一种单向器半圆垫自动化装配装置的制作方法

本实用新型属于起动机单向器零件装配技术领域，具体涉及一种单向器半圆垫自动化装配装置。

背景技术：

现代内燃机通常采用起停电机启动，而起动机内的单向器则是一种把起动电机工作时产生的机械能传递到发动机齿环上，是使发动机起动的中介部件。

上述单向器在装配过程中需要将半圆垫、全圆垫、罩盖装配在预制单向器上，进行组装时，先将两个半圆垫相对卡设在单向器上，再将全圆垫从单向器上方套设在单向器上，并重叠在两半圆垫上，然后将罩盖从单向器上方套设在单向器上沿单向器移动，直至将单向器上的半圆垫与全圆垫罩设，以完成单向器的简易组装。

现有在进行半圆垫装配工作时均是采用人工装配简易工装定位的方式进行装配，不仅耗时耗工，操作人员劳动强度大，产品装配质量得不到可靠保证。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种单向器半圆垫自动化装配装置，解决了现有技术中采用人工装配起动机单向器半圆圈导致的工作强度大、装配精度低、装配后工件质量差的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种单向器半圆垫自动化装配装置，包括用于控制各部件运作的自动化控制中心以及集成在机架上的出料机构、位移机构和装配机械手，还包括预设在装配位置的单向器；

待装半圆垫通过出料机构规整出料后送入位移机构，位移机构将送入的半圆垫输送至装配机械手工作区域，装配机械手动作将半圆垫吸附后装配在单向器上。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型设置的本实用新型设置的出料机构能对半圆垫进行整料出料，为实现半圆垫的自动化装配提供了有利条件，能使半圆垫单次出料其需要装配的对应量，避免半圆垫的错装及漏装。

2、本实用新型设置的位移机构能把改变半圆垫的出料位置，方便装配机械手对半圆垫的抓取工作，能很大程度上降低装配机械手的设计难度，同时也有利于半圆垫的自动化装配工作。

3、本实用新型可通过电气自动化有效控制各个部件的运作，实现对半圆垫的自动化装配工作，减轻生产工人工作强度，提高单向器上半圆垫的装配质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中部分结构示意图；

图3为图2另一状态下结构示意图；

图4为图2中a部放大图；

图5为图2中b部放大图；

图6为图3中c部放大图；

图7为本实用新型吸附座仰视图。

图中，半圆垫出料机构1、半圆垫振动盘自动上料机111、半圆垫112、装配机械手3、伸缩气缸31、上下气缸32、连接板33、吸附座34、真空吸盘341、防退凸台342、嵌设气缸35、压装机构4、竖向气缸41、冲压头42、抓取组件5、推移气缸51、径向气缸52、罩盖吸盘53、下行气缸54、连接杆55、全圆垫吸盘56、罩盖振动盘自动上料机6、罩盖61、全圆垫振动盘自动上料机7、全圆垫71、移动旋位机构8、旋转气缸81、安装座82、预装座83、推动气缸84、位移机构9、导料槽91、第一推送气缸92、装配板10、单向器101、顶升气缸11、承重板12、第二滑动槽13、第二推送气缸131、装配传输线14。

具体实施方式

如图1-7所示，本实用新型提涉及了一种单向器半圆垫自动化装配装置，具体运用在起动机单向器自动化装配装置上，该起动机单向器自动化装配装置包括集成在机架上的用于装配半圆垫112的半圆垫自动化装配装置、用于装配全圆垫71和罩盖61的第二装配机构、用于传送定位固定有单向器101的装配板10的运转机构及用于控制各部件运作的自动化控制中心；

所述半圆垫自动化装配装置包括半圆垫出料机构1、第一位移机构9和装配机械手3；

所述第二装配机构包括全圆垫出料机构、罩盖出料机构、第二位移机构9、抓取机构、移动旋位机构8及压装机构4；

所述运转机构包括预设有单向器101的传输机构、定位机构及与定位机构配合使用的检测机构；

传输机构将固定有单向器101的装配板10传输至设定装配位置，检测装置检测到单向器101后，自动化控制中心控制传输机构停止运作并且控制定位机构工作对传输机构上的装配板10进行定位，定位之后单向器101进行半圆垫112、全圆垫71及罩盖61的装配；

待装半圆垫112通过出料机构规整出料后送入位移机构9，位移机构9将送入的半圆垫112输送至装配机械手3工作区域，半待装单向器101定位之后，控制中心控制装配机械手3动作将半圆垫112吸附后装配在单向器101上；

待装全圆垫71通过全圆垫出料机构整料导出至位移机构9且待装的罩盖61通过罩盖出料机构整料同时导出至位移机构9，位移机构9将送入的全圆垫71及罩盖61同时移动至抓取机构工作位置，抓取机构抓取全圆垫71及罩盖61并移动至移动旋位机构8进行预装构成预装件，预装件通过旋位机构移动至压装机构4工作位，单向器101完成半圆垫112装配后，自动化控制中心控制压装机构4吸附预装件并移动至装有半圆垫112的单向器101上方进行装配。

上述检测装置可为激光传感器、传输机构为现有技术中的倍速线。

所述定位机构包括顶升气缸11及顶升气缸11作用端设置的异型插销，所述装配板10底部设有与异型插销插接配合的异型插接孔(异型插销可为五角星形、六角星形、七角星形任意一种，图中为标识)。定位机构的运作是通过自动化控制中心控制，具体运作时，检测机构检测到装配板10进入装配位置后，自动化控制中心则控制传输机构停止运动同时控制顶升气缸11运作，顶升气缸11运作使异型插销进入异型插接孔将装配板10定位。定位机构、检测装置及传输机构的配合使用能对传输机构上装有单向器101的装配板10进行有效定位，方便自动化设备将各个部件装配至单向器101上；并且半圆垫112、全圆垫71及罩盖61的装配工作是在单向器101定位之后进行的，定位机构、检测装置及传输机构的配合使用就能方便起动机单向器101自动化装配设备与倍速线上随行装配板10的自动衔接能使单向器101的装配工作形成一个连续装配过程，提高了单向器101上部件的装配效率。

由于起动机单向器101自动化装配装置是架设在倍速线上对装配板10上固定的单向器101进行装配，为方便布局，将所述半圆垫出料机构1设置在装配板10传输方向的一侧，所述全圆垫出料机构与罩盖出料机构并排设置在装配板10传输方向的另一侧。

由于单向器101上需要嵌设两个半圆垫112，将两个半圆垫112为一组相对嵌设在单向器101上，为方便每组半圆垫112的出料及嵌设，所述半圆垫出料机构1包括并排设置的两个，每个半圆垫出料机构1均包括半圆垫振动盘自动上料机111，所述半圆垫振动盘自动上料机111出料端设有导料槽91，所述第一位移机构9设置在导料槽91出料端。所述第一位移机构9与第二位移机构9均包括移动组件，所述移动组件包括滑动槽，所述滑动槽两端分别设有推送气缸，滑动槽两端均设有推送气缸，两推送气缸作用端相对设置且均设有带激光传感器的推送板。为方便描述及标号，第一位移机构9设置的滑动槽、推送气缸及推送板命名为第一滑动槽、第一推送气缸92及第一推送板，将第二位移机构9设置的滑动槽、推送气缸及推送板命名为第二滑动槽13、第二推送气缸131及第二推送板。半圆垫出料机构1与第一位移机构9的连接位置如图6所示，第一滑动槽与两导料槽91垂直设置且其长度方向沿装配板10传输方向设置，待装半圆垫112分别通过两半圆垫振动盘自动上料机111归整出料，通过导料槽91移动同时至第一滑动槽内两第一推送板上，第一推送板上的激光传感器检测到半圆垫112后，自动化控制中心就控制两第一推送气杆运作将两半圆垫112移动至装配机械手3工作位置且开口相对设置，当单向器101定位后，自动化控制中心就可控制装配机械手3运作将第一滑动槽上开口相对设置的两半圆垫112吸附移动至单向器101位置进行装配。半圆垫振动盘自动上料机111将半圆垫112进行整列，能保证半圆垫112持续稳定出料，能保证半圆垫112出料前的方向、位置一致的情况下将半圆垫112振至第一位移机构9。第一位移机构9上设置的激光传感器感应到对应的半圆垫112到位，第一推送气缸92动作将半圆垫112推至预装位置，方便装配机械手3对半圆垫112的抓取与安装。

所述装配机械手3包括两作用端相对设置的嵌设气缸35，所述嵌设气缸35作用端均设有用于吸附半圆垫112的吸附座34，两嵌设气缸35通过连接板33固定，连接板33上连接有上下气缸32，所述上下气缸32通过固定板固定，固定板上连接有伸缩气缸31，伸缩气缸31与机架固定。其中，为避免嵌设气缸35在推动半圆垫112嵌设在单向器101外时半圆垫112会掉落，本实用新型设置的吸附座34包括贴合单向器101的半圆缺口，所述吸附座34底面还设有多个用于吸附半圆垫112的真空吸盘341，真空吸盘341吸附半圆垫112时半圆垫112开口与半圆缺口向下叠层设置，所述吸附座34底部还设有防止半圆垫112在嵌设过程后退的防退凸台342。两嵌设气缸35、上下气缸32、伸缩气缸31以及吸附座34配合实现半圆垫112的在单向器101上的装配工作，同时吸附座34上设置的真空吸盘341上的真空发生器可以判断半圆垫112是否漏装。在机架上还设有能观察到单向器101是否装配上半圆垫112的观察相机(在图中为进行标识与展现，具体安装位置可以根据生产需求进行调整，只要能观测到单向器101的安装位置即可)，可作为观察半圆垫112是否漏装及错装的视觉装置。完成半圆垫112的装配工作之后就可进行全圆垫71及罩盖61的安装工作。

所述全圆垫出料机构包括全圆垫振动盘自动上料机7，所述罩盖出料机构包括罩盖振动盘自动上料机6，且全圆垫振动盘自动上料机7与罩盖振动盘自动上料机6并排设置，所述第二位移机构9设置在全圆垫振动盘自动上料机7出料端与罩盖振动盘自动上料机6出料端。所述第二位移机构9上设置的第二滑动槽13的长度方向与全圆垫振动盘自动上料机7出料端与罩盖振动盘自动上料机6出料端垂直设置，全圆垫振动盘自动上料机7出料端与罩盖振动盘自动上料机6出料端分别导出的全圆垫71及罩盖61进入第二滑动槽13上对应的两第二推送板上，激光传感器检测到全圆垫71及罩盖61到位后通过自动化控制中心控制两第二推送气缸131工作将全圆垫71及罩盖61移动至抓取机构工作位置。全圆垫振动盘自动上料机7出料端与罩盖振动盘自动上料机6分别将全圆垫71和罩盖61进行整列，能保证持续稳定出料，能保证了罩盖61和全圆垫71出料前的方向、位置一致的情况下将罩盖61和全圆垫71片振至第一滑动槽内。第二位移机构9上设置的激光传感器感应到对应的全圆垫71及罩盖61到位后，第二推送气缸131动作将全圆垫71及罩盖61推至预装位置，方便抓取机构对全圆垫71及罩盖61的抓取。

所述抓取组件5包括全圆垫吸盘56与罩盖吸盘53，全圆垫吸盘56与罩盖吸盘53通过连接杆55连接，连接杆55通过下行气缸54工作带动上下移动，下行气缸54通过径向气缸52带动可横向移动，径向气缸52缸筒上连接有与其伸缩方向垂直设置的推移气缸51。其中，为方便推移气缸51的固定与安装，将推移气缸51与机架上设置的承重板12固定。

所述移动旋位机构8包括与机架固定安装的旋转气缸81，旋转气缸81作用端联结有安装座82，安装座82上设有以旋转气缸81为对称轴的两推动气缸84，每个推动气缸84作用端均连接有预装座83，推动气缸84工作使预装座83上下移动。旋转气缸81旋转能使安装座82转动180度，安装座82转动180度使两推动气缸84交换位置，使装有预装件的预装座83与已将预装件转移至压装机构4的预装座83交换位置，方便下一安装时段压装机构4吸取靠近的预装座83上的预装件与抓取组件5将全圆垫71与罩盖61放置在远离压装机构4的预装座83上进行预装。

所述压装机构4包括与机架固的横向气缸，横向气缸作用端连接有竖向气缸41，竖向气缸41作用端连接有中空结构的冲压头42，冲压头42下端镶嵌设有磁铁圈。其中横向气缸设置的承重板12下方，在图中未显示。压装机构4实现全圆垫71和罩盖61移位旋转机构取料及全圆垫71和罩盖61压装，同时在竖向气缸41上还设有位移传感器(在图中未显示，位移传感器可采用激光传感器)，通过检测竖向气缸41的下移距离判断预装件的压装是否合格。

移动旋位机构8、抓取机构及压装机构4的配合使用能实现全圆垫71与罩盖61的预装配及预装件的装配，移动旋位机构8设置了两个相对设置的预装座83能使全圆垫71、罩盖61的预装工作及压装机构4的取料工作同时进行，从而减少了工件的装配时间。

本实用新型的运用原理：

1、装配板10及装配板10上单向器101的定位预备：

将单向器101固定在装配板10上，装配板10通过传输机构移动至起动机单向器101自动化装配装置工位，检测装置检测到单向器101后，自动化控制中心控制传输机构停止运，并控制顶升气缸11工作将装配板10顶升上移定位；

2、单向器101与半圆垫112的安装：

a、需要同时待装的半圆垫112通过两半圆垫振动盘自动上料机111同时规整出料至第一滑动槽内，第一推送板上的激光传感器检测到半圆垫112后，自动化控制中心就控制两第一推送气杆运作将两半圆垫112移动至装配机械手3工作位置且开口相对设置；

b、当单向器101定位后，自动化控制中心可控制装配机械手3运作将第一滑动槽上开口相对设置的两半圆垫112吸附移动至单向器101位置进行装配；两吸附座34上设置的真空吸盘341的真空发生器通过自动化控制中心控制对两半圆垫112分别吸附；控制伸缩气缸31工作推动上下气缸32移动朝单向器101方向移动最后位于单向器101上方，再控制上下气缸32工作使两嵌设气缸35下移至单向器101需要嵌套半圆垫112位置，控制两嵌设气缸35同时工作将两半圆垫112嵌设在单向器101外；

c、自动化控制中心控制真空吸盘341的真空发生器停止工作，上下气缸32复位带动左气缸与右气缸上移，两嵌设气缸35进行复位，伸缩气缸31再复位是两吸附座34位于第一滑动才内下一组待装半圆垫112的上方位置。

3、全圆垫71与罩盖61形成的预装件的安装：

a、待装全圆垫71及罩盖61通过对应的全圆垫振动盘自动上料机7与罩盖振动盘自动上料机6规整出料进入第二滑动槽13内对应的第二推送板上，第二推送板上设置的激光传感器感应到全圆垫71及罩盖61到位之后，自动化控制中心控制两第二推送气缸131工作将全圆垫71及罩盖61移动至预装工位；

b、自动化控制中心控制下行气缸54工作带动全圆垫吸盘56与罩盖吸盘53下行，控制全圆垫吸盘56与罩盖吸盘53的真空发生器工作分别吸取全圆垫71及罩盖61；

c、下行气缸54复位带动全圆垫吸盘56与罩盖吸盘53上移，控制径向气缸52工作带动全圆垫吸盘56与罩盖吸盘53移动至相邻的预装座83上方，推移气缸51工作带动全圆垫吸盘56与罩盖吸盘53移动使全圆垫吸盘56移动至预装座83上方，下行气缸54工作使全圆垫吸盘56上吸附的全圆垫71与预装座83接触并控制全圆垫吸盘56的真空发生器停止工作将全圆垫71放置在预装座83上；

d、下行气缸54复位使全圆垫吸盘56上移，推移气缸51反向工作使全圆垫吸盘56及罩盖吸盘53移动使罩盖吸盘53位于预装座83上方，下行气缸54再次工作使罩盖吸盘53上吸附的罩盖61与预装座83接触，罩盖吸盘53的真空发生器停止工作将罩盖61放置在全圆垫71上完成预装件的预装；

e、下行气缸54复位使全圆垫吸盘56及罩盖吸盘53上移，推移气缸51再次反向工作使全圆垫吸盘56及罩盖吸盘53位于预装座83上方的初始位置，径向气缸52复位带动全圆垫吸盘56及罩盖吸盘53位于第一滑动槽内的下一待装全圆垫71与罩盖61的上方；

f、旋转气缸81转动使装有预装件的预装座83与另一预装座83调换位置，将预装件移动预装位置方便压装机构4的吸附。

4、预装件与装有半圆垫112的单向器101的安装：

待单向器101上半圆垫112安装工作完成，则自动化控制中心控制横向气缸作用带动冲压头42移动至装有预装件的预装座83上方，控制推动气缸84工作带动装有预装件的预装座83上移，预装件上升通过冲压头42内嵌设的磁铁圈吸附，预装座83在推动气缸84作用下下移(旋转气缸81工作时使另一装有预装件的预装座83与已被冲压头42带走预装件的预装座83交换位置进行下一预装件安装)，吸附预装件的冲压头42在横向气缸作用下移动至单向器101上方，竖向气缸41作用带动冲压头42下移将预装件套设在单向器101上并与半圆垫112贴合压装完成单向器101上半圆垫112、全圆垫71及罩盖61的安装。

5、安装完成的单向器101的运作

自动化控制中心控制顶升气缸11复位，装配板10架设在传输机构，自动化控制中心控制传输机构运作带动已装配部件的单向器101移动至下一工段，同时将需要装配部件的下一单向器101运输至起动机单向器101自动化装配装置。

值得注意的是：本实用新型在操作过程中均电气自动化控制实现，同时真空吸盘341、全圆垫吸盘56及罩盖吸盘53均是现有技术中的真空吸盘341，通过控制其真空发生器的启停状态用于抓附工件或与工件分离。

综上，本实用新型设置的起动机单向器101装配设备能通过数控技术完成单向器101半圆垫112、全圆垫71及罩盖61的自动化装配，实现了在有效时间里，周期上料、自动供料、检测、装配、放行。动作简洁、位置安全可靠、上线实现无人操作。通过机械结构及电气传感器检测实现了装配各个节点位置的防错与防漏装，提高了装配质量、装配稳定性。生产效率的提高，产品质量稳定，使起动机制造企业的竞争力增强，降低了产品的制造成本及减少了员工劳动强度、改善了劳动的条件。同时，该机构还具有结构合理、自动化程度高、维护方便、调节快速、制造成本低、现场操作方便、促进管理等特点，应用前景十分广泛。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。