CN113146236B - 一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统及方法，系统包括工件输送线、压装工作站和带抓手的机器人；工件输送线上设有能识别缸盖机型的二维码识别机构、能举升缸盖的定位举升机构和能向缸盖导管孔或座圈孔喷雾的喷油机构；本发明加入二维码扫描系统，在压装前通过扫码确定缸盖机型，进而与机器人联系将缸盖翻转至合适的压装角度，适应不同机型的缸盖压装；导管压装装置可实现导管的自动送料和自动压入，座圈压装装置可实现座圈的自动送料和自动压入；导管压装装置与座圈压装装置组合形成压装工作站，可以使二者作为整体，二者的相对位置固定，压装位置更精确。

Description

一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统及方法

技术领域

本发明涉及压装设备领域，尤其是一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统及方法。

背景技术

在组装发动机的缸盖时，需要将导管和座圈安装在发动机的缸盖上，如中国专利公开号为CN103009042A的一种发动机缸盖导管、座圈压装装置，基于主控单元的控制，包括：用于将发动机缸盖输送到压装工位、并对发动机缸盖进行夹紧的输送夹紧机构，用于将座圈和导管压装到发动机缸盖上的压装机构，压装时输送夹紧机构的夹紧装置设于压装机构的座圈压装工位与导管压装工位之间，压装机构可滑动地安装在用于支撑该压装装置的固定支撑机构上。该种设备虽然结构简单且能实现自动压装，但是其适应性较差，无法满足不同机型的缸盖压装作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统及方法，能够满足不同机型的自动压装。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统，包括工件输送线、压装工作站和带抓手的机器人，机器人能将工件输送线上的缸盖搬运至压装工作站；所述工件输送线上设有能识别缸盖机型的二维码识别机构、能举升缸盖的定位举升机构和能向缸盖导管孔或座圈孔喷雾的喷油机构；所述机器人的抓手包括连接板和设在连接板两端的夹持座，所述夹持座包括侧板、与侧板滑动配合的夹板、驱动夹板滑动的夹紧气缸、设在侧板外侧的快换法兰和弹力组件；所述弹力组件包括连杆和套在连杆上的压缩弹簧，所述连杆的上端与夹板固定连接，连杆的下端悬空且设有下挡块，压缩弹簧的下端与下挡块固定连接，压缩弹簧的上端与固定设置的上挡块相抵；所述压装系统包括机架、导管压装装置、座圈压装装置和检测机器人抓手上工件位置的工作温度补偿机构，所述导管压装装置和座圈压装装置设在机架上且呈相对设置；所述导管压装装置包括导管压装机构和给导管压装机构送料的导管送料机构；所述导管送料机构包括导管滑座、推动导管滑座的第一驱动机构、设在导管滑座上的导管储料管和导管导料槽，所述导管滑座内设有与导管储料管对应的导管通孔，第一驱动机构能推动导管滑座使导管通孔与导管导料槽的进料端对应，所述导管导料槽的出料端设有第一阀门组件；所述导管压装机构包括导管导向头、与导管导向头配合的导管推杆和用于驱动导管推杆的第二驱动机构，所述导管导向头上设有与导管导料槽对接的进料口；所述座圈压装装置包括座圈送料机构和座圈压装机构，所述座圈进料机构包括座圈进料通道、与所述座圈进料通道对接的座圈导料槽、用于阻断座圈导料槽的座圈送料限位组件和能向座圈导料槽内注入润滑油的喷油机构；所述座圈压装机构包括多工位转盘、若干设在转盘上的座圈进料座、设在多工位转盘上且与座圈进料座一一对应的座圈推杆、用于驱动多工位转盘旋转的第三驱动机构和能驱动座圈推杆的第四驱动机构。

作为改进，所述工件输送线包括工件上料滚道和工件下料滚道，所述二维码识别机构、定位举升机构和喷油机构设在工件上料滚道上。

作为改进，还包括设在机器人周边的抽检滚道和NG滚道。

作为改进，所述夹持座还包括与侧板垂直的底板，所述底板上设有定位销和气检嘴；所述上当块与夹紧气缸的缸体为一体化结构。

作为改进，所述机架包括两相对设置的墙板，所述导管压装机构通过第一固定座固定在两墙板之间，所述座圈压装机构通过第二固定座固定在两墙板之间。

作为改进，所述座圈进料通道包括进气座圈进料通道和排气座圈进料通道；所述座圈导料槽包括进气座圈导料槽和排气座圈导料槽，进气座圈进料通道与进气座圈导料槽对应，排气座圈进料通道与排气座圈导料槽对应；进气座圈导料槽与排气座圈导料槽的下端汇合。

作为改进，所述第四驱动机构包括第四电缸和设在第四电缸输出轴端部的连接座，所述连接座与座圈推杆连接，连接座上设有限位槽，所述第四电缸的输出轴头部设在所述限位槽内，且在第四电缸的输出轴头部前方处设有负载单元间隔件。

作为改进，所述座圈推杆的前端呈锥形且设有磁铁。

本发明压装方法，包括以下步骤：

（1）缸盖通过工件输送线上料；

（2）二维码识别机构扫描缸盖上的二维码识别机型；

（3）进入喷油机构缸盖定位举升；

（4）喷油机构对缸盖的导管孔和座圈孔进行喷雾；

（5）缸盖下降；

（6）二维码识别机构扫描缸盖上的二维码识别机型；

（7）缸盖进入上料工位定位并举升；

（8）机器人抓取缸盖进入压装工位；

（9）机器人带抓手翻转至第一压装角度；

（10）进气座圈上料并压装；

（11）进气导管上料并压装；

（12）机器人带抓手翻转至第二压装角度；

（13）排气座圈上料并压装；

（14）排气导管上料并压装；

（15）机器人将缸盖放入下料工位。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

本发明加入二维码扫描系统，在压装前通过扫码确定缸盖机型，进而与机器人联系将缸盖翻转至合适的压装角度，使本发明能够适用不同机型的缸盖压装；本发明通过机器人实现灵活上料和下料，且可以自由旋转合适的压装角度，尤其适合多种机型的混合生产；导管压装装置可实现导管的自动送料和自动压入，座圈压装装置可实现座圈的自动送料和自动压入；导管压装装置与座圈压装装置组合形成压装工作站，可以使二者作为整体，二者的相对位置固定，压装位置更精确。

附图说明

图1为压装系统俯视图。

图2为抓手立体图。

图3为抓手底部示意图。

图4为压装工作站示意图。

图5为导管送料机构示意图。

图6为导管压装机构示意图。

图7为座圈压装机构立体图。

图8为座圈压装机构仰视图。

图9为座圈送料机构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统，包括工件输送线、压装工作站和带抓手的机器人1，机器人1能将工件输送线上的缸盖8搬运至压装工作站。

如图1所示，所述工件输送线包括工件上料滚道2、工件下料滚道3、抽检滚道和NG滚道，这些滚道分布在机器人1的周边，机器人1可以在滚道之间快速的搬运工件。所述工件上料滚道2上设有能识别缸盖8机型的二维码识别机构、能举升缸盖8的定位举升机构和能向缸盖8的导管孔或座圈孔喷雾的喷油机构。定位举升机构在滚道的中将位置，当缸盖8运输到位后，定位举升机构将缸盖8举升，以完成缸盖8的某个工艺。不同机型的缸盖8上印有对应的二维码，二维码识别机构可以识别处二维码的信息，进而能够快速准确判断缸盖8属于哪种机型。

如图2、3所示，所述机器人1的抓手4包括连接板43和设在连接板43两端的夹持座41，所述夹持座41包括侧板411、设在侧板411底部且与侧板411垂直的底板417、与侧板411滑动配合的夹板412、驱动夹板412滑动的夹紧气缸415、设在侧板411外侧的快换法兰42和弹力组件。所述侧板411通过滑轨与滑块的配合实现与夹板412的滑动连接。所述底板417上设有定位销和气检嘴，挡抓手4夹持缸盖8后，定位销可以定位缸盖8。所述弹力组件包括连杆413和套在连杆413上的压缩弹簧418，所述连杆413的上端与夹板412固定连接，连杆413的下端悬空且设有下挡块416，压缩弹簧418的下端与下挡块416固定连接，压缩弹簧418的上端与固定设置的上挡块414相抵，所述上当块414与夹紧气缸415的缸体为一体化结构，当缸盖8被夹板412夹紧后，缸盖8所受到的加持力为：气动夹紧力+弹簧力=850N。所述快换法兰42设在其中一侧板411的外侧，快换法兰42能够与机器人1快速配合连接，根据不同机型的缸盖8换不同的抓手4。

如图4所示，所述压装系统包括机架7、导管压装装置5、座圈压装装置6和检测机器人1抓手上工件位置的工作温度补偿机构9，所述导管压装装置5和座圈压装装置6设在机架7上且呈相对设置。所述机架7包括两相对设置的墙板，所述座圈压装机构通过第二固定座固定在两墙板之间。

工作温度补偿机构带激光传感器，由于机器人1或机器部件在运行时变热，从而产生微小膨胀，所以用两个激光传感器进行测距，在压入操作前，检查机器人1抓手上工件的位置，必要时通过 PLC 程序执行偏置修正。

如图5、6所示，所述导管压装装置5包括导管压装机构52和给导管压装机构52送料的导管送料机构51，所述导管压装机构52通过第一固定座522固定在两墙板之间。所述导管送料机构51包括导管滑座513、推动导管滑座513的第一驱动机构512、设在导管滑座513上的导管储料管511和导管导料槽515；所述导管储料管511呈竖直设置，其内部用于储存导管；所述导管滑座513内设有与导管储料管511对应的导管通孔514，第一驱动机构512能推动导管滑座513使导管通孔514与导管导料槽515的进料端对应；通过第一驱动机构512作为开关，当导管通孔514同时接通导管储料管511和导管导料槽515时，导管能够从导管储料管511下落至导管导料槽515内。所述导管导料槽515的出料端设有第一阀门组件516，所述第一阀门组件516包括气缸、挡块和连杆机构，气缸通过连杆机构带动挡块，使挡块能够封堵或打开导管导料槽515的下端；所述第一驱动机构512为气缸；所述导管导料槽515大致呈L型，包括竖向段和横向段，两端过渡位置呈弧形，导管竖直下落逐渐放平，最后呈水平状态进入导管压装机构52。所述导管压装机构52包括导管导向头523、与导管导向头523配合的导管推杆525和用于驱动导管推杆525的第二驱动机构521；所述第二驱动机构521为第二电缸；第二电缸的输出轴与第一连接座连接，第一连接座与导管推杆525连接，第二电缸的输出轴通过第一连接座推动导管推杆525；第一连接座上设有限位槽，所述第二电缸的输出轴头部设在所述限位槽内，且在第二电缸的输出轴头部前方处设有负载单元间隔件；所述导管导向头523上设有与导管导料槽515对接的进料口524；导管经过导管导料槽515导线后，最后以水平状态经进料口524进入导管导向头523内。

如图7至9所示，所述座圈压装装置6包括座圈送料机构61和座圈压装机构62；所述座圈送料机构61包括座圈进料通道611、与所述座圈进料通道611对接的座圈导料槽612、用于阻断座圈导料槽612的座圈送料限位组件613和能向座圈导料槽612内注入润滑油的喷油机构。本实施例中，所述座圈进料通道611包括进气座圈进料通道和排气座圈进料通道，所述座圈导料槽612包括进气座圈导料槽和排气座圈导料槽，进气座圈进料通道与进气座圈导料槽对应，排气座圈进料通道与排气座圈导料槽对应进气座圈导料槽与排气座圈导料槽的下端汇合。本实施例两条座圈进料通道可以存放两种座圈，通过座圈送料限位组件切换不同的座圈进料通道工作；在导料板的两侧还设有扩展口614，可以增加更多的座圈进料通道。所述座圈压装机构62包括多工位转盘625、若干设在转盘625上的座圈进料座624、设在多工位转盘625上且与座圈进料座624一一对应的座圈推杆623、用于驱动多工位转盘625旋转的第三驱动机构626和能驱动座圈推杆623的第四驱动机构621。所述第四驱动机构621包括第四电缸和设在第四电缸输出轴端部的连接座，所述连接座与座圈推杆连接，连接座上设有限位槽，所述第四电缸的输出轴头部设在所述限位槽内，且在第四电缸的输出轴头部前方处设有负载单元间隔件。所述座圈推杆的前端呈锥形且设有磁铁。由于进气座圈的直径与排气座圈的直径不同，因此必须更换气门座圈的压头，通过多工位转盘625分度旋转实现座圈进料座624和座圈推杆623的切换。

本发明导管和座圈的压装方法包括以下步骤：

（1）缸盖8通过工件输送线上料；

（2）二维码识别机构扫描缸盖8上的二维码识别机型；

（3）进入喷油机构缸盖8定位举升；

（4）喷油机构对缸盖8的导管孔和座圈孔进行喷雾；

（5）缸盖8下降；

（6）二维码识别机构扫描缸盖8上的二维码识别机型；

（7）缸盖8进入上料工位定位并举升；

（8）机器人1抓取缸盖8进入压装工位；

（9）机器人1带抓手翻转至第一压装角度；

（10）进气座圈上料并压装；

（11）进气导管上料并压装；

（12）机器人1带抓手翻转至第二压装角度；

（13）排气座圈上料并压装；

（14）排气导管上料并压装；

（15）机器人1将缸盖8放入下料工位。

Claims (9)

1.一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统，其特征在于：包括工件输送线、压装工作站和带抓手的机器人，机器人能将工件输送线上的缸盖搬运至压装工作站；

所述工件输送线上设有能识别缸盖机型的二维码识别机构、能举升缸盖的定位举升机构和能向缸盖导管孔或座圈孔喷雾的喷油机构；

所述机器人的抓手包括连接板和设在连接板两端的夹持座，所述夹持座包括侧板、与侧板滑动配合的夹板、驱动夹板滑动的夹紧气缸、设在侧板外侧的快换法兰和弹力组件；所述弹力组件包括连杆和套在连杆上的压缩弹簧，所述连杆的上端与夹板固定连接，连杆的下端悬空且设有下挡块，压缩弹簧的下端与下挡块固定连接，压缩弹簧的上端与固定设置的上挡块相抵；

所述压装系统包括机架、导管压装装置、座圈压装装置和检测机器人抓手上工件位置的工作温度补偿机构，所述导管压装装置和座圈压装装置设在机架上且呈相对设置；所述导管压装装置包括导管压装机构和给导管压装机构送料的导管送料机构；所述导管送料机构包括导管滑座、推动导管滑座的第一驱动机构、设在导管滑座上的导管储料管和导管导料槽，所述导管滑座内设有与导管储料管对应的导管通孔，第一驱动机构能推动导管滑座使导管通孔与导管导料槽的进料端对应，所述导管导料槽的出料端设有第一阀门组件；所述导管压装机构包括导管导向头、与导管导向头配合的导管推杆和用于驱动导管推杆的第二驱动机构，所述导管导向头上设有与导管导料槽对接的进料口；所述座圈压装装置包括座圈送料机构和座圈压装机构，所述座圈送料机构包括座圈进料通道、与所述座圈进料通道对接的座圈导料槽、用于阻断座圈导料槽的座圈送料限位组件和能向座圈导料槽内注入润滑油的喷油机构；所述座圈压装机构包括多工位转盘、若干设在转盘上的座圈进料座、设在多工位转盘上且与座圈进料座一一对应的座圈推杆、用于驱动多工位转盘旋转的第三驱动机构和能驱动座圈推杆的第四驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统，其特征在于：所述工件输送线包括工件上料滚道和工件下料滚道，所述二维码识别机构、定位举升机构和喷油机构设在工件上料滚道上。

3.根据权利要求1所述的一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统，其特征在于：还包括设在机器人周边的抽检滚道和NG滚道。

4.根据权利要求1所述的一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统，其特征在于：所述夹持座还包括与侧板垂直的底板，所述底板上设有定位销和气检嘴；所述上挡块与夹紧气缸的缸体为一体化结构。

5.根据权利要求1所述的一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统，其特征在于：所述机架包括两相对设置的墙板，所述导管压装机构通过第一固定座固定在两墙板之间，所述座圈压装机构通过第二固定座固定在两墙板之间。

6.根据权利要求1所述的一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统，其特征在于：所述座圈进料通道包括进气座圈进料通道和排气座圈进料通道；所述座圈导料槽包括进气座圈导料槽和排气座圈导料槽，进气座圈进料通道与进气座圈导料槽对应，排气座圈进料通道与排气座圈导料槽对应；进气座圈导料槽与排气座圈导料槽的下端汇合。

7.根据权利要求1所述的一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统，其特征在于：所述第四驱动机构包括第四电缸和设在第四电缸输出轴端部的连接座，所述连接座与座圈推杆连接，连接座上设有限位槽，所述第四电缸的输出轴头部设在所述限位槽内，且在第四电缸的输出轴头部前方处设有负载单元间隔件。

8.根据权利要求1所述的一种将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统，其特征在于：所述座圈推杆的前端呈锥形且设有磁铁。

9.一种如权利要求2所述将座圈和导管安装在缸盖上的压装系统的压装方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）缸盖通过工件输送线上料；

（2）二维码识别机构扫描缸盖上的二维码识别机型；

（3）进入喷油机构缸盖被定位举升；

（4）喷油机构对缸盖的导管孔和座圈孔进行喷雾；

（5）缸盖下降；

（6）二维码识别机构扫描缸盖上的二维码识别机型；

（7）缸盖进入上料滚道并被定位举升机构举升；

（8）机器人抓取缸盖进入压装系统；

（9）机器人带抓手翻转至第一压装角度；

（10）进气座圈上料并被压装；

（11）进气导管上料并被压装；

（12）机器人带抓手翻转至第二压装角度；

（13）排气座圈上料并被压装；

（14）排气导管上料并被压装；

（15）机器人将缸盖放入下料滚道。

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