活塞环一道环与二道环自动分料及组装装置设计

摘要： 为了提高内燃机活塞环装配精度及效率，设计七工位活塞自动装环机，活塞环一道环与二道环自动分料及组装装置是该设备的一个工位，在该工位上完成一道环和二道环的分别夹取，提高了分料速度，减少了设备占地面积;实现了一道环和二道环的自动组装，装配精度高，生产效率大幅提升。

Abstract： In order to improve the accuracy and efficiency of the piston ring assembly of internal combustion engines， a seven-station piston automatic ring assembly machine is designed. The automatic distribution and assembly device for the first ring and the second ring of the piston ring is a station of the equipment， and one station is completed at this station. The separate clamping of the ring and the second ring increases the speed of distributing materials and reduces the equipment area; the automatic assembly of the first ring and the second ring is realized， the assembly accuracy is high， and the production efficiency is greatly improved.

关键词： 活塞组件;一道环;二道环;自动分料;自动组装

Key words： piston assembly;one ring;two rings;automatic material distribution;automatic assembly

中图分类号：U262.9+1                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）17-0012-02

0  引言

活塞组件中一道环、二道环装配多为人工手动分料，借助套筒工装将一道环、二道环扩张内径后套入活塞的第一道环槽和第二道环槽，效率低，装配质量不稳定。近几年有厂家开发出一道环自动分料及组装装置、二道环自动分料及组装装置，提高了一道环、二道环自动化装配水平，但是存在着设备集成度不高、换品种时更换工装数量多等缺点。针对以上现状及市场需求，开发集成度高、换品种操作简单的一道环与二道环自动分料及组装装置。

1  技术方案

1.1 一道环与二道环分料装置设计技术方案  一道环和二道环分别放置在一道环存料柱和二道环存料柱上，一道环存料柱和二道环存料柱安装在同一平台上，当夹取一道环存料柱上的一道环时，采用举升板对二道环存料柱上的二道环进行托起避让。

1.2 一道环与二道环组装装置设计技术方案  拾取部件包括夹紧组件和阻挡组件，通过夹紧组件和阻挡组件的配合，当夹紧组件扩张一道环或二道环的开口端时，阻挡组件同时向后移动，既能扩张一道环或二道环的内径，又能保证一道环或二道环的中心不变，拾取部件下移到活塞头部第一道环槽或第二道环槽对应的高度，夹紧组件相互靠近，将一道环或二道环装入对应的第一道环槽或第二道环槽中，拾取部件上移离开活塞，再水平移到一道环与二道环分料装置公用承载台上部，准备拾取承载台上的一道环或二道环。

2  设备构造

2.1 一道环与二道环分料装置设计说明  如图1～图4所示，一道环与二道环分料装置包括平台100，安装在平台上表面的一道环存料柱200和二道環存料柱300，设置在二道环存料柱下部且能够上下运动的举升板410以及能够夹紧一道环与二道环且沿平台长边方向运动的夹爪540。设置在平台之下的夹取装置500包括沿平台长边方向设置的电缸510、与电缸的移动端固定连接且竖向设置的第三升降气缸520、与第三升降气缸的移动端固定连接且横向设置的双向气缸530，夹爪540分别与双向气缸的两个工作部固定连接。多个一道环套放在一道环存料柱上，最下层的一道环与平台的上表面接触，夹爪540将最下层的一道环夹紧后，带动一道环沿着平台的长边方向移动，此时一道环在平台的上表面滑动，途中会经过第二存料柱的底部。二道环存料柱上放置二道环，最下层的二道环与平台的上表面接触，会阻挡一道环的运动，通过举升板将二道环存料柱上的所有二道环托举起来，对一道环进行避让，此时夹爪能够顺利地将一道环运送至公用承载台上。待一道环通过之后，举升板降落，二道环与平台的上表面直接接触，夹爪可以夹紧最下层的二道环，并将二道环运送至公用承载台上。一道环存料柱200的底部和二道环存料柱300的底部设置了一道环定位板210和二道环定位板310，定位板的底面与平台的上表面的间距大于一个环的高度且小于两个环的高度。如图4所示，举升板410包括位于二道环定位板两侧且水平设置的第一举升板411和第二举升板412，设置在平台下部的第一升降气缸和第二升降气缸的移动端与第一举升板411和第二举升板412的底面固定连接。第一举升板和第二举升板的一侧均具有与所述缺口的形状对应的突出部位，第一举升板的突出部位为第一突出部位411-1，第二举升板的突出部位为第二突出部位412-1。当一道环存料柱和二道环存料柱上分别叠放多个一道环与二道环时，最下层的环的上表面应低于定位板的下表面，而第二层环的内径面应能够与定位板的圆弧面相贴合，使得定位板能够对第二层环进行定位，当最下层环被夹爪夹走之后，第二层环能够顺着定位板的圆弧面以及导向板向下滑动，最终落到平台上。

2.2 一道环与二道环组装装置设计说明  如图5所示，一道环与二道环组装装置包括能够进行上下运动的连接板600、升降电缸610，以及与连接板固定连接的顶紧组件800和开环组件900，顶紧组件包括用于顶紧一道环与二道环的开口对侧且能够进行左右运动的阻挡组件810，开环组件包括能够进行左右运动的双向电缸910以及分别与双向电缸的两个移动端固定连接的夹紧组件911，气缸920的移动端与双向电缸910固定连接，且固定端连接到连接板600的一侧，开环组件还包括升降气缸930，升降气缸930的移动端与气缸920的固定端固定连接，且固定端与连接板600固定连接，沿左右方向设置的电缸620的移动端与电缸610的固定端固定连接。电缸620带动电缸610和连接板沿左右方向移动，其作用在于将夹紧组件和顶紧杆移动至一道环与二道环分料装置的承载台120上部，夹紧单个一道环与二道环，完成上料。

一道环与二道环组装装置通过夹紧组件911分别夹紧一道环与二道环的两个开口端并相互远离，将环的开口撑开，且同时阻挡组件810能够向远离夹紧组件的一侧移动使一道环与二道环保持为圆环形，连接板600向下移动且夹紧组件相互靠近能夠将一道环与二道环套装在活塞的第一道环槽和第二道环槽内。当夹紧组件相互靠近，一道环与二道环的内径收缩时，气缸820带动阻挡组件向靠近夹紧组件的一侧运动，防止一道环与二道环掉落。

通过夹紧组件与阻挡组件的配合，夹紧组件扩张活塞环的开口端时，阻挡组件同时向后移动，既能扩张环的内径，又能保证环的中心不变，能够很方便的套入活塞的头部，此时连接板600带动顶紧组件800和开环组件900向下移动，当一道环与二道环移动到活塞第一道环槽与第二道环槽相同的高度时，夹紧组件相互靠近，将一道环与二道环安装至活塞第一道环槽与第二道环槽中，实现了一道环与二道环的自动组装，组装效率高，组装精度和一致性好。如图6所示，夹紧组件包括与双向电缸的移动端固定连接的连接块911-1，连接块靠近阻挡组件810的一侧开设有沿前后方向设置的V型卡槽911-2，两个V型卡槽具有较大开口的一端朝向相反的方向设置。V型卡槽横向设置，两个V型卡槽开口较大的一端具有相反的朝向，一道环与二道环的两个缺口端分别放置在两个V型卡槽中，能够实现对一道环与二道环的开口进行扩张。

3  结论

活塞环一道环与二道环自动分料及组装装置应用在七工位活塞自动装环机上，与活塞上下料装置、喷码装置、衬环分料及组装装置、刮片环分料及组装装置、视觉检查装置、活塞上下料输送机无缝集成，设备占地面积小，自动化程度高，提高了活塞环装配精度及效率，实现了“机器换人”的目标。

参考文献：

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