节油片在汽车摇臂中的自动装配设备结构设计

2018-01-23

制造业自动化 2017年12期

（四川信息职业技术学院，广元 628017）

0 引言

汽车摇臂是发动机内部的配气机构，负责打开关闭气门。它由多个零、部件构成，如图1所示的汽车摇臂部件图，要在摇臂体的摇臂孔内先压入节油片，再装入挺柱。通常该装配过程由人工完成，这样不仅浪费了大量的人力资源，装配速度还较慢，生产效率低其生产成本高。为解决此问题，设计出一种自动装配设备，在提高装配效率、节约人力资源的基础上，操作还十分便捷，适合大面积的推广使用。下面主要针对该装配设备中的节油片自动装配机进行介绍，使大家了解其主要结构及工作原理。

图1 摇臂部件图

1 汽车摇臂的装夹定位

汽车摇臂装配过程中，摇臂体的定位方式如图2所示。利用摇臂体孔B定位，并以底面D作辅助定位，使孔C开口向上，即可在孔C内压入节油片。

2 节油片自动装配机总体结构及工作原理

图2 汽车摇臂定位

图3 汽车摇臂装配设备总体结构

节油片自动装配机属于汽车摇臂装配设备中的重要组成部分。汽车摇臂装配设备总体结构如图3所示，共有4个工作位置。汽车摇臂在工位1进行安装、夹紧后，旋转到工位2压入节油片，再依次旋转到工位3、工位4装入挺柱。

节油片自动装配机即为工位2的工作设备，其总体结构及下部分回转工作台如图4所示。当节油片自动装配机未工作时，升降气缸9的伸缩杆收回，托板11未升起，与回转台7的上表面接触。此时回转电机2旋转，经过传动齿轮副3减速后，通过回转轴1带动回转台7旋转，即可将托板11及托板上的汽车摇臂旋转到节油片装配工位2。

当节油片自动装配机工作时，回转电机2停止运转，升降气缸9的伸缩杆伸出，托板11带动汽车摇臂升起到达装配高度。在装置14气缸的带动下，真空吸盘13下降吸取节油片后回到原位。节油片移动装置将真空吸盘13及吸取的节油片向右推动到达汽车摇臂C孔正上方位置，利用节油片吸取及压入装置14将节油片压入。

节油片装配完成，升降气缸9的伸缩杆收回，汽车摇臂即可随回转台旋转到下一工位进行其他装配工作。

图4 节油片自动装配机总体结构

3 节油片自动装配机主要装置结构

3.1 节油片推板机构

由图4所示节油片自动装配机总体结构可看出，节油片存储器在真空吸盘左方，需要使用如图5所示的推板机构，一次将两片节油片推送到真空吸盘正下方。该推板机构固定在工作台上，推板4在气缸5的带动下，即可将存储器中落下的节油片4推出。定位板1于推板4配合，达到节油片准确定位的目的。

3.2 节油片吸取及压入装置

图5 节油片推板机构

节油片吸取及压入装置的主要结构如图6左视图所示，主要用于吸取推板推出的节油片和在摇臂C孔上方将节油片压入。该装置固定在升降气缸支撑板5上，依靠升降气缸9的伸缩带动真空吸盘支架及真空吸盘进行上下移动；为保证吸盘的移动路线保持垂直，在气缸和吸盘支架之间连接了直线导轨和配套的滑块。

装置依靠真空发生器和真空吸盘13进行节油片的吸放。节油片压入汽车摇臂的方向是固定的，有槽口的方向必须向下。为此，需要配置真空度反馈元件真空开关，若节油片吸取方向反了，真空吸盘有漏气现象，真空度达不到设定值，真空开关给控制器PLC发送输入信号，停止该装置的下步工作，避免节油片装反。

当节油片压入汽车摇臂中时，为了保证节油片压入摇臂中的位置深度，使用位移检测器14对节油片的压入深度进行检测。另外，从图6左视图可看出，该装置共有两个吸盘，可一次性对两个节油片进行装配。

图6 节油片吸取、移动及压入机构

3.3 节油片移动装置

节油片吸取及压入装置的主要结构如图6主视图所示，主要用于真空吸盘吸取节油片后，将真空吸盘向右推送到摇臂C孔正上方。移动气缸1通过移动气缸安装板2进行固定。当移动气缸1的推杆推出时，通过连接器3将推板4向右推出。升降气缸支撑板5由于与推板4采用螺钉连接在一起，也随之向右移动，从而带动整个节油片吸取及压入装置向右移动，使吸取的节油片到达C孔正上方位置。同时，为保证移动路线水平，在总体支撑板8和升降气缸支撑板5之间安装了直线导轨和配套的滑块。