CN110977399B - 机油泵铜套自动压装设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机油泵部件组装技术领域，公开一种机油泵铜套自动压装设备，包括铜套上料机构、铜套缝隙识别机构、端盖上料机构、铜套下料机构、将铜套压入端盖的压装机构、将铜套从铜套上料机构转移至铜套缝隙识别机构的转移机构及承担压装全过程物料转移的转盘机构，转盘机构上安装有多个端盖定位治具，转移机构每次转移的铜套数量为两个，铜套缝隙识别机构同时对两个铜套进行缝隙识别，铜套下料机构用于将铜套缝隙识别机构上的两个铜套转移至端盖定位治具上预装配供压装机构压装，压装机构同时将两个铜套分别压入端盖的两个铜套安装孔。同时对两个铜套的缝隙进行有效检测，压装机构一次性对两个铜套同时压入，实现铜套压装过程无误、高效连贯进行。

Description

机油泵铜套自动压装设备
技术领域
本发明涉及机油泵部件组装技术领域，具体地，涉及一种机油泵铜套自动压装设备。
背景技术
机油泵前（后）盖上需要压入两个矫正方向的铜套，现有压装技术一次只能压入单个铜套，现有机台一次也只能压入单个铜套，这样所带来的缺陷如下：
1）人工识别铜套的缝隙方向，人员疲劳的情况下存在放错的风险；
2）人工两次上下前（后）盖与铜套，同时去除铜套压入后的毛刺，增加了员工的劳动强度。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种在端盖和铜套自动上料的同时对铜套缝隙进行有效识别的机油泵铜套自动压装设备。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种机油泵铜套自动压装设备，包括铜套上料机构、铜套缝隙识别机构、端盖上料机构、铜套下料机构、将铜套压入端盖的压装机构、将铜套从铜套上料机构转移至铜套缝隙识别机构的转移机构及承担压装全过程物料转移的转盘机构，转盘机构上安装有多个端盖定位治具，转移机构每次转移的铜套数量为两个，铜套缝隙识别机构同时对两个铜套进行缝隙识别，铜套下料机构用于将铜套缝隙识别机构上的两个铜套转移至端盖定位治具上预装配供压装机构压装，压装机构同时将两个铜套分别压入端盖的两个铜套安装孔内。
进一步地，铜套上料机构包括振动盘和设置在振动盘出料口处的直震，铜套从振动盘出料后整齐排列在直震上。
更进一步地，直震末端安装有对射光电开关检测铜套是否到位。
更进一步地，转移机构包括笔形气缸和设置在笔形气缸伸缩端的连接板，笔形气缸伸缩方向与直震平行，连接板上安装有升降气缸，升降气缸上设置有两端可伸缩的宽爪气缸，宽爪气缸伸缩端的伸缩方向与直震平行，宽爪气缸的两端伸缩端上分别安装有夹爪气缸，夹爪气缸具有用于将直震上铜套夹取并放至铜套缝隙识别机构上的夹爪。
还更进一步地，铜套缝隙识别机构包括位于直震旁的支座，支座上并列设置两个分别由步进电机带动旋转的三爪气缸，由转移机构夹爪夹取的两个铜套分别放置在两个三爪气缸的撑开爪上，转移机构在夹爪气缸旁设有在铜套跟随三爪气缸旋转过程中对铜套缝隙进行识别的检测开关。
再进一步地，检测开关为微型凹槽感应光电开关。
再进一步地，铜套下料机构包括抓取铜套的抓取机构及水平驱动抓取机构从铜套缝隙识别机构至压装机构处的无杆气缸，抓取机构包括安装在无杆气缸伸缩端的下料夹爪气缸、驱动下料夹爪气缸作水平移动的横移气缸及驱动下料夹爪气缸作竖直移动的竖向气缸。
还进一步地，无杆气缸伸缩端处于伸长状态下的抓取机构下方设有废料收纳盒用于接取缝隙识别失败的铜套。
进一步地，还包括对压装后的铜套进行打磨的打磨机构，打磨机构位于转盘机构边缘上方，打磨机构包括安装有竖直升降缸的基板，竖直升降缸的伸缩端连接有打磨浮动板，打磨浮动板上安装有对位于转盘机构上的端盖铜套处进行打磨的气动打磨笔，气动打磨笔末端设有毛刷。
更进一步地，打磨机构还包括设置在毛刷旁的万向喷嘴。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）采用铜套缝隙识别机构同时对两个铜套的缝隙进行有效检测，在确保铜套安装方位正确的同时通过铜套下料机构将两个铜套间距精准地转移至端盖上，便于压装机构一次性对两个铜套同时压入，整个压装过程借助转盘的辅助，实现铜套压装全过程的无误、高效、连贯进行；
2）铜套缝隙检测开关选用微型凹槽感应光电开关，其体积小，可安装在转移机构进行优良配套，此外相对于传统的缝隙检测设备来说成本极低，大幅削减了缝隙检测费用；
3）转移机构通过宽爪气缸将直震上紧挨排列的两个相邻铜套按最终压装至端盖上的间距分开，便于后续缝隙检测及铜套下料机构将铜套从铜套缝隙识别机构至压装机构的转移，确保铜套在端盖上安装位置度的精准；
4）铜套和端盖压装之后由打磨机构对铜套端面边缘进行打磨，去除铜套边缘毛刺，同时辅以气体吹扫，清除铜套和端盖之间可能卡滞的铜屑，防止铜屑机油泵零部件产生划伤。
附图说明
图1为实施例1所述的机油泵铜套自动压装设备的结构示意图；
图2为图1中I部分另一角度的放大图；
图3为图1中铜套上料机构的结构示意图；
图4为图1中转移机构的结构示意图；
图5为图1中铜套缝隙识别机构的结构示意图；
图6为图1中铜套下料机构的结构示意图；
图7为图1中转盘机构上端盖定位治具的结构示意图；
图8为图1中压装机构的结构示意图；
图9为图1中打磨机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，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。
实施例1
如图1和图2所示，一种机油泵铜套自动压装设备，其包括铜套上料机构1、铜套缝隙识别机构2、端盖上料机构3、铜套下料机构4、将铜套压入端盖的压装机构5、将铜套从铜套上料机构转移至铜套缝隙识别机构的转移机构6及承担压装全过程物料转移的转盘机构7，以上各机构均安装在一工作台8上，转盘机构7上安装有多个端盖定位治具71，转移机构7每次转移的铜套数量为两个，铜套缝隙识别机构2同时对两个铜套进行缝隙识别，铜套下料机构4用于将铜套缝隙识别机构2上的两个铜套转移至端盖定位治具71上预装配供压装机构5压装，压装机构5同时将两个铜套分别压入端盖的两个铜套安装孔内。
本实施例的压装设备旨在实现铜套和端盖从上料、压装到下料的全自动化进行，可一次性将两个铜套压入端盖，一次压装到位，其中特别设计了同时对两个铜套进行缝隙检测的铜套缝隙识别机构，确保铜套在端盖中的压入方位精准，保证端盖压装成品的质量。
如图3所示，铜套上料机构1包括振动盘11和设置在振动盘出料口处的直震12，人工将大量铜套倒入振动盘11中，铜套从振动盘11出料后整齐紧挨排列在直震12上，直震12末端下方通过基座13与工作台8固定连接，直震12末端在其与基座连接的螺纹安装孔中安装有两个对射光电开关14检测铜套是否到位，两个对射光电开关14分别检测直震末端的第一位铜套和第二位铜套。
铜套在压装至端盖前需进行缝隙检测，本实施例是使两个铜套同时检测、同时压装，因此铜套在从直震上转移时即需以两个为单位进行转移，具体地，如图4所示，转移机构6包括笔形气缸61和设置在笔形气缸伸缩端的连接板62，笔形气缸61背靠在一支撑板63上，支撑板63通过支架安装至工作台或地面，笔形气缸61伸缩方向与直震12平行，支撑板63上设有轨道64供连接板62在笔形气缸61伸缩控制下作稳定滑移，支撑板在笔形气缸带动连接板能到达的极限位置处设有限位块、油压缓冲器和接近开关对连接板进行限位和预警。连接板62上安装有升降气缸65，升降气缸65上设置有两端可伸缩的宽爪气缸66，宽爪气缸66伸缩端的伸缩方向与直震12平行，宽爪气缸整体呈C型设计，其两端伸缩端下方分别安装有用于抓取铜套的夹爪气缸67，夹爪气缸67具有用于将直震12上铜套抓取并放至铜套缝隙识别机构2上的夹爪，直震轴线与铜套缝隙识别机构上两个在线检测铜套的中心连线共线，夹爪夹取铜套后在升降气缸和笔形气缸的带动下转运铜套。
转移机构的操作如下：直震12上来料，笔形气缸61伸缩端运行至直震12末端对应位置上方，升降气缸65下移，两个夹爪气缸67使各自夹爪打开分别抓紧一个直震12上的铜套，随后升降气缸65控制上升，宽爪气缸66打开使两个铜套分开一定距离，笔形气缸61推动连接板62移动至与铜套缝隙识别机构2对应位置上方，升降气缸65控制下降使夹爪将两个铜套安放至铜套缝隙识别机构上，随后夹爪气缸控制夹爪松开铜套，此时即完成铜套的转移工作，随后转移机构上各气缸依次复位进行下一次转移操作。
铜套缝隙识别机构2安装在工作台8上，如图5所示，其包括位于直震12旁的支座21，支座21上并列设置两个分别由步进电机带动旋转的三爪气缸22，两个三爪气缸的中心距离等于两个铜套安装在端盖上的中心孔之间的距离，由转移机构夹爪抓取来的两个铜套则分别放置在两个三爪气缸的撑开爪221上，由撑开爪221将铜套撑开间隙，转移机构在夹爪气缸的夹爪旁设有在铜套跟随三爪气缸旋转过程中对铜套缝隙进行识别的检测开关23。铜套被三爪气缸带动旋转是在一瞬间完成，因此转移机构6需在铜套完成旋转后再复位，转移机构上的检测开关23在跟随夹爪气缸将铜套释放至三爪气缸撑开爪上时，检测开关是伸入铜套内部一定距离进行缝隙检测的，在铜套旋转的过程中一直位于铜套内部，正常情况下检测开关中发射的光束被铜套薄壁阻挡则没有信号输出，当检测开关中发射的光束连通时有信号输出证明检测到了铜套的缝隙，任意一个三爪气缸上的铜套缝隙一旦被检测到，则相应的步进电机停止旋转，最终完成缝隙检测的在三爪气缸上的两个铜套的缝隙位置处在铜套直径连线上。
考虑到缝隙检测成本及安装空间问题，本实施例的检测开关23选用微型凹槽感应光电开关，其具有优良的检测能力，同时体积非常小，便于安装在转移机构的夹爪处便利地进行缝隙检测，此外，其还具有价格及其低廉的优势，打破了传统铜套缝隙检测需要大成本投入的现状。
如图6所示，铜套下料机构4包括抓取铜套的抓取机构及水平驱动抓取机构从铜套缝隙识别机构至压装机构处的无杆气缸42，无杆气缸安装在一支撑架43上，支撑架43位于工作台8上，抓取机构包括安装在无杆气缸42伸缩端的两个下料夹爪气缸411、驱动下料夹爪气缸作水平移动的横移气缸412及驱动下料夹爪气缸作竖直移动的竖向气缸413，两个下料夹爪气缸411之间的距离与铜套缝隙识别机构2上铜套的间距相等。
当然，并不是所有铜套的缝隙均能被快速检测出来，为确保压装设备的整体效率，一般只允许对同一铜套进行最多两次缝隙检测，即铜套缝隙检测机构的步进电机在旋转一个周期时检测开关未检测到缝隙，则步进电机最多再进行一个周期的旋转供其作缝隙检测，如检测开关仍未检测出该铜套缝隙，则此时铜套缝隙检测机构上的两个铜套均需“报废”，不能流入压装机构处，因此，本实施例在无杆气缸伸缩端处于伸长状态下的抓取机构下方还设有废料收纳盒用于接取缝隙识别失败的铜套。
铜套下料机构的操作如下：无杆气缸411推动抓取机构到达铜套缝隙识别机构2上方，横移气缸412推动下料夹爪气缸朝铜套方向前行，竖向气缸413控制下料夹爪气缸下降，下料夹爪气缸的下料夹爪夹紧铜套后再由竖向气缸413带动上升，随后无杆气缸411推动抓取机构到达压装机构5处，以便后续将铜套预装至已到达压装机构5处的端盖上。
当铜套需“报废”时铜套下料机构的操作如下：无杆气缸42推动抓取机构到达铜套缝隙识别机构2上方，横移气缸412推动下料夹爪气缸朝铜套方向前行，竖向气缸413控制下料夹爪气缸下降，下料夹爪气缸的下料夹爪夹紧铜套后再由竖向气缸413带动上升，横移气缸412复位，下料夹爪气缸驱动下料夹爪松开铜套，铜套掉落废料收纳盒。
转盘机构上的多个端盖定位治具71均匀分布，端盖定位治具用于接纳从端盖上料机构上转移来的端盖，并随着转盘机构7的旋转而定位到压装机构5下方接纳由铜套下料机构转移来的铜套，使铜套与端盖预装配，随后压装机构5与端盖定位治具71配合将铜套压入端盖内。如图7所示，端盖定位治具71包括与转盘机构端面连接的支撑底板711和设于支撑底板上的治具支撑板712，支撑底板711内在端盖铜套压入位置对应处设有两个盲孔713，盲孔713内植入弹簧714，弹簧714顶端套设一支撑轴715，治具支撑板712上开设通孔供支撑轴715伸出，治具支撑板712内在支撑轴715外周还设置有支撑轴导套716为后续压装导向，支撑轴715伸出于治具支撑板712的端部外周尺寸与端盖上供铜套压入的孔尺寸适配，治具支撑板712上还安装有两个定位销717与端盖上的其余孔洞适配定位，以确保端盖在端盖定位治具上作精准定位，支撑轴715末端设有台阶7151，台阶面尺寸与铜套壁厚适配。
端盖上料机构3的作用是将流水线上的端盖转移至端盖定位治具71上，其主要是借助导轨滑移、各种横移气缸和竖直升降气缸等来完成端盖的上料动作，只要能将端盖转移至端盖定位治具上即可，关于端盖上料机构的具体结构在此不作赘述。
如图8所示，压装机构5包括气液增压缸51、由气液增压缸带动的油缸52、安装在油缸伸缩端的压装头53和压装固定板54，压装机构对铜套的压装过程如下：油缸52伸缩端伸出使压装头53和压装固定板54下移，直至压装头53与支撑轴715端面接触并继续下压支撑轴，支撑轴向盲孔713内移动，弹簧714被压缩，此时压装固定板54与预装的铜套端面接触并下压铜套，直至铜套完全压入端盖，随后油缸复位。
压装了铜套的端盖随后可随着转盘机构7的旋转进入下料环节，由于铜套本身可能存在毛刺及在压装过程中可能产生毛刺，因此本实施例的压装设备在端盖下料过程中还设置了对压装后的铜套进行打磨的打磨机构9，自动去除铜套压装后的毛刺，打磨机构9位于转盘机构7边缘上方，如图9所示，其包括安装有竖直升降缸91的基板92，竖直升降缸91的伸缩端连接有打磨浮动板93，打磨浮动板93上安装有对位于转盘机构7上的端盖铜套处进行打磨的气动打磨笔94，基板92上开设有长条形凹槽921，基板92朝向打磨浮动板的表面上安装有打磨横移气缸95，打磨横移气缸95伸缩端与气动打磨笔94相接并控制气动打磨笔沿长条形凹槽921作平移从而对一个端盖上压装的两个铜套进行打磨，气动打磨笔94末端设有毛刷96，毛刷96旁还设置有万向喷嘴97，以便对铜套和端盖之间在打磨时可能卡滞的铜屑进行清除，防止铜屑机油泵零部件产生划伤。
压装设备还包括从转盘机构上将压装成品下线的成品下料机构10， 成品下料机构的动作是将端盖定位治具上的压装成品取下并放至成品下料流水线上，其跟端盖上料机构一样也是借助导轨滑移、各种横移气缸和竖直升降气缸等来完成压装成品的下线转移，本领域人员完全能够想到如何设置相关导轨和气缸来实现压装成品的转移，在此不作过多记载，值得一提的是，成品下料机构在转移压装成品时不再是通过夹爪抓取压装成品，而是采用真空吸盘吸在端盖表面一平衡位置表面上，这是因为端盖上铜套压装孔为偏心孔，直接用夹爪抓取将会导致压装成品重心不稳而掉落，而采用真空吸盘吸附在合适表面处则可保证压装成品的顺利转移。
本实施例的转盘机构7为四工位转盘机构，其转动的四个触发点为：端盖上料到位、铜套和端盖压装完毕、铜套毛刺打磨完毕、压装成品下料完毕。
本申请的压装设备可充分实现铜套和端盖自动上料、铜套缝隙自动识别、铜套和端盖自动压装、压装成品自动下料的功能，具有使用简单、操作便捷等优势。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机油泵铜套自动压装设备，其特征在于，包括铜套上料机构、铜套缝隙识别机构、端盖上料机构、铜套下料机构、将铜套压入端盖的压装机构、将铜套从铜套上料机构转移至铜套缝隙识别机构的转移机构及承担压装全过程物料转移的转盘机构，转盘机构上安装有多个端盖定位治具，转移机构每次转移的铜套数量为两个，铜套缝隙识别机构同时对两个铜套进行缝隙识别，铜套下料机构用于将铜套缝隙识别机构上的两个铜套转移至端盖定位治具上预装配供压装机构压装，压装机构同时将两个铜套分别压入端盖的两个铜套安装孔内；
铜套上料机构包括振动盘和设置在振动盘出料口处的直震，铜套从振动盘出料后整齐排列在直震上；
转移机构包括笔形气缸和设置在笔形气缸伸缩端的连接板，笔形气缸伸缩方向与直震平行，连接板上安装有升降气缸，升降气缸上设置有两端可伸缩的宽爪气缸，宽爪气缸伸缩端的伸缩方向与直震平行，宽爪气缸的两端伸缩端上分别安装有夹爪气缸，夹爪气缸具有用于将直震上铜套夹取并放至铜套缝隙识别机构上的夹爪；
铜套缝隙识别机构包括位于直震旁的支座，支座上并列设置两个分别由步进电机带动旋转的三爪气缸，由转移机构夹爪夹取的两个铜套分别放置在两个三爪气缸的撑开爪上，转移机构在夹爪气缸旁设有在铜套跟随三爪气缸旋转过程中对铜套缝隙进行识别的检测开关，检测开关为微型凹槽感应光电开关。
2.根据权利要求1所述的机油泵铜套自动压装设备，其特征在于，直震末端安装有对射光电开关检测铜套是否到位。
3.根据权利要求1所述的机油泵铜套自动压装设备，其特征在于，铜套下料机构包括抓取铜套的抓取机构及水平驱动抓取机构从铜套缝隙识别机构至压装机构处的无杆气缸，抓取机构包括安装在无杆气缸伸缩端的下料夹爪气缸、驱动下料夹爪气缸作水平移动的横移气缸及驱动下料夹爪气缸作竖直移动的竖向气缸。
4.根据权利要求3所述的机油泵铜套自动压装设备，其特征在于，无杆气缸伸缩端处于伸长状态下的抓取机构下方设有废料收纳盒用于接取缝隙识别失败的铜套。
5.根据权利要求1所述的机油泵铜套自动压装设备，其特征在于，还包括对压装后的铜套进行打磨的打磨机构，打磨机构位于转盘机构边缘上方，打磨机构包括安装有竖直升降缸的基板，竖直升降缸的伸缩端连接有打磨浮动板，打磨浮动板上安装有对位于转盘机构上的端盖铜套处进行打磨的气动打磨笔，气动打磨笔末端设有毛刷。
6.根据权利要求5所述的机油泵铜套自动压装设备，其特征在于，打磨机构还包括设置在毛刷旁的万向喷嘴。
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