四气门发动机座圈自动压装系统

1.一种四气门发动机座圈自动压装系统，包括座圈供料系统、座圈自动压装设备、工件上下料部及分控制系统，其特征在于：工件上下料部分是龙门机械手，它包括龙门支架(1)，安装在龙门支架(1)横梁上的轨道(2)上的升降机械手(3)；座圈自动压装设备包括工件固定装置(5)，在工件固定装置(5)的两侧都安装与之对应的冲压工位，一侧是进气座圈冲压工位(8)，另一侧排气座圈冲压工位(9)；进气座圈冲压工位(8)和排气座圈冲压工位(9)分别有各自的座圈供料系统(10和11)，座圈供料系统的料道的出料口在对应进气座圈冲压工位(8)和排气座圈冲压工位(9)的压头位置。
2.根据权利要求1所述的四气门发动机座圈自动压装系统，其特征在于：进气座圈冲压工位(8)包括底座(8a)，安装移动气缸的支架(8b)固定在底座(8a)上，移动气缸的输出端与安装在底座(8a)上的滑块(8d)连接，冲压气缸(8e)安装在滑块(8d)上，冲压气缸(8e)的输出端安装冲压头(8f)；座圈供料系统的料道(10b)的出料口(10c)在对应冲压头(8)(f)的位置；排气座圈冲压工位(9)的结构与进气座圈冲压工位(8)相同，排气座圈冲压工位(9)和进气座圈冲压工位(8)相对放置在工件固定装置(5)的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的四气门发动机座圈自动压装系统，其特征在于：安装在龙门支架(1)横梁轨道(2)上的升降机械手设两个，包括第一升降机械手(3)和第二升降机械手(4)。
4.根据权利要求1或2所述的四气门发动机座圈自动压装系统，其特征在于：冲压头是铁磁材料，其头部形状与被冲压的座圈一致。
5.根据权利要求1或2所述的四气门发动机座圈自动压装系统，其特征在于：进气座圈供料系统(10)包括竖直料仓(10a)，竖直料仓(10a)的下部是水平料道(10b)，水平料道(10b)的出料口(10c)在对应冲压头(8f)的位置，水平料道(10b)的外端有气缸(10d)，气缸(10d)带动的推杆(10e)伸入水平料道(10b)，有节奏地伸缩，对座圈(13)推挤，使最前面的座圈到达冲压工位的冲压头(8f)位置。

四气门发动机座圈自动压装系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种四气门发动机座圈自动压装系统，属于内燃机制造/装配工艺/汽车工程/汽车发动机技术领域。\n背景技术\n[0002] 为了提高发动机气门座圈的耐磨性和密封效果，老的工艺使用了座圈表面高频淬火工艺，但是淬火工艺很难保证淬火层的深度合格及淬火表面硬度问题，零件淬化的情况比较多，经过金相切割抽样检查也不可靠。有的发动机出现气门异响、窜气和过早磨损甚至功率下降等情况。一种采用镶气门座圈是一种新工艺，但是没有解决压装后气门密封不好、气门异响、功率不好、座圈烧坏失效等问题。在康明斯联合工厂发生过进气门座圈压到排气阀上，这些都要求我们设计一种设备保证能力较高的自动化、带防错功能的设备来完成气门座圈的压装，并保证其质量。\n发明内容\n[0003] 本实用新型为弥补现有技术的不足，提供一种四气门发动机座圈自动压装系统。\n[0004] 本实用新型所采用的技术方案如下：本实用新型的四气门发动机座圈自动压装系统包括座圈供料系统、座圈自动压装设备、工件上下料部及分控制系统，所属的工件上下料部分是龙门机械手，它包括龙门支架，安装在龙门支架横梁上的轨道上的升降机械手；座圈自动压装设备包括工件固定装置，在工件固定装置的两侧都安装与之对应的冲压工位，一侧是进气座圈冲压工位，另一侧排气座圈冲压工位；进气座圈冲压工位和排气座圈冲压工位分别有各自的座圈供料系统，座圈供料系统的料道的出料口在对应进气座圈冲压工位和排气座圈冲压工位的压头位置。\n[0005] 所述的进气座圈冲压工位包括底座，安装移动气缸的支架固定在底座上，移动气缸的输出端与安装在底座上的滑块连接，冲压气缸安装在滑块上，冲压气缸的输出端安装冲压头；座圈供料系统的料道的出料口在对应冲压头的位置；排气座圈冲压工位的结构与进气座圈冲压工位相同，排气座圈冲压工位和进气座圈冲压工位相对放置在工件固定装置的两侧。\n[0006] 所述的四气门发动机座圈自动压装系统，其安装在龙门支架横梁轨道上的升降机械手设两个，包括第一升降机械手和第二升降机械手。\n[0007] 所述的冲压头是铁磁材料，其头部形状与被冲压的座圈一致。\n[0008] 所述的座圈供料系统包括竖直料仓，竖直料仓的下部是水平料道，水平料道的出料口在对应冲压头的位置，水平料道的外端有气缸，气缸带动的推杆伸入水平料道，有节奏地伸缩，对座圈推挤，使最前面的座圈到达冲压工位的冲压头位置。\n[0009] 本实用新型的技术效果如下：\n[0010] 由龙门升降机械手完成自动上下料；系统能自动识别工件种类(2阀或4阀缸盖)；输送料道具有有无料识别报警功能，双面卧式座圈自动压床，进排气座圈和排气座圈正反放置姿态，解决了发动机座圈压装混装问题。本实用新型充分作到了防错，解决了发动机座圈压装混装、装反座圈损坏压头、压装零件质量合格判定等问题，从而降低了发动机气门密封不好、气门异响、功率下降、座圈烧坏的潜在风险，结构简单合理。\n附图说明\n[0011] 图1是本实用新型的总体示意图。\n[0012] 图2是图1A-A即上下料龙门机械手结构示意图。\n[0013] 图3是图1B-B即本实用新型的座圈自动压装设备示意图。\n[0014] 图4是本实用新型的座圈供料系统的示意图。\n[0015] 图5是图4的C-C视图。\n具体实施方式\n[0016] 下面结合实例对本实用新型作进一步描述。\n[0017] 如图1、2所示：\n[0018] 本实用新型的四气门发动机座圈自动压装系统包括座圈供料系统、座圈自动压装设备、工件上下料部分，工件上下料部分是龙门机械手，它包括龙门支架1，安装在龙门支架\n1横梁上的轨道2上的升降机械手3；座圈自动压装设备包括工件固定装置5，在工件固定装置5的两侧都安装与之对应的冲压工位，一侧是进气座圈冲压工位8，另一侧排气座圈冲压工位9；进气座圈冲压工位8和排气座圈冲压工位9分别有各自的座圈供料系统10和11，座圈供料系统的料道的出料口在对应进气座圈冲压工位8和排气座圈冲压工位9的压头位置。\n[0019] 如图3：以冲压工位8为例说明其结构：冲压工位8包括底座8a，安装移动气缸的支架8b固定在底座8a上，移动气缸的输出端与安装在底座8a上的滑块8d连接，冲压气缸\n8e安装在滑块8d上，冲压气缸8e的输出端安装冲压头8f；座圈供料系统的料道10b的出料口在对应冲压头8f的位置。排气座圈冲压工位9的结构与进气座圈冲压工位8相同，相对放置在工件固定装置5的两侧。\n[0020] 所述的安装在龙门支架1横梁轨道2上的升降机械手设两个，包括第一升降机械手3和第二升降机械手4。\n[0021] 升降机械手3包括升降气缸3a和安装在升降气缸3a输出端的夹爪3b。升降气缸\n3a龙门支架1横梁上的轨道2上，可在轨道2上横向水平运动。夹爪3b可在升降气缸3a的带动下竖直运动。\n[0022] 工件固定装置5的前后分别设置工件的输送轨道6和不合格工件剔料工位7；12是缓冲区，工件的存放工位。\n[0023] 图4是本实用新型的座圈供料系统的示意图，图5是图4的A-A视图：\n[0024] 进气座圈供料系统10包括料仓10a，料仓10a的下部是水平料道10b，水平料道\n10b的出料口10c在对应冲压头8f的位置，水平料道10b的外端有气缸10d，气缸10d带动的推杆10e伸入水平料道10b，有节奏地伸缩，对座圈13推挤，使最前面的座圈到达冲压工位的冲压头8f位置；排气座圈冲压工位9的结构与进气座圈冲压工位8相同，排气座圈冲压工位9和进气座圈冲压工位8相对放置在工件固定装置5的两侧。\n[0025] 座圈供料系统的料仓10a内竖直排列着座圈13，料道10b的外端有推杆10e，气缸\n10d带动的推杆10e有节奏地伸缩，对座圈13推挤，使最前面的座圈到达冲压工位的冲压头8f位置，进入压头8f区时，冲压头8f是铁磁材料，其头部形状与被冲压的座圈一致，将座圈吸到压头上。\n[0026] 工作原理及过程：\n[0027] 1.机械手上下料：工件到达上料存放工位12，到达龙门机械手下方，龙门机械手抓起工件。龙门机械手采用抬起步伐伺服输送工件进、出机床，龙门机械手可在横梁上作水平运动，升降气缸3a可带动其在竖直方向运动。设两个升降机械手第一升降机械手3和第二升降机械手4交替抓取，送至两个压装工位。\n[0028] 2.座圈供料系统：\n[0029] 采用2套座圈供料系统分别为进、排气座圈压装头供料，根据座圈内圈颜色标记(进气：蓝漆，排气：绿漆)分别穿插在不同导向棒上，一次性灌入料仓。通过送料装置将座圈送进入料道。\n[0030] 3.进入压头时，冲压头是铁磁材料，其头部形状与被冲压的座圈一致，将座圈吸到压头上，并检测座圈是否到位。\n[0031] 4.座圈自动压装：冲压工位为双面卧式压床装配；两机床中部为整体焊接式工件固定装置5，其上为数控滑及夹具，夹具一次可以装夹两个工件。床两卧式压床，一侧用于压装排气座圈，另一侧用于压装进气座圈。压装时两侧压头同时压装，夹具移动7次(4缸品种压装5次)，完成一次压装循环。压头上配有压力、位移传感器全程监控机床稳定压装，并对压装质量做出合格与不合格的判断。压装力、停留时间可调、冲头速度均可调。\n[0032] 5.下料工位和剔料工位：升降机械手3包括升降气缸3a和安装在升降气缸3a输出端的夹爪3b。压装合格的工件被升降机械手3的夹爪3b送回输送轨道6。机械手的横移及升降均为伺服电机驱动。零件在压装过程中出现压力监控报警时由升降机械手3的夹爪3b将零件放到不合格工件的输送轨道7。\n[0033] 6.控制系统：包括控制系统和电气执行机构。\n[0034] 7.液压设备：液压泵及阀均为VICKERS产品，液压系统采用无泄漏设计，结构上既保证了机床长期工作的稳定性，又方便维修保养和备件管理。\n[0035] 8.气动设备：采用FESTO公司的进口气动元件，及与电气系统相匹配的现场总线控制阀。