滚动丝杆滑台向左运行至发动机连杆投掷点位置的正上方，然后所述第一直线机器人的机械手在所述带导杆的活塞杆型气缸的驱动下向下运动并夹持发动机连杆的投掷点位置处将发动机连杆提起，当需将发动机连杆投掷时，所述机械手推动发动机连杆向所述防锈油容器方向移动，并使发动机连杆与所述轴承摩擦，从而实现发动机连杆的投掷进入所述防锈油容器内的所述支撑平台上浸防锈油，当浸油时间到时，所述第二直线机器人再将发动机连杆提起，然后随着滑块一起运行至第二传输装置的上方，运行过程中经过所述漏斗装置，并经由所述吹风装置将发动机连杆表面多余的防锈油吹掉。

附图说明

图1为本发明发动机连杆涂装防锈油设备的一优选实施例结构示意图。

图2为本发明发动机连杆涂装防锈油设备的机械手的一优选实施例结构示意图

图3为本发明发动机连杆涂装防锈油设备的夹持发动机连杆进入防锈油容器的轨迹示意图。

图4为本发明发动机连杆涂装防锈油设备的夹持发动机连杆离开防锈油容器的轨迹示意图。

表1为不同倾斜角发动机连杆致油面飞溅最高点的相对百分比。

图中：

第一传输带11，第二传输带12；

第一直线机器人21，第二直线机器人22，机械手23，轴承231，滚动丝杆滑台24；

防锈油容器30，支撑平台31；

漏斗装置40；

吹风装置50。

具体实施方式

下面将通过结合附图和实施例对本发明作进一步说明，以使任何所属领域的技术人员能够制造和使用本发明。在下面的描述中的实施例仅作为例子和修改物对该领域熟练的技术人员将是显而易见的。在下面的描述中定义的一般原理将适用于其它实施例，替代物，修改物，等效实施和应用中，而不脱离本发明的精神和范围。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的公开中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

虽然比如“第一”、“第二”等的序数将用于描述各种组件，但是在这里不限制那些组件。该术语仅用于区分一个组件与另一组件。例如，第一组件可以被称为第二组件，且同样地，第二组件也可以被称为第一组件，而不脱离发明构思的教导。

需要指出的是，在附图1至图3中，为了示出的清晰起见，各部件的尺寸并非一定是按比例绘制的。为了简便起见，省略了对本发明中与现有技术的部件相同的部件的详细描述。如图1所示，一种发动机连杆涂装防锈油设备，其包括：两个传输装置，包括第一传输带11和第二传输带12；两个直线机器人，包括第一直线机器人21和第二直线机器人22；一个防锈油容器30；以及一个漏斗装置40；

其中所述第一传输带11和所述第二传输带12之间从左至右依次设置所述防锈油容器30和所述漏斗装置40，所述第一直线机器人21用于夹持发动机连杆的一投掷点位置从所述第一传输带11的末端转移到所述防锈油容器30中，浸油后，所述第二直线机器人22用于夹持发动机连杆的一倾斜点位置从所述防锈油容器30中转移到所述第二传输带12上，转移过程中经过所述漏斗装置40以回收浸油后发动机连杆表面多余的防锈油。

值得一提的是所述直线机器人可选自宁波某电机科技有限公司生产的高性能单轴机器人。

优选地，所述倾斜点位置为发动机连杆长度重心位置偏后的三分之一处，此时发动机连杆由于大小头重力不等而倾斜至少15°，所述第二直线机器人22通过夹持所述倾斜点位置使得浸油后的发动机连杆表面的防锈油能够快速滑落，必须要有一定程度的倾斜，因为连杆表面具有凹槽，竖直移动连杆，还是会使得存留多余油的连杆表面凹陷处，导致油去除不干净。

具体地，所述发动机连杆涂装防锈油设备包括一桁架，所述第一传输带11和所述第二传输带12的输送方向与所述桁架平行，所述桁架水平设置于所述所述第一传输带11、所述防锈油容器30、所述漏斗装置40和所述第二传输带12正上方。

具体地，所述防锈油容器30的开口面积约为两支连杆外围面积，以防止由于开口过大，使得投掷所述连杆时导致油飞溅。在其他情形下，只要开口面积能放入连杆，开口面积可以小于两支连杆外围面积大小。

具体地，所述防锈油容器30内具有一支撑平台，所述第一直线机器人21将发动机连杆投掷到所述支撑平台上。

具体地，所述发动机连杆涂装防锈油设备包括一吹风装置50，所述吹风装置50相邻设置于所述漏斗装置40旁，以用于吹风去除发动机连杆表面附着的防锈油，并经所述漏斗装置40回收。所述吹风装置为一风筒，所述风筒的鼓风机转速为25Hz。

具体地，两所述传输装置分别包括驱动所述第一传输带11和所述第二传输带12的滚轮，以及驱动所述滚轮同步转动的电机，所述电机确保所述第一传输带11和所述第二传输带12同步传输，以便稳定运输发动机连杆。

具体地，所述第一传输带11的所述传输装置输出端处设有控制所述电机运行的行程开关，通过PLC自动运行程序控制所述行程开关，以便于控制所述电机的运行。

具体地说，传输时，发动机连杆随着传输装置向前运行，当发动机连杆前端抵到所述行程开关时，所述行程开关的触点动作，切断控制电路，所述电机即停止工作，所述第一传输带11停止传输，发动机连杆静止，便于后续直线机器人抓取浸油；所述直线机器人抓取后，发动机连杆与所述行程开关分离，使电路接通，所述电机重新启动，继续运输下一批需要浸油的发动机连杆，从而实现对发动机连杆的自动化感应和运输。

具体地，所述第一直线机器人21和所述第二直线机器人22结构相同，所述第一直线机器人21和所述第二直线机器人22皆包括滚动丝杆滑台和可伸缩机械臂。

具体地，两所述滚动丝杆滑台固定在所述桁架上。

具体地，两所述滚动丝杆滑台结构相同，皆包括弹性联轴器、滚动丝杠、滚动丝母滑台、外壳、滑块和滑动导轨，其中所述滚动丝母滑台套装在所述滚动丝杠上为滑动连接，所述滚动丝杠的左端通过所述弹性联轴器与其中一直线机器人的伺服电机的输出端相连接，所述滚动丝母滑台底端面与所述滑块固定连接，所述滑动导轨安装在所述外壳的壳底上，并与所述滑块配装成滑动连接，所述伺服电机转动带动所述滚动丝杠转动，所述滚动丝母滑台将滚动丝杠的转动转化成直线运动。采用伺服电机使用方便，且可以进行变速处理，位置控制非常精准。

具体地，所述可伸缩机械臂包括带导杆的活塞杆型气缸和机械手211，所述气缸中的活塞杆穿过所述滑块后与所述机械手211连接。

如图2所示，所述机械手211具有不锈钢轴承，所述轴承的内部嵌入一个高速旋转的电机，当需将发动机连杆投掷时，所述机械手211推动发动机连杆向所述防锈油容器30方向移动，并使发动机连杆与所述轴承摩擦，从而实现发动机连杆的放置入所述防锈有容器30。

优选地，所述轴承的外侧粘有摩擦材料塑料海绵，为的是在投掷发动机连杆时能够提供较大的摩擦力。

根据本发明的另一方面，发动机连杆投掷入所述防锈油容器30溅起“油花”，是一个非常复杂的流固冲击、耦合问题，本发明通过设置所述防锈油容器30的开口面积能降低防锈油“油花”飞溅的程度，进一步地，本发明通过通过所述第一直线机器人21夹取发动机连杆的不同位置的实验使得发动机连杆进入所述防锈油时把“油花”控制最小，研究结果如表1表明，防锈油液体和发动机连杆固体碰撞过程中撞击力的大小和固体下沉速度的衰减，都与发动机连杆的倾斜角成反比，而液面“油花”溅起的高度则与其发动机连杆的倾斜角成正比，本发明实验得到通过所述第一直线机器人21夹取发动机连杆一优选投掷点位置使发动机连杆呈一优选倾斜角4°，再投掷进所述防锈油容器30使得撞击液面产生的防锈油“油花”飞溅高度减小到最低点。

在以发动机连杆入防锈油容器的实验中，设发动机连杆的倾斜角为β，分别计算了β＝4°，10°，20°，30°，45°，60°，80°共7种不同角度发动机连杆与防锈油碰撞过程中液面的高度情况。以80°楔形体与水碰撞时，液面最高点的高度为100％，则各种不同角度楔形体与水碰撞时的液面最高点的相对百分比值见附表所示：

表1为不同倾斜角发动机连杆致油面飞溅最高点的相对百分比

4°

10°

20°

30°

45°

60°

80°

5.0％

12.5％

25.0％

31.3％

50.0％

62.5％

100％

另外还对倾斜角相同，但质量分别为2kg和5kg的发动机连杆进行了模拟实验，结果是质量大的发动机连杆体，碰撞冲击力大，“油花”高，其速度变化小。

本发明技术方案具体地说，首先所述第一传输带11上运输一发动机连杆至所述行程开关处时，所述行程开关的触点动作，切断控制电路，所述电机即停止工作，所述第一传输带11停止传输，发动机连杆静止，同时所述滑块在所述滚动丝杆滑台向左运行至发动机连杆投掷点位置的正上方，然后所述第一直线机器人21的机械手211在所述带导杆的活塞杆型气缸的驱动下向下运动并夹持所述发动机的投掷点处将发动机连杆提起，当需将发动机连杆投掷时，所述机械手211推动发动机连杆向所述防锈油容器30方向移动，并使发动机连杆与所述轴承摩擦，从而实现发动机连杆的投掷进入所述防锈油容器30内的所述支撑平台上浸防锈油，当浸油时间到时，所述第二直线机器人22再将发动机连杆提起，然后随着滑块一起运行至第二传输装置的上方，运行过程中经过所述漏斗装置40，并经由所述吹风装置50将发动机连杆表面多余的防锈油吹掉落至所述漏斗装置40，多余的油也能得以回收，并且也解决了传统浸油后移动过程中，油滴到路面上导致难以清理的现状。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (3)

1.一种发动机连杆涂装防锈油设备，其特征在于，包括：

两个传输装置，包括第一传输带和第二传输带；

两个直线机器人，包括第一直线机器人和第二直线机器人；

一防锈油容器；以及

一漏斗装置；

所述第一传输带和所述第二传输带之间从左至右依次设置所述防锈油容器和所述漏斗装置，所述第一直线机器人用于夹持发动机连杆一投掷点位置从所述第一传输带的末端转移到所述防锈油容器中，浸油后，所述第二直线机器人用于夹持发动机连杆一倾斜点位置从所述防锈油容器中转移到所述第二传输带上，转移过程中经过所述漏斗装置以回收浸油后发动机连杆表面多余的防锈油；

所述投掷点位置为根据发动机连杆重量得到的使夹取后发动机连杆倾斜角为4°的位置；

所述防锈油容器的开口面积为两支连杆外围面积，以防止由于开口过大，使得投掷所述连杆时导致油飞溅；所述防锈油容器内具有一支撑平台，所述第一直线机器人将发动机连杆放置到所述支撑平台上；

两所述传输装置分别包括驱动所述第一传输带和所述第二传输带的滚轮，以及驱动滚轮同步转动的电机，所述电机确保所述第一传输带和所述第二传输带同步传输，以便稳定运输发动机连杆；所述第一传输带的所述传输装置输出端处设有控制所述电机运行的行程开关，通过PLC自动运行程序控制所述行程开关，以便于控制所述电机的运行；

所述第一直线机器人和所述第二直线机器人结构相同，所述第一直线机器人和所述第二直线机器人皆包括滚动丝杆滑台和可伸缩机械臂；

两所述滚动丝杆滑台固定在桁架上；两所述滚动丝杆滑台结构相同，皆包括弹性联轴器、滚动丝杠、滚动丝母滑台、外壳、滑块和滑动导轨，其中所述滚动丝母滑台套装在所述滚动丝杠上为滑动连接，所述滚动丝杠的左端通过所述弹性联轴器与其中一直线机器人的伺服电机的输出端相连接，所述滚动丝母滑台底端面与所述滑块固定连接，所述滑动导轨安装在所述外壳的壳底上，并与所述滑块配装成滑动连接，所述伺服电机转动带动所述滚动丝杠转动，所述滚动丝母滑台将滚动丝杠的转动转化成直线运动；

所述可伸缩机械臂包括带导杆的活塞杆型气缸和机械手，所述气缸中的活塞杆穿过所述滑块后与所述机械手连接；所述机械手具有轴承，轴承的内部嵌入一个高速旋转的电机，当需将发动机连杆投掷时，所述机械手推动发动机连杆向所述防锈油容器方向移动，并使发动机连杆与所述轴承摩擦，从而实现发动机连杆的放置；

传输时，发动机连杆随着所述传输装置向前运行，当发动机连杆前端抵到所述行程开关时，所述行程开关的触点动作，切断控制电路，所述电机即停止工作，所述第一传输带停止传输，发动机连杆静止，便于后续直线机器人抓取浸油；所述直线机器人抓取后，发动机连杆与所述行程开关分离，使电路接通，所述电机重新启动，继续运输下一批需要浸油的发动机连杆，从而实现对发动机连杆的自动化感应和运输。

2.根据权利要求1所述的发动机连杆涂装防锈油设备，其中所述发动机连杆涂装防锈油设备还包括一桁架，所述第一传输带和所述第二传输带的输送方向与所述桁架平行，所述桁架水平设置于所述第一传输带、所述防锈油容器、所述漏斗装置和所述第二传输带正上方。

3.根据权利要求1至2任一所述的发动机连杆涂装防锈油设备，其中所述发动机连杆涂装防锈油设备包括一吹风装置，所述吹风装置相邻设置于所述漏斗装置旁，以用于吹风去除发动机连杆表面附着的防锈油，并经所述漏斗装置回收。