氧传感器的滑石环上料抓取组装装置的制作方法

1.本发明属于氧传感器加工制造技术领域，具体涉及氧传感器的滑石环上料抓取组装装置。


背景技术：

2.大排量摩托车越来越多的进入人们的生活中，对环境带来的压力也越来越大，因此，国家对尾气排放控制也越来越高。氧传感器就是在这一条件下应运而生的。氧传感器通常是安装在排气管上的，用以检测排气中氧的浓度，并向ecu发出反馈信号，再由ecu控制喷油器喷油量的增减，从而将混合气的空燃比控制在理论值附近。
3.在氧传感器通包括外罩总成、素子、浮标垫片、滑石环、绝缘体和垫片等构件。在氧传感器的加工生产中，依次包括将浮标垫片安装在外罩总成的步骤、将素子安装设置在外罩总成的步骤以及将滑石环安装在外罩总成的步骤。其中，滑石环装配步骤中，原有的加工工艺中，是采用人工手动拾取滑石环并装配在外罩总成内，滑石环安装设置在外罩总成内部的同时，滑石环也是套设在外罩总成内的素子上的。现有工艺中，存在以下缺点：1采用人工装配，浪费人力，不能够很好的满足生产节拍，影响生产效率；2滑石环是易碎构件，在抓取安转过程中，滑石环受力容易破碎；3滑石环安装后，不能够很好的保证其与外罩总成和素子的同轴度，装配质量差。
4.因此，怎样才能够提供一种结构简单，能够提高生产效率，能够更好地避免滑石环破碎，能够提高装配精度和质量的氧传感器的滑石环上料抓取组装装置，成为本领域技术人员有待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种结构简单，能够提高生产效率，能够更好地避免滑石环破碎，能够提高装配精度和质量的氧传感器的滑石环上料抓取组装装置。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
7.氧传感器的滑石环上料抓取组装装置，包括架体，架体上设有滑石环上料盘装置；滑石环上料盘装置具有上料输出端且能够逐个的将滑石环呈竖向的输送至上料工位；其特点在于，架体上设有整料机构，整料机构具有沿上料工位所对应的圆周方向均匀分布的若干推块，且推块对应位于滑石环下端外侧；整料机构能够控制推块向内运动并推动上料工位上的滑石环位于推块内端形成的圆周内部；还包括气动抓取头，气动抓取头下端具有吸附孔并能够供滑石环端部置入并对接吸附在吸附孔内，气动抓取头与架体之间设有二维运动控制机构并用于带动气动抓取头和滑石环做二维方向运动，并将滑石环安装在架体前端外侧的外罩总成内。
8.这样，上述的装置在工作时，架体上的上料盘装置将滑石环逐个的输送到上料工位上，并且滑石环是呈竖向布置的。架体上的整料机构具有的推块是位于上料工位上的滑
石环的周向外侧的，整料机构控制推块向内运动并推动上料工位上的滑石环位于推块内端形成的圆周内部，使得滑石环水平方向上的位置相固定，之后，气动抓取头下端具有的吸附孔将滑石环对接吸附在其内部，二维运动控制机构再带动气动抓取头和滑石环做二维方向运动，并将滑石环安装在架体前端外侧的外罩总成内。上述的装置中，设计了整料机构，上料工位上的滑石环在水平方向上的位置更加精确，滑石环在水平方向上的位置更加精确，一方面能够更加方便气动抓取头的抓取，另一方面，使得置入吸附孔内的滑石环与吸附孔之间的同轴度更高，将滑石环安装在外罩总成时，能够更好地避免滑石环与外罩总成上端产生碰撞，更好地将其安装在外罩总成内，更好地保证滑石环的完整性和精度。本装置中，采用气动抓取头对滑石环进行抓取，能够更好地避免滑石环在抓取过程中遭到破坏。
9.作为优化，在架体上设置有竖向的安装柱，所述二维运动控制机构包括长条形结构的安装板，所述安装板连接固定在安装柱上端且水平向外设置，在安装板一侧设有安置板，在安置板与安装板之间设置有安置板水平移动控制结构并能够带动安置板水平移动；在安置板外侧设置有竖向向下设置的连接板，连接板与安置板之间设置有连接板竖向移动控制结构并能够带动连接板竖向移动；在连接板下端安装设置有所述气动抓取头。
10.这样，二维运动控制机构各自带动气动抓取头完成水平方向的往复运动和竖直方向的往复运动。能够更好地完成滑石环的抓取和安装，并且使得带动气动抓取头完成的行程路线设计更加合理，能够提高工作效率。
11.作为优化，所述安置板水平移动控制结构包括沿安装板长度方向布置的水平导轨，在安置板上且对应所述水平导轨设有水平滑板，且水平滑板可滑动的配合设置在所述水平导轨上，在水平滑板与安装板之间设置有水平的第一伺服气缸，第一伺服气缸的工作端与水平滑板相连。
12.这样，安置板水平移动控制结构采用水平导轨和水平的第一伺服气缸完成水平方向的运动控制，结构设计简单，并且精度高，重复定位精度更高，能够提高装配的可靠性。
13.作为优化，所述连接板竖向移动控制结构包括竖向设置在安置板上的竖向导轨，在连接板上且对应所述竖向导轨设有竖向滑板，且竖向滑板可滑动的配合设置在所述竖向导轨上，在竖向滑板与安置板之间设置有竖向的第二伺服气缸，第二伺服气缸的工作端与竖向滑板相连。
14.这样，连接板竖向移动控制结构采用竖向导轨和第二伺服气缸完成导向和驱动，能够提高滑石环的装配精度。
15.作为优化，连接板包括连接板竖直段和连接板水平段以使得连接板整体呈l形结构设计；在连接板水平段设有连接孔，连接孔内设有连接套，连接套内可竖向滑动的设有连接杆，所述气动抓取头安装设置在连接杆下端；并且在连接杆上套设有螺旋弹簧，螺旋弹簧两端各自抵接在连接板水平段和气动抓取头上；
16.这样，使得气动抓取头整体在竖向具有一定的浮动量，能够更好地避免再对滑石环抓取时将其抵坏。并且在完成装配时，能够提高装配的可靠性。
17.作为优化，在连接板水平段外端还设置有竖向向下设置的限位条，限位条下端向下延伸至气动抓取头上端外侧，限位条下端具有u形结构的缺口，在气动抓取头外侧垂直向外设有限位螺钉，且气动抓取头压缩螺旋弹簧朝向连接板水平段靠近后，限位条下端的缺口能够卡入到所述限位螺钉上以限制气动抓取头与连接板水平段之间的间距。
18.这样，通过设置限位条，气动抓取头压缩螺旋弹簧朝向连接板水平段靠近后，限位条下端的缺口能够卡入到所述限位螺钉上以限制气动抓取头与连接板水平段之间的间距。设计更加合理，能够更好地避免过度的压缩螺旋弹簧，从而导致抓取失败。进一步的，连接套下端竖向向下延伸形成限位筒段，且限位筒段的下端面间隔气动抓取头上端面设置。这样，结构简单，设计更加合理。
19.作为优化，在架体上设置有竖向设置的安装杆，在安装杆上端设置有红外检测头，且红外检测头的检测端水平朝向上料工位设置以检测上料工位上是否放置有滑石环。
20.这样，通过设置红外检测头检测上料工位上是否有滑石环，从而方便判断后续执行步骤。
21.作为优化，所述整料机构包括竖向向上布置在上料工位一侧的三爪卡盘，三爪卡盘上端具有三个夹持驱动块，在其中一个夹持驱动块上连接固定有长条形的第一安装块，第一安装块内端水平向外延伸至三爪卡盘上端面外侧，在另外两个夹持驱动块上各自连接固定有长条形的第二安装块和第三安装块，第二安装块和第三安装块外端各自向外延伸至三爪卡盘上端面外侧并各自形成安装段，两安装段各自朝向相向的方向弯折以使得第一安装块和两个安装段呈平行设置；在第一安装块上且沿其长度方向设置有所述推块，在两安装段上各自安装有推块，且使得两安装段上的推块各自与第二安装块和第三安装块对应的夹持驱动块呈平行设置；且三个夹持驱动块向内合拢能够带动三个推块向内合拢并推动上料工位上的滑石环位于推块内端形成的圆周内部。
22.这样，通过设置三爪卡盘，并在三爪卡盘上的三个夹持驱动块上各自安装设置第一安装块、第二安装块和第三安装块，将第一安装块、第二安装块和第三安装块的一端各自水平延伸至三爪卡盘上端面外侧，并在第一安装块、第二安装块和第三安装块上安装推块，使得三爪卡盘上的三个夹持驱动块内合拢时，能够带动第一安装块、第二安装块和第三安装块上的推块向内收拢并推动上料工位上的滑石环位于推块内端形成的圆周内部，从而对滑石环水平位置进行约束。上述的结构简单，采用一个三转卡盘带动三个推块水平朝向不同方向移动并完成对滑石环的约束。到达结构简单紧凑，节约构件，方便布置的优点。
23.作为优化，在架体中部位置设置有竖向向上设置的安置杆，安置杆上端设有水平设置的支撑板，在支撑板远端连接固定有向下设置的竖板，在竖板外侧设置有支撑块，支撑块上设置有所述三爪卡盘；在竖板与支撑块之间设置有支撑块竖向位置控制结构以控制支撑块和三爪卡盘竖向位置。
24.这样，更加方便三爪卡盘的安装固定，并且还方便控制和调整三爪卡盘的竖向位置，使得更好地趋于上料工位上的滑石环位置匹配。进一步的，支撑块竖向位置控制结构通常采用导向杆进行导向，采用气缸作为动力进行驱动。
附图说明
25.图1为本发明具体实施方式中的氧传感器的滑石环上料抓取组装装置的结构示意图。
26.图2为图1中省去盛放块部分后的结构示意图。
27.图3为图2中省去外罩后的结构示意图。
28.图4为图3的俯视方向的结构示意图。
29.图5为图2旋转一角度后的结构示意图。
30.图6为图5中省去架体后的结构示意图。
31.图7为图6旋转一角度后的结构示意图。
32.图8为图7中省去推板部分后的结构示意图。
33.图9为整料机构部分的结构示意图。
34.图10为图9旋转一角度后的结构示意图。
35.图11为图1中二维运动控制机构的结构示意图。
36.图12为图1中的滑石环上料盘装置俯视方向的结构示意图。
37.图13为图1中的串料杆和上料转盘之间的连接结构示意图。
38.图14为图1中的夹持块部分的结构示意图。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
40.参见图1至图14所示：氧传感器的滑石环上料抓取组装装置，包括架体1，架体上设有滑石环上料盘装置2；滑石环上料盘装置具有上料输出端且能够逐个的将滑石环呈竖向的输送至上料工位；架体上设有整料机构3，整料机构具有沿上料工位所对应的圆周方向均匀分布的若干推块4，且推块对应位于滑石环下端外侧；整料机构能够控制推块向内运动并推动上料工位上的滑石环位于推块内端形成的圆周内部；还包括气动抓取头5，气动抓取头下端具有吸附孔并能够供滑石环端部置入并对接吸附在吸附孔内，气动抓取头与架体之间设有二维运动控制机构并用于带动气动抓取头和滑石环做二维方向运动，并将滑石环安装在架体前端外侧的外罩总成6内。
41.这样，上述的装置在工作时，架体上的上料盘装置将滑石环逐个的输送到上料工位上，并且滑石环是呈竖向布置的。架体上的整料机构具有的推块是位于上料工位上的滑石环的周向外侧的，整料机构控制推块向内运动并推动上料工位上的滑石环位于推块内端形成的圆周内部，使得滑石环水平方向上的位置相固定，之后，气动抓取头下端具有的吸附孔将滑石环对接吸附在其内部，二维运动控制机构再带动气动抓取头和滑石环做二维方向运动，并将滑石环安装在架体前端外侧的外罩总成内。上述的装置中，设计了整料机构，上料工位上的滑石环在水平方向上的位置更加精确，滑石环在水平方向上的位置更加精确，一方面能够更加方便气动抓取头的抓取，另一方面，使得置入吸附孔内的滑石环与吸附孔之间的同轴度更高，将滑石环安装在外罩总成时，能够更好地避免滑石环与外罩总成上端产生碰撞，更好地将其安装在外罩总成内，更好地保证滑石环的完整性和精度。本装置中，采用气动抓取头对滑石环进行抓取，能够更好地避免滑石环在抓取过程中遭到破坏。
42.本具体实施方式中，在架体上设置有竖向的安装柱7，所述二维运动控制机构包括长条形结构的安装板8，所述安装板连接固定在安装柱上端且水平向外设置，在安装板一侧设有安置板9，在安置板与安装板之间设置有安置板水平移动控制结构并能够带动安置板水平移动；在安置板外侧设置有竖向向下设置的连接板10，连接板与安置板之间设置有连接板竖向移动控制结构并能够带动连接板竖向移动；在连接板下端安装设置有所述气动抓取头。
43.这样，二维运动控制机构各自带动气动抓取头完成水平方向的往复运动和竖直方
向的往复运动。能够更好地完成滑石环的抓取和安装，并且使得带动气动抓取头完成的行程路线设计更加合理，能够提高工作效率。
44.本具体实施方式中，所述安置板水平移动控制结构包括沿安装板长度方向布置的水平导轨11，在安置板上且对应所述水平导轨设有水平滑板12，且水平滑板可滑动的配合设置在所述水平导轨上，在水平滑板与安装板之间设置有水平的第一伺服气缸13，第一伺服气缸的工作端与水平滑板相连。
45.这样，安置板水平移动控制结构采用水平导轨和水平的第一伺服气缸完成水平方向的运动控制，结构设计简单，并且精度高，重复定位精度更高，能够提高装配的可靠性。
46.本具体实施方式中，所述连接板竖向移动控制结构包括竖向设置在安置板上的竖向导轨14，在连接板上且对应所述竖向导轨设有竖向滑板15，且竖向滑板可滑动的配合设置在所述竖向导轨上，在竖向滑板与安置板之间设置有竖向的第二伺服气缸16，第二伺服气缸的工作端与竖向滑板相连。
47.这样，连接板竖向移动控制结构采用竖向导轨和第二伺服气缸完成导向和驱动，能够提高滑石环的装配精度。
48.本具体实施方式中，连接板包括连接板竖直段17和连接板水平段18以使得连接板整体呈l形结构设计；在连接板水平段设有连接孔，连接孔内设有连接套19，连接套内可竖向滑动的设有连接杆20，所述气动抓取头安装设置在连接杆下端；并且在连接杆上套设有螺旋弹簧21，螺旋弹簧两端各自抵接在连接板水平段和气动抓取头上.
49.这样，使得气动抓取头整体在竖向具有一定的浮动量，能够更好地避免再对滑石环抓取时将其抵坏。并且在完成装配时，能够提高装配的可靠性。
50.本具体实施方式中，在连接板水平段外端还设置有竖向向下设置的限位条22，限位条下端向下延伸至气动抓取头上端外侧，限位条下端具有u形结构的缺口23，在气动抓取头外侧垂直向外设有限位螺钉，且气动抓取头压缩螺旋弹簧朝向连接板水平段靠近后，限位条下端的缺口能够卡入到所述限位螺钉上以限制气动抓取头与连接板水平段之间的间距。
51.这样，通过设置限位条，气动抓取头压缩螺旋弹簧朝向连接板水平段靠近后，限位条下端的缺口能够卡入到所述限位螺钉上以限制气动抓取头与连接板水平段之间的间距。设计更加合理，能够更好地避免过度的压缩螺旋弹簧，从而导致抓取失败。进一步的，连接套下端竖向向下延伸形成限位筒段，且限位筒段的下端面间隔气动抓取头上端面设置。这样，结构简单，设计更加合理。
52.本具体实施方式中，在架体上设置有竖向设置的安装杆24，在安装杆上端设置有红外检测头25，且红外检测头的检测端水平朝向上料工位设置以检测上料工位上是否放置有滑石环。
53.这样，通过设置红外检测头检测上料工位上是否有滑石环，从而方便判断后续执行步骤。
54.本具体实施方式中，所述整料机构包括竖向向上布置在上料工位一侧的三爪卡盘26，三爪卡盘上端具有三个夹持驱动块27，在其中一个夹持驱动块上连接固定有长条形的第一安装块28，第一安装块内端水平向外延伸至三爪卡盘上端面外侧，在另外两个夹持驱动块上各自连接固定有长条形的第二安装块29和第三安装块30，第二安装块和第三安装块
外端各自向外延伸至三爪卡盘上端面外侧并各自形成安装段31，两安装段各自朝向相向的方向弯折以使得第一安装块和两个安装段呈平行设置；在第一安装块上且沿其长度方向设置有所述推块，在两安装段上各自安装有推块，且使得两安装段上的推块各自与第二安装块和第三安装块对应的夹持驱动块呈平行设置；且三个夹持驱动块向内合拢能够带动三个推块向内合拢并推动上料工位上的滑石环32位于推块内端形成的圆周内部。
55.这样，通过设置三爪卡盘，并在三爪卡盘上的三个夹持驱动块上各自安装设置第一安装块、第二安装块和第三安装块，将第一安装块、第二安装块和第三安装块的一端各自水平延伸至三爪卡盘上端面外侧，并在第一安装块、第二安装块和第三安装块上安装推块，使得三爪卡盘上的三个夹持驱动块内合拢时，能够带动第一安装块、第二安装块和第三安装块上的推块向内收拢并推动上料工位上的滑石环位于推块内端形成的圆周内部，从而对滑石环水平位置进行约束。上述的结构简单，采用一个三转卡盘带动三个推块水平朝向不同方向移动并完成对滑石环的约束。到达结构简单紧凑，节约构件，方便布置的优点。
56.本具体实施方式中，在架体中部位置设置有竖向向上设置的安置杆33，安置杆上端设有水平设置的支撑板34，在支撑板远端连接固定有向下设置的竖板35，在竖板外侧设置有支撑块36，支撑块上设置有所述三爪卡盘；在竖板与支撑块之间设置有支撑块竖向位置控制结构以控制支撑块和三爪卡盘竖向位置。
57.这样，更加方便三爪卡盘的安装固定，并且还方便控制和调整三爪卡盘的竖向位置，使得更好地趋于上料工位上的滑石环位置匹配。进一步的，支撑块竖向位置控制结构通常采用导向杆进行导向，采用气缸作为动力进行驱动。
58.本具体实施方式中，所述滑石环上料盘装置包括设置在架体上的上料转盘37，上料转盘与架体上的旋转驱动机构传动相连；上料转盘边缘位置且呈圆形阵列分布有若干竖向向上的串料杆38，串料杆下端可拆卸的安装在上料转盘上，串料杆下端设有滑套39，串料杆上竖向呈层叠的堆放有若干滑石环；在架体上的所述上料转盘前侧位置设有立柱40，立柱一侧水平设有推板41，推板与立柱之间设有推板二维移动控制机构42，且能够带动推板朝向对应滑套移动并使得推板前端卡接配合在滑套上，且推动滑套上方的滑石环向上移动并逐个的输送至上料工位上。
59.这样，上结构的滑石环上料盘装置在工作时，串料杆可以从上料转盘取下，采用机械或人工将滑石环逐个的呈串的安置在串料杆上，再将串料杆下端安装在上料转盘上。之后上料转盘水平旋转，使得其中一个串料杆对应推板设置，推板二维移动控制机构带动推板朝向对应串料杆上的滑套移动，并使得推板前端卡接配合在滑套上，且推动滑套上方的滑石环向上移动并逐个的输送至上料工位上。上述装置中，串料杆能够拆下，方便工作人员将滑石环安置在串料杆上，能够节约时间，方便操作。并且串料杆上的滑石环能够更好地逐个的输送至上料工位上。
60.本具体实施方式中，推板前端设有u形结构的卡接让位口43，滑套中部具有一圈水平向外凸出设置的限位凸起44，且推板朝向滑套移动后，滑套下端能够置入卡接让位口内，且使得推板前端上表面相贴在限位凸起下表面上。
61.这样，通过在推板前端设置u形结构的卡接让位口，推板朝向滑套运动后，滑套下端能够对应的卡入到卡接让位口内，推板向上移动后，推板前端上表面能够相贴在滑套中部的限位凸起下表面上，并带动滑套和上方的滑石环一起向上移动，每次移动一定距离，使
得串料杆上的滑石环逐个的送到上料工位上。
62.本具体实施方式中，所述串料杆下端设置有限位螺母45，所述滑套位于限位螺母上方。
63.这样，设置的限位螺母能够限制滑套在串料杆上的竖向向下的位置。结构设计更加合理。
64.本具体实施方式中，所述串料杆为沿圆周呈均匀分布的20个。
65.这样，串料杆的数量设计更加合理，相邻两个串料杆之间互补影响。
66.本具体实施方式中，所述旋转驱动机构包括设置的架体上的且位于所述上料转盘下方的伺服驱动电机46，且伺服驱动电机的输出轴与上料转盘之间通过传动结构相连。
67.这样，旋转驱动机构更加简单，更加方便控制上料装盘水平转动预设角度。具体的，可以采用齿轮机构或是传动皮带传动连接。
68.本具体实施方式中，串料杆上端具有倒斜角结构。
69.这样，更加方便将滑石环从串料杆上端置入并套设在串料杆上。
70.本具体实施方式中，所述推板二维移动控制机构包括设置在立柱一侧的中间板47，中间板与立柱之间设有中间板竖向移动控制结构以控制中间板竖向位置；在中间板外侧设置有所述推板，推板与中间板之间设有推板水平移动控制结构以控制推板水平位置。
71.这样，推板二维移动控制机构更加简单，能够各自控制推板竖向和水平往复移动。具体的，中间板竖向移动控制结构和推板水平移动控制结构均采用伺服气缸进行驱动，采用导轨结构进行导向。
72.本具体实施方式中，在上料转盘外侧且呈圆形阵列分布的安装固定有若干固定块48，固定块外侧面上端设有截面呈v形的安置槽49，且使得串料杆下端能够对于的插入到所述安置槽内，在固定块外侧铰接有可水平旋转设置的压块50；压块与固定块之间设置有快速压紧结构以使得压块能够朝向固定块水平转动并将穿料杆下端夹紧。
73.这样，更加方便串料杆与上料转盘之间的安装和拆卸。
74.本具体实施方式中，在架体前侧设有支撑架51，支撑架两端各自设有传动链轮，在传动链轮上绕设有传动链条，在传送链条上且沿其长度方向呈间隔的设置有若干盛放块52，盛放块上设置有安置孔以供外罩总成置入；在支撑架背离架体的一侧设有竖向向上设置的支撑杆53，在支撑杆上端设有水平朝向支撑块设置的双头旋转气缸54，双头旋转气缸的两个水平旋转输出端各自连接有夹持块55，且两个夹持块呈并列布置，在其中一个夹持块前端内侧设有v形的夹持缺口以使得两个夹持块能够各自夹持在外罩总成外圆周两侧。
75.这样，上述的结构中，能够更加方便连续的对外罩总成安装素子，设计更加合理。并且对外罩总成形成支撑以及夹持定位，使得外罩总成能够更好地与支撑块正对，提高装配质量。
76.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。