一种自动化油泵端盖销钉装配装置的制作方法

本发明属于生产机械技术领域，具体地说是涉及一种自动化油泵端盖销钉装配装置。

背景技术：

油泵端盖生产过程中，需要在端盖上压接一销钉，其需要将端盖输送至压接工位压接销钉，销钉压接结束后再将组装后的端盖送出；现有的生产设备往往大都有人工进行操作，生产效率低下，为了满足批量的高效生产需求，就需要自动化油泵端盖销钉装配装置，实现端盖上压接销钉。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动化油泵端盖销钉装配装置，其意在满足油泵端盖批量自动化压接销钉。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

一种自动化油泵端盖销钉装配装置，包含机架、端盖送料机构、销钉送料机构、压钉机构、设置于机架上的多个加工工位以及端盖工位转移机构；

所述端盖工位转移机构将端盖由端盖送料机构取出，并依次间歇的在各个工位之间转移；

所述工位包含压钉工位；

所述压钉机构位于压钉工位，其包含上压头机构和下压头机构，所述上压头机构包含上压头、上压头下压机构，下压头机构包含下压头、下压头上顶机构，所述下压头包含上顶导套、穿设于上顶导套内的顶杆、固定连接于顶杆下端的压盘、位于压盘与所述上顶导套其下端面之间的压簧，所述下压头上顶机构包含上顶动力元件、顶杆复位机构，所述上顶导套的上开口处具有一销钉暂存窝，所述顶杆的上端面不高于所述销钉暂存窝的底面，所述上顶动力元件带动上顶导套以及顶杆上移将位于所述销钉暂存窝内的销钉压入端盖内，所述顶杆复位机构可迫使顶杆回到初始位置。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述端盖送料机构包括第一料盘暂存区、第二料盘暂存区、第三料盘暂存区、料盘转运机构；

所述第一料盘暂存区、第二料盘暂存区、第三料盘暂存区并排布置，所述第二料盘暂存区位于第一、第三料盘暂存区之间，所述料盘转运机构位于所述第一料盘暂存区、第二料盘暂存区、第三料盘暂存区下方；所述料盘转运机构，其包含第一直线拖动机构，两并排设置的托架机构；所述第一直线拖动机构带动两个所述托架机构同步往复移动，所述第一料盘暂存区、第二料盘暂存区、第三料盘暂存区等间距设置，以使两个所述托架机构将第一料盘暂存区、第二料盘暂存区的料盘分别移动至第二料盘暂存区和第三料盘暂存区。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括料盘上料机构和料盘出料机构，所述料盘上料机构对第一料盘暂存区的料盘进行间歇性的补充，所述料盘出料机构将第三料盘暂存区的料盘移出。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述销钉送料机构包括振动给料机、给料通道、检测装置、销钉转送机构，所述销钉转送机构将销钉送入所述销钉暂存窝。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述销钉转送机构包括销钉抓取机构、销钉移送机构，所述销钉移送机构包含销钉移送直线驱动机构、固定板、活动板，所述固定板上开设有销钉容纳孔，所述活动板的上端面与所述固定板的下端面贴合，且通常将所述销钉容纳孔的下开口封闭，所述销钉移送直线驱动机构带动所述活动板与固定板同步移向下压头，使所述销钉容纳孔移动至所述销钉暂存窝的正上方且所述活动板顶压下压头而缩回使所述销钉容纳孔的下开口完全暴露。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述固定板的下端面与所述下压头的上端面平齐。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：还包括活动板复位机构，其始终向所述活动板施加一驱动力，所述驱动力迫使所述活动板向封闭所述销钉容纳孔的方向移动。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述端盖工位转移机构包含设定数量的端盖夹具、第一端盖夹具直线驱动机构、第二端盖夹具直线驱动机构、第三端盖夹具直线驱动机构，所述第二端盖夹具直线驱动机构固定连接于第三端盖夹具直线驱动机构的输出端，所述第一端盖夹具直线驱动机构固定连接于第二端盖夹具直线驱动机构的输出端，所述端盖夹具均并排固定在第一端盖夹具直线驱动机构的输出端，借助所述第一端盖夹具直线驱动机构使每个所述端盖夹具在各个加工工位之间并排同步切换，借助第三端盖夹具直线驱动机构使所述端盖夹具将所述端盖由加工工位竖直提起或置入，借助第二端盖夹具直线驱动机构使所述端盖夹具远离或靠近所述加工工位。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述上压头下压机构包括直线执行元件、与所述上压头固定的压块、固定于直线执行元件输出端的的楔形块，所述压块具有与所述楔形块相配合的楔形面，借助直线执行元件推动所述楔形块挤压所述压块使压块竖直下压。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述加工工位还包含毛刺清理工位，所述毛刺清理工位位于压钉工位的下游，所述毛刺清理工位设置有毛刺清理机构。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：其集成端盖送料机构、销钉送料机构、压钉机构、设置于机架上的多个加工工位以及端盖工位转移机构，完全可以自动化的进行油泵端盖的销钉压接，集成化程度高，设备体积小；上料的出料均为自动化设计，只需要人工间隔一段时间补充料盘即可，一名工人可以同时看护多台设备，降低企业人工成本；端盖压接的销钉质量稳定、一致性好、残次品低。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体示意图；

图2是本发明的整体结构主视图；

图3是本发明的整体结构左视图；

图4是本发明的整体结构俯视图；

图5是销钉送料机构、压钉机构结构示意图；

图6是销钉移送机构结构立体示意图；

图7是销钉移送机构主视图；

图8是销钉移送机构运动示意图；

图9是aa剖视图；

图10是毛刺清理机构结构示意图；

图11是bb剖视图；

图12是端盖工位转移机构立体示意图；

图13是端盖工位转移机构主视图；

图14是上压头机构结构示意图；

图15是上压头机构主视图；

图16是cc剖视图；

图17是端盖送料机构的整体结构示意图；

图18是端盖送料机构的整体结构主视图；

图19是料盘上料机构和料盘出料机构的料盘支架移动位置示意图；

图20是端盖送料机构的整体结构左视图；

图21是料盘上料机构结构立体示意图；

图22是料盘转运机构结构立体示意图；

图23是料盘转运机构结构后视图；

图24是料盘转运机构结构俯视图；

图25是料盘转运机构结构右视图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于已给出的实施例，本领域普通技术人员在未做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

一种自动化油泵端盖销钉装配装置，包含机架、端盖送料机构100、销钉送料机构200、压钉机构300、设置于机架上的多个加工工位700以及端盖工位转移机构400；

具体的，加工工位700包含端盖缓存工位710、压钉工位720、毛刺清理工位730、成品工位740。

所述端盖工位转移机构包含机械手转运机构400和端盖转移机构600，机械手转运机构400将端盖由端盖送料机构100取出，端盖转移机构600将油泵端盖依次间歇的在端盖缓存工位710、压钉工位720、毛刺清理工位730、成品工位740之间转移。

压钉机构300位于压钉工位720，其包含上压头机构310和下压头机构320，上压头机构310包含上压头311、上压头下压机构312，下压头机构320包含下压头、下压头上顶机构，下压头包含上顶导套3222、穿设于上顶导套3222内的顶杆3223、固定连接于顶杆3223下端的压盘3225、位于压盘3225与上顶导套3222其下端面之间的压簧3227，下压头上顶机构包含上顶动力元件321、顶杆复位机构3224，上顶导套3222的上端为锥形段3221，锥形段3221上开口处具有一销钉暂存窝32211，顶杆3223的上端面不高于销钉暂存窝32211的底面，上顶动力元件321带动上顶导套3222以及顶杆3223上移将位于销钉暂存窝32211内的销钉压入端盖内，顶杆复位机构3224可迫使顶杆3223回到初始位置。

具体的，顶杆复位机构3224由压簧组成，所述压簧上端顶紧于外架体3226，下端压紧在压盘325的上端面；本实施例中上顶机构321优选为电动推杆，电动推杆的动力输出端通过连接杆323抵在压盘325下端面；上顶机构321输出端向上线性移动的时候将压盘325向上顶起，从而带动顶杆3223向上移动，由于压簧3227的存在，上顶导套3222会与顶杆3223同步向上移动，由于顶杆的位置较低，那么上顶导套3222就会最先与端盖底面接触，从而将销钉进行定位，然后顶杆继续上移压簧3227进一步被压缩，从而顶杆3223将销钉顶起向上压入到端盖的销钉孔内，实现销钉的压接，这样的设置可以精确稳定的进行销钉的定位和压接，避免销钉在向上移动的过程中脱落，同时保证压接的定位精度。

进一步的，本实施例中，销钉送料机构包括振动给料机210、给料通道220、检测装置、销钉转送机构，所述销钉转送机构将销钉送入所述销钉暂存窝32211。

具体的，销钉转送机构包括销钉抓取机构230、销钉移送机构240。

具体的，本实施例中，销钉抓取机构230包含销钉夹具232、销钉夹具直线往复驱动机构231、销钉下移往复驱动机构233，优选销钉夹具232为真空吸盘，真空吸盘的真空由真空发生器，销钉夹具直线往复驱动机构231带动销钉夹具232在给料通道220的出口处和销钉容纳孔24321之间切换，借助销钉下移往复驱动机构233使销钉夹具232在给料通道220的出口处下移吸取销钉，在销钉容纳孔24321的正上方下移将销钉放入到销钉容纳孔24321内，其余过程中销钉下移往复驱动机构233均保持将销钉夹具232上移到最高位置。

具体的，本实施例中销钉移送机构包含销钉移送直线驱动机构241、固定板2432、活动板2433、固定座241，固定板2432上开设有销钉容纳孔24321，活动板2433的上端面与固定板2432的下端面贴合，且通常将销钉容纳孔24321的下开口封闭，销钉移送直线驱动机构241带动活动板2423与固定板2432同步移向下压头，使销钉容纳孔24321移动至销钉暂存窝32211的正上方且活动板2433顶压下压头而缩回使销钉容纳孔24321的下开口完全暴露，完全暴露后销钉容纳孔24321内的销钉落入到销钉暂存窝32211内。

作为优选的，为了使活动板2423能够良好的将销钉容纳孔24321封闭，避免固定板2432与下压头发生干涉，此外避免销钉容纳孔24321的下开口与销钉暂存窝32211具有过大的间距，防止销钉下落过程中出现偏差，本实施例中将固定板2432的下端面与下压头的上端面平齐设置。

进一步的，还包括活动板复位机构2432，其始终向所述活动板2433施加一驱动力，驱动力迫使所述活动板向封闭所述销钉容纳孔的方向移动，活动板复位机构2432包含与一端与导向杆2432、压簧2433，导向杆2432一端与活动板2433固定连接，导向杆另一端穿过固定块2431后固定连接有限位片24321，限位片24321与固定块2431之间之间套设有拉簧2433，在活动块2433被下压头拖动向左移动时，拉簧2433受拉变长，在解除下压头推动的情况下，拉簧2433的弹力迫使导向杆2432向右移动，将销钉容纳口24321的下开口封闭。

本实施例中，端盖转移机构600包含设定数量的端盖夹具610、第一端盖夹具直线驱动机构620、第二端盖夹具直线驱动机构640、第三端盖夹具直线驱动机构630，第二端盖夹具直线驱动机构640固定连接于第三端盖夹具直线驱动机构630的输出端，第一端盖夹具直线驱动机构620固定连接于第二端盖夹具直线驱动机构640的输出端，端盖夹具610均并排固定在第一端盖夹具直线驱动机构620的输出端，借助第一端盖夹具直线驱动机构620使每个端盖夹具610在各个加工工位之间并排同步切换，借助第三端盖夹具直线驱动机构630使所述端盖夹具610将端盖由加工工位竖直提起或置入，借助第二端盖夹具直线驱动机构640使端盖夹具远离或靠近加工工位。

进一步的，机械手转运机构400优选为雅马哈的三轴机械手410以及气动手指420。

上压头下压机构310包括直线执行元件314、与上压头311固定的压块312、固定于直线执行元件314输出端的的楔形块313，压块312具有与楔形块313相配合的楔形面，借助直线执行元件314推动所述楔形块313挤压压块312使压块312竖直下压，从而使下压头将油泵压盖压紧在压钉工位720。

加工工位还包含毛刺清理工位730，毛刺清理工位730位于压钉工位720的下游，由于销钉与油泵端盖内的销钉孔为过盈配合，那么在销钉的压入的时候必然会产生毛刺，本实施例中在毛刺清理工位设置有毛刺清理机构330。

具体的，毛刺清理机构330包含可深入到油泵端盖内的刷体332、驱动电机334、将电机输出轴与刷体传动的刷体连接杆3341、带动驱动电机以及刷体上移进入油泵端盖内的刷体上移驱动机构335，在油泵端盖压好销钉后进入到毛刺清理工位730时，刷体上移驱动机构335带动驱动电机以及刷体上移清理油泵端盖内，驱动电机高速旋转将毛刺进行打磨清除，清除设定时间后刷体上移驱动机构带动驱动电机以及刷体回到初始位置，等待下一个油泵端盖。

为了避免打磨清理的碎屑四处飞溅，本实施例中在刷体外周增加一个清理箱体331，该清理箱体331上开设有进气口和出气口3311，在打磨的时候想进气口内通入压力气源进行吹扫，在出气口上连接导管，将其引入到除尘设备，这样打磨脱落的碎屑就不会对油泵端盖以及设备造成污染。

机械手转运机构400由第二料盘暂存区130夹取油泵端盖放置到端盖缓存工位710，由端盖转移机构600将其在端盖缓存工位710、压钉工位720、毛刺清理工位730、成品工位740依次转移，清理结束后端油泵端盖被转送到成品工位740，由机械手转运机构400夹取油泵端盖将其移入到第二料盘暂存区130的料盘内。

需要说明的是，机械手转运机构400从第二料盘暂存区130的料盘内夹取油泵端盖并移入到端盖缓存工位710，在油泵端盖在销钉压接结束、清理结束至成品工位后，机械手转运机构400将其放入第二料盘暂存区130的料盘最开始抓取的位置。

进一步的，本实施例中，端盖送料机构包括机架110、第一料盘暂存区120、第二料盘暂存区130、第三料盘暂存区140、料盘转运机构150。

所述第一料盘暂存区120、第二料盘暂存区130、第三料盘暂存区140并排布置，所述第二料盘暂存区120位于第一、第三料盘暂存130/140区之间，所述料盘转运机构150位于所述第一料盘暂存区120、第二料盘暂存区130、第三料盘暂存区140下方；

料盘转运机构150，其包含第一直线拖动机构151，两并排设置的托架机构152；第一直线拖动机构151带动两个托架机构152同步往复移动，第一料盘暂存区120、第二料盘暂存区130、第三料盘暂存区140等间距设置，以使两个托架机构150将第一料盘暂存区120、第二料盘暂存区130的料盘分别移动至第二料盘暂存区130和第三料盘暂存区140。

托架机构152包含托架1521、固定于托架1521底部的上托移动组件1522，本实施例中优选上托移动组件1522为气缸，托架1521固定于上托移动组件1522的活塞杆上，向气缸1522通入或切断压缩气从而使托架1521向上托起或向下移动回到初始位置。

进一步的，由于料盘转运机构是将料盘从第一料盘暂存区120、第二料盘暂存区130、第三料盘暂存区140下方将料盘推入的，那么在转运过程中料盘的稳定性就非常重要，如果其因为振动而导致料盘发生偏斜将会使料盘上推的过程中与料盘暂存区发生磕碰或无法将料盘推入导致故障；本实施例中优选的，托架1521包含托板15211、固定于托板15211至少两对边的定位板1523。

此外，还在托板15211中部设置有定位凸起1524，定位凸起1524可以嵌入到料盘中部的定位凹中，进一步增强料盘的定位效果，增强料盘移动的稳定性。

还包括料盘上料机构160和料盘出料机构170，所述料盘上料机构160对第一料盘暂存区120的料盘进行间歇性的补充，所述料盘出料机构170将第三料盘暂存区140的料盘移出。

料盘上料机构160包含第二直线拖动机构161、料盘放置架162、第三直线拖动机构163、料盘支架164，料盘放置于所述料盘放置架162，所述第二直线拖动机构161带动料盘放置架162移动至料盘支架164上方，所述第三直线拖动机构163带动所述料盘支架164移动将料盘托起送入至第一料盘暂存区120内。

具体的，第三直线拖动机构163有伺服电机1631、滚珠丝杆螺母副1632、与丝杆螺母固定连接的滑块1633、滑轨1634，第三直线拖动机构163带动料盘支架164竖直方向移动；料盘之间164包含料盘支板1641、支架横杆1642，支架横杆1642与滑块1633固定连接，料盘支板1641与之间横杆1642固定连接。

第二直线拖动机构161优选为气缸，料盘放置架162包含底板支架1622、固定在底板支架1622上的料盘放置板1621，料盘放置板1621侧面固定有料盘限位片1623；底板支架1622通过滑块以及滑轨与机架110滑动连接，底板之间1622与第二直线拖动机构161的动力输出端固定连接。

优选的，料盘放置板1621稍大于料盘的尺寸，其中部开设有一缺口，缺口的尺寸稍大于料盘支架164的最大尺寸，其目的是使得料盘之间164在第三直线拖动机构163的带动下可以直接竖直移入到料盘放置板1621下方，在将料盘放置于料盘放置板1621后，第三直线拖动机构163带动料盘支架164向上移动就可以直接将料盘放置架1621上的料盘托起，继续上移，将其竖直向的移入到第一料盘暂存区120。

本实施例中，料盘上料机构160和料盘出料机构170对称设置，二者结构相同。

第一料盘暂存区120、第二料盘暂存区130、第三料盘暂存区140底部具有料盘进出通道和固定于料盘进出通道处的限制机构，解除所述限制机构的限制后料盘可由料盘进出通道自由进出。

具体的，第一料盘暂存区120、包含多根竖直布置的档条121，优选的档条121为四个，其围合出截面为矩形状的暂存空间，矩形的尺寸稍大于料盘的尺寸，围合出的矩形状的下部为敞开式，该敞开的开口即形成第一料盘暂存区120的料盘进出通道。

本实施例中优选的，档条121位于矩形的四个拐角处，档条121优选为角铁，这样的结构便于装配，并且节省材料，也便也观察暂存区内的料盘的情况。

限制机构包含固定于料盘进出口通道的多个限制动力组件122以及固定于限制动力组件122其动力输出端的限制片123，所述限制片123可被所述限制动力组件122推出伸入到所述料盘进出口通道内。

作为优选的，限制动力组件122数量为4个，其分别固定在每个档条121上，并且限制动力组件122位于同一水平高度，这样的结构设置使位于料盘暂存区的料盘始终保持水平，放置料盘倾斜翻转，从而导致故障。

本实施例中，第三料盘暂存区140与第一料盘暂存区120对称设置，其二者结构相同，包含档条141、限制动力组件142以及限制片143。

本实施例中，第二料盘暂存区130结构与第一料盘暂存区120相同，其区别在于档条131的长度小于档条121，由于第二料盘暂存区130为机械手抓取料盘上的端盖的工作区，这样的设置避免了档条131与机械手发生干涉；此外，第二料盘暂存区130每次只需要暂存一块料盘，长度较小的档条131也完全满足其使用需求。

具体的，在料盘上料机构160的料盘支架164将料盘向上即将移入到第一料盘暂存区120时，限制片143在限制动力组件142的带动下缩回，解除第一料盘暂存区120料盘进出口通道的限制，料盘支架164继续上移，从而将料盘上托移入到第一料盘暂存区120内，内部设置位置传感器，当料盘支架164移动到设定位置时，限制动力组件142带动限制片143伸出，此时限制片143恰好托在最下方的料盘底部，限制料盘从第一料盘暂存区120脱出，见图3中的料盘支架164（最低位置），料盘支架164’（中间位置），料盘支架164’’（最高位置），料盘支架到达最高位置时，料盘被送入到第一料盘暂存区120内。

需要说明的是，在限制片伸出托住料盘底部的时候，限制片143不与料盘支架164发生干涉。

具体的，料盘出料机构170与料盘上料机构160的工作顺序相反，在第三料盘暂存区140内的料盘达到设定数量或设定高度的时候，料盘支架移动到最高位置托住最底部的料盘底面，第三料盘暂存区140的限制片缩回，堆叠的料盘由料盘进出口通道在料盘之间的带动下向下移动，达到料盘支架的最低位置，料盘被料盘放置架支撑，进而料盘出料机构的第二直线拖动机构带动料盘放置架往外移出，实现自动出料，移出的料盘由人工移除。

进一步的，所述第一料盘暂存区120、第二料盘暂存区130、第三料盘暂存区140依次等间距排布，两个托架机构152的间距以及第一直线拖动机构151的行程等于第一料盘暂存区与第二料盘暂存区、第三料盘暂存区之间的间距，以使第一直线拖动机构151由初始位置（两托架机构152位于第一料盘暂存区120和第二料盘暂存区130下方）移动最大行程后，两托架机构152恰好同步移动到第二料盘暂存区130和第三料盘暂存区140下方，保证转运的高度精准，避免位置出现误差导致料盘转运故障。

具体的转运原理为：

s1：初始位置，两料盘托架分别依次（由左至右）位于第二料盘暂存区130和第一料盘暂存区120正下方；

s2：上托移动组件1522带动托架1521上移到达最高位置（详见图2中的托架1521’），此时第一料盘暂存区120和第二料盘暂存区130的限制片缩回，第一料盘暂存区120的料盘落至托架1521上，位于第二料盘暂存区130的料盘落至另一托架1521上，延时设定时间后限制片伸出，将第一料盘暂存区120和第二料盘暂存区130的料盘进出口通道关闭；

s3：上托移动组件1522带动托架1521下移到达初始位置；

s4：第一直线拖动机构151带动两托架1521直线移动到最大形行程后，两托架1521平移到第三料盘暂存区140和第二料盘暂存区130的正下方；

s5：上托移动组件1522带动托架1521上移到达最高位置，第二料盘暂存区130和第三料盘暂存区140的限制片缩回，这样便将第一料盘暂存区的料盘转运至第二料盘暂存区，第二料盘暂存区的料盘转运至第三料盘暂存区，延时设定时间后，限制片伸出重新将料盘进出口通道限制；

s6：上托移动组件1522带动托架1521下移到达初始位置，第一直线拖动机构带动托架1521回到初始位置；

s7：安装步骤s2-s6进行循环。

需要说明的是，在步骤s7达到设定循环次数的最后一个循环的执行步骤s5的同时，料盘上料机构160动作向第一料盘暂存区内补充料盘；在步骤s7达到设定循环次数的最后一个循环的执行步骤s6的同时，料盘出料机构170动作将第三料盘暂存区的料盘移出。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。