CN210149453U - 涡轮增压器总成装配系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了涡轮增压器总成装配系统，包括机架，所述机架上设有涡轮轴座移动机构，所述机架上在位于涡轮轴座移动机构的一侧设置密封环压装机构，所述机架上在位于涡轮轴座移动机构的另一侧依次并列设置密封环上料机构、浮动轴承上料机构及间隔套上料机构；所述涡轮轴座移动机构能够带动涡轮轴沿直线运动，并在与密封环上料装置对应位置处，通过密封环压装机构对密封环进行安装，在与浮动轴承上料装置对应位置处，对浮动轴承进行安装，在与间隔套上料装置对应位置处，对间隔套进行安装。本实用新型的有益效果是：该系统能够实现自动化装配，提高装配效率，节约人工成本。

Description

涡轮增压器总成装配系统

技术领域

本实用新型涉及涡轮部件装配设备技术领域，具体涉及涡轮增压器总成装配系统。

背景技术

汽车零配件涡轮部件的装配包含高硬度密封环、浮动轴承、间隔套等，是汽车涡轮增压器和关键部位，装配不好会产生漏油，摩擦严重，平衡能力差的结果，可能直接导致产品快速失效。

现在使用的是手工装配，装配的速度慢、效率低。密封环装配难度大且人工的不确定性导致部分密封环磨损严重，浮动轴承与间隔套的尺寸差别小，装配顺序容易出错。不能保证质量的可靠性。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供了结构合理、高效可靠的涡轮增压器总成装配系统。

本实用新型的技术方案如下：

涡轮增压器总成装配系统，包括机架，其特征在于，所述机架上设有涡轮轴座移动机构，所述机架上在位于涡轮轴座移动机构的一侧设置密封环压装机构，所述机架上在位于涡轮轴座移动机构的另一侧依次并列设置密封环上料机构、浮动轴承上料机构及间隔套上料机构；所述涡轮轴座移动机构能够带动涡轮轴沿直线运动，并在与密封环上料机构对应位置处，通过密封环压装机构对密封环进行安装，在与浮动轴承上料机构对应位置处，对浮动轴承进行安装，在与间隔套上料机构对应位置处，对间隔套进行安装。

所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述涡轮轴座移动机构包括直线驱动装置、设置在直线驱动装置上的滑动座及滑动配合设置在滑动座上的第一底座，所述滑动座上设有气缸，并通过气缸带动第一底座在滑动座上，上下运动，所述第一底座上设有用于涡轮轴固定的夹具，通过夹具能够将涡轮轴进行轴向固定，所述夹具包括固定耳、L型压板、推动气缸及压紧弹簧，所述L型压板通过转轴设置在固定耳上，所述压紧弹簧设置在第一底座上，且与L型压板接触设置，所述推动气缸设置在L型压板一侧位置处。

所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述密封环压装机构包括第二底座、设置第二底座上的第一水平驱动机构、设置在第一水平驱动机构上的竖直驱动机构及设置在竖直驱动机构上的密封环压装机构、导向套抓取机构，所述密封环压装机构包括滑轨、设置在滑轨上的滑块及与滑块顶端连接的压装气缸，所述滑块上固定设置压套，所述导向套抓取机构包括手抓驱动器及手抓，所述手抓用于对导向套进行抓取。

所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述密封环上料机构包括第三底座、设置在第三底座上的支撑座、设置在支撑座上的第一转盘、设置在第一转盘上的第一转轴及设置在第一转盘上的第一料杆，所述第一料杆顶部设有第一顶板，且第一顶板与第一料杆卡接配合；所述支撑座上设有推料机构，所述第一转盘上在与第一料杆对应的位置设有出料口，所述机架上在与第一转盘对应的位置处设有气动分割转台，所述气动分割转台通过联轴器与第一转轴相连。

所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述推料机构包括第一推料气缸、第二推料气缸、外罩、滑动块、第一推料块及第二推料块，所述第一推料气缸及第二推料气缸固定设置在支撑座上，所述第一推料块及第二推料块上分别固定设置滑动块，且第一推料块及第二推料块上分别设有U型台阶槽，所述第一推料气缸及第二推料气缸能够分别与滑动块连接，从而使得第一推料块及第二推料块能够对对应出料口处的密封环进行推料工作。

所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述浮动轴承上料机构包括第四底座、设置在第四底座上的第二转盘、设置在第二转盘上的第二转轴及设置在第二转盘上的第二料杆，所述第四底座上设有导轨，所述导轨上设有推料机构，所述第二料杆的顶部设置第二顶板，且第二料杆与第二顶板卡接固定，所述第二转盘上在与第二料杆对应的位置设有出料口，所述机架在与第二转盘对应的位置处设有转动机构，所述转动机构与第二转盘传动连接；所述转动机构包括转台、棘轮、棘爪、定位盘、第一气缸及第二气缸，所述第一气缸上设有卡头，并通过卡头与定位盘上的卡槽相配合；所述第二气缸与转台活动连接，所述棘爪设置在转台上，通过第二气缸能够带动棘爪在棘轮上运动，从而对棘轮进行转动；所述推料机构包括推料气缸及推料块，所述推料块与导轨滑动配合，所述推料块上设有U型台阶槽；所述推料气缸与推料块相连，通过推料气缸带动推料块滑动，从而使得推料块能够对出料口处的密封环进行推料工作。

所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述间隔套上料机构包括第五底座及设置在第五底座上的震动上料盘，所述震动上料盘出料口位置设有的出料通槽，所述出料通槽的槽口位置设有预紧弹簧。

所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，还包括保护套装夹机构，所述保护套装夹机构包括气缸固定座、设置在气缸固定座上的竖直气缸、设置在竖直气缸上的水平气缸及设置在水平气缸前端的气动卡爪，所述气动卡爪上设置辅助压块。

所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述第二底座上设有视觉检测机构，用于对装配后的涡轮轴进行拍照检测。

所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述机架上在位于密封环压装机构的一端设有导向套放置平台，所述导向套放置平台包括底座、第二水平驱动机构及设置在第二水平驱动机构上的载物板。

本实用新型的有益效果是：

1）该系统能够实现自动化装配，提高装配效率，节约人工成本；

2）密封环通过机械手自动压装保证每次压装的一致性，并通过压力与位移传感器监控实现精确装配，确保零件不会因为不确定性磨损；

3）两个浮动轴承和一个间隔套装配顺序在设备程序里设定，不会出现错装漏装情况；

4）增加视觉检测系统，可以检测出混料和漏装、错装现场，装配不合格率降低至万分之一以下。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的涡轮轴座移动机构结构示意图；

图3为本实用新型的夹具结构示意图；

图4为本实用新型的密封环压装机构结构示意图；

图5为本实用新型的密封环上料机构结构示意图；

图6为本实用新型的浮动轴承上料机构结构示意图；

图7为本实用新型的保护套装夹机构结构示意图；

图8为本实用新型的导向套放置平台结构示意图；

图9为本实用新型的间隔套上料机构结构示意图；

图10为本实用新型的A处结构放大图；

图11为本实用新型的转动机构结构示意图；

图12为本实用新型的涡轮轴结构示意图；

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本实用新型作进一步描述。

如图1-12所示，涡轮增压器总成装配系统主要功能是：涡端（涡轮轴端部）密封环的装配与检测，KP系列浮动轴承、间隔套的自动装配与检测。

涡轮增压器总成装配系统，包括机架1，机架1上设有涡轮轴座移动机构2，机架1上在位于涡轮轴座移动机构2的一侧设置密封环压装机构7，机架1上在位于涡轮轴座移动机构2的另一侧依次并列设置密封环上料机构6、浮动轴承上料机构4及间隔套上料机构3；涡轮轴座移动机构2能够带动涡轮轴沿直线运动，并在与密封环上料机构6对应位置处，通过密封环压装机构7对密封环进行安装，在与浮动轴承上料机构4对应位置处，对浮动轴承进行安装，在与间隔套上料机构3对应位置处，对间隔套进行安装。

涡轮轴座移动机构2包括直线驱动装置201、设置在直线驱动装置201上的滑动座205及滑动配合设置在滑动座205上的第一底座203，直线驱动装置201采用常规的电缸，滑动座205上设有气缸202，并通过气缸202带动第一底座203在滑动座205上，上下运动，第一底座203上设有用于涡轮轴固定的夹具204，通过夹具204能够将涡轮轴进行轴向固定。

夹具204设置在第一底座203的两侧相对位置处，包括固定耳206、L型压板207、推动气缸208及压紧弹簧209，L型压板207通过转轴设置在固定耳206上，压紧弹簧209设置在第一底座203上，且与L型压板207接触设置，推动气缸208设置在L型压板207一侧位置处，当推动气缸208与L型压板207不接触时，夹具204在压紧弹簧209的作用下处于夹紧状态，压紧第一底座203上的涡轮轴端面，当推动气缸208顶住L型压板207时，夹具204处于松开状态。

密封环压装机构7包括第二底座701、设置第二底座701上的第一水平驱动机构708、设置在第一水平驱动机构708上的竖直驱动机构707及设置在竖直驱动机构707上的密封环压装机构、导向套抓取机构，第一水平驱动机构708及竖直驱动机构707分别采用电缸；密封环压装机构包括滑轨705、设置在滑轨705上的滑块710及与滑块710顶端连接的压装气缸706，滑块710上固定设置压套711，导向套抓取机构（标准件）包括手抓驱动器704及手抓703，手抓703用于对导向套702进行抓取，其中手抓703采用三爪结构。

密封环上料机构6包括第三底座601、设置在第三底座601上的支撑座611、设置在支撑座611上的第一转盘604、设置在第一转盘604上的第一转轴606及设置在第一转盘604上的四根第一料杆608，第一料杆608顶部设有第一顶板607，且第一顶板607与第一料杆608卡接配合；支撑座611上设有推料机构，第一转盘604上在与第一料杆608对应的位置设有出料口，机架1上在与第一转盘604对应的位置处设有气动分割转台，所述气动分割转台通过联轴器与第一转轴606相连，气动分割转台能够带动第一转盘604一次性旋转180°。第一料杆608设置四根，在生产过程中可以不打断执行动作直接上料。另外第一料杆608上还设置配重压块，当第一料杆608上的密封环用完后，配重压块会接触相应传感器，提醒系统或人工换料杆。

上述推料机构包括第一推料气缸610、第二推料气缸605、外罩609、滑动块603、第一推料块602及第二推料块612，第一推料气缸610及第二推料气缸605固定设置在支撑座611上，第一推料块602及第二推料块612上分别固定设置滑动块603，滑动块603滑动配合设置在支撑座611，第一推料块602及第二推料块612上分别设有U型台阶槽，第一推料气缸610及第二推料气缸605分别与滑动块603连接，从而使得第一推料块602及第二推料块612能够对对应出料口处的密封环进行推料工作。

浮动轴承上料机构4包括第四底座401、设置在第四底座401上的第二转盘406、设置在第二转盘406上的第二转轴403及设置在第二转盘406上的四根第二料杆404，第四底座401上设有导轨408，导轨408上设有推料机构，第二料杆404的顶部设置第二顶板405，且第二料杆404与第二顶板405卡接固定，第二转盘406上在与第二料杆404对应的位置设有出料口，机架1在与第二转盘406对应的位置处设有转动机构，转动机构与第二转盘406传动连接，通过转动机构能够使第二转盘406每次旋转90°。

上述转动机构包括转台414、棘轮412、棘爪413、定位盘411、第一气缸410及第二气缸409，第一气缸410上设有卡头，并通过卡头与定位盘411上的卡槽相配合；第二气缸409与转台414活动连接，棘爪413设置在转台414上，通过第二气缸409能够带动棘爪413在棘轮412上运动，从而对棘轮412进行转动，从而通过第二转轴403带动第二转盘406转动，进行换料。

上述推料机构包括推料气缸402及推料块407，推料块407与导轨408滑动配合，推料块407上设有U型台阶槽；推料气缸402与推料块407相连，通过推料气缸402带动推料块407滑动，从而使得推料块407能够对出料口处的密封环进行推料工作。

间隔套上料机构3包括第五底座301及设置在第五底座301上的震动上料盘302，震动上料盘302出料口位置设有的出料通槽303，出料通槽303的槽口位置设有预紧弹簧304，预紧弹簧304的设置能够给第一个间隔套预紧力，防止间隔套漏出。

保护套装夹机构5包括气缸固定座505、设置在气缸固定座505上的竖直气缸501、设置在竖直气缸501上的水平气缸503及设置在水平气缸503前端的气动卡爪504，气动卡爪504上设置辅助压块502，保护套装夹机构5能够防止浮动轴承在安装时，浮动轴承与涡轮轴上的台阶（轴颈位置）发生碰撞，辅助压块502能够在气动卡爪504取保护套的同时对卡在保护套上的浮动轴承进行下压，是其能够顺利安装到指定位置。

第二底座701上设有视觉检测机构709，用于对装配后的涡轮轴进行拍照检测。视觉检测机构，采用康耐视200万像素工业相机，用于检测密封环的漏装，浮动轴承以及间隔套的漏装情况。

机架1上在位于密封环压装机构7的一端设有导向套放置平台8，导向套放置平台8包括底座801、第二水平驱动机构802及设置在第二水平驱动机构802上的载物板803，第二水平驱动机构802采用电缸，并配合导向套抓取机构对对应导向套进行抓取。

工作过程：

一开始第一底座203处于初始位置处（即处于直线驱动装置201最右端位置）等待机械手放置涡轮轴，当机械手将涡轮轴放置到第一底座203上后，第一底座203上的感应器感应到涡轮轴；直线驱动装置201带动涡轮轴（实质是带动第一底座203）移动到导向套抓取机构的手抓703正下方（此时手抓703已经将导向套放置平台8上的对应导向套抓取待命状态），手抓703直接将导向套放置到涡轮轴上，直线驱动装置201带动涡轮轴运动到密封环上料机构6对应位置，第一推料气缸610推动第一推料块602，将第一料杆608上的密封环推出，密封环出料（此时第一推料块602位于第一底座203正上方位置），气缸202带动第一底座203上升，将密封环套入导向套，同时第一推料块602在第一推料气缸610带动下回位，第一水平驱动机构708带动压套处于第一底座203正上方位置，压装气缸706带动压套将密封环压至涡轮轴的密封环槽内，第一个密封环安装完成，手抓703取走导向套，再在导向套放置平台8上抓取对应的导向套，按上述步骤完成第二个密封环安装。

第一底座203移动到保护套装夹机构5的对应位置（保护套已经预先装在气动卡爪504上），气动卡爪504将保护套放置到涡轮轴上，第一底座203移动到浮动轴承上料机构对应位置，推料气缸402驱动推料块407将第二料杆404上的浮动轴承推出，浮动轴承出料（此时推料块407位于第一底座203正上方），气缸202带动第一底座203上升，将浮动轴承套入保护套，浮动轴承自动滑到涡轮轴的相应位置处，同时推料块407在推料气缸402的驱动下回位，第一个浮动轴承安装完成。

第一底座203移动到间隔套上料机构3的对应位置（第一底座203位于出料通槽303槽口正下方），气缸202带动第一底座203上升，将间隔套套入保护套，间隔套自动滑到涡轮轴的相应位置处。

第一底座203移动到浮动轴承上料机构对应位置，按上述步骤完成第二个浮动轴承安装。

第一底座203移动到保护套装夹机构5的对应位置，气动卡爪504将保护套取出，同时辅助压块502将保护套上卡住的浮动轴承、间隔套压至正确位置，使其自动下滑到对应安装位置。

第一底座203移动到视觉检测机构709的对应位置，拍照检测密封环、浮动轴承、间隔套是否安装到位及安装顺序是否正确。

第一底座203在直线驱动装置201带动下回到初始位置，机械手将安装完成后的涡轮轴夹走。

进入下一个装配循环。

本实用新型自动化装配节拍从人工的60S降低到40S，大大的提高了装配效率。产品不合格率从人工装配的千分之一左右降低到现在的万分之一以内，明显提高了产品的质量和装配的稳定性，排除人工装配的不稳定性因数。

Claims (10)

1.涡轮增压器总成装配系统，包括机架，其特征在于，所述机架（1）上设有涡轮轴座移动机构（2），所述机架（1）上在位于涡轮轴座移动机构（2）的一侧设置密封环压装机构（7），所述机架（1）上在位于涡轮轴座移动机构（2）的另一侧依次并列设置密封环上料机构（6）、浮动轴承上料机构（4）及间隔套上料机构（3）；所述涡轮轴座移动机构（2）能够带动涡轮轴沿直线运动，并在与密封环上料机构（6）对应位置处，通过密封环压装机构（7）对密封环进行安装，在与浮动轴承上料机构（4）对应位置处，对浮动轴承进行安装，在与间隔套上料机构（3）对应位置处，对间隔套进行安装。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述涡轮轴座移动机构（2）包括直线驱动装置（201）、设置在直线驱动装置（201）上的滑动座（205）及滑动配合设置在滑动座（205）上的第一底座（203），所述滑动座（205）上设有气缸（202），并通过气缸（202）带动第一底座（203）在滑动座（205）上，上下运动，所述第一底座（203）上设有用于涡轮轴固定的夹具（204），通过夹具（204）能够将涡轮轴进行轴向固定，所述夹具（204）包括固定耳（206）、L型压板（207）、推动气缸（208）及压紧弹簧（209），所述L型压板（207）通过转轴设置在固定耳（206）上，所述压紧弹簧（209）设置在第一底座（203）上，且与L型压板（207）接触设置，所述推动气缸（208）设置在L型压板（207）一侧位置处。

3.根据权利要求1所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述密封环压装机构（7）包括第二底座（701）、设置在第二底座（701）上的第一水平驱动机构（708）、设置在第一水平驱动机构（708）上的竖直驱动机构（707）及设置在竖直驱动机构（707）上的密封环压装机构、导向套抓取机构，所述密封环压装机构包括滑轨（705）、设置在滑轨（705）上的滑块（710）及与滑块（710）顶端连接的压装气缸（706），所述滑块（710）上固定设置压套（711）；所述导向套抓取机构包括手抓驱动器（704）及手抓（703），所述手抓（703）用于对导向套（702）进行抓取。

4.根据权利要求1所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述密封环上料机构（6）包括第三底座（601）、设置在第三底座（601）上的支撑座（611）、设置在支撑座（611）上的第一转盘（604）、设置在第一转盘（604）上的第一转轴（606）及设置在第一转盘（604）上的第一料杆（608），所述第一料杆（608）顶部设有第一顶板（607），且第一顶板（607）与第一料杆（608）卡接配合；所述支撑座（611）上设有推料机构，所述第一转盘（604）上在与第一料杆（608）对应的位置设有出料口，所述机架（1）上在与第一转盘（604）对应的位置处设有气动分割转台，所述气动分割转台通过联轴器与第一转轴（606）相连。

5.根据权利要求4所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述推料机构包括第一推料气缸（610）、第二推料气缸（605）、外罩（609）、滑动块（603）、第一推料块（602）及第二推料块（612），所述第一推料气缸（610）及第二推料气缸（605）固定设置在支撑座（611）上，所述第一推料块（602）及第二推料块（612）上分别固定设置滑动块（603），且第一推料块（602）及第二推料块（612）上分别设有U型台阶槽，所述第一推料气缸（610）及第二推料气缸（605）分别与滑动块（603）连接，从而使得第一推料块（602）及第二推料块（612）能够对对应出料口处的密封环进行推料工作。

6.根据权利要求1所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述浮动轴承上料机构（4）包括第四底座（401）、设置在第四底座（401）上的第二转盘（406）、设置在第二转盘（406）上的第二转轴（403）及设置在第二转盘（406）上的第二料杆（404），所述第四底座（401）上设有导轨（408），所述导轨（408）上设有推料机构，所述第二料杆（404）的顶部设置第二顶板（405），且第二料杆（404）与第二顶板（405）卡接固定，所述第二转盘（406）上在与第二料杆（404）对应的位置设有出料口；所述机架（1）在与第二转盘（406）对应的位置处设有转动机构，所述转动机构与第二转盘（406）传动连接；所述转动机构包括转台（414）、棘轮（412）、棘爪（413）、定位盘（411）、第一气缸（410）及第二气缸（409），所述第一气缸（410）上设有卡头，并通过卡头与定位盘（411）上的卡槽相配合；所述第二气缸（409）与转台（414）活动连接，所述棘爪（413）设置在转台（414）上，通过第二气缸（409）能够带动棘爪（413）在棘轮（412）上运动，从而对棘轮（412）进行转动；所述推料机构包括推料气缸（402）及推料块（407），所述推料块（407）与导轨（408）滑动配合，所述推料块（407）上设有U型台阶槽；所述推料气缸（402）与推料块（407）相连，通过推料气缸（402）带动推料块（407）滑动，从而使得推料块（407）能够对出料口处的密封环进行推料工作。

7.根据权利要求1所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述间隔套上料机构（3）包括第五底座（301）及设置在第五底座（301）上的震动上料盘（302），所述震动上料盘（302）出料口位置设有的出料通槽（303），所述出料通槽（303）的槽口位置设有预紧弹簧（304）。

8.根据权利要求1所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，还包括保护套装夹机构（5），所述保护套装夹机构（5）包括气缸固定座（505）、设置在气缸固定座（505）上的竖直气缸（501）、设置在竖直气缸（501）上的水平气缸（503）及设置在水平气缸（503）前端的气动卡爪（504），所述气动卡爪（504）上设置辅助压块（502）。

9.根据权利要求3所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述第二底座（701）上设有视觉检测机构（709），用于对装配后的涡轮轴进行拍照检测。

10.根据权利要求1所述的涡轮增压器总成装配系统，其特征在于，所述机架（1）上在位于密封环压装机构（7）的一端设有导向套放置平台（8），所述导向套放置平台（8）包括底座（801）、第二水平驱动机构（802）及设置在第二水平驱动机构（802）上的载物板（803）。

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