凸轮轴传感器多工位加工装置的制作方法

本发明涉及一种凸轮轴传感器加工装置，尤其涉及一种用于发动机凸轮轴传感器的多工位加工装置，属于机械自动化领域。

背景技术：

凸轮轴是发动机上非常重要的零件，是专门负责驱动气门按时开启和封闭，它会影响整个发动机的性能，其作用是保证发动机在工作中定时为汽缸吸进新鲜的可燃混合气，并及时将燃烧后的废气排出汽缸。而凸轮轴传感器是一种传感装置，也叫同步信号传感器，是一个汽缸判别定位装置，向ecu输入凸轮轴位置信号，该信号为点火控制的主控信号，即进行顺序喷油控制、点火时刻控制和爆燃控制。如果凸轮轴信号盘的信号齿加工角度过大或过小，装配到发动机后，会造成实际配气相位与理论值不符，气门会提前开启或关闭。从而导致发动机燃烧不充分，功力扭矩达不到要求，影响发动机性能。

因此，凸轮轴传感器的加工需要更精密的装置，而现有的凸轮轴传感器加工装置，是多台设备分别独立放置，流转时间长、且占用空间大，自动化程度低。另外，凸轮轴传感器的加工工序多而且复杂，所以每道工序需要不同的加工设备和道具，从而造成每个工序需要大量的工作人员，从而导致加工时间长、生产效率低下，生产成本以及产品质量不稳定等问题的不断出现。

综上所述，如何提供一种凸轮轴传感器多工位加工装置，使该装置可集合多种工序于一体，自动化程度高且产品质量稳定，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种凸轮轴传感器多工位加工装置，该装置结构合理，自动化程度高，可以快速且准确地完成凸轮轴传感器产品的加工且具有自动筛选功能。

本发明的技术解决方案是：

凸轮轴传感器多工位加工装置，包括操作平台与控制系统，在操作平台的上端面上设置有送料模块、加工模块及筛选模块，三者均与控制系统相连接并受控制系统的控制；

所述送料模块包括上料机构、转动机构与下料机构；所述加工模块包括焊接机构、相机机构、预装机构及压装机构；

所述转动机构位于操作平台上端面的中心区域，该转动机构的周围依次设置有上料机构、焊接机构、相机机构、预装机构、压装机构及下料机构，所述筛选模块位于下料机构的一侧并与所述下料机构相配合完成凸轮轴传感器产品的筛选，所述转动机构带动待加工件按顺序到达上料机构工位、加工模块相应的工位、下料机构工位及筛选模块工位实现凸轮轴传感器多工位加工及产品筛选。

优选地，所述上料机构包括第一底座及均设置在第一底座上的传感器。

优选地，所述焊接机构包括激光焊接机及与焊接机相配合的压紧组件；

所述激光焊接机包括焊机与激光控制器，所述焊机位于操作平台上方，所述激光控制器位于操作平台外侧；

所述压紧组件包括第一水平直线滑轨、第一固定板、第一升降气缸与第一夹爪，第一水平直线滑轨上设置有第一滑块，第一滑块的一侧与第一固定板相连接，第一固定板的底部与第一水平直线滑轨垂直连接，且第一滑块可带动第一固定板沿第一水平直线滑轨滑动，所述第一升降气缸位于第一固定板上，第一固定板的顶部还固定设置有固定架，所述第一夹爪位于该固定架上。

优选地，所述压紧组件的固定架上还设置有用于测试凸轮轴传感器产品导通性的导通测试探针。

优选地，所述相机机构包括相机支架及用于凸轮轴传感器产品焊接检测的相机，该相机位于相机支架上。

优选地，所述预装机构包括均位于第二底座上的第一气缸组件及夹紧组件，所述夹紧组件位于所述第一气缸组件上，二者相互配合可实现待加工件的组装。

优选地，所述预装机构的第一气缸组件包括第二升降气缸、旋转气缸、限位气缸与第一垂直直线滑轨；

所述第一垂直直线滑轨与第二升降气缸均设置在第二底座上，所述旋转气缸通过连接板与第一垂直直线滑轨相连接并可沿第一垂直直线滑轨上下移动，且所述旋转气缸可围绕自身中心点旋转；所述限位气缸位于所述旋转气缸下方，并借助第二固定板与第二底座固定连接。

优选地，所述预装机构的夹紧组件的一端与所述旋转气缸相连接并可与旋转气缸实现同步旋转，该夹紧组件包括夹紧气缸以及与夹紧气缸固定连接的夹具；所述夹具用于夹紧待加工件，其位于所述夹紧气缸的下方。

优选地，所述压装机构包括第三底座、位于第三底座上的伺服电机及位于伺服电机下方的压头。

优选地，所述下料机构包括第四底座以及位于第四底座上的第二气缸组件、第二垂直直线滑轨及夹爪组件；

所述第二气缸组件包括均位于第四底座上的平移气缸、第三升降气缸；夹爪组件包括两个夹爪气缸及设置在两个夹爪气缸底部的第二夹爪与第三夹爪；

平移气缸固定设置在第四底座上，平移气缸上设置有连接架，所述第三升降气缸、夹爪组件及第二垂直直线滑轨均位于该连接架上，且该连接架可沿平移气缸滑动，第二垂直直线滑轨上设置有第二滑块，所述夹爪组件借助第二滑块与第二垂直直线滑轨相连接并沿第二垂直直线滑轨上下滑动。

优选地，所述筛选模块位于所述第二夹爪与所述第三夹爪下方，所述筛选模块包括筛选箱、筛选组件及接料盒，所述筛选组件设置在所述筛选箱上，所述接料盒与所述筛选箱的一端相配合。

优选地，所述筛选箱包括第一侧板、第二侧板及第一分隔板，第一侧板与第二侧板相对设置，所述第一分隔板位于第一侧板与第二侧板之间。

优选地，所述筛选组件包括阻挡板、阻挡气缸及第二分隔板；第二分隔板设置在所述筛选箱上方，且位于第一侧板与第一分隔板之间；所述阻挡板位于所述筛选箱的上方并与第二分隔板的一端相触接，且在阻挡气缸的推动下可实现自动摆动；所述阻挡气缸位于所述筛选箱的下方。

优选地，所述控制系统包括电控组件及与电控组件相连接的人机界面；

所述电控组件包括位于操作平台外侧的电控箱，还包括均位于操作平台下方的电气控制柜与检测控制柜。

本发明提供了一种凸轮轴传感器多工位加工装置，其优点主要体现在以

下几个方面：

（1）该凸轮轴传感器多工位加工装置的预装机构内设置有旋转气缸，该旋转气缸可围绕自身的中心点旋转90°，可实现待加工件由水平方向变为垂直方向，实现加工的自动化。

（2）该凸轮轴传感器多工位加工装置中设置有筛选模块，可将凸轮轴传感器产品中的合格产品从不合格产品中筛选出来，自动化程度较高，从而提高整体的工作效率。

（3）该该凸轮轴传感器多工位加工装置结构设计合理，集多种加工工位于一体，节约生产节拍，自动化程度高，减少人员投入，可适合大规模推广使用。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明中各模块的位置分布图；

图3是本发明中焊接机构的结构示意图；

图4是本发明焊接机构中压紧组件的结构示意图；

图5是本发明中相机机构的结构示意图；

图6是本发明中预装机构的结构示意图；

图7是本发明中压装机构的结构示意图；

图8是本发明中下料机构的结构示意图；

图9是本发明中筛选模块的结构示意图。

其中，1－操作平台，11－玻璃外罩，2－转动机构，3－上料机构，31－第一底座，4－焊接机构，41－压紧组件，411－第一水平直线滑轨，412－第一固定板，413－第一升降气缸，414－第一夹爪，415－第一滑块，416－固定架，42－焊机，43－激光控制器，5－相机机构，51－相机支架，52－外壳，6－预装机构，61－第二底座，621－第二升降气缸，622－旋转气缸，623－限位气缸，624－第一垂直直线滑轨，625－连接板，626－第二固定板，631－夹紧气缸，632－夹具，7－压装机构，71－第三底座，72－伺服电机，73－压头，8－下料机构，81－第四底座，821－平移气缸，822－第三升降气缸，823－连接架，824－第二滑块，83－第二垂直直线滑轨，841－第二夹爪，842－第三夹爪，843－夹爪气缸，9－筛选模块，91－筛选箱，911－第一侧板，912－第二侧板，913－第一分隔板，921－阻挡板，922－阻挡气缸，923－第二分隔板，93－接料盒，101－人机界面，102－电控箱，103－电气控制柜。

具体实施方式

凸轮轴传感器多工位加工装置，包括操作平台1与控制系统，在操作平台1的上端面上设置有送料模块、加工模块及筛选模块9，三者均与控制系统相连接并受控制系统的控制；

所述送料模块包括上料机构3、转动机构2与下料机构8；所述加工模块包括焊接机构4、相机机构5、预装机构6及压装机构7；

所述转动机构2位于操作平台1上端面的中心区域，该转动机构2的周围依次设置有上料机构3、焊接机构4、相机机构5、预装机构6、压装机构7及下料机构8，所述筛选模块9位于下料机构8的一侧并与所述下料机构8相配合完成凸轮轴传感器产品的筛选，所述转动机构2带动待加工件按顺序到达上料机构3工位、加工模块相应的工位、下料机构8工位及筛选模块9工位实现凸轮轴传感器多工位加工及产品筛选。

另外，控制系统包括电控组件及与电控组件相连接的人机界面101；所述电控组件包括位于操作平台1外侧的电控箱102，还包括均位于操作平台1下方的电气控制柜103与检测控制柜（图中未示出）。

在本实施例中，操作平台1为一个可移动支架，支架的上方设置有一个平台，送料模块、加工模块及筛选模块9均放置在该平台上，平台的下方且在支架内侧放置有控制电气控制柜103与检测控制柜，在支架的外侧设置有含plc可编程控制器的电控箱102，更进一步地，在本技术方案中，平台上方还设置有一个玻璃外罩11，在该外罩上还安装有人机界面101与三防灯，人机界面101也与电气控制柜103相连接并受其控制，玻璃外罩11的配备不但从外形上看更美观，而且可以更方便、更安全地观察待加工件的加工情况。

作为本发明的一个改进，本发明中提到的转动机构2为一个分割器，该分割器为一凸轮分割器，因为分割器具有分度精度高、运转平稳、传递扭矩大、定位时自锁、结构紧凑、高速性能好等特点，所以分割器用在凸轮轴传感器多工位加工上更能体现其优势，当然，本技术工作领域人员也可根据需要设计为一个可转动的转动盘，然后再通过程序设定其转动次序。

进一步地，所述上料机构3包括第一底座31及均设置在第一底座31上的传感器（图中未示出），在本实施例中，该传感器包括光线传感器（图中未示出）与视觉传感器（图中未示出），用于检测分割器上是否放置待加工件。

更进一步地，所述焊接机构4包括激光焊接机及与焊接机相配合的压紧组件41；所述激光焊接机包括焊机42与激光控制器43，所述焊机42位于操作平台1上方，所述激光控制器43位于操作平台1外侧；

所述压紧组件41用于压紧待加工件后进行激光焊接，该压紧组件41包括第一水平直线滑轨411、第一固定板412、第一升降气缸413与第一夹爪414，第一水平直线滑轨411上设置有第一滑块415，第一滑块415的一侧与第一固定板412相连接，第一固定板412的底部与第一水平直线滑轨411垂直连接，且第一滑块415可带动第一固定板412沿第一水平直线滑轨411滑动，所述第一升降气缸413位于第一固定板412上，该升降气缸下压可将待加工件压紧，第一固定板412的顶部还固定设置有固定架416，所述第一夹爪414位于该固定架416上。

作为本发明的另一个改进，所述压紧组件41的固定架416上还设置有用于测试凸轮轴传感器产品导通性的导通测试探针（图中未示出），该导通测试针用于测试待加工件焊接后的导通性能，且可配合筛选模块9进行导通性能合格产品的筛选。

另一个配合筛选模块9的机构便是相机机构5，相机机构5用于检测待加工件的焊接是否合格。所述相机机构5包括相机支架51及用于凸轮轴传感器产品焊接检测的相机（图中未示出），该相机位于相机支架51上，在本实施例中，相机的外侧也有一个用于保护相机的透明外壳52。

然而，所述预装机构6包括均位于第二底座61上的第一气缸组件及夹紧组件，所述夹紧组件位于所述第一气缸组件上，二者相互配合可实现待加工件的组装。

其中，所述预装机构6的第一气缸组件包括第二升降气缸621、旋转气缸622、限位气缸623与第一垂直直线滑轨624；

所述第一垂直直线滑轨624与第二升降气缸621均设置在第二底座61上，所述旋转气缸622通过连接板625与第一垂直直线滑轨624相连接并可沿第一垂直直线滑轨624上下移动，且所述旋转气缸622可围绕自身中心点旋转；所述限位气缸623位于所述旋转气缸622下方，并借助第二固定板626与第二底座61固定连接。

旋转气缸622的旋转是本发明的一个改进，该旋转气缸622可围绕自身中心点进行90°旋转，从而可改变待加工件的方向，相对于现有技术的手动改变待加工件的方向，既节省了工作时间，又提高了自动化程度。

所述预装机构6的夹紧组件的一端与所述旋转气缸622相连接并可与旋转气缸622实现同步旋转，该夹紧组件包括夹紧气缸631以及与夹紧气缸631固定连接的夹具632；所述夹具632用于夹紧待加工件，其位于所述夹紧气缸631的下方。

所述压装机构7包括第三底座71、位于第三底座71上的伺服电机72及位于伺服电机72下方的压头73。

所述下料机构8包括第四底座81以及位于第四底座81上的第二气缸组件、第二垂直直线滑轨83及夹爪组件；

所述第二气缸组件包括均位于第四底座81上的平移气缸821、第三升降气缸822；夹爪组件包括两个夹爪气缸843及设置在两个夹爪气缸843底部的第二夹爪841与第三夹爪842；

平移气缸821固定设置在第四底座81上，平移气缸821上设置有连接架823，所述第三升降气缸822、夹爪组件及第二垂直直线滑轨83均位于该连接架823上，且该连接架823可沿平移气缸821滑动，第二垂直直线滑轨83上设置有第二滑块824，所述夹爪组件借助第二滑块824与第二垂直直线滑轨83相连接并沿第二垂直直线滑轨83上下滑动。

作为本发明的又一个改进，该装置还设置有筛选模块9，筛选模块9可以实现自动将合格产品与不合格产品筛选出来，自动化程度较高，从而提高整体的工作效率。所述筛选模块9位于所述第二夹爪841与所述第三夹爪842下方，所述筛选模块9包括筛选箱91、筛选组件及接料盒93，所述筛选组件设置在所述筛选箱91上，所述接料盒93与所述筛选箱91的一端相配合。

进一步地，所述筛选箱91包括第一侧板911、第二侧板912及第一分隔板913，第一侧板911与第二侧板912相对设置，所述第一分隔板913位于第一侧板911与第二侧板912之间，第一侧板911与第一分隔板913所组成的料道位于第二夹爪841的下方，第一分隔板913与第二侧板912所组成的料道位于第三夹爪842的下方。

更进一步地，所述筛选组件包括阻挡板921、阻挡气缸922及第二分隔板923；第二分隔板923设置在所述筛选箱91上方，且位于第一侧板911与第一分隔板913之间；所述阻挡板921位于所述筛选箱91的上方并与第二分隔板923的一端相触接，且在阻挡气缸922的推动下可实现自动摆动；所述阻挡气缸922位于所述筛选箱91的下方。在本实施例中，该阻挡板921的位置与第二分隔板923的一端相接触，当然也可以设置为阻挡板921与第一侧板911相接触，阻挡板921的长度与第一侧板911与第一分隔板913之间距离相匹配。

以下简述该凸轮轴传感器多工位加工装置的工作过程：

s1，人工上料。人工将待加工件放置到上料机构3工位，上料机构3中的光线传感器与视觉传感器检测到有待加工件后，将信号传输给控制系统，控制系统将会控制分割器运转到下一个工位，即焊接工位。

s2，焊接。压紧组件41中的第一升降气缸413下压，将待加工件压紧，然后配合激光焊接机进行激光焊接，在压紧组件41中，还设置有用于检测焊接后待加工件的导通性能的导通测试探针，如果导通性能合格，将会进行后续的加工流程，如果导通性能不合格，将会配合筛选模块9把导通性能不合格的产品筛选出来。待焊接完毕后，控制系统控制分割器运转到下一个工位，即相机机构5工位。

s3，相机检测。相机机构5用于检测待加工件的焊接情况，同样的，如果焊接良好，继续进行后续的焊接，如果焊接不合格，也会配合筛选模块9把焊接不合格的产品筛选出来。

s4，预装。预装机构6用于将待加工件放入预先设置的套管里。预装机构6中的第二升降气缸621上下移动调节待加工件在竖直方向上的位置，然后，旋转气缸622围绕自身中心点旋转90°后将待加工件由水平方向改变为垂直方向，之后，限位气缸623水平方向移动带动套管移动到与待加工件相匹配的位置，最后将待加工件装入套管里，从而完成预装步骤。

s5，压装。预装完成后进行压装，压装机构7用于完成待加工件的组装，即将预装后的待加工件压紧。压装机构7中的伺服电机72驱动压头73进行下压，从而将待加工件压紧。

s6，下料。待分割器转动到下料机构8工位时，通过第三升降气缸822的上下移动、平移气缸821的左右移动，调整夹爪组件与待加工件相匹配的位置，然后通过第二夹爪841与第三夹爪842自动抓取待加工件，并将其放入筛选模块9。

s7，筛选。焊接与导通性能均合格的产品为合格产品，焊接与导通性能均不合格的产品为不合格产品，人工取出不合格产品。在本技术方案中，该接料盒93包括用于盛放焊接合格且导通不合格产品的第一接料盒、用于盛放焊接不合格且导通合格产品的第二接料盒，还包括用于盛放合格产品的第三接料盒。对于合格产品，用第三夹爪842抓取，并将其放入第二侧板912与第一分隔板913组成的料道，然后滑入第三接料盒，即为完成合格产品的筛选。

对于焊接合格且导通不合格的产品，或焊接不合格且导通合格的产品，通过第二夹爪841抓取，并将其放入第一侧板911与第一分隔板913组成的料道。阻挡板921在阻挡气缸922的推动下实现自动摆动，并将焊接合格且导通不合格的产品滑向第一分隔板913与第二分隔板923组成的料道，然后滑入第一接料盒；并将焊接不合格且导通合格的产品滑向第二分隔板923与第一侧板911组成的料道，然后滑入第二接料盒，从而完成整个产品的筛选。

本发明提供了一种凸轮轴传感器多工位加工装置，该装置的预

装机构内部设置有旋转气缸，该旋转气缸可围绕自身的中心点旋转90°，可实现待加工件由水平方向变为垂直方向，实现加工的自动化；另外，该装置中设置有筛选模块，可将凸轮轴传感器产品中合格产品从不合格产品中筛选出来，自动化程度较高，从而提高整体的工作效率；同时，该装置结构设计合理，集多种加工工位于一体，节约生产节拍，自动化程度高，减少人员投入，可适合大规模推广使用。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。