CN110281262B - 一种全自动活塞环的装配及检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动活塞环的装配及检测设备，包括操作台，操作台的最左侧设有料仓，操作台的最右侧设有活塞输送线，料仓与活塞输送线之间的操作平台上从左到右依次设有螺旋撑簧装配机构、油环装配机构、一道气环装配机构、二道气环装配机构，螺旋撑簧装配机构、油环装配机构、一道气环装配机构及二道气环装配机构的侧边各设有一用于识别活塞环色标的视觉传感器，油环装配机构的对侧设有用于抓取活塞的水平关节机器手和移栽机构。本发明提出的一种全自动活塞环的装配及检测设备，可以实现活塞螺旋撑簧、活塞油环、活塞气环的自动装配及检测、下线，自动化程度更高，提高了生产效率，降低了人工成本，同时也保证了产品质量。

Description

一种全自动活塞环的装配及检测设备

技术领域

本发明涉及自动化装配技术领域，特别是涉及一种全自动活塞环的装配及检测设备。

背景技术

活塞环是发动机的重要零部件之一，汽车发动机活塞环的装配主要包括：两片油环、一片活塞螺旋撑簧、两道气环。发动机活塞环的装配质量直接影响着发动机的性能。由于活塞环本身薄而硬、径向有弹性的特性，使得活塞环的抓取和固定比较复杂。所以到目前为止，活塞环的装配还离不开人的装配与操作，因人为因素导致的产品质量问题始终不能得到彻底解决，并存在安全隐患，制约了生产效率的进一步提高。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提出了一种全自动活塞环的装配及检测设备，解决现有活塞环装配存在的生产效率低、生产质量不稳定的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种全自动活塞环的装配及检测设备，包括操作台，所述操作台的最左侧设有料仓，所述操作台的最右侧设有活塞输送线，所述料仓与活塞输送线之间的操作平台上从左到右依次设有螺旋撑簧装配机构、油环装配机构、一道气环装配机构、二道气环装配机构，所述螺旋撑簧装配机构、油环装配机构、一道气环装配机构及二道气环装配机构的侧边各设有一用于识别活塞环色标的视觉传感器，所述活塞输送线的侧边设有用于检测螺旋撑簧、油环、气环是否装配到位的视觉检测传感器，所述油环装配机构的对侧设有用于抓取活塞的水平关节机器手和移栽机构。

进一步的，所述料仓包括装满活塞料仓及空料料仓，所述装满活塞料仓、空料料仓分别通过周围的四根料盒定位柱定位在操作台上，所述装满活塞料仓、空料料仓底部的操作台上分别固定有一用于将料盒举起的举升气缸一，所述装满活塞料仓的底部还设有用于将装满活塞的料盒推到料盒等待位的推料气缸一，所述装满活塞料仓与空料料仓之间设有推料气缸二，所述推料气缸二用于将等待位料盒推到料盒工作位，所述空料料仓底部设有推料气缸三，所述推料气缸三将料盒工作位的空料料盒推到空料料仓底部。

进一步的，所述举升气缸一与U型的连接板一连接，所述连接板一的两端分别连接有固定板，所述固定板的两侧通过导轨一固定在料盒定位柱上，所述固定板通过滑块一与导轨一滑动连接，所述固定板上铰接有折弯的活动板和棘爪，所述棘爪的另一端设有滚轮，在上升的过程中，滚轮被滑块一一侧的斜坡挡块挡推向外侧伸出，棘爪伸出挡住活动板，活动板卡住料盒端面，带动料盒一起向上移动。

进一步的，所述螺旋撑簧装配机构包括固定在操作台上的机构安装底板，所述机构安装底板的下部设有推螺旋撑簧机构支撑结构，所述机构安装底板的上部设有与推螺旋撑簧机构支撑结构相连的推螺旋撑簧机构，所述推螺旋撑簧机构的一侧设有与机构安装底板滑动连接的张螺旋撑簧机构，所述张螺旋撑簧机构的上部设有螺旋撑簧料筒。

进一步的，连接块一、连接块二从上到下依次设置，所述机构安装底板与连接块一之间通过四根连接杆一连接，所述连接块一与连接块二之间通过四根连接杆二连接，所述连接块一通过螺旋丝杆副连接到推螺旋撑簧机构，所述推螺旋撑簧机构包括位于连接块二上方的连接块三及位于机构安装底板上方的连接块四，所述连接块三与连接块四之间通过两根连接杆三连接，所述连接杆三穿过连接块一及机构安装底板上的通孔，所述连接杆三与机构安装底板之间通过滚珠轴承连接，防止径向移动；所述推螺旋撑簧机构通过连接块五连接有两根推螺旋撑簧爪，两根所述推螺旋撑簧爪通过气缸实现张开与抓紧。

进一步的，所述张螺旋撑簧机构包括设于活动基板上方的四个张爪机构，所述活动基板的下部设有固定基板，所述活动基板的底部两侧设有用于在固定基板水平限位的左导向柱、右导向柱，所述左导向柱、右导向柱之间设有伺服电机一，所述伺服电机一通过减速机一连接到活动基板中部的螺旋转台一，所述活动基板的上方设有四个用于固定张爪机构的滑轨，所述张爪机构通过滑轨与活动基板上的滑块二连接，所述滑轨在靠近螺旋转台一的一侧设有圆柱轴承，所述圆柱轴承在螺旋转台一的槽中滑动，实现螺旋转台一的转动带动四个张爪机构前后移动，所述四个张爪机构每两个分成一组，每组的两个所述张爪机构之间通过连接杆四连接，所述连接杆四连接有举升气缸二，所述举升气缸二固定在活动基板上；所述张爪机构包括卡爪及用于固定所述卡爪的连接块六，所述连接块六与连接杆四之间通过凹槽限位。

进一步的，所述螺旋撑簧料筒通过连接块七与操作台连接，所述连接块七与限制螺旋撑簧圆周位置的限位条螺杆连接，所述螺旋撑簧料筒包括竖直设置的三根圆柱导杆和一根方形导向杆，所述三根圆柱导杆和一根方形导向杆通过连接板二连接，所述的三根圆柱导杆和一根方形导向杆外侧固定有螺旋撑簧，所述螺旋撑簧料筒的下方设有螺旋撑簧限位槽和让位孔。

进一步的，所述一道气环装配机构包括与操作台面固定连接的安装基板，所述安装基板上方设有快换料筒，所述快换料筒通过定位板与安装基板上的导轨二连接，所述安装基板上固定有推环机构和张环机构。

所述推环机构包括位于所述安装基板底部且通过减速机二连接的伺服电机二，所述减速机二的输出端与主动齿轮键槽连接，所述主动齿轮通过齿形带连接到从动齿轮，所述从动齿轮通过连接块八固定在安装基板上，所述从动齿轮通过螺杆连接张紧块，调节张紧块实现对齿形带的张紧，所述齿形带的两端通过夹块夹紧，所述夹块的一端固定在推板支撑板的筋板上，所述推板支撑板通过滑块三与导轨二滑动连接，所述推板支撑板通过螺栓固定连接有活塞支撑块，所述活塞支撑块的在远离快换料筒的一端固定有凸块一，所述安装基板上在平行于所述导轨二所在的方向还固定有导轨三，所述导轨三上通过滑块四滑动连接有过渡块，所述过渡块在垂直导轨三所在方向连接有推环限位块，所述推环限位块与活塞支撑块之间的间隙介于一个活塞气环与两个活塞气环的厚度之间。

所述张环机构包括设于安装基板底部且通过四根圆柱与所述安装基板连接的连接板三，所述连接板三通过两个举升气缸三与支撑板一连接，所述支撑板一的上方通过四个导向轴承与支撑板二连接，所述连接板三与支撑板一之间设有四个导向杆一，所述支撑板一的底部通过减速机三连接有伺服电机三，所述减速机三的轴心与支撑板一上的螺旋转台二连接，所述螺旋转台二上通过轴承分别与均匀分布的三个导向机构支撑块连接，各所述导向机构支撑块通过依次固定连接的导向轴承、导向杆二与气环导向块连接，根据活塞气环的大小调节三个所述气环导向块组成的内圆大小，所述气环导向块的端部设有用于活塞气环导向的导向槽；所述导向槽的下部设有挡块，所述支撑板二的中部通过丝杆支撑块固定有阻挡张环机构，所述挡块与阻挡张环机构上的凸块二实现对活塞气环内径的阻挡。

进一步的，所述快换料筒包括两根竖直设置的圆形定位棒和一根方形定位棒，两所述圆形定位棒和一根方形定位棒通过弧形连接块连接，所述方形定位棒上设有用于限制气环缺口的条型定位条，所述方形定位棒上还设有用于限制活塞气环内环的条形细长块，所述方形定位棒通过基础块、定位块与安装基板上的定位板连接。

进一步的，所述移栽机构包括固定在操作台上的左支撑块和右支撑块，所述左支撑块、右支撑块均与水平伺服缸连接，所述水平伺服缸的移动块上固定有连接板四，所述左支撑块与右支撑块之间连接有支撑板三，所述支撑板三上通过滑块五连接移动板，所述滑块在移动板背面的导轨四上滑动，所述移动板与连接板四螺栓连接，所述移动板上从左往右等间隔设置有活塞抓取机构一、活塞抓取机构二、活塞抓取机构三及活塞抓取机构四，所述活塞抓取机构一用于将装好螺旋撑簧的活塞移到装油环工位；所述活塞抓取机构二用于将装好油环的活塞移到一道气环装配工位；所述活塞抓取机构三用于将装好一道气环的活塞移到二道气环装配工位；所述活塞抓取机构四用于将装好二道气环的活塞移到输送线上。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提出的一种全自动活塞环的装配及检测设备，可以实现活塞螺旋撑簧、活塞油环、活塞气环的自动装配及检测、下线，自动化程度更高，提高了生产效率，降低了人工成本，同时也保证了产品质量。

附图说明

图1为本发明实施例所述的一种全自动活塞环的装配及检测设备的立体结构图；

图2为本发明实施例所述料仓的立体结构图；

图3为本发明实施例所述料仓(未放料盒时)的立体结构图；

图4为本发明实施例所述料仓内卡住料盒部分的结构示意图；

图5为本发明实施例所述螺旋撑簧装配机构的立体结构示意图；

图6为本发明实施例所述推螺旋撑簧机构及推螺旋撑簧机构支撑结构连接结构示意图；

图7为本发明实施例所述推螺旋撑簧爪的安装结构图；

图8为本发明实施例所述张螺旋撑簧机构的立体结构图；

图9为本发明实施例所述张螺旋撑簧机构张爪机构的结构示意图；

图10为本发明实施例所述螺旋撑簧料筒的结构示意图；

图11为本发明实施例所述的气环装配机构的结构示意图；

图12为本发明实施例所述快换料筒的结构示意图；

图13为本发明实施例所述推环机构的仰视立体图；

图14为本发明实施例所述推环机构的俯视立体图；

图15为本发明实施例所述张环机构的立体图；

图16为本发明实施例所述螺旋转台的安装结构图；

图17为本发明实施例所述气环导向块、阻挡张环机构的安装结构图；

图18为本发明实施例所述移栽机构的前视图；

图19为本发明实施例所述移栽机构的后视图。

图中：

1、操作台；2、料仓；201、装满活塞料仓；202、空料料仓；203、料盒定位柱；204、举升气缸一；205、料盒等待位；206、料盒工作位；207、推料气缸一；208、推料气缸二；209、连接板一；210、固定板；211、导轨一；212、滑块一；213、活动板；214、棘爪；215、滚轮；216、斜坡挡块；3、活塞输送线；4、螺旋撑簧装配机构；401、机构安装底板；402、推螺旋撑簧机构支撑结构；403、推螺旋撑簧机构；404、张螺旋撑簧机构；405、螺旋撑簧料筒；406、连接块一；407、连接块二；408、连接杆一；409、连接杆二；410、螺旋丝杆副；411、连接块三；412、连接块四；413、滚珠轴承；414、连接块五；415、推螺旋撑簧爪；416、气缸；417、活动基板；418、张爪机构；419、固定基板；420、左导向柱；421、右导向柱；422、伺服电机一；423、减速机一；424、螺旋转台一；425、滑轨；426、滑块二；427、圆柱轴承；428、连接杆四；429、举升气缸二；430、连接块六；431、连接块七；432、限位条；433、圆柱导杆；434、方形导向杆；435、连接板二；436、螺旋撑簧；437、螺旋撑簧限位槽；438、让位孔；5、油环装配机构；6、一道气环装配机构；601、安装基板；602、快换料筒；603、定位板；604、导轨二；605、推环机构；606、张环机构；607、减速机二；608、伺服电机二；609、主动齿轮；610、从动齿轮；611、齿形带；612、连接块八；613、张紧块；614、夹块；615、推板支撑板；616、活塞支撑块；617、滑块三；618、筋板；619、凸块一；620、导轨三；621、滑块四；622、过渡块；623、推环限位块；624、连接板三；625、举升气缸三；626、支撑板一；627、导向轴承一；628、支撑板二；629、导向杆一；630、减速机三；631、伺服电机三；632、螺旋转台二；633、导向机构支撑块；634、导向轴承二；635、导向杆二；636、气环导向块；637、挡块；638、阻挡张环机构；639、圆形定位棒；640、方形定位棒；641、弧形连接块；642、条型定位条；643、条形细长块；644、基础块；645、定位块；7、二道气环装配机构；8、视觉传感器；9、移栽机构；901、左支撑块；902、右支撑块；903、水平伺服缸；904、连接板四；905、支撑板三；906、滑块五；907、移动板；908、导轨四；909、活塞抓取机构一；910、活塞抓取机构二；911、活塞抓取机构三；912、活塞抓取机构四；10、水平关节机器手；11、视觉检测传感器。

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本发明的某些实施例，且不应解释为限制本发明的范围。对本发明公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本发明的的精神和范围之内。

如图1所示，一种全自动活塞环的装配及检测设备，包括操作台1，所述操作台1的最左侧设有料仓2，所述操作台1的最右侧设有活塞输送线3，所述料仓2与活塞输送线3之间的操作平台上从左到右依次设有螺旋撑簧装配机构4、油环装配机构5、一道气环装配机构6、二道气环装配机构7，所述螺旋撑簧装配机构4、油环装配机构5、一道气环装配机构6及二道气环装配机构7的侧边各设有一用于识别活塞环色标的视觉传感器8，所述活塞输送线3的侧边设有用于检测螺旋撑簧、油环、气环是否装配到位的视觉检测传感器11，所述油环装配机构5的对侧设有用于抓取活塞的水平关节机器手10和移栽机构9。

如图2-4所示，所述料仓2包括装满活塞料仓201及空料料仓202，所述装满活塞料仓201、空料料仓202分别通过周围的四根料盒定位柱203定位在操作台1上，所述装满活塞料仓201、空料料仓202底部的操作台1上分别固定有一用于将料盒举起的举升气缸一204，所述装满活塞料仓201的底部还设有用于将装满活塞的料盒推到料盒等待位205的推料气缸一207，所述装满活塞料仓201与空料料仓202之间设有推料气缸二208，所述推料气缸二208用于将等待位料盒推到料盒工作位206，所述空料料仓202底部设有推料气缸三，所述推料气缸三将料盒工作位206的空料料盒推到空料料仓202底部，当空料料仓202堆满后，操作工人一次将空料料仓2处的空托盘全部取走，当装满活塞料仓201处的料盒用完时，操作者可一次加满料盒，节省工人人工上料时间。

所述举升气缸一204与U型的连接板一209连接，所述连接板一209的两端分别连接有固定板210，所述固定板210的两侧通过导轨一211固定在料盒定位柱203上，所述固定板210通过滑块一212与导轨一211滑动连接，所述固定板210上铰接有折弯的活动板213和棘爪214，所述棘爪214的另一端设有滚轮215，在上升的过程中，滚轮215被滑块一212一侧的斜坡挡块216挡推向外侧伸出，棘爪214伸出挡住活动板213，活动板213卡住料盒端面，带动料盒一起向上移动；棘爪214和活动板213在下降的过程中，如果有料盒在料仓中，料盒的端面将棘爪214、活动板213挡回，实现了气缸的空回程。

如图5-10所示，所述螺旋撑簧装配机构4包括固定在操作台1上的机构安装底板401，所述机构安装底板401的下部设有推螺旋撑簧机构支撑结构402，所述机构安装底板401的上部设有与推螺旋撑簧机构支撑结构402相连的推螺旋撑簧机构403，所述推螺旋撑簧机构403的一侧设有与机构安装底板401滑动连接的张螺旋撑簧机构404，所述张螺旋撑簧机构404的上部设有螺旋撑簧料筒405。

连接块一406、连接块二407从上到下依次设置，所述机构安装底板401与连接块一406之间通过四根连接杆一408连接，所述连接块一406与连接块二407之间通过四根连接杆二409连接，所述连接块一406通过螺旋丝杆副410连接到推螺旋撑簧机构支撑结构402，所述推螺旋撑簧机构支撑结构402包括位于连接块二407上方的连接块三411及位于机构安装底板401上方的连接块四412，所述连接块三411与连接块四412之间通过两根连接杆三连接，所述连接杆三穿过连接块一406及机构安装底板401上的通孔，所述连接杆三与机构安装底板401之间通过滚珠轴承413连接，防止径向移动；所述推螺旋撑簧机构支撑结构402通过连接块五414连接有两根推螺旋撑簧爪415，两根所述推螺旋撑簧爪415通过气缸416实现张开与抓紧。

所述张螺旋撑簧机构404包括设于活动基板417上方的四个张爪机构418，所述活动基板417的下部设有固定基板419，所述活动基板417的底部两侧设有用于在固定基板419水平限位的左导向柱420、右导向柱421，所述左导向柱420、右导向柱421之间设有伺服电机一422，所述伺服电机一422通过减速机一423连接到活动基板417中部的螺旋转台一424，伺服电机一422的转动实现螺旋转台一424的圆周运动；所述活动基板417的上方设有四个用于固定张爪机构418的滑轨425，所述张爪机构418通过滑轨425与活动基板417上的滑块二426连接，所述滑轨425在靠近螺旋转台一424的一侧设有圆柱轴承427，所述圆柱轴承427在螺旋转台一424的槽中滑动，实现螺旋转台一424的转动带动四个张爪机构418前后移动，所述四个张爪机构418每两个分成一组，每组的两个所述张爪机构418之间通过连接杆四428连接，所述连接杆四428连接有举升气缸二429，所述举升气缸二429固定在活动基板417上；所述张爪机构418包括卡爪及用于固定所述卡爪的连接块六430，所述连接块六430与连接杆四428之间通过凹槽限位。

所述螺旋撑簧料筒405通过连接块七431与操作台1连接，所述连接块七431与限制螺旋撑簧圆周位置的限位条432螺杆连接，所述螺旋撑簧料筒405包括竖直设置的三根圆柱导杆433和一根方形导向杆434，所述三根圆柱导杆433和一根方形导向杆434通过连接板二435连接，所述的三根圆柱导杆433和一根方形导向杆434外侧固定有螺旋撑簧436，所述螺旋撑簧料筒405的下方设有螺旋撑簧限位槽437和让位孔438。

螺旋撑簧机构的具体工作过程：推螺旋撑簧机构403通过螺旋丝杆副410在动力的作用下上升至上位，两根张开的推螺旋撑簧爪415在气缸416缩紧的作用下夹住圆柱导杆433，推螺旋撑簧机构403下降，直至传感器检测到螺旋撑簧料筒405最底部的螺旋撑簧436掉进螺旋撑簧限位槽437里，气缸416张开后，推螺旋撑簧机构403通过螺旋丝杆副410在动力的作用下上升至最上位；举升活动基板417，四个张爪机构418垂直方向靠近螺旋撑簧料筒405，螺旋转台一424在伺服电机一422的作用下旋转，从而推动四个卡爪向中心移动，当卡爪通过螺旋撑簧料筒405底部的让位孔438时，伺服电机一422停止运动，两个举升气缸二429上升，带动卡爪向上运动，四个张爪机构通过伺服电机一422向外运动，卡爪钩住螺旋撑簧436的内圈使其张大，使螺旋撑簧436的内圈大于螺旋撑簧料筒405的外径；下降活动基板417，则整个分螺旋撑簧的过程完成；装有螺旋撑簧436的张螺旋撑簧机构404通过导轨、滑块在气缸的作用下，从分螺旋撑簧工位移动到装螺旋撑簧工位，张爪机构418移动到对应活塞品种的位置，当机械手将活塞放到张螺旋撑簧机构404里，传感器检测到活塞，卡爪在两个举升气缸二429的作用下下降，螺旋撑簧436在自身弹力回缩的作用下，自动装配到活塞上，传感器检测到装配完成后，四个张爪机构418反向圆心的方向移动，留出足够的空间便于取出活塞。

如图11-17所示，所述气环装配机构6包括与操作台面固定连接的安装基板601，所述安装基板601上方设有快换料筒602，所述快换料筒602通过定位板603与安装基板601上的导轨二604连接，所述安装基板601上固定有推环机构605和张环机构606；

所述推环机构605包括位于所述安装基板601底部且通过减速机二607连接的伺服电机二608，所述减速机二607的输出端与主动齿轮609键槽连接，所述主动齿轮609通过齿形带611连接到从动齿轮610，所述从动齿轮610通过连接块八612固定在安装基板601上，所述从动齿轮610通过螺杆连接张紧块613，调节张紧块613实现对齿形带611的张紧，所述齿形带的两端通过夹块614夹紧，所述夹块614的一端固定在推板支撑板615的筋板618上，所述推板支撑板615通过滑块三617与导轨二604滑动连接，所述推板支撑板615通过螺栓固定连接有活塞支撑块616，所述活塞支撑块616的在远离快换料筒602的一端固定有凸块一619，伺服电机二608工作带动夹块614前后运动进而带动凸块一619前后运动，凸块一619推动活塞环的内圈将活塞气环推到装配工位；所述安装基板601上在平行于所述导轨二604所在的方向还固定有导轨三620，所述导轨三620上通过滑块四621滑动连接有过渡块622，所述过渡块622在垂直导轨三620所在方向连接有推环限位块623，所述推环限位块623与活塞支撑块616之间的间隙介于一个活塞气环与两个活塞气环的厚度之间，当凸块一619在伺服电机二608动力下推环时，推环限位块623保证只有一片环可以通过推环限位块623与活塞支撑块616之间的间隙，实现了气环的分离；

所述张环机构606包括设于安装基板601底部且通过四根圆柱与所述安装基板601连接的连接板三624，所述连接板三624通过两个举升气缸三625与支撑板一626连接，所述支撑板一626的上方通过四个导向轴承一627与支撑板二628连接，所述连接板三624与支撑板一626之间设有四个导向杆一629，所述支撑板一626的底部通过减速机三630连接有伺服电机三631，所述减速机三630的轴心与支撑板一626上的螺旋转台二632连接，所述螺旋转台二632上通过轴承分别与均匀分布的三个导向机构支撑块633连接，伺服电机三631带动螺旋转台二632旋转，从而带动导向机构支撑块633径向移动；各所述导向机构支撑块633通过依次固定连接的导向轴承二634、导向杆二635与气环导向块636连接，伺服电机三631旋转带动三个气环导向块636向外移动，根据活塞气环的大小调节三个所述气环导向块636组成的内圆大小，所述气环导向块636的端部设有用于活塞气环导向的导向槽；所述导向槽的下部设有挡块637，所述支撑板二628的中部通过丝杆支撑块固定有阻挡张环机构638，所述挡块637与阻挡张环机构638上的凸块二实现对活塞气环内径的阻挡，活塞环被张开一定程度。

所述快换料筒602包括两根竖直设置的圆形定位棒639和一根方形定位棒640，两所述圆形定位棒639和一根方形定位棒640通过弧形连接块641连接，所述方形定位棒640上设有用于限制气环缺口的条型定位条642，所述方形定位棒640上还设有用于限制活塞气环内环的条形细长块643，所述方形定位棒640通过基础块644、定位块645与安装基板601上的定位板603连接。

二道气环装配机构7与一道气环装配机构6的结构相同。

如图18-19所示，所述移栽机构9包括固定在操作台1上的左支撑块901和右支撑块902，所述左支撑块901、右支撑块902均与水平伺服缸903连接，所述水平伺服缸903的移动块上固定有连接板四904，所述左支撑块901与右支撑块902之间连接有支撑板三905，所述支撑板三905上通过滑块五906连接移动板907，所述滑块在移动板907背面的导轨四908上滑动，所述移动板907与连接板四904螺栓连接，所述移动板907上从左往右等间隔设置有活塞抓取机构一909、活塞抓取机构二910、活塞抓取机构三911及活塞抓取机构四912，所述活塞抓取机构一909用于将装好螺旋撑簧的活塞移到装油环工位；所述活塞抓取机构二910用于将装好油环的活塞移到一道气环装配工位；所述活塞抓取机构三911用于将装好一道气环的活塞移到二道气环装配工位；所述活塞抓取机构四912用于将装好二道气环的活塞移到输送线上。

在具体使用时，推料气缸一207将装满活塞料仓201最底端的料盒推到料盒等待位205，接着，推料气缸二208将料盒等待位205的料盒推到料盒工作位206，水平关节机器手10将活塞抓取后放入螺旋撑簧装配机构4中后返回料盒工作位，螺旋撑簧436采用料筒来料，料筒上的螺旋撑簧品种识别采用装在螺旋撑簧装配机构4旁边的视觉传感器8来识别螺旋撑簧436的色标以识别对应活塞的螺旋撑簧品种，螺旋撑簧装配机构4首先分离料筒上的螺旋撑簧436，然后将分离出的螺旋撑簧436自动装配到活塞上；

装配完螺旋撑簧后，活塞抓取机构一909从螺旋撑簧装配机构4中抓取活塞，将活塞抓取到活塞油环装配机构5中，料筒上的油环品种识别采用装在活塞油环装配机构5旁边的视觉传感器8来识别油环的色标以识别对应活塞的油环品种，油环装配机构5首先分离料筒上的油环，在活塞还没有放到油环设备中之前，油环通过推环机构分两次将油环推到油环装配机构5放活塞的位置，待活塞到位后，油环装配机构5自动检测到活塞，设备自动将油环装配到活塞上；

装配完两片油环后，活塞抓取机构二910从油环装配机构5中抓取活塞，将活塞抓取到一道气环装配机构6中，一道气环装配机构6一道气环来料采用料筒方式，料筒上的一道气环品种识别采用装在一道气环装配机构6旁边的视觉传感器8来识别一道气环的色标以识别对应活塞的一道气环品种，一道气环装配机构6首先分离料筒上的一道气环，在活塞还没有放到一道气环装配机构6中之前，一道气环通过推环机构将一道气环推到一道气环装配机构6放活塞的位置，待活塞到位后，一道气环装配机构6自动检测到活塞，设备自动将一道气环装配到活塞上；

装配完一道气环后，活塞抓取机构三911从一道气环装配机构6中抓取活塞，将活塞抓取到活塞二道气环装配机构7中，活塞二道气环装配机构7中的二道气环来料采用料筒方式，料筒上的二道气环品种识别采用装在二道气环装配机7旁边的视觉传感器来识别二道气环的色标以识别对应活塞的二道气环品种，二道气环装配机构7首先分离料筒上的二道气环，在活塞还没有放到二道气环装配机构7中之前，二道气环通过推环机构将二道气环推到二道气环装配机构7放活塞的位置，待活塞到位后，二道气环装配机7自动检测到活塞，设备自动将二道气环装配到活塞上；

装配完二道气环后，活塞抓取机构四912从二道气环装配机构7中抓取活塞，将活塞抓取到活塞输送线3上，放置活塞处有视觉检测传感器11，视觉检测传感器11负责检测活塞上螺旋撑簧、两片油环、一道气环、二道气环是否装配到位，根据检测的结果，输出相应信号给自动化控制中心。

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或等效流程变换，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 (5)

1.一种全自动活塞环的装配及检测设备，包括操作台(1)，其特征在于，所述操作台(1)的最左侧设有料仓(2)，所述操作台(1)的最右侧设有活塞输送线(3)，所述料仓(2)与活塞输送线(3)之间的操作平台上从左到右依次设有螺旋撑簧装配机构(4)、油环装配机构(5)、一道气环装配机构(6)、二道气环装配机构(7)，所述螺旋撑簧装配机构(4)、油环装配机构(5)、一道气环装配机构(6)及二道气环装配机构(7)的侧边各设有一用于识别活塞环色标的视觉传感器(8)，所述活塞输送线(3)的侧边设有用于检测螺旋撑簧、油环、气环是否装配到位的视觉检测传感器(11)，所述油环装配机构(5)的对侧设有用于抓取活塞的水平关节机器手(10)和移栽机构(9)；

所述螺旋撑簧装配机构(4)包括固定在操作台(1)上的机构安装底板(401)，所述机构安装底板(401)的下部设有推螺旋撑簧机构支撑结构(402)，所述机构安装底板(401)的上部设有与推螺旋撑簧机构支撑结构(402)相连的推螺旋撑簧机构(403)，所述推螺旋撑簧机构(403)的一侧设有与机构安装底板(401)滑动连接的张螺旋撑簧机构(404)，所述张螺旋撑簧机构(404)的上部设有螺旋撑簧料筒(405)；

连接块一(406)、连接块二(407)从上到下依次设置，所述机构安装底板(401)与连接块一(406)之间通过四根连接杆一(408)连接，所述连接块一(406)与连接块二(407)之间通过四根连接杆二(409)连接，所述连接块一(406)通过螺旋丝杆副(410)连接到推螺旋撑簧机构支撑结构(402)，所述推螺旋撑簧机构支撑结构(402)包括位于连接块二(407)上方的连接块三(411)及位于机构安装底板(401)上方的连接块四(412)，所述连接块三(411)与连接块四(412)之间通过两根连接杆三连接，所述连接杆三穿过连接块一(406)及机构安装底板(401)上的通孔，所述连接杆三与机构安装底板(401)之间通过滚珠轴承(413)连接，防止径向移动；所述推螺旋撑簧机构支撑结构(402)通过连接块五(414)连接有两根推螺旋撑簧爪(415)，两根所述推螺旋撑簧爪(415)通过气缸(416)实现张开与抓紧；

所述张螺旋撑簧机构(404)包括设于活动基板(417)上方的四个张爪机构(418)，所述活动基板(417)的下部设有固定基板(419)，所述活动基板(417)的底部两侧设有用于在固定基板(419)水平限位的左导向柱(420)、右导向柱(421)，所述左导向柱(420)、右导向柱(421)之间设有伺服电机一(422)，所述伺服电机一(422)通过减速机一(423)连接到活动基板(417)中部的螺旋转台一(424)，所述活动基板(417)的上方设有四个用于固定张爪机构(418)的滑轨(425)，所述张爪机构(418)通过滑轨(425)与活动基板(417)上的滑块二(426)连接，所述滑轨(425)在靠近螺旋转台一(424)的一侧设有圆柱轴承(427)，所述圆柱轴承(427)在螺旋转台一(424)的槽中滑动，实现螺旋转台一(424)的转动带动四个张爪机构(418)前后移动，所述四个张爪机构(418)每两个分成一组，每组的两个所述张爪机构(418)之间通过连接杆四(428)连接，所述连接杆四(428)连接有举升气缸二(429)，所述举升气缸二(429)固定在活动基板(417)上；所述张爪机构(418)包括卡爪及用于固定所述卡爪的连接块六(430)，所述连接块六(430)与连接杆四(428)之间通过凹槽限位；

所述螺旋撑簧料筒(405)通过连接块七(431)与操作台(1)连接，所述连接块七(431)与限制螺旋撑簧圆周位置的限位条(432)螺杆连接，所述螺旋撑簧料筒(405)包括竖直设置的三根圆柱导杆(433)和一根方形导向杆(434)，所述三根圆柱导杆(433)和一根方形导向杆(434)通过连接板二(435)连接，所述的三根圆柱导杆(433)和一根方形导向杆(434)外侧固定有螺旋撑簧(436)，所述螺旋撑簧料筒(405)的下方设有螺旋撑簧限位槽(437)和让位孔(438)；

所述一道气环装配机构(6)包括与操作台面固定连接的安装基板(601)，所述安装基板(601)上方设有快换料筒(602)，所述快换料筒(602)通过定位板(603)与安装基板(601)上的导轨二(604)连接，所述安装基板(601)上固定有推环机构(605)和张环机构(606)；

所述推环机构(605)包括位于所述安装基板(601)底部且通过减速机二(607)连接的伺服电机二(608)，所述减速机二(607)的输出端与主动齿轮(609)键槽连接，所述主动齿轮(609)通过齿形带(611)连接到从动齿轮(610)，所述从动齿轮(610)通过连接块八(612)固定在安装基板(601)上，所述从动齿轮(610)通过螺杆连接张紧块(613)，调节张紧块(613)实现对齿形带(611)的张紧，所述齿形带(611)的两端通过夹块(614)夹紧，所述夹块(614)的一端固定在推板支撑板(615)的筋板(618)上，所述推板支撑板(615)通过滑块三(617)与导轨二(604)滑动连接，所述推板支撑板(615)通过螺栓固定连接有活塞支撑块(616)，所述活塞支撑块(616)的在远离快换料筒(602)的一端固定有凸块一(619)，所述安装基板(601)上在平行于所述导轨二(604)所在的方向还固定有导轨三(620)，所述导轨三(620)上通过滑块四(621)滑动连接有过渡块(622)，所述过渡块(622)在垂直导轨三(620)所在方向连接有推环限位块(623)，所述推环限位块(623)与活塞支撑块(616)之间的间隙介于一个活塞气环与两个活塞气环的厚度之间；

所述张环机构(606)包括设于安装基板(601)底部且通过四根圆柱与所述安装基板(601)连接的连接板三(624)，所述连接板三(624)通过两个举升气缸三(625)与支撑板一(626)连接，所述支撑板一(626)的上方通过四个导向轴承一(627)与支撑板二(628)连接，所述连接板三(624)与支撑板一(626)之间设有四个导向杆一(629)，所述支撑板一(626)的底部通过减速机三(630)连接有伺服电机三(631)，所述减速机三(630)的轴心与支撑板一(626)上的螺旋转台二(632)连接，所述螺旋转台二(632)上通过轴承分别与均匀分布的三个导向机构支撑块(633)连接，各所述导向机构支撑块(633)通过依次固定连接的导向轴承二(634)、导向杆二(635)与气环导向块(636)连接，根据活塞气环的大小调节三个所述气环导向块(636)组成的内圆大小，所述气环导向块(636)的端部设有用于活塞气环导向的导向槽；所述导向槽的下部设有挡块(637)，所述支撑板二(628)的中部通过丝杆支撑块固定有阻挡张环机构(638)，所述挡块(637)与阻挡张环机构(638)上的凸块二实现对活塞气环内径的阻挡。

2.根据权利要求1所述的一种全自动活塞环的装配及检测设备，其特征在于，所述料仓(2)包括装满活塞料仓(201)及空料料仓(202)，所述装满活塞料仓(201)、空料料仓(202)分别通过周围的四根料盒定位柱(203)定位在操作台(1)上，所述装满活塞料仓(201)、空料料仓(202)底部的操作台(1)上分别固定有一用于将料盒举起的举升气缸一(204)，所述装满活塞料仓(201)的底部还设有用于将装满活塞的料盒推到料盒等待位(205)的推料气缸一(207)，所述装满活塞料仓(201)与空料料仓(202)之间设有推料气缸二(208)，所述推料气缸二(208)用于将等待位料盒推到料盒工作位(206)，所述空料料仓(202)底部设有推料气缸三，所述推料气缸三将料盒工作位(206)的空料料盒推到空料料仓(202)底部。

3.根据权利要求2所述的一种全自动活塞环的装配及检测设备，其特征在于，所述举升气缸一(204)与U型的连接板一(209)连接，所述连接板一(209)的两端分别连接有固定板(210)，所述固定板(210)的两侧通过导轨一(211)固定在料盒定位柱(203)上，所述固定板(210)通过滑块一(212)与导轨一(211)滑动连接，所述固定板(210)上铰接有折弯的活动板(213)和棘爪(214)，所述棘爪(214)的另一端设有滚轮(215)，在上升的过程中，滚轮(215)被滑块一(212)一侧的斜坡挡块(216)挡推向外侧伸出，棘爪(214)伸出挡住活动板(213)，活动板(213)卡住料盒端面，带动料盒一起向上移动。

4.根据权利要求1所述的一种全自动活塞环的装配及检测设备，其特征在于，所述快换料筒(602)包括两根竖直设置的圆形定位棒(639)和一根方形定位棒(640)，两所述圆形定位棒(639)和一根方形定位棒(640)通过弧形连接块(641)连接，所述方形定位棒(640)上设有用于限制气环缺口的条型定位条(642)，所述方形定位棒(640)上还设有用于限制活塞气环内环的条形细长块(643)，所述方形定位棒(640)通过基础块(644)、定位块(645)与安装基板(601)上的定位板(603)连接。

5.根据权利要求1所述的一种全自动活塞环的装配及检测设备，其特征在于，所述移栽机构(9)包括固定在操作台(1)上的左支撑块(901)和右支撑块(902)，所述左支撑块(901)、右支撑块(902)均与水平伺服缸(903)连接，所述水平伺服缸(903)的移动块上固定有连接板四(904)，所述左支撑块(901)与右支撑块(902)之间连接有支撑板三(905)，所述支撑板三(905)上通过滑块五(906)连接移动板(907)，所述滑块在移动板(907)背面的导轨四(908)上滑动，所述移动板(907)与连接板四(904)螺栓连接，所述移动板(907)上从左往右等间隔设置有活塞抓取机构一(909)、活塞抓取机构二(910)、活塞抓取机构三(911)及活塞抓取机构四(912)，所述活塞抓取机构一(909)用于将装好螺旋撑簧的活塞移到装油环工位；所述活塞抓取机构二(910)用于将装好油环的活塞移到一道气环装配工位；所述活塞抓取机构三(911)用于将装好一道气环的活塞移到二道气环装配工位；所述活塞抓取机构四(912)用于将装好二道气环的活塞移到输送线上。

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