CN111538301B - 多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统及工艺方法 - Google Patents

多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统及工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统及工艺方法，包括发动机缸盖装配线体，所述发动机缸盖装配线体上设有发动机缸盖托盘，沿所述发动机装配线体的运输方向依次设有对碗形塞的安装孔进行涂胶的机器人涂胶工作站、对发动机缸盖顶面的碗形塞进行压装的顶面碗形塞压装工作站和对发动机缸盖侧面的碗形塞进行压装的侧面碗形塞压装工作站。使用两套机器人系统和一套机械压装设备，通过机器人变位实现发动机缸盖四个安装面、多个碗形塞的自动涂胶和压装，在保证压装质量的同时可节省一台机器人的设备投入，有效降低了投资成本。

Description

多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统及工艺方法
技术领域
本发明涉及汽车发动机缸盖装配技术领域，具体地指一种多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统及工艺方法。
背景技术
发动机缸盖是发动机的重要零部件之一，在发动机缸盖的装配过程中需要将碗形塞压装在缸盖周边的通孔上实现对发动机水道或油道的密封。目前，多品种混流生产线是各企业普遍采用一种生产方式，由于不同品种的发动机缸盖碗形塞位置、大小、数量都存在差异，因此如何合理利用布置压装系统资源，实现多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装，对于节省设备投入，提高生产效率都有极其重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种能实现多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞的压装系统及工艺方法。
为实现此目的，本发明所设计的多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统，其特征在于：包括发动机缸盖装配线体(6)，所述发动机缸盖装配线体(6)上设有发动机缸盖托盘(4)，沿所述发动机装配线体(6)的运输方向依次设有对碗形塞的安装孔进行涂胶的机器人涂胶工作站(1)、对发动机缸盖(5)顶面的碗形塞进行压装的顶面碗形塞压装工作站(2)和对发动机缸盖(5)侧面的碗形塞进行压装的侧面碗形塞压装工作站(3)。
所述机器人涂胶工作站(1)包括用于将所述发动机缸盖托盘(4)举升的涂胶工作站抬起支架(106)、涂胶机器人(101)、与所述涂胶机器人(101)连接的涂胶头(102)和用于对涂胶头(102)供胶的供胶系统(103)。
所述机器人涂胶工作站(1)还包括防止密封胶凝固的接胶台(104)和用于检测碗形塞的安装孔内是否完成涂胶的涂胶工作站校准装置(107)。
所述顶面碗形塞压装工作站(2)包括用于将所述发动机缸盖托盘(4)举升的顶面工作站抬起支架(202)、用于将发动机缸盖(5)进行压紧定位的缸盖压紧机构(205)、顶面碗形塞上料机构(207)和与所述顶面碗形塞上料机构(207)连接的顶面碗形塞压装机构(204)。
所述缸盖压紧机构(205)设置于用于移动所述发动机缸盖(5)的压装滑台上。
所述侧面碗形塞压装工作站(3)包括用于将所述发动机缸盖托盘(4)举升的侧面工作站抬起支架(311)、侧面碗形塞上料机构(306)、与所述侧面碗形塞上料机构(306)连接的侧面碗形塞压装机构(303)、用于将发动机缸盖(5)进行压紧定位的缸盖夹紧装置(307)和用于调整所述发动机缸盖(5)压装侧面的侧面碗形塞压装机器人(310)。
所述侧面碗形塞压装工作站(3)还包括用于调整所述发动机缸盖(5)压装侧面与所述侧面碗形塞压装机构(303)相对位置的变位滑台(304)。
所述侧面碗形塞压装工作站(3)还包括可对不同的所述发动机缸盖(5)压装侧面的压装位置进行定位的二次定位装置(305)和对侧面碗形塞压装位置进行校准的侧面碗形塞校准装置(309)。
所述机器人涂胶工作站(1)、顶面碗形塞压装工作站(2)和侧面碗形塞压装工作站(3)内分别设有用于保障人工操作安全的涂胶防护装置(105)、顶面碗形塞压装防护装置(206)和侧面碗形塞压装防护装置(308)。
一种基于上述所述的多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)发动机缸盖托盘随发动机缸盖装配线体输送至机器人涂胶工作站，机器人涂胶工作站读取发动机缸盖机型信息，涂胶工作站抬起支架抬起并定位发动机缸盖托盘；
(2)涂胶机器人移动涂胶头伸入碗形塞孔内涂胶，重复上述步骤完成余下碗形塞孔的涂胶；
(3)涂胶机器人回到原位，涂胶工作站抬起支架下降，发动机缸盖托盘随发动机缸盖装配线体输送至顶面碗形塞压装工作站；
(4)顶面碗形塞压装工作站读取发动机缸盖机型信息，顶面工作站抬起支架抬起并定位发动机缸盖托盘；
(5)顶面碗形塞上料机构将碗形塞推至顶面碗形塞压装机构上，压装滑台移动发动机缸盖至压装位置，顶面碗形塞压装机构进给完成对顶面碗形塞的压装，顶面碗形塞压装机构退回原位，重复上述步骤完成其余顶面碗形塞的压装；
(6)压装滑台回到原位，顶面工作站抬起支架下降，发动机缸盖托盘随发动机缸盖装配线体输送至侧面碗形塞压装工作站；
(7)侧面碗形塞压装工作站读取发动机缸盖机型信息，侧面工作站抬起支架抬起并定位发动机缸盖托盘；
(8)侧面碗形塞压装机器人移动缸盖夹紧装置对发动机缸盖进行定位并夹紧，侧面碗形塞压装机器人移动发动机缸盖并将其调整至后端面碗形塞压装位置，侧面碗形塞上料机构将侧面碗形塞推至侧面碗形塞压装机构上，侧面碗形塞压装机构进给完成发动机缸盖后端面的碗形塞压装，侧面碗形塞压装机构退回原位，重复上述步骤完成其余发动机缸盖后端面的碗形塞压装；
(9)侧面碗形塞压装机器人转换发动机缸盖位置，使发动机缸盖的侧端面碗形塞到达压装位置，侧面碗形塞上料机构将侧面碗形塞推至侧面碗形塞压装机构上，侧面碗形塞压装机构进给完成侧端面的碗形塞压装，重复上述步骤完成其余侧端面碗形塞的压装；
(10)侧面碗形塞压装机器人移动发动机缸盖至前端面碗形塞压装位置，侧面碗形塞上料机构将侧面碗形塞推至侧面碗形塞压装机构上，侧面碗形塞压装机构进给完成发动机缸盖前端面的碗形塞压装，重复上述步骤完成其余发动机缸盖前端面的碗形塞压装；
(11)侧面碗形塞压装机器人移动发动机缸盖至发动机缸盖托盘后返回原位，侧面工作站抬起支架下降，发动机缸盖托盘随发动机缸盖装配线体运动至下一工位。
本发明的有益效果是：
1、使用两套机器人系统和一套机械压装设备，通过机器人变位实现发动机缸盖四个安装面、多个碗形塞的自动涂胶和压装，在保证压装质量的同时可节省一台机器人的设备投入，有效降低了投资成本。
2、发动机顶面碗形塞由单独机械压装设备压装，减少了机器人压装工作站的作业内容，可以有效提高碗形塞压装运行效率，提高生产节拍，减少了设备作业工时的浪费。
3、碗形塞压装系统的机器人工作站夹爪均设置了气缸或伺服电机变位，可通过缸盖托盘信息自动选择程序适应不同品种的发动机缸盖碗形塞的压装，柔性较好。
附图说明
图1为本发明中的多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统的平面布局图；
图2为本发明中多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统中机器人涂胶工作站的结构示意图；
图3为本发明中多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统中顶面碗形塞压装工作站的结构示意图；
图4为本发明中多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统中侧面碗形塞压装工作站的结构示意图；
图5为本发明中多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统中发动机A缸盖碗形塞的轴测图一；
图6为本发明中多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统中发动机A缸盖碗形塞的轴测图二；
图7为本发明中多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统中发动机B缸盖碗形塞的轴测图一；
图8为本发明中多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统中发动机B缸盖碗形塞的轴测图二；
图9为本发明中多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统中发动机C缸盖碗形塞的轴测图一；
图10为本发明中多品种发动机缸盖混流装配线碗形塞压装系统中发动机C缸盖碗形塞的轴测图二；
其中，1—机器人涂胶工作站(101—涂胶机器人、102—涂胶头、103—供胶系统、104—接胶台、105—涂胶防护装置、106—涂胶工作站抬起支架、107—涂胶工作站校准装置)，2—顶面碗形塞压装工作站(201—顶面工作站设备支座、202—顶面工作站抬起支架、203—立柱组件、204—顶面碗形塞压装机构、205—缸盖压紧机构、206—顶面碗形塞压装防护装置、207—顶面碗形塞上料机构)，3—侧面碗形塞压装工作站(301—压紧夹爪、302—侧面工作站设备支座、303—侧面碗形塞压装机构、304—变位滑台、305—二次定位装置、306—侧面碗形塞上料机构、307—缸盖夹紧装置、308—侧面碗形塞压装防护装置、309—侧面碗形塞校准装置、310—侧面碗形塞压装机器人，311—侧面工作站抬起支架)，4—发动机缸盖托盘，5—发动机缸盖(501—A缸盖侧面碗形塞一、502—A缸盖侧面碗形塞二、503—A缸盖侧面碗形塞三、511—B缸盖侧面碗形塞一、512—B缸盖侧面碗形塞二、513—B缸盖侧面碗形塞三、514—B缸盖侧面碗形塞四、521—C缸盖顶面碗形塞一、522—C缸盖顶面碗形塞二、523—C缸盖侧面碗形塞三、524—C缸盖侧面碗形塞四、525—C缸盖侧面碗形塞五)，6—发动机缸盖装配线体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1—10所示的多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统，包括发动机缸盖装配线体6，发动机缸盖装配线体6上设有发动机缸盖托盘4，沿发动机装配线体6的运输方向依次设有对碗形塞的安装孔进行涂胶的机器人涂胶工作站1、对发动机缸盖5顶面的碗形塞进行压装的顶面碗形塞压装工作站2和对发动机缸盖5侧面的碗形塞进行压装的侧面碗形塞压装工作站3。
机器人涂胶工作站1包括用于将发动机缸盖托盘4举升的涂胶工作站抬起支架106、涂胶机器人101、与涂胶机器人101连接的涂胶头102、用于对涂胶头102供胶的供胶系统103、防止密封胶凝固的接胶台104和用于检测碗形塞的安装孔内是否完成涂胶的涂胶工作站校准装置107。
顶面碗形塞压装工作站2包括用于将发动机缸盖托盘4举升的顶面工作站抬起支架202、用于将发动机缸盖5进行压紧定位的缸盖压紧机构205、顶面碗形塞上料机构207和与顶面碗形塞上料机构207连接的顶面碗形塞压装机构204。缸盖压紧机构205设置于用于移动发动机缸盖5的压装滑台上。
侧面碗形塞压装工作站3包括用于将发动机缸盖托盘4举升的侧面工作站抬起支架311、侧面碗形塞上料机构306、与侧面碗形塞上料机构306连接的侧面碗形塞压装机构303、用于将发动机缸盖5进行压紧定位的缸盖夹紧装置307、用于调整发动机缸盖5压装侧面的侧面碗形塞压装机器人310、用于调整发动机缸盖5压装侧面与侧面碗形塞压装机构303相对位置的变位滑台304、可对不同的发动机缸盖5压装侧面的压装位置进行定位的二次定位装置305和对侧面碗形塞压装位置进行校准的侧面碗形塞校准装置309。
机器人涂胶工作站1、顶面碗形塞压装工作站2和侧面碗形塞压装工作站3内分别设有用于保障人工操作安全的涂胶防护装置105、顶面碗形塞压装防护装置206和侧面碗形塞压装防护装置308。
基于上述的多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统的工艺方法，包括以下步骤：
(1)发动机缸盖托盘4随发动机缸盖装配线体6输送至机器人涂胶工作站1，机器人涂胶工作站1读取发动机缸盖5机型信息，涂胶工作站抬起支架106抬起并定位发动机缸盖托盘4；
(2)涂胶机器人101移动涂胶头102伸入碗形塞孔内涂胶，重复上述步骤完成余下碗形塞孔的涂胶；
(3)涂胶机器人101回到原位，涂胶工作站抬起支架106下降，发动机缸盖托盘4随发动机缸盖装配线体6输送至顶面碗形塞压装工作站2；
(4)顶面碗形塞压装工作站2读取发动机缸盖5机型信息，顶面工作站抬起支架202抬起并定位发动机缸盖托盘4；
(5)顶面碗形塞上料机构207将碗形塞推至顶面碗形塞压装机构204上，压装滑台移动发动机缸盖4至压装位置，顶面碗形塞压装机构204进给完成对顶面碗形塞的压装，顶面碗形塞压装机构204退回原位，重复上述步骤完成其余顶面碗形塞的压装；
(6)压装滑台回到原位，顶面工作站抬起支架202下降，发动机缸盖托盘4随发动机缸盖装配线体6输送至侧面碗形塞压装工作站3；
(7)侧面碗形塞压装工作站3读取发动机缸盖5机型信息，侧面工作站抬起支架311抬起并定位发动机缸盖托盘4；
(8)侧面碗形塞压装机器人310移动缸盖夹紧装置307对发动机缸盖5进行定位并夹紧，侧面碗形塞压装机器人310移动发动机缸盖5并将其调整至后端面碗形塞压装位置，侧面碗形塞上料机构306将侧面碗形塞推至侧面碗形塞压装机构303上，侧面碗形塞压装机构303进给完成发动机缸盖5后端面的碗形塞压装，侧面碗形塞压装机构303退回原位，重复上述步骤完成其余发动机缸盖5后端面的碗形塞压装；
(9)侧面碗形塞压装机器人310转换发动机缸盖5位置，使发动机缸盖5的侧端面碗形塞到达压装位置，侧面碗形塞上料机构306将侧面碗形塞推至侧面碗形塞压装机构303上，侧面碗形塞压装机构303进给完成侧端面的碗形塞压装，重复上述步骤完成其余侧端面碗形塞的压装；
(10)侧面碗形塞压装机器人310移动发动机缸盖5至前端面碗形塞压装位置，侧面碗形塞上料机构306将侧面碗形塞推至侧面碗形塞压装机构303上，侧面碗形塞压装机构303进给完成发动机缸盖5前端面的碗形塞压装，重复上述步骤完成其余发动机缸盖5前端面的碗形塞压装；
(11)侧面碗形塞压装机器人310移动发动机缸盖5至发动机缸盖托盘4后返回原位，侧面工作站抬起支架311下降，发动机缸盖托盘4随发动机缸盖装配线体6运动至下一工位。
本发明中，使用了两套机器人系统和一套机械压装设备，通过机器人变位实现发动机缸盖四个安装面、多个碗形塞的自动涂胶和压装，在保证压装质量的同时可节省一台机器人的设备投入，有效降低了投资成本。发动机顶面碗形塞由单独机械压装设备压装，减少了机器人压装工作站的作业内容，可以有效提高碗形塞压装运行效率，提高生产节拍，减少了设备作业工时的浪费。碗形塞压装系统的机器人工作站夹爪均设置了气缸或伺服电机变位，可通过缸盖托盘信息自动选择程序适应不同品种的发动机缸盖碗形塞的压装，柔性较好。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统，其特征在于：包括发动机缸盖装配线体(6)，所述发动机缸盖装配线体(6)上设有发动机缸盖托盘(4)，沿所述发动机装配线体(6)的运输方向依次设有对碗形塞的安装孔进行涂胶的机器人涂胶工作站(1)、对发动机缸盖(5)顶面的碗形塞进行压装的顶面碗形塞压装工作站(2)和对发动机缸盖(5)侧面的碗形塞进行压装的侧面碗形塞压装工作站(3)；
所述侧面碗形塞压装工作站(3)包括用于将所述发动机缸盖托盘(4)举升的侧面工作站抬起支架(311)、侧面碗形塞上料机构(306)、与所述侧面碗形塞上料机构(306)连接的侧面碗形塞压装机构(303)、用于将发动机缸盖(5)进行压紧定位的缸盖夹紧装置(307)和用于调整所述发动机缸盖(5)压装侧面的侧面碗形塞压装机器人(310)；
所述侧面碗形塞压装工作站(3)还包括用于调整所述发动机缸盖(5)压装侧面与所述侧面碗形塞压装机构(303)相对位置的变位滑台(304)；
所述侧面碗形塞压装工作站(3)还包括可对不同的所述发动机缸盖(5)压装侧面的压装位置进行定位的二次定位装置(305)和对侧面碗形塞压装位置进行校准的侧面碗形塞校准装置(309)。
2.如权利要求1所述的多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统，其特征在于：所述机器人涂胶工作站(1)包括用于将所述发动机缸盖托盘(4)举升的涂胶工作站抬起支架(106)、涂胶机器人(101)、与所述涂胶机器人(101)连接的涂胶头(102)和用于对涂胶头(102)供胶的供胶系统(103)。
3.如权利要求2所述的多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统，其特征在于：所述机器人涂胶工作站(1)还包括防止密封胶凝固的接胶台(104)和用于检测碗形塞的安装孔内是否完成涂胶的涂胶工作站校准装置(107)。
4.如权利要求1所述的多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统，其特征在于：所述顶面碗形塞压装工作站(2)包括用于将所述发动机缸盖托盘(4)举升的顶面工作站抬起支架(202)、用于将发动机缸盖(5)进行压紧定位的缸盖压紧机构(205)、顶面碗形塞上料机构(207)和与所述顶面碗形塞上料机构(207)连接的顶面碗形塞压装机构(204)。
5.如权利要求4所述的多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统，其特征在于：所述缸盖压紧机构(205)设置于用于移动所述发动机缸盖(5)的压装滑台上。
6.如权利要求1所述的多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统，其特征在于：所述机器人涂胶工作站(1)、顶面碗形塞压装工作站(2)和侧面碗形塞压装工作站(3)内分别设有用于保障人工操作安全的涂胶防护装置(105)、顶面碗形塞压装防护装置(206)和侧面碗形塞压装防护装置(308)。
7.一种基于上述权利要求1～6中任意一项所述的多品种发动机缸盖混流装配线的碗形塞压装系统的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)发动机缸盖托盘(4)随发动机缸盖装配线体(6)输送至机器人涂胶工作站(1)，机器人涂胶工作站(1)读取发动机缸盖(5)机型信息，涂胶工作站抬起支架(106)抬起并定位发动机缸盖托盘(4)；
(2)涂胶机器人(101)移动涂胶头(102)伸入碗形塞孔内涂胶，重复上述步骤完成余下碗形塞孔的涂胶；
(3)涂胶机器人(101)回到原位，涂胶工作站抬起支架(106)下降，发动机缸盖托盘(4)随发动机缸盖装配线体(6)输送至顶面碗形塞压装工作站(2)；
(4)顶面碗形塞压装工作站(2)读取发动机缸盖(5)机型信息，顶面工作站抬起支架(202)抬起并定位发动机缸盖托盘(4)；
(5)顶面碗形塞上料机构(207)将碗形塞推至顶面碗形塞压装机构(204)上，压装滑台移动发动机缸盖(4)至压装位置，顶面碗形塞压装机构(204)进给完成对顶面碗形塞的压装，顶面碗形塞压装机构(204)退回原位，重复上述步骤完成其余顶面碗形塞的压装；
(6)压装滑台回到原位，顶面工作站抬起支架(202)下降，发动机缸盖托盘(4)随发动机缸盖装配线体(6)输送至侧面碗形塞压装工作站(3)；
(7)侧面碗形塞压装工作站(3)读取发动机缸盖(5)机型信息，侧面工作站抬起支架(311)抬起并定位发动机缸盖托盘(4)；
(8)侧面碗形塞压装机器人(310)移动缸盖夹紧装置(307)对发动机缸盖(5)进行定位并夹紧，侧面碗形塞压装机器人(310)移动发动机缸盖(5)并将其调整至后端面碗形塞压装位置，侧面碗形塞上料机构(306)将侧面碗形塞推至侧面碗形塞压装机构(303)上，侧面碗形塞压装机构(303)进给完成发动机缸盖(5)后端面的碗形塞压装，侧面碗形塞压装机构(303)退回原位，重复上述步骤完成其余发动机缸盖(5)后端面的碗形塞压装；
(9)侧面碗形塞压装机器人(310)转换发动机缸盖(5)位置，使发动机缸盖(5)的侧端面碗形塞到达压装位置，侧面碗形塞上料机构(306)将侧面碗形塞推至侧面碗形塞压装机构(303)上，侧面碗形塞压装机构(303)进给完成侧端面的碗形塞压装，重复上述步骤完成其余侧端面碗形塞的压装；
(10)侧面碗形塞压装机器人(310)移动发动机缸盖(5)至前端面碗形塞压装位置，侧面碗形塞上料机构(306)将侧面碗形塞推至侧面碗形塞压装机构(303)上，侧面碗形塞压装机构(303)进给完成发动机缸盖(5)前端面的碗形塞压装，重复上述步骤完成其余发动机缸盖(5)前端面的碗形塞压装；
(11)侧面碗形塞压装机器人(310)移动发动机缸盖(5)至发动机缸盖托盘(4)后返回原位，侧面工作站抬起支架(311)下降，发动机缸盖托盘(4)随发动机缸盖装配线体(6)运动至下一工位。
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