一种立式油缸自动装配装置及其工作方法与流程

本发明涉及工业装配设备技术领域，尤其涉及一种立式油缸自动装配装置及其工作方法。

背景技术：

由于液压传动具有传动平稳、承载能力大、易于实现自动化等优异特性，因此，已广泛应用于机床、工程机械、农业机械、汽车等行业中。而液压缸是液压传动系统中的执行元件，可以将液压能转变为往复运动的机械能。

液压缸主要由缸筒、活塞、活塞缸、端盖和活塞杆密封件组成。目前，国内的液压缸装配作业主要依靠人工操作来完成，人工操作劳动强度大，工作效率低，无法满足当前装配任务的需求；并且在装配过程中，人工操作很难保证油缸活塞杆与缸套同轴线方向设置，只能通过人工调节使油缸活塞杆进入缸套，操作起来费时费力，且对准精准度较低，稍有不慎便会损伤密封件与缸套，降低液压缸的使用寿命。虽然也应用了一些简易的装配设备，但仍需要大量的人工辅助操作，而现有的这些液压缸装配设备自动化程度较低，装配效率不高，存在耗时耗力等的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种立式油缸自动装配装置及其工作方法，它结构设计合理，操作起来省时省力，能够实现缸套和油缸活塞杆的自动化装配，以及整体油缸的递放操作，且对准精度高，有效保证了油缸活塞杆与缸套两者始终处于同一轴线上，避免损伤密封件与缸套，提高了液压缸的使用寿命，有效降低了劳动强度，提高工作效率与整体的装配效率，解决了现有的液压缸装配设备自动化程度较低，存在耗时耗力等的问题。

本发明为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：

一种立式油缸自动装配装置，包括底座，在底座一侧设有提升机架，在提升机架右侧的底座前后两侧分别对称设有机械臂机构，两个机械臂机构的下端分别通过下铰接座与底座相连，两个机械臂机构的上端分别通过动力提拉油缸与提升机架顶部前后两侧的上铰接座相连，所述两个动力提拉油缸平行设置，在两下铰接座之间的底座上设有定位夹紧机构，在定位夹紧机构右侧的底座上设有定心找正机构，所述动力提拉油缸通过导线与控制装置相连。

进一步地，所述机械臂机构包括机械臂架，所述机械臂架的下端与下铰接座活动相铰接，其上端与动力提拉油缸活动相铰接，在朝向定位夹紧机构一侧的机械臂架侧壁的上下两端分别对称设有支撑板，在两个支撑板之间的机械臂架上设有与其活动相抵接的移动滑块，在其中一支撑板上设有电机，电机的输出轴与一丝杠同轴心相连，所述丝杠轴线平行于机械臂架长度方向，且外端端部活动卡接在另一侧的支撑板上，丝杠螺纹穿过移动滑块并与之螺纹相连，在移动滑块外侧设有夹紧块，所述夹紧块通过夹紧油缸与移动滑块相连，所述电机、夹紧油缸分别通过导线与控制装置相连。

进一步地，所述夹紧块的横截面为v型，夹紧块的中心线与丝杠的轴线平行设置。

进一步地，所述定位夹紧机构包括竖直设置在两个下铰接座之间底座内的通道，在通道内水平设有气动卡盘，所述气动卡盘的圆心点与连接两个下铰接座的轴孔连线的中点，所形成的连线竖直设置，所述气动卡盘通过导线与控制装置相连。

进一步地，在气动卡盘上方的底座通道内水平设有防护盖，在防护盖中央竖直设有通孔。

进一步地，所述定心找正机构包括在定位夹紧机构右侧底座内水平开设的滑槽，在滑槽中部设有定位控制器，定位控制器通过设置在其表面的定心油缸与水平设置的定位导轨相连，所述定位导轨垂直于定位夹紧机构方向设置，且定位导轨的中心线正对定位夹紧机构的中央，在定位导轨前后两侧的滑槽内分别设有辅助导轨，所述辅助导轨平行与定位导轨设置，在定位导轨左右两侧的底座上分别对称设有定心装置，所述定心油缸通过导线与控制装置相连。

进一步地，在定心找正机构前后两侧的底座上分别对称设有限位槽。

进一步地，包括缸套与油缸活塞杆装配的步骤、油缸递送的步骤。

进一步地，所述油缸与油缸活塞杆装配的步骤：

步骤一、将缸套通过辅助导轨送到定位导轨上，通过定心装置检测缸套中心轴线位置是否与定心装置的中心轴线共线，若不共线，定心装置将信号输送给定位控制器，定位控制器通过控制装置控制定心油缸开启，将定位导轨向上推动，直至与上述两者共线后，通过控制装置控制定心油缸关闭；

步骤二、机械臂机构由平行于提升机架的初始位置，在动力提拉油缸的作用下做下俯运动，直至机械臂架接触限位槽，使机械臂架与定位导轨处于平行状态；

步骤三、通过控制装置控制电机启动，通过丝杠的转动进而带动移动滑块在机械臂架上移动，直至移动至缸套合适的位置后，通过控制装置关闭电机，并启动夹紧油缸工作，夹紧油缸驱动夹紧块，使其向缸套方向移动，直至两个夹紧块将缸套牢固夹住，启动动力提拉油缸工作，并使其恢复与提升机架平行的初始位置；

步骤四、通过控制装置控制电机启动，从而使夹紧缸套的两个移动滑块向下滑动，直至缸套伸入到气动卡盘内，停止电机工作并启动气动卡盘，从而将缸套夹紧固定并保持竖直位置；

步骤五、按上述步骤一、二、三进行操作后，通过控制装置控制电机启动，从而使夹紧油缸活塞杆的两个移动滑块向下滑动，进而使油缸活塞杆伸入到缸套内，最终完成缸套与油缸活塞杆的装配。

进一步地，所述油缸递送的步骤：

步骤一、通过控制装置控制电机启动，使移动滑块移动至装配好油缸的合适位置，再驱动夹紧油缸工作，使两夹紧块将油缸夹紧固定牢固；

步骤二、通过控制装置控制气动卡盘松开，使缸套与气动卡盘分离；

步骤三、通过控制装置控制电机工作，使移动滑块带动油缸向上竖直移动；

步骤四、通过控制装置控制动力提拉油缸启动，使机械臂机构由平行于提升机架的初始位置，做下俯运动，直至机械臂架接触限位槽，使机械臂架与定位导轨处于平行状态；

进一步地，通知控制装置控制定心油缸启动，直至定位导轨抵接在油缸底部。

本发明的有益效果体现在：

本发明采用上述结构，具有操作方便，能够实现缸套和油缸活塞杆的自动化装配，以及整体油缸的递放操作，且对准精度高，保证了油缸活塞杆与缸套两者始终处于同一轴线上，避免损伤密封件与缸套，提高了液压缸的使用寿命，有效降低了工人的劳动强度，提高工作效率与整体的装配效率，自动化程度较高；占地面积小，有效节省空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为底座的立体结构示意图。

图3为定心找正机构的立体结构示意图。

图4为机械臂机构的立体结构示意图。

图5为限位槽的立体结构示意图。

图中，1、底座；2、提升机架；3、下铰接座；4、动力提拉油缸；5、上铰接座；6、机械臂架；7、支撑板；8、移动滑块；9、电机；10、丝杠；11、夹紧块；12、夹紧油缸；13、通道；14、气动卡盘；15、防护盖；16、通孔；17、滑槽；18、定位控制器；19、定心油缸；20、定位导轨；21、辅助导轨；22、定心装置；23、限位槽。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，用于更加清楚地说明本发明的技术方案，仅以示意方式说明本发明的基本结构，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-5中所示，一种立式油缸自动装配装置，包括底座1，在底座1一侧设有提升机架2，在提升机架2右侧的底座1前后两侧分别对称设有机械臂机构，两个机械臂机构的下端分别通过下铰接座3与底座相连，两个机械臂机构的上端分别通过动力提拉油缸4与提升机架2顶部前后两侧的上铰接座5相连，所述两个动力提拉油缸4平行设置，在两下铰接座3之间的底座1上设有定位夹紧机构，在定位夹紧机构右侧的底座1上设有定心找正机构，所述动力提拉油缸4通过导线与控制装置相连。

进一步地，所述机械臂机构包括机械臂架6，所述机械臂架6的下端与下铰接座3活动相铰接，其上端与动力提拉油缸4活动相铰接，在朝向定位夹紧机构一侧的机械臂架6侧壁的上下两端分别对称设有支撑板7，在两个支撑板7之间的机械臂架6上设有与其活动相抵接的移动滑块8，在其中一支撑板7上设有电机9，电机9的输出轴与一丝杠10同轴心相连，所述丝杠10轴线平行于机械臂架6长度方向，且外端端部活动卡接在另一侧的支撑板7上，丝杠10螺纹穿过移动滑块8并与之螺纹相连，在移动滑块8外侧设有夹紧块11，所述夹紧块11通过夹紧油缸12与移动滑块8相连，所述电机9、夹紧油缸12分别通过导线与控制装置相连。

进一步地，所述夹紧块11的横截面为v型，夹紧块11的中心线与丝杠10的轴线平行设置。

进一步地，所述定位夹紧机构包括竖直设置在两个下铰接座3之间底座1内的通道13，在通道13内水平设有气动卡盘14，所述气动卡盘14的圆心点与连接两个下铰接座3的轴孔连线的中点，所形成的连线竖直设置，所述气动卡盘14通过导线与控制装置相连。

进一步地，在气动卡盘14上方的底座1通道内水平设有防护盖15，在防护盖15中央竖直设有通孔16。

进一步地，所述定心找正机构包括在定位夹紧机构右侧底座1内水平开设的滑槽17，在滑槽17中部设有定位控制器18，定位控制器18通过设置在其表面的定心油缸19与水平设置的定位导轨20相连，所述定位导轨20垂直于定位夹紧机构方向设置，且定位导轨20的中心线正对定位夹紧机构的中央，在定位导轨20前后两侧的滑槽17内分别设有辅助导轨21，所述辅助导轨21平行与定位导轨20设置，在定位导轨20左右两侧的底座1上分别对称设有定心装置22，所述定心油缸19通过导线与控制装置相连。

进一步地，在定心找正机构前后两侧的底座1上分别对称设有限位槽23。

进一步地，包括缸套与油缸活塞杆装配的步骤、油缸递送的步骤。

进一步地，所述油缸与油缸活塞杆装配的步骤：

步骤一、将缸套通过辅助导轨21送到定位导轨20上，通过定心装置22检测缸套中心轴线位置是否与定心装置22的中心轴线共线，若不共线，定心装置22将信号输送给定位控制器18，定位控制器18通过控制装置控制定心油缸19开启，将定位导轨20向上推动，直至与上述两者共线后，通过控制装置控制定心油缸19关闭；

步骤二、机械臂机构由平行于提升机架2的初始位置，在动力提拉油缸4的作用下做下俯运动，直至机械臂架6接触限位槽23，使机械臂架6与定位导轨20处于平行状态；

步骤三、通过控制装置控制电机9启动，通过丝杠10的转动进而带动移动滑块8在机械臂架6上移动，直至移动至缸套合适的位置后，通过控制装置关闭电机9，并启动夹紧油缸12工作，夹紧油缸12驱动夹紧块11，使其向缸套方向移动，直至两个夹紧块11将缸套牢固夹住，启动动力提拉油缸4工作，并使其恢复与提升机架2平行的初始位置；

步骤四、通过控制装置控制电机启动9，从而使夹紧缸套的两个移动滑块8向下滑动，直至缸套伸入到气动卡盘14内，停止电机9工作并启动气动卡盘14，从而将缸套夹紧固定并保持竖直位置；

步骤五、按上述步骤一、二、三进行操作后，通过控制装置控制电机9启动，从而使夹紧油缸活塞杆的两个移动滑块8向下滑动，进而使油缸活塞杆伸入到缸套内，最终完成缸套与油缸活塞杆的装配。

进一步地，所述油缸递送的步骤：

步骤一、通过控制装置控制电机启动9，使移动滑块8移动至装配好油缸的合适位置，再驱动夹紧油缸12工作，使两夹紧块11将油缸夹紧固定牢固；

步骤二、通过控制装置控制气动卡盘14松开，使缸套与气动卡盘14分离；

步骤三、通过控制装置控制电机9工作，使移动滑块8带动油缸向上竖直移动；

步骤四、通过控制装置控制动力提拉油缸4启动，使机械臂机构由平行于提升机架2的初始位置，做下俯运动，直至机械臂架6接触限位槽，使机械臂架6与定位导轨20处于平行状态；

步骤五、通知控制装置控制定心油缸19启动，直至定位导轨20抵接在油缸底部。

本装置结构设计合理，操作起来省时省力，能够实现缸套和油缸活塞杆的自动化装配，以及整体油缸的递放操作，且对准精度高，有效保证了油缸活塞杆与缸套两者始终处于同一轴线上，避免损伤密封件与缸套，提高了液压缸的使用寿命，有效降低了劳动强度，提高工作效率与整体的装配效率，解决了现有的液压缸装配设备自动化程度较低，存在耗时耗力等的问题。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。