CN115041944B - 一种节气门本体用的双工位压装设备及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种节气门本体用的双工位压装设备及其加工方法,其中节气门本体用的双工位压装设备包括控制机构、下压机构、定位机构,冲头和压头;冲头、压头和定位机构位于下压机构下方;控制机构控制下压机构对中间齿轮轴和/或滚针轴承进行压装、控制机构从下压机构得到冲头和/或压头的受力情况后判断节气门本体和中间齿轮轴之间安装是否合格、和/或节气门本体和滚针轴承安装是否合格。本发明解决现有技术存在的如何采用一台设备完成中间齿轮轴和滚针轴承的压装;在压装过程中,如何实现中间齿轮轴和滚针轴承的定位;在压装过程中,如何对中间齿轮轴和/或滚针轴承的压装质量进行监控、判断中间齿轮轴和/或滚针轴承的压装质量是否合格。
Description
技术领域
本发明涉及节气门压装技术领域,尤其涉及一种节气门本体用的双工位压装设备及其加工方法。
背景技术
现有对节气门本体安装中间齿轮轴和滚针轴承,传统方式是采用两个独立的设备进行安装或压装、费时费力,成本高,加工效率低,因此,如何将对中间齿轮轴和滚针轴承的压装集中在一台设备中完成就成为需要解决的问题;
另外,在采用一台设备实现双工位压装过程中,如何实现中间齿轮轴和滚针轴承的定位;
最后,在压装过程中,如何对中间齿轮轴和/或滚针轴承的压装质量进行监控、判断中间齿轮轴和/或滚针轴承的压装质量是否合格。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节气门本体用的双工位压装设备及其加工方法,主要解决上述现有技术存在的问题,即当将安装中间齿轮轴和滚针轴承采用一台设备完成中间齿轮轴和滚针轴承的双工位加工安装时,如何实现中间齿轮轴和滚针轴承的定位成为需要解决的技术问题。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:一种节气门本体用的双工位压装设备,所述节气门本体设有用于安装节气片的进气道、用于安装中间齿轮轴的第一安装孔和用于安装节气门轴、滚针轴承及限位板的第二安装孔,其特征在于:该双工位压装设备包括控制机构、用于对中间齿轮轴和滚针轴承进行压装并检测冲头和/或压头的受力情况的下压机构、用于对中间齿轮轴和滚针轴承进行定位的定位机构,用于对中间齿轮轴进行压装的冲头、和用于对滚针轴承进行压装的压头;
所述冲头、压头和定位机构位于下压机构下方;
所述控制机构控制下压机构对中间齿轮轴和/或滚针轴承进行压装、控制机构从下压机构得到冲头和/或压头的受力情况后判断节气门本体和中间齿轮轴之间安装是否合格、和/或节气门本体和滚针轴承安装是否合格。
进一步,所述下压机构包括伺服电机、用于对冲头和/或压头进行下压的压头面、用于测量冲头和/或压头的受力情况的压力传感器、用于带动压头面和压力传感器下压或上移的伸缩杆,所述伺服电机带动伸缩杆上下移动;
所述控制机构控制伺服电机运行,所述压力传感器将冲头和/或压头的受力情况反馈给控制机构,由控制机构判断节气门本体和中间齿轮轴之间安装是否合格、和/或节气门本体和滚针轴承安装是否合格;
所述双工位压装设备机架,下压机构固定在机架上方,机架中部设有工作台,工作台上设置定位机构,定位机构位于下压机构下方。
进一步,所述工作台上设有若干支撑柱,支撑杆顶部设有用于固定下压机构的安装板;其中一根支撑柱上设有扫描枪,扫描枪用于对节气门本体信息进行扫描并将节气门本体信息向控制机构反馈;
所述加工设备还包括双重启动开关,分别设置在两根支撑柱上,该双重启动开关向控制机构反馈中间齿轮轴和滚针轴承已定位且压头和冲头已就位的准备情况。
进一步,所述控制机构包括PLC、触屏显示器和报警器,触屏显示器设置在机架上方,触屏显示器连接PLC;所述PLC控制报警器的运行;
所述下压机构还包括用于限制压头面及压力传感器的归零位置的行程开关,行程开关设置在安装板底部。
进一步,所述压头底部设有盲孔;
所述定位机构包括用于对中间齿轮轴进行定位的冲头导向套、用于对节气门轴进行定位的盲孔、用于对冲头导向套和压头进行导向的导向部,导向部下方设有用于定位节气门本体的定位部,所述冲头导向套位于第一安装孔的正上方,压头位于第二安装孔的正上方;
所述冲头导向套内部设有通孔,通孔底部内径和中间齿轮轴外径相匹配,盲孔内径和节气门轴端部的外径相匹配;
所述导向部为导向板,定位部为定位柱,导向板设置在垂直的固定板上方,定位柱可拆卸地设置在固定板下部;
所述定位柱设有用于竖直地嵌入节气门轴的定位凹槽;
所述冲头导向套外侧面设有第一凹槽,压头外侧面设有第二凹槽,导向板上设有用于同第一凹槽匹配的第一弹性止位部和用于同第二凹槽匹配的第二弹性止位部。
进一步,所述固定板连接在第一平板上,第一平板上还设有第一气缸,第一气缸连接用于按压节气门本体的压块;
所述第一气缸和压块之间还设有支撑板,支撑板呈钝角弯折状,支撑板的弯折处通过支撑座连接在第一平板上;
所述第一平板上还设有用于支撑节气门本体的辅助支撑部;所述辅助支撑部和第一平板之间可拆卸连接和/或高度可调节地连接;
所述第一平板下方设有第二平板,第二平板上设有第二滑轨和第二气缸,第一平板通过第二滑块连接在第二滑轨上;
所述第二平板下方设有第三平板,第三平板上设有第三滑轨和第三气缸,第二平板通过第三滑块连接在第三滑轨上;
第二气缸带着第一平板的平移方向和第三气缸带着第二平板的平移方向呈垂直;
所述第二平板上设有对第一平板进行限位的第二止位部,所述第三平板上设有对第二平板进行限位的第三止位部。
进一步,所述下压机构包括一组伺服电机、压头面、压力传感器、伸缩杆和行程开关,伸缩杆底部连接压力面和压力传感器,伸缩杆顶部连接伺服电机;
所述导向板上设有两个导向孔,冲头导向套和压头分别贯穿对应导向孔;所述定位柱呈长条形,定位柱上端面呈弧面,同节气门本体的进气道的内侧壁相匹配;
所述冲头顶部自上而下地设有第一台阶部和第二台阶部,所述冲头导向套顶部设有沉孔,沉孔底部连通通孔,沉孔形状和第二台阶部相匹配,第一台阶部和第二台阶部之间高度差同沉孔顶部和沉孔底部的高度差、第一安装孔的深度均相同。
一种节气门本体用的双工位压装设备的加工方法,涉及上述一种节气门本体用的双工位压装设备,具体步骤如下:
S01、将已预装滚针轴承及限位板的节气门轴插入节气门本体的第二安装孔,此时,节气门轴底端插入上道工序加工好的轴套中,节气门轴顶端、滚针轴承及限位板均位于第二安装孔上方;
S02、将节气门本体的进气道嵌套在定位柱上且节气门轴嵌入定位凹槽,此时节气门轴处于竖直状态,节气门本体由定位柱固定同时由辅助支撑部支撑(确保压装过程中节气门本体位置更加稳固,避免节气门本体发生变形和/ 或损坏),此时节气门轴顶端位于压头的正下方;
S03、将中间齿轮轴对准第一安装孔后将冲头导向套下压直至中间齿轮轴上段嵌入通孔内,和/或将压头下压直至节气门轴顶端嵌入压头底部盲孔内;
S04、扫描枪对节气门本体的条码或二维码进行扫描并将扫描情况反馈给 PLC,PLC判断该节气门本体是否属于合格的待加工产品,如果是合格产品则进行下一步,如果是不合格产品,则PLC控制报警器报警;
S05、通过双重启动开关,向PLC反馈前述准备工作完成,PLC控制第一气缸通过压块将节气门本体压住,PLC控制第二气缸、第三气缸带动第一平板移动使得冲头或压头位于下压机构的压头面正下方;
S06、当冲头被平移至压头面正下方时,PLC控制压头面和压力传感器向下移动,并由压头面将冲头向下压,冲头底端压着中间齿轮轴下移,直至冲头压到底(即第一台阶部和沉孔顶部相抵、第二台阶部和沉孔底部相抵),中间齿轮轴正好完全压装入第一安装孔内,此时压头面、压力传感器和冲头停止下移,压力传感器在冲头下压过程中测量每个位置的压力值并将每个位置的压力值反馈给PLC,由PLC判断中间齿轮轴装入第一安装孔的加工质量是否合格,如果是合格产品则进行下一步,如果不合格则PLC控制报警器报警;
当压头被平移至压头面正下方时,PLC控制压头面和压力传感器向下移动,并由压头面将压头向下压,压头底端压着滚针轴承下移,直至滚针轴承及其下方的限位板嵌入第二安装孔内,此时压头面、压力传感器和压头停止下移,压力传感器在压头下压过程中测量每个位置的压力值并将每个位置的压力值反馈给PLC,由PLC判断滚针轴承装入第二安装孔的加工质量是否合格,如果是合格产品则进行下一步,如果不合格则PLC控制报警器报警;
当中间齿轮轴完成压装后或滚针轴承完成压装后,由PLC控制压头面和压力传感器向上移动,直至碰触行程开关后停止移动;
中间齿轮轴的压装和滚针轴承的压装均由PLC控制压头面和压力传感器完成一个下压和上移过程;
S07、当中间齿轮轴的压装和滚针轴承的压装均完成后,第一平板被平移至前方,再将冲头导向套和压头均向上拔,直至第一凹槽和第一弹性止位部卡住对冲头导向套进行限位、第二凹槽和第二弹性止位部卡住对压头进行限位,再将压装后的节气门本体自定位柱和辅助支撑部上取走,准备下一个节气门本体的压装操作。
进一步,在S06步骤中,PLC控制压头面和压力传感器向下移动过程中,上移速度先快后慢;PLC控制压头面和压力传感器向上移动过程中,下移速度先快后慢。
进一步,在S06步骤中,PLC判断中间齿轮轴的压装和滚针轴承的压装质量是否合格的方式为,PLC根据压力传感器在冲头或压头下压过程中测量每个位置的压力值情况形成压力位移曲线L1,将该压力位移曲线L1和PLC中预先设置的压力位移上限曲线L2、压力位移下限曲线L3进行比对,如果该压力位移曲线L1超过压力位移上限曲线L2以上或低于压力位移下限曲线L3以下视为加工质量不合格,如果该压力位移曲线L1处于压力位移上限曲线L2和压力位移下限曲线L3之间,视为加工质量合格;
该压力位移曲线由触屏显示器显示;
所述控制机构还包括MES系统,PLC将收到的信息和判断反馈给MES系统,向MES系统读取节气门本体前序工序信息;
所述压力传感器和PLC形成保护机制;
所述PLC通过该压力位移曲线L1同压力位移上限曲线L2、压力位移下限曲线L3之间的关系,判断中间齿轮轴的压装和滚针轴承的压装质量是否合格,如果不合格并预测不合格的原因;
所述中间齿轮轴和滚针轴承的压装顺序可互换;所述中间齿轮轴和第一安装孔之间过盈配合;
所述第三平板连接在底板上,支撑柱位于底板和安装板之间。
鉴于上述技术特征,本发明具有如下有益效果:
1、本发明的节气门本体用的双工位压装设备,作为一台设备能够实现中间齿轮轴和滚针轴承的两个压装工序,即双工位压装设备,能够省却一套下压机构、机架等重复的部件,节约成本,且一台设备加工,也节约了不同设备之间工件流转的时间,提高加工效率,省时省力。
2、本发明的冲头导向套利用通孔和中间齿轮轴相匹配的设计,实现对中间齿轮轴的定位,便于操作人员安装中间齿轮轴,结构简单,定位精准。
3、本发明的压头底部设有盲孔,盲孔同节气门轴顶端匹配,节气门轴底部预装入节气门本体底部轴套内,对节气门轴实现两点定位,加上定位柱的定位凹槽对节气门轴的限位,确保节气门轴位置精准(比如节气门轴处于竖直),这样当压头沿着节气门轴方向压装滚珠轴套时,滚珠轴套将被精准地压装入第二安装孔内,最终实现对滚珠轴套的压装定位。
4、在压装过程中,通过压力传感器检测冲头和/或压头的受力情况(即受压情况),判断节气门本体和中间齿轮轴之间安装是否合格、和/或节气门本体和滚针轴承安装是否合格,也就是说对中间齿轮轴和/或滚针轴承的压装质量进行监控、判断中间齿轮轴和/或滚针轴承的压装质量是否合格。
附图说明
图1是实施例1中一种节气门本体用的双工位压装设备的立体图。
图2是实施例1中一种节气门本体用的双工位压装设备的立体图(去除机架前后门)。
图3是实施例1中一种节气门本体用的双工位压装设备的立体图(局部)。
图4是实施例1中压下机构和定位机构。
图5是实施例1中下压机构和定位机构。
图6是实施例1中定位机构的立体图。
图7是实施例1中定位机构的俯视图。
图8是实施例1中定位机构的左视图。
图9是实施例1中定位机构的右视图。
图10是实施例1中定位机构的剖视图1(以冲头导向套为基准)。
图11是实施例1中定位机构中冲头导向套、冲头和中间齿轮轴安装后的剖视图。
图12是实施例1中定位机构中冲头导向套、冲头安装后的剖视图。
图13是实施例1中定位机构的剖视图2(以压头为基准)。
图14是实施例1中定位机构中压头、滚针轴承、限位板以及节气门本体安装局部剖视图。
图15是实施例1中定位机构中压头的剖视图。
图16是实施例1中定位机构中定位柱、固定板、导向板安装后的结构示意图。
图17是实施例1中节气门本体的结构示意图。
图18是实施例1中PLC同各部件之间的控制关系图;
图19是实施例1中以下压机构对冲头进行下压,压装中间齿轮轴的情况下,中间齿轮轴安装质量合格的压力位移曲线图;
图20是实施例1中以下压机构对冲头进行下压,压装中间齿轮轴的情况下,中间齿轮轴安装质量不合格的压力位移曲线图1(第一安装孔和中间齿轮);
图21是实施例1中以下压机构对冲头进行下压,压装中间齿轮轴的情况下,中间齿轮轴安装质量不合格的压力位移曲线图2(第一安装孔和中间齿轮轴的两者尺寸过盈量不足);
图22是实施例1中以下压机构对冲头进行下压,压装中间齿轮轴的情况下,中间齿轮轴安装质量不合格的压力位移曲线图3(中间齿轮轴在第一安装孔中没有安装好);
图23是实施例1中下压机构对压头进行下压,压装滚针轴承的情况下,滚针轴承安装质量合格的的压力位移曲线图;
图24是实施例1中下压机构对压头进行下压,压装滚针轴承的情况下,滚针轴承安装质量不合格的的压力位移曲线图1(第二安装孔和滚针轴承两者尺寸过盈量过大);
图25是实施例1中下压机构对压头进行下压,压装滚针轴承的情况下,滚针轴承安装质量不合格的的压力位移曲线图2(第二安装孔和滚针轴承两者尺寸过盈量不足);
图26是实施例1中下压机构对压头进行下压,压装滚针轴承的情况下,滚针轴承安装质量不合格的的压力位移曲线图3(滚针轴承在第二安装孔中没有安装好就进行压装导致或者出现孔口毛刺);
图中:1、节气门本体;1-1、第一安装孔;1-2、第二安装孔;1-3、节气门轴;1-4、进气道;2、冲头;2-1、第一台阶部;2-2、第二台阶部;3、压头;3-1、第二凹槽;3-2、盲孔;4、冲头导向套;4-1、第一凹槽;4-2、通孔;4-3、沉孔;4-4、沉孔底部;4-5、沉孔顶部;5-1、第一弹性止位部; 5-2、第二弹性止位部;6、导向板;6-1、导向孔;7、固定板;7-1、定位柱;7-1-1、定位凹槽;8-1、第一平板;8-1-1、辅助支撑部;8-1-2、加强板; 8-2、第二平板;8-3、第三平板;9-1、第一气缸;9-1-1、支撑板;9-1-2、支撑座;9-1-3、压块;9-2、第二气缸;9-2-1、第二止位部;9-2-2、第二滑轨;9-3、第三气缸;9-3-1、第三止位部;9-3-2、第三滑轨;10、底板; 11、中间齿轮轴;12、滚针轴承;13、限位板;14、轴套;15、NG废料收集盒;16、下压机构;16-1、伺服电机;16-2、压头面;16-3、伸缩杆;16-4、压力传感器;16-5、行程开关;17、机架;17-1、安装板;17-2、支撑柱; 17-3、工作台;17-4、上料盒;17-5、扫描枪;18、定位机构。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
参见图至图,具体实施例1,本实施例1提供了一种节气门本体用的双工位压装设备,所述节气门本体1设有用于安装节气片的进气道1-4、用于安装中间齿轮轴11的第一安装孔1-1和用于安装节气门轴1-3、滚针轴承 12及限位板13的第二安装孔1-2,其特征在于:该双工位压装设备包括控制机构、用于对中间齿轮轴11和滚针轴承12进行压装并检测冲头2和/或压头 3的受力情况的下压机构16、用于对中间齿轮轴11和滚针轴承12进行定位的定位机构18,用于对中间齿轮轴11进行压装的冲头2、和用于对滚针轴承 12进行压装的压头;所述压头底部设有盲孔3-2;
所述冲头2、压头和定位机构18位于下压机构16下方;
所述控制机构控制下压机构对中间齿轮轴11和/或滚针轴承12进行压装、控制机构从下压机构得到冲头2和/或压头3的受力情况后判断节气门本体1 和中间齿轮轴11之间安装是否合格、和/或节气门本体1和滚针轴承12安装是否合格。
具体地说,所述下压机构16包括伺服电机16-1、用于对冲头2和/或压头进行下压的压头面16-2、用于测量冲头2和/或压头的受力情况的压力传感器16-4、用于带动压头面16-2和压力传感器16-4下压或上移的伸缩杆16-3,所述伺服电机16-1带动伸缩杆16-3上下移动;
所述控制机构控制伺服电机16-1运行,所述压力传感器16-4将冲头2和/或压头的受力情况反馈给控制机构,由控制机构判断节气门本体1和中间齿轮轴11之间安装是否合格、和/或节气门本体1和滚针轴承12安装是否合格。
所述控制机构包括PLC(未显示在附图中,比如西门子S7-1200的PLC设备)、触屏显示器和报警器(均未显示在附图中),触屏显示器设置在机架 17上方,触屏显示器连接PLC,PLC根据压力传感器16-4在冲头2或压头下压过程中测量每个位置的压力值情况形成压力位移曲线,这个压力位移曲线通过触屏显示器显示,一旦中间齿轮轴11或滚针轴承12压装不合格(即PLC 压力传感器16-4反馈情况判断出中间齿轮轴11或滚针轴承12的压装质量不合格),操作者或管理者可以通过触屏显示器显示压力位移曲线判断轴套14 压装中存在的问题;所述PLC控制报警器的运行。触屏显示器实现加工信息 (包括但不限于压力位移曲线)可视化,也可以用于输入信息对设备进行调试。
所述双工位压装设备机架17,下压机构16固定在机架17上方,机架17 中部设有工作台17-3,工作台17-3上设置定位机构18,定位机构18位于下压机构16下方。
工作台17-3下方设置NG废料收集盒15,用于收集不合格的中间齿轮轴 11或不合格的滚针轴承12。所述工作台17-3上设有上料盒17-4,上料盒17-4 用于放置压装前的节气门本体1、中间齿轮轴11、装设滚针轴承和限位板13 的节气门轴1-3等进行压装所需部件,提高上料速度。
所述工作台17-3上设有若干支撑柱17-2,支撑杆顶部设有用于固定下压机构16的安装板17-1,本实施例1中设有四个支撑杆,方别位于安装板17-1 的四角位置;其中一根支撑柱17-2上设有扫描枪17-5,扫描枪17-5用于对节气门本体1信息进行扫描并将节气门本体1信息向控制机构反馈;扫描枪 17-5对节气门本体1上的二维码或条形码等信息进行扫描并将扫描情况反馈给PLC,PLC判断该节气门本体1在之前的工序中加工是否合格(即是否属于合格的待加工产品,比如PLC通过在MES系统中读取该节气门本体1前序工序加工数据,判断该节气门本体1前序工序加工是否合格),如果该节气门本体1在之前的工序中加工不合格,则PLC会通过报警器报警,提醒操作者该节气门本体1在之前的工序中加工不合格;该节气门本体1在之前的工序中加工合格,是作为PLC控制下压机构16下压的前置条件之一。扫描枪17-5 对节气门本体1信息的扫描,读不到信息或者读到信息同PLC向MES系统读取节气门本体1前序工序信息不符的,PLC都不会控制下压机构16下移。
所述加工设备还包括双重启动开关,分别设置在两根支撑柱17-2上,该双重启动开关向控制机构反馈中间齿轮轴11和滚针轴承12已定位且压头和冲头2已就位的准备情况。双重启动开关,必须操作者双手操作(即左右开关必须同时按)才能启动,这样在下压机构16下压之前,确保操作者的双手离开压头,确保操作者操作安全,降低意外事故发生可能性。
操作者通过冲头导向套4对中间齿轮轴11进行定位、节气门轴1-3顶端嵌入压头底部盲孔3-2内后,才能通过双手启动双重启动开关,双重启动开关一旦开启,就意味着中间齿轮轴11位于在指定位置上以及滚针轴承位于指定位置上(即准备工作完成),双重启动开关向PLC反馈准备工作完成,作为PLC控制下压机构16进行下压的前置条件之二。
只有当前置条件之一、二全部满足要求后,PLC才会控制下压机构16下压,压头面16-2对冲头2和/或压头实现下压,最大程度确保中间齿轮轴11 和滚针轴承压装的有效性以及压装过程中的安全性。
所述下压机构16还包括用于限制压头面16-2及压力传感器16-4的归零位置的行程开关16-5,行程开关16-5设置在安装板17-1底部。
所述定位机构18包括用于对中间齿轮轴11进行定位的冲头导向套4、用于对节气门轴1-3进行定位的盲孔3-2、用于对冲头导向套4和压头进行导向的导向部,导向部下方设有用于定位节气门本体1的定位部,所述冲头导向套4位于第一安装孔1-1的正上方,压头位于第二安装孔1-2的正上方;
所述冲头导向套4内部设有通孔4-2,通孔4-2底部内径和中间齿轮轴11 外径相匹配,即通孔4-2底部内径等于或略大于中间齿轮轴11外径,只要通孔4-2能够嵌套中间齿轮轴11,并在中间齿轮轴11压装过程中对中间齿轮轴 11压进行导向、定位,确保中间齿轮轴11精准地装入第一安装孔1-1内即可 (中间齿轮轴11同第一安装孔1-1过盈配合);盲孔3-2内径和节气门轴1-3 端部的外径相匹配,即盲孔3-23-2内径等于或略大于节气门轴1-31-3端部的外径,只要盲孔3-23-2能够嵌套节气门轴1-31-3端部,并在节气门轴 1-31-3端部及其上的滚针轴承1212和限位板1313的压装过程中,对节气门轴1-31-3进行导向、定位,确保节气门轴1-31-3精准地装入第二安装孔 1-21-2内即可。
另外,与冲头导向套4匹配的冲头2,该冲头2能够插入通孔4-2并对通孔4-2底部的中间齿轮轴11进行压装,帮助中间齿轮轴11装入第一安装孔 1-1。
所述冲头导向套4外侧面设有第一凹槽4-1,优选一圈第一凹槽4-1,压头外侧面设有第二凹槽3-1,优选一圈第二凹槽3-1,使用更方便,无论冲头导向套4和/或压头如何旋转,均可以实现第一凹槽4-1和/或第一弹性止位部5-1(比如第一玻珠螺丝)卡接、第二凹槽3-1和第二弹性止位部5-2(比如第二玻珠螺丝)卡接,导向板6上设有用于同第一凹槽4-1匹配的第一弹性止位部5-1和用于同第二凹槽3-1匹配的第二弹性止位部5-2。
所述导向部为导向板6,导向板6上设有两个导向孔6-1,冲头导向套44 和压头分别贯穿对应导向孔6-1,导向孔6-1便于冲头导向套4和压头上下移动,定位部为定位柱7-1,定位柱7-1呈长条形,定位柱7-1上端面呈弧面,同节气门本体1的进气道1-4的内侧壁相匹配,导向板6设置在垂直的固定板7上方,定位柱7-1可拆卸地设置在固定板7下部,可以通过更换定位柱 7-1来定位不同型号的节气门本体1;
所述定位柱7-1设有用于竖直地嵌入节气门轴1-3的定位凹槽7-1-1,定位凹槽7-1-1用于放置节气门轴1-3;
所述固定板7连接在第一平板8-1上,第一平板8-1上还设有第一气缸 9-1,第一气缸9-1连接用于按压节气门本体1的压块9-1-3;第一气缸9-1 用于控制压块9-1-3按压节气门本体1,压块9-1-3和固定板7共同作用,在水平方向上对压节气门本体1进行定位;固定板7和第一平板8-1之间还可以增设加强板8-1-2。
所述第一气缸9-1和压块9-1-3之间还设有支撑板9-1-1,支撑板9-1-1 呈钝角弯折状,支撑板9-1-1的弯折处通过支撑座9-1-2连接在第一平板8-1 上,这样设计能够增加压块9-1-3对节气门本体1的按压力度。
所述第一平板8-1上还设有用于支撑节气门本体1的辅助支撑部8-1-1,帮助节气门本体11整体的位置固定,避免在压装过程中造成节气门本体1的歪斜,影响压装效果;所述辅助支撑部8-1-1和第一平板8-1之间可拆卸连接和/或高度可调节地连接,更精准地满足每一个节气门本体1对于辅助支撑部8-1-1高度的需求;
所述第一平板8-1下方设有第二平板8-2,第二平板8-2上设有第二滑轨 9-2-2和第二气缸9-2,第一平板8-1通过第二滑块连接在第二滑轨9-2-2上;所述第二平板8-2下方设有第三平板8-3,第三平板8-3上设有第三滑轨9-3-2 和第三气缸9-3,第二平板8-2通过第三滑块连接在第三滑轨9-3-2上;第二气缸9-2带着第一平板8-1的平移方向和第三气缸9-3带着第二平板8-2的平移方向呈垂直;也就是说第一平板8-1上的冲头导向套4和压头、以及对应节气门本体1,在第二气缸9-2和第三气缸9-3的作用下,可以在水平面前后、左右地移动,实现冲头导向套4和压头在水平方向的定位,帮助冲头2 或压头移动并位于下压机构16的正下方,完成冲头2或压头下压操作。
所述第二平板8-2上设有对第一平板8-1进行限位的第二止位部9-2-1(比如第二止位杆或第二止位板),所述第三平板8-3上设有对第二平板8-2进行限位的第三止位部9-3-1(比如第三止位杆或第三止位板);比如第三气缸 9-3将第二平板8-2向后推直至第三止位部9-3-1对第二平板8-2进行限位,此时冲头2位于下压机构16正下方,待冲头2对中间齿轮轴11压装完成后,第二气缸9-2将第一平板8-1向左推直至第二止位部9-2-1对第一平板8-1 进行限位,此时压头位于冲头2位于下压机构16正下方,待冲头2对中间齿轮轴11压装完成后,第二气缸9-2和第三气缸9-3均复位。
在压装前,将冲头导向套4和压头上移动,在上移过程中,冲头导向套4 的第一凹槽4-1同第一弹性止位部5-1卡住(弹性卡接),冲头导向套4停止上移且暂时固定冲头导向套4的位置,和/或压头的第二凹槽3-1同第二弹性止位部5-2卡住(弹性卡接),压头停止上移且暂时固定冲头导向套4的位置,便于将已经预装节气门轴1-3、滚针轴承12及限位板13的节气门本体 11(实际上是节气门本体1的进气道1-4)嵌套在定位柱7-1上,节气门轴 1-3相应嵌入定位凹槽7-1-1中,实现节气门本体1垂直方向上的定位,此时第一安装孔1-1位于冲头导向套4的正下方、已预装节气门轴1-3、滚针轴承 12及限位板13的第二安装孔1-2位于压头的正下方。
再将中间齿轮轴11底端对准第一安装孔1-1,同时将冲头导向套4下压直至中间齿轮轴11顶端嵌入冲头导向套4底部通孔4-2内,将压头下压直至压头底部盲孔3-2嵌套节气门轴1-3端部(比如节气门轴1-3顶端)压头底端同滚针轴承12相抵,此时节气门轴1-3顶端在压头盲孔3-2内部,节气门轴1-3底端预先贯穿第二安装孔1-2后嵌入在轴套14(就上一个工位已经安装好的轴套14,即轴套14,这个轴套14和滚针轴承12分处进气道1-4的两端)内,通过两端定位,实现节气门轴1-3的整体定位。
然后在中间齿轮轴11的压装过程中,冲头2沿着通孔4-2对中间齿轮轴 11进行压装过程中,冲头导向套4及其通孔4-2一直对中间齿轮轴11进行定位,保证中间齿轮轴11竖直地压装入第一安装孔1-1内,确保中间齿轮轴11 良好的压装效果。在滚针轴承12压装过程中,当压头对滚针轴承12进行下压时,滚针轴承12沿着节气门轴1-3方向下压,精准地压装入第二安装孔1-2 内,确保中间齿轮轴11良好的压装效果。第三平板8-3连接在底板10上,此时优选支撑柱17-2位于底板10和安装板17-1之间,为定位机构18提供空间。
本实施例1中,优选地所述下压机构16包括一组伺服电机16-1、压头面 16-2、压力传感器16-4、伸缩杆16-3和行程开关16-5,伸缩杆16-3底部连接压力面和压力传感器16-4,伸缩杆16-3顶部连接伺服电机16-1;该组下压机构16配合第二气缸9-2和第三气缸9-3形成的平移机构共同完成对中间齿轮轴11和滚针轴承12的压装,即在一台设备中,利用一组下压机构16实现双工位压装工序(即中间齿轮轴11和滚针轴承12两次压装工序),既节省了加工时间(比如省却工件流转时间)、提高加工效率,同时相较于现有技术中为了实现中间齿轮轴11和滚针轴承12压装,需要两套不同的压装设备而言,本发明的节气门本体1用的双工位压装设备制造成本上也是极大节约,比如省却一套下压机构16、机架17等重复部件,也节省了占地空间。
所述冲头2顶部自上而下地设有第一台阶部2-1和第二台阶部2-2,所述冲头导向套4顶部设有沉孔4-3,沉孔底部4-4连通通孔4-2,沉孔4-3形状和第二台阶部2-2相匹配,第一台阶部2-1和第二台阶部2-2之间高度差同沉孔顶部4-5和沉孔底部4-4的高度差、第一安装孔1-1的深度均相同。也就是说冲头2下压距离和中间齿轮轴11安装入第一安装孔1-1所需下移距离相同,当冲头2下压到底时(第一台阶部2-1和沉孔顶部4-5相抵、第二台阶部2-2和沉孔底部4-4相抵),也就能推断出中间齿轮轴11在第一安装孔 1-1内安装到位了,压装操作简单、方便,同时也能避免冲头2给中间齿轮轴 11带来过大压力,避免中间齿轮轴11被压坏,起到保护中间齿轮轴11的作用。
一种节气门本体用的双工位压装设备的加工方法,涉及上述节气门本体1 用的双工位压装设备,具体步骤如下:
S01、将已预装滚针轴承12及限位板13的节气门轴1-3插入节气门本体1的第二安装孔1-2,此时,节气门轴1-3底端插入上道工序加工好的轴套14 中,节气门轴1-3顶端、滚针轴承12及限位板13均位于第二安装孔1-2上方;
S02、将节气门本体1的进气道1-4嵌套在定位柱7-1上且节气门轴1-3 嵌入定位凹槽7-1-1,此时节气门轴1-3处于竖直状态,节气门本体1由定位柱7-1固定同时由辅助支撑部8-1-1支撑,确保压装过程中节气门本体1位置更加稳固,避免节气门本体1发生变形和/或损坏,此时节气门轴1-3顶端位于压头的正下方;
S03、将中间齿轮轴11对准第一安装孔1-1后将冲头导向套4下压直至中间齿轮轴11上段嵌入通孔4-2内,和/或将压头下压直至节气门轴1-3顶端嵌入压头底部盲孔3-2内;
S04、扫描枪17-5对节气门本体1的条码或二维码进行扫描并将扫描情况反馈给PLC,PLC判断该节气门本体1是否属于合格的待加工产品,如果是合格产品则进行下一步,如果是不合格产品,则PLC控制报警器报警;
S05、通过双重启动开关,向PLC反馈前述准备工作完成,PLC控制第一气缸9-1通过压块9-1-3将节气门本体1压住,PLC控制第二气缸9-2、第三气缸9-3带动第一平板8-1移动使得冲头2或压头位于下压机构16的压头面 16-2正下方;
S06、当冲头2被平移至压头面16-2正下方时,PLC控制压头面16-2和压力传感器16-4向下移动,并由压头面16-2将冲头2向下压,冲头2底端压着中间齿轮轴11下移,直至冲头2压到底(即第一台阶部2-1和沉孔顶部 4-5相抵、第二台阶部2-2和沉孔底部4-4相抵),中间齿轮轴11正好完全压装入第一安装孔1-1内(中间齿轮轴11上部一段嵌入在冲头导向套4的通孔4-2内,在下压过程中,通孔4-2为中间齿轮轴11提供导向和定位,使得中间齿轮轴11在下压过程中保持竖直状态,能够竖直地被压入第一安装孔 1-1内,确保中间齿轮轴11的压装效果和压装质量),此时压头面16-2、压力传感器16-4和冲头2停止下移,压力传感器16-4在冲头2下压过程中测量每个位置的压力值并将每个位置的压力值反馈给PLC,由PLC判断中间齿轮轴11装入第一安装孔1-1的加工质量是否合格,如果是合格产品则进行下一步,如果不合格则PLC控制报警器报警;
当压头被平移至压头面16-2正下方时,PLC控制压头面16-2和压力传感器16-4向下移动,并由压头面16-2将压头向下压,压头底端压着滚针轴承 12下移,直至滚针轴承12及其下方的限位板13嵌入第二安装孔1-2内(此时节气门轴1-3上部一端嵌入盲孔3-2中、节气门轴1-3下端嵌入上道工序装好的轴套14中,同时节气门轴1-3嵌入定位凹槽7-1-1中,这样确保节气门轴1-3处于竖直状态,盲孔3-2及轴套14为节气门轴1-3提供导向和定位作用,压头对滚针轴承12进行下压时,滚针轴承12、节气门轴1-3和限位板 13在下压过程中能够保持竖直状态,滚针轴承12能够竖直地被压入第二安装孔1-2内,确保滚针轴承12的压装效果和压装质量),此时压头面16-2、压力传感器16-4和压头停止下移,压力传感器16-4在压头下压过程中测量每个位置的压力值并将每个位置的压力值反馈给PLC,由PLC判断滚针轴承12 装入第二安装孔1-2的加工质量是否合格,如果是合格产品则进行下一步,如果不合格则PLC控制报警器报警;
当中间齿轮轴11完成压装后或滚针轴承12完成压装后,由PLC控制压头面16-2和压力传感器16-4向上移动,直至碰触行程开关16-5后停止移动;
中间齿轮轴11的压装和滚针轴承12的压装均由PLC控制压头面16-2和压力传感器16-4完成一个下压和上移过程;
比如准备工作完成后,通过双重启动开关向PLC反馈,PLC控制第三气缸 9-3带动第二平板8-2沿着第三滑轨9-3-2向后方移动直至抵住第三止位部 9-3-1后停止移动,此时冲头2正好位于下压机构16正下方,压头面16-2 对应冲头2位置,便于压头面16-2对冲头2进行下压;待中心齿轮轴完成压装后,PLC控制第二气缸9-2带动第一平板8-1沿着第二滑轨9-2-2向左方移动直至抵住第二止位部9-2-1后停止移动,此时压头正好位于下压机构16正下方,压头面16-2对应压头位置,便于压头面16-2对压头进行压下,待滚针轴承12完成压装后,第三气缸9-3带动第二平板8-2复位,第二气缸9-2 带动第一平板8-1复位,此时第一平板8-1恢复到原始位置,便于取件和上件。当然冲头2和压头的下压顺序,也可以做调整,第二气缸9-2和第三气缸9-3的运动顺序和方向也做相应调整即可,
PLC控制压头面16-2和压力传感器16-4向下移动过程中,下移速度先快后慢;下压机构16在下移过程中,速度先快这样有利于提高压装工作效率、同时速度后慢又能保护中间齿轮轴11和/或滚针轴承12,避免冲头2和/或压头因下压速度过快造成摩擦力过大、惯性过大,进而压坏中间齿轮轴11和/ 或滚针轴承12。
比如假定自行程开关16-5至冲头2和/或压头的距离为100mm,PLC通过伺服电机16-1和伸缩杆16-3控制压头面16-2和压力传感器16-4向下移动过程中,在行程开关16-5向下80mm的距离中压头面16-2和压力传感器16-4 保持2mm/s的下移速度,在行程开关16-5下方80mm至100mm(即压头面16-2 刚接触冲头2和/或压头的距离)之间,压头面16-2和压力传感器16-4进行减速,当压头面16-2和压力传感器16-4下移至100mm时,压头面16-2和压力传感器16-4降至1mm/s,然后压头面16-2以1mm/s的速度将冲头2和/或压头向下压。伸缩杆16-3采用螺杆,通过旋转控制伸缩状态。
所述压力传感器16-4和PLC形成保护机制,避免意外压伤操作者,比如当压头面16-213-2和压力传感器16-413-4保持2mm/s的下移速度时(即快速下移),保护值为20kg,也就是说当压力传感器16-413-4下压过程中碰触到外物且测量压力值达到20kg及以上,PLC将控制压头面16-213-2和压力传感器16-413-4停止下移,避免压伤操作者;比如当压头面16-213-2和压力传感器16-413-4保持1mm/s的下移速度时(即慢速下移),保护值为500kg,也就是说当压力传感器16-413-4下压过程中碰触到外物且测量压力值达到 20kg及以上,PLC将控制压头面16-213-2和压力传感器16-413-4停止下移,避免压伤操作者。
PLC控制压头面16-2和压力传感器16-4向上移动过程中,上移速度先快后慢,即上移过程先是快速,当要接近零点(即接近行程开关16-5)的时候变成慢速,速度可以参照下压过程中压头面16-2和压力传感器16-4的移动速度。为了防止压头面16-2和压力传感器16-4快速移动后,瞬间制动可能带来设备(尤其是行程开关16-5)损伤。
PLC判断中间齿轮轴11的压装和滚针轴承12的压装质量是否合格的方式为,PLC根据压力传感器16-4在冲头2或压头下压过程中测量每个位置的压力值情况形成压力位移曲线L1,将该压力位移曲线L1和PLC中预先设置的压力位移上限曲线L2、压力位移下限曲线L3进行比对,如果该压力位移曲线 L1超过压力位移上限曲线L2以上或低于压力位移下限曲线L3以下视为加工质量不合格,如果该压力位移曲线L1处于压力位移上限曲线L2和压力位移下限曲线L3之间,视为加工质量合格;
该压力位移曲线由触屏显示器12-1显示,实现可视化,PLC通过该压力位移曲线L1同压力位移上限曲线L2、压力位移下限曲线L3之间的关系,判断中间齿轮轴11的压装和滚针轴承12的压装质量是否合格,如果不合格并预测不合格的原因。
以下压机构16对冲头2进行下压,压装中间齿轮轴11为例:
比如图19,此时中间齿轮轴11压装所产生的压力位移曲线L1(即检测数据线),全部位于压力位移上限曲线L2(即公差上限)、压力位移下限曲线L3(即公差下限)之间,此时中间齿轮轴11安装质量合格。
比如图20,此时轴套14压装所产生的压力位移曲线L1(即检测数据线),全部位于压力位移上限曲线L2(即公差上限)之上,此时中间齿轮轴11安装质量不合格,说明第一安装孔1-1和中间齿轮轴11两者尺寸过盈量很大,比如由于中间齿轮轴11外径大了或者第一安装孔1-1内径小了导致。
比如图21,此时中间齿轮轴11压装所产生的压力位移曲线L1(即检测数据线),全部位于压力位移下限曲线L3(即公差下限)之下,此时中间齿轮轴11安装质量不合格,说明中间齿轮轴11和第一安装孔1-1之间的过盈量不足,比如由于中间齿轮轴11外径小了或者第一安装孔1-1内径大了导致。
比如图22,此时中间齿轮轴11压装所产生的压力位移曲线L1(即检测数据线),前期部分位于压力位移上限曲线L2(即公差上限)之上(即压力开始时超过上限值),中期和后期部分位于压力位移上限曲线L2(即公差上限)、压力位移下限曲线L3(即公差下限)之间,此时中间齿轮轴11安装质量不合格,比如由于中间齿轮轴11在第一安装孔1-1中没有安装好就进行压装导致。
以下压机构16对压头进行下压,压装滚针轴承为例:
比如图23,此时滚针轴承压装所产生的压力位移曲线L1(即检测数据线),全部位于压力位移上限曲线L2(即公差上限)、压力位移下限曲线L3(即公差下限)之间,此时滚针轴承安装质量合格。
比如图24,此时滚针轴承压装所产生的压力位移曲线L1(即检测数据线),全部位于压力位移上限曲线L2(即公差上限)之上,此时滚针轴承安装质量不合格,说明第二安装孔1-2和滚针轴承两者尺寸过盈量很大,比如由于滚针轴承外径大了或者第二安装孔1-2内径小了导致。
比如图25,此时滚针轴承压装所产生的压力位移曲线L1(即检测数据线),全部位于压力位移下限曲线L3(即公差下限)之下,此时滚针轴承安装质量不合格,说明滚针轴承和第二安装孔1-2之间的过盈量不足,比如由于滚针轴承外径小了或者第二安装孔1-2内径大了导致。
比如图26,此时滚针轴承压装所产生的压力位移曲线L1(即检测数据线),前期部分位于压力位移上限曲线L2(即公差上限)之上(即压力开始时超过上限值),中期和后期部分位于压力位移上限曲线L2(即公差上限)、压力位移下限曲线L3(即公差下限)之间,此时滚针轴承安装质量不合格,比如由于滚针轴承在第二安装孔1-2中没有安装好就进行压装导致或者出现孔口毛刺。
所述控制机构还包括MES系统,PLC将收到的信息和判断反馈给MES系统,向MES系统读取节气门本体1前序工序信息。
S07、当中间齿轮轴11的压装和滚针轴承12的压装均完成后,第一平板 8-1被平移至前方,再将冲头导向套4和压头均向上拔,直至第一凹槽4-1 和第一弹性止位部5-1卡住对冲头导向套4进行限位、第二凹槽3-1和第二弹性止位部5-2卡住对压头进行限位,再将压装后的节气门本体1自定位柱 7-1和辅助支撑部8-1-1上取走,准备下一个节气门本体1的压装操作。
所述压力位移曲线由触屏显示器显示;
所述中间齿轮轴11和滚针轴承12的压装顺序可互换;所述中间齿轮轴 11和第一安装孔1-1之间过盈配合。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种节气门本体用的双工位压装设备,所述节气门本体(1)设有用于安装节气片的进气道(1-4)、用于安装中间齿轮轴(11)的第一安装孔(1-1)和用于安装节气门轴(1-3)、滚针轴承(12)及限位板(13)的第二安装孔(1-2),其特征在于:该双工位压装设备包括控制机构、用于对中间齿轮轴(11)和滚针轴承(12)进行压装并检测冲头(2)和/或压头(3)的受力情况的下压机构(16)、用于对中间齿轮轴(11)和滚针轴承(12)进行定位的定位机构(18),用于对中间齿轮轴(11)进行压装的冲头(2)、和用于对滚针轴承(12)进行压装的压头(3);
所述冲头(2)、压头(3)和定位机构(18)位于下压机构(16)下方;
所述控制机构控制下压机构对中间齿轮轴(11)和/或滚针轴承(12)进行压装、控制机构从下压机构得到冲头(2)和/或压头(3)的受力情况后判断节气门本体(1)和中间齿轮轴(11)之间安装是否合格、和/或节气门本体(1)和滚针轴承(12)安装是否合格;
所述下压机构(16)包括伺服电机(16-1)、用于对冲头(2)和/或压头(3)进行下压的压头面(16-2)、用于测量冲头(2)和/或压头(3)的受力情况的压力传感器(16-4)、用于带动压头面(16-2)和压力传感器(16-4)下压或上移的伸缩杆(16-3),所述伺服电机(16-1)带动伸缩杆(16-3)上下移动;
所述控制机构控制伺服电机(16-1)运行,所述压力传感器(16-4)将冲头(2)和/或压头(3)的受力情况反馈给控制机构,由控制机构判断节气门本体(1)和中间齿轮轴(11)之间安装是否合格、和/或节气门本体(1)和滚针轴承(12)安装是否合格;
所述双工位压装设备机架(17),下压机构(16)固定在机架(17)上方,机架(17)中部设有工作台(17-3),工作台(17-3)上设置定位机构(18),定位机构(18)位于下压机构(16)下方;
所述压头(3)底部设有盲孔(3-2);
所述定位机构(18)包括用于对中间齿轮轴(11)进行定位的冲头导向套(4)、用于对节气门轴(1-3)进行定位的盲孔(3-2)、用于对冲头导向套(4)和压头(3)进行导向的导向部,导向部下方设有用于定位节气门本体(1)的定位部,所述冲头导向套(4)位于第一安装孔(1-1)的正上方,压头(3)位于第二安装孔(1-2)的正上方;
所述冲头导向套(4)内部设有通孔(4-2),通孔(4-2)底部内径和中间齿轮轴(11)外径相匹配,盲孔(3-2)内径和节气门轴(1-3)端部的外径相匹配;
所述导向部为导向板(6),定位部为定位柱(7-1),导向板(6)设置在垂直的固定板(7)上方,定位柱(7-1)可拆卸地设置在固定板(7)下部;
所述定位柱(7-1)设有用于竖直地嵌入节气门轴(1-3)的定位凹槽(7-1-1);
所述冲头导向套(4)外侧面设有第一凹槽(4-1),压头(3)外侧面设有第二凹槽(3-1),导向板(6)上设有用于同第一凹槽(4-1)匹配的第一弹性止位部(5-1)和用于同第二凹槽(3-1)匹配的第二弹性止位部(5-2)。
2.根据权利要求1所述一种节气门本体用的双工位压装设备,其特征在于:所述工作台(17-3)上设有若干支撑柱(17-2),支撑杆顶部设有用于固定下压机构(16)的安装板(17-1);其中一根支撑柱(17-2)上设有扫描枪(17-5),扫描枪(17-5)用于对节气门本体(1)信息进行扫描并将节气门本体(1)信息向控制机构反馈;
所述节气门本体用的双工位压装设备还包括双重启动开关,分别设置在两根支撑柱(17-2)上,该双重启动开关向控制机构反馈中间齿轮轴(11)和滚针轴承(12)已定位且压头(3)和冲头(2)已就位的准备情况。
3.根据权利要求2所述一种节气门本体用的双工位压装设备,其特征在于:所述控制机构包括PLC、触屏显示器和报警器,触屏显示器设置在机架(17)上方,触屏显示器连接PLC;所述PLC控制报警器的运行;
所述下压机构(16)还包括用于限制压头面(16-2)及压力传感器(16-4)的归零位置的行程开关(16-5),行程开关(16-5)设置在安装板(17-1)底部。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述一种节气门本体用的双工位压装设备,其特征在于: 所述固定板(7)连接在第一平板(8-1)上,第一平板(8-1)上还设有第一气缸(9-1),第一气缸(9-1)连接用于按压节气门本体(1)的压块(9-1-3);
所述第一气缸(9-1)和压块(9-1-3)之间还设有支撑板(9-1-1),支撑板(9-1-1)呈钝角弯折状,支撑板(9-1-1)的弯折处通过支撑座(9-1-2)连接在第一平板(8-1)上;
所述第一平板(8-1)上还设有用于支撑节气门本体(1)的辅助支撑部(8-1-1);所述辅助支撑部(8-1-1)和第一平板(8-1)之间可拆卸连接和/或高度可调节地连接;
所述第一平板(8-1)下方设有第二平板(8-2),第二平板(8-2)上设有第二滑轨(9-2-2)和第二气缸(9-2),第一平板(8-1)通过第二滑块连接在第二滑轨(9-2-2)上;
所述第二平板(8-2)下方设有第三平板(8-3),第三平板(8-3)上设有第三滑轨(9-3-2)和第三气缸(9-3),第二平板(8-2)通过第三滑块连接在第三滑轨(9-3-2)上;
第二气缸(9-2)带着第一平板(8-1)的平移方向和第三气缸(9-3)带着第二平板(8-2)的平移方向呈垂直;
所述第二平板(8-2)上设有对第一平板(8-1)进行限位的第二止位部(9-2-1),所述第三平板(8-3)上设有对第二平板(8-2)进行限位的第三止位部(9-3-1)。
5.根据权利要求4所述一种节气门本体用的双工位压装设备,其特征在于:所述下压机构(16)包括一组伺服电机(16-1)、压头面(16-2)、压力传感器(16-4)、伸缩杆(16-3)和行程开关(16-5),伸缩杆(16-3)底部连接压力面和压力传感器(16-4),伸缩杆(16-3)顶部连接伺服电机(16-1);
所述导向板(6)上设有两个导向孔(6-1),冲头导向套(4)和压头(3)分别贯穿对应导向孔(6-1);所述定位柱(7-1)呈长条形,定位柱(7-1)上端面呈弧面,同节气门本体(1)的进气道(1-4)的内侧壁相匹配;
所述冲头(2)顶部自上而下地设有第一台阶部(2-1)和第二台阶部(2-2),所述冲头导向套(4)顶部设有沉孔(4-3),沉孔底部(4-4)连通通孔(4-2),沉孔(4-3)形状和第二台阶部(2-2)相匹配,第一台阶部(2-1)和第二台阶部(2-2)之间高度差同沉孔顶部(4-5)和沉孔底部(4-4)的高度差、第一安装孔(1-1)的深度均相同。
6.一种节气门本体用的双工位压装设备的加工方法,涉及上述权利要求5所述的一种节气门本体用的双工位压装设备,具体步骤如下:
S01、将已预装滚针轴承(12)及限位板(13)的节气门轴(1-3)插入节气门本体(1)的第二安装孔(1-2),此时,节气门轴(1-3)底端插入上道工序加工好的轴套(14)中,节气门轴(1-3)顶端、滚针轴承(12)及限位板(13)均位于第二安装孔(1-2)上方;
S02、将节气门本体(1)的进气道(1-4)嵌套在定位柱(7-1)上且节气门轴(1-3)嵌入定位凹槽(7-1-1),此时节气门轴(1-3)处于竖直状态,节气门本体(1)由定位柱(7-1)固定同时由辅助支撑部(8-1-1)支撑(确保压装过程中节气门本体(1)位置更加稳固,避免节气门本体(1)发生变形和/或损坏),此时节气门轴(1-3)顶端位于压头(3)的正下方;
S03、将中间齿轮轴(11)对准第一安装孔(1-1)后将冲头导向套(4)下压直至中间齿轮轴(11)上段嵌入通孔(4-2)内,和/或将压头(3)下压直至节气门轴(1-3)顶端嵌入压头(3)底部盲孔(3-2)内;
S04、扫描枪(17-5)对节气门本体(1)的条码或二维码进行扫描并将扫描情况反馈给PLC,PLC判断该节气门本体(1)是否属于合格的待加工产品,如果是合格产品则进行下一步,如果是不合格产品,则PLC控制报警器报警;
S05、通过双重启动开关,向PLC反馈前述准备工作完成,PLC控制第一气缸(9-1)通过压块(9-1-3)将节气门本体(1)压住,PLC控制第二气缸(9-2)、第三气缸(9-3)带动第一平板(8-1)移动使得冲头(2)或压头(3)位于下压机构(16)的压头面(16-2)正下方;
S06、当冲头(2)被平移至压头面(16-2)正下方时,PLC控制压头面(16-2)和压力传感器(16-4)向下移动,并由压头面(16-2)将冲头(2)向下压,冲头(2)底端压着中间齿轮轴(11)下移,直至冲头(2)压到底(即第一台阶部(2-1)和沉孔顶部(4-5)相抵、第二台阶部(2-2)和沉孔底部(4-4)相抵),中间齿轮轴(11)正好完全压装入第一安装孔(1-1)内,此时压头面(16-2)、压力传感器(16-4)和冲头(2)停止下移,压力传感器(16-4)在冲头(2)下压过程中测量每个位置的压力值并将每个位置的压力值反馈给PLC,由PLC判断中间齿轮轴(11)装入第一安装孔(1-1)的加工质量是否合格,如果是合格产品则进行下一步,如果不合格则PLC控制报警器报警;
当压头(3)被平移至压头面(16-2)正下方时,PLC控制压头面(16-2)和压力传感器(16-4)向下移动,并由压头面(16-2)将压头(3)向下压,压头(3)底端压着滚针轴承(12)下移,直至滚针轴承(12)及其下方的限位板(13)嵌入第二安装孔(1-2)内,此时压头面(16-2)、压力传感器(16-4)和压头(3)停止下移,压力传感器(16-4)在压头(3)下压过程中测量每个位置的压力值并将每个位置的压力值反馈给PLC,由PLC判断滚针轴承(12)装入第二安装孔(1-2)的加工质量是否合格,如果是合格产品则进行下一步,如果不合格则PLC控制报警器报警;
当中间齿轮轴(11)完成压装后或滚针轴承(12)完成压装后,由PLC控制压头面(16-2)和压力传感器(16-4)向上移动,直至碰触行程开关(16-5)后停止移动;
中间齿轮轴(11)的压装和滚针轴承(12)的压装均由PLC控制压头面(16-2)和压力传感器(16-4)完成一个下压和上移过程;
S07、当中间齿轮轴(11)的压装和滚针轴承(12)的压装均完成后,第一平板(8-1)被平移至前方,再将冲头导向套(4)和压头(3)均向上拔,直至第一凹槽(4-1)和第一弹性止位部(5-1)卡住对冲头导向套(4)进行限位、第二凹槽(3-1)和第二弹性止位部(5-2)卡住对压头(3)进行限位,再将压装后的节气门本体(1)自定位柱(7-1)和辅助支撑部(8-1-1)上取走,准备下一个节气门本体(1)的压装操作。
7.根据权利要求6所述一种节气门本体用的双工位压装设备的加工方法,其特征在于:在S06步骤中,PLC控制压头面(16-2)和压力传感器(16-4)向下移动过程中,下移速度先快后慢;PLC控制压头面(16-2)和压力传感器(16-4)向上移动过程中,上移速度先快后慢。
8.根据权利要求6或7中所述一种节气门本体用的双工位压装设备的加工方法,其特征在于:在S06步骤中,PLC判断中间齿轮轴(11)的压装和滚针轴承(12)的压装质量是否合格的方式为,PLC根据压力传感器(16-4)在冲头(2)或压头(3)下压过程中测量每个位置的压力值情况形成压力位移曲线L1,将该压力位移曲线L1和PLC中预先设置的压力位移上限曲线L2、压力位移下限曲线L3进行比对,如果该压力位移曲线L1超过压力位移上限曲线L2以上或低于压力位移下限曲线L3以下视为加工质量不合格,如果该压力位移曲线L1处于压力位移上限曲线L2和压力位移下限曲线L3之间,视为加工质量合格;
该压力位移曲线由触屏显示器显示;
所述控制机构还包括MES系统,PLC将收到的信息和判断反馈给MES系统,向MES系统读取节气门本体(1)前序工序信息;
所述压力传感器(16-4)和PLC形成保护机制;
所述PLC通过该压力位移曲线L1同压力位移上限曲线L2、压力位移下限曲线L3之间的关系,判断中间齿轮轴(11)的压装和滚针轴承(12)的压装质量是否合格,如果不合格并预测不合格的原因;
所述中间齿轮轴(11)和滚针轴承(12)的压装顺序可互换;所述中间齿轮轴(11)和第一安装孔(1-1)之间过盈配合;
所述第三平板连接在底板(10)上,支撑柱(17-2)位于底板(10)和安装板(17-1)之间。
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