一种全自动发动机气门油封压装设备的制作方法

本发明涉及智能制造生产线技术领域，具体地说是涉及一种全自动发动机气门油封压装设备。

背景技术：

智能制造生产线由多种动作装置构成，实现对目标工件的抓取、输送、配料、装配、下线等操作。智能制造生产线实现了制造的智能化、自动化，大大提高了生产精度和效率。目前，在汽车装配生产线上，需要将气门油封装配至发动机缸盖上的气门导管内。目前，采用人工辅以工具将气门油封装配至气门导管内，装配效率较低，并且在装配过程中，因装配工艺难以标准化，常常会使气门油封与气门导管配合不均匀，导致气门油封与气门导管接触磨损、破裂，影响发动机的性能；此外，汽车装配生产线上输送有多种型号的发动机缸盖，一种型号的发动机缸盖上需要装配一种或多种型号的气门油封，若采用人工装配，极易引发装配错误，使气门油封与气门导管配合型号不对应，这严重影响发动机的性能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种全自动发动机气门油封压装设备，以较高效率将多种型号的气门油封装配至多种型号的发动机缸盖上，并且，使气门油封与气门导管配合均匀。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术解决方案如下：

一种全自动发动机气门油封压装设备，包括装配生产线、机械手臂、压头速换单元、压头定位单元和振动供料单元；

装配生产线上输送有发动机缸盖；

装配生产线上设置有用于识别不同型号发动机缸盖的扫描装置；

所述压头速换单元包括压装座、支承架、速换柱、压力传感器、位移尺、夹爪气缸和夹爪；所述机械手臂装配连接压装座，机械手臂可带动压装座在立体空间翻转；所述压装座上并排设置多个支承架，支承架滑动连接压装座；每个支承架的下方设置速换柱，支承架的上方设置压力传感器，速换柱的上端接触压力传感器；所述压装座上于每个支承架的一侧设置位移尺；速换柱的下端内部设置为中空腔体，速换柱的下端四周开设有多个排气孔，所述排气孔与中空腔体连通，中空腔体连接有气体管路；中空腔体内设置有与排气孔数量对应的卡位球，中空腔体内充入气体，则卡位球从排气孔露出部分体积，中空腔体内未充入气体，则卡位球缩回至中空腔体内；所述支承架的下方设置夹爪气缸，夹爪气缸的伸缩端连接两个夹爪，两个夹爪位于速换柱下端的两侧，夹爪气缸带动两个夹爪靠近或远离速换柱；

装配生产线一侧设置压头定位单元，所述压头定位单元包括压头座、压头、推移气缸和推板；所述压头在压头座上并排排列，每排的压头数量与支承架的数量对应；压头座上设置与压头排数数量对应的卡位座，每个卡位座上设置与每排压头数量对应的卡位口；压头座上设置推移气缸，推移气缸的伸缩端连接多个推板，推板的数量与每排压头数量对应；卡位口与推板共同夹紧或松开压头；

所述压头的内壁开设有内卡位环槽，压头的外壁开设有外卡位环槽；所述速换柱的下端可插入所述压头内，卡位球可贴合或远离内卡位环槽，两个夹爪贴合或远离外卡位环槽；

装配生产线一侧设置多个振动供料单元，每个振动供料单元输出一种型号的气门油封，所述振动供料单元输出一排气门油封，气门油封的数量与支承架数量对应。

优选的，所述振动供料单元包括供料筒、供料嘴、振动筒、振动盘、分流通道、供料气缸和分料板；

所述供料筒的上端开口，下端连接供料嘴；

振动筒的上端开口，振动筒的下端开设出料口，供料嘴的末端位于振动筒的正上方；

振动盘上设置有振动通道，振动通道的一端连接出料口，振动通道的另一端连接分流通道的一端；

分流通道的另一端的一侧设置供料气缸，供料气缸的伸缩端连接分料板，分料板的一侧开设分料槽，所述分料槽可与分流通道另一端位置对应。

优选的，所述供料嘴的一侧设置有第一计数传感器；所述分流通道的一端设置有第二计数传感器，所述分流通道的另一端设置有第三计数传感器。

优选的，所述压装座上并排设置四个支承架，所述分流通道设置为两条，所述分料板的一侧开设四个分料槽，左侧的两个分料槽之间设置为左限位挡板，右侧的两个分料槽之间设置为右限位挡板。

优选的，所述压装座整体呈倒l形布置，倒l形布置的压装座内部形成半包围空间，支承架、速换柱、压力传感器、位移尺、夹爪气缸和夹爪位于所述半包围空间内。

优选的，所述压头座的一侧设置有多个第四计数传感器，第四计数传感器朝向所述压头。

优选的，所述压头定位单元还包括支承台，支承台上设置压头座。

优选的，所述支承台设置有左支承腿和右支承腿，左支承腿和右支承腿位于装配生产线的两侧，支承台位于装配生产线的正上方。

优选的，所述装配生产线上沿生产线的延伸方向布置多个驱动摩擦轮，所述驱动摩擦轮接触发动机缸盖下端，驱动摩擦轮转动以输送发动机缸盖。

优选的，所述压装座上设置有装配法兰，压装座经装配法兰装配连接机械手臂。

本发明的有益技术效果是：

本发明的全自动发动机气门油封压装设备，自动识别装配生产线上发动机缸盖的型号，根据不同型号的发动机缸盖，压头速换单元与压头定位单元实现不同型号压头的快速更换，由各个振动供料单元输出不同型号的气门油封，且振动供料单元供给符合装配位姿的气门油封，进而由不同型号的压头抓取对应型号的气门油封，并将不同型号的气门油封装配至发动机缸盖上；整个装配全流程实现自动化和标准化，装配效率较高，气门油封与发动机缸盖上气门导管配合均匀。

附图说明

图1为本发明实施例全自动发动机气门油封压装设备的立体图；

图2为本发明实施例机械手臂及压头速换单元的立体图；

图3为本发明实施例压头速换单元的立体图；

图4为本发明实施例压头速换单元局部的立体图；

图5为本发明实施例压头定位单元的立体图；

图6为本发明实施例压头定位单元局部的立体图；

图7为本发明实施例振动供料单元的立体图，图中为两个振动供料单元；

图8为本发明实施例振动供料单元局部的立体图；

图9图8中a处的局部放大图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例中，提供一种全自动发动机气门油封压装设备，请参考图1至图9所示。

一种全自动发动机气门油封压装设备，包括装配生产线5、机械手臂1、压头速换单元2、压头定位单元3和振动供料单元4等。

装配生产线5上沿装配生产线5的延伸方向布置多个驱动摩擦轮51，驱动摩擦轮51由电机驱动转动，装配生产线5上输送有发动机缸盖6。依次布置的驱动摩擦轮51接触发动机缸盖6的下表面，驱动摩擦轮51转动以输送发动机缸盖6，发动机缸盖6在装配生产线5上移动进入气门油封装配位，并在完成气门油封7装配后移出气门油封装配位。

装配生产线5于气门油封装配位的前端设置扫描装置，本实施例的扫描装置为扫码器，发动机缸盖6的侧面粘贴有识别码(如二维码)，识别码的信息对应该发动机缸盖的型号。在发动机缸盖6沿装配生产线5移动至扫码器位置时，由扫码器扫描识别码，以识别发动机缸盖6的型号，并将该发动机缸盖6的型号信息上传至控制单元。

压头速换单元2包括压装座20、支承架21、速换柱22、压力传感器23、位移尺24、夹爪气缸和夹爪25。

压装座20整体呈倒l形布置，倒l形布置的压装座20内部形成半包围空间，支承架21、速换柱22、压力传感器23、位移尺24、夹爪气缸和夹爪25位于半包围空间内，以避免支承架21、速换柱22、压力传感器23、位移尺24、夹爪气缸和夹爪25磕碰损坏。

压装座20上设置有装配法兰26，压装座20经装配法兰26装配连接机械手臂1。机械手臂1可带动压装座20在立体空间翻转，进而使机械手臂1带动压头速换单元2在立体空间翻转，以使压头速换单元2处于不同的装配位姿。

压装座20上并排设置四个支承架21，支承架21整体呈e形。支承架21后侧滑动连接压装座20，支承架21与压装座20之间存在阻尼。

每个支承架21的下方设置速换柱22，支承架21的上方设置压力传感器23，速换柱22的上端接触压力传感器23。在速换柱22的下端装上某一型号的压头32，压头32抓取对应型号的气门油封7后，将气门油封7装配至发动机缸盖6上的气门导管时，由压力传感器23监测装配气门油封7的力度，使气门油封7的装配符合设定的力度范围。在气门油封7的装配力度超过或低于设定的力度范围时，由控制单元控制暂停装配流程，通知操作人员检查。

压装座20上于每个支承架21的一侧设置位移尺24，将气门油封7装配至发动机缸盖6上的气门导管时，由位移尺24检测支承架21(压头32、气门油封7)装配的位移幅度，使气门油封7的装配符合设定的位移幅度。在气门油封7的装配力度超过或低于设定的位移幅度时，由控制单元控制暂停装配流程，通知操作人员检查。

速换柱22的下端设置为装配部221，装配部221的内部设置为中空腔体，速换柱22的下端四周开设有三个排气孔，排气孔与中空腔体连通，中空腔体连接有气体管路223。中空腔体内设置有三个卡位球222中空腔体内充入气体，则卡位球222从排气孔露出部分体积，中空腔体内未充入气体，则卡位球222缩回至中空腔体内。支承架21的下方后侧设置一个夹爪气缸，一个夹爪气缸的伸缩端经传动机构连接两个夹爪25，两个夹爪25位于速换柱22下端的两侧，夹爪气缸带动两个夹爪25靠近或远离速换柱22。

压头32的内壁开设有内卡位环槽，压头32的外壁开设有外卡位环槽。将装配部221插入压头32内，卡位球222可贴合或远离内卡位环槽，两个夹爪25贴合或远离外卡位环槽。

通过气体管路223向中空腔体充入气体，使卡位球222从排气孔露出，使卡位球222贴合压头32的内卡位环槽；同时，两个夹爪25贴合压头32的外卡位环槽。如此，使三个卡位球222和两个夹爪25共同使装配部221上装配压头32。相反的，未向中空腔体充入气体，则卡位球222从排气孔缩回，卡位球222远离压头32的内卡位环槽；同时，两个夹爪25远离压头32的外卡位环槽。如此，使压头32脱离装配部221。速换柱22下端的装配部221末端呈v形结构，便于将装配部221插入压头32内，也便于将装配部221从压头32脱离出。

需要说明的是，若在设备运行过程中发生供气中断，则卡位球222会从排气孔缩回，卡位球222远离压头32的内卡位环槽；两个夹爪25沿水平方向靠近或远离速换柱22，发生供气中断，两个夹爪25会保持原位置，一直贴合压头32的外卡位环槽，使两个夹爪25保持夹持压头32的状态，避免压头从装配部221脱落摔落损坏。

装配生产线5一侧设置压头定位单元3，压头定位单元3包括支承台34、压头座31、压头32、推移气缸35和推板38。支承台34设置有左支承腿341和右支承腿342，左支承腿341和右支承腿342位于装配生产线5的两侧，支承台34位于装配生产线5的正上方。压头定位单元3的布置占用较少空间，使设备整体体积更加紧凑。

在支承台34上设置压头座31，压头32在压头座31上并排排列，每排的压头32数量与支承架21的数量对应，为四个。本实施例中，每排四个压头32型号相同，共三种型号。压头座31上设置与压头32排数数量对应的卡位座311，为三个，每个卡位座311上设置与每排压头32数量对应的卡位口，为四个。压头座31上设置推移气缸35，推移气缸35的伸缩端经过渡件连接四个推板38。推板38的一侧设置有滑座36，滑座36上设置有滑道，推板38上连接有滑杆37，滑杆37滑动连接于滑道内。推移气缸35带动推板38远离或靠近压头32，滑道对滑杆37限位导向，卡位口与推板38共同夹紧或松开压头32。

速换柱22下端的装配部221末端呈v形结构，便于将装配部221从压头32脱离出。通过卡位口与推板38共同夹紧压头32，可以确保装配部221从压头32脱离。在装配部221装配压头32后，卡位口与推板38松开压头32，使装配部221与压头32一起脱离压头座31。

压头座31的一侧设置有四个第四计数传感器33，第四计数传感器33朝向每一列压头32。通过第四计数传感器33实时监测压头32数量，在压头座31上缺失压头32时，将信息上传控制单元，由控制单元控制暂停装配流程，通知操作人员检查。

装配生产线5一侧设置三个振动供料单元4，每个振动供料单元4输出一种型号的气门油封7，其中，振动供料单元4输出一排气门油封7，气门油封7的数量与支承架21的数量对应，为四个。

具体的，振动供料单元4包括供料筒41、供料嘴42、振动筒43、振动盘44、分流通道45、供料气缸47和分料板48。

供料筒41的上端开口，下端连接供料嘴42，在供料筒41上端设置盖板。向供料筒41放置若干气门油封7，气门油封7可滑至供料嘴42。供料嘴42的末端设置有阀门，用于放行或阻挡气门油封7。供料嘴42的一侧设置有第一计数传感器49，通过第一计数传感器49记录供料嘴42滑出的气门油封7数量，并用于核实阀门关闭与否。

振动筒43的上端开口，供料嘴42的末端位于振动筒43的正上方，供料嘴42滑出的气门油封7从振动筒43的上端进入振动筒43。振动筒43的下端开设出料口，振动筒43内的气门油封7被振动移动，从出料口滑出。

振动盘44环绕振动筒43布置，振动盘44上设置有两条振动通道，振动通道的一端连接出料口，振动通道的另一端连接分流通道45的一端。气门油封7在振动过程中，气门油封7的面积较大的一端面贴合振动通道的底面，并使气门油封7沿振动通道一边振动一边移动。本实施例中，两条振动通道位于振动盘44的中间位置，若振动通道内的气门油封7因振动蹦出，可以落至振动盘44上便于收集。

分流通道45设置为两条，每条分流通道45对应一条振动通道。分流通道45的另一端的一侧设置供料气缸47，供料气缸47的伸缩端连接分料板48，分料板48的一侧开设四个分料槽481，分料槽481可与分流通道45另一端位置对应。左侧的两个分料槽481之间设置为左限位挡板482，右侧的两个分料槽481之间设置为右限位挡板483。供料气缸47推动分料板48沿左右方向作直线往复移动，先使从左侧起第一个和第三个分料槽481对应两条分流通道45的另一端，分流通道45内的气门油封7放行进入第一个和第三个分料槽481；供料气缸47推动分料板48向左移动，再使从左侧起第二个和第四个分料槽481对应两条分流通道45的另一端，分流通道45内的气门油封7再放行进入第二个和第四个分料槽481；最后，供料气缸47推动分料板48向右移动，使左限位挡板482和右限位挡板483封堵两条分流通道45内的气门油封7，且使四个分料槽481内的气门油封7与分流通道45内的气门油封7脱离接触，在压头32抓取分料槽481内的气门油封7时，避免磕碰分流通道45内的气门油封7，使压头32抓取气门油封7的装配位姿保持竖直方向，确保后续将气门油封7装配至发动机缸盖上的装配精度。

分流通道45的一端设置有第二计数传感器461，分流通道45的另一端设置有第三计数传感器462。第二计数传感器461用于监测分流通道45内的气门油封7数量，在记录分流通道45内的气门油封7数量已满时，将信息上传至控制单元，由控制单元关闭振动筒43和振动盘44，以降低设备的功耗。第三计数传感器462用于监测分流通道45的另一端待输出的气门油封7处于就位状态。

至此，已经结合附图对本实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本发明全自动发动机气门油封压装设备有了清楚的认识。本发明的全自动发动机气门油封压装设备，自动识别装配生产线5上发动机缸盖6的型号，根据不同型号的发动机缸盖6，压头速换单元2与压头定位单元3实现不同型号压头32的快速更换，由各个振动供料单元4输出不同型号的气门油封7，且振动供料单元4供给符合装配位姿的气门油封7，进而由不同型号的压头32抓取对应型号的气门油封7，并将不同型号的气门油封7装配至发动机缸盖6上；整个装配全流程实现自动化和标准化，装配效率较高，气门油封7与发动机缸盖6上气门导管配合均匀。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。