CN112361916A - 一种用于活塞环装配在线检测的机械装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于活塞环装配在线检测的机械装置及方法，其中装置包括：两个支架，支架分别由辅助气缸驱动，支架间留有活塞放置区域；上下刮片环顶杆机构固定在第一支架，且在第一支架带动下进退；第一接近传感器组件，固定在第一支架，包括两个第一接近传感器，分别与上刮片环顶杆、下刮片环顶杆位置对应设置；衬环顶杆机构，固定在第二支架，且在第二支架带动下进退；第二接近传感器组件，固定在第二支架，包括第二接近传感器，与衬环顶杆位置对应设置。通过本发明的技术方案，能够精准的检测活塞环的装配状态是否符合标准，降低了活塞环漏装或错装的风险，保证了活塞环的装配质量，提高了生产效率，也为活塞环装配的完全自动化提供了保障。

Description

一种用于活塞环装配在线检测的机械装置及方法

技术领域

本发明涉及内燃机制造技术领域，具体而言，涉及一种用于活塞环装配在线检测的机械装置。

背景技术

目前，发动机工作时活塞与缸套之间的密封还是依靠活塞环来实现，其中，活塞环由油环和气环组成。各个活塞环分别安装于活塞头部对应的环槽当中，现在活塞环的装配主要还是以手动和半自动装配为主，全自动化装配没有得到普及很大原因是由于活塞环在自动化装配过程中，存在活塞环的漏装和错装的问题，一旦出现漏装和错装活塞环的活塞装入发动机，就会出现不可预测的安全事故，造成不必要的经济损失。

相关技术中，活塞环检测方式主要是视觉检测，使用图像处理技术，需要将拍摄的照片与标准图片作比较来判断活塞环的漏装和错装。活塞环在线视觉检测***由工业相机、专用光源、数据处理器等组成，其工作过程是辅助气缸将一侧的活塞环压入环槽底部，另一侧的活塞环露出环槽，专用光源将光线投射到活塞环露出的部位，工业相机对其进行拍照，拍摄照片传入数据处理器与已采集标准图片进行比较做出合格与否的判断。

但是视觉检测对使用环境的光线很敏感，在线视觉检测***虽然在活塞环漏装和错装上能够检测，但由于其应用的是图像处理技术，工业相机拍照效果对图片的质量影响很大，这样就可能导致现场采集的照片与数据处理器中的标准图片产生大的偏差，出现高频的误判现象，造成产品的浪费，而且视觉检测***成本很高，维护和调试相对较复杂，需要专业人员来完成，在产品更换型号后需要占用很长时间来调试，使得生产效率降低，这也导致整个活塞环自动装配设备的柔性不高。同时还需要设备留出很大的空间来布置光源和相机等，前期资金投入很大，尤其在产品更换频繁的情况下需要很长时间来调试，且使用过程中还会存在误判的情况，导致整个活塞环自动装配设备的柔性很差。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提供一种用于活塞环装配在线检测的机械装置，提升活塞环自动装配在线检测的可靠性和稳定性，大幅度提升整套活塞环装配质量，提高生产效率，减少不必要的资源浪费，有利于实现活塞环装配的完全自动化。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种用于活塞环装配在线检测的机械装置，适用于组合式油环，包括：相对设置的第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架分别由辅助气缸驱动，所述第一支架和所述第二支架之间留有活塞放置区域；上下刮片环顶杆机构，固定在所述第一支架的前段上方，且在所述第一支架带动下进退，所述上下刮片环顶杆机构包括间隔设置的上刮片环顶杆和下刮片环顶杆，所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆都朝向中间活塞放置区域，且分别对应于活塞上的上刮片环位置和下刮片环位置；第一接近传感器组件，固定在所述第一支架的后段上方，包括两个第一接近传感器，分别与所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆位置对应设置，以响应所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆位置，将信号传输到上位机，以根据所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆的压缩量大小判断是否漏装或错装上刮片环、下刮片环；衬环顶杆机构，固定在所述第二支架的前段上方，且在所述第二支架带动下进退，所述衬环顶杆机构包括衬环顶杆，所述衬环顶杆朝向中间活塞放置区域，且对应于活塞上的衬环位置；第二接近传感器组件，固定在所述第二支架的后段上方，包括第二接近传感器，与所述衬环顶杆位置对应设置，以响应衬环顶杆位置，将信号传输到上位机，以根据所述衬环顶杆的压缩量大小判断是否漏装或错装衬环。

优选地，所述上下刮片环顶杆机构包括：刮片环顶杆箱，固定连接在所述第一支架顶面上，所述刮片环顶杆箱的前端设刮片环顶杆前导向，所述刮片环顶杆箱的后端设刮片环顶杆后导向；所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆均套设在所述刮片环顶杆箱内，且其前端、后端分别从所述刮片环顶杆前导向、所述刮片环顶杆后导向穿出，处于所述刮片环顶杆箱内的所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆的分段上套设有压缩弹簧；所述刮片环顶杆前导向前端中间设凸台，所述凸台处于所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆之间，在所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆被压缩之前，所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆的前端超出所述凸台的前端位置。

优选地，所述第一接近传感器组件包括：双传感器支架，固定连接在所述第一支架上；两个所述第一接近传感器，固定在所述双传感器支架，两个所述第一接近传感器的位置相错开。

优选地，所述衬环顶杆机构包括：衬环顶杆箱，固定连接在所述第二支架顶面上，所述衬环顶杆箱的前端呈圆弧形且设衬环顶杆前导向，所述衬环顶杆箱的后端设衬环顶杆后导向；所述衬环顶杆，套设在所述衬环顶杆箱内，且所述衬环顶杆的前端、后端分别从所述衬环顶杆前导向、所述衬环顶杆后导向穿出，处于所述衬环顶杆箱的所述衬环顶杆的分段上套设有压缩弹簧，在所述衬环顶杆被压缩之前，所述衬环顶杆的前端超出所述衬环顶杆箱的前端位置。

优选地，所述第二接近传感器组件包括：单传感器支架，固定连接在所述第二支架上；所述第二接近传感器，固定在所述单传感器支架上，与所述衬环顶杆位置对应设置。

优选地，所述刮片环顶杆箱、所述衬环顶杆箱的后端均向前侧凹形成凹槽，所述刮片环顶杆后导向、所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆的后端，两个所述第一接近传感器的前端均在所述刮片环顶杆箱的后端凹槽内；所述衬环顶杆后导向、所述衬环顶杆的后端，所述第二接近传感器的前端均在所述衬环顶杆箱的后端凹槽内。

本发明的技术方案还提供了一种用于活塞环装配在线检测的机械装置，适用于气环，包括：相对设置的第三支架和第四支架，所述第三支架和所述第四支架分别由辅助气缸驱动，所述第三支架和所述第四支架之间留有活塞放置区域；气环顶杆机构，固定在所述第三支架的前段上方，且在所述第三支架的带动下进退，所述气环顶杆机构包括气环顶杆，所述气环顶杆朝向中间活塞放置区域，对应于活塞上的气环位置；第三接近传感器组件，固定在所述第三支架的后段上方，包括第三接近传感器，与所述气环顶杆位置对应设置，以响应气环顶杆位置，将信号传输到上位机，以根据气环顶杆的压缩量大小判断是否漏装或错装气环；定位块，固定在所述第四支架的前段上方，所述定位块的前端呈圆弧形，且安装有深沟球轴承。

优选地，所述气环顶杆机构包括：气环顶杆箱，固定连接在所述第三支架顶面上，所述气环顶杆箱的前端呈圆弧形且两侧安装深沟球轴承，中间设气环顶杆前导向，所述气环顶杆箱的后端设气环顶杆后导向；所述气环顶杆，套设在所述气环顶杆箱内，且所述气环顶杆的前端、后端分别从所述气环顶杆前导向、所述气环顶杆后导向穿出，处于所述气环顶杆箱的所述气环顶杆的分段上套设有压缩弹簧，在所述气环顶杆被压缩之前，所述气环顶杆的前端超出所述气环顶杆箱的前端位置。

优选地，所述第三接近传感器组件包括：单传感器支架，固定连接在所述第三支架上；第三接近传感器，固定在所述单传感器支架上，与所述气环顶杆位置对应设置。

优选地，所述气环顶杆箱的后端向前侧凹形成凹槽，所述气环顶杆后导向、所述气环顶杆的后端、所述第三接近传感器的前端均在所述气环顶杆箱的后端凹槽内。

本发明的技术方案还提供了一种用于活塞环装配在线检测的方法，适用于上述技术方案中提出的用于活塞环装配在线检测的机械装置，

包括以下步骤：

当活塞被活塞携带器带到油环检测工位上时，在辅助气缸的带动下，第一支架、第二支架向中间前行；

上刮片环顶杆和下刮片环顶杆顶到组合油环的上下刮片环中，上刮片环顶杆和下刮片环顶杆被压缩，当压缩到刮片环顶杆前导向上的凸台顶到组合油环的衬环上时，上刮片环顶杆和下刮片环顶杆停止压缩，固定在双传感器支架上的两个第一接近传感器分别响应，将信号传输到上位机，以供上位机根据上刮片环顶杆和下刮片环顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环；

在上刮片环顶杆和下刮片环顶杆被压缩的同时，衬环顶杆接触到组合油环的衬环后被压缩，当衬环顶杆箱前端的圆弧顶到活塞外圆时，衬环顶杆停止压缩，固定在单传感器支架上的第二接近传感器响应，将信号传输到上位机，以供上位机根据衬环顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环；

在上位机的控制下左右侧的辅助气缸退回，上刮片环顶杆、下刮片环顶杆和衬环顶杆都在压缩弹簧的带动下复位；当活塞被活塞携带器带到气环检测检测工位上时，在辅助气缸的带动下第三支架、第四支架都向中间前行；

当定位块的深沟球轴承顶到活塞外圆上时，辅助气缸停止前行，在定位块前行的同时，气环顶杆箱也向前运动，当气环顶杆顶上气环时，开始被压缩；

等到气环顶杆箱上的深沟球轴承顶到活塞外圆上时，气环顶杆停止压缩，单传感器支架上的第三接近传感器响应，将信号传输到上位机，以供上位机根据气环顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环；

在上位机的控制下左右侧辅助气缸退回，气环顶杆在压缩弹簧的带动下复位，如此循环。

本发明提出的用于活塞环装配在线检测的机械装置及方法具有以下有益技术效果：

(1)用于活塞环装配在线检测的机械装置采用机械式在线检测对装配现场环境的适应性强，占用的设备空间小，在各环装配工位之间的空余空间安装就可以，本发明提出的用于活塞环装配在线检测的机械装置结构简单，适用范围广。

(2)在更换活塞产品时，只需要更换用于活塞环装配在线检测的机械装置的部分工装件，就可以继续适用，整个活塞环自动装配设备的柔性很高，更加适用于现在活塞产品更换频繁的使用环境。

(3)用于活塞环装配在线检测的机械装置的前期投入相对于现有技术中的视觉检测***投入相对更少，可靠性和稳定性更高，提高了生产效率，减少了不必要的资源浪费，有利于实现活塞环装配的完全自动化。

(4)用于活塞环装配在线检测的机械装置既可以检测油环，也可以检测气环，对活塞上的整套活塞环都能检测，能够精准的检测活塞环的装配状态是否符合标准，基本上避免了活塞环漏装或错装的风险，保证了活塞环的装配质量，提高了生产效率，节省了人力物力，也为活塞环装配的完全自动化提供了保障。

(5)刮片环顶杆箱、气环顶杆箱、衬环顶杆箱等的独特设计，在对活塞进行定位的同时，也更好地保护了接近传感器、顶杆等元件，提升使用寿命。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的组合式油环检测工位上的用于活塞环装配在线检测的机械装置的结构示意图；

图2示出了图1中用于活塞环装配在线检测的机械装置的俯视结构示意图；

图3示出了图2中A处的局部放大结构示意图；

图4示出了图2中用于活塞环装配在线检测的机械装置的剖视结构示意图；

图5示出了图4中B处的局部放大结构示意图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的气环检测工位上的用于活塞环装配在线检测的机械装置的结构示意图；

图7示出了图6中用于活塞环装配在线检测的机械装置的俯视结构示意图；

图8示出了图7中用于活塞环装配在线检测的机械装置的剖视结构示意图；

图9示出了图8中C处的局部放大结构示意图，

其中，图1至图9中附图标记与部件之间的对应关系为：

101第一支架，102第二支架，103上下刮片环顶杆机构，1031上刮片环顶杆，1032下刮片环顶杆，1033刮片环顶杆箱，1034刮片环顶杆前导向，1035刮片环顶杆后导向，1036凸台，104第一接近传感器组件，1041第一接近传感器，1042双传感器支架，105衬环顶杆机构，1051衬环顶杆，1052衬环顶杆箱，1053衬环顶杆前导向，1054衬环顶杆后导向，106第二接近传感器组件，1061第二接近传感器，1062单传感器支架，201第三支架，202第四支架，203气环顶杆机构，2031气环顶杆，2032气环顶杆箱，2033气环顶杆前导向，2034气环顶杆后导向，2035压缩弹簧，204第三接近传感器组件，2041第三接近传感器，2042单传感器支架，205定位块，206深沟球轴承，300活塞，302组合油环，304气环。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图5所示，根据本发明的实施例的用于活塞环装配在线检测的机械装置，在组合式油环检测工位上，包括：相对设置的第一支架101和第二支架102，第一支架101和第二支架102分别由辅助气缸驱动，第一支架101和第二支架102之间留有活塞放置区域；上下刮片环顶杆机构103，固定在第一支架101的前段上方，且在第一支架101带动下进退，上下刮片环顶杆机构103包括：刮片环顶杆箱1033，固定连接在第一支架101顶面上，刮片环顶杆箱1033的前端设刮片环顶杆前导向1034，刮片环顶杆箱1033的后端设刮片环顶杆后导向1035；上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032均套设在刮片环顶杆箱1033内，且其前端、后端分别从刮片环顶杆前导向1034、刮片环顶杆后导向1035穿出，处于刮片环顶杆箱1033内的上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032的分段上套设有压缩弹簧，上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032都朝向中间活塞放置区域，且分别对应于活塞300上的上刮片环位置和下刮片环位置；刮片环顶杆前导向1034前端中间设凸台1036，凸台1036处于上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032之间，在上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032被压缩之前，上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032的前端超出凸台1036的前端位置。

如图1至图5所示，第一接近传感器组件104，固定在第一支架101的后段上方，包括双传感器支架1042，固定连接在第一支架101上；两个第一接近传感器1041，固定在双传感器支架1042，两个第一接近传感器1041的位置相错开，分别与上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032位置对应设置，以响应上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032位置，将信号传输到上位机，以根据上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032的压缩量大小判断是否漏装或错装上刮片环、下刮片环。

如图1至图5所示，衬环顶杆机构105，固定在第二支架102的的前段，且在第二支架102带动下进退，衬环顶杆机构105包括：衬环顶杆箱1052，固定连接在第二支架102顶面上，衬环顶杆箱1052的前端呈圆弧形且设衬环顶杆前导向1053，衬环顶杆箱1052的后端设衬环顶杆后导向1054；衬环顶杆1051，套设在衬环顶杆箱1052内，且衬环顶杆1051的前端、后端分别从衬环顶杆前导向1053、衬环顶杆后导向1054穿出，处于衬环顶杆箱1052的衬环顶杆1051的分段上套设有压缩弹簧，在衬环顶杆1051被压缩之前，衬环顶杆1051的前端超出衬环顶杆箱1052的前端位置，衬环顶杆1051朝向中间活塞放置区域，且对应于活塞300上的衬环位置。

如图1至图5所示，第二接近传感器组件106，固定在第二支架102的后段，第二接近传感器组件106包括：单传感器支架1062，固定连接在第二支架102上；第二接近传感器1061，固定在单传感器支架1062上，与衬环顶杆1051位置对应设置，以响应衬环顶杆1051位置，将信号传输到上位机，以根据衬环顶杆1051的压缩量大小判断是否漏装或错装衬环。

用于活塞环装配在线检测的机械装置的工作过程如下：

活塞300在装完油环后，经活塞携带器将活塞300带到检测工位；在辅助气缸带动下第一支架101、第二支架102向中间前行；上刮片环顶杆1031和下刮片环顶杆1032顶到组合油环302的上下刮片环中，上刮片环顶杆1031和下刮片环顶杆1032被压缩，当压缩到刮片环顶杆前导向1034上的凸台1036顶到组合油环302的衬环上时，上刮片环顶杆1031和下刮片环顶杆1032停止压缩；此时，固定在双传感器支架1042上的两个第一接近传感器1041分别响应，将信号传输到上位机，而活塞300在装环前后，环槽深度不同，上位机中预设程序，可以根据顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环。能够精准的检测活塞环的装配状态是否符合标准，基本上避免了活塞环漏装或错装的风险，保证了活塞环的装配质量，提高了生产效率，节省了人力物力，也为活塞环装配的完全自动化提供了保障。

在上刮片环顶杆1031和下刮片环顶杆1032被压缩的同时，衬环顶杆1051接触到组合油环302的衬环后被压缩，当衬环顶杆箱1052前端的圆弧顶到活塞外圆时，衬环顶杆1051停止压缩；此时固定在单传感器支架1062上的第二接近传感器1061响应，将信号传输到上位机，而活塞300在装环前后，环槽深度不同，上位机中预设程序，可以根据顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环。

在上位机控制下，左右侧的辅助气缸退回，上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032和衬环顶杆1051都在压缩弹簧的带动下复位；

活塞300完成油环检测，携带器将活塞300带到下一个工位，活塞携带器将下一个装完活塞环的活塞300带到检测工位，依次循环检测。

进一步地，刮片环顶杆箱1033、衬环顶杆箱1052的后端均向前侧凹形成凹槽，刮片环顶杆后导向1035、上刮片环顶杆1031、下刮片环顶杆1032的后端，两个第一接近传感器1041的前端均在刮片环顶杆箱1033的后端凹槽内；衬环顶杆后导向1054、衬环顶杆1051的后端，第二接近传感器1061的前端均在衬环顶杆箱1052的后端凹槽内。刮片环顶杆箱1033、衬环顶杆箱1052等的独特设计，在对活塞进行定位的同时，也更好地保护了接近传感器、顶杆等元件，提升使用寿命。

如图6至图9所示，根据本发明的实施例的用于活塞环装配在线检测的机械装置，在气环检测工位上，包括：相对设置的第三支架201和第四支架202，第三支架201和第四支架202分别由辅助气缸驱动，第三支架201和第四支架202之间留有活塞放置区域；气环顶杆机构203，固定在第三支架201的前段上方，且在第三支架201的带动下进退，在第四支架202的前段上方固定设置定位块205，定位块205的前端呈圆弧形，且安装有深沟球轴承206，对活塞300进行定位。气环顶杆机构203包括：气环顶杆箱2032，固定连接在第三支架201顶面上，气环顶杆箱2032的前端呈圆弧形且两侧安装深沟球轴承206，中间设气环顶杆前导向2033，气环顶杆箱2032的后端设气环顶杆后导向2034；气环顶杆2031，套设在气环顶杆箱2032内，且气环顶杆2031的前端、后端分别从气环顶杆前导向2033、气环顶杆后导向2034穿出，气环顶杆2031朝向中间活塞放置区域，对应于活塞300上的气环304位置，处于气环顶杆箱2032的气环顶杆2031的分段上套设有压缩弹簧2035，在气环顶杆2031被压缩之前，气环顶杆2031的前端超出气环顶杆箱2032的前端位置。

第三接近传感器组件204，固定在第三支架201的后段上方，包括单传感器支架2042，固定连接在第三支架201上；第三接近传感器2041，固定在单传感器支架2042上，与气环顶杆2031位置对应设置，以响应气环顶杆2031位置，将信号传输到上位机，以根据气环顶杆2031的压缩量大小判断是否漏装或错装气环。

用于活塞环装配在线检测的机械装置的工作过程如下：

活塞300在装完气环304后，经活塞携带器将活塞300带到检测工位；在辅助气缸的带动下第三支架201、第四支架202都向中间前行；当定位块205的深沟球轴承206顶到活塞外圆上时，辅助气缸停止前行；在定位块205前行的同时，气环顶杆箱2032也向前运动；当气环顶杆2031顶上气环304时，开始被压缩；等到气环顶杆箱2032上的深沟球轴承206顶到活塞外圆上时，气环顶杆2031停止压缩；单传感器支架2042上的第三接近传感器2041响应，将信号传输到上位机；而活塞在装环前后，环槽深度不同，上位机中预设程序，可以根据顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环。在上位机的控制下左右侧辅助气缸退回；气环顶杆2031在压缩弹簧2035带动下复位；活塞完成气环检测，携带器将活塞带到下一个工位；活塞携带器将下一个装完活塞环的活塞300带到检测工位，依次循环检测。

进一步地，气环顶杆箱2032的后端向前侧凹形成凹槽，气环顶杆后导向2034、气环顶杆2031的后端、第三接近传感器2041的前端均在气环顶杆箱2032的后端凹槽内。气环顶杆箱2032的独特设计，在对活塞进行定位的同时，也更好地保护了接近传感器、顶杆等元件，提升使用寿命。

一种用于活塞环装配在线检测的方法，适用于上述用于活塞环装配在线检测的机械装置，包括以下步骤：

当活塞被活塞携带器带到油环检测工位上时，在辅助气缸的带动下，第一支架、第二支架向中间前行；

上刮片环顶杆和下刮片环顶杆顶到组合油环的上下刮片环中，上刮片环顶杆和下刮片环顶杆被压缩，当压缩到刮片环顶杆前导向上的凸台顶到组合油环的衬环上时，上刮片环顶杆和下刮片环顶杆停止压缩，固定在双传感器支架上的两个第一接近传感器分别响应，将信号传输到上位机，以供上位机根据上刮片环顶杆和下刮片环顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环；

在上刮片环顶杆和下刮片环顶杆被压缩的同时，衬环顶杆接触到组合油环的衬环后被压缩，当衬环顶杆箱前端的圆弧顶到活塞外圆时，衬环顶杆停止压缩，固定在单传感器支架上的第二接近传感器响应，将信号传输到上位机，以供上位机根据衬环顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环；

在上位机的控制下左右侧的辅助气缸退回，上刮片环顶杆、下刮片环顶杆和衬环顶杆都在压缩弹簧的带动下复位；当活塞被活塞携带器带到气环检测检测工位上时，在辅助气缸的带动下第三支架、第四支架都向中间前行；

当定位块的深沟球轴承顶到活塞外圆上时，辅助气缸停止前行，在定位块前行的同时，气环顶杆箱也向前运动，当气环顶杆顶上气环时，开始被压缩；

等到气环顶杆箱上的深沟球轴承顶到活塞外圆上时，气环顶杆停止压缩，单传感器支架上的第三接近传感器响应，将信号传输到上位机，以供上位机根据气环顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环；

在上位机的控制下左右侧辅助气缸退回，气环顶杆在压缩弹簧的带动下复位，如此循环。

该活塞环自动装配在线检测方法的可靠性和稳定性较强，有利于实现活塞环装配的完全自动化。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于活塞环装配在线检测的机械装置，适用于组合式油环，其特征在于，包括：

相对设置的第一支架和第二支架，所述第一支架和所述第二支架分别由辅助气缸驱动，所述第一支架和所述第二支架之间留有活塞放置区域；

上下刮片环顶杆机构，固定在所述第一支架的前段上方，且在所述第一支架带动下进退，所述上下刮片环顶杆机构包括间隔设置的上刮片环顶杆和下刮片环顶杆，所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆都朝向中间活塞放置区域，且分别对应于活塞上的上刮片环位置和下刮片环位置；

第一接近传感器组件，固定在所述第一支架的后段上方，包括两个第一接近传感器，分别与所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆位置对应设置，以响应所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆位置，将信号传输到上位机，以根据所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆的压缩量大小判断是否漏装或错装上刮片环、下刮片环；

衬环顶杆机构，固定在所述第二支架的前段上方，且在所述第二支架带动下进退，所述衬环顶杆机构包括衬环顶杆，所述衬环顶杆朝向中间活塞放置区域，且对应于活塞上的衬环位置；

第二接近传感器组件，固定在所述第二支架的后段上方，包括第二接近传感器，与所述衬环顶杆位置对应设置，以响应衬环顶杆位置，将信号传输到上位机，以根据所述衬环顶杆的压缩量大小判断是否漏装或错装衬环。

2.根据权利要求1所述的用于活塞环装配在线检测的机械装置，其特征在于，所述上下刮片环顶杆机构包括：

刮片环顶杆箱，固定连接在所述第一支架顶面上，所述刮片环顶杆箱的前端设刮片环顶杆前导向，所述刮片环顶杆箱的后端设刮片环顶杆后导向；

所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆均套设在所述刮片环顶杆箱内，且其前端、后端分别从所述刮片环顶杆前导向、所述刮片环顶杆后导向穿出，处于所述刮片环顶杆箱内的所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆的分段上套设有压缩弹簧；

所述刮片环顶杆前导向前端中间设凸台，所述凸台处于所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆之间，在所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆被压缩之前，所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆的前端超出所述凸台的前端位置。

3.根据权利要求2所述的用于活塞环装配在线检测的机械装置，其特征在于，所述第一接近传感器组件包括：

双传感器支架，固定连接在所述第一支架上；

两个所述第一接近传感器，固定在所述双传感器支架，两个所述第一接近传感器的位置相错开，

所述第二接近传感器组件包括：

单传感器支架，固定连接在所述第二支架上；

所述第二接近传感器，固定在所述单传感器支架上，与所述衬环顶杆位置对应设置。

4.根据权利要求3所述的用于活塞环装配在线检测的机械装置，其特征在于，所述衬环顶杆机构包括：

衬环顶杆箱，固定连接在所述第二支架顶面上，所述衬环顶杆箱的前端呈圆弧形且设衬环顶杆前导向，所述衬环顶杆箱的后端设衬环顶杆后导向；

所述衬环顶杆，套设在所述衬环顶杆箱内，且所述衬环顶杆的前端、后端分别从所述衬环顶杆前导向、所述衬环顶杆后导向穿出，处于所述衬环顶杆箱的所述衬环顶杆的分段上套设有压缩弹簧，在所述衬环顶杆被压缩之前，所述衬环顶杆的前端超出所述衬环顶杆箱的前端位置。

5.根据权利要求4所述的用于活塞环装配在线检测的机械装置，其特征在于，

所述刮片环顶杆箱、所述衬环顶杆箱的后端均向前侧凹形成凹槽，所述刮片环顶杆后导向、所述上刮片环顶杆、所述下刮片环顶杆的后端，两个所述第一接近传感器的前端均在所述刮片环顶杆箱的后端凹槽内；

所述衬环顶杆后导向、所述衬环顶杆的后端，所述第二接近传感器的前端均在所述衬环顶杆箱的后端凹槽内。

6.一种用于活塞环装配在线检测的机械装置，适用于气环，其特征在于，包括：

相对设置的第三支架和第四支架，所述第三支架和所述第四支架分别由辅助气缸驱动，所述第三支架和所述第四支架之间留有活塞放置区域；

气环顶杆机构，固定在所述第三支架的前段上方，且在所述第三支架的带动下进退，所述气环顶杆机构包括气环顶杆，所述气环顶杆朝向中间活塞放置区域，对应于活塞上的气环位置；

第三接近传感器组件，固定在所述第三支架的后段上方，包括第三接近传感器，与所述气环顶杆位置对应设置，以响应气环顶杆位置，将信号传输到上位机，以根据气环顶杆的压缩量大小判断是否漏装或错装气环；

定位块，固定在所述第四支架的前段上方，所述定位块的前端呈圆弧形，且安装有深沟球轴承。

7.根据权利要求6所述的用于活塞环装配在线检测的机械装置，其特征在于，所述气环顶杆机构包括：

气环顶杆箱，固定连接在所述第三支架顶面上，所述气环顶杆箱的前端呈圆弧形且两侧安装深沟球轴承，中间设气环顶杆前导向，所述气环顶杆箱的后端设气环顶杆后导向；

所述气环顶杆，套设在所述气环顶杆箱内，且所述气环顶杆的前端、后端分别从所述气环顶杆前导向、所述气环顶杆后导向穿出，处于所述气环顶杆箱的所述气环顶杆的分段上套设有压缩弹簧，在所述气环顶杆被压缩之前，所述气环顶杆的前端超出所述气环顶杆箱的前端位置。

8.根据权利要求7所述的用于活塞环装配在线检测的机械装置，其特征在于，所述第三接近传感器组件包括：

单传感器支架，固定连接在所述第三支架上；

第三接近传感器，固定在所述单传感器支架上，与所述气环顶杆位置对应设置。

9.根据权利要求8所述的用于活塞环装配在线检测的机械装置，其特征在于，

所述气环顶杆箱的后端向前侧凹形成凹槽，所述气环顶杆后导向、所述气环顶杆的后端、所述第三接近传感器的前端均在所述气环顶杆箱的后端凹槽内。

10.一种用于活塞环装配在线检测的方法，适用于上述用于活塞环装配在线检测的机械装置，其特征在于，包括以下步骤：

当活塞被活塞携带器带到油环检测工位上时，在辅助气缸的带动下，第一支架、第二支架向中间前行；

上刮片环顶杆和下刮片环顶杆顶到组合油环的上下刮片环中，上刮片环顶杆和下刮片环顶杆被压缩，当压缩到刮片环顶杆前导向上的凸台顶到组合油环的衬环上时，上刮片环顶杆和下刮片环顶杆停止压缩，固定在双传感器支架上的两个第一接近传感器分别响应，将信号传输到上位机，以供上位机根据上刮片环顶杆和下刮片环顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环；

在上刮片环顶杆和下刮片环顶杆被压缩的同时，衬环顶杆接触到组合油环的衬环后被压缩，当衬环顶杆箱前端的圆弧顶到活塞外圆时，衬环顶杆停止压缩，固定在单传感器支架上的第二接近传感器响应，将信号传输到上位机，以供上位机根据衬环顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环；

在上位机的控制下左右侧的辅助气缸退回，上刮片环顶杆、下刮片环顶杆和衬环顶杆都在压缩弹簧的带动下复位；当活塞被活塞携带器带到气环检测检测工位上时，在辅助气缸的带动下第三支架、第四支架都向中间前行；

当定位块的深沟球轴承顶到活塞外圆上时，辅助气缸停止前行，在定位块前行的同时，气环顶杆箱也向前运动，当气环顶杆顶上气环时，开始被压缩；

等到气环顶杆箱上的深沟球轴承顶到活塞外圆上时，气环顶杆停止压缩，单传感器支架上的第三接近传感器响应，将信号传输到上位机，以供上位机根据气环顶杆的压缩量大小来判断是否漏装或者错装活塞环；

在上位机的控制下左右侧辅助气缸退回，气环顶杆在压缩弹簧的带动下复位，如此循环。

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