一种空气阀泵缸套压装设备及控制方法与流程

本发明涉及自动化装配，尤其是涉及一种空气阀泵缸套压装设备及控制方法。

背景技术：

1、空气阀泵是汽车的重要零部件，通常用于车辆的制动系统。在汽车的气动或液压制动系统中，空气阀泵的主要作用是维持系统内的气压稳定，并确保制动系统的正常工作。

2、空气阀泵在装配过程中需要将一对空气阀泵缸套进行压装，传统的压装方式采用人工放置空气阀泵缸套，再基于气缸或液压缸的形式对空气阀泵缸套完成压装，存在压装精度低，空气阀泵本体受压装力的影响导致影响空气阀泵整体装配精度的问题。

3、因此亟需设计一种能高效精准且能自动化完成空气阀泵缸套组装设备及配套控制方法。

技术实现思路

1、为了解决空气阀泵缸套自动化组装的技术问题，本发明提供一种空气阀泵缸套压装设备及控制方法。采用如下的技术方案：

2、一种空气阀泵缸套压装设备，包括机架平台，空气阀泵缸套压装设备包括缸套上料机构、空气阀泵柔性定位工装和对称式缸套压装机构，缸套上料机构安装在机架平台上，用于提供待压装缸套，空气阀泵柔性定位工装设有用于定位空气阀泵的空气阀泵安装位，底部设有用于缓冲压装力的移动式缓冲组件，对称式空气阀泵缸套压装机构包括左侧压装组件和右侧压装组件，所述左侧压装组件和右侧压装组件分别安装在机架平台上，且对称位于空气阀泵安装位的两侧，左侧压装组件和右侧压装组件用于将一对待压装缸套分别压入空气阀泵的两侧缸套压装位。

3、通过采用上述技术方案，为了实现高精度的自动化缸套装配，采用缸套上料机构用于为装配提供自动化上料，可以是料架、料盘配合机器人的形式实现自动化上料，空气阀泵柔性定位工装的顶部用于设有用于定位空气阀泵的空气阀泵安装位，将空气阀泵放置在空气阀泵安装位可以实现自动精准定位，底部的移动式缓冲组件可以是移动滑台配合可自动控制的锁止机构，当压装时可以产生空气阀泵柔性定位工装整体在轨道方向可自由横移的效果，避免对定位部件产生压力，对称式缸套压装机构可以是液压、伺服电缸、气缸等形式，采用对称式的布置，单边施压时，由于移动式缓冲组件的存在，另一侧固定充当受力固定面，避免压装过程中的受力不均匀，减少压装带来的部件损伤风险，提升压装精度。

4、可选的，空气阀泵柔性定位工装包括移动缓冲组件、定位工装底板、一对定位支撑板、空气阀泵定位板和活动式定位销组件，所述移动缓冲组件包括缓冲直线滑台和滑块驱动器，所述缓冲直线滑台的轨道可拆卸安装在机架平台上表面，所述滑块驱动器安装在机架平台下表面，且当滑块驱动器动作时，缓冲直线滑台的一对滑块锁定、解除锁定或复位，所述定位工装底板的底部可拆卸安装在缓冲直线滑台的一对滑块上表面，并跟随一对滑块直线移动，所述空气阀泵定位板通过一对定位支撑板安装在定位工装底板上方，空气阀泵定位板上设有至少一对定位销通过孔，活动式定位销组件包括定位销升降气缸、定位销升降安装板和至少一对定位销，所述定位销升降气缸的缸体底部固定安装在定位工装底板上表面，并位于空气阀泵定位板的正下方，所述定位销升降安装板的底部连接安装在定位销升降气缸的活塞杆端部，定位销的底部可拆卸安装在定位销升降安装板的上表面，定位销升降气缸驱动定位销升降安装板和定位销升降，当定位销上升时，穿过空气阀泵定位板的定位销通过孔，与空气阀泵定位板形成空气阀泵安装位，至少一对定位销插入空气阀泵的定位孔，实现对空气阀泵位置的定位。

5、可选的，空气阀泵柔性定位工装还包括顶部压紧气缸和仿形压紧块，所述顶部压紧气缸通过支架安装在空气阀泵安装位上方，且活塞杆朝下，所述仿形压紧块的非压紧一侧连接安装在顶部压紧气缸的活塞杆端部。

6、通过采用上述技术方案，空气阀泵柔性定位工装的上部定位工装底板上设有至少一对定位销通过孔，定位销通过孔的数量和位置与定位销一致，一般采用2到3个即可实现平面定位，当空气阀泵的定位面落到空气阀泵定位板的上表面后，加上插入空气阀泵定位孔的至少一对定位销，顶部压紧气缸再驱动仿形压紧块压紧在空气阀泵上表面，完成了空气阀泵的定位压紧，此时空气阀泵只能沿着缓冲直线滑台的轨道移动，当完成定位压紧将要进行压装时，滑块驱动器动作，使缓冲直线滑台的一对滑块解锁，进入可移动状态，滑块驱动器可以是液压滑台锁止机构或电动滑台锁止机构，在可以移动状态下进行压装，可以降低压装受力不均匀导致的部件损伤风险。

7、可选的，空气阀泵柔性定位工装还包括一对侧向推块式压紧定位块组件，一对侧向推块式压紧定位块组件分别安装在机架平台上，位于空气阀泵安装位的两侧，侧向推块式压紧定位块组件包括推块基座、推块安装座、推块滑动气缸、楔形推块、泵体夹紧导向定位块、复位直线滑台和复位弹簧组件，所述推块基座的底部可拆卸安装在机架平台上，所述推块安装座的底部可拆卸安装在推块基座上，所述推块滑动气缸的缸体一侧可拆卸安装在推块安装座的侧面，所述复位直线滑台的轨道安装在机架平台上，泵体夹紧导向定位块安装在复位直线滑台的滑块上，并跟随滑块移动，复位弹簧组件包括弹簧安装块和复位弹簧，弹簧安装块的底部固定安装在定位工装底板上，所述复位弹簧的；两端分别连接弹簧安装块和复位直线滑台的滑块侧面，复位弹簧处于压缩状态，泵体夹紧导向定位块贴近推块安装座一侧设有楔形块导向槽，另一侧设有缸套安装位仿形定位块，楔形推块的非楔形一侧与推块滑动气缸的活塞杆连接，当推块滑动气缸驱动楔形推块的楔形一侧插入泵体夹紧导向定位块的楔形块导向槽时，缸套安装位仿形定位块插入空气阀泵的缸套安装位。

8、通过采用上述技术方案，采用推块滑动气缸配合楔形推块来实现自动的压装定位，再配合复位弹簧组件可以实现自动复位，缸套安装位仿形定位块的形状与缸套安装位的形状类似，内部设有缸套通过孔，当缸套安装位仿形定位块插入空气阀泵的缸套安装位后，可以对后续通过缸套通过孔压入的待压装缸套起到压装导向作用，能提升压装精度。

9、可选的，左侧压装组件和右侧压装组件均是电缸压紧机构，电缸压紧机构包括电缸底座、压紧电缸和压紧杆，所述电缸底座的底部可拆卸安装在机架平台上，所述压紧电缸的底部可拆卸安装在电缸底座的上表面，所述压紧杆的端部一端与压紧电缸的活塞杆连接，当压紧电缸的活塞杆驱动压紧杆向空气阀泵的缸套压装位移动时，压紧杆将待压装缸套压入空气阀泵的缸套压装位。

10、可选的，电缸压紧机构还包括压装平衡导向装置，压装平衡导向装置包括压装直线导轨、导向座和导向连接块，所述压装直线导轨的轨道可拆卸安装在机架平台上，所述导向座的底部安装在压装直线导轨的滑块上，并跟随滑块沿着压紧电缸活塞杆移动方向移动，所述导向连接块的一侧与压紧电缸的活塞杆端部连接，另一侧与压紧杆的非压紧端连接。

11、通过采用上述技术方案，压装理论上可以基于电缸、气缸、液压缸等动力部件驱动压紧杆插入即可完成压装，这里优选采用伺服电缸来驱动，在伺服电缸和压紧杆连接部还采用基于直线滑台的压装平衡导向装置设计，使压装精度更高，压装更加稳定。

12、可选的，缸套上料机构包括下层电动直线滑台、下层缸套料盘、上层电动直线滑台、上层缸套料盘、机器人和缸套夹爪，所述下层电动直线滑台和上层电动直线滑台的轨道安装在机架平台上，下层缸套料盘可拆卸安装在下层电动直线滑台的滑块上，上层缸套料盘可拆卸安装在上层电动直线滑台的滑块上，且下层缸套料盘可位于上层缸套料盘下方移动，所述机器人的通过龙门架安装在机架平台上，所述缸套夹爪安装在机器人的活动部末端，用于抓夹上层缸套料盘和下层缸套料盘上装载的待压装缸套。

13、通过采用上述技术方案，缸套上料机构采用双层循环设计，可以在下层缸套料盘和上层缸套料盘的最后一个待压装缸套放置位设置感应器，当感应器感应到最后一个待压装缸套被取走后，就可以控制对应的电动直线滑台动作将料盘回收，另一个料盘位移到机器人的抓取位，机器人可以是多轴机器人，配合缸套夹爪可以实现自动化地抓取待压装缸套，并将其套装在压紧杆的端部。

14、可选的，空气阀泵缸套压装设备还包括控制器，所述控制器分别控制空气阀泵缸套压装设备的各个执行器的执行动作。

15、通过采用上述技术方案，控制器可以是可编程控制器plc、控制芯片、单片机、工控电脑等多种形式，可以在设定控制程序下实现对空气阀泵缸套压装设备的各个执行器的自动化控制，配合光电传感器、位移传感器等实现对空气阀泵位置、待压装缸套压装位移等的自动化监控。

16、可选的，空气阀泵缸套压装设备还包括工业触摸控制屏，所述工业触摸控制屏与控制器通信连接。

17、通过采用上述技术方案，工业触摸控制屏可以方便工作人员操作，还可以实现控制的可视化。

18、一种空气阀泵缸套压装设备，采用一种空气阀泵缸套压装设备将一对待压装缸套自动压入空气阀泵的两侧缸套压装位，包括以下步骤：

19、步骤1，生产线的转运机器人将待装配的空气阀泵抓取到空气阀泵安装位，控制器控制定位销升降气缸驱动定位销升降安装板和定位销上升，定位销穿过空气阀泵定位板的定位销通过孔，并插入空气阀泵的定位孔，实现对空气阀泵位置的定位；

20、步骤2，控制器控制顶部压紧气缸动作，驱动仿形压紧块压在空气阀泵上表面，控制器控制滑块驱动器动作解除对缓冲直线滑台的一对滑块锁定；

21、步骤3，控制器控制一对侧向推块式压紧定位块组件的推块滑动气缸动作，驱动楔形推块插入泵体夹紧导向定位块的楔形块导向槽，将缸套安装位仿形定位块插入空气阀泵的缸套安装位；

22、步骤4，控制器控制机器人启动从上层缸套料盘或下层缸套料盘处抓取待压装缸套，并放入左侧压装组件或右侧压装组件的压紧杆端部；

23、步骤5，控制器控制左侧压装组件或右侧压装组件启动，压紧电缸动作，驱动压紧杆将待压装缸套压入空气阀泵的一侧缸套安装位；

24、步骤6，重复步骤4和步骤5完成一对待压装缸套的压装，控制一对侧向推块式压紧定位块组件和空气阀泵柔性定位工装各执行器复位，控制滑块驱动器动作使缓冲直线滑台的一对滑块复位，生产线的转运机器人将装配完成的空气阀泵取走。

25、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

26、本发明能提供一种空气阀泵缸套压装设备及控制方法，采用缸套上料机构用于为装配提供自动化上料，将空气阀泵放置在空气阀泵安装位可以实现自动精准定位，当压装时底部的移动式缓冲组件可以产生空气阀泵柔性定位工装整体在轨道方向可自由横移的效果，避免对定位部件产生压力，采用对称式的缸套压装机构布置，单边施压时，由于移动式缓冲组件的存在，另一侧固定充当受力固定面，避免压装过程中的受力不均匀，减少压装带来的部件损伤风险，提升压装精度。