CN113953809A - 一种用于活塞挡圈装配的柔性自动化装备的定位机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于活塞挡圈装配的柔性自动化装备的定位机构，该机构包括活活塞部件导向装置和活塞部件夹紧装置。本发明所涉及的定位机构通过自动化的手段，减少了活塞挡圈装配过程中活塞部件夹紧和定位的人工干预，实现了活塞部件固定过程的自动化。除此以外，本装置也可以对不同系列的活塞部件进行定位，兼备了较高的柔性。

Description

一种用于活塞挡圈装配的柔性自动化装备的定位机构
技术领域
本发明涉及一种装配的柔性自动化装备与运行方法，尤其涉及一种用于活塞挡圈装配的柔性自动化装备与运行方法，属于装配技术领域。
背景技术
船用柴油机的连杆与活塞是通过活塞销串接相连的，活塞挡圈对活塞销进行限位，以避免活塞销在销孔内发生轴向窜动。因此，活塞挡圈的安装非常重要。目前，对活塞挡圈的安装主要有两种方式：
(1)人工手动安装，此方式中活塞部件的上料、活塞部件的定位、活塞部件的夹紧、活塞挡圈的上料、活塞挡圈的送料、活塞挡圈的装配等步骤都完全依赖于人工，劳动强度大，且采用挡圈卡钳进行装配时，如果装夹不当，挡圈容易飞出，存在一定的安全隐患；
(2)设备安装，此方式中采用专用的挡圈安装器对挡圈进行装配，但活塞部件的上料、活塞部件的定位、活塞部件的夹紧、活塞挡圈的上料、活塞挡圈的送料等步骤仍完全依赖于人工，自动化程度低。同时，企业往往采用混线生产的模式，即多种规格的挡圈串并行装配，目前采用专用挡圈安装器的安装方式只能安装一种规格的挡圈，不具备柔性功能，无法适应企业混线生产的模式。
发明内容
本发明的目的在于：
将提供一种用于活塞挡圈装配的柔性自动化装备与运行方法，解决现在活塞挡圈装配的自动化程度低，生产效率低下，人工劳动强度大，欠缺柔性等问题。通过自动化的方法手段，可以实现短时间内活塞部件的上料、活塞部件的定位、活塞部件的夹紧、活塞挡圈的上料、活塞挡圈的送料和活塞挡圈的装配。同时，采用可快速替换的结构，对装配单元进行快速更换，可以满足不同规格挡圈的安装需求。最终，大大提高了活塞挡圈的装配效率，降低了人工成本，装配装备的自动化程度和柔性程度也都得到了一定的提高。
为了实现上述目的，本发明通过以下的技术方案予以实现：
一种用于活塞挡圈装配的柔性自动化装备，包括活塞部件转运小车、活塞部件夹紧装置，活塞部件导向装置，活塞挡圈上料装置，活塞挡圈装配装置和装配平台。
进一步优选，上述活塞部件转运小车主要由车架、带刹车万向轮、定向轮和栅围组成。其中，带刹车万向轮可以在转运小车运动到位后将小车锁紧。栅围用于限制活塞部件的位置。转运活塞部件时，以四个活塞部件为一组进行转运。
进一步优选，上述活塞部件夹紧装置主要由升降机构、柔性夹具组成。
进一步优选，上述活塞部件导向装置主要由活塞部件导向轴、导向轴座和液压缸组成。
进一步优选，上述活塞挡圈上料装置的上料主要由挡圈导向轴、压紧机构和送料机构组成。
进一步优选，上述活塞挡圈装配装置主要由压装机构和导向机构等组成。
一种用于活塞挡圈装配的自动化方法，其特征在于：
S1，确认所需装配挡圈的规格：确认所要装配活塞挡圈的规格，并以此为依据，对整个装备进行装配单元调整和替换，从而适应所要装配挡圈的几何尺寸。
S2，活塞部件转运：将已经完成部装的活塞部件吊装至转运小车上，四个为一组，转运至活塞部件上料工位，通过刹车将转运小车锁紧在固定区域，等待上料。
S3，活塞部件上料：龙门架等起重装置开始工作，结合活塞部件吊装工具，对活塞部件进行吊装上料，将活塞部件摆放在活塞部件夹紧装置中的活塞部件放置座上，并粗略调整好空间姿态，使得活塞销孔端面与活塞挡圈装配装置中导向套的端面平行。
S4，活塞部件定位：活塞导向轴在液压缸的驱动下伸入活塞销孔内，通过导向轴上的楔形面带动活塞部件，进一步带动活塞部件放置座进行旋转运动，从而对活塞部件的空间姿态进行调整，使得活塞销孔端面与活塞挡圈装配装置中导向套的端面完全平行。
S5，活塞部件夹紧：两侧V型卡爪分别在液压缸的驱动下相向运动，卡住活塞部件顶部与活塞部件第一道活塞环之间的部分，将活塞部件夹紧，活塞导向轴在液压缸的驱动下缩回导向轴座内。
S6，活塞挡圈上料：送料插板的初始状态为伸出状态，压紧头的初始位置在远离挡圈导向轴的一端，此时压紧头和挡圈导向轴之间留出一定的空间用于活塞挡圈的上料，采用人工的方式将活塞挡圈依次套在导向轴上，并压在送料插板上。完成上料后，送料插板在液压缸的驱动下缩回，压紧头在电机的驱动下伸出，并沿挡圈导向轴将挡圈紧紧顶在出料挡板上。
S7，活塞挡圈送料：压紧头在电机的驱动下缩回，从而减小对活塞挡圈的压紧力，但仍使得挡圈压紧在出料挡板上。送料插板在液压缸的驱动下伸出，将顶在出料挡板上的第一个挡圈从出料挡板与挡圈导向轴之间的缝隙中推出，挡圈通过活塞挡圈装配装置中的送料槽落入导向套内。
S8，活塞挡圈装配：压装推杆在液压缸的驱动下伸出，将挡圈压紧在导向套楔形面上。电机开始工作，驱动装配装置伸出，使得导向套前端的阶梯结构伸入活塞销孔内，阶梯端面与挡圈沟槽端面齐平。液压缸继续工作，将挡圈压装进活塞部件的挡圈沟槽内，完成装配。
S9，进入下一个装配工位：电机开始工作，带动装配装置缩回，使得导向套前端的阶梯结构从活塞销孔内退出。直线模组的电机开始工作，驱动活塞部件夹紧装置移动至下一个装配工位。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)通过自动化的手段，减少了活塞挡圈安装时的人工干预，实现了活塞挡圈上料、送料、装配这一过程的自动化；
(2)活塞部件放置座中采用了可快速替换的专用放置座，通过公用接头和公用接头螺栓即可对专用放置座进行快速替换，可以适应不同系列活塞部件的几何尺寸，具有较高的柔性；
(3)活塞部件导向轴分为多段，每一段外径分别对应一种活塞部件的活塞销孔内径，可以分别对不同系列的活塞部件进行定位，具有较高的柔性；
(4)活塞部件夹紧装置可以对不同系列的活塞部件进行夹持，具有较高的柔性，并能将不同系列活塞部件的活塞销孔中心调整至统一高度，便于后续的装配操作；
(5)与以往人工采用卡钳对活塞挡圈进行装配的方式不同，本装置通过压装推杆在导套内对活塞挡圈进行压装，装配效率得到了提高，同时也避免了卡钳安装挡圈时挡圈易弹出的安全隐患；
(6)压装推杆为可快换件，通过压装推杆尾部的快换结构即可更换压装推杆，即可对不同规格的活塞挡圈进行压装，具有较高的柔性；
(7)压装导套为可快换件，通过更换压装导套，即可对不同规格的活塞挡圈进行压装，具有较高的柔性；
(8)在活塞挡圈上料时，采用与挡圈仿形的导向轴，既保证了挡圈的上料的方向性，也可以满足不同规格挡圈的上料；
(9)在活塞挡圈上料时，压紧装置先将挡圈依次顶紧在出料挡板上，再缓慢松开，然后通过上料推板对挡圈进行上料，既保证了每次只上料一个挡圈，也避免了挡圈压得太紧导致上料时卡死；
(10)在活塞挡圈上料时，先通过上料推板将挡圈推出，再依靠挡圈的重力通过压装导套上方的开槽落入压装导套内。通过对不同的压装导套分别设置了不同长度开槽，避免了挡圈上料时因无法准确落入开槽，保证了上料的准确性；
(11)在实现了活塞挡圈上料、送料、装配这一过程自动化的同时，本装置也实现了不同规格挡圈的装配，兼备了较高的柔性。
附图说明
图1是本发明用于活塞挡圈装配的自动化方法流程图；
图2是本发明用于活塞挡圈装配的柔性自动化装备总装结构示意图；
图3是图2中装配平台的结构示意图；
图4是图2中活塞部件转运小车的结构示意图；
图5是图2中活塞部件导向装置的结构示意图；
图6是图5中活塞部件导向轴的侧视图；
图7是活塞部件导向装置对活塞部件实施例一进行导向的示意图；
图8是活塞部件导向装置对活塞部件实施例二进行导向的示意图；
图9是活塞部件导向装置对活塞部件实施例三进行导向的示意图；
图10是图2中活塞部件夹紧装置的结构示意图；
图11是图10中升降机构的结构示意图；
图12是图10中柔性夹具的结构示意图；
图13是图12中活塞部件放置座的结构示意图；
图14是图12中活塞部件放置座实施例一的结构示意图；
图15是图12中活塞部件放置座实施例二的结构示意图；
图16是图12中活塞部件放置座实施例三的结构示意图；
图17是活塞部件夹紧装置对活塞部件实施例一进行夹紧的示意图；
图18是活塞部件夹紧装置对活塞部件实施例二进行夹紧的示意图；
图19是活塞部件夹紧装置对活塞部件实施例三进行夹紧的示意图；
图20是图2中活塞挡圈上料装置的结构示意图；
图21是图20中送料机构的结构示意图；
图22是图20中压紧机构的结构示意图；
图23是活塞挡圈上料装置对活塞挡圈实施例一进行上料的示意图；
图24是活塞挡圈上料装置对活塞挡圈实施例二进行上料的示意图；
图25是活塞挡圈上料装置对活塞挡圈实施例三进行上料的示意图；
图26是压紧机构对活塞挡圈实施例一进行压紧的侧视图；
图27是压紧机构对活塞挡圈实施例二进行压紧的侧视图；
图28是压紧机构对活塞挡圈实施例三进行压紧的侧视图；
图29是活塞部件上料装置对活塞挡圈实施例一进行送料的示意图；
图30是活塞部件上料装置对活塞挡圈实施例二进行送料的示意图；
图31是活塞部件上料装置对活塞挡圈实施例三进行送料的示意图；
图32是活塞部件上料装置完成活塞挡圈实施例一上料的示意图；
图33是活塞部件上料装置完成活塞挡圈实施例二上料的示意图；
图34是活塞部件上料装置完成活塞挡圈实施例三上料的示意图；
图35是图2中活塞挡圈装配装置实施例一的结构示意图；
图36是图2中活塞挡圈装配装置实施例二的结构示意图；
图37是图2中活塞挡圈装配装置实施例三的结构示意图；
图38是图35-37中快换机构的结构示意图；
图39是压装机构实施例一的爆炸图；
图40是压装机构实施例二的爆炸图；
图41是压装机构实施例三的爆炸图；
图42是导向机构实施例一的剖视图；
图43是导向机构实施例二的剖视图；
图44是导向机构实施例三的剖视图；
图45是压装机构对活塞挡圈实施例一进行装配的示意图；
图46是压装机构对活塞挡圈实施例二进行装配的示意图；
图47是压装机构对活塞挡圈实施例三进行装配的示意图；
图48是压装机构完成活塞挡圈实施例一装配的示意图；
图49是压装机构完成活塞挡圈实施例二装配的示意图；
图50是压装机构完成活塞挡圈实施例三装配的示意图。
图中：装配平台1、活塞部件转运小车2、活塞部件导向装置3、活塞部件夹紧装置4、活塞挡圈上料装置5、活塞挡圈装配装置6。
装配平台1：固定底座1-1、直线模组1-2、第一电机1-3。
活塞部件转运小车2：车架2-1、栅围2-2、定向轮2-3、带刹车万向轮2-4。
活塞部件导向装置3：活塞部件导向轴3-1、第一液压缸3-2、导向轴座3-3。
活塞部件夹紧装置4：升降机构4-1、柔性夹具4-2。
升降机构4-1：升降机构底座4-1-1、连接法兰4-1-2、导向轴限位螺帽4-1-3、第一导向轴4-1-4、导向轴限位套筒4-1-5、第二液压缸4-1-6。
柔性夹具4-2：柔性夹具底座4-2-1、第三液压缸4-2-2、第一V型卡爪4-2-3、第二V型卡爪4-2-4、第四液压缸4-2-5、第二导向轴4-2-6、弹簧4-2-7、活塞部件放置座4-2-8。
活塞部件放置座4-2-8：放置座本体4-2-8-1、孔用弹性挡圈4-2-8-2、内六角圆柱头螺栓4-2-8-3、公用接头4-2-8-4、轴承4-2-8-5、轴用弹性挡圈4-2-8-6、专用放置座4-2-8-7-C1、4-2-8-7-C2、4-2-8-7-C3。
活塞挡圈上料装置5：送料机构5-1、支架5-2、压紧机构5-3、挡圈导向轴5-4。
送料机构5-1：第五液压缸5-1-1、第三导向轴5-1-2、送料插板5-1-3、出料挡板5-1-4。
压紧机构5-3：压紧头5-3-1、支撑端轴承座5-3-2、固定端轴承座5-3-3、第二电机5-3-4、丝杠5-3-5、丝杠螺母5-3-6、第四导向轴5-3-7。
活塞挡圈装配装置6：快换机构6-1、压装机构6-2-D1、6-2-D2、6-2-D3、第六液压缸6-3、第三电机6-4、燕尾滑台6-5、支撑座6-6、导向机构6-7-E1、6-7-E2、6-7-E3。
快换机构6-1：卡扣6-1-1、挡条6-1-2。
压装机构6-2-D：压装头6-2-D-1、销钉6-2-D-2、快换接头6-2-D-3、第六液压缸6-3、公用接头6-2-D-4、压紧弹簧6-2-D-5。
导向机构6-7-E：导向套6-7-E-1、送料槽6-7-E-2。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明提供了一种用于活塞挡圈装配的自动化方法，其主要流程如下：
S1，确认所需装配挡圈的规格：确认所要装配活塞挡圈的规格，并以此为依据，对整个装备进行装配单元调整和替换，从而适应所要装配挡圈的几何尺寸。
S2，活塞部件转运：将已经完成部装的活塞部件吊装至转运小车上，四个为一组，转运至活塞部件上料工位，通过刹车将转运小车锁紧在固定区域，等待上料。
S3，活塞部件上料：龙门架等起重装置开始工作，结合活塞部件吊装工具，对活塞部件进行吊装上料，将活塞部件摆放在活塞部件夹紧装置中的活塞部件放置座上，并粗略调整好空间姿态，使得活塞销孔端面与活塞挡圈装配装置中导向套的端面平行。
S4，活塞部件定位：活塞导向轴在液压缸的驱动下伸入活塞销孔内，通过导向轴上的楔形面带动活塞部件，进一步带动活塞部件放置座进行旋转运动，从而对活塞部件的空间姿态进行调整，使得活塞销孔端面与活塞挡圈装配装置中导向套的端面完全平行。
S5，活塞部件夹紧：两侧V型卡爪分别在液压缸的驱动下相向运动，卡住活塞部件顶部与活塞部件第一道活塞环之间的部分，将活塞部件夹紧，活塞导向轴在液压缸的驱动下缩回导向轴座内。
S6，活塞挡圈上料：送料插板的初始状态为伸出状态，压紧头的初始位置在远离挡圈导向轴的一端，此时压紧头和挡圈导向轴之间留出一定的空间用于活塞挡圈的上料，采用人工的方式将活塞挡圈依次套在导向轴上，并压在送料插板上。完成上料后，送料插板在液压缸的驱动下缩回，压紧头在电机的驱动下伸出，并沿挡圈导向轴将挡圈紧紧顶在出料挡板上。
S7，活塞挡圈送料：压紧头在电机的驱动下缩回，从而减小对活塞挡圈的压紧力，但仍使得挡圈压紧在出料挡板上。送料插板在液压缸的驱动下伸出，将顶在出料挡板上的第一个挡圈从出料挡板与挡圈导向轴之间的缝隙中推出，挡圈通过活塞挡圈装配装置中的送料槽落入导向套内。
S8，活塞挡圈装配：压装推杆在液压缸的驱动下伸出，将挡圈压紧在导向套楔形面上。电机开始工作，驱动装配装置伸出，使得导向套前端的阶梯结构伸入活塞销孔内，阶梯端面与挡圈沟槽端面齐平。液压缸继续工作，将挡圈压装进活塞部件的挡圈沟槽内，完成装配。
S9，进入下一个装配工位：电机开始工作，带动装配装置缩回，使得导向套前端的阶梯结构从活塞销孔内退出。直线模组的电机开始工作，驱动活塞部件夹紧装置移动至下一个装配工位。
参见图2，本发明提供的一种用于活塞挡圈装配的柔性自动化装备主要由六部分组成：
装配平台1、活塞部件转运小车2、活塞部件导向装置3、活塞部件夹紧装置4、活塞挡圈装配装置5、活塞挡圈上料装置6。
装配平台1：固定底座1-1、直线模组1-2、第一电机1-3。
活塞部件转运小车2：车架2-1、栅围2-2、定向轮2-3、带刹车万向轮2-4。
活塞部件导向装置3：活塞部件导向轴3-1、第一液压缸3-2、导向轴座3-3。
活塞部件夹紧装置4：支撑机构4-1、柔性夹具4-2。
升降机构4-1：升降机构底座4-1-1、连接法兰4-1-2、导向轴限位螺帽4-1-3、第一导向轴4-1-4、导向轴限位套筒4-1-5、第二液压缸4-1-6。
柔性夹具4-2：柔性夹具底座4-2-1、第三液压缸4-2-2、第一V型卡爪4-2-3、第二V型卡爪4-2-4、第四液压缸4-2-5、第二导向轴4-2-6、弹簧4-2-7、活塞部件放置座4-2-8。
活塞部件放置座4-2-8：放置座本体4-2-8-1、孔用弹性挡圈4-2-8-2、内六角圆柱头螺栓4-2-8-3、公用接头4-2-8-4、轴承4-2-8-5、轴用弹性挡圈4-2-8-6、专用放置座4-2-8-7-C1、4-2-8-7-C2、4-2-8-7-C3。
活塞挡圈上料装置5：送料机构5-1、支架5-2、压紧机构5-3、挡圈导向轴5-4。
送料机构5-1：第五液压缸5-1-1、第三导向轴5-1-2、送料插板5-1-3、出料挡板5-1-4。
压紧机构5-3：压紧头5-3-1、支撑端轴承座5-3-2、固定端轴承座5-3-3、第二电机5-3-4、丝杠5-3-5、丝杠螺母5-3-6、第四导向轴5-3-7。
活塞挡圈装配装置6：快换机构6-1、压装机构6-2-D1、6-2-D2、6-2-D3、第六液压缸6-3、第三电机6-4、燕尾滑台6-5、支撑座6-6、导向机构6-7-E1、6-7-E2、6-7-E3。
快换机构6-1：卡扣6-1-1、挡条6-1-2。
压装机构6-2-D：压装头6-2-D-1、销钉6-2-D-2、快换接头6-2-D-3、第六液压缸6-3、公用接头6-2-D-4、压紧弹簧6-2-D-5。
导向机构6-7-E：导向套6-7-E-1、送料槽6-7-E-2。
参见图3，装配平台1主要由固定底座1-1、直线模组1-2、第一电机1-3等组成。固定底座1-1由多种型材焊接而成。直线模组1-2由直线导轨副和滚柱丝杠副组成。直线模组1-2安装在固定底座1-1上，第一电机1-3与直线模组1-2连接，用于驱动直线模组。活塞部件夹紧装置4在直线模组上做直线运动，从而实现装配工位之间的变换。
参见图4，活塞部件转运小车2主要由车架2-1、栅围2-2、若干定向轮2-3、若干带刹车万向轮2-4等组成。栅围2-2安装在车架的顶部外侧，用于限制所转运的活塞部件的位置。定向轮2-3安装在车架底部前段和中段，用于保证小车的运动方向。带刹车万向轮2-4安装在车架底部后段，用于控制小车的转向，同时通过万向轮2-4自带的刹车可以对小车进行锁紧。
参见图5，活塞部件导向装置3主要由活塞部件导向轴3-1、第一液压缸3-2、导向轴座3-3组成。第一液压缸3-2安装在导向轴座3-3的尾部，并与活塞部件导向轴3-1的尾部相连，用于驱动活塞部件导向轴3-1的伸出和缩回。
参见图6，活塞部件导向轴3-1拥有三种不同尺寸的外径，每种外径分别对应各实施例中活塞部件A1、A2、A3的活塞销孔内径。
参见图7-9，活塞部件导向轴3-1利用其三段不同尺寸的外径，分别与各实施例中活塞部件A1、A2、A3的活塞销孔内径配合，对各实施例中的活塞部件A1、A2、A3进行定位。定位时，第一液压缸3-2驱动活塞部件导向轴3-1伸入活塞部件的活塞销孔内，当活塞部件导向轴3-1某一段外径与活塞销孔内径完全配合时，即完成对活塞部件的定位。
参见图10，活塞部件夹紧装置4主要由支撑机构4-1和柔性夹具4-2组成。支承机构4-1安装在柔性夹具4-2的底部，用于调节柔性夹具4-2的高度，使得柔性夹具4-2所夹持的不同活塞部件活塞销孔的中心高度能处于同一位置。
参见图11，升降机构4-1主要由升降机构底座4-1-1、连接法兰4-1-2、导向轴限位螺帽4-1-3、第一导向轴4-1-4、导向轴限位套筒4-1-5、第二液压缸4-1-6等组成。升降机构底座4-1-1上表面的四个角落分别装有一个第一导向轴4-1-4，每个第一导向轴4-1-4的头部都装有导向轴限位螺帽4-1-3，且每个第一导向轴4-1-4上都套有导向轴限位套筒4-1-5。导向轴限位螺帽4-1-3和导向轴限位套筒4-1-5同时限制了柔性夹具4-2的行程。第二液压缸4-1-6安装在升降机构4-1中部，连接法兰4-1-2安装在第二液压缸4-1-6的输出端，柔性夹具4-2安装在连接法兰4-1-2顶部。第二液压缸4-1-6驱动柔性夹具4-2沿第一导向轴4-1-4做竖直方向的直线运动，从而调节各实施例中柔性夹具4-2所夹持活塞部件A1、A2、A3的活塞销孔中心高度，使其能处于同一房高度位置，便于后续动作的进行。
参见图12，柔性夹具4-2：柔性夹具底座4-2-1主要由第三液压缸4-2-2、第一V型卡爪4-2-3、第二V型卡爪4-2-4、第四液压缸4-2-5、第二导向轴4-2-6、弹簧4-2-7、活塞部件放置座4-2-8等组成。活塞部件放置座4-2-8安装在柔性夹具底座4-2-1的中部，第一V型卡爪4-2-3和第二V型卡爪4-2-4分别安装在活塞部件放置座4-2-8的两侧，并通过若干第二导向轴4-2-6与之连接。第三液压缸4-2-2安装在第一V型卡爪4-2-3的尾部，第四液压缸4-2-5安装在第二V型卡爪4-2-4的尾部。第一V型卡爪4-2-3和第二V型卡爪4-2-4分别在第三液压缸4-2-2和第四液压缸4-2-5的驱动下沿第二导向轴4-2-6相向或反向运动，从而实现对活塞部件的夹持与松脱。
参见图13-16，活塞部件放置座4-2-8主要由放置座本体4-2-8-1、孔用弹性挡圈4-2-8-2、内六角圆柱头螺栓4-2-8-3、公用接头4-2-8-4、轴承4-2-8-5、轴用弹性挡圈4-2-8-6、专用放置座4-2-8-7-C1、4-2-8-7-C2、4-2-8-7-C3等组成。轴承4-2-8-5内圈安装在公用接头4-2-8-4上，轴用弹性挡圈4-2-8-6安装在公用接头4-2-8-4挡圈沟槽内，轴承4-2-8-5外圈安装在放置座本体4-2-8-1内，孔用弹性挡圈4-2-8-2安装在放置座本体4-2-8-1挡圈沟槽内，公用接头4-2-8-4可以通过轴承4-2-8-5在放置座本体4-2-8-1内进行旋转运动。专用放置座4-2-8-7-C1、4-2-8-7-C2、4-2-8-7-C3通过内六角圆柱头螺栓4-2-8-3与公用接头4-2-8-4连接。活塞部件放置座4-2-8用于防止活塞部件A1、A2、A3，并可通过更换专用放置座4-2-8-7-C1、4-2-8-7-C2、4-2-8-7-C3以满足不同系列活塞部件活塞部件A1、A2、A3的放置需求。活塞部件A1、A2、A3初步吊装至活塞部件放置座4-2-8上时，还未定位，存在一定角度偏差。活塞部件导向装置3对活塞部件A1、A2、A3进行定位时，需要带动活塞部件A1、A2、A3进行小角度的旋转运动，此时专用放置座4-2-8-7-C1、4-2-8-7-C2、4-2-8-7-C3可以跟随活塞部件进行旋转运动，便于活塞部件A1、A2、A3的定位。
参见图17-19，活塞部件夹紧装置4中，柔性夹具4-2可以对不同实施例的活塞部件A1、A2、A3进行夹持，升降机构4-1可以对柔性夹具4-2的空间高度进行调节，从而使得不同系列活塞部件A1、A2、A3活塞销孔的中心能处于同一高度位置，便于活塞部件的定位，以及活塞挡圈的装配。
参见图20，活塞挡圈上料装置5主要由送料机构5-1、支架5-2、压紧机构5-3、挡圈导向轴5-4等组成。送料机构5-1安装在支架5-2的上表面，挡圈导向轴5-4安装在支架5-2的下表面前段，压紧机构5-3安装在支架5-2的下表面后段并与挡圈导向轴5-4的同轴。
参见图21，送料机构5-1主要由第五液压缸5-1-1、第三导向轴5-1-2、送料插板5-1-3、出料挡板5-1-4等组成。出料挡板5-1-4安装在支架5-2的前端，出料挡板5-1-4与挡圈导向轴5-4之间留有一定空隙，该空隙约等于1.2倍的单个活塞挡圈厚度。第五液压缸5-1-1安装在送料插板5-1-3的尾部，送料插板5-1-3通过第三导向轴5-1-2与支架5-2连接。第五液压缸5-1-1驱动送料插板5-1-3沿第三导向轴5-1-2从出料挡板5-1-4与挡圈导向轴5-4之间留有的空隙中伸出或缩回，从而对活塞挡圈B1、B2、B3进行送料。
参见图22，压紧机构5-3主要由压紧头5-3-1、支撑端轴承座5-3-2、固定端轴承座5-3-3、第三电机5-3-4、丝杠5-3-5、丝杠螺母5-3-6、第四导向轴5-3-7等组成。压紧头5-3-1安装在丝杠5-3-5支撑端，第三电机5-3-4安装在丝杠5-3-5固定端，丝杠螺母5-3-6通过螺纹副与丝杠5-3-5配合，第四导向轴5-3-7用于连接压紧头5-3-1和丝杠螺母5-3-6。第三电机5-3-4驱动丝杠5-3-5做旋转运动，通过螺纹副，转化为丝杠螺母5-3-6的直线运动，进而带动压紧头5-3-1的伸出与缩回。
参见图23-25，送料插板5-1-3的初始状态为伸出状态，送料插板5-1-3占据了出料挡板5-1-4与挡圈导向轴5-4之间的空隙，可以避免活塞挡圈上料时从该空隙中掉出。压紧头5-3-1的初始位置在远离挡圈导向轴5-4的一端，此时压紧头5-3-1和挡圈导向轴5-4之间留出一定的空间用于活塞挡圈B1、B2、B3的上料，采用人工的方式将活塞挡圈B1、B2、B3依次套在挡圈导向轴5-4上，并压在送料插板5-1-3上。
参见图26-28，送料插板5-1-3在第五液压缸5-1-1的驱动下缩回，压紧头5-3-1在第二电机5-3-4的驱动下伸出，将实施例中活塞挡圈B1、B2、B3紧紧顶在出料挡板5-1-4上。
参见图29-31，压紧头5-3-1在第二电机5-3-4的驱动下缩回，从而减小对活塞挡圈B1、B2、B3的压紧力，但仍使得实施例中活塞挡圈B1、B2、B3顶在出料挡板5-1-4上。送料插板5-1-3在第六液压缸5-1-1的驱动下伸出，将顶在出料挡板5-1-4上的实施例中第一个活塞挡圈B1、B2、B3从出料挡板5-1-4与挡圈导向轴5-4之间的空隙中推出。被推出的活塞挡圈B1、B2、B3做自由落体运动，准确落入送料槽6-7-E-2内。挡圈导向轴5-4处于固定高度，由于实施例中活塞挡圈B1、B2、B3的规格不同，其落入送料槽6-7-E-2前所需下落的高度也不同。在对实施例中活塞挡圈B1、B2、B3进行送料时，采用对应的送料槽6-7-E1-2、6-7-E2-2、6-7-E3-2，来弥补不同实施例中活塞挡圈B1、B2、B3的下落高度差，使得不同实施例中活塞挡圈B1、B2、B3在落入各自对应的送料槽6-7-E1-2、6-7-E2-2、6-7-E3-2前所需下落的高度相同，进而使得活塞挡圈的送料更为迅速，准确。
参见图32-34，实施例中活塞挡圈B1、B2、B3通过各自对应的送料槽6-7-E1-2、6-7-E2-2、6-7-E3-2，准确落入各自对应的导向套6-7-E1-1、6-7-E2-1、6-7-E3-1内，完成上料。实施例中压装机构6-2-D1、6-2-D2、6-2-D3将活塞挡圈B1、B2、B3顶紧在各自对应的导向套6-7-E1-1、6-7-E2-1、6-7-E3-1内。
参见图35-37，活塞挡圈装配装置6主要由快换机构6-1、压装机构6-2-D1、6-2-D2、6-2-D3、第六液压缸6-3、第三电机6-4、燕尾滑台6-5、支撑座6-6、导向机构6-7-E1、6-7-E2、6-7-E3等组成。第三电机6-4安装在燕尾滑台6-5尾部，支撑座6-6安装在燕尾滑台6-5上方，快换机构6-1安装在支撑座6-6上，通过快换机构6-1可以对导向机构6-7-E1、6-7-E2、6-7-E3进行快速替换，第六液压缸6-3安装在压装机构6-2尾部。
参见图38，快换机构6-1主要由卡扣6-1-1、挡条6-1-2等组成。卡扣6-1-1、挡条6-1-2分别通过铰链与支撑座6-6连接。
参见图39-41，压装机构6-2-D主要由压装头6-2-D-1、销钉6-2-D-2、快换接头6-2-D-3、第六液压缸6-3、公用接头6-2-D-4、压紧弹簧6-2-D-5等组成。压装头6-2-D-1通过螺纹副与快换接头6-2-D-3连接，销钉6-2-D-2安装在快换接头6-2-D-3的两侧，公用接头6-2-D-4通过螺纹副安装在第六液压缸6-3中的液压杆头部，压紧弹簧6-2-D-5安装在公用快换接头6-2-D-4内。首先，用快换接头6-2-D-3将压紧弹簧6-2-D-5压入公用接头6-2-D-4内，然后，旋转快换接头6-2-D-3，使其两侧的销钉6-2-D-2可以卡入公用接头6-2-D-4的卡槽内，即根据所需装配的活塞挡圈规格，进行压装头6-2-D-1的快速替换。
参见图42-44，导向机构6-7-E主要导向套6-7-E-1、送料槽6-7-E-2等组成。送料槽6-7-E-2安装在导向套6-7-E-1的顶部，送料槽6-7-E-2与导向套6-7-E-1上的开槽对齐。导向套6-7-E-1用于引导活塞挡圈压装的方向，使其能准确装配入活塞部件A1、A2、A3的挡圈沟槽内，送料槽6-7-E-2用于接收活塞部件上料装置5输送过来的活塞挡圈B1、B2、B3。D1、D2、D3分别对应活塞挡圈B1、B2、B3压装前的外径尺寸，d1、d2、d3分别对应活塞挡圈B1、B2、B3压装前的外径尺寸。b1、b2、b3分别对应活塞部件A1、A2、A3中活塞销孔端面到活塞挡圈沟槽的距离。h1、h2、h3分别用于弥补活塞挡圈B1、B2、B3在靠自重下落至到导向机构内的高度差。
参见图45-47，导向机构6-7-E1、6-7-E2、6-7-E3中的导向套6-7-E1-1、6-7-E2-1、6-7-E2-1的前端阶梯结构伸入实施例中活塞部件A1、A2、A3的活塞销孔内，且导向套6-7-E1-1、6-7-E2-1、6-7-E2-1前端阶梯结构的端面分别与对应活塞部件A1、A2、A3的挡圈沟槽齐平。压装机构6-2-D1、6-2-D2、6-2-D3沿着导向机构6-7-E1、6-7-E2、6-7-E3中的导向套6-7-E1-1、6-7-E2-1、6-7-E2-1推动实施例中的活塞挡圈B1、B2、B3，进行装配。
参见图48-50，压装机构6-2-D1、6-2-D2、6-2-D3将实施例中的活塞挡圈B1、B2、B3推到对应活塞部件A1、A2、A3的挡圈沟槽内，完成装配。

Claims (10)

1.一种用于活塞挡圈装配的柔性自动化装备的定位机构，所述定位机构用于活塞部件(A1,A2,A3)的定位以便于后续的装配工序，其包括装配平台(1)，活塞部件导向装置(3)以及活塞部件夹紧装置(4)，所述活塞部件导向装置(3)与活塞部件夹紧装置(4)均设置在装配平台(1)上；所述活塞部件(A1,A2,A3)底部为圆筒形状，其上部具有平面，并且在平面上具有贯通圆孔；
其特征在于，所述活塞部件导向装置(3)包括活塞部件导向轴(3-1)，该导向轴的端部延径向直径递减，从而形成至少三个不同直径的抵接面；所述导向轴(3-1)可以由动力机构的牵引下伸入活塞部件(A1,A2,A3)的贯通孔内，并且所述抵接面接触贯通孔的内侧面，从而进行活塞部件的轴向定位；
所述活塞部件夹紧装置(4)包括柔性夹具(4-2)，所述柔性夹具(4-2)包括活塞部件装置座(4-2-8)，该活塞部件装置座(4-2-8)包括专用放置座(4-2-8-7-C1,4-2-8-7-C2,4-2-8-7-C3)，该专用放置座(4-2-8-7-C1,4-2-8-7-C2,4-2-8-7-C3)为可拆卸并且可旋转的装配方式连接活塞部件装置座(4-2-8)，并且该底座可以适配不同尺寸的活塞部件(A1,A2,A3)，所述活塞部件装置座(4-2-8)在活塞部件夹紧装置(4)内可在水平面垂直于贯通孔轴线的方向进行直线平移，从而进行活塞部件的定位与装夹。
2.一种根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述活塞部件装置座(4-2-8)包括放置座本体(4-2-8-1)，所述包括放置座本体(4-2-8-1)可旋转的连接公用接头(4-2-8-4)，所述可旋转的连接公用接头(4-2-8-4)固定连接专用放置座(4-2-8-7-C1,4-2-8-7-C2,4-2-8-7-C3)，从而活塞部件(A1,A2,A3)可以在所述活塞部件装置座(4-2-8)上进行旋转微调。
3.一种根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述柔性夹具(4-2)包括柔性夹具底座(4-2-1)，两个V形卡爪通过导向轴装在底座的两侧，并且所述V形卡爪可以相向/反向运动，在所述V形卡爪之间设置有活塞部件装置座(4-2-8)，该活塞部件装置座(4-2-8)与对面的V形卡爪之间设有弹簧(4-2-7)。
4.一种根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述导向轴穿过活塞部件装置座(4-2-8)，所述弹簧装在导轨上，其一端与V形卡块的内侧抵接，另一端与塞部件装置座(4-2-8)抵接。
5.一种根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述活塞部件夹紧装置(4)包括升降机构底座(4-1-1)，所述升降机构底座(4-1-1)的四个角落分别通过导向轴限位套筒(4-1-5)装有一个导向轴(4-1-4)，该导向轴(4-1-4)的头部都装有导向轴限位螺帽(4-1-3)。
6.一种根据权利要求5所述的定位机构，其特征在于，所述升降机构(4-1)包括连接法兰(4-1-2)，所述连接法兰(4-1-2)安装在液压缸(4-1-6)的输出端，所述柔性夹具(4-2)的底部与所述连接法兰(4-1-2)固定连接，所述第二液压缸(4-1-6)驱动柔性夹具(4-2)沿导向轴(4-1-4)做竖直方向的直线运动。
7.一种根据权利要求6所述的定位机构，其特征在于，所述柔性夹具底座(4-2-1)装在上料装置的导向轴(4-1-4)上，并且导向轴限位螺帽(4-1-3)和导向轴限位套筒(4-1-5)同时限制了柔性夹具(4-2)的行程。
8.一种根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述活塞部件导向装置(3)包括导向轴座(3-3)，所述活塞部件导向轴(3-1)装在所述导向轴座(3-3)内，所述导向轴(3-1)与驱动装置(3-2)的输出端连接。
9.一种根据权利要求1所述的定位机构，其特征在于，所述装配平台(1)包括固定底座(1-1)，所述包括固定底座(1-1)装有直线模组(1-2)，所述直线模组(1-2)包括直线导轨副和滚柱丝杠副组成，在直线导轨副和滚柱丝杠副之间的固定底座表面开有相应长度的孔，以便于活塞部件夹紧装置(4)的装入。
10.一种根据权利要求9所述的定位机构，其特征在于，所述上料装置(4)设置于所述直线模组上，该活塞部件夹紧装置(4)在直线模组上做直线运动，从而实现装配工位之间的变换。
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