CN116060900A - 一种发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构及方法，该机构的水平底板上面通过导轨滑动连接竖直底板，且竖直底板连接气缸一，竖直底板背面通过气缸二及限位槽连接真空吸附装置，前面上部装有连杆机构和旋转气缸，旋转气缸通过同步带及同步带轮连接连杆机构，连杆机构末端连接工件转动销。本发明的安装机构，其通用性、适用性极强。不论对于传统的汽油发动机装配线，还是自动化程度需求日益提高的柴油机装配线，对于曲轴止推片和凸轮轴止推片的自动安装，均可实现，展现出极强的通用性和适用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动装配机构，尤其是一种发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构及方法。
背景技术
随着国家经济的持续快速发展，正从劳动密集型制造业向智能制造业的方向转型升级，传统汽车装配线正面临着深入的转型和升级，原本使用人工操作的部分工作内容，急需合适的自动化解决方案替代人工操作。自动化率某种意义上已经成为衡量一条装配线的一个重要指标。合适的自动化方案，对于降低装配线的长期成本，降低装配过程中对操作人员个人综合素质的依赖，提升装配工艺过程稳定性，保证装配工艺正确性，产线产能体能的空间等具有重要意义。
现有的曲轴上止推片和凸轮轴下止推片装配工艺，以人工装配实现，工艺过程中的防漏装完全依赖于操作人员本身。在提高产线产能时，操作人员面临极大的劳动强度和非常高的操作频率。因此，人工装配对于保证装配稳定性是十分不利的，在产线产能提升时，甚至会成为整线产能的瓶颈工位之一，会限制整个产线产能的提升。考虑到这两种止推片在发动机内的空间问题，此装配机构配合高自由度机器人使用效果最佳。
发明内容
本发明是要提供一种发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构及方法，由自动化设备代替人工，降低产线操作人员数量，从而降低产线的长期成本。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构，包括水平底板、竖直底板、导轨、工件转动销、真空吸附装置、气缸、连杆机构、旋转气缸、同步带及同步带轮，所述水平底板上面通过导轨滑动连接竖直底板，且竖直底板连接气缸一，竖直底板背面通过气缸二及限位槽连接真空吸附装置，前面上部装有连杆机构和旋转气缸，旋转气缸通过同步带及同步带轮连接连杆机构，连杆机构末端连接工件转动销。
进一步，所述真空吸附装置连接真空发生器。
进一步，所述水平底板上还装有气缸一限位。
进一步，所述发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构通过快换盘与机器人连接。
一种发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配方法，采用发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构，其步骤为：
第一步，整个自动装配机构安装在机器人法兰外部，机器人带动整个自动装配机构至止推片上料位置上方后，通过气缸一伸出推动整个自动装配机构使其到达吸附位置，此时真空发生器通过真空吸附装置完成对止推片的吸附，使得止推片被吸附在回转机构上；
第二步，完成止推片吸附后，机器人带动整个自动装配机构，移动至发动机上方的第一片止推片安装位置；
第三步，回转机构完成止推片安装，使得止推片旋转进去发动机内指定位置；
第四步，机器人带动自动装配机构回到止推片上料位置，由真空吸附装置吸附第二片止推片后，完成第二步、第三步安装工作后，使用止推片姿态校准机构完成止推片姿态的校准，保证每一篇止推片的两侧不出现过高的现象，便于后续安装工作。
与传统人工安装止推片相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
(1)由自动化设备代替人工，降低产线操作人员数量，从而降低产线的长期成本。甚至对于部分国家的用户来说，降低因罢工发生时导致产线停产的可能性。
(2)代替人工后，降低此装配工艺内容所在的工位，在产线产能提升的条件下，成为瓶颈工位的可能。原本需要人工高强度和高速度操作完成的装配内容，由执行机构代替。
(3)对于保证装配工艺准确性和稳定性有重要意义。原本确认每一片止推片的是否安装，是否安装到位等工作，完全由自动设备代替，防漏装不在由“人”保证。
(4)本发明中的安装机构，其结构紧凑，占用空间小，重量小，因此对于机器人的负载能力要求很低，在工艺分配合理的情况下，配合快换盘使用，可以完成其余零部件的装配工艺，对于降低装配线机器人数量和减小装配线占地大小，有明显帮助，进而进一步的降低装配线的制造成本。
(5)本发明中的安装机构，其通用性、适用性极强。不论对于传统的汽油发动机装配线，还是自动化程度需求日益提高的柴油机装配线，对于曲轴止推片和凸轮轴止推片的自动安装，均可实现，本发明展现出极强的通用性和适用性。
附图说明
图1至图4均为本发明的发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构轴向视图；
图中：1.1—快换盘，1.2—导轨，1.3—水平底板一，1.4—气缸一，1.5—竖直底板，1.6—旋转气缸，1.7—气缸一限位，1.8—同步带，1.9—气缸二，1.10—连杆机构，1.11—旋转到位二，1.12—姿态校准，1.13—旋转到位一，1.14—真空吸附装置，1.15—工件转动销。
具体实施方式
下面结合具体实施案例，进一步阐述本发明。对于具体实施案例，应当理解为，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，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做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所附权利要求书所限定的范围。
如图1至图4所示，本发明的发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构，包括快换盘1.1、导轨1.2、水平底板1.3、气缸一1.4、竖直底板1.5、旋转气缸1.6、气缸一限位1.7、同步带1.8、气缸二1.9、连杆机构1.10、真空吸附装置1.14、工件转动销1.15。
水平底板1.3上面通过导轨1.2滑动连接竖直底板1.5，且竖直底板1.5连接气缸一1.4，竖直底板1.5背面通过气缸二1.9及限位槽连接真空吸附装置1.14，前面上部装有连杆机构1.10和旋转气缸1.6，旋转气缸1.6通过同步带1.8及同步带轮连接连杆机构1.10，连杆机构1.10末端连接工件转动销1.15。水平底板1.3上还装有气缸一限位1.7。
本发明的发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构通过快换盘1.1与机器人连接。
整个止推片自动装配机构安装在机器人法兰外部。机器人带动整个止推片自动装配机构移动至止推片上料台上方后，由安装在水平底板1.3上的气缸一1.4驱动，由导轨1.2作为运动导向，保证止推片真空吸附装置1.14平稳的运动至吸附止推片位置。到达既定位置后，真空发生器开始工作产生负压，由真空吸附装置1.14稳固的吸附起止推片。随后机器人带动整个机构运动至指定安装位置，在运动过程中，由负压检测作为检测手段去监控止推片在位情况。随后真空发生器断开负压，气缸二1.9向上提升，气缸二1.9运动过程由限位槽作为导向。然后旋转气缸1.6通过同步带1.8以及其后端的连杆机构1.10带动连杆末端的工件转动销1.15，工件转动销1.15钩动止推片进入指定安装位置。连杆机构1.10有防摆动措施，防止工件转动销1.15出现沿着本体轴线方向的摆动，避免出现空钩现象。完成第一片止推片的装配。接下来机器人带动安装机构至止推片上料台，重复上述动作，完成第二片止推片安装。
在上述实例中，在机器人完成吸附止推片后，移动至安装位置的过程中，通过负压检测止推片在位情况。防止出现止推片遗漏装配的发生。通过使用旋转气缸带动同步带及连杆机构，实现旋转止推片进入安装位置，这样布置使得整个安装机构结构简单、紧凑，占用空间小，整体重量轻，对于机器人负载能力的要求很低，在机器人搭配单个夹具工作时，机器人可选范围较广。进一步扩展，机器人可以使用快换盘搭配不同夹具使用，这样可以减少整线机器人数量，进而降低整线的制造成本。同时此机构安装快捷，维修维护方便，整体重量较轻，便于整体拆卸更换，也便于单独更换备件。
Claims (5)
1.一种发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构，其特征在于：包括水平底板、竖直底板、导轨、工件转动销、真空吸附装置、气缸、连杆机构、旋转气缸、同步带及同步带轮，所述水平底板上面通过导轨滑动连接竖直底板，且竖直底板连接气缸一，竖直底板背面通过气缸二及限位槽连接真空吸附装置，前面上部装有连杆机构和旋转气缸，旋转气缸通过同步带及同步带轮连接连杆机构，连杆机构末端连接工件转动销。
2.根据权利要求1所述的发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构，其特征在于：所述真空吸附装置连接真空发生器。
3.根据权利要求1所述的发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构，其特征在于：所述水平底板上还装有气缸一限位。
4.根据权利要求1所述的发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构，其特征在于：所述发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构通过快换盘与机器人连接。
5.一种发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配方法，采用发动机曲轴和凸轮轴止推片自动装配机构，其特征在于，其步骤为：
第一步，整个自动装配机构安装在机器人法兰外部，机器人带动整个自动装配机构至止推片上料位置上方后，通过气缸一伸出推动整个自动装配机构使其到达吸附位置，此时真空发生器通过真空吸附装置完成对止推片的吸附，使得止推片被吸附在回转机构上；
第二步，完成止推片吸附后，机器人带动整个自动装配机构，移动至发动机上方的第一片止推片安装位置；
第三步，回转机构完成止推片安装，使得止推片旋转进去发动机内指定位置；
第四步，机器人带动自动装配机构回到止推片上料位置，由真空吸附装置吸附第二片止推片后，完成第二步、第三步安装工作后，使用止推片姿态校准机构完成止推片姿态的校准，保证每一篇止推片的两侧不出现过高的现象，便于后续安装工作。
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- 2022-12-02 CN CN202211534410.5A patent/CN116060900A/zh active Pending
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