一种模拟缸盖螺栓自动安放装置的制作方法

1.本实用新型涉及发动机螺栓放置技术领域，特别涉及一种模拟缸盖螺栓自动安放装置。


背景技术：

2.发动机缸体的缸孔是发动机中精度最高的部分，为了提高发动机缸体上缸孔的加工精度及质量，减少缸孔变形，在缸孔加工时一般采用模拟缸盖的加工工艺，模拟缸盖是指在缸孔加工之前在缸体上先安装一个模拟待安装的缸盖结构，然后在对缸体的缸孔进行精加工、超精加工，这样可以有效地减小整机装配后缸孔的变形，提升产品的质量。模拟缸盖在安装时需用螺栓按装配缸盖时的扭矩拧紧，使得缸体在进行超精加工时补偿缸盖装配后的螺栓拧紧力造成的形变，但是现有技术中安装模拟缸盖螺栓使通过人工手动安放，工作效率低，劳动强度大，而且人工安放螺栓存在螺栓掉落缸孔内的风险，导致后续加工时刀具撞断，造成设备损坏、刀具报废的严重后果。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种模拟缸盖螺栓自动安放装置，以解决现有技术中存在的生产效率低、劳动强度大的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供一种模拟缸盖螺栓自动安放装置，包括送料滚道、举升定位机构、抓取机器人、分料机构、供料机构、料舱、定向传输机构，所述举升定位机构设置在送料滚道下方，该送料滚道一侧设有抓取机器人和分料机构，其中抓取机器人设置在送料滚道与分料机构之间；所述分料机构远离抓取机器人的一侧设有供料机构，该供料机构的进料口处设有料舱，供料机构的出料口处设有定向输送机构；所述定向输送机构设置在供料机构与分料机构之间，其中定向输送机构一端与供料机构连接，该定向输送机构另一端延伸至分料机构内；所述供料机构、分料结构和料舱外侧安装有防护栏；
5.所述举升定位机构，包括底座、底座支架、举升气缸、举升板，其中底座支架设置在底座下方，该底座支架与底座固定连接；所述举升气缸设置在底座下方，该举升气缸通过气缸连接座与底座底端固定连接；所述举升气缸的输出端贯穿底座并向上延伸出底座上端面，其中举升气缸的输出端与举升板通过螺栓固定连接；所述举升板与底座之间设有四个导向机构，其中四个导向机构在举升板底部呈四点分布；所述举升板下方设有下限位垫块，该举升板上方设有上限位块垫块，其中下限位垫块设置在举升板与底座之间，上限位垫块设置在举升板侧部；所述举升板一短边外侧设有检测传感器，该举升板另一短边外侧设有挡料气缸；所述检测传感器通过传感器支架与底座固定连接，其中挡料气缸通过气缸支架固定在底座上，该挡料气缸的输出端设有阻挡器；
6.所述抓取机器人，包括机器人底座、机械臂、卡爪固定板、卡爪气缸、卡爪，所述机器人底座一端与机械臂固定连接，另一端与地面固定连接；所述机械臂末端与卡爪固定板连接，其中卡爪固定板一侧设有卡爪气缸；所述卡爪气缸通过卡爪气缸支架与卡爪固定板
侧边固定连接，其中卡爪气缸的活塞杆上设有卡爪；
7.所述分料机构，包括支撑架、分料基座、分料板、电缸、拨料板、拨料气缸、顶升支架、顶升气缸；所述支撑架设置在分料基座底部，该支撑架顶端与分料基座固定连接，支撑架底端与地面固定连接；所述分料基座上设有电缸，该电缸的滑块与分料板连接，其中分料板远离电缸一侧开设有定位槽；所述电缸侧部设有拨料气缸，该拨料气缸的伸缩端固定连接有拨料板，该拨料板设在分料基座上方；所述分料基座下方设有顶升支架，该顶升支架底部设有顶升气缸，其中顶升支架上端设有固定管；所述分料基座上方设有防护罩，该防护罩底部与分料基座固定连接，其中防护罩顶盖通过合页与防护罩铰接；所述防护罩顶盖开设有抓料口，其中抓料口与顶升支架对应；所述分料板侧部设有隔离气缸，该隔离气缸通过气缸支架固定在分料基座侧部，其中隔离气缸的活塞杆上设有隔离板；
8.所述定向传输机构，包括连接座和传输滚道，其中连接座一端与供料机构连接，另一端与分料机构连接；所述传输滚道设置在连接座上方，其中传输滚道通过固定件与连接座固定连接。
9.优选地，所述供料机构为振动供料器，该振动供料器的上料口与料舱出料口连接，其中振动供料器的出料口与传输滚道连接。
10.优选地，所述传输滚道的进料端与振动供料器的出料端连接，该传输滚道出料端设置在分料基座侧部；所述传输滚道的出料端设置在靠近分料板的一侧，其中传输滚道的出料端对应分料板上的定位槽。
11.优选地，所述送料滚道包括支撑架和输送架，其中输送架设置在支撑架上方，该输送架上设有若干辊轮；所述输送架上方设有两个龙门架，其中两龙门架之间设有螺栓挡板。
12.优选地，所述举升板上端分别设有第一举升支架、第二举升支架、第一支撑柱、第二支撑柱，其中第一举升支架和第二举升支架呈对角线设置，第一支撑柱和第二支撑柱呈对角线设置；所述第一举升支架顶端设有圆柱定位销，其中第二举升架顶端设有菱形定位销。
13.优选地，所述导向机构，包括法兰式导向套和导向柱，其中法兰式导向套设置在底座上端，导向柱垂直设于举升板下端；所述法兰式导向套与导向柱一一对应，其中导向柱插设于法兰式导向套内。
14.优选地，所述上限位垫块设有两个，且对称设置在举升板短边两侧，其中上限位块通过连接块与底座固定连接。
15.优选地，所述卡爪固定板侧部设有5个卡爪气缸，其中卡爪气缸等距分布在卡爪固定板侧边。
16.优选地，所述顶升支架上端设有5个固定管，其中固定管在顶升支架上端等距分布。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过送料滚道将缸体传送至举升定位机构上方，并由阻挡器进行阻挡拦截，举升定位机构将缸体顶起，振动供料器将料舱内的螺栓定向排序输送至传输滚道，并沿传输滚道传输至分料基座侧部，在隔离板和隔离气缸的作用下，使螺栓落入分料板侧部的定位槽内，通过电缸将分料板推动至拨料板对应的位置，通过推料气缸推动拨料板，使拨料板将定位槽内的螺栓推送至顶升支架上的固定管内，顶升支架在顶升气缸的作用下将螺栓向上顶起，抓取机器人通过气动卡爪将
螺栓抓取并放置到模拟缸盖的安装孔内，从而实现模拟缸盖螺栓高效全自动放置，大大提高了生产效率，而且操作简单方便，自动化程度较高，极大的减轻的操作供人的劳动强度，具有较高的实用价值。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1是本实用新型的结构示意图；
20.图2是图1所示a处结构放大示意图；
21.图3是本实用新型举升定位机构的结构示意图；
22.图4是本实用新型抓取机器人的结构示意图；
23.图5是图4所示b处结构放大示意图；
24.图6是本实用新型分料机构的结构示意图；
25.图7是图6所示c处结构放大示意图；
26.图8是本实用新型送料滚道与龙门架连接的结构示意图。
27.附图标号说明：1-送料滚道，101-支撑架，102-输送架，103-辊轮，2-举升定位机构，201-底座，202-底座支架，203-举升气缸，204-举升板，205-导向机构，2051-法兰式导向套，2052-导向柱，206-下限位垫块，207-上限位块垫块，208-连接块，209-检测传感器，210-挡料气缸，211-气缸支架，212-阻挡器，213-第一举升支架，214-第二举升支架，215-第一支撑柱，216-第二支撑柱，217-圆柱定位销，218-菱形定位销，3-抓取机器人，301-机器人底座，302-机械臂，303-卡爪固定板，304-卡爪气缸，305-卡爪，4-分料机构，401-支撑架，402-分料基座，403-分料板，404-电缸，405-拨料板，406-拨料气缸，407-顶升支架，408-顶升气缸，409-定位槽，410-固定管，411-防护罩，412-防护罩顶盖，413-抓料口，414-隔离气缸，415-气缸支架，416-隔离板，417-螺栓检测传感器，418-分料板到位传感器，5-供料机构，6-料舱，7-定向传输机构，701-连接座，702-传输滚道，703-固定件，8-防护栏，9-龙门架，10-螺栓挡板，11-角铁，12-模拟缸盖。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可
以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
31.本实用新型提出一种模拟缸盖螺栓自动安放装置。
32.请参照图1，一种模拟缸盖螺栓自动安放装置，包括送料滚道1、举升定位机构2、抓取机器人3、分料机构4、供料机构5、料舱6、定向传输机构7，所述举升定位机构2设置在送料滚道1下方，该送料滚道1一侧设有抓取机器人3和分料机构4，其中抓取机器人3设置在送料滚道1与分料机构4之间；所述分料机构4远离抓取机器人3的一侧设有供料机构5，该供料机构5的进料口处设有料舱6，供料机构5的出料口处设有定向输送机构7；所述定向输送机构7设置在供料机构5与分料机构4之间，其中定向输送机构7一端与供料机构5连接，该定向输送机构7另一端延伸至分料机构4内；所述供料机构5、分料结构4和料舱6外侧安装有防护栏8。
33.请参照图3，举升定位机构2，包括底座201、底座支架202、举升气缸203、举升板204，其中底座支架202设置在底座201下方，该底座支架202与底座201固定连接；所述举升气缸203设置在底座201下方，该举升气缸203通过气缸连接座(图未示)与底座201底端固定连接；所述举升气缸203的输出端贯穿底座201并向上延伸出底座201上端面，其中举升气缸203的输出端与举升板204通过螺栓固定连接，举升板204设置在底座201上方，该举升板204随着举升气缸203的伸缩在底座201上方升降；举升板204与底座201之间设有四个导向机构205，其中四个导向机构205在举升板204底部呈四点分布；所述举升板204下方设有下限位垫块206，该举升板204上方设有上限位块垫块207，其中下限位垫块206设置在举升板204与底座201之间，上限位垫块207设置在举升板204侧部，上限位垫块207设有两个且对称设置在举升板204短边两侧，其中上限位块207通过连接块208与底座201固定连接；所述举升板204一短边外侧设有检测传感器209，该举升板204另一短边外侧设有挡料气缸210；所述检测传感器209通过传感器支架与底座201固定连接，该检测传感器209用于对举升板204的升降补偿操作，能在举升板204升降过程中，控制举升板204进行上下位置调整，其中挡料气缸210通过气缸支架211固定在底座201上，该挡料气缸210的输出端设有阻挡器212。
34.本实施例中，导向机构205包括法兰式导向套2051和导向柱2052，其中法兰式导向套2051设置在底座201上端，导向柱2052垂直设于举升板204下端，法兰式导向套2051与导向柱2052一一对应，其中导向柱2052插设于法兰式导向套2051内，当举升气缸203带动举升板204升降时，导向柱2052在法兰式导向套2051内垂直升降，使举升板204在升降过程中平稳，不易产出晃动；举升板204上升时，举升板204上端接触到上限位垫207后停止上升，举升板204下降时，举升板204下端接触到下限位垫块206后停止下降，从而控制举升板204的上下升降，避免举升板204的升降幅度过大对设备造成损坏；阻挡器212用于阻挡拦截通过送料滚道1传输至举升定位机构2上方的缸体，当有缸体进入工位后，挡料气缸210控制阻挡器212向上伸出对缸体进行拦截，完成螺栓放置后，阻挡气缸210控制阻挡器212收缩，使缸体通过送料滚道1继续传送。
35.举升板204上端分别设有第一举升支架213、第二举升支架214、第一支撑柱215、第二支撑柱216，其中第一举升支架213和第二举升支架214呈对角线设置，第一支撑柱215和第二支撑柱216呈对角线设置；所述第一举升支架213顶端设有圆柱定位销217，其中第二举
升架214顶端设有菱形定位销218。当送料滚道1上的缸体被阻挡器210挡下后定位于所述举升板204的上方，举升气缸203推动举升板204上升时，此时第一举升支架213、第二举升支架214、第一支撑柱215、第二支撑柱215上升并穿过送料滚道1上方的输送架，其中圆柱定位销217和菱形定位销218卡接在缸体相应的销孔内，第一支撑柱215和第二支撑柱216用于固定缸体，防止缸体在放置螺栓使产生移动，造成安全隐患。
36.请参照图4、图5，抓取机器人3，包括机器人底座301、机械臂302、卡爪固定板303、卡爪气缸304、卡爪305，所述机器人底座301一端与机械臂302固定连接，机器人底座301另一端与地面固定连接；所述机械臂302末端与卡爪固定板303连接，其中卡爪固定板303一侧设有卡爪气缸304；所述卡爪气缸304通过卡爪气缸支架306与卡爪固定板303侧边固定连接，其中卡爪气缸304的活塞杆上设有卡爪305。
37.本实施例中，机械臂302与卡爪固定板303通过法兰307固定连接，其中卡爪固定板303侧部设有5个卡爪气缸304，5个中卡爪气缸304等距分布在卡爪固定板303侧边，卡爪305顶端开设有“v”形卡槽，便于卡爪305抓取并夹紧螺栓，卡爪气缸304通过活塞杆带动卡爪305抓取螺栓，当卡爪气缸304控制活塞杆伸出时，卡爪305张开，当卡爪气缸304控制活塞杆收缩时，卡爪305收拢。
38.请参照图6、图7，所述分料机构4，包括支撑架401、分料基座402、分料板403、电缸404、拨料板405、拨料气缸406、顶升支架407、顶升气缸408；所述支撑架401设置在分料基座402底部，该支撑架401顶端与分料基座402固定连接，支撑架401底端与地面固定连接；所述分料基座402上设有电缸404，该电缸404的滑块与分料板403连接，其中分料板403远离电缸404一侧开设有定位槽409；所述电缸404侧部设有拨料气缸406，该拨料气缸406的伸缩端固定连接有拨料板405，其中拨料板405设在分料基座402上方；所述分料基座402下方设有顶升支架407，该顶升支架407底部设有顶升气缸408，其中顶升支架407上端设有5个固定管410，固定管410在顶升支架407上端等距分布，相邻两个固定管410之间的间距与卡爪气缸304之间的间距相同；所述分料基座402上方设有防护罩411，该防护罩411底部与分料基座402固定连接，其中防护罩顶盖412通过合页与防护罩411铰接；所述防护罩顶盖412开设有抓料口413，其中抓料口413与顶升支架407对应；所述分料板403侧部设有隔离气缸414，该隔离气缸414通过气缸支架415固定在分料基座402侧部，其中隔离气缸414的活塞杆上设有隔离板416。
39.本实施例中，分料板403上开设有5个定位槽409，其中5个定位槽409等距分布，相邻两个定位槽409之间的间距与卡爪气缸304之间的间距相同，分料基座402中部设有螺栓检测传感器417，分料基座402两端分别设有分料板到位传感器418，当电缸404控制分料板403沿分料基座402横向滑动时，螺栓检测传感器417用于对每个定位槽409内是否有螺栓进行检测判断，分料板到位传感器418用于检测分料板403在横向移动时的位置；通过在分料板403侧部设置隔离板416用于隔离进入定位槽409内螺栓的数量，使每个定位槽409内只能容置一个螺栓；当电缸404控制分料板403横向滑动至拨料板405所对应的位置后，拨料气缸406推动拨料板405将分料板403上的螺栓从定位槽409内推出，使其落入分料基座402下方与拨料板405相对应的固定管410内，通过顶升气缸408向上推动顶升支架407，使其顶升支架407上的固定管410上升至防护罩顶盖412的抓料口413处，便于抓取机器人3控制卡爪305对螺栓进行抓取。
40.请参照图1、图2，定向传输机构7，包括连接座701和传输滚道702，其中连接座701一端与供料机构5连接，另一端与分料机构4连接；所述传输滚道702设置在连接座701上方，其中传输滚道702通过固定件703与连接座701固定连接；供料机构5为振动供料器，该振动供料器的上料口与料舱6出料口连接，其中振动供料器的出料口与传输滚道702连接。
41.本实施例中，传输滚道702主要用于将螺栓从振动供料器内传输至分料机构4内，传输滚道702的进料端与振动供料器的出料端连接，传输滚道702出料端设置在分料基座402侧部，其中传输滚道702的出料端位于分料板403一侧，该传输滚道702的出料端与分料板403上的定位槽409对应，当螺栓通过传输滚道702落入定位槽409内后，隔离气缸414控制隔离板416将定位槽409与传输滚道702上的螺栓进行隔离，当电缸404推动分料板403横向滑动，分料板403上空置的定位槽409移动至与传输滚道702相对于的位置后，隔离气缸414控制隔离板416收缩，使传输滚道702上的螺栓落入相应的定位槽409内，重复上述操作，直到将5个定位槽409全部放满螺栓。
42.请参照图8，送料滚道1包括支撑架101和输送架102，其中输送架102设置在支撑架101上方，该输送架102上设有若干辊轮103，输送架102上方设有两个龙门架9，其中两龙门架9之间设有螺栓挡板10。
43.本实施例中，螺栓挡板10通过角铁11分别固定在两龙门架9的横梁之间，螺栓挡板10的宽度与模拟缸盖12上端缸孔的直径相当，其中螺丝挡板10用于遮盖模拟缸盖12上端的缸孔，防止螺柱在放置时落入缸孔，造成安全隐患。
44.工作原理：使用时，当送料滚道1上的缸体被阻挡器212挡下后定位于所述举升板204的上方，举升气缸203推动举升板204上升，第一举升支架213、第二举升支架214、第一支撑柱215、第二支撑柱216上升并穿过送料滚道1上方的输送架102，其中圆柱定位销217和菱形定位销218卡接在缸体相应的销孔内，第一支撑柱215和第二支撑柱216抵接于缸体内壁，从而将缸体固定；通过振动供料器将料舱6内的螺栓定向排序输送至传输滚道702，并沿传输滚道702传输至分料基座402侧部，同时电缸404控制分料板403沿分料基座402横向滑动，当螺栓通过传输滚道702落入分料板403上的第一个定位槽409内后，隔离气缸414控制隔离板416将第一个定位槽409与传输滚道702上的螺栓进行隔离，分料板403继续滑动，分料板403上第二个定位槽409移动至与传输滚道702相对于的位置，隔离气缸414控制隔离板416收缩，使传输滚道702上的螺栓落入相应的定位槽409内，随着分料板403的移动，直到将5个定位槽409全部放满螺栓，此时分料板403横向滑动至拨料板405与顶升支架407所对应的位置，控制拨料气缸406推动拨料板405将分料板403上的螺栓从定位槽409内推出，使其落入分料基座402下方的固定管410内，接着通过顶升气缸408控制顶升支架407上升，从而带动固定管410上升至防护罩顶盖412的抓料口413处，接着通过抓取机器人3控制卡爪305伸入抓料口413内将固定管410上的螺栓抓取并放置到模拟缸盖的安装孔内，完成模拟缸盖螺栓高效全自动放置。
45.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。