CN110587302A - 一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,属于汽车技术领域,包括线体和沿线体传输方向依次布设的动定盘自动上下料装置、动定盘自动测量装置、动定盘自动选配装置、自动压定位销装置、动定盘自动翻转装置、自动装钢球弹簧装置、自动装堵头装置、自动装排气阀片装置、密封性自动测试装置、自动装防旋环装置;本发明的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,采用自动化连续性生产,极大提升了汽车空调压缩机动定盘的生产效率,有效提高了产品质量的一致性;取代现有人工作业模式,大幅减少操作人员数量,降低劳动强度,对企业降低生产成本、提高经济效益具有显著成效。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域,具体涉及一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线。
背景技术
汽车空调压缩机是汽车制冷***的核心部件,其自动装配的水平在很大程度上决定了汽车空调压缩机的各项性能指标并影响着压缩机制造企业的运营效率。
目前,汽车空调压缩机的装配大多是人工或半自动化装配,效率低、精度差,尤其是动定盘因装配精度要求高,自动化装配难度大,风险高。另一方面,市场上对高精度汽车空调压缩机的需求日益增加,对装配精度和质量要求日益提高,压缩机制造企业迫切需要高精度、高质量、高效率的自动化生产设备。
综合人员、设备、质量、市场需求等多种因素,目前汽车空调压缩机动定盘装配效率较低,产品质量无法保证,生产成本较高,这一现状已严重影响我国汽车空调压缩机行业的持续健康发展。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于提供一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,有效解决现有汽车空调压缩机动定盘装配过程中人工生产效率低、装配精度和测试准确度难以保证、设备兼容性差的问题,本发明自动装配精度高、设备稳定性好、装配及测试信息即时反馈、统一管控,实现了汽车空调压缩机动定盘智能化总装及测试,极大地减少人工操作,降低生产成本,提高生产效率。
技术方案:为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,用于安装汽车空调压缩机定盘和汽车空调压缩机动盘,包括线体和沿所述的线体传输方向依次布设的动定盘自动上下料装置、动定盘自动测量装置、动定盘自动选配装置、自动压定位销装置、动定盘自动翻转装置、自动装钢球弹簧装置、自动装堵头装置、自动装排气阀片装置、密封性自动测试装置、自动装防旋环装置;所述的线体沿传输方向排列有若干块工装板,并依次形成动定盘上料工位、动定盘测量工位、动定盘配组工位、压定位销A工位、动定盘翻转工位、压定位销B工位、装钢球弹簧工位、装堵头工位、装排气阀片工位、密封性测试工位、装防旋环工位、动定盘下料工位。汽车空调压缩机定盘包括定盘壳体、定位销、钢球、弹簧、堵头、排气阀片、限位片、螺钉;其中,定盘壳体正反端面各设有两个销孔,用于安装定位销;定盘壳体反面设有背压孔,用于安装钢球、弹簧、堵头;汽车空调压缩机动盘包括动盘壳体、防旋环、轴承等;其中,动盘壳体上设有动盘轴承座、动盘固定孔,轴承安装在轴承座中,防旋环安装在固定孔中,动盘壳体上还印有二维码识别标志。
进一步的,所述的工装板包括工装板底板和设置在工装板底板上的定盘正放工装、定盘反放工装、动盘正放工装、动盘反放工装、探测块、芯片支架、缓冲块、顶升定位孔,在所述的工装板底板上设有若干螺纹孔和光孔,用于动定盘工装位及辅件的安装和定位;所述的动定盘自动上下料装置,通过上下料机器人将料箱中的动盘和定盘分别移载到线体工装板对应的工装上;所述的动定盘自动测量装置,包括升降装置、动盘测量机构、定盘测量机构,升降装置位于设备的最上方,其下方并列连接着动盘测量机构和定盘测量机构;升降装置用于带动测量机构的升降,包括测头升降气缸、支撑架、缓冲限位螺栓、测头安装板;其中测头升降气缸为执行元件,驱动测头安装板上下运动;缓冲限位螺栓安装在支撑架上,用于限制测头升降气缸的运动行程,同时起到缓冲的效果;测头安装板用于安装测量机构;动盘测量机构用于测量动盘两平面的高度以确定动盘型号,包括测头定位盘、连接柱、高度传感器;其中,测头定位盘用于实现高度传感器在水平面上的定位;连接柱连接测头安装板和测头定位盘;高度传感器测量并反馈所测平面高度信息;定盘测量机构包括测头定位盘、连接柱、高度传感器,其作用与动盘测量机构中组件相同;工装板上动定盘组件随线体流转至动定盘测量工位,顶升定位装置顶升到位;升降装置带动动盘测量机构和定盘测量机构向下移动,升降装置到达下限位置时,传感器完成高度测量,升降装置复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
进一步的,所述的动定盘自动选配装置,包括立体储存库、移载机器人、储存库动盘夹爪、固定式扫码枪、动盘废料箱,移载机器人安装在线体的一侧,立体储存库放置于与移载机器人同侧但距离较远处,固定式扫码枪与动盘废料箱并列安装在线体靠近移载机器人一侧的侧帮上,储存库动盘夹爪安装于移载机器人机械臂末端;立体储存库用于存储待取用的各类型号动盘;移载机器人用于从立体储存库中取出与定盘尺寸相配的动盘替代不匹配的动盘;储存库动盘夹爪用于抓取动盘;固定式扫码枪用于扫描被取动盘壳体上的二维码,对其型号进行确认;若自动抓取的动盘与扫描二维码所得信息不匹配,则放入动盘废料箱中;工装板上动定盘组件随线体流转至动定盘配组工位,顶升定位装置顶升到位;根据上个工位尺寸检测结果,若动盘与定盘尺寸匹配则直接放行进入下一工位;若两者尺寸不匹配,则移载机器人与储存库动盘夹爪配合工作,将不匹配的动盘从工装板上移载至立体储存库中,而将所需的匹配的动盘从立体储存库中移载至工装板上;移载过程中用固定式扫码枪扫描被取动盘壳体上的二维码,若信息不匹配则将其放入动盘废料箱中;移载完成后,储存库动盘夹爪松开,移载机器人复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
进一步的,所述的自动压定位销装置,用于向定盘端面的销孔中装上定位销并压紧;自动压定位销装置包括定盘移载机构、定盘线外工装、定位销送料机构、定位销放置机构、定位销压紧机构,其中定位销压紧机构位于装置中央上部,其左侧布置了定位销送料机构,右侧布置了定盘移载机构,正下方依次布置了定位销放置机构和定盘线外工装;定盘移载机构用于将工装板上的定盘移载到定盘线外工装上,包括定盘移载气缸、定盘爪手升降气缸、定盘爪手,其中定盘移载气缸用于横向平移定盘爪手,定盘爪手升降气缸用于控制定盘爪手的升降,定盘爪手用于抓取定盘;定盘线外工装用于安装定盘并将其移载到定位销压紧机构的正下方,包括线外定盘座、定盘座平移气缸,其中线外定盘座用于定盘的安装,定盘座平移气缸用于移动线外定盘座,使待装配的定盘位于定位销装配机构的正下方;定位销送料机构用于将定位销输送至定位销放置机构中,包括振动料盘、导管,其中振动料盘将定位销经由导管送入定位销放置机构中;定位销放置机构用于将定位销放入定盘的销孔中,包括放料嘴升降气缸、放料嘴平移气缸、放料嘴、放料气缸,其中放料嘴升降气缸和放料嘴平移气缸分别控制放料嘴的高度和水平位置,放料气缸控制来料定位销是否放下;定位销压紧机构用于将已放入定盘的定位销压紧,包括压销气缸、压头、传感器,其中压销气缸用于推动压头压紧定位销,传感器用于监测反馈数据;工装板上动定盘组件随线体流转至压定位销A工位,顶升定位装置顶升到位;定盘移载机构将定盘从线体工装板上移载至线外定盘座,定盘移载机构复位;定盘座平移气缸将线外定盘座连同其上的定盘移动到压头的正下方,定位销放置机构将放料嘴位置调整到位,并放下定位销;定位销放置机构复位,将压头下方位置让出;定位销压紧机构下压定位销,直至传感器反馈达到预设位置;定盘座平移气缸将线外定盘座连同已完成销钉装配的定盘移出压装位,定盘移载机构将定盘从线外定盘座上移载回到线体工装板上;定盘移载机构复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
进一步的,所述的动定盘自动翻转装置,用于将正向放置的动盘和定盘翻转,并放置到工装板上对应的反向工装上,以便后续工位对其反面进行操作;动定盘自动翻转装置包括动盘翻转夹爪、定盘翻转夹爪、伺服升降机构、爪手升降气缸、翻转机构,伺服升降机构位于装置的正上方,其下方连接着爪手升降气缸,爪手升降气缸下方安装有翻转机构,翻转机构上水平安装动盘翻转夹爪和定盘翻转夹爪;动盘翻转夹爪用于抓取动盘;定盘翻转夹爪用于抓取定盘;伺服升降机构用于根据动定盘的型号调整爪手升降气缸的基准位置,包括伺服电机、滚珠丝杠模组、升降缸安装板;爪手升降气缸安装在升降缸安装板上,用于抬升或放下动盘翻转夹爪和定盘翻转夹爪;翻转机构用于翻转动盘和定盘,包括摆动气缸、夹爪安装板;工装板上动定盘组件随线体流转至动定盘翻转工位,顶升定位装置顶升到位;根据动定盘的型号尺寸,伺服升降机构调整升降缸安装板的高度;动定盘工装上方的爪手升降气缸分别伸出,动盘翻转夹爪和定盘翻转夹爪分别夹紧抓取动定盘,爪手升降气缸复位;动定盘对应的摆动气缸分别旋转°,使得动定盘被翻转的同时,刚好达到各自对应的反放工装上方;爪手升降气缸伸出,动盘翻转夹爪和定盘翻转夹爪松开,动定盘被放置在各自的反向工装上;爪手升降气缸复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位;工装板上动定盘组件随线体流转至压定位销B工位,该工位用于在定盘反面压装定位销,其装置和具体动作与压定位销A工位基本相同,不再详述,完成自动装配后工件自动进入下一工位。
进一步的,所述的自动装钢球弹簧装置,用于将料盘中的钢球和弹簧依次放入定盘上的背压孔中;自动装钢球弹簧装置包括定盘移载机构、定盘线外工装平移机构、钢球安装机构、弹簧安装机构,该装置分上下两层布置,上层的右侧设有定盘移载机构,上层左侧设有钢球安装机构,下层的中央设有定盘线外工装平移机构,其左侧设有弹簧安装机构;定盘移载机构用于将线体工装板移载到定盘线外工装上,包括定盘移载夹爪、定盘夹爪抬升气缸、定盘平移气缸;定盘线外工装平移机构用于反向安装定盘并提供与线体平行和垂直两方向的移动,包括定盘线外工装、定盘左右平移机构、定盘前后平移机构,其中定盘线外工装用于反向安装定盘,定盘左右平移机构用于将定盘线外工装及其上的定盘移动到装配作业位置,定盘前后平移机构用于调整定盘线外工装的前后位置使其能兼容钢球和弹簧的不同装配位置;钢球安装机构包括钢球料盘、定盘压板、压板升降气缸、点冲杆、压杆气缸、钢球出料夹头、通气口,其中钢球料盘储存钢球并将其送入钢球出料夹头中,压板升降气缸用于驱动定盘压板压住定盘上端面,压杆气缸用于驱动点冲杆伸入背压孔中,点冲杆用于去除背压孔内存在的毛刺,也用于检测钢球放入后孔内的高度,通气口内通气,以防钢球无法顺利滑入背压孔;弹簧安装机构包括弹簧料杆、弹簧夹爪、弹簧夹爪平移机构、弹簧定位杆、弹簧压入杆,其中弹簧夹爪用于从弹簧料杆上取用弹簧并通过弹簧夹爪平移机构移载至弹簧定位杆正下方,弹簧定位杆穿过弹簧***背压孔中,起到定位导向作用,弹簧压入杆将已导向的弹簧按压进入背压孔中;工装板上动定盘组件随线体流转至装钢球弹簧工位,顶升定位装置顶升到位;定盘移载机构将工装板移载到定盘线外工装上,定盘左右平移机构将定盘线外工装及其上的定盘移动到装配作业位置;压板升降气缸推动定盘压板压住定盘上端面,点冲杆伸入背压孔中清理存在的毛刺,并检测伸入深度;通气口内通气,钢球料盘中的钢球经由钢球出料夹滑入背压孔;点冲杆再次伸入背压孔检测反馈伸入深度,并与上次检测结果对比,确认钢球是否已装入;定盘压板复位,定盘线外工装平移机构移动到弹簧压装作业位置;弹簧夹爪从弹簧料杆上取弹簧并通过弹簧夹爪平移机构移载至弹簧定位杆正下方,弹簧定位杆穿过弹簧***背压孔中;弹簧压入杆将弹簧按压进入背压孔中;弹簧夹爪平移机构、弹簧定位杆、弹簧压入杆复位;定盘移载机构将定盘从定盘线外工装移载到工装板上,定盘移载机构复位;顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
进一步的,所述的自动装堵头装置,用于将堵头放入并封堵定盘上的背压孔;自动装堵头装置包括定盘移载机构、定盘线外工装位移机构、堵头送料机构、堵头压装机构、流量检测反馈机构,装置分上中下三层布置,定盘移载机构布置于上层左侧,堵头送料机构布置于上层右侧,堵头压装机构布置于中层,定盘线外工装位移机构布置于下层;定盘移载机构用于将线体工装板移载到线外工装板上,包括定盘移载气爪、移载气缸;定盘线外工装位移机构用于安装定盘,并控制其沿平行或垂直于线体的方向运动,包括线外工装板、定盘左右平移机构、定盘前后平移机构;堵头送料机构用于将堵头从料箱中放入背压孔内,包括料箱、推料机构,其中料箱用于储存堵头工件,推料机构用于将料箱和进料机构导通,使得堵头能够进入进料机构;堵头压装机构用于将堵头放入背压孔中,包括进料机构、放料嘴、压紧机构、平衡机构,其中进料机构用于将堵头压入放料嘴中,放料嘴位于进料机构上方,通过抽气使得装入的工件不掉落,进料机构移开后,放料嘴中抽气停止,堵头落入背压孔中,压紧机构用于将落入孔中的堵头压紧,平衡机构压住定盘的另一边,避免压紧机构工作时定盘倾覆;流量检测反馈机构用于堵头安装过程中通气并检测回路的流量,反馈监测数据以控制堵头的压入深度;工装板上动定盘组件随线体流转至装堵头工位,顶升定位装置顶升到位;定盘移载机构将工装板移载到线外工装板上,定盘线外工装位移机构移动到作业位置;推料机构工作,使料箱中堵头进入进料机构;气缸推动,使进料机构中的堵头进入放料嘴,堵头在放料嘴中由于吸气产生的底部气压而不会掉落;进料机构复位,停止外部抽气,堵头从放料嘴中落入背压孔;压紧机构将堵头压深,平衡机构保持定盘的稳定,过程中定盘内通入恒压气体,流量检测反馈机构检测并反馈回路的流量,用于控制堵头的压入深度;通氮气装置复位,压紧机构复位,平衡机构复位;定盘移载机构将定盘移载回线体的工装板上,定盘移载机构复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
进一步的,所述的自动装排气阀片装置,用于将排气阀片放置在定盘特定位置上,将限位片放置于排气阀片上,并通过螺钉将排气阀片和限位片固定在定盘壳体上;自动装排气阀片装置包括储料装置、移载机构、锁螺钉机构,储料装置位于装置左下方,移载机构位于装置左上方,锁螺钉机构位于装置右部;其中储料装置用于储存待装配的排气阀片和限位片;移载机构用于将排气阀片和限位片分别移载至定盘上,包括吸盘、吸盘升降缸、伺服机构、限位板气缸、限位板,其中吸盘用于吸附抓取排气阀片和限位片,吸盘升降缸用于控制吸盘的升降,伺服机构用于控制吸盘在水平面的位置,限位板气缸控制限位板,限位板用于吸盘放料时的导向和定位;锁螺钉机构用于通过螺钉将排气阀片和限位片锁紧在定盘上,包括螺钉枪气缸、螺钉枪;工装板上动定盘组件随线体流转至装排气阀片工位,顶升定位装置顶升到位;限位板气缸控制限位板下降,压在工装板上;移载机构从储料装置上吸取排气阀片并移载至工装板的定盘上,移载机构从储料装置上吸取限位片并移载至定盘已放好的排气阀片上;锁螺钉机构移动至定盘上方,螺钉枪气缸伸出,吹一颗螺钉进入螺钉枪,螺钉枪将螺钉拧入;螺钉枪退回,螺钉枪气缸复位,移载机构复位,限位板复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
进一步的,所述的密封性自动测试装置,用于对定盘排气腔进行气密性检测,相关测试参数通过显示屏进行显示,信息化采集检测结果并将数据上传MES;密封性自动测试装置包括密封机构、充气机构、检测***,其中充气机构安装在机架下部,密封机构安装在台面板的上方;密封机构用于封堵定盘排气腔,包括压堵头气缸、密封堵头,其中压堵头气缸用于下压密封堵头至定盘端面,密封堵头用于密封定盘排气腔;充气机构用于向已密封的定盘排气腔内充入一定压力的气体;检测***用于检测定盘排气腔内一段时间的压力降,检测结果信息化采集并上传MES;工装板上动定盘组件随线体流转至密封性测试工位,顶升定位装置顶升到位;压堵头气缸伸出,推动密封堵头封堵定盘排气腔;充气机构向已密封的排气腔充入一定压力的气体,检测***检测排气腔内一段时间的压力降;充气机构停止充气,压堵头气缸复位;密封性检测不符合要求则灯光报警,符合要求则顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
进一步的,所述的自动装防旋环装置,用于将防旋环放置到动盘的固定孔内;自动装防旋环装置包括动盘定位机构、防旋环安装机构、视觉检测机构,其中动盘定位机构位于装置右部,防旋环安装机构位于装置台面板的左下方,其正上方安装有视觉检测机构;动盘定位机构用于定位动盘的固定孔并将动盘压住,包括定位气缸、定位导柱、压紧气缸、压紧头,其中定位气缸用于推动定位导柱***动盘固定孔中实现动盘的定位,压紧气缸推动压紧头压在动盘轴承座上,用于保持动盘不移位;防旋环安装机构用于将防旋环依次放入动盘固定孔中,包括防旋环料箱、防旋环夹爪、防旋环夹爪升降气缸、伺服定位机构,其中防旋环料箱用于储存防旋环并供料,防旋环夹爪用于抓取和放置防旋环,防旋环夹爪升降气缸用于控制防旋环夹爪的升降,伺服定位机构用于防旋环夹爪在平面上的位移;视觉检测机构用于检测防旋环是否装入完好,包括相机、光源;工装板上动定盘组件随线体流转至装防旋环工位,顶升定位装置顶升到位;定位气缸推动定位导柱***动盘固定孔中,压紧气缸推动压紧头压在动盘轴承座上,定位气缸复位;防旋环夹爪抓取防旋环,在伺服定位机构控制下到达动盘固定孔上方;防旋环夹爪升降气缸下降,防旋环夹爪松开,第一个防旋环被放入第一个动盘固定孔中;防旋环夹爪再次取料并在伺服定位机构控制下将防旋环放置于下一个动盘固定孔中,重复操作直至全部动盘固定孔中均放置了防旋环;防旋环夹爪复位,视觉检测机构在伺服定位机构控制下到达各动盘固定孔上方拍照,确保防旋环安装无遗漏;检测完毕后,视觉检测机构复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
有益效果:与现有技术相比,本发明的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线采用自动化连续性生产,极大提升了汽车空调压缩机动定盘的生产效率,有效提高了产品质量的一致性;取代现有人工作业模式,大幅减少操作人员数量,降低劳动强度,对企业降低生产成本、提高经济效益具有显著成效。
附图说明
图1为一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线的结构示意图;
图2为汽车空调压缩机定盘的结构示意图;
图3为汽车空调压缩机动盘的结构示意图;
图4为动定盘工装板的结构示意图;
图5为动定盘自动测量装置的结构示意图;
图6为动定盘自动选配装置的结构示意图;
图7为动定盘自动压定位销装置的结构示意图;
图8为动定盘自动翻转装置的结构示意图;
图9为自动装钢球弹簧装置的结构示意图;
图10为自动装堵头装置的结构示意图;
图11为自动装排气阀片装置的结构示意图;
图12为密封性自动测试装置的结构示意图;
图13为自动装防旋环装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合实例和附图对本发明做进一步的说明。
如图1-13中,附图标记为:定盘10、定盘壳体11、定位销12、钢球13、弹簧14、堵头15、排气阀片16、限位片17、螺钉18、销孔1101、背压孔1102;动盘20、动盘壳体21、防旋环22、轴承23、轴承座2101、固定孔2102;线体30、工装板31、工装板底板311、定盘正放工装312、定盘反放工装313、动盘正放工装314、动盘反放工装315、探测块316、芯片支架317、缓冲块318、顶升定位孔319;动定盘自动上下料装置40;动定盘自动测量装置50、升降装置51、动盘测量机构52、定盘测量机构53、测头升降气缸511、支撑架512、缓冲限位螺栓513、测头安装板514、测头定位盘521、连接柱522、高度传感器523、高度传感器533;动定盘自动选配装置60、立体储存库61、移载机器人62、储存库动盘夹爪63、固定式扫码枪64、动盘废料箱65;自动压定位销装置70、定盘移载机构71、定盘线外工装72、定位销送料机构73、定位销放置机构74、定位销压紧机构75、定盘移载气缸711、定盘爪手升降气缸712、定盘爪手713、线外定盘座721、定盘座平移气缸722,其中线外定盘座721、振动料盘731、导管732、放料嘴升降气缸741、放料嘴平移气缸742、放料嘴743、放料气缸744、压销气缸751、压头752、传感器753;动定盘自动翻转装置80、动盘翻转夹爪81、定盘翻转夹爪82、伺服升降机构83、爪手升降气缸84、翻转机构85、滚珠丝杠模组841、升降缸安装板842、摆动气缸851、夹爪安装板852;自动装钢球弹簧装置90、定盘移载机构91、定盘线外工装平移机构92、钢球安装机构93、弹簧安装机构94、定盘移载夹爪911、定盘夹爪抬升气缸912、定盘平移气缸913、定盘线外工装921、定盘左右平移机构922、定盘前后平移机构923、钢球料盘931、定盘压板932、压板升降气缸933、点冲杆934、压杆气缸935、钢球出料夹头936、弹簧料杆941、弹簧夹爪942;自动装堵头装置100、定盘移载机构101、定盘线外工装位移机构102、堵头送料机构103、堵头压装机构104、定盘移载气爪1011、移载气缸1012、线外工装板1021、定盘左右平移机构1022、定盘前后平移机构1023、料箱1031、推料机构1032、进料机构1041、放料嘴1042、压紧机构1043;自动装排气阀片装置110、储料装置111、移载机构112、锁螺钉机构113、吸盘1121、吸盘升降缸1122、伺服机构1123、限位板气缸1124、限位板1125、螺钉枪气缸1131;密封性自动测试装置120、密封机构121、充气机构122、压堵头气缸1211、密封堵头1212;自动装防旋环装置130、动盘定位机构131、防旋环安装机构132、视觉检测机构133、定位气缸1311、定位导柱1312、压紧气缸1313、压紧头1314、防旋环料箱1321、防旋环夹爪1322、防旋环夹爪升降气缸1323、伺服定位机构1324、相机1331、光源1332、动盘轴承座2101、动盘固定孔2102。
如图1所示,一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,用于汽车空调压缩机动定盘的智能组装,包括线体30和沿线体传输方向依次布设的动定盘自动上下料装置40、动定盘自动测量装置50、动定盘自动选配装置60、自动压定位销装置70、动定盘自动翻转装置80、自动装钢球弹簧装置90、自动装堵头装置100、自动装排气阀片装置110、密封性自动测试装置120、自动装防旋环装置130。
如图2所示,汽车空调压缩机定盘10包括定盘壳体11、定位销12、钢球13、弹簧14、堵头15、排气阀片16、限位片17、螺钉18。其中,定盘壳体11正反端面各设有两个销孔1101,用于安装定位销12;定盘壳体11反面设有背压孔1102,用于安装钢球13、弹簧14、堵头15。
如图3所示,汽车空调压缩机动盘20包括动盘壳体21、防旋环22、轴承23等。其中,动盘壳体21上设有动盘轴承座2101、动盘固定孔2102,轴承23安装在轴承座2101中,防旋环22安装在固定孔2102中,动盘壳体21上还印有二维码识别标志。
线体30沿传输方向排列有若干块工装板31,并依次形成动定盘上料工位、动定盘测量工位、动定盘配组工位、压定位销A工位、动定盘翻转工位、压定位销B工位、装钢球弹簧工位、装堵头工位、装排气阀片工位、密封性测试工位、装防旋环工位、动定盘下料工位。
如图4所示,工装板31包括工装板底板311、定盘正放工装312、定盘反放工装313、动盘正放工装314、动盘反放工装315、探测块316、芯片支架317、缓冲块318、顶升定位孔319,定盘正放工装312、定盘反放工装313、动盘正放工装314、动盘反放工装315近似均匀地布置于工装板底板311的上表面,2个探测块316对称安装在工装板底板311上表面的角上,芯片支架317安装在工装板底板311另一角上,缓冲块318安装在工装板底板311的一侧棱边上,顶升定位孔319设置于工装板底板311上的特定位置。工装板底板311上设有若干螺纹孔和光孔,用于动定盘工装位及辅件的安装和定位;定盘正放工装312包括定盘垫板、止动销、柱塞安装块、旋钮柱塞,用于定盘的正向安装和定位;定盘反放工装313通过设置在工装板31上的定位销衬套与设置在定盘10上的定位销12配合,实现定盘的反向安装和定位;动盘正放工装314包括动盘定位柱、动盘垫板、止动螺钉,用于动盘的正向安装和定位;动盘反放工装315包括动盘安装座、旋钮柱塞、动盘挡块,用于动盘的反向安装和定位;探测块316用于检测工装板上有无工件;芯片支架317用于安装RFID芯片;缓冲块318用于工装板被阻挡时的缓冲;顶升定位孔319可与各工位顶升台的定位销配合,精确定位工装板。
动定盘自动上下料装置40,通过上下料机器人将料箱中的动盘20和定盘10分别移载到线体工装板31对应的工装上。
动定盘自动测量装置50,用于测量动盘和定盘的局部高度尺寸参数,以识别动定盘的型号,判断两者是否匹配。如图5所示,动定盘自动测量装置50包括升降装置51、动盘测量机构52、定盘测量机构53,升降装置51位于设备的最上方,其下方并列连接着动盘测量机构52和定盘测量机构53。升降装置51用于带动测量机构的升降,包括测头升降气缸511、支撑架512、缓冲限位螺栓513、测头安装板514;其中测头升降气缸511为执行元件,驱动测头安装板514上下运动;缓冲限位螺栓513安装在支撑架512上,用于限制测头升降气缸511的运动行程,同时起到缓冲的效果;测头安装板514用于安装测量机构。动盘测量机构52用于测量动盘两平面的高度以确定动盘型号,包括测头定位盘521、连接柱522、高度传感器523;其中,测头定位盘521用于实现高度传感器523在水平面上的定位;连接柱522连接测头安装板514和测头定位盘521;高度传感器523测量并反馈所测平面高度信息;定盘测量机构53包括测头定位盘531、连接柱532、高度传感器533,其作用与动盘测量机构52中组件相同。动盘测量机构52对同一平面的检测采用数个高度传感器523,测得的数值取均值以减小误差;同样的,动盘测量机构53也包括数个高度传感器533。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至动定盘测量工位,顶升定位装置顶升到位;升降装置51带动动盘测量机构52和定盘测量机构53向下移动,升降装置51到达下限位置时,传感器完成高度测量,升降装置51复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
动定盘自动选配装置60,用于实现动盘20和定盘10的型号配对。如图6所示,动定盘自动选配装置60包括立体储存库61、移载机器人62、储存库动盘夹爪63、固定式扫码枪64、动盘废料箱65,移载机器人62安装在线体30的一侧,立体储存库61放置于与移载机器人62同侧但距离较远处,固定式扫码枪64与动盘废料箱65并列安装在线体30靠近移载机器人62一侧的侧帮上,储存库动盘夹爪63安装于移载机器人62机械臂末端。立体储存库61用于存储待取用的各类型号动盘20;移载机器人62用于从立体储存库61中取出与定盘10尺寸相配的动盘20替代不匹配的动盘20;储存库动盘夹爪63用于抓取动盘20;固定式扫码枪64用于扫描被取动盘20壳体上的二维码,对其型号进行确认;若自动抓取的动盘20与扫描二维码所得信息不匹配,则放入动盘废料箱65中。立体储存库61含有8列滚动料架,每列可存储约40个动盘20;储存库动盘夹爪63内侧采用尼龙材料,以减少抓取过程中对工件的损伤。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至动定盘配组工位,顶升定位装置顶升到位;根据上个工位尺寸检测结果,若动盘20与定盘10尺寸匹配则直接放行进入下一工位;若两者尺寸不匹配,则移载机器人62与储存库动盘夹爪63配合工作,将不匹配的动盘20从工装板31上移载至立体储存库61中,而将所需的匹配的动盘20从立体储存库61中移载至工装板31上;移载过程中用固定式扫码枪64扫描被取动盘20壳体上的二维码,若信息不匹配则将其放入动盘废料箱65中;移载完成后,储存库动盘夹爪63松开,移载机器人62复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
自动压定位销装置70,用于向定盘10端面的销孔1101中装上定位销12并压紧。如图7所示,自动压定位销装置70包括定盘移载机构71、定盘线外工装72、定位销送料机构73、定位销放置机构74、定位销压紧机构75,其中定位销压紧机构75位于装置中央上部,其左侧布置了定位销送料机构73,右侧布置了定盘移载机构71,正下方依次布置了定位销放置机构74和定盘线外工装72。定盘移载机构71用于将工装板31上的定盘10移载到定盘线外工装72上,包括定盘移载气缸711、定盘爪手升降气缸712、定盘爪手713,其中定盘移载气缸711用于横向平移定盘爪手713,定盘爪手升降气缸712用于控制定盘爪手713的升降,定盘爪手713用于抓取定盘10;定盘线外工装72用于安装定盘10并将其移载到定位销压紧机构75的正下方,包括线外定盘座721、定盘座平移气缸722,其中线外定盘座721用于定盘10的安装,定盘座平移气缸722用于移动线外定盘座721,使待装配的定盘10位于定位销装配机构的正下方;定位销送料机构73用于将定位销12输送至定位销放置机构74中,包括振动料盘731、导管732,其中振动料盘731将定位销12经由导管732送入定位销放置机构74中;定位销放置机构74用于将定位销12放入定盘10的销孔1101中,包括放料嘴升降气缸741、放料嘴平移气缸742、放料嘴743、放料气缸744,其中放料嘴升降气缸741和放料嘴平移气缸742分别控制放料嘴743的高度和水平位置,放料气缸744控制来料定位销12是否放下;定位销压紧机构75用于将已放入定盘10的定位销12压紧,包括压销气缸751、压头752、传感器753,其中压销气缸751用于推动压头752压紧定位销12,传感器753用于监测反馈数据。定盘爪手713为三爪式结构,内侧夹持工件的部分采用POM材质,减小对工件的损伤;压头752为圆盘状,同时压装定盘10单侧的两个定位销12;放料嘴743通过气缸控制堵头,实现对来料的堵塞或放行;传感器753为压力传感器和位移传感器形式。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至压定位销A工位,顶升定位装置顶升到位;定盘移载机构71将定盘10从线体工装板31上移载至线外定盘座721,定盘移载机构71复位;定盘座平移气缸722将线外定盘座721连同其上的定盘10移动到压头752的正下方,定位销放置机构74将放料嘴743位置调整到位,并放下定位销12;定位销放置机构74复位,将压头752下方位置让出;定位销压紧机构75下压定位销12,直至传感器753反馈达到预设位置;定盘座平移气缸722将线外定盘座721连同已完成销钉装配的定盘10移出压装位,定盘移载机构71将定盘10从线外定盘座721上移载回到线体工装板31上;定盘移载机构71复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
动定盘自动翻转装置80,用于将正向放置的动盘20和定盘10翻转,并放置到工装板31上对应的反向工装上,以便后续工位对其反面进行操作。如图7所示,动定盘自动翻转装置80包括动盘翻转夹爪81、定盘翻转夹爪82、伺服升降机构83、爪手升降气缸84、翻转机构85,伺服升降机构83位于装置的正上方,其下方连接着爪手升降气缸84,爪手升降气缸84下方安装有翻转机构85,翻转机构85上水平安装动盘翻转夹爪81和定盘翻转夹爪82。动盘翻转夹爪81用于抓取动盘20;定盘翻转夹爪82用于抓取定盘10;伺服升降机构83用于根据动定盘的型号调整爪手升降气缸84的基准位置,包括伺服电机、滚珠丝杠模组841、升降缸安装板842;爪手升降气缸84安装在升降缸安装板842上,用于抬升或放下动盘翻转夹爪81和定盘翻转夹爪82;翻转机构85用于翻转动盘20和定盘10,包括摆动气缸851、夹爪安装板852。动盘翻转夹爪81和定盘翻转夹爪82的内侧采用POM材料衬垫,用以保护工件不受损伤。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至动定盘翻转工位,顶升定位装置顶升到位;根据动定盘的型号尺寸,伺服升降机构83调整升降缸安装板842的高度;动定盘工装上方的爪手升降气缸84分别伸出,动盘翻转夹爪81和定盘翻转夹爪82分别夹紧抓取动定盘,爪手升降气缸84复位;动定盘对应的摆动气缸851分别旋转180°,使得动定盘被翻转的同时,刚好达到各自对应的反放工装上方;爪手升降气缸84伸出,动盘翻转夹爪81和定盘翻转夹爪82松开,动定盘被放置在各自的反向工装上;爪手升降气缸84复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至压定位销B工位,该工位用于在定盘10反面压装定位销12,其装置和具体动作与压定位销A工位基本相同,不再详述,完成自动装配后工件自动进入下一工位。
自动装钢球弹簧装置90,用于将料盘中的钢球13和弹簧14依次放入定盘10上的背压孔1102中。如图9所示,自动装钢球弹簧装置90包括定盘移载机构91、定盘线外工装平移机构92、钢球安装机构93、弹簧安装机构94,该装置分上下两层布置,上层的右侧设有定盘移载机构91,上层左侧设有钢球安装机构93,下层的中央设有定盘线外工装平移机构92,其左侧设有弹簧安装机构94。定盘移载机构91用于将线体工装板31移载到定盘线外工装921上,包括定盘移载夹爪911、定盘夹爪抬升气缸912、定盘平移气缸913;定盘线外工装平移机构92用于反向安装定盘10并可提供与线体30平行和垂直两方向的移动,包括定盘线外工装921、定盘左右平移机构922、定盘前后平移机构923,其中定盘线外工装921用于反向安装定盘10,定盘左右平移机构922用于将定盘线外工装921及其上的定盘10移动到装配作业位置,定盘前后平移机构923用于调整定盘线外工装921的前后位置使其能兼容钢球13和弹簧14的不同装配位置;钢球安装机构93包括钢球料盘931、定盘压板932、压板升降气缸933、点冲杆934、压杆气缸935、钢球出料夹头936、通气口,其中钢球料盘931储存钢球13并将其送入钢球出料夹头936中,压板升降气缸933用于驱动定盘压板932压住定盘10上端面,压杆气缸935用于驱动点冲杆934伸入背压孔1102中,点冲杆934用于去除背压孔1102内可能存在的毛刺,也用于检测钢球13放入后孔内的高度,通气口内通气,以防钢球13无法顺利滑入背压孔1102;弹簧安装机构94包括弹簧料杆941、弹簧夹爪942、弹簧夹爪平移机构、弹簧定位杆、弹簧压入杆,其中弹簧夹爪942用于从弹簧料杆941上取用弹簧14并通过弹簧夹爪平移机构移载至弹簧定位杆正下方,弹簧定位杆穿过弹簧14***背压孔1102中,起到定位导向作用,弹簧压入杆将已导向的弹簧14按压进入背压孔1102中。定盘左右平移机构922采用伺服电机与滚珠丝杠模组,定盘前后平移机构923采用气缸;钢球料盘931送料采用振动料盘吹料方式;钢球出料夹头936通过弹簧压紧安装在定盘压板932上;弹簧料杆941设有4组,放置于分度盘上。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至装钢球弹簧工位,顶升定位装置顶升到位;定盘移载机构91将工装板31移载到定盘线外工装921上,定盘左右平移机构922将定盘线外工装921及其上的定盘10移动到装配作业位置;压板升降气缸933推动定盘压板932压住定盘10上端面,点冲杆934伸入背压孔1102中清理可能存在的毛刺,并检测伸入深度;通气口内通气,钢球料盘931中的钢球13经由钢球出料夹头936滑入背压孔1102;点冲杆934再次伸入背压孔1102检测反馈伸入深度,并与上次检测结果对比,确认钢球13是否已装入;定盘压板932复位,定盘线外工装平移机构92移动到弹簧压装作业位置;弹簧夹爪942从弹簧料杆941上取弹簧14并通过弹簧夹爪平移机构移载至弹簧定位杆正下方,弹簧定位杆穿过弹簧14***背压孔1102中;弹簧压入杆将弹簧14按压进入背压孔1102中;弹簧夹爪平移机构、弹簧定位杆、弹簧压入杆复位;定盘移载机构91将定盘从定盘线外工装921移载到工装板31上,定盘移载机构91复位;顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
自动装堵头装置100,用于将堵头15放入并封堵定盘上的背压孔1102。如图10所示,自动装堵头装置100包括定盘移载机构101、定盘线外工装位移机构102、堵头送料机构103、堵头压装机构104、流量检测反馈机构,装置分上中下三层布置,定盘移载机构101布置于上层左侧,堵头送料机构103布置于上层右侧,堵头压装机构104布置于中层,定盘线外工装位移机构102布置于下层。定盘移载机构101用于将线体工装板31移载到线外工装板上,包括定盘移载气爪1011、移载气缸1012;定盘线外工装位移机构102用于安装定盘10,并可控制其沿平行或垂直于线体的方向运动,包括线外工装板1021、定盘左右平移机构1022、定盘前后平移机构1023;堵头送料机构103用于将堵头15从料箱1031中放入背压孔1102内,包括料箱1031、推料机构1032,其中料箱1031用于储存堵头15工件,推料机构1032用于将料箱1031和进料机构1041导通,使得堵头15能够进入进料机构1041;堵头压装机构104用于将堵头15放入背压孔1102中,包括进料机构1041、放料嘴1042、压紧机构1043、平衡机构,其中进料机构1041用于将堵头15压入放料嘴1042中,放料嘴1042位于进料机构1041上方,通过抽气使得装入的工件不掉落,进料机构1041移开后,放料嘴1042中抽气停止,堵头15落入背压孔1102中,压紧机构1043用于将落入孔中的堵头15压紧,平衡机构压住定盘10的另一边,避免压紧机构1043工作时定盘10倾覆;流量检测反馈机构用于堵头15安装过程中通气并检测回路的流量,反馈监测数据以控制堵头15的压入深度。推料机构1032由两个垂直布置并设有孔的空心柱体和一个气缸组成,当气缸动作后两柱体内部相贯,气缸复位后两者内部不相通;压紧机构1043由电缸和压杆组成;放料嘴1042临时储存工件的方式为吸气抽真空,亦可采用电磁铁吸附工件;检测方案中所通的恒压气体为氮气。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至装堵头工位,顶升定位装置顶升到位;定盘移载机构101将工装板31移载到线外工装板1021上,定盘线外工装位移机构102移动到作业位置;推料机构1032工作,使料箱1031中堵头15进入进料机构1041;气缸推动,使进料机构1041中的堵头15进入放料嘴1042,堵头15在放料嘴1042中由于吸气产生的底部气压而不会掉落;进料机构1041复位,停止外部抽气,堵头15从放料嘴1042中落入背压孔1102;压紧机构1043将堵头15压深,平衡机构保持定盘10的稳定,过程中定盘10内通入恒压气体,流量检测反馈机构检测并反馈回路的流量,用于控制堵头15的压入深度;通氮气装置复位,压紧机构1043复位,平衡机构复位;定盘移载机构101将定盘10移载回线体30的工装板31上,定盘移载机构101复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
自动装排气阀片装置110,用于将排气阀片16放置在定盘10特定位置上,将限位片17放置于排气阀片16上,并通过螺钉18将排气阀片16和限位片17固定在定盘壳体11上。如图11所示,自动装排气阀片装置110包括储料装置111、移载机构112、锁螺钉机构113,储料装置111位于装置左下方,移载机构112位于装置左上方,锁螺钉机构113位于装置右部。其中储料装置111用于储存待装配的排气阀片16和限位片17;移载机构112用于将排气阀片16和限位片17分别移载至定盘10上,包括吸盘1121、吸盘升降缸1122、伺服机构1123、限位板气缸1124、限位板1125,其中吸盘1121用于吸附抓取排气阀片16和限位片17,吸盘升降缸1122用于控制吸盘1121的升降,伺服机构1123用于控制吸盘1121在水平面的位置,限位板气缸1124控制限位板1125,限位板1125用于吸盘1121放料时的导向和定位;锁螺钉机构113用于通过螺钉18将排气阀片16和限位片17锁紧在定盘10上,包括螺钉枪气缸1131、螺钉枪。储料装置111采用穿棒叠放储料,料筒内轮廓与物料外轮廓形似,薄片物料叠放,细棒穿过叠放物料的孔中;储料装置111下方设有小型气缸,可推动料筒内的物料上移,保持与料筒顶部平齐;伺服机构1123为两套伺服电机和滚珠丝杠模组构成的x/y移动平台;限位板1125末端为半围合结构,其内轮廓形状与所施放物料的外轮廓基本一致。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至装排气阀片工位,顶升定位装置顶升到位;限位板气缸1124控制限位板1125下降,压在工装板31上;移载机构112从储料装置111上吸取排气阀片16并移载至工装板31的定盘10上,移载机构112从储料装置111上吸取限位片17并移载至定盘10已放好的排气阀片16上;锁螺钉机构113移动至定盘10上方,螺钉枪气缸1131伸出,吹一颗螺钉进入螺钉枪,螺钉枪将螺钉拧入;螺钉枪退回,螺钉枪气缸1131复位,移载机构112复位,限位板1125复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
密封性自动测试装置120,用于对定盘排气腔进行气密性检测,相关测试参数通过显示屏进行显示,信息化采集检测结果并将数据上传MES。如图12所示,密封性自动测试装置120包括密封机构121、充气机构122、检测***,其中充气机构122安装在机架下部,密封机构121安装在台面板的上方。密封机构121用于封堵定盘排气腔,包括压堵头气缸1211、密封堵头1212,其中压堵头气缸1211用于下压密封堵头1212至定盘端面,密封堵头1212用于密封定盘排气腔;充气机构122用于向已密封的定盘排气腔内充入一定压力的气体;检测***用于检测定盘排气腔内一段时间的压力降,检测结果信息化采集并上传MES。密封堵头1212采用聚氨酯材料;充气机构122充气压力为0.8-0.9MPa;检测***检测参数包括气密性测试下降率、始末压力、实际压力差等。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至密封性测试工位,顶升定位装置顶升到位;压堵头气缸1211伸出,推动密封堵头1212封堵定盘排气腔;充气机构122向已密封的排气腔充入一定压力的气体,检测***检测排气腔内一段时间的压力降;充气机构122停止充气,压堵头气缸1211复位;密封性检测不符合要求则灯光报警,符合要求则顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
自动装防旋环装置130,用于将防旋环22放置到动盘的固定孔2102内。如图13所示,自动装防旋环装置130包括动盘定位机构131、防旋环安装机构132、视觉检测机构133,其中动盘定位机构131位于装置右部,防旋环安装机构132位于装置台面板的左下方,其正上方安装有视觉检测机构133。动盘定位机构131用于定位动盘的固定孔2102并将动盘20压住,包括定位气缸1311、定位导柱1312、压紧气缸1313、压紧头1314,其中定位气缸1311用于推动定位导柱1312***动盘固定孔2102中实现动盘20的定位,压紧气缸1313推动压紧头1314压在动盘轴承座2101上,用于保持动盘不移位;防旋环安装机构132用于将防旋环22依次放入动盘固定孔2102中,包括防旋环料箱1321、防旋环夹爪1322、防旋环夹爪升降气缸1323、伺服定位机构1324,其中防旋环料箱1321用于储存防旋环22并供料,防旋环夹爪1322用于抓取和放置防旋环22,防旋环夹爪升降气缸1323用于控制防旋环夹爪1322的升降,伺服定位机构1324用于防旋环夹爪1322在平面上的位移;视觉检测机构133用于检测防旋环22是否装入完好,包括相机1331、光源1332。动盘定位机构131具有2个定位导柱1312,分别***圆周上相对的两个动盘固定孔2102中;防旋环料箱1321采用振动料盘供料方式;防旋环夹爪1322采用三爪式结构,三爪从防旋环22内侧撑住,以实现对防旋环22的抓取;伺服定位机构1324采用水平面上垂直布置的两套伺服电机与滚珠丝杠模组;视觉检测机构133也安装于伺服定位机构1324上,其水平位置也通过伺服定位机构1324控制。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至装防旋环工位,顶升定位装置顶升到位;定位气缸1311推动定位导柱1312***动盘固定孔2102中,压紧气缸1313推动压紧头1314压在动盘轴承座2101上,定位气缸1311复位;防旋环夹爪1322抓取防旋环22,在伺服定位机构1324控制下到达动盘固定孔2102上方;防旋环夹爪升降气缸1323下降,防旋环夹爪1322松开,第一个防旋环22被放入第一个动盘固定孔2102中;防旋环夹爪1322再次取料并在伺服定位机构1324控制下将防旋环22放置于下一个动盘固定孔2102中,重复操作直至全部动盘固定孔2102中均放置了防旋环22;防旋环夹爪1322复位,视觉检测机构133在伺服定位机构1324控制下到达各动盘固定孔2102上方拍照,确保防旋环22安装无遗漏;检测完毕后,视觉检测机构133复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
工装板31上动定盘组件随线体30流转至动定盘自动上下料工位,上下料机器人将装配完成和选配好的动定盘组件抓取放入到带隔板的下料皮带线上,下料皮带线可根据实际场地情况将动定盘组件送至压缩机装配区。随后工装板进入下一次循环。
Claims (10)
1.一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,用于安装汽车空调压缩机定盘(10)和汽车空调压缩机动盘(20),其特征在于:包括线体(30)和沿所述的线体(30)传输方向依次布设的动定盘自动上下料装置(40)、动定盘自动测量装置(50)、动定盘自动选配装置(60)、自动压定位销装置(70)、动定盘自动翻转装置(80)、自动装钢球弹簧装置(90)、自动装堵头装置(100)、自动装排气阀片装置(110)、密封性自动测试装置(120)、自动装防旋环装置(130);所述的线体(30)沿传输方向排列有若干块工装板(31),并依次形成动定盘上料工位、动定盘测量工位、动定盘配组工位、压定位销A工位、动定盘翻转工位、压定位销B工位、装钢球弹簧工位、装堵头工位、装排气阀片工位、密封性测试工位、装防旋环工位、动定盘下料工位。
2.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,其特征在于:所述的工装板(31)包括工装板底板(311)和设置在工装板底板(311)上的定盘正放工装(312)、定盘反放工装(313)、动盘正放工装(314)、动盘反放工装(315)、探测块(316)、芯片支架(317)、缓冲块(318)、顶升定位孔(319),在所述的工装板底板(311)上设有若干螺纹孔和光孔,用于动定盘工装位及辅件的安装和定位;所述的动定盘自动上下料装置(40),通过上下料机器人将料箱中的动盘(20)和定盘(10)分别移载到线体工装板(31)对应的工装上;所述的动定盘自动测量装置(50),包括升降装置(51)、动盘测量机构(52)、定盘测量机构(53),升降装置(51)位于设备的最上方,其下方并列连接着动盘测量机构(52)和定盘测量机构(53);升降装置(51)用于带动测量机构的升降,包括测头升降气缸(511)、支撑架(512)、缓冲限位螺栓(513)、测头安装板(514);其中测头升降气缸(511)为执行元件,驱动测头安装板(514)上下运动;缓冲限位螺栓(513)安装在支撑架(512)上,用于限制测头升降气缸(511)的运动行程,同时起到缓冲的效果;测头安装板(514)用于安装测量机构;动盘测量机构(52)用于测量动盘两平面的高度以确定动盘型号,包括测头定位盘(521)、连接柱(522)、高度传感器(523);其中,测头定位盘(521)用于实现高度传感器(523)在水平面上的定位;连接柱(522)连接测头安装板(514)和测头定位盘(521);高度传感器(523)测量并反馈所测平面高度信息;定盘测量机构(53)包括测头定位盘(531)、连接柱(532)、高度传感器(533),其作用与动盘测量机构(52)中组件相同。
3.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,其特征在于:所述的动定盘自动选配装置(60),包括立体储存库(61)、移载机器人(62)、储存库动盘夹爪(63)、固定式扫码枪(64)、动盘废料箱(65),移载机器人(62)安装在线体(30)的一侧,立体储存库(61)放置于与移载机器人(62)同侧但距离较远处,固定式扫码枪(64)与动盘废料箱(65)并列安装在线体(30)靠近移载机器人(62)一侧的侧帮上,储存库动盘夹爪(63)安装于移载机器人(62)机械臂末端;立体储存库(61)用于存储待取用的各类型号动盘(20);移载机器人(62)用于从立体储存库(61)中取出与定盘(10)尺寸相配的动盘(20)替代不匹配的动盘(20);储存库动盘夹爪(63)用于抓取动盘(20);固定式扫码枪(64)用于扫描被取动盘(20)壳体上的二维码,对其型号进行确认;若自动抓取的动盘(20)与扫描二维码所得信息不匹配,则放入动盘废料箱(65)中。
4.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,其特征在于:所述的自动压定位销装置(70)包括定盘移载机构(71)、定盘线外工装(72)、定位销送料机构(73)、定位销放置机构(74)、定位销压紧机构(75),其中定位销压紧机构(75)位于装置中央上部,其左侧布置了定位销送料机构(73),右侧布置了定盘移载机构(71),正下方依次布置了定位销放置机构(74)和定盘线外工装(72);定盘移载机构(71)用于将工装板(31)上的定盘(10)移载到定盘线外工装(72)上,包括定盘移载气缸(711)、定盘爪手升降气缸(712)、定盘爪手(713),其中定盘移载气缸(711)用于横向平移定盘爪手(713),定盘爪手升降气缸(712)用于控制定盘爪手(713)的升降,定盘爪手(713)用于抓取定盘(10);定盘线外工装(72)用于安装定盘(10)并将其移载到定位销压紧机构(75)的正下方,包括线外定盘座(721)、定盘座平移气缸(722),其中线外定盘座(721)用于定盘(10)的安装,定盘座平移气缸(722)用于移动线外定盘座(721),使待装配的定盘(10)位于定位销装配机构的正下方;定位销送料机构(73)用于将定位销(12)输送至定位销放置机构(74)中,包括振动料盘(731)、导管(732),其中振动料盘(731)将定位销(12)经由导管(732)送入定位销放置机构(74)中;定位销放置机构(74)用于将定位销(12)放入定盘(10)的销孔(1101)中,包括放料嘴升降气缸(741)、放料嘴平移气缸(742)、放料嘴(743)、放料气缸(744),其中放料嘴升降气缸(741)和放料嘴平移气缸(742)分别控制放料嘴(743)的高度和水平位置,放料气缸(744)控制来料定位销(12)是否放下;定位销压紧机构(75)用于将已放入定盘(10)的定位销(12)压紧,包括压销气缸(751)、压头(752)、传感器(753),其中压销气缸(751)用于推动压头(752)压紧定位销(12),传感器(753)用于监测反馈数据。
5.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,其特征在于:所述的动定盘自动翻转装置(80)包括动盘翻转夹爪(81)、定盘翻转夹爪(82)、伺服升降机构(83)、爪手升降气缸(84)、翻转机构(85),伺服升降机构(83)位于装置的正上方,其下方连接着爪手升降气缸(84),爪手升降气缸(84)下方安装有翻转机构(85),翻转机构(85)上水平安装动盘翻转夹爪(81)和定盘翻转夹爪(82);动盘翻转夹爪(81)用于抓取动盘(20);定盘翻转夹爪(82)用于抓取定盘(10);伺服升降机构(83)用于根据动定盘的型号调整爪手升降气缸(84)的基准位置,包括伺服电机、滚珠丝杠模组(841)、升降缸安装板(842);爪手升降气缸(84)安装在升降缸安装板(842)上,用于抬升或放下动盘翻转夹爪(81)和定盘翻转夹爪(82);翻转机构(85)用于翻转动盘(20)和定盘(10),包括摆动气缸(851)、夹爪安装板(852);工装板(31)上动定盘组件随线体(30)流转至动定盘翻转工位,顶升定位装置顶升到位;根据动定盘的型号尺寸,伺服升降机构(83)调整升降缸安装板(842)的高度;动定盘工装上方的爪手升降气缸(84)分别伸出,动盘翻转夹爪(81)和定盘翻转夹爪(82)分别夹紧抓取动定盘,爪手升降气缸(84)复位;动定盘对应的摆动气缸(851)分别旋转180°,使得动定盘被翻转的同时,刚好达到各自对应的反放工装上方;爪手升降气缸(84)伸出,动盘翻转夹爪(81)和定盘翻转夹爪(82)松开,动定盘被放置在各自的反向工装上;爪手升降气缸(84)复位,顶升定位装置复位,工位阻挡器放行,工件自动进入下一工位。
6.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,其特征在于:所述的自动装钢球弹簧装置(90)包括定盘移载机构(91)、定盘线外工装平移机构(92)、钢球安装机构(93)、弹簧安装机构(94),该装置分上下两层布置,上层的右侧设有定盘移载机构(91),上层左侧设有钢球安装机构(93),下层的中央设有定盘线外工装平移机构(92),其左侧设有弹簧安装机构(94);定盘移载机构(91)用于将线体工装板(31)移载到定盘线外工装(921)上,包括定盘移载夹爪(911)、定盘夹爪抬升气缸(912)、定盘平移气缸(913);定盘线外工装平移机构(92)用于反向安装定盘(10)并提供与线体(30)平行和垂直两方向的移动,包括定盘线外工装(921)、定盘左右平移机构(922)、定盘前后平移机构(923),其中定盘线外工装(921)用于反向安装定盘(10),定盘左右平移机构(922)用于将定盘线外工装(92)及其上的定盘(10)移动到装配作业位置,定盘前后平移机构(923)用于调整定盘线外工装(921)的前后位置使其能兼容钢球(13)和弹簧(14)的不同装配位置;钢球安装机构(93)包括钢球料盘(931)、定盘压板(932)、压板升降气缸(933)、点冲杆(934)、压杆气缸(935)、钢球出料夹头(936)、通气口,其中钢球料盘(931)储存钢球(13)并将其送入钢球出料夹头(936)中,压板升降气缸(933)用于驱动定盘压板(932)压住定盘(10)上端面,压杆气缸(935)用于驱动点冲杆(934)伸入背压孔(1102)中,点冲杆(934)用于去除背压孔(1102)内存在的毛刺,也用于检测钢球(13)放入后孔内的高度,通气口内通气,以防钢球(13)无法顺利滑入背压孔(1102);弹簧安装机构(94)包括弹簧料杆(941)、弹簧夹爪(942)、弹簧夹爪平移机构、弹簧定位杆、弹簧压入杆,其中弹簧夹爪(942)用于从弹簧料杆(941)上取用弹簧(14)并通过弹簧夹爪平移机构移载至弹簧定位杆正下方,弹簧定位杆穿过弹簧(14)***背压孔(1102)中,起到定位导向作用,弹簧压入杆将已导向的弹簧(14)按压进入背压孔(1102)中。
7.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,其特征在于:所述的自动装堵头装置(100)包括定盘移载机构(101)、定盘线外工装位移机构(102)、堵头送料机构(103)、堵头压装机构(104)、流量检测反馈机构,装置分上中下三层布置,定盘移载机构(101)布置于上层左侧,堵头送料机构(103)布置于上层右侧,堵头压装机构(104)布置于中层,定盘线外工装位移机构(102)布置于下层;定盘移载机构(101)用于将线体工装板(31)移载到线外工装板上,包括定盘移载气爪(1011)、移载气缸(1012);定盘线外工装位移机构(102)用于安装定盘(10),并控制其沿平行或垂直于线体的方向运动,包括线外工装板(1021)、定盘左右平移机构(1022)、定盘前后平移机构(1023);堵头送料机构(103)用于将堵头(15)从料箱(1031)中放入背压孔(1102)内,包括料箱(1031)、推料机构(1032),其中料箱(1031)用于储存堵头(15)工件,推料机构(1032)用于将料箱(1031)和进料机构(1041导通,使得堵头(15)能够进入进料机构(1041);堵头压装机构(104)用于将堵头(15)放入背压孔(1102)中,包括进料机构(1041)、放料嘴(1042)、压紧机构(1043)、平衡机构,其中进料机构(1041)用于将堵头(15)压入放料嘴(1042)中,放料嘴(1042)位于进料机构(1041)上方,通过抽气使得装入的工件不掉落,进料机构(1041)移开后,放料嘴(1042)中抽气停止,堵头(15)落入背压孔(1102)中,压紧机构(1043)用于将落入孔中的堵头(15)压紧,平衡机构压住定盘(10)的另一边,避免压紧机构(1043)工作时定盘(10)倾覆;流量检测反馈机构用于堵头(15)安装过程中通气并检测回路的流量,反馈监测数据以控制堵头(15)的压入深度。
8.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,其特征在于:所述的自动装排气阀片装置(110)包括储料装置(111)、移载机构(112)、锁螺钉机构(113),储料装置(111)位于装置左下方,移载机构(112)位于装置左上方,锁螺钉机构(113)位于装置右部;其中储料装置(111)用于储存待装配的排气阀片(16)和限位片(17);移载机构(112)用于将排气阀片(16)和限位片(17)分别移载至定盘(10)上,包括吸盘(1121)、吸盘升降缸(1122)、伺服机构(1123)、限位板气缸(1124)、限位板(1125),其中吸盘(1121)用于吸附抓取排气阀片(16)和限位片(17),吸盘升降缸(1122)用于控制吸盘(1121)的升降,伺服机构(1123)用于控制吸盘(1121)在水平面的位置,限位板气缸(1124)控制限位板(1125),限位板(1125)用于吸盘(1121)放料时的导向和定位;锁螺钉机构(113)用于通过螺钉(18)将排气阀片(16)和限位片(17)锁紧在定盘(10)上,包括螺钉枪气缸(1131)和螺钉枪。
9.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,其特征在于:所述的密封性自动测试装置(120)包括密封机构(121)、充气机构(122)、检测***,其中充气机构(122)安装在机架下部,密封机构(121)安装在台面板的上方;密封机构(121)用于封堵定盘排气腔,包括压堵头气缸(1211)、密封堵头(1212),其中压堵头气缸(1211)用于下压密封堵头(1212)至定盘端面,密封堵头(1212)用于密封定盘排气腔;充气机构(122)用于向已密封的定盘排气腔内充入一定压力的气体;检测***用于检测定盘排气腔内一段时间的压力降,检测结果信息化采集并上传MES。
10.根据权利要求1所述的一种汽车空调压缩机动定盘自动装配生产线,其特征在于:所述的自动装防旋环装置(130)包括动盘定位机构(131)、防旋环安装机构(132)、视觉检测机构(133),其中动盘定位机构(131)位于装置右部,防旋环安装机构(132)位于装置台面板的左下方,其正上方安装有视觉检测机构(133);动盘定位机构(131)用于定位动盘的固定孔(2102)并将动盘(20)压住,包括定位气缸(1311)、定位导柱(1312)、压紧气缸(1313)、压紧头(1314),其中定位气缸(1311)用于推动定位导柱(1312)***动盘固定孔(2102)中实现动盘(20)的定位,压紧气缸(1313)推动压紧头(1314)压在动盘轴承座(2101)上,用于保持动盘不移位;防旋环安装机构(132)用于将防旋环(22)依次放入动盘固定孔(2102)中,包括防旋环料箱(1321)、防旋环夹爪(1322)、防旋环夹爪升降气缸(1323)、伺服定位机构(1324),其中防旋环料箱(1321)用于储存防旋环(22)并供料,防旋环夹爪(1322)用于抓取和放置防旋环(22),防旋环夹爪升降气缸(1323)用于控制防旋环夹爪(1322)的升降,伺服定位机构(1324)用于防旋环夹爪(1322)在平面上的位移;视觉检测机构(133)用于检测防旋环(22)是否装入完好,包括相机(1331)和光源(1332)。
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