CN216126802U - 一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，包括缸盖举升定位机构、龙门架、抓取机构、供料机构、送料滚道；所述缸盖举升定位机构设置在送料滚道下方，其中抓取机构设置在送料滚道上方，供料机构设置在送料滚道侧部；所述龙门架设置在送料滚道上方，该龙门架与送料滚道固定连接，其中龙门架位于缸盖举升定位机构正上方。本实用新型缸盖举升定位机构和龙门架分别设置在送料滚轮下方和上方，供料机构将缸盖螺栓定向排序输送至上料位置，通过激光距离传感器对螺栓定位槽内的螺栓进行检测；通过气动卡爪抓取螺栓放置在缸盖螺栓孔内，实现缸盖螺栓高效全自动放置，大大提高了生产效率，简化了螺栓放置工序，降低了成本。

Description

一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置

技术领域

本实用新型涉及发动机螺栓放置技术领域，特别涉及一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置。

背景技术

发动机缸盖由箱体与罩壳共同组成，其加工工艺是粗铣缸盖上平面、球头铣刀粗铣凸轮轴孔、精铣缸盖上平面、安装罩壳定位销、安装罩壳、安装罩壳连接螺栓、粗镗凸轮轴孔、精镗凸轮轴孔。其中安装罩壳连接螺栓工序是由人工安放，然后通过自动拧紧枪拧紧的。然而，人工安放螺栓存在以下缺点：

(1)操作工一次需要放置22个缸盖螺栓，生产效率低、劳动强度大；

(2)人工放置缸盖螺栓，速度慢，影响整体生产的节拍；

(3)人工放置缸盖螺栓存在螺栓掉落至缸盖内的情况，导致后续凸轮轴孔加工时刀具撞断，造成设备损坏、刀具报废的严重后果。

针对螺栓掉落在缸盖里面的情况，现有技术将罩壳移到专用工作台上，放置好螺栓后在安装到缸盖上；针对生产效率较低，节拍慢的情况，现有技术有安排两位操作工同时放置螺栓。然而，将罩壳移到专用工作台上放置螺栓会增加一个搬运罩壳的步骤，使得原本就节拍低的工序在额外增加工序内容，而且安排两位操作工同时放置螺栓，会增加人力成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，以解决现有技术中存在的生产效率低、工序复杂、成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，包括缸盖举升定位机构、龙门架、抓取机构、供料机构、送料滚道；所述缸盖举升定位机构设置在送料滚道下方，其中抓取机构设置在送料滚道上方，供料机构设置在送料滚道侧部；所述龙门架设置在送料滚道上方，该龙门架与送料滚道固定连接，其中龙门架位于缸盖举升定位机构正上方；

所述缸盖举升定位机构，包括底座、底座支架、气缸、举升板、举升支架、导向柱、举升板下限位块、举升板上限位块；所述底座支架设置在底座下方，该底座支架顶端与底座底端固定连接；所述气缸设置在底座下方，其中气缸通过气缸连接座与底座底端固定连接；所述气缸上端设有气缸伸缩杆，该气缸伸缩杆贯穿底座并向上延伸出底座上端面，其中气缸伸缩杆顶端与举升板底部固定连接；所述举升板底部设有四个导向柱，其中每一导向柱顶端与举升板底部固定连接，每一导向柱底端通过法兰式导向套固定安装在底座上端；所述举升板下方设有举升板下限位块，该举升板下限位块与底座上端面固定连接；所述举升板上方设有举升板上限位块，该举升板上限位块设置在举升板两长侧边，其中举升板上限位块通过连接块与底座上端面固定连接；所述举升板上方设有举升支架，该举升支架与举升板固定连接，其中举升支架顶端设有缸盖定位销；

所述龙门架由两个支撑架和龙门压板组成，其中支撑架呈“L”形，该支撑架设置在送料滚道两侧；所述龙门压板设置在支撑架顶部，该龙门压板与支撑架固定连接，其中龙门压板上设有橡胶块；

所述抓取机构，包括固定座、四轴机器人和抓手，其中四轴机器人设置在固定座上端，该四轴机器人的机械臂上设有抓手；所述抓手包括卡爪连接法兰、卡爪固定板、卡爪电磁阀、卡爪气缸、气动卡爪、螺栓限位挡块，其中卡爪连接法兰下端与卡爪固定板固定连接，该卡爪连接法兰上端与四轴机器人连接；所述卡爪固定板侧部设有角铁，其中卡爪电磁阀设置在卡爪固定板侧部，该卡爪电磁阀通过螺栓固定在角铁上；所述卡爪固定板下端设有卡爪气缸，其中气动卡爪与卡爪气缸的活塞杆连接，该卡爪气缸侧部设有螺栓限位挡块；

所述供料机构，包括第一支撑座、第二支撑座、振动供料器、伺服电机、减速器、电缸、激光距离传感器、螺栓定位杆、连接板；所述第一支撑座高于第二支撑座，其中第二支撑座上方设有振动供料器，第一支撑座位于振动供料器的出料口处；所述伺服电机、减速器、电缸、激光距离传感器、螺栓定位杆、连接板设置在第一支撑座上，其中伺服电机与减速器连接，该减速器与电缸连接；所述电缸的伸缩端与连接板固定连接，该连接板与螺栓定位杆固定连接；所述螺栓定位杆上开设有螺栓定位槽，其中螺栓定位槽的槽口与振动供料器的出口对应。

优选地，所述举升板一侧设有接近开关支架，该接近开关支架上设有上接近开关和下接近开关，其中接近开关支架底部与底座上端面固定连接。

优选地，所述送料滚道上方设有导向条，该导向条通过连接件与送料滚道侧边固定连接，其中导向条设置在缸盖举升定位机构上方。

优选地，所述“L”形支撑架上固定安装有“L”形固定块，其中“L”形支撑架与“L”形固定块分别与送料滚道两侧边固定连接；所述“L”形支撑架下端通过螺栓与送料滚道侧边底端固定连接，其中“L”形固定块通过螺栓与送料滚道侧边上端固定连接。

优选地，所述螺栓限位挡块上端与卡爪气缸侧部固定连接，该螺栓限位挡块下端设置在气动卡爪的卡槽内。

优选地，所述卡爪固定板下方设有四个卡爪气缸，其中四个卡爪气缸两两对称设置。

优选地，所述激光距离传感器设有四个，其中激光距离传感器的感应头分别与螺栓定位槽对应。

优选地，所述第一支撑座上设有两个接近开关，其中两个接近开关分别设置在螺栓定位杆两端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型将缸盖举定位升机构和龙门架分别设置在送料滚轮下方和上方，通过缸盖举升定位机构顶起缸盖与龙门架配合，从而将缸盖固定在缸盖举升定位机构与龙门架之间；供料机构将缸盖螺栓定向排序输送至上料位置，由螺栓定位杆上的螺栓定位槽对螺栓进行定位，并通过激光距离传感器对螺栓定位槽内的螺栓进行检测；通过四轴机器人控制抓手，利用气动卡爪抓取螺栓，并将螺栓放置在缸盖螺栓孔内，实现缸盖螺栓高效全自动放置，大大提高了生产效率，采用全自动代替人工，不但简化了螺栓放置工序，而且大大降低了成本，具有较高的实用价值，市场前景广阔。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型缸盖举升定位机构的结构示意图；

图3是本实用新型龙门架的结构示意图；

图4是本实用新型抓取机构的结构示意图；

图5是图4所示A处结构放大示意图；

图6是本实用新型供料机构的结构示意图；

图7是图6所示B处结构放大示意图；

图8是本实用新型导向条的结构示意图。

附图标号说明：1-缸盖举升定位机构，101-底座，102-底座支架，103- 气缸，1031-气缸伸缩杆，104-举升板，105-举升支架，106-导向柱，107-举升板下限位块，108-举升板上限位块，109-法兰式导向套，110-连接块，111- 缸盖定位销，112-接近开关支架，113-上接近开关，114-下接近开关，2-龙门架，201-支撑架，202-龙门压板，203-橡胶块，204-“L”形固定块，3-抓取机构，301-固定座，302-四轴机器人，303-抓手，304-卡爪连接法兰，305- 卡爪固定板，306-卡爪电磁阀，307-卡爪气缸，308-气动卡爪，309-螺栓限位挡块，310-角铁，4-供料机构，401-第一支撑座，402-第二支撑座，403- 振动供料器，404-伺服电机，405-减速器，406-电缸，407-激光距离传感器， 408-螺栓定位杆，409-连接板，410-螺栓定位槽，411-接近开关，5-送料滚道，6-导向条，7-连接件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提出一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置。

请参照图1，一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，包括缸盖举升定位机构1、龙门架2、抓取机构3、供料机构4、送料滚道5；所述缸盖举升定位机构1设置在送料滚道5下方，其中抓取机构3设置在送料滚道5上方，供料机构4设置在送料滚道5侧部；所述龙门架2设置在送料滚道5上方，该龙门架2与送料滚道5 固定连接，其中龙门架2位于缸盖举升定位机构1正上方。

请参照图2，缸盖举升定位机构1，包括底座101、底座支架102、气缸103、举升板104、举升支架105、导向柱106、举升板下限位块107、举升板上限位块108；所述底座支架102设置在底座101下方，该底座支架102顶端与底座101 底端固定连接；气缸103设置在底座101下方，其中气缸103通过气缸连接座(图未示)与底座101底端固定连接；气缸103上端设有气缸伸缩杆1031，该气缸伸缩杆1031贯穿底座101并向上延伸出底座101上端面，其中气缸伸缩杆1031 顶端与举升板104底部固定连接；举升板104底部设有四个导向柱106，其中每一导向柱106顶端与举升板104底部固定连接，每一导向柱106底端通过法兰式导向套109固定安装在底座101上端；举升板104下方设有举升板下限位块107，该举升板下限位块107与底座101上端面固定连接；举升板104上方设有举升板上限位块108，该举升板上限位块108设置在举升板104两长侧边，其中举升板上限位108块通过连接块110与底座101上端面固定连接；举升板104上方设有举升支架105，该举升支架105与举升板104固定连接，其中举升支架105顶端设有缸盖定位销111。

举升板104一侧设有接近开关支架112，该接近开关支架112上设有上接近开关113和下接近开关114，其中接近开关支架112底部与底座101上端面固定连接；其中上接近开关113用于检测举升板104上升的高度，下接近开关114用于检测举升板104下降的高度，通过上接近开关113和下接近开关114控制气缸 103的启停，从而完成对举升板104的升降控制。

本实施例中，气缸103带动气缸伸缩杆1031推动举升板104上升或下降，其中导向柱106在举升板104底部呈四点分布，使举升板104在升降过程中平稳且不易产出晃动，举升板104上方设有举升板上限位块108，在举升板104上升时，该举升板104上端接触到举升板上限位块108后停止运动，举升板104下方设有举升板下限位块107，在举升板104下降时，该举升板104下端接触到举升板下限位块107后停止运动，当缸盖通过送料滚轮5传送至缸盖举升定位机构1 上方后，气缸103带动举升板104上升，举升板104上的举升支架105穿过送料滚轮5，使举升支架105顶部设置的缸盖定位销111插入缸盖上的定位销孔内，实现对缸盖的精确定位。

请参照图3，所述龙门架2由两个“L”形支撑架201和龙门压板202组成，其中“L”形支撑架201设置在送料滚道5两侧；龙门压板202设置在支撑架201 顶部，该龙门压板202与支撑架201固定连接，其中龙门压板202上设有橡胶块 203。

本实施例中，支撑架201上固定安装有“L”形固定块204，其中支撑架201 与“L”形固定块204分别与送料滚道5两侧边固定连接；支撑架201下端通过螺栓与送料滚道5侧边底端固定连接，其中“L”形固定块204通过螺栓与送料滚道5侧边上端固定连接；龙门架2与缸盖举升定位机构1配合，当举升板104 上升时，举升板104上的举升支架105带动缸盖上升，同时龙门压板202上的橡胶块203对缸盖进行挤压，从而将缸盖夹紧。

请参照图4、图5，抓取机构3，包括固定座301、四轴机器人302和抓手303，其中四轴机器人302设置在固定座301上端，该四轴机器人302的机械臂上设有抓手303；抓手303包括卡爪连接法兰304、卡爪固定板305、卡爪电磁阀306、卡爪气缸307、气动卡爪308、螺栓限位挡块309，其中卡爪连接法兰304下端与卡爪固定板305固定连接，该卡爪连接法兰304上端与四轴机器人302连接；卡爪固定板305侧部设有角铁310，其中卡爪电磁阀306设置在卡爪固定板305 侧部，该卡爪电磁阀306通过螺栓固定在角铁310上；卡爪固定板305下端设有卡爪气缸307，其中气动卡爪308与卡爪气缸307的活塞杆连接，该卡爪气缸307 侧部设有螺栓限位挡块309。

本实施例中，卡爪固定板305下方设有四个卡爪气缸307，其中四个卡爪气缸307两两对称设置，螺栓限位挡块309上端与卡爪气缸307侧部固定连接，该螺栓限位挡块309下端设置在气动卡爪308的卡槽内；气动卡爪308的爪头开设有“V”形槽，通过设置“V”形槽爪头便于气动卡爪308抓取并夹紧螺栓，同时在气动卡爪308的卡槽内设置螺栓限位挡块309，使螺栓限位挡块309抵接在螺栓的顶端，限制螺栓的上下移动，便于气动卡爪308将螺栓牢牢固定。四轴机器人302控制抓手303实现多方位移动，通过卡爪电磁阀306控制卡爪气缸307，使卡爪气缸307通过活塞杆带动气动卡爪308抓取螺栓，当卡爪气缸307 带动活塞杆伸出时，气动卡爪308张开，当卡爪气缸307带动活塞杆收缩时，气动卡爪308闭合。

请结合参照图6、图7，供料机构4，包括第一支撑座401、第二支撑座402、振动供料器403、伺服电机404、减速器405、电缸406、激光距离传感器407、螺栓定位杆408、连接板409；所述第一支撑座401高于第二支撑座402，其中第二支撑座402上方设有振动供料器403，第一支撑座401位于振动供料器403 的出料口处；伺服电机404、减速器405、电缸406、激光距离传感器407、螺栓定位杆4088、连接板409设置在第一支撑座401上，其中伺服电机404与减速器405连接，该减速器405与电缸406连接；电缸406的伸缩端与连接板409固定连接，该连接板409与螺栓定位杆408固定连接；螺栓定位杆408上开设有螺栓定位槽410，其中螺栓定位槽410的槽口与振动供料器403的出口对应。

本实施例中，伺服电机404通过减速器405控制电缸406伸缩，从而使电缸 406的伸缩端通过连接板409带动螺栓定位杆408移动，在螺栓定位杆408移动的过程中，振动供料器403出口的螺栓落入螺栓定位槽410内，其中螺栓定位槽410对螺栓进行定位；激光距离传感器407对螺栓定位槽410内的螺栓进行检测判断，接着通过抓手303上的气动卡爪308对螺栓定位槽410内的螺栓进行抓取，并将抓取后的螺栓放入缸盖上。

激光距离传感器407设有四个，其中四个激光距离传感器407的感应头分别与螺栓定位槽410对应，激光距离传感器407对进入螺栓定位槽410内的螺栓进行检测；第一支撑座401上设有两个接近开关411，其中两个接近开关411分别设置在螺栓定位杆408两端，通过在螺栓定位杆408两端分别设置接近开关 411，用于控制螺栓定位杆408的运动，从而使螺栓定位槽410对螺栓进行定位。

请结合参照图1和图8，送料滚道5上方设有导向条6，该导向条6通过连接件7与送料滚道5侧边固定连接，其中导向条6设置在缸盖举升定位机构1上方，导向条6设有两个，且对称设置在送料滚轮5两侧边，该导向条6主要用于对送料滚轮5传送的缸盖起到导向作用。

工作原理：使用时，当缸盖通过送料滚轮5传送至缸盖举升定位机构1的上方，送料滚轮5停止传送，此时，气缸103推动举升板104上升，使举升支架 105穿过送料滚轮5，通过举升支架105顶部的缸盖定位销111插入缸盖的定位销孔内，实现对缸盖的精确定位；当举升板104带动缸盖上升时，龙门压板202 上的橡胶块203对缸盖进行挤压，将缸盖固定在举升板104与龙门压板202之间；同时供料机构4上的振动供料器403将缸盖螺栓定向排序输送至振动供料器 403出口位置，伺服电机404通过减速器405控制电缸406伸缩并带动螺栓定位杆408移动，在螺栓定位杆408移动的过程中，螺栓落入螺栓定位槽410内，其中螺栓定位槽410对螺栓进行定位，并通过激光距离传感器407对螺栓定位槽 410内的螺栓进行检测；当螺栓定位槽410内存在螺栓时，抓手303上的卡爪气缸307通过活塞杆带动气动卡爪308抓取螺栓，通过四轴机器人302控制抓手 303将气动卡爪308抓取的螺栓放置在缸盖螺栓孔内，实现缸盖螺栓高效全自动放置，当缸盖螺栓放置完成后，四轴机器人302控制抓手303回到原位，气缸103带动举升板104下降，启动送料滚轮5，使缸盖通过送料滚轮5传送至下一工序。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，包括缸盖举升定位机构、龙门架、抓取机构、供料机构、送料滚道；其特征在于，所述缸盖举升定位机构设置在送料滚道下方，其中抓取机构设置在送料滚道上方，供料机构设置在送料滚道侧部；所述龙门架设置在送料滚道上方，该龙门架与送料滚道固定连接，其中龙门架位于缸盖举升定位机构正上方；

所述缸盖举升定位机构，包括底座、底座支架、气缸、举升板、举升支架、导向柱、举升板下限位块、举升板上限位块；所述底座支架设置在底座下方，该底座支架顶端与底座底端固定连接；所述气缸设置在底座下方，其中气缸通过气缸连接座与底座底端固定连接；所述气缸上端设有气缸伸缩杆，该气缸伸缩杆贯穿底座并向上延伸出底座上端面，其中气缸伸缩杆顶端与举升板底部固定连接；所述举升板底部设有四个导向柱，其中每一导向柱顶端与举升板底部固定连接，每一导向柱底端通过法兰式导向套固定安装在底座上端；所述举升板下方设有举升板下限位块，该举升板下限位块与底座上端面固定连接；所述举升板上方设有举升板上限位块，该举升板上限位块设置在举升板两长侧边，其中举升板上限位块通过连接块与底座上端面固定连接；所述举升板上方设有举升支架，该举升支架与举升板固定连接，其中举升支架顶端设有缸盖定位销；

所述龙门架由两个支撑架和龙门压板组成，其中支撑架呈“L”形，该支撑架设置在送料滚道两侧；所述龙门压板设置在支撑架顶部，该龙门压板与支撑架固定连接，其中龙门压板上设有橡胶块；

所述抓取机构，包括固定座、四轴机器人和抓手，其中四轴机器人设置在固定座上端，该四轴机器人的机械臂上设有抓手；所述抓手包括卡爪连接法兰、卡爪固定板、卡爪电磁阀、卡爪气缸、气动卡爪、螺栓限位挡块，其中卡爪连接法兰下端与卡爪固定板固定连接，该卡爪连接法兰上端与四轴机器人连接；所述卡爪固定板侧部设有角铁，其中卡爪电磁阀设置在卡爪固定板侧部，该卡爪电磁阀通过螺栓固定在角铁上；所述卡爪固定板下端设有卡爪气缸，其中气动卡爪与卡爪气缸的活塞杆连接，该卡爪气缸侧部设有螺栓限位挡块；

所述供料机构，包括第一支撑座、第二支撑座、振动供料器、伺服电机、减速器、电缸、激光距离传感器、螺栓定位杆、连接板；所述第一支撑座高于第二支撑座，其中第二支撑座上方设有振动供料器，第一支撑座位于振动供料器的出料口处；所述伺服电机、减速器、电缸、激光距离传感器、螺栓定位杆、连接板设置在第一支撑座上，其中伺服电机与减速器连接，该减速器与电缸连接；所述电缸的伸缩端与连接板固定连接，该连接板与螺栓定位杆固定连接；所述螺栓定位杆上开设有螺栓定位槽，其中螺栓定位槽的槽口与振动供料器的出口对应。

2.根据权利要求1所述的一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，其特征在于，所述举升板一侧设有接近开关支架，该接近开关支架上设有上接近开关和下接近开关，其中接近开关支架底部与底座上端面固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，其特征在于，所述送料滚道上方设有导向条，该导向条通过连接件与送料滚道侧边固定连接，其中导向条设置在缸盖举升定位机构上方。

4.根据权利要求1所述的一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，其特征在于，所述“L”形支撑架上固定安装有“L”形固定块，其中“L”形支撑架与“L”形固定块分别与送料滚道两侧边固定连接；所述“L”形支撑架下端通过螺栓与送料滚道侧边底端固定连接，其中“L”形固定块通过螺栓与送料滚道侧边上端固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，其特征在于，所述螺栓限位挡块上端与卡爪气缸侧部固定连接，该螺栓限位挡块下端设置在气动卡爪的卡槽内。

6.根据权利要求1所述的一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，其特征在于，所述卡爪固定板下方设有四个卡爪气缸，其中四个卡爪气缸两两对称设置。

7.根据权利要求1所述的一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，其特征在于，所述激光距离传感器设有四个，其中激光距离传感器的感应头分别与螺栓定位槽对应。

8.根据权利要求1所述的一种缸盖罩壳螺栓自动安放装置，其特征在于，所述第一支撑座上设有两个接近开关，其中两个接近开关分别设置在螺栓定位杆两端。

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