专利名称：活塞环装配设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种活塞环装配设备，尤其适用于一种能够一次装配发动机活塞的两道活塞环的活塞环装配设备。
背景技术：
活塞环是发动机的重要零件，它包括第一活塞环和第二活塞环，其装配质量对发动机的性能有很大影响。目前活塞环的装配大多采用手工或简单工具进行装配。手工装配过程中，操作工人直接将活塞环和活塞拿在手上，再对准环槽将活塞环卡上，不仅工人劳动强度大，生产效率低，而且一旦用力不当，易使活塞环开启量过大造成折断，或产生不易察觉的裂痕，对发动机的正常工作埋下隐患。
现有技术中，还采用机械装置装配活塞环，其中的一种活塞环装配设备包括设有竖向通孔的工作台，上端开设内腔的装环杯，通过联肋与装环杯相连的升降动力机构，与工作台平动滑动连接用于从储料位推送活塞环至装配位的推送机构，如图1A和1B所示，为该活塞环装配设备的主视图和A-A向俯视图，具体包括工作台1，装环杯12，升降动力机构14和推料机构2。其中，工作台1设置有竖向通孔，其孔径大于装环杯12最大直径，并小于活塞环5外径；装环杯12上端为圆柱体，其最大直径大于活塞的直径，小于活塞环5外径；装环杯12下端为一段自上向下直径逐渐减小的倒置锥台，且装环杯12上端设有内腔11，内腔11的形状与活塞10的形状相匹配，使活塞10放入内腔11时，活塞10的一个活塞环槽下沿与装环杯12上沿平齐；升降动力机构14竖直设置在工作台1通孔之中，其一端通过联肋13与装环杯12相连，用于驱动装环杯12往复升降运动，联肋13的厚度使联肋13可通过活塞环5的缺口，且联肋13基于装环杯12的轴线对称，其宽度等于活塞环5的内径；推送机构2，与工作台1上表面平动滑动连接，可推送活塞环5朝向联肋13运动，使活塞环5的缺口穿入联肋。该装配设备工作时，首先由推送机构2推送活塞环5到达装配位，即活塞10正下方，使活塞环5的缺口穿过联肋13。而后升降动力机构14带动装环杯12下降，则活塞环5套住装环杯12下端，工作台1竖向通孔上缘托撑住活塞环5不动，活塞环5在装环杯12下降时逐渐被扩张开，越过装环杯12上沿时收缩，恰好卡进露出装环杯12上沿的活塞环槽内。
但是现有活塞环装配设备存在的缺陷是设备装配不能一次完成活塞第一活塞环和第二活塞环的同时装配，生产效率较低。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的缺陷，实现在一道工序中完成活塞第一、第二道活塞环的组装配，可简化工序，提高装配生产效率。
为实现本发明的目的，提供了一种活塞环装配设备，包括工作台，具有联肋的装环杯和第一推送机构，其中装环杯内腔的形状与活塞形状匹配，活塞放入装环杯内腔时，其第二活塞环槽下沿与装环杯上沿平齐；另设有第二推送机构，与工作台滑动连接，与第一推送机构相对设置，用于推送第二活塞环移动至活塞环缺口套入联肋，推送第二活塞环的第二推送机构与第一推送机构对应送料至同一装配位，且使第二活塞环位于第一活塞环上方；还设有至少两个托撑机构，设置在工作台上，用于托撑第二活塞环，并用于容纳装环杯穿过第二活塞环向下运动，托撑机构托撑第二活塞环的平面位于第一活塞环的托撑平面上方，两平面间距离与活塞的两道活塞环槽下沿间的距离相等。
在装配过程中，第一推送机构首先推送第一活塞环至装环杯下方，而后托撑机构运动，使其前端围拢，形成内圆的直径小于第二活塞环的外径，并大于装环杯最大直径，用于托撑第二活塞环及容纳装环杯穿过第二活塞环向下运动，随后第二推送机构推送第二活塞环至装环杯下方，并位于第一活塞环上方，各装置就位后，驱动装环杯带动活塞下降，装配完成第二活塞环时，活塞因为已安装有第二活塞环，宽度增加而被托撑机构托撑住，停止下降，只有装环杯继续下降，再完成第一活塞环的装配，两道活塞环装配完成后，推送机构和托撑机构恢复原位，使装环杯能带动活塞上升完成该次装配工序。
由以上技术方案可知，本发明提供了一种活塞环装配设备，以活塞环不动，活塞下降的方式，将活塞环安装到活塞上，并进一步的利用托撑机构，通过托撑第二活塞环，使活塞停止下降而装环杯继续下降来安装第一活塞环，实现在一次活塞环安装工序中，完成第一、第二活塞环的安装。
因此，本发明具有以下优点1、实现了在一次工序中完成第一、第二活塞环安装，简化了工序，提高了工作效率；2、减轻了生产人员的劳动强度。
下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
图1A为现有技术中一种活塞环装配设备具体实施方式
的主视图。
图1B为图1A的A-A向俯视剖面图。
图2A为本发明活塞环装配设备具体实施例一的主视图。
图2B为图2A的A-A向俯视图。
图3为本发明活塞环装配设备托撑机构前端上凹口形状具体实施方式
的俯视图。
图4A为本发明活塞环装配设备推送机构前端形状具体实施方式
的俯视图。
图4B、C和D为本发明活塞环装配设备托撑机构前端形状具体实施方式
的俯视图。
图5为本发明活塞环装配设备具体实施例一第一工作位置俯视图。
图6为本发明活塞环装配设备具体实施例一第二工作位置俯视图。
图7为本发明活塞环装配设备具体实施例一第三工作位置俯视图。
图8为本发明活塞环装配设备具体实施例一第四工作位置主视图。
图9为本发明活塞环装配设备具体实施例一第五工作位置主视图。
图10为本发明活塞环装配设备具体实施例二的俯视图。
图11为本发明活塞环装配设备具体实施例三中托撑机构的俯视图。
图12为本发明活塞环装配设备具体实施例四的俯视图。
具体实施例方式
本发明提供了一种活塞环装配设备，包括工作台，具有联肋的装环杯和第一推送机构，其中装环杯内腔的形状与活塞形状匹配，活塞放入装环杯内腔时，其第二活塞环槽下沿与装环杯上沿平齐；另设有第二推送机构，与工作台滑动连接，与第一推送机构相对设置，用于推送第二活塞环移动至活塞环缺口套入联肋，推送第二活塞环的第二推送机构与第一推送机构对应送料至同一装配位，即设置了两套推送机构，对应推送两个活塞环到同一装配位，且使第二活塞环位于第一活塞环上方；还设有至少两个托撑机构，设置在工作台上，用于托撑第二活塞环，并用于容纳装环杯穿过第二活塞环向下运动，托撑机构托撑第二活塞环的平面位于第一活塞环的托撑平面上方，两平面间距离与活塞的两道活塞环槽下沿间的距离相等。
如图2A所示为本发明活塞环装配设备具体实施例一的主视图，图2B所示为图1A的A-A向俯视剖面图，该活塞环装配设备包括工作台1，具有联肋13的装环杯12，第一推送机构21，第二推送机构22和两个托撑机构31和32。其中工作台1设有竖向通孔，通孔横截面形状为圆形，其直径大于装环杯12最大直径，并小于第一活塞环51外径，即工作台1可以容纳装环杯12在通孔中运动，且工作台1竖向通孔上缘表面可托撑第一活塞环51，作为其托撑平面，该工作台1的上表面呈阶梯状，用于将其他机构设置在不同高度的水平面上；装环杯12，上端为圆柱体，最大直径小于活塞环51和52外径，下端连接一段自上向下直径逐渐减小的倒置锥台，且装环杯12上端设有内腔11，内腔11为两层圆柱孔，上层圆柱孔直径大于下层圆柱孔直径，下圆柱孔可容纳活塞10的顶端，上端圆柱孔容纳活塞主体，其深度使活塞10放入内腔11时，活塞10位于上面的第二活塞环槽下沿与装环杯12上沿平齐；装环杯12下端具有联肋13，其厚度使其可通过活塞环5的凹缺，且联肋13基于装环杯12的轴线对称，其宽度设定以不干涉活塞环51和52运动到装配位，保证装配过程中装环杯12下行倒置锥台能进行导向为准，联肋13用于连接驱动装环杯12上下运动的升降动力机构14和装环杯12，该升降动力机构14竖直设置在工作台1的竖向通孔之中；第一推送机构2为设置在工作台1上表面，与工作台平动滑动连接的滑块，其前端具有连有直线段的圆弧形凹口，圆弧的两切线经一直线段相连，凹口形状如图4B所示，与活塞环形状匹配，用于平稳推送活塞环，第一推送机构21可推送第一活塞环51朝向联肋13运动，使第一活塞环51的缺口穿入联肋13；该活塞环装配设备还设有与第一推送机构21结构和功能类似的第二推送机构22，设置在工作台1的上表面，与工作台1平动滑动连接，与第一推送机构21相对设置，其前端形状与第一推送机构21相同或相似，第二推送机构22用于推送第二活塞环52移动至第一活塞环51上方，且第二活塞环52缺口套入联肋13；该设备还设有两个相对设置滑块，即托撑机构31和32，与工作台1平动滑动连接，其滑动轨迹与第一、第二推送机构21、22的滑动轨迹垂直，该托撑机构31和32前端设有容纳装环杯12向下运动的前凹口，前凹口的形状为圆弧形，如图4A所示，该托撑机构31和32的上表面与第二推送机构22的下表面在同一水平面上，用于托撑第二活塞环52，该托撑机构31和32托撑第二活塞环52的上表面位于第一活塞环51的托撑平面上方，两平面间的距离与活塞的两道活塞环槽下沿间的距离相等，该托撑机构31和32的下表面，即位于工作台1上的滑动底面与第一推送机构21上表面平齐，使各机构运动时不发生运动干涉。
该活塞环装配设备工作时，以装环杯12的轴线为中心，第一推送机构21首先朝向中心推送第一活塞环51，使第一活塞环51的缺口穿过联肋13，并其内侧抵顶在联肋13上，此时，第一活塞环51位于活塞10和装环杯12下方，工作台1圆孔正上方的装配位，由工作台1竖向通孔上缘托撑住，如图5所示的第一工作位置。而后，托撑机构31和32向中心收拢至托撑位，如图6所示的第二工作位置，此时两个托撑机构31和32前端的圆弧凹缺所形成的内圆直径小于第二活塞环52外径，并大于装环杯12最大直径，用于托撑第二活塞环52，上述内圆，即为托撑机构31和32前端边缘围拢时所能形成的最大内圆，而并非限制于托撑机构31和32前端围拢时形成的实际形状。接下来，第二推送机构22朝向中心推送第二活塞环52，使第二活塞环52的缺口穿过联肋13，并其内侧抵顶在联肋13上，此时，第二活塞环52位于活塞10和装环杯12下方，托撑机构31和32上方的装配位，如图7所示的第三工作位置。第一推送机构21、托撑机构31和32和第二推送机构22均到达上述位置后，升降动力机构14带动装环杯12下降，活塞10随之下降，装环杯12首先经过第二活塞环52，第二活塞环52受托撑机构31和32支撑保持不动，其直径沿装环杯12外表面扩张，直至越过装环杯12收缩安装道活塞10的第二道活塞环槽内，该第四工作位置关系如图8所示。升降动力机构14继续带动装环杯12下降，而活塞10因其上的第二活塞环52凸出活塞10外圆的部分被托撑机构31和32托撑住而停止下降。装环杯12继续经过第一活塞环51，第一活塞环51受工作台1竖向通孔上边缘托撑保持不动，其直径沿转换杯11外表面扩张，直至越过装环杯12收缩，因为托撑机构31和32的上表面与工作台1托撑第一活塞环51的上表面间距离等于两道活塞环下沿间的距离，所以此时活塞10上第一道活塞环槽下沿恰好与装环杯12上沿平齐，则第一活塞环51收缩后可安装到第一活塞环槽内，该第五工作位置关系如图9所示。然后，升降动力机构14驱动装环杯12上升，带动活塞10升起，且第一推送机构21，托撑机构31和32和第二推送机构22回复原位，等待下一次装配，至此完成一次活塞环装配工序，同时安装了第一、第二活塞环，即气环和油环，提高了装配的工作效率，且在装配过程中，活塞环相对静止，托撑受力均匀，避免了活塞环因受力不均而损坏或翘曲。在第一、第二推送机构21、22前端设置凹口，使得推送机构可平稳推送活塞环，且有定位作用，在托撑机构31和32前端设置前凹口，与装环杯12和第二活塞环52的形状相适应，既可以平稳的托撑活塞环，也可以有效的保证装环杯12通过活塞环下降。该活塞环装配设备整体设计紧凑、使用性能好，可在现有技术的基础上进行改装，造价较低。。
上述实施例一中，各机构可以有多种具体实现方式，其中工作台1上的竖向通孔用于托撑活塞环的部位可以为六边形或多边形等其他形状的通孔，只要其形成的内部空间能起到刚性或柔性的包络住装环杯12外径，即其形成的内圆直径大于装环杯12最大直径，并小于活塞环5外径，能平稳托撑住活塞环5，且能容纳升降动力机构14和装环杯12在其中往复运动即可。
装环杯12的外形应为至少包括一段倒置圆锥台的柱体，圆锥台用于扩张活塞环，圆锥台上或下端均可连接或不连接圆柱体。装环杯12的内腔11还可以设置成其他能与活塞5匹配的形状，其中具体实施方式
可以为一个圆柱形孔或多边形孔，适用于平顶的活塞，还可以为上圆柱形或多边形与下圆柱形或多边形或倒置锥台或球冠形的组合，只要能平稳放置活塞，使活塞放入内腔时，位于上面的第二道活塞环槽下沿与装环杯上沿平齐即可。
托撑机构31和32的滑动轨迹与第一、第二推动机构21、22的滑动轨迹的夹角可以设计其他能保证托撑机构31和32不与推送机构发生运动干涉的锐角。托撑机构31和32的前端凹口形状还可以设计为连有直线段的圆弧形或多边形，如图4B和4D所示，及能够实现两个托撑机构收拢时共同平稳托撑第二活塞环的其他形状。该托撑机构31和32的上表面可高于第二推送机构22的下表面，且在托撑机构31和32前端的上表面设有容纳第二推送机构前端和第二活塞环的上凹口，如图3所示，即在图4B所示托撑机构形状的基础上，在其前端增加下沉槽，形成的上凹口的形状与第二推送机构前端和/或第二活塞环的形状相匹配，保证托撑机构31和32上表面与第二推送机构下表面相互配合形成一供第二活塞环平稳移动的工作面，该上凹口可以对第二活塞环52进行定位，使装配过程更加准确、可靠，也避免了与第二推送机构22发生运动干涉，上凹口的形状还可以为仅配合第二推送机构22或第二活塞环52的其他形状。
本发明中第一、第二推送机构21、22和托撑机构3与工作台1的滑动连接可以采用在工作台1上设置滑槽的方式，由动力装置驱动其滑动，动力机构可采用气动方式，也可采用电动方式，还可采用弹簧储能的方式实现运动。
具体实施例一活塞环装配设备的优点为实现了在一次工序中完成第一、第二活塞环安装，简化了工序，提高了工作效率，并且能够减轻生产人员的劳动强度。
本发明活塞环装配设备的具体实施例二如图10所示，与具体实施例一大致相同，区别在于设置有四个托撑机构301，302、303和304，以装环杯12轴线为中心对称设置，托撑机构301，302、303和304的前端为梯形，如图4C所示，处于托撑位时，四个梯形前端围拢可形成的最大内圆直径小于活塞环外径，并大于装环杯12最大直径，可允许装环杯12通过，且能托撑住第二活塞环52。
具体实施例二的活塞环装配设备，通过采用四个托撑机构，使托撑更加平稳。
本发明活塞环装配设备的具体实施例三与具体实施例一大致相同，区别在于托撑机构30与驱动其运动的驱动装置之间设有弹性装置，如图11为连有弹簧300的托撑机构30，因为托撑机构30所需弹性位移极小，所以弹簧300可以由橡胶垫等其他具有弹性功能的装置代替，托撑机构30向中心收拢时，其前端所形成的内圆直径小于装环杯12最大直径，在装环杯12下降过程中，挤压托撑机构30略微向外侧滑动，托撑机构30在弹簧300作用下抵靠着装环杯12，托撑住第二活塞环52。
实施例三的活塞环装配设备，因为托撑机构30的运动具有一定弹性，所以其优势在于能够与装环杯12更紧密的贴合，提高了托撑第二活塞环52的可靠性，并且因为不需要驱动装置对托撑机构30驱动的精确定位，可以降低设备的加工制造成本。
本发明具体实施例四的活塞环装配设备与实施例一大致相同，如图12所示，区别在于托撑机构为相对设置的两个圆盘310、320，与工作台1转动滑动连接，圆盘310、320边缘开设有至少一个用于容纳已装配活塞环51、52的活塞10向上运动的凹槽，且圆盘310、320突出的前端具有圆弧形的前凹口，类似图4B所示托撑机构前端的前凹口，用于增加活塞环托撑受力面，使两圆盘310、320的前端更加平稳的托撑第二活塞环52。装配过程中，托撑机构圆盘310、320转动，使其边缘的前端相对，两前端所形成的最大内圆直径小于第二活塞环52的外径，并大于装环杯12的最大直径，可以实现托撑第二活塞环52，且容纳装环杯12通过第二活塞环52向下运动，在一次装配完成后，托撑机构310、320转动至使其凹槽相对，则装环杯12带动已装配活塞环51、52的活塞10可顺利通过，不发生运动干涉。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种活塞环装配设备，包括工作台，具有联肋的装环杯和第一推送机构，其特征在于所述装环杯内腔的形状，与活塞形状匹配，活塞放入所述装环杯内腔时，其第二活塞环槽下沿与所述装环杯上沿平齐；另设有第二推送机构，与所述工作台滑动连接，与所述第一推送机构相对设置，用于推送第二活塞环移动至活塞环缺口套入联肋，所述推送第二活塞环的第二推送机构与所述第一推送机构对应送料至同一装配位，并且第二活塞环位于第一活塞环上方；还设有至少两个托撑机构，设置在所述工作台上，用于托撑第二活塞环，并用于容纳所述装环杯穿过第二活塞环向下运动，所述托撑机构托撑第二活塞环的平面位于第一活塞环的托撑平面上方，两平面间距离与活塞的两道活塞环槽下沿间的距离相等。
2.根据权利要求1所述的活塞环装配设备，其特征在于所述至少两个托撑机构为相对设置的两个滑块，与所述工作台平动滑动连接，其滑动轨迹与第一、第二推送机构的滑动轨迹均具有一夹角。
3.根据权利要求2所述的活塞环装配设备，其特征在于所述托撑机构在托撑位置处，其前端所形成的内圆直径小于第二活塞环的外径，并大于所述装环杯最大直径。
4.根据权利要求2所述的活塞环装配设备，其特征在于所述托撑机构与驱动其运动的驱动装置为弹性连接，用于将所述托撑机构前端抵顶在所述装环杯侧壁上。
5.根据权利要求4所述的活塞环装配设备，其特征在于所述托撑机构与驱动其运动的驱动装置之间设置有弹簧或橡胶垫。
6.根据权利要求1所述的活塞环装配设备，其特征在于所述托撑机构为相对设置的两个圆盘，与所述工作台转动滑动连接，所述圆盘边缘开设有至少一个用于容纳已装配活塞环的活塞向上运动的凹槽，两圆盘的前端相对时所形成的内圆直径小于第二活塞环的外径，并大于所述装环杯最大直径。
7.根据权利要求1～6所述的任一活塞环装配设备，其特征在于所述托撑机构前端设有容纳所述装环杯向下运动的前凹口。
8.根据权利要求7所述的活塞环装配设备，其特征在于所述托撑机构前端的前凹口形状为圆弧形或连有直线段的圆弧形或多边形。
9.根据权利要求1～6所述的任一活塞环装配设备，其特征在于所述托撑机构前端的上表面设有用于在托撑位置处容纳第二推送机构前端和/或第二活塞环的上凹口。
10.根据权利要求1～6所述的任一活塞环装配设备，其特征在于所述托撑机构的上表面与第二推送机构的下表面，匹配形成一供第二活塞环平稳运行的工作面。
全文摘要
本发明涉及一种活塞环装配设备，包括工作台，具有联肋的装环杯和第一推送机构，工作台上还设有用于推送第二活塞环的第二推送机构和用于托撑第二活塞环的至少两个托撑机构。本发明以活塞环不动，活塞下降的方式，将活塞环安装到活塞上，并进一步的利用托撑机构，通过托撑第二活塞环，使活塞停止下降而装环杯继续下降来安装第一活塞环，实现在一次活塞环装配工序中，完成第一、第二活塞环的装配，简化了工序，提高了工作效率，且降低了装配人员的劳动强度。
文档编号B23Q7/00GK101058146SQ200710099639
公开日2007年10月24日 申请日期2007年5月25日 优先权日2007年5月25日
发明者张祖庆 申请人:重庆宗申技术开发研究有限公司