专利名称：全自动气门芯装配机的制作方法
技术领域：
全自动气门芯装配机技术领域[0001 ] 本实用新型涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种气门芯装配设备。
技术背景[0002]气门芯由芯座、芯杆、密封垫、芯簧、芯体、密封圈和芯帽组装而成，其装配 工艺一般分为如下步骤[0003]1、将芯座、芯杆和密封垫组装在一起，习惯上称为“三件”；[0004]2、将芯体套装于芯杆上，其中芯体在装配前已经和密封圈套装在一起；[0005]3、制作芯簧，然后将芯簧套装于芯杆上，并使其位于芯体内；[0006]4、将芯簧压缩到一定位置，然后将芯杆挤压出一个扁状凸起，将芯簧位置固 定，习惯上称为“挤六件”；[0007]5、将芯帽套装于芯体上并使芯杆穿出芯帽；[0008]6、将芯帽缩口，使之与芯体的凸缘相适配；[0009]7、将芯杆的伸出端部镦粗。[0010]目前，气门芯的装配大都是通过人工装配来实现的，产量大，所以仅装配线就 需要大量的劳动力，并且由于气门芯的零部件体积小，操作难度大，导致操作工装配时 间长，生产效率低。实用新型内容[0011]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种全自动气门芯装配机，能够实现 气门芯的机械化装配，减少了劳动力，大大提高了生产效率。[0012]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是全自动气门芯装配机，包括 机架，所述机架上设有环形的输料轨道，所述输料轨道与机架之间设有转动盘，所述转 动盘转动安装于所述机架上，所述转动盘的边缘环形阵列有用于容纳气门芯的芯孔，所 述芯孔与输料轨道位置相对应；所述输料轨道上沿所述转动盘的转动方向依次设有由电 控装置驱动顺序动作的三件送料装置、芯体送料装置、芯簧送料装置、挤六件装置、芯 帽送料装置、芯帽缩口装置、芯杆铆顶装置和取芯装置。[0013]作为一种改进，所述三件送料装置包括使三件自动排序并输出的第一振动盘， 所述第一振动盘安装于所述机架上；第一送料轨道，所述第一送料轨道安装于所述第一 振动盘与输料轨道之间；用于夹持三件并放置于所述转动盘的芯孔内的第一机械手，所 述第一机械手安装于所述机架上并与所述电控装置传动连接。[0014]作为一种改进，所述芯体送料装置包括使芯体自动排序并输出的第二振动盘， 所述第二振动盘安装于所述机架上；第二送料轨道，所述第二送料轨道安装于所述第二 振动盘与输料轨道之间；用于夹持芯体并穿套于三件上的第二机械手，所述第二机械手 安装于所述机架上并与所述电控装置传动连接。[0015]作为一种改进，所述芯簧送料装置包括用于将弹簧钢丝制作成芯簧的制簧机构，所述制簧机构安装于所述机架上；用于夹持芯簧并穿套于三件上的第三机械手，所 述第三机械手安装于所述机架上并与所述电控装置传动连接。[0016]作为一种改进，所述挤六件装置包括用于将芯簧压缩于芯体内的压板，所述压 板滑动安装于所述机架上并与所述电控装置传动连接；相对设置的两把挤刀，所述两把 挤刀分别设置于所述物料轨道的两侧，所述的两把挤刀均滑动安装于所述机架上并与所 述电控装置传动连接；由所述电控装置驱动的第一顶杆，所述第一顶杆滑动安装于所述 机架上。[0017]作为一种改进，所述芯帽送料装置包括使芯帽自动排序并输出的第三振动盘， 所述第三振动盘安装于所述机架上；第三送料轨道，所述第三送料轨道安装于所述第三 振动盘与输料轨道之间；用于夹持芯帽并穿套于芯体上的第四机械手，所述第四机械手 安装于所述机架上并与所述电控装置传动连接。[0018]作为一种改进，所述芯帽缩口装置包括相对设置的两把缩口刀，所述的两把缩 口刀均转动安装于所述机架上并位于所述物料轨道的两侧，所述的每把缩口刀上均具有 一个缩口斜面；由一电动机驱动的拨叉，所述拨叉转动安装于一支架上，所述支架固定 安装于所述机架上，所述拨又具有一个与芯帽相适配夹持端和一个自由端，所述自由端 与支架之间设有第一复位弹簧；由所述电控装置驱动的第一推杆，所述第一推杆滑动安 装于所述机架上，所述第一推杆的一端与所述拨叉的自由端相连接。[0019]作为一种改进，所述芯杆铆顶装置包括相对设置的两把夹刀，所述两把夹刀分 别设置于所述物料轨道的两侧，所述的两把夹刀均滑动安装于所述机架上并与所述电控 装置传动连接；由所述电控装置驱动的第二顶杆，所述第二顶杆滑动安装于所述机架 上；铆顶轴，所述铆顶轴滑动安装于所述机架上并与所述第二顶杆位置相对应，所述铆 顶轴与机架之间设有第二复位弹簧；由所述电控装置驱动的第二推杆，所述第二推杆滑 动安装于所述机架上，所述第二推杆与铆顶轴相连接。[0020]作为一种改进，所述取芯装置包括用于夹持气门芯并将气门芯移出所述输料轨 道的第五机械手，所述第五机械手安装于所述机架上并与所述电控装置传动连接。[0021]作为一种改进，所述电控装置包括可编程控制器；分布于所述输料轨道上的传 感器，所述传感器与可编程控制器电连接；凸轮传动机构，所述凸轮传动机构分别与三 件送料装置、芯体送料装置、芯簧送料装置、挤六件装置、芯帽送料装置、芯帽缩口装 置、芯杆铆顶装置和取芯装置传动连接。[0022]采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是由于输料轨道为环形，在 输料轨道上沿转动盘的转动方向依次设有由电控装置驱动顺序动作的三件送料装置、芯 体送料装置、芯簧送料装置、挤六件装置、芯帽送料装置、芯帽缩口装置、芯杆铆顶装 置和取芯装置，与相近行业的直线输料方式相比，采用这种布置方式，结构紧凑，节省 空间，并且能够在输料轨道内依次实现三件送料、套装芯体、套装芯簧、挤六件、套装 芯帽，芯帽缩口、铆顶和取料等一系列步骤，使得气门芯装配实现了完全自动操作，比 现有的手工装配效率提高了二十倍，大大提高了生产效率，并且减少了劳动者的数量， 一人可以同时操作几台设备，降低了操作者的劳动强度。
[0023]
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。[0024]图1是本实用新型实施例的结构示意图；[0025]图2是挤六件装置的结构示意图；[0026]图3是芯帽缩口装置的结构示意图；[0027]图4是芯杆铆顶装置的结构示意图；[0028]图5是气门芯装配流程图；[0029]图中1、机架，2、输料轨道，3、转动盘，31、芯孔，4、三件送料装置， 41、第一振动盘，42、第一送料轨道，43、第一机械手，5、芯体送料装置，51、第二振 动盘，52、第二送料轨道，53、第二机械手，6、芯簧送料装置，61、制簧机构，62、第 三机械手，7、挤六件装置，71、压板，72、挤刀，73、第一顶杆，8、芯帽送料装置， 81、第三振动盘，82、第三送料轨道，83、第四机械手，9、芯帽缩口装置，91、缩口 刀，92、拨叉，93、支架，94、第一复位弹簧，95、第一推杆，96、电动机，10、芯杆 铆顶装置，101、夹刀，102、第二顶杆，103、铆顶轴，104、第二复位弹簧，105、第二 推杆，11、取芯装置，111、第五机械手，12、电控装置，121、凸轮传动机构，13、气 门芯，131、芯座，132、密封垫，133、芯杆，134、芯体，135、密封圈，136、芯簧、 137、芯帽。
具体实施方式
[0030]如图1和图5所示，一种全自动气门芯装配机，主要包括机架1，所述机架1上 设有环形的输料轨道2，所述输料轨道2与机架1之间设有转动盘3，所述转动盘3转动 安装于所述机架1上，所述转动盘3的边缘环形阵列有用于容纳气门芯13的芯孔31，所 述芯孔31与输料轨道2位置相对应；所述输料轨道2上沿所述转动盘3的转动方向依次 设有由电控装置12驱动顺序动作的三件送料装置4、芯体送料装置5、芯簧送料装置6、 挤六件装置7、芯帽送料装置8、芯帽缩口装置9、芯杆铆顶装置10和取芯装置11。[0031]所述三件送料装置4主要包括第一振动盘41、第一送料轨道42和第一机械手 43。现有技术中，常用的使物料自动排序并输出的设备为振动盘，所述第一振动盘41安 装于所述机架1上用于三件自动排序并逐一输出；所述第一送料轨道42安装于所述第一 振动盘41与输料轨道2之间；在相近的技术领域，例如电子产品制造行业，常用到机械 手来完成一些夹持移动动作，所述第一机械手43安装于所述机架1上并与所述电控装置 12传动连接，用于夹持三件并放置于所述转动盘3的芯孔31内。[0032]所述芯体送料装置5主要包括第二振动盘51、第二送料轨道52和第二机械手 53。所述第二振动盘51安装于所述机架1上，用于使芯体134自动排序并逐一输出；所 述第二送料轨道52安装于所述第二振动盘51与输料轨道2之间；所述第二机械手53安 装于所述机架1上并与所述电控装置12传动连接，用于夹持芯体134并穿套于三件上， 使芯杆133贯穿芯体134并穿出芯体134。[0033]所述芯簧送料装置6主要包括制簧机构61和第三机械手62。所述制簧机构61 安装于所述机架1上，用于将弹簧钢丝制作成芯簧136;所述第三机械手62安装于所述 机架1上并与所述电控装置12传动连接，用于夹持芯簧136并穿套于三件上，将芯簧136套装于芯杆133上。该装置还可以变换为，将已经制作好的芯簧136放置于一振动盘内， 由振动盘和送料轨道将芯簧136输送给第三机械手62，采用这种装置的好处是，芯簧136 制作好之后可以进行热处理，比较直接由弹簧钢丝制成芯簧136后直接装配，延长了芯 簧136的使用寿命。[0034]如图2所示，所述挤六件装置7主要包括压板71、相对设置的两把挤刀72和由 所述电控装置12驱动的第一顶杆73。所述压板71滑动安装于所述机架1上并与所述电 控装置12传动连接，用于将芯簧136压缩于芯体134内；所述两把挤刀72分别设置于所 述物料轨道的两侧，所述的两把挤刀72均滑动安装于所述机架1上并与所述电控装置12 传动连接；所述第一顶杆73滑动安装于所述机架1上。[0035]所述芯帽送料装置8主要包括第三振动盘81、第三送料轨道82和第四机械手 83。所述第三振动盘81安装于所述机架1上，用于使芯帽137自动排序并逐一输出；所 述第三送料轨道82安装于所述第三振动盘81与输料轨道2之间；所述第四机械手83安 装于所述机架1上并与所述电控装置12传动连接，用于夹持芯帽137并穿套于芯体134 上，并使芯杆133穿出芯帽137。[0036]如图3所示，所述芯帽缩口装置9主要包括相对设置的两把缩口刀91，由一电动 机96驱动的拨叉92和由所述电控装置12驱动的第一推杆95。所述的两把缩口刀91均 转动安装于所述机架1上并位于所述物料轨道的两侧，所述的每把缩口刀91上均具有一 个缩口斜面；所述拨叉92转动安装于一支架93上，所述支架93固定安装于所述机架1 上，所述拨叉92具有一个与芯帽137相适配夹持端和一个自由端，所述自由端与支架93 之间设有第一复位弹簧94 ；所述第一推杆95滑动安装于所述机架1上，所述第一推杆95 的一端与所述拨叉92的自由端相连接。[0037]如图4所示，所述芯杆铆顶装置10主要包括相对设置的两把夹刀101、由所述电 控装置12驱动的第二顶杆102、铆顶轴103和由所述电控装置12驱动的第二推杆105。 所述两把夹刀101分别设置于所述物料轨道的两侧，所述的两把夹刀101均滑动安装于所 述机架1上并与所述电控装置12传动连接；所述第二顶杆102滑动安装于所述机架1上； 所述铆顶轴103滑动安装于所述机架1上并与所述第二顶杆102位置相对应，所述铆顶轴 103与机架1之间设有第二复位弹簧104 ；所述第二推杆105滑动安装于所述机架1上， 所述第二推杆105与铆顶轴103相连接。[0038]所述取芯装置11包括用于夹持气门芯13并将气门芯13移出所述输料轨道2的第 五机械手111，所述第五机械手111安装于所述机架1上并与所述电控装置12传动连接。[0039]所述电控装置12主要包括可编程控制器、分布于所述输料轨道2上的传感器和 凸轮传动机构121。所述传感器与可编程控制器电连接，传感器用于检测装配生产线上的 装配情况，如果出现误操作，将会发出信号给可编程控制器，停机排除故障；所述凸轮 传动机构121分别与三件送料装置4、芯体送料装置5、芯簧送料装置6、挤六件装置7、 芯帽送料装置8、芯帽缩口装置9、芯杆铆顶装置10和取芯装置11传动连接，根据气门 芯13的装配工艺，本领域的技术人员可以比较方便的布置传动轴和凸轮，协调各装置的 顺序动作。[0040]其工作原理如下[0041]如图5所示，为气门芯13的装配流程图，该工艺同样适合在全自动气门芯装配机。在电控装置12的控制下，转动盘3开始转动，三件送料装置4、芯体送料装置5、 芯簧送料装置6、挤六件装置7、芯帽送料装置8、芯帽缩口装置9、芯杆铆顶装置10和 取芯装置11开始顺序动作。[0042]三件送料将芯座131、密封垫132和芯杆133装配成三件，然后将装配好的三 件放置于第一振动盘41内，第一振动盘41将杂乱无章的三件排序后逐一输出，由第一送 料轨道42输送至第一机械手43的抓取位置，第一机械手43将三件夹持并放置于输料轨 道2内，使得三件刚好落入转动盘3的芯孔31位置，三件在转动盘3的带动下向下游移动。[0043]芯体送料将密封圈135和芯体134套装在一起后，放置在第二振动盘51内， 由第二振动盘51排序后逐一输出至第二送料轨道52的第二机械手53抓取位置，第二机 械手53将芯体134抓取后穿套于输送至该位置的三件上，并使芯杆133贯穿芯体134并 穿出芯体134。[0044]芯簧送料制簧机构61直接将弹簧钢丝制作成芯簧136，然后由第三机械手62 抓取芯簧136，将芯簧136穿套于输送至该位置的芯杆133上。[0045]挤六件当组合在一起的六件由转动盘3带动输送至挤六件装置7位置后，转 动盘3停止转动，第一顶杆73在凸轮传动机构121的驱动下向上移动，将六件顶起，此 时，压板71将套装在芯杆133上的芯簧136向芯座131方向压缩，压缩到一定位置时， 凸轮传动机构121驱动滑动安装在机架1上的两把挤刀72向内收缩，将芯杆133上挤压 出一个扁状凸起，将芯簧136定位在芯体134内。[0046]芯帽送料芯帽137放置在第三振动盘81内，第三振动盘81将杂乱无章的芯帽 137排序后逐一输出至第三送料轨道82内，并移动到第四机械手83的抓取位置，装配好 的六件在输料轨道2内继续向下游移动，当移动到芯帽送料装置8位置时，第四机械手83 抓取芯帽137并套装于六件上，使得芯杆133穿出芯帽137。[0047]芯帽缩口当组合在一起的六件和芯帽137移动到芯帽缩口装置9位置时，第一 推杆95带动拨叉92向下移动，由于拨叉92具有一个与芯帽137相适配的夹持端，拨叉 92夹持着芯帽137向下移动，同时，电动机96带动拨叉92转动，芯帽137与拨叉92 — 起转动，当芯帽137接触到缩口刀91时，由于缩口刀91上有一个缩口斜面，在芯帽137 端部周边滚压，使得芯帽137端部缩口，与芯体134上的凸缘相适配。[0048]芯杆铆顶当缩口后的半成品移动到芯杆铆顶装置10位置时，转动盘3停止转 动，凸轮传动机构121驱动第二顶杆102移动，第二顶杆102将气门芯13半成品顶起， 两把相对设置的夹刀101将芯杆133夹住，第二推杆105带动铆顶轴103向芯杆133顶部 施加冲击力，将芯杆133顶部镦粗。[0049]取芯装配完后的气门芯13继续在输料轨道2上向下移动，当移动到取芯装置 11位置时，第五机械手111抓取气门芯13，将气门芯13从输料轨道2上取出，移动到料盒中ο[0050]本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思 出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.全自动气门芯装配机，包括机架，其特征在于所述机架上设有环形的输料轨 道，所述输料轨道与机架之间设有转动盘，所述转动盘转动安装于所述机架上，所述转 动盘的边缘环形阵列有用于容纳气门芯的芯孔，所述芯孔与输料轨道位置相对应；所 述输料轨道上沿所述转动盘的转动方向依次设有由电控装置驱动顺序动作的三件送料装 置、芯体送料装置、芯簧送料装置、挤六件装置、芯帽送料装置、芯帽缩口装置、芯杆 铆顶装置和取芯装置。
2.如权利要求1所述的全自动气门芯装配机，其特征在于所述三件送料装置包括 使三件自动排序并输出的第一振动盘，所述第一振动盘安装于所述机架上；第一送料轨道，所述第一送料轨道安装于所述第一振动盘与输料轨道之间； 用于夹持三件并放置于所述转动盘的芯孔内的第一机械手，所述第一机械手安装于 所述机架上并与所述电控装置传动连接。
3.如权利要求1所述的全自动气门芯装配机，其特征在于所述芯体送料装置包括 使芯体自动排序并输出的第二振动盘，所述第二振动盘安装于所述机架上；第二送料轨道，所述第二送料轨道安装于所述第二振动盘与输料轨道之间； 用于夹持芯体并穿套于三件上的第二机械手，所述第二机械手安装于所述机架上并 与所述电控装置传动连接。
4.如权利要求1所述的全自动气门芯装配机，其特征在于所述芯簧送料装置包括 用于将弹簧钢丝制作成芯簧的制簧机构，所述制簧机构安装于所述机架上；用于夹持芯簧并穿套于三件上的第三机械手，所述第三机械手安装于所述机架上并 与所述电控装置传动连接。
5.如权利要求1所述的全自动气门芯装配机，其特征在于所述挤六件装置包括 用于将芯簧压缩于芯体内的压板，所述滑动压板安装于所述机架上并与所述电控装置传动连接；相对设置的两把挤刀，所述两把挤刀分别设置于所述物料轨道的两侧，所述的两把 挤刀均滑动安装于所述机架上并与所述电控装置传动连接；由所述电控装置驱动的第一顶杆，所述第一顶杆滑动安装于所述机架上。
6.如权利要求1所述的全自动气门芯装配机，其特征在于所述芯帽送料装置包括 使芯帽自动排序并输出的第三振动盘，所述第三振动盘安装于所述机架上；第三送料轨道，所述第三送料轨道安装于所述第三振动盘与输料轨道之间； 用于夹持芯帽并穿套于芯体上的第四机械手，所述第四机械手安装于所述机架上并 与所述电控装置传动连接。
7.如权利要求1所述的全自动气门芯装配机，其特征在于所述芯帽缩口装置包括 相对设置的两把缩口刀，所述的两把缩口刀均转动安装于所述机架上并位于所述物料轨道的两侧，所述的每把缩口刀上均具有一个缩口斜面；由一电动机驱动的拨叉，所述拨叉转动安装于一支架上，所述支架固定安装于所述 机架上，所述拨叉具有一个与芯帽相适配夹持端和一个自由端，所述自由端与支架之间 设有第一复位弹簧；由所述电控装置驱动的第一推杆，所述第一推杆滑动安装于所述机架上，所述第一 推杆的一端与所述拨叉的自由端相连接。
8.如权利要求1所述的全自动气门芯装配机，其特征在于所述芯杆铆顶装置包括 相对设置的两把夹刀，所述两把夹刀分别设置于所述物料轨道的两侧，所述的两把夹刀均滑动安装于所述机架上并与所述电控装置传动连接；由所述电控装置驱动的第二顶杆，所述第二顶杆滑动安装于所述机架上； 铆顶轴，所述铆顶轴滑动安装于所述机架上并与所述第二顶杆位置相对应，所述铆 顶轴与机架之间设有第二复位弹簧；由所述电控装置驱动的第二推杆，所述第二推杆滑动安装于所述机架上，所述第二 推杆与铆顶轴相连接。
9.如权利要求1所述的全自动气门芯装配机，其特征在于所述取芯装置包括 用于夹持气门芯并将气门芯移出所述输料轨道的第五机械手，所述第五机械手安装于所述机架上并与所述电控装置传动连接。
10.如权利要求1所述的全自动气门芯装配机，其特征在于所述电控装置包括 可编程控制器；分布于所述输料轨道上的传感器，所述传感器与可编程控制器电连接； 凸轮传动机构，所述凸轮传动机构分别与三件送料装置、芯体送料装置、芯簧送 料装置、挤六件装置、芯帽送料装置、芯帽缩口装置、芯杆铆顶装置和取芯装置传动连 接。
专利摘要本实用新型公开了一种全自动气门芯装配机，属于机械设备技术领域，主要包括机架，所述机架上设有环形的输料轨道，所述输料轨道与机架之间设有转动盘，所述转动盘转动安装于所述机架上，所述转动盘的边缘环形阵列有用于容纳气门芯的芯孔，所述芯孔与输料轨道位置相对应，所述输料轨道上沿所述转动盘的转动方向依次设有由电控装置驱动顺序动作的三件送料装置、芯体送料装置、芯簧送料装置、挤六件装置、芯帽送料装置、芯帽缩口装置、芯杆铆顶装置和取芯装置。本实用新型实现了气门芯的机械化装配，减少了劳动力，大大提高了生产效率。
文档编号B23Q7/00GK201807890SQ20102056423
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者孙鹏, 隋金国 申请人:高密市同创汽车配件有限公司