本發(fā)明涉及一種柴油機氣缸蓋的自動化工藝裝備技術，特別是一種自動安裝柴油機氣缸蓋上的噴油器和噴油接管的裝配機。

背景技術：

裝配作為產(chǎn)品生產(chǎn)過程中最后的工藝過程，對產(chǎn)品質(zhì)量的高低起到至關重要的作用。在裝配一組加工合格的產(chǎn)品過程中，如果裝配工藝落后或不當，往往直接導致產(chǎn)品加工質(zhì)量下降，甚至出現(xiàn)因裝配不合格導致的返工、次品等現(xiàn)象。

參照圖1所示的柴油機氣缸蓋12的結構，氣缸蓋12上有兩個上下垂直的缸蓋定位孔，分別是缸蓋定位孔12-1和缸蓋定位孔12-2，還有噴油器安裝孔12-3以及噴油接管安裝孔12-4，其中，兩個缸蓋定位孔12-1、12-2斜對角分布在氣缸蓋12的左右兩側位置上；噴油器安裝孔12-3也是垂直布置，位于氣缸蓋12的中心位置處，在兩個缸蓋定位孔12-1、12-2之間；噴油管安裝孔12-4水平布置，與噴油器安裝孔12-3相互垂直，并且噴油器安裝孔12-3和噴油接管安裝孔12-4相互連通。參照圖2所示，在噴油器安裝孔12-3內(nèi)安裝噴油器10，在噴油接管安裝孔12-4內(nèi)安裝噴油管11，噴油接管11的一端從噴油器10側壁上開的油螺孔10-1進入噴油器10中，噴油接管11通過油螺孔10-1與噴油器10固定連接，安裝好后的噴油器10和噴油接管11的中心軸相互垂直且連通。

安裝噴油器10和噴油接管11時，既要保證噴油器10能與外部的隔套進行準確地同軸心配合，同時也要確保噴油器10的油螺孔10-1對準噴油接管11的安裝方向，從而使噴油接管11在裝配時能直接與噴油器10上的油螺孔10-1保持同軸心。目前，在噴油器10和噴油接管11的安裝主要通過人工不斷地調(diào)試和校對完成裝配工作，工作效率低、裝配精度低，經(jīng)常出現(xiàn)返工現(xiàn)象。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有柴油機氣缸蓋上的噴油器和噴油接管零件裝配效率低、裝配工藝落后的缺點而提出一種柴油機氣缸蓋噴油器和噴油接管的自動裝配機及裝配方法，能高精度地將噴油器和噴油接管自動安裝在氣缸蓋上。

為達到上述目的，本發(fā)明一種柴油機氣缸蓋噴油器和噴油接管的自動裝配機采用的技術方案是：包括傳送裝置，氣缸蓋置放在傳送裝置上且隨傳送裝置左右運動，傳送裝置的正上方是型材支架，型材支架左側中間是噴油器上料機構、右側中間是噴油接管上料機構；所述噴油器上料機構由水平傳送裝置和豎直上料裝置組成，水平傳送裝置的最下端固定連接型材支架，水平傳送裝置帶動豎直上料裝置在前后方向運動，水平傳送裝置的正中間位置連接能上下運動的豎直上料裝置；豎直上料裝置的最底部設有能旋轉運動的第一氣動夾頭；所述噴油接管上料機構包括工裝背板、左右水平布置的伺服電動缸、上下垂直布置的伺服電動缸、，水平的伺服電動缸的推桿水平向左且經(jīng)推桿座固定連接工裝背板的上端；工裝背板的前后兩端分別通過滑塊和導軌連接型材支架且能沿型材支架做左右水平運動；工裝背板的左側面上設兩條平行的滑軌，工裝架的右端經(jīng)滑塊連接該滑軌，工裝架的左側上端固定連接V形開口朝向正左方向的V形定位裝置，垂直的伺服電動缸的推桿向下固定連接工裝架；工裝架的右端有水平的伺服電機，水平的伺服電機的輸出軸水平向左且經(jīng)聯(lián)軸器和軸承連接水平的第二氣動夾頭；V形定位裝置包括V形塊、彈簧以及定位銷，V形塊的V形開口中心位置設有水平的定位銷，定位銷上套有彈簧，定位銷的左端部分的外徑等于噴油器的油螺孔的內(nèi)徑。

所述自動裝配機的裝配方法采用的技術方案是包括以下步驟：

A、傳送裝置將載有氣缸蓋的傳送板向右傳送，直至氣缸蓋在噴油器上料機構的正下方停止，

B、水平傳送裝置帶動豎直上料裝置向前運動，操作工人將噴油器的頂端放置進第一氣動夾頭中，水平傳送裝置帶動豎直上料裝置向后運動，直至噴油器的中心線與氣缸蓋的噴油器安裝孔的中心線重合時停止，豎直上料裝置帶動噴油器向下運動停止在噴油接管上料機構的左側；

C、垂直的伺服電動缸工作，帶動工裝架向下運動直至噴油器的油螺孔中心線與V形定位裝置的定位銷中心線重合，水平的伺服電動缸工作推動工裝架朝著噴油器的方向運動，直至V形定位裝置的V型開口夾持住噴油器且噴油器的油螺孔中心線與定位銷中心線在同一軸線上；

D、水平的伺服電動缸帶動工裝架向右復位，垂直的伺服電動缸帶動工裝架向上至初始位置，噴油器上料機構帶動噴油器向下壓入氣缸蓋的噴油器安裝孔中；

E、垂直的伺服電動缸帶動工裝架向下運動直至第二氣動夾頭中心線與氣缸蓋的噴油接管安裝孔的中心線重合，操作工人將噴油接管放置在第二氣動夾頭上，水平的伺服電動缸帶動工裝架向左運動，伺服電機帶動噴油接管旋轉，將噴油接管左端擰緊至氣缸蓋的噴油接管安裝孔中。

本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)噴油器的油螺孔與噴油接管的自動對齊以及噴油器與噴油接管的自動安裝，整個裝配機自動化程度高，裝配效率高，結構可靠，勞動強度小，具有提高安全性和生產(chǎn)效率的優(yōu)點，并且本發(fā)明還適用于多種型號氣缸蓋上噴油器和噴油接管的自動安裝。

附圖說明

圖1為柴油機氣缸蓋的立體結構放大示意圖；

圖2為圖1中的噴油器、噴油接管和氣缸蓋的裝配結構放大正視示意圖；

圖3為本發(fā)明一種柴油機氣缸蓋噴油器和噴油接管的自動裝配機的整體結構示意圖；

圖4為圖3中的傳送裝置1結構放大示意圖；

圖5為圖4中傳送板1-2的結構放大示意圖；

圖6為圖2中的噴油器上料機構、噴油接管上料機構和型材支架的結構放大示意圖；

圖7為圖6中噴油器上料機構的結構放大示意圖；

圖8為圖7中水平傳送裝置22-1的后視結構放大示意圖；

圖9為圖7中豎直上料裝置22-2的上部分結構放大示意圖；

圖10為圖7中豎直上料裝置22-2的下部分安裝結構放大示意圖；

圖11為圖3中的噴油管上料機構的結構放大示意圖；

圖12為圖11中的噴油管上料機構的上方部分結構放大示意圖；

圖13為圖12中的工裝背板的右側結構放大示意圖；

圖14為圖12中的工裝背板的左側結構放大示意圖；

圖15為圖11中噴油管上料機構的下部分結構放大示意圖；

圖16為圖15中V形定位裝置在初始不工作狀態(tài)時的俯視結構放大示意圖；

圖17為圖15中V形定位裝置在工作狀態(tài)時的俯視結構放大示意圖；

圖18為圖3中噴油器上料時噴油管上料機構的工作狀態(tài)放大示意圖；

圖19為圖3中噴油器的油螺孔自動校正和安裝工作狀態(tài)放大示意圖；

圖20為圖3中噴油接管上料時的工作狀態(tài)放大示意圖；

圖21為圖3中噴油接管自動安裝的工作狀態(tài)放大示意圖。

圖中：1.傳送裝置；1-1.傳送臺；1-2.傳送板；1-3.位置傳感器；1-4.傳感器固定板；1-5.工作臺；1-2-1a、1-2-1b.定位銷；

2.工裝臺；10.噴油器；10-1.油螺孔；11.噴油接管；12.氣缸蓋；12-1、12-2.缸蓋定位孔；12-3.噴油器安裝孔；12-4.噴油接管安裝孔；12-1、12-2.缸蓋定位孔；

22.噴油器上料機構；22-1.水平傳送裝置；22-1-1a、22-1-1b.支撐板；22-1-2.固定板；22-1-3.無桿氣缸；22-2.豎直上料裝置；22-2-1.支撐座；22-2-2.伺服電機；22-2-3a、22-2-3b.光軸；22-2-4.絲杠；22-2-5.滑塊；22-2-6.推桿；22-2-7.推桿座組件；22-2-8.支撐架；22-2-9.伺服電機；22-2-10.聯(lián)軸器；22-2-11.軸承；22-2-12.氣動夾頭；

31.噴油接管上料機構；31-4-1.水平伺服電動缸；31-4-2.支撐座；31-4-3.推桿；31-4-4.推桿座；31-4-5.工裝背板；31-4-6.垂直伺服電動缸；31-4-7.支撐座；31-4-8.推桿；31-4-5a.右支板；31-4-5b.后支座；31-4-5b.前支座；31-4-5d.左支板；31-4-9a、31-4-9b.滑軌；31-4-10a、31-4-10b.滑塊；31-5-1.工裝架；31-5-2.伺服電機；31-5-3.固定架；31-5-4.聯(lián)軸器；31-5-5.軸承；31-5-6.氣動夾頭；31-5-7.V形定位裝置；31-5-7a.固定座；31-5-7b .V形塊；31-5-7c.彈簧；31-5-7d.定位銷；31-5-8.固定座；

44型材支架。

具體實施方式

參見圖3所示，本發(fā)明一種柴油機氣缸蓋噴油器和噴油接管的自動裝配機包括傳送裝置1、工裝臺2、噴油器上料機構22、噴油接管上料機構31以及型材支架44，工裝臺2固定在地面上，工裝臺2上表面中間位置設置傳送裝置1，氣缸蓋12置放在傳送裝置1上，能夠隨著傳送裝置1左右運動。在工裝臺2上方右側位置安裝有長方體形狀的型材支架44，型材支架44位于傳送裝置1的正上方，型材支架44的左側位置處安裝噴油器上料機構22，型材支架44的右側位置處安裝噴油接管上料機構31。待裝配的噴油器10和噴油接管11放置在工裝臺2上且在近型材支架44的前側。

參見圖4所示的傳送裝置1的結構，傳送裝置1包括傳送臺1-1、傳送板1-2、位置傳感器1-3、傳感器固定板1-4以及工作臺1-5，傳送臺1-1在左右方向上水平設置，在傳送臺1-1的中心位置處安裝有水平的傳送板1-2，傳送板1-2能夠沿傳送臺1-1左右移動，在傳送板1-2上安置有氣缸蓋12，在傳送臺1-1的右側固定連接傳感器固定板1-4，傳感器固定板1-4的中間位置上設置位置傳感器1-3。傳送板1-2和氣缸蓋12隨著傳送臺1-1的傳送運動，從左端初始位置運動至右端位置，直至觸碰至位置傳感器1-3時停止運動。傳送臺1-1的右前側是放置在地面上的工作臺1-5，待裝配的噴油器10和噴油管11放置在工作臺1-5上。

參見圖5所示的傳送板1-2結構，傳送板1-2外形為長方形，其上設有定位銷1-2-1a和定位銷1-2-1b，這兩個定位銷呈斜對角分布在傳送板1-2上，且大小完全相同，與氣缸蓋12上的兩個缸蓋定位孔12-1、定位孔12-2相配合，氣缸蓋12安置在傳送板1-2上時，通過吊具將氣缸蓋12吊運到傳送板1-2上，通過兩個缸蓋定位孔12-1、定位孔12-2與傳送板1-2上的兩個定位銷1-2-1a、1-2-1b相配來實現(xiàn)定位。

參見圖6所示，型材支架44安裝在傳送裝置1上的右側位置，噴油器上料機構22固定安裝在型材支架44左側的一型材的中間位置，噴油接管上料機構31安裝在型材支架33的右側中間位置。

參見圖7所示，噴油器上料機構22由水平傳送裝置22-1和豎直上料裝置22-2組成，水平傳送裝置22-1的最下端固定連接在型材支架44上，在水平傳送裝置22-1的正中間位置連接豎直上料裝置22-2，豎直上料裝置22-2能夠上下來回運動，豎直上料裝置22在工作時，其最底端裝有噴油器10。

參見圖8所示的水平傳送裝置22-1，包括支撐板22-1-1a、支撐板22-1-1b、固定板22-1-2,以及無桿氣缸22-1-3。支撐板22-1-1a和支撐板22-1-1b的結構相同，前后布置，其底部固定連接于型材支架44上，支撐板22-1-1a和支撐板22-1-1b的頂部右側固定安裝有長方形固定板22-1-2，固定板22-1-2上固定安裝無桿氣缸22-1-3，無桿氣缸22-1-3通過移動滑塊連接豎直上料裝置22，帶動豎直上料裝置22在前后方向上做來回的水平運動。

參見圖9所示的豎直上料裝置22，豎直上料裝置22上端部分包括支撐座22-2-1、伺服電機22-2-2、光軸22-2-3a、光軸22-2-3b、絲杠22-2-4、滑塊22-2-5、推桿22-2-6以及推桿座組件22-2-7。支撐座22-2-1固定安裝在圖8中的無桿氣缸22-1-3的移動滑塊上，與無桿氣缸22-1-3滑動連接，且與地面垂直，伺服電機22-2-2固定安裝在支撐座22-2-1的頂部，伺服電機22-2-2的輸出軸垂直向下，同軸連接絲杠22-2-4，并帶動絲杠22-2-4做正反轉運動，兩根光軸22-2-3a、22-2-3b與絲杠22-2-4相平行，兩根光軸的兩端都固定連接支撐座22-2-1。在絲杠22-2-4、兩根光軸22-2-3a、22-2-3b的中間段上共同連接一塊滑塊22-2-5，推桿22-2-6的頂端固定連接于滑塊22-2-5的底端，且推桿22-2-6的最底端安裝有推桿座組件22-2-7。伺服電機22-2-2工作時，帶動絲杠22-2-4旋轉，絲杠22-2-4的正反旋轉運動帶動滑塊22-2-5、推桿22-2-6以及推桿座組件22-2-7做豎直方向上的上下運動。

參見圖10所示的豎直上料裝置22的最底端的推桿座組件22-2-7結構，包括支撐架22-2-8、伺服電機22-2-9、聯(lián)軸器22-2-10以及氣動夾頭22-2-12；其中支撐架22-2-8的上端固定安裝在推桿22-2-6的底端上，伺服電機22-2-9安裝在支撐架22-2-8上靠近頂端的位置，伺服電機22-2-9的輸出軸垂直向下，伺服電機22-2-9的輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器22-2-10連接軸承22-2-11上端，軸承22-2-11的下端連接氣動夾頭22-2-12，氣動夾頭22-2-12的上端固定安裝在支撐架22-2-8的底端。伺服電機22-2-9的輸出軸旋轉帶動聯(lián)軸器22-2-10、軸承22-2-11以及氣動夾頭22-2-12做旋轉運動，氣動夾頭22-2-12底端自帶氣動夾緊元件，主要用于裝夾噴油器10的頂端，噴油器10能在氣動夾頭22-2-12上且繞著氣動夾頭22-2-12的中心軸線做旋轉運動。

參見圖11和圖12所示的噴油接管上料機構31，安裝在型材支架44的右側正中間位置，噴油接管上料機構31上端部分是伺服傳動裝置，下方端部分是定位擰緊裝置。伺服傳動裝置包括水平伺服電動缸31-4-1、支撐座31-4-2、推桿31-4-3、推桿座31-4-4、工裝背板31-4-5、垂直伺服電動缸31-4-6、支撐座31-4-7以及推桿31-4-8，其中水平伺服電動缸31-4-1左右水平布置，固定安裝在支撐座31-4-2上，支撐座31-4-2固定安裝在型材支架44上，伺服電動缸31-4-1的推桿31-4-3水平向左，連接推桿座31-4-4的右端，推桿座31-4-4的左端固定連接工裝背板31-4-5的上端，工裝背板31-4-5的上端還固定連接支撐座31-4-7。伺服電動缸31-4-6上下垂直布置，安裝在支撐座31-4-7上，垂直伺服電動缸31-4-6的推桿31-4-8垂直向下，工裝背板31-4-5的前后兩端分別通過滑塊和導軌結構固定安裝在型材支架44上，并沿型材支架44做左右水平運動。

參見圖13所示的工裝背板31-4-5，包括右支板31-4-5a、后支座31-4-5b、前支座31-4-5b以及左支板31-4-5d，右支板31-4-5a呈長方形，固定連接推桿座31-4-4的左端，后支座31-4-5b和前支座31-4-5b用于將整個工裝背板31-4-5滑動連接型材支架44上，左支板31-4-5d呈L型，其上端部分用于安裝支撐座31-4-7，垂直的伺服電動缸31-4-6的推桿31-4-8從左支板31-4-5d的孔中穿過且向下。

參見圖14所示，工裝背板31-4-5的左側面上固定安裝兩條平行的滑軌，分別是滑軌31-4-9a和滑軌31-4-9b，滑軌31-4-9a和滑軌1-4-9b上分別安裝滑塊31-4-10a和滑塊31-4-10b，用于固定滑動連接噴油管上料機構31的下端部分的定位擰緊裝置。

參見圖15所示的噴油管上料機構31的下端部分的定位擰緊裝置的結構，包括工裝架31-5-1、伺服電機31-5-2、固定架31-5-3、聯(lián)軸器31-5-4、軸承31-5-5、氣動夾頭31-5-6、V形定位裝置31-5-7以及固定座31-5-8。其中的，工裝架31-5-1左側的上端固定安裝V形定位裝置31-5-7，定位裝置31-5-7的V形開口朝向正左方向，工裝架31-5-1的右端固定連接上端部分中的滑塊22-4-10a和滑塊22-4-10a上，且靠近右端處安裝有固定座31-5-8，工裝架31-5-1經(jīng)右端的固定座31-5-8固定連接圖12中的垂直的伺服電動缸31-4-6的推桿31-4-8，工裝架31-5-1由垂直的伺服電動缸31-4-6帶動上下運動。在工裝架31-5-1的右端連接固定架31-5-3，固定架31-5-3的右端固定安裝水平的伺服電機31-5-2，伺服電機31-5-2的輸出軸水平向左，經(jīng)聯(lián)軸器31-5-4連接軸承31-5-5的右端，軸承31-5-5的左端連接水平的氣動夾頭31-5-6，氣動夾頭31-5-6用于夾緊噴油接管11的進油端。

參見圖16所示的V形定位裝置31-5-7，V形定位裝置31-5-7為初始非工作狀態(tài)，V形定位裝置31-5-7包括固定座31-5-7a、V形塊31-5-7b、彈簧31-5-7c以及定位銷31-5-7d，固定座31-5-7a的右端固定連接工裝架31-5-1的最左端，固定座41-5-7a的左端固定安裝V形塊31-5-7b，V形塊31-5-7b的開口朝著向左側方向，V形塊31-5-7b的V形開口中心位置設有定位銷31-5-7d，定位銷31-5-7d上套有彈簧31-5-7c，定位銷31-5-7d的右端部分伸在V形塊31-5-7b的軸孔中，左端部分在V形塊31-5-7b的左側，且定位銷31-5-7d的左端軸外徑等于噴油器10的油螺孔10-1的內(nèi)徑。

參見圖17所示：V形定位裝置31-5-7為工作狀態(tài)，V形定位裝置31-5-7向左運動直至定位銷31-5-7d與噴油器10的油螺孔10-1接觸，對彈簧31-5-7c壓縮，定位銷31-5-7d相對V形塊31-5-7b向右運動，直至定位銷31-5-7d進入噴油器10的油螺孔10-1內(nèi)，此時定位銷31-5-7d向左運動恢復至初始狀態(tài)，完成噴油器10的定位工作。

本發(fā)明的工作過程依序為噴油器10和噴油接管11自動運送至裝配工位、噴油器10的上料、噴油器10的油螺孔10-1的自動校正以及噴油接管11的自動安裝，具體如下：

參見圖18、圖1、圖3、圖9所示，初始狀態(tài)時傳送板1-2在傳送裝置1的左端位置，傳送裝置1將載有氣缸蓋12的傳送板1-2向右傳送，直至傳送板1-2的右端與位置傳感器1-3接觸而停止運動，此時氣缸蓋12在噴油器上料機構22的正下方，實現(xiàn)氣缸蓋12的自動運送至裝配工位。

噴油器上料機構22中的水平傳送裝置22-1工作，由無桿氣缸22-1-3帶動豎直上料裝置22-2向前運動直至運動至水平傳送裝置22-1的最大行程時，操作工人將噴油器10放置進豎直上料裝置22-2下端的氣動夾頭22-2-11中，實現(xiàn)噴油器10的上料。完成噴油器10的上料工作后，水平傳送裝置22-1帶動豎直上料裝置22-2做水平向后運動，直至運動到噴油器10的中心線與氣缸蓋12的噴油器安裝孔12-3中心線重合的位置時停止運動，此時豎直上料裝置22-2的伺服電機22-2-2開始工作，帶動噴油器10向下運動，噴油器10隨著推桿22-2-6向下運動一段距離停止運動，等待進行噴油器10的油螺孔10-1的校正。

參見圖19所示，噴油器10隨著推桿22-2-6向下運動一段距離停止在噴油接管上料機構31的左側，噴油器上料機構22的伺服電機22-2-9工作，帶動氣動夾頭22-2-12與噴油器10在水平面內(nèi)一直做旋轉運動，噴油接管上料機構31的伺服電動缸31-4-6開始工作且推桿31-4-7向下運動，通過設定伺服電動缸31-4-6的推桿31-4-7的工作行程，使工裝架31-5-1隨著推桿31-4-7的向下運動直至噴油器10的油螺孔10-1的中心線與V形定位裝置31-5-7的定位銷31-5-7d的中心線在同一水平平面內(nèi)重合，此時推桿31-4-7達到設定的工作行程而停止工作，此時水平的伺服電動缸31-4-1開始工作且推桿31-4-2推動左側的工裝背板31-4-5和工裝架31-5-1朝著噴油器10的方向運動，直至V形定位裝置31-5-7的V型開口夾持住噴油器10上端部分便停止運動，V形定位裝置31-5-7的定位銷31-5-7d相對原來位置向右移動，直至旋轉的噴油器10的油螺孔10-1的中心線與定位銷31-5-7d的中心線在同一軸線上，此時在彈簧31-5-7c的推力下定位銷31-5-7d向左運動進入至油螺孔10-1中，此時伺服電機31-4-6停止運動，完成噴油器10的油螺孔10-1的自動校正。

噴油器10的油螺孔10-1自動校正后，水平的伺服電動缸31-4-1的推桿31-4-2帶動工裝架31-5-1復位，向右運動至初始位置，然后伺服電動缸31-4-6的推桿31-4-7帶動工裝架31-5-1向上運動至初始位置，此時噴油器上料機構22將噴油器10向下，壓入氣缸蓋12對應的噴油器安裝孔12-3，并向上運動至初始狀態(tài)，進而完成噴油器10的自動校正和安裝工作。

參見圖2、圖3、圖20和圖21，在噴油器10安裝在氣缸蓋12的噴油器安裝孔12-3中后，通過設定噴油接管上料機構31中的伺服電動缸31-4-6的推桿31-4-7的工作行程，伺服電動缸31-4-6的推桿31-4-7帶動工裝架31-5-1向下運動至直至氣動夾頭31-5-6的中心線與氣缸蓋12的噴油接管安裝孔12-4的中心線在水平面內(nèi)重合，此時推桿31-4-7達到設定的工作行程而停止工作，操作工人將噴油接管11放置在氣動夾頭31-5-6上，然后水平的伺服電動缸31-4-1和伺服電機31-5-2開始工作，伺服電動缸31-4-1的推桿31-4-2帶動裝有噴油接管11的工裝架31-5-1向左運動，伺服電機31-5-2帶動噴油接管11做旋轉運動，伺服電動缸31-4-1和伺服電機31-5-2共同工作直至將噴油接管11前端帶有螺紋的部分擰緊至氣缸蓋12的噴油接管安裝孔12-4中，且此時噴油接管11的最左端進入噴油器10的油螺孔10-1中，最終實現(xiàn)噴油器10和噴油接管11的垂直高精度安裝。