CN111015179A - 一种骨架油封自动上料及压装设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动压装技术领域，特别涉及一种骨架油封自动上料及压装设备。包括机座、工件旋转机构、自动上料装置及压装机构，其中机座上设有压机机身；工件旋转机构设置于机座上，用于完成工件的旋转运动；自动上料装置设置于机座上，用于完成油封的自动上料；压装机构设置于压机机身上，用于完成骨架油封的压装。本发明自动化集成度高，同时生产效率也大大提高，减少了人员操作，提高了安全性。

Description

一种骨架油封自动上料及压装设备

技术领域

本发明属于自动压装技术领域，特别涉及一种骨架油封自动上料及压装设备。

背景技术

在过去几十年的工业化发展中，我国自动压装领域不断朝着自动化、集成化方向发展，设备的自动化程度越来越高，劳动成本越来越低。伴随着经济水平的不断提高，汽车产业对油封的自动压装需求也越来越大。目前，油封压装主要是单纯实现安装，上料及压装结果检测没有实现自动化，需要人工协助完成，不仅生产效率低，人工劳动强度大，而且由于操作人员与机器距离较近，存在安全隐患等缺点。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于提供一种骨架油封自动上料及压装设备，以解决现有生产线自动化集成度不高，生产效率低，人工劳动强度大，安全隐患等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，包括：机座、压机机身、工件旋转机构、自动上料装置及压装机构，其中述机座上设有压机机身；工件旋转机构设置于机座上，用于完成工件的旋转运动；自动上料装置设置于机座上，用于完成油封的自动上料；压装机构设置于压机机身上，用于完成骨架油封的取料及压装。

所述自动上料装置包括架体及设置于所述架体上的油封横向推送机构、油封存储架、油封半圆定位块、油封纵向推送机构及油封隔料机构，其中，所述架体设置于机座上，且一端设有油封定位槽；

所述油封半圆定位块设置于所述油封定位槽的外侧，用于定位所述油封横向推送机构推送的油封；

所述油封存储架横跨于所述油封横向推送机构的上方、且下端与架体连接，所述油封存储架用于存储油封；

所述油封隔料机构位于所述油封存储架的一侧，用于锁紧或释放所述油封存储架上位于最底层的油封；

所述油封纵向推送机构设置于所述油封定位槽的下方，用于举升所述油封横向推送机构推送至油封半圆定位块处的油封。

所述油封横向推送机构包括滑板和滑板推送气缸，滑板可沿X轴方向滑动地设置于架体上，所述滑板推送气缸设置于所述架体上、且输出端与滑板连接。

所述油封隔料机构包括油封隔料气缸和油封隔料块，其中油封隔料气缸设置于所述架体上、且输出端与油封隔料块连接，所述油封隔料块通过油封隔料气缸的驱动压紧位于所述油封存储架最底层的油封。

所述油封存储架包括存储架底座及设置于所述存储架底座上方的多个导向柱，其中存储架底座上设有能使油封下落的通孔，多个导向柱沿周向设置于通孔的边缘处。

所述压装机构包括伺服电缸、移动机构及压头，其中移动机构设置于压机机身上，具有X、Z轴方向的自由度，压头设置于移动机构上，伺服电缸设置于压机机身上，用于下压压头，完成骨架油封的压装。

所述移动机构包括背板、横向导轨滑块、横移气缸、压头纵移气缸、纵向导轨滑块Ⅰ、横向滑板及纵向滑板Ⅰ，其中背板与压机机身连接，横向导轨滑块沿X轴方向设置于背板上，横向滑板与横向导轨滑块连接，横移气缸设置于背板上、且输出端与横向滑板连接，所述纵向导轨滑块Ⅰ设置于横向滑板上，纵向滑板Ⅰ与所述纵向导轨滑块Ⅰ连接，所述压头与纵向滑板Ⅰ连接，所述压头纵移气缸设置于背板上、且输出端与纵向滑板Ⅰ连接。

所述压头与纵向滑板Ⅰ之间连接有定心装置，所述定心装置用以实现压头24和工件之间的径向和轴向自动补偿。

所述的骨架油封自动上料及压装设备，还包括检测机构，所述检测机构包括检测部件纵移气缸、检测接触件、接触件导向块、端跳检测设备、纵向导轨滑块Ⅱ及纵向滑板Ⅱ，其中检测部件纵移气缸和纵向导轨滑块Ⅱ设置于所述横向滑板上，所述纵向滑板Ⅱ与所述纵向导轨滑块Ⅱ连接，且与所述检测部件纵移气缸的输出端连接，所述接触件导向块设置于所述纵向滑板Ⅱ上，所述端跳检测设备和所述检测接触件由上到下设置于接触件导向块上、且所述检测接触件可相对接触件导向块上下移动，所述检测接触件的上端与所述端跳检测设备的检测端抵接。

所述检测接触件的上端设有接触平台，所述接触平台与所述端跳检测设备的检测端抵接。

本发明的优点及有益效果是：本发明自动化集成度高，同时生产效率也大大提高，减少了人员操作，提高了安全性。

本发明通过自动上料机构进行自动上料，有效的避免了人工取料不方便，油封正反面容易弄错，工作效率低的问题。

本发明通过压装机构上的压头对油封取料及压装，自动化集成度高，同时生产效率也大大提高。

本发明的检测机构将检测接触件同端跳检测设备分离，检测接触件在油封旋转过程中通过接触件导向块上下跳动，间接将结果传递给端跳检测设备，解决了探针一旦出现折断对端跳检测设备的损坏问题。

附图说明

图1为本发明骨架油封自动上料及压装设备的结构示意图；

图2为本发明中油封自动上料装置的结构示意图；

图3为本发明中压装机构的结构示意图；

图4为本发明中检测机构的结构示意图；

图5为本发明中工件旋转机构的结构示意图；

图6为本发明骨架油封自动上料及压装设备的工作状态示意图。

图中：1为压装主体，2为配电柜，3为防护网，4为操作站，5为安全光幕，6为照明灯，7为报警灯，8为伺服电缸，9为压机机身，10为移动机构，12为机座，13为地脚，14为工件旋转机构，15为自动上料装置，16为背板，17为横向导轨滑块，18为横移气缸，19为检测部件纵移气缸，20为检测接触件，21为接触件导向块，22为端跳检测设备，23为压头纵移气缸，24为压头，25为定心装置，26为安装板，27为回转支承，28为工件定位盘，29为减速电机，30为主动齿轮，31为固定盘，32为滑板，33为滑板推送气缸，34为油封存储架，35为架体，36为油封半圆定位块，37为油封推送气缸，38为油封隔料气缸，39为油封隔料块，40为压装机构，41为检测机构，42为横向滑板，43为纵向滑板Ⅰ，44为纵向滑板Ⅱ。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种骨架油封自动上料及压装设备，包括机座12、工件旋转机构14、自动上料装置15及压装机构40，其中机座12上设有压机机身9；工件旋转机构14设置于机座12上，用于完成工件的旋转运动；自动上料装置15设置于机座12上，用于完成油封的自动上料；压装机构40设置于压机机身9上，用于完成骨架油封取料及压装。

进一步地，机座12的底部设有地脚13，地脚13用于固定设备以及调整设备高度和水平度。

如图2所示，自动上料装置15包括架体35及设置于架体35上的油封横向推送机构、油封存储架34、油封半圆定位块36、油封纵向推送机构及油封隔料机构，其中架体35设置于机座12上、且一端设有油封定位槽；油封半圆定位块36设置于油封定位槽的外侧，用于定位油封横向推送机构推送的油封；油封存储架34横跨于油封横向推送机构的上方、且下端与架体35连接，油封存储架34用于存储油封；油封隔料机构位于油封存储架34的一侧，用于锁紧或释放油封存储架34上位于最底层的油封；油封纵向推送机构设置于油封定位槽的下方，用于举升油封横向推送机构推送至油封半圆定位块36处的油封。

油封横向推送机构包括滑板32和滑板推送气缸33，滑板32可沿X轴方向滑动地设置于架体35上，滑板推送气缸33设置于架体35上、且输出端与滑板32连接。

油封隔料机构包括油封隔料气缸38和油封隔料块39，其中油封隔料气缸38设置于架体35上、且输出端与油封隔料块39连接，油封隔料块39通过油封隔料气缸38的驱动压紧位于油封存储架34最底层的油封。

油封存储架34包括存储架底座及设置于存储架底座上方的多个导向柱，其中存储架底座上设有能使油封下落的通孔，多个导向柱沿周向设置于通孔的边缘处。

油封纵向推送机构包括油封推送气缸37及设置于油封推送气缸37输出端的升降块，油封推送气缸37设置于架体35上、且沿竖直方向输出动力。

如图1所示，压装机构40包括伺服电缸8、移动机构10及压头24，其中移动机构10设置于压机机身9上，具有X、Z轴方向的自由度，压头24设置于移动机构10上，伺服电缸8设置于压机机身9上，用于下压压头24，完成骨架油封的压装。

如图3所示，移动机构10包括背板16、横向导轨滑块17、横移气缸18、压头纵移气缸23、纵向导轨滑块Ⅰ、横向滑板42及纵向滑板Ⅰ43，其中背板16与压机机身9连接，横向导轨滑块17沿X轴方向设置于背板16上，横向滑板42与横向导轨滑块17连接，横移气缸18设置于背板16上、且输出端与横向滑板42连接，纵向导轨滑块Ⅰ设置于横向滑板42上，纵向滑板Ⅰ43与纵向导轨滑块Ⅰ连接，压头24与纵向滑板Ⅰ43连接，压头纵移气缸23设置于背板16上、且输出端与纵向滑板Ⅰ43连接。

进一步地，压头24与纵向滑板Ⅰ43之间连接有定心装置25，定心装置25用以实现压头24和工件之间的径向和轴向自动补偿。

进一步地，骨架油封自动上料及压装设备还包括检测机构41，如图1所示。

如图3、图4所示，检测机构41包括检测部件纵移气缸19、检测接触件20、接触件导向块21、端跳检测设备22、纵向导轨滑块Ⅱ及纵向滑板Ⅱ44，其中检测部件纵移气缸19和纵向导轨滑块Ⅱ设置于横向滑板42上，纵向滑板Ⅱ44与纵向导轨滑块Ⅱ连接，且与检测部件纵移气缸19的输出端连接。端接触件导向块21设置于纵向滑板Ⅱ44上，端跳检测设备22和检测接触件20由上到下设置于接触件导向块21上、且检测接触件20可相对接触件导向块21上下移动，检测接触件20的上端设有接触平台，接触平台与端跳检测设备22的检测端抵接。检测接触件20在油封旋转过程中通过接触件导向块21导向上下跳动，间接将结果传递给端跳检测设备22。

旋转机构实现压装后工件的旋转，同时端跳检测设备22对压装结果进行检测。

如图5所示，工件旋转机构14包括安装板26、回转支承27、工件定位盘28、减速电机29、主动齿轮30及固定盘31，其中安装板26设置于机座12上，工件定位盘28通过回转支承27设置于安装板26上，减速电机29设置于机座12内、且输出轴与主动齿轮30连接，主动齿轮30与设置于回转支承27外侧的从动齿轮啮合。

进一步地，骨架油封自动上料及压装设备还包括配电柜2、防护网3、操作站4、安全光幕5、照明灯6及报警灯7，如图6所示。防护网3是为保证设备安全及设备以外人员的人身安全而设置的，安全光幕5确保在设备运行过程中人员禁止进入压装区域设置的，安全光幕防护级别选用手指级，只要大于等于12mm的物体进入压装区域设备将暂停，确保人身安全。照明灯6为操作者提供明亮的工作区域。报警灯7是在设备自身出现故障、有人误闯压装区域光幕信号反馈时发出灯光和声音报警，提示操作者该设备出现异常等待处理，该报警灯为三色报警灯，确保操作者或其他工作人员才听见声音后更快确认报警区域。

本发明的骨架油封自动上料及压装流程：

首先，操作者将一摞骨架油封装入自动上料装置15的油封存储架34中，再将后轴承盖工件放入工件旋转机构14的工件定位盘处，通过销孔将轴承盖定位，然后按启动按钮进行自动化程序。PLC收到启动信号后，滑板推送气缸33收缩拉动滑板32将最下面的油封推送至油封半圆定位块36处，实现油封定位，油封推送气缸37将油封推送至压头24的定位轴上，横移气缸18收缩带动压头24移动至后轴承盖工件处。与此同时油封隔料气缸38收缩，被卡紧的倒数第二个油封以及上面的油封落下，油封隔料气缸38伸出再次卡紧倒数第三个油封，然后伺服电缸8启动，压头24带动油封工件下移直至压入后轴承盖工件油封槽中，完成油封的自动压装。横移气缸18伸出端跳检测设备22及检测接触件20移动至已完成油封压装的后油封端面处，因压头24和端跳检测机构都安装在背板16上，所以在检测接触件20移动至后轴承盖处的同时压头24也移动至油封半圆定位块33处，然后检测部件纵移气缸19伸出，将检测接触件20下探到油封工件检测面处，工件旋转机构14电机启动驱动固定在回转支承27上面的工件定位盘以及完成油封压装的后轴承盖旋转，旋转两周后端跳检测设备22将检测结果反馈给PLC，若检测结果合格则进行下一循环，若测结果不合格系统会报警，同时三色灯闪烁提醒操作者。

在压头24将油封压入后轴承盖过程中，压头24及已经套在上面的油封与后轴承盖会存在偏心问题，为解决此问题在压头24上面安装了定心装置25，该定心装置采用C&M品牌型号为B6-100-084的成品件。定心装置25可以实现压头24和后轴承盖工件径向2mm和轴向角度1°飞自动补偿，确保油封和后轴承盖同轴，顺利完成油封的压装。

由于油封端面被检测位置很窄，检测接触件20直径只能小于2.5mm，市场上端跳检测设备有带此规格探针的成品，但该产品探针过长，易折断，而且容易在折断时对端跳检测设备造成损坏，所以本设备中将检测接触件20同端跳检测设备22分离，检测接触件20在油封旋转过程中通过接触件导向块21上下跳动，间接将结果传递给端跳检测设备22，解决了探针一旦出现折断对端跳检测设备的损坏问题。

该设备中所用的伺服电缸8采用奇石乐型号为2153 A 030 400 3 HG的3吨伺服电缸压机成品件，在压装过程中可以在显示屏上直观的观察和检测压力和位移曲线。端跳检测设备22采用基恩士型号为GT2-A12(K)-2的成品件。

本发明自动化集成度高，同时生产效率也大大提高，减少了人员操作，提高了安全性。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，包括：

机座(12)，所述机座(12)上设有压机机身(9)；

工件旋转机构(14)，设置于机座(12)上，用于完成工件的旋转运动；

自动上料装置(15)，设置于机座(12)上，用于完成油封的自动上料；

压装机构(40)，设置于压机机身(9)上，用于完成骨架油封的取料及压装。

2.根据权利要求1所述的骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，所述自动上料装置(15)包括架体(35)及设置于所述架体(35)上的油封横向推送机构、油封存储架(34)、油封半圆定位块(36)、油封纵向推送机构及油封隔料机构，其中，

所述架体(35)设置于机座(12)上，且一端设有油封定位槽；

所述油封半圆定位块(36)设置于所述油封定位槽的外侧，用于定位所述油封横向推送机构推送的油封；

所述油封存储架(34)横跨于所述油封横向推送机构的上方、且下端与架体(35)连接，所述油封存储架(34)用于存储油封；

所述油封隔料机构位于所述油封存储架(34)的一侧，用于锁紧或释放所述油封存储架(34)上位于最底层的油封；

所述油封纵向推送机构设置于所述油封定位槽的下方，用于举升所述油封横向推送机构推送至油封半圆定位块(36)处的油封。

3.根据权利要求2所述的骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，所述油封横向推送机构包括滑板(32)和滑板推送气缸(33)，滑板(32)可沿X轴方向滑动地设置于架体(35)上，所述滑板推送气缸(33)设置于所述架体(35)上、且输出端与滑板(32)连接。

4.根据权利要求2所述的骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，所述油封隔料机构包括油封隔料气缸(38)和油封隔料块(39)，其中油封隔料气缸(38)设置于所述架体(35)上、且输出端与油封隔料块(39)连接，所述油封隔料块(39)通过油封隔料气缸(38)的驱动压紧位于所述油封存储架(34)最底层的油封。

5.根据权利要求2所述的骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，所述油封存储架(34)包括存储架底座及设置于所述存储架底座上方的多个导向柱，其中存储架底座上设有能使油封下落的通孔，多个导向柱沿周向设置于通孔的边缘处。

6.根据权利要求1所述的骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，所述压装机构(40)包括伺服电缸(8)、移动机构(10)及压头(24)，其中移动机构(10)设置于压机机身(9)上，具有X、Z轴方向的自由度，压头(24)设置于移动机构(10)上，伺服电缸(8)设置于压机机身(9)上，用于下压压头(24)，完成骨架油封的压装。

7.根据权利要求6所述的骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，所述移动机构(10)包括背板(16)、横向导轨滑块(17)、横移气缸(18)、压头纵移气缸(23)、纵向导轨滑块Ⅰ、横向滑板(42)及纵向滑板Ⅰ(43)，其中背板(16)与压机机身(9)连接，横向导轨滑块(17)沿X轴方向设置于背板(16)上，横向滑板(42)与横向导轨滑块(17)连接，横移气缸(18)设置于背板(16)上、且输出端与横向滑板(42)连接，所述纵向导轨滑块Ⅰ设置于横向滑板(42)上，纵向滑板Ⅰ(43)与所述纵向导轨滑块Ⅰ连接，所述压头(24)与纵向滑板Ⅰ(43)连接，所述压头纵移气缸(23)设置于背板(16)上、且输出端与纵向滑板Ⅰ(43)连接。

8.根据权利要求7所述的骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，所述压头(24)与纵向滑板Ⅰ(43)之间连接有定心装置(25)，所述定心装置(25)用以实现压头24和工件之间的径向和轴向自动补偿。

9.根据权利要求7所述的骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，还包括检测机构(41)，所述检测机构(41)包括检测部件纵移气缸(19)、检测接触件(20)、接触件导向块(21)、端跳检测设备(22)、纵向导轨滑块Ⅱ及纵向滑板Ⅱ(44)，其中检测部件纵移气缸(19)和纵向导轨滑块Ⅱ设置于所述横向滑板(42)上，所述纵向滑板Ⅱ(44)与所述纵向导轨滑块Ⅱ连接，且与所述检测部件纵移气缸(19)的输出端连接，所述接触件导向块(21)设置于所述纵向滑板Ⅱ(44)上，所述端跳检测设备(22)和所述检测接触件(20)由上到下设置于接触件导向块(21)上、且所述检测接触件(20)可相对接触件导向块(21)上下移动，所述检测接触件(20)的上端与所述端跳检测设备(22)的检测端抵接。

10.根据权利要求9所述的骨架油封自动上料及压装设备，其特征在于，所述检测接触件(20)的上端设有接触平台，所述接触平台与所述端跳检测设备(22)的检测端抵接。

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