一种发动机凸轮轴信号盘的压装设备的制作方法

本实用新型属于发动机制造设备技术领域，涉及一种发动机凸轮轴的组装设备，特别是一种发动机凸轮轴信号盘的压装设备。

背景技术：

凸轮轴是发动机五大核心部件之一，凸轮轴上通常都配有信号盘，用于发动机运转过程中控制火花塞的点火动作，信号盘一般与凸轮轴靠过盈配合装配在一起。现有的用于装配凸轮轴和信号盘的压装设备在使用时，一般要人工手动分别上下凸轮轴工件和信号盘待装件，再由气动或液压驱动机构将信号盘压装在凸轮轴的本体上，此方式对于汽车行业来说，难以实现对要求的关键特性实现精准质量追溯，当客户端出现信号盘压装问题时，生产商由于无法精确追溯问题源而采取大批量隔离、筛选甚至报废处理方式，会造成很大的损失，增加成本。

我国专利(公告号：CN203509493U；公告日：2014-04-02)公开了一种信号盘装配机，包括设置在机床本体上的托盘，托盘上分别设有用于定位信号盘的下定位部件和支撑柱，支撑柱的上方活动连接有用于定位凸轮轴的上定位部件，上定位部件与下定位部件之间设有施力部件，施力部件连接有动力部件，信号装配机还包括控制部件，并且控制部件分别与上定位部件、施力部件和动力部件连接；下定位部件包括定位圆盘和设置在定位圆盘中部的凸起，并且凸起通过弹簧与托盘活动连接；述定位圆盘的形状与信号盘的形状相同；上定位部件连接有位移传感器，并且位移传感器与控制部件连接。

上述专利文献中的装配机在对信号盘进行装配时，需要人工手动分别对凸轮轴和信号盘进行上料，自动化程度低，人力成本高，工作效率低，而且容易出现误差，不够精准可靠。另外当某个信号盘压装出现问题时，不能够及时发现和纠正问题，也无法精确追溯到该出现问题的产品的具体生产过程，而只能采取大批量隔离措施，再进行筛选或报废处理，造成很大的损失。

技术实现要素：

本实用新型针对现有的技术存在的上述问题，提供一种发动机凸轮轴信号盘的压装设备，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提高凸轮轴与信号盘装配的效率和精准度并能够及时高效的发现不良产品的问题。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种发动机凸轮轴信号盘的压装设备，包括基座，其特征在于，所述基座上设有用于放置凸轮轴的定位组件、用于夹持和转移信号盘的夹持组件、用于放置信号盘的放料机构以及用于将信号盘推向凸轮轴上的压装组件；所述压装组件与所述定位组件正对设置，所述夹持组件位于所述定位组件的一侧；所述夹持组件包括竖直固设在所述基座上的安装靠板，所述安装靠板上设有竖向的滑轨，所述滑轨上滑动连接有滑动座，所述安装靠板上还固设有驱动所述滑动座上下往复移动的升降气缸一，所述滑动座设有横向的驱动气缸且所述驱动气缸的输出轴上固设有连接板，所述连接板上固设有旋转气缸一，所述旋转气缸一的输出轴上设有能够夹持信号盘的夹具；所述基座上还设有激光打标机，所述激光打标机位于所述夹具的上方；所述夹具能够移动至所述放料机构的出料端；所述压装设备还包括能够记录和储存信号盘压装过程数据的存储器。

其原理如下：在定位组件、夹持组件、放料机构以及压装组件上均设有若干的位置传感器，压装组件上还设有压力传感器，位置传感器和压力传感器均与本压装设备的控制器相连接，控制器与存储器相连接。使用时，只需要人工上下料凸轮轴工件，信号盘统一大量的放置在放料机构上，实现自动上下料，通过夹具从放料机构的出口端夹持一个信号盘，然后利用旋转气缸一带动夹具翻转90°，到达激光打标机的正下方，再在升降气缸一的带动到达打标工位，激光打标机对信号盘进行打标标记，之后在升降气缸一和旋转气缸一的带动下夹具将信号盘移送至压装组件上，通过压装组件向凸轮轴工件进行压装，压装动作自动完成。本技术方案中能对每个信号盘的压装压力-位移曲线实时监控并将相关数据存储在存储器内，且将存储标识码用激光打标形式打印在信号盘上与存储器内的数据一一对应起来，当客户端出现质量问题时，只要输入信号盘上的标识码，即可调出当时压装时的过程参数，实现单个精确追溯。另外，在压装过程中，控制程序将压装压力-位移曲线自动监控并与打印标识码一一对应保存，当压力-位移曲线不符合技术要求时，设备报警并停止动作，能够及时发现不合格的产品，防止更多的不良品产生。

本实用新型的突出之处实现了每个组装产品的实时压力-位移曲线的监控，并且通过对信号盘的自动上下料，在每个压装循环过程中，对信号盘进行激光打印标识码，此唯一性的标识码和工件压装过程参数一一对应存储，实现每根产品的压装参数的精确追溯。信号盘输送机构所有动作为自动完成，与现有人工单个上下料信号盘相比，过程更加稳定，避免了人工上料时靠感觉而产生的信号盘不平导致的角度超差问题。而且实现半自动上料装配，提高了自动化程度，提高了工作效率，减轻了工作强度，节省了劳动成本。

在上述的发动机凸轮轴信号盘的压装设备中，所述定位组件包括安装座和至少两块竖向设置的立板，所有立板平行间隔设置，所述安装座靠近所述基座的端部且与所有立板位于同一条直线上，所述立板的上端开设有V型槽，所述安装座上设有限位推板以及能够驱动所述限位推板朝向所述V型槽方向移动的驱动件。

进一步的，在上述的发动机凸轮轴信号盘的压装设备中，所述驱动件为横向设置的平移气缸，所述平移气缸的壳体固设在安装座上，所述平移气缸的输出轴朝上所述立板的V型槽，所述限位推板固设在平移气缸的输出轴上；所述限位推板朝向所述立板的侧面上还设有限位销。

凸轮轴端面周边具有限位槽，上述的限位销能够插入该限位槽内，当凸轮轴放置在立板的V型槽后，通过限位推板与凸轮轴的端面相抵靠，从而限制凸轮轴的轴向自由度，通过限位推板上的限位销插入凸轮轴的限位槽内，可以限制凸轮轴的角向自由度。

作为替代方案，驱动件还可以液压缸或者电机与丝杠丝母的组合结构。

在上述的发动机凸轮轴信号盘的压装设备中，所述基座上固设有安装板，所述安装板上具有长条状的限位安装条，所述立板和安装座的底部均设有安装凹槽，且所述安装条嵌设在所述安装凹槽内。

在上述的发动机凸轮轴信号盘的压装设备中，所述基座上还设有能够从所述立板的V型槽上方压紧位于立板上的凸轮轴的压紧机构，所述压紧机构的数量与所述立板的数量一致且与所述立板一一对应设置；所述压紧机构包括升降气缸二和位于升降气缸二的输出轴上的旋转气缸二，所述旋转气缸二的输出轴上连接有横臂，所述横臂的外端固设有朝下的压块。

在上述的发动机凸轮轴信号盘的压装设备中，所述放料机构包括放料架和无杆气缸，所述放料架上包括由多个横杆围成的放料通道，所述放料架横向设置，所述放料通道的出口朝向所述夹持组件；所述无杆气缸位于所述放料架的一侧，所述无杆气缸的滑动块上设有推料板且能够带动所述推料板沿所述放料通道方向移动。

具体来说，该夹具包括座体和三个能够向外撑开的夹爪，三个夹爪周向分布，座体内设有能够驱动夹爪动作的驱动件，初始状态时，三个夹爪呈收缩状态，夹爪伸入信号盘的中心孔后，再在驱动件的驱动下撑开，从而对信号盘的中心孔孔壁形成外张力，夹持住信号盘，进而带动信号盘移动。

在上述的发动机凸轮轴信号盘的压装设备中，所述压装组件包括设置在基座上的导轨，所述导轨上滑动设有移动座，所述移动座和安装座位于所有立板的两侧，所述移动座上固设有朝向所述立板上V型槽的压装杆，所述压装杆朝向立板的一端具有能够放置信号盘的套筒；所述基座上还设有能够推动所述移动座朝向所述立板移动的液压油缸。

在上述的发动机凸轮轴信号盘的压装设备中，所述基座上固设有安装架，所述安装架包括底板、侧板和顶板，所述导轨有两个且平行间隔设置在所述安装架的底板上，所述放料机构位于所述顶板上且位于所述压装组件的正上方。

这样的布局方便夹具用较短的行程实现复杂的动作，保证整个压装设备的空间紧凑性，而且夹具动作更加精准可靠。

在上述的发动机凸轮轴信号盘的压装设备中，所述压装设备还包括罩设在所述基座上的机罩，所述定位组件、夹持组件、放料机构以及压装组件均位于所述机罩内，所述机罩外固设有显示屏和操控按钮。

本技术方案中的工作气压为0.35Mpa-0.6Mpa；使用场合进气处宜配置较大容量的贮气罐，以保证供气稳定；气源需经冷冻干燥，并应在管道上配备过滤排水装置；工作电压为AC220V；本压装设备采用PLC控制，装有触摸屏，可便于修改参数，便于管理；切换产品只需一键切换；产品可实现压装前自找正位置；完成一个产品的时间约40s；本压装设备自动化程度高，占地面积小，机器容易管理，上下料稳定，能够减少人力，提高装配效率；而且有利于提高产品的一致性，从而保证产品质量，适合大批量生产，降低生产成本。

与现有技术相比，本实用新型中的夹具具有以下优点：

1、本实用新型中的压装设备信号盘输送机构所有动作为自动完成，与现有人工单个上下料信号盘相比，过程更加稳定，避免了人工上料时靠感觉而产生的信号盘不平导致的角度超差问题。而且实现半自动上料装配，提高了自动化程度，提高了工作效率，减轻了工作强度，节省了劳动成本。

2、本实用新型中的压装设备每个组装产品的实时压力-位移曲线的监控，并且通过对信号盘的自动上下料，在每个压装循环过程中，对信号盘进行激光打印标识码，此唯一性的标识码和工件压装过程参数一一对应存储，实现每根产品的压装参数的精确追溯。

3、本实用新型中的压装设备在压装过程中，控制程序将压装压力-位移曲线自动监控并与打印标识码一一对应保存，当压力-位移曲线不符合技术要求时，设备报警并停止动作，能够及时发现不合格的产品，有效防止更多的不良品产生。

附图说明

图1是本压装设备的立体结构示意图。

图2是本压装设备的内部结构示意图一。

图3是本压装设备的内部结构示意图二。

图4是本压装设备中夹持组件的立体结构示意图。

图5是本压装设备中定位组件的立体结构示意图。

图6是本压装设备中放料机构的立体结构示意图。

图中，1、基座；2、机罩；3、显示屏；4、操控按钮；5、定位组件；51、立板；51a、V型槽；52、安装座；53、限位推板；54、驱动件；54a、平移气缸；55、限位销；56、安装板；57、限位安装条；58、安装凹槽；59、压紧机构；59a、升降气缸二；59b、旋转气缸二；59c、横臂；59d、压块；6、夹持组件；61、安装靠板；62、滑轨；63、滑动座；64、升降气缸一；65、驱动气缸；66、连接板；67、旋转气缸一；68、夹具；7、放料机构；71、放料架；72、无杆气缸；73、横杆；74、放料通道；75、推料板；8、压装组件；81、导轨；82、移动座；83、压装杆；84、套筒；85、液压油缸；9、安装架；91、底板；92、侧板；93、顶板；10、激光打标机；11、凸轮轴；12、信号盘。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图4所示，本发动机凸轮轴信号盘的压装设备包括基座1，基座1上设有用于放置凸轮轴11的定位组件5、用于夹持和转移信号盘12的夹持组件6、用于放置信号盘12的放料机构7以及用于将信号盘12推向凸轮轴11上的压装组件8；压装组件8与定位组件5正对设置，夹持组件6位于定位组件5的一侧；夹持组件6包括竖直固设在基座1上的安装靠板61，安装靠板61上设有竖向的滑轨62，滑轨62上滑动连接有滑动座63，安装靠板61上还固设有驱动滑动座63上下往复移动的升降气缸一64，滑动座63设有横向的驱动气缸65且驱动气缸65的输出轴上固设有连接板66，连接板66上固设有旋转气缸一67，旋转气缸一67的输出轴上设有能够夹持信号盘12的夹具68；基座1上还设有激光打标机10，激光打标机10位于夹具68的上方；夹具68能够移动至放料机构7的出料端；压装设备还包括能够记录和储存信号盘12压装过程数据的存储器；压装设备还包括罩设在基座1上的机罩2，定位组件5、夹持组件6、放料机构7以及压装组件8均位于机罩2内，机罩2外固设有显示屏3和操控按钮4。在定位组件5、夹持组件6、放料机构7以及压装组件8上均设有若干的位置传感器，压装组件8上还设有压力传感器，位置传感器和压力传感器均与本压装设备的控制器相连接，控制器与存储器相连接。使用时，只需要人工上下料凸轮轴11工件，信号盘12统一大量的放置在放料机构7上，实现自动上下料，通过夹具68从放料机构7的出口端夹持一个信号盘12，然后利用旋转气缸一67带动夹具68翻转90°，到达激光打标机10的正下方，再在升降气缸一64的带动到达打标工位，激光打标机10对信号盘12进行打标标记，之后在升降气缸一64和旋转气缸一67的带动下夹具68将信号盘12移送至压装组件8上，通过压装组件8向凸轮轴11工件进行压装，压装动作自动完成。本技术方案中能对每个信号盘12的压装压力-位移曲线实时监控并将相关数据存储在存储器内，且将存储标识码用激光打标形式打印在信号盘12上与存储器内的数据一一对应起来，当客户端出现质量问题时，只要输入信号盘12上的标识码，即可调出当时压装时的过程参数，实现单个精确追溯。另外，在压装过程中，控制程序将压装压力-位移曲线自动监控并与打印标识码一一对应保存，当压力-位移曲线不符合技术要求时，设备报警并停止动作，能够及时发现不合格的产品，防止更多的不良品产生。

本压装设备的突出之处实现了每个组装产品的实时压力-位移曲线的监控，并且通过对信号盘12的自动上下料，在每个压装循环过程中，对信号盘12进行激光打印标识码，此唯一性的标识码和工件压装过程参数一一对应存储，实现每根产品的压装参数的精确追溯。信号盘12输送机构所有动作为自动完成，与现有人工单个上下料信号盘12相比，过程更加稳定，避免了人工上料时靠感觉而产生的信号盘12不平导致的角度超差问题。而且实现半自动上料装配，提高了自动化程度，提高了工作效率，减轻了工作强度，节省了劳动成本。

如图5所示，定位组件5包括安装座52和至少两块竖向设置的立板51，所有立板51平行间隔设置，安装座52靠近基座1的端部且与所有立板51位于同一条直线上，立板51的上端开设有V型槽51a，安装座52上设有限位推板53以及能够驱动限位推板53朝向V型槽51a方向移动的驱动件54；驱动件54为横向设置的平移气缸54a，平移气缸54a的壳体固设在安装座52上，平移气缸54a的输出轴朝上立板51的V型槽51a，限位推板53固设在平移气缸54a的输出轴上；进一步的，基座1上固设有安装板56，安装板56上具有长条状的限位安装条57，立板51和安装座52的底部均设有安装凹槽58，且安装条嵌设在安装凹槽58内；限位推板53朝向立板51的侧面上还设有限位销55；凸轮轴11端面周边具有限位槽，上述的限位销55能够插入该限位槽内，当凸轮轴11放置在立板51的V型槽51a后，通过限位推板53与凸轮轴11的端面相抵靠，从而限制凸轮轴11的轴向自由度，通过限位推板53上的限位销55插入凸轮轴11的限位槽内，可以限制凸轮轴11的角向自由度。

如图5所示，基座1上还设有能够从立板51的V型槽51a上方压紧位于立板51上的凸轮轴11的压紧机构59，压紧机构59的数量与立板51的数量一致且与立板51一一对应设置；压紧机构59包括升降气缸二59a和位于升降气缸二59a的输出轴上的旋转气缸二59b，旋转气缸二59b的输出轴上连接有横臂59c，横臂59c的外端固设有朝下的压块59d。

如图6所示，放料机构7包括放料架71和无杆气缸72，放料架71上包括由多个横杆73围成的放料通道74，放料架71横向设置，放料通道74的出口朝向夹持组件6；无杆气缸72位于放料架71的一侧，无杆气缸72的滑动块上设有推料板75且能够带动推料板75沿放料通道74方向移动。具体来说，该夹具68包括座体和三个能够向外撑开的夹爪，三个夹爪周向分布，座体内设有能够驱动夹爪动作的驱动件54，初始状态时，三个夹爪呈收缩状态，夹爪伸入信号盘12的中心孔后，再在驱动件54的驱动下撑开，从而对信号盘12的中心孔孔壁形成外张力，夹持住信号盘12，进而带动信号盘12移动。

如图3和图6所示，压装组件8包括设置在基座1上的导轨81，导轨81上滑动设有移动座82，移动座82和安装座52位于所有立板51的两侧，移动座82上固设有朝向立板51上V型槽51a的压装杆83，压装杆83朝向立板51的一端具有能够放置信号盘12的套筒84；基座1上还设有能够推动移动座82朝向立板51移动的液压油缸85；基座1上固设有安装架9，安装架9包括底板91、侧板92和顶板93，导轨81有两个且平行间隔设置在安装架9的底板91上，放料机构7位于顶板93上且位于压装组件8的正上方。这样的布局方便夹具68用较短的行程实现复杂的动作，保证整个压装设备的空间紧凑性，而且夹具68动作更加精准可靠。

本实施例中的工作气压为0.35Mpa-0.6Mpa；使用场合进气处宜配置较大容量的贮气罐，以保证供气稳定；气源需经冷冻干燥，并应在管道上配备过滤排水装置；工作电压为AC220V；本压装设备采用PLC控制，装有触摸屏，可便于修改参数，便于管理；切换产品只需一键切换；产品可实现压装前自找正位置；完成一个产品的时间约40s；本压装设备自动化程度高，占地面积小，机器容易管理，上下料稳定，能够减少人力，提高装配效率；而且有利于提高产品的一致性，从而保证产品质量，适合大批量生产，降低生产成本。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、基座；2、机罩；3、显示屏；4、操控按钮；5、定位组件；51、立板；51a、V型槽；52、安装座；53、限位推板；54、驱动件；54a、平移气缸；55、限位销；56、安装板；57、限位安装条；58、安装凹槽；59、压紧机构；59a、升降气缸二；59b、旋转气缸二；59c、横臂；59d、压块；6、夹持组件；61、安装靠板；62、滑轨；63、滑动座；64、升降气缸一；65、驱动气缸；66、连接板；67、旋转气缸一；68、夹具；7、放料机构；71、放料架；72、无杆气缸；73、横杆；74、放料通道；75、推料板；8、压装组件；81、导轨；82、移动座；83、压装杆；84、套筒；85、液压油缸；9、安装架；91、底板；92、侧板；93、顶板；10、激光打标机；11、凸轮轴；12、信号盘等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。