一种活塞卡簧自动装配机

1.本实用新型涉及自动装配技术领域，具体涉及家用汽车汽油机活塞组件主动装配技术领域，更具体的说，尤其涉及一种活塞卡簧自动装配机。


背景技术：

2.活塞是发动机中的主要配件之一，活塞卡簧是用来固定活塞中活塞销的零件，活塞销与连杆相连，活塞卡簧的装配往往出现在活塞安装的第一步。活塞卡簧的作用是挡住活塞销使其不外窜，如果活塞销外窜，会导致发动机内拉缸等严重后果。
3.目前，现有的家用汽车发动机卡簧一般为c型圆截面卡簧，卡簧刚性大，且比活塞销孔直径略大，活塞厂商单侧卡簧装配时一般人工进行装配，存在以下技术缺陷：
4.(1)人工装配效率低、成本高；
5.(2)容易造成活塞销孔内壁的划伤；
6.(3)卡簧容易崩出伤人。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于解决现有活塞卡簧装配时存在的技术缺陷，提出了一种活塞卡簧自动装配机，能够实现家用汽车汽油机活塞卡簧装配自动化，从而避免人工装配所存在问题并提高卡簧装配速度的活塞卡簧自动装配机。
8.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种活塞卡簧自动装配机，包括工作台、基准安装座、卡簧上料模块、卡簧压装模块和活塞固定模块，基准安装座安装在工作台上，卡簧压装模块、卡簧上料模块和活塞固定模块均安装在基准安装座上；
9.所述卡簧上料模块包括供料导柱、供料平台、第三气缸支架、第三气缸、第三气缸浮动接头、卡簧推料板、推料槽、供料导柱、供料支架、磁吸座、卡簧导向板、卡簧推送板、第四气缸支架、第四气缸浮动接头、第四气缸安装座、第四气缸、翻转连杆、翻转连杆接头、连杆推拉杆、第五气缸和第五气缸安装座；
10.所述第三气缸支架和供料平台均固定在基准安装座上，第三气缸固定在第三气缸支架上，第三气缸的输出端通过第三气缸浮动接头连接卡簧推料板；所述推料槽设置在供料平台的顶面上，磁吸座设置在推料槽的出口处的供料平台上，卡簧推料板设置在推料槽内，供料导柱通过供料支架固定在供料平台上且供料导柱设置在推料槽出口端的正上方，待加工卡簧依次套装在供料导柱上，供料导柱最低点的高度与推料槽的底部之间的距离大于一个卡簧的厚度且小于两个卡簧的厚度，套装在供料导柱上的待加工卡簧始终有一个位于推料槽内，第三气缸工作时推动卡簧推料板将一个待加工卡簧沿着推料槽推向磁吸座上；
11.所述第四气缸支架竖直固定在供料平台上且第四气缸支架设置在磁吸座远离推料槽的一侧，第四气缸支架上固定有竖直设置的卡簧导向板，第四气缸支架顶部设置有竖直倒置的第四气缸，第四气缸通过第四气缸安装座固定在第四气缸支架上，第四气缸的活
动端通过第四气缸浮动接头连接卡簧推送板，卡簧推送板设置在卡簧导向板的导向槽内，第四气缸工作时驱动卡簧推送板沿着卡簧导向板竖直运动；所述磁吸座靠近第四气缸支架的一侧铰接在供料平台上，所述磁吸座的底面与翻转连杆的一端铰接，翻转连杆的另一端铰接在翻转连杆接头上，所述翻转连杆接头与连杆推拉杆的一端固定连接，连杆推拉杆的另一端连接第五气缸的活动端，第五气缸通过第五气缸安装座固定在供料平台上；所述翻转连杆设置有条形槽，供料平台上固定有固定转轴座，固定转轴座上的圆轴套装在翻转连杆条形槽内，圆轴沿着条形槽进行旋转和滑动；所述第五气缸工作时带动连杆推拉杆运动，翻转连杆上的条形槽绕着固定圆柱进行滑动，进而带动翻转连杆另一端的磁吸座绕着磁吸座与供料平台的铰接轴进行翻转，直至磁吸座翻转至垂直位置，将磁吸座上的待加工卡簧送入卡簧导向板中；
12.所述卡簧压装模块包括第一气缸、第一气缸安装座、压装导柱、压装模块基座、卡簧导向腔体、压装基座导轨限位板、压装基座导轨安装座、压装基座导轨、卡簧导向腔体导轨和卡簧导向腔体导轨限位板，所述第一气缸安装座固定在基准安装座上，所述第一气缸固定在第一气缸安装座上，第一气缸的活动端连接压装导柱的一端，压装导柱的另一端与压装模块基座固定连接；压装基座导轨通过压装基座导轨安装座固定在基准安装座上，压装基座导轨套装有导轨滑块，压装模块基座固定在导轨滑块上；压装基座导轨限位板和卡簧导向腔体导轨限位板分别设置在压装基座导轨的前后两端，压装基座导轨限位板和卡簧导向腔体导轨限位板对导轨滑块的行程进行限位；所述卡簧导向腔体导轨固定在卡簧导向腔体导轨限位板上；
13.所述压装模块基座设置有轴向通孔，压装模块基座的轴向通孔内设置有第一直线轴承、第一直线轴承挡板和卡簧压头，第一直线轴承通过第一直线轴承挡板固定在压装模块基座上，压装导柱穿过第一直线轴承通过第一直线轴承挡板后伸入压装模块基座内并与压装模块基座内部的卡簧压头固定连接，卡簧压头与卡簧导向腔体之间设置有用于承接卡簧的间隙，卡簧导向腔体内部设置有供待加工卡簧穿过且直径大于卡簧压头的轴向通孔，卡簧导向腔体靠近卡簧压头的侧面上设置有上宽下窄的用于承接待加工卡簧的卡簧导向槽；
14.所述活塞固定模块包括第二气缸、第二气缸安装座、活塞定位杆、定位杆安装座、定位杆安装座导轨、活塞滑台、第二直线轴承、导杆和活塞工装，所述第二气缸通过第二气缸安装座固定在基准安装座上，定位杆安装座导轨平行于第二气缸的轴线方向固定在基准安装座上，定位杆安装座固定在定位杆安装座导轨的滑块上，所述活塞定位杆固定在定位杆安装座上且活塞定位杆的一端与第二气缸的活动端固定连接，第二气缸工作时带动活塞定位杆、定位杆安装座以及定位杆安装座导轨的滑块组成的整体沿着定位杆安装座导轨直线运动；定位杆安装座导轨远离第二气缸的一侧的基准安装座上固定有定位杆安装座导轨限位板，定位杆安装座导轨限位板对定位杆安装座导轨上滑块的行程进行限位；所述活塞滑台上设置有两条平行设置的轴向通孔且两条轴向通孔的两端分别嵌装第二直线轴承，两根导杆分别穿过活塞滑台上的两条轴向通孔内的第二直线轴承，两条导杆的一端固定在定位杆安装座导轨限位板上，两条直线导轨的另一端固定在卡簧导向腔体导轨限位板上；用于安装待加工活塞的活塞工装固定在活塞滑台上。
15.进一步的，所述第一气缸的活动端固定有第一气缸浮动接头，压装导柱靠近第一
气缸的一端固定有压装导柱连接头，第一气缸浮动接头和压装导柱连接头固定连接。第一气缸、第一气缸浮动接头、压装导柱连接头和压装导柱的轴线在一条水平直线上。
16.进一步的，所述卡簧导向腔体的入口端直径大于出口端直径，出口端直径与待加工活塞上的活塞销孔直径一致。
17.进一步的，所述第二气缸的活动端与活塞定位杆的一端通过第二气缸浮动接头连接。
18.进一步的，所述卡簧压头的前端采用越靠近卡簧导向腔体直径越大的膨胀型压头，受到压力时卡簧压头的前端聚拢在一起。松开压力时卡簧压头的前端膨胀时的张紧力紧扣卡簧导向腔体前端内壁并带动卡簧导向腔体的复位。
19.进一步的，所述活塞定位杆的直径与待加工活塞的活塞销孔直径相配合，活塞定位杆上设置有定位凸台，定位凸台实现活塞定位杆伸入活塞销孔的杆件部分恰好达到要装配的卡簧槽一侧。活塞定位杆与压装导柱实现对中，装配时可以防止卡簧越过卡簧槽而卡进活塞销孔内，实现活塞销单侧c型卡簧的装配。
20.本实用新型的有益效果在于：本实用新型所述的活塞卡簧自动装配机，可以避免装配时卡簧与活塞销孔内壁接触造成划伤，可以避免手工装配时卡簧容易崩出伤人的风险，起到保护装配人员的作用，同时，本实用新型的装置能够实现活塞销c型卡簧装配自动化，从而明显提高卡簧装配速度。
附图说明
21.图1是本实用新型一种活塞卡簧自动装配机的整体结构示意图。
22.图2是本实用新型一种活塞卡簧自动装配机去除工作台时的结构示意图。
23.图3示出了图2中的卡簧上料模块的结构示意图。
24.图4是本实用新型磁吸座未翻转时的结构示意图。
25.图5是本实用新型磁吸座竖直状态时的结构示意图。
26.图6是本实用新型卡簧压装机构的结构示意图。
27.图7是本实用新型压装模块基座的内部和卡簧导向腔体的连接示意图。
28.图8是本实用新型压装模块基座和卡簧导向腔体的剖面结构示意图。
29.图9是本实用新型活塞固定模块的结构示意图。
30.图10是本实用新型采用的待加工卡簧的结构示意图。
31.图11是本实用新型待加工卡簧装配时待加工活塞、活塞定位杆和卡簧导向腔体的的剖视示意图。
32.图中，1-工作台、2-基准安装座、3-第二气缸、4-定位杆安装座、5-活塞定位杆、6-活塞滑台、7-待加工活塞、8-卡簧导向腔体、9-供料导柱、10-压装模块基座、11-第三气缸、12
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第三气缸支架、13-供料平台、14-磁吸座、15-卡簧导向板、16-卡簧推送板、17-第四气缸支架、18-第四气缸浮动接头、19-第四气缸安装座、20-第四气缸、21-推料槽、22-卡簧推料板、 23-第三气缸浮动接头、24-第五气缸、25-第五气缸安装座、26-翻转连杆接头、27-翻转连杆、 28-固定转轴座、29-连杆推拉杆、30-压装导柱、31-压装导柱连接头、32-第一气缸浮动接头、 33-第一气缸、34-第一气缸安装座、35-压装基座导轨限位板、36-压装基座导轨安装座、37
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压装基座导轨、38-卡簧导向腔体导轨、39-卡簧导向腔体导轨限位板、40-卡簧
压头、41-第一直线轴承、42-第一直线轴承挡板、43-第二气缸浮动接头、44-定位杆安装座导轨、45-定位杆安装座导轨限位板、46-第二直线轴承、47-活塞工装、48-导杆、49-待加工卡簧。
具体实施方式
33.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
34.如图1～11所示，一种活塞卡簧自动装配机，包括工作台1、基准安装座2、卡簧上料模块、卡簧压装模块和活塞固定模块，基准安装座2安装在工作台1上，卡簧压装模块、卡簧上料模块和活塞固定模块均安装在基准安装座2上。
35.所述卡簧上料模块包括供料导柱9、供料平台13、第三气缸支架12、第三气缸11、第三气缸浮动接头23、卡簧推料板22、推料槽21、供料导柱9、供料支架、磁吸座14、卡簧导向板15、卡簧推送板16、第四气缸支架17、第四气缸浮动接头18、第四气缸安装座19、第四气缸20、翻转连杆27、翻转连杆接头26、连杆推拉杆29、第五气缸24和第五气缸安装座 25。
36.所述第三气缸支架12和供料平台13均固定在基准安装座2上，第三气缸11固定在第三气缸支架12上，第三气缸11的输出端通过第三气缸浮动接头23连接卡簧推料板22；所述推料槽21设置在供料平台13的顶面上，磁吸座14设置在推料槽21的出口处的供料平台13 上，卡簧推料板22设置在推料槽21内，供料导柱9通过供料支架固定在供料平台13上且供料导柱9设置在推料槽21出口端的正上方，待加工卡簧49依次套装在供料导柱9上，供料导柱9最低点的高度与推料槽21的底部之间的距离大于一个卡簧的厚度且小于两个卡簧的厚度，套装在供料导柱9上的待加工卡簧49始终有一个位于推料槽21内，第三气缸11工作时推动卡簧推料板22将一个待加工卡簧49沿着推料槽21推向磁吸座14上。
37.所述第四气缸支架17竖直固定在供料平台13上且第四气缸支架17设置在磁吸座14远离推料槽21的一侧，第四气缸支架17上固定有竖直设置的卡簧导向板15，第四气缸支架17 顶部设置有竖直倒置的第四气缸20，第四气缸20通过第四气缸安装座19固定在第四气缸支架17上，第四气缸20的活动端通过第四气缸浮动接头18连接卡簧推送板16，卡簧推送板 16设置在卡簧导向板15的导向槽内，第四气缸20工作时驱动卡簧推送板16沿着卡簧导向板15竖直运动；所述磁吸座14靠近第四气缸支架17的一侧铰接在供料平台13上，所述磁吸座14的底面与翻转连杆27的一端铰接，翻转连杆27的另一端铰接在翻转连杆接头26上，所述翻转连杆接头26与连杆推拉杆29的一端固定连接，连杆推拉杆29的另一端连接第五气缸24的活动端，第五气缸24通过第五气缸安装座25固定在供料平台13上；所述翻转连杆 27设置有条形槽，供料平台13上固定有固定转轴座28，固定转轴座28上的圆轴套装在翻转连杆27条形槽内，圆轴沿着条形槽进行旋转和滑动；所述第五气缸24工作时带动连杆推拉杆29运动，翻转连杆27上的条形槽绕着固定转轴上的圆轴进行滑动并旋转，进而带动翻转连杆27另一端的磁吸座14绕着磁吸座14与供料平台13的铰接轴进行翻转，直至磁吸座14 翻转至垂直位置，将磁吸座14上的待加工卡簧49送入卡簧导向板15中。
38.所述卡簧压装模块包括第一气缸33、第一气缸安装座34、压装导柱30、压装模块基座 10、卡簧导向腔体8、压装基座导轨限位板35、压装基座导轨安装座36、压装基座导轨37、卡簧导向腔体导轨38和卡簧导向腔体导轨限位板39，所述第一气缸安装座34固定在基准安装座2上，所述第一气缸33固定在第一气缸安装座34上，第一气缸33的活动端连接压装导柱
30的一端，压装导柱30的另一端与压装模块基座10固定连接；压装基座导轨37通过压装基座导轨安装座36固定在基准安装座2上，压装基座导轨37套装有导轨滑块，压装模块基座10固定在导轨滑块上；压装基座导轨限位板35和卡簧导向腔体导轨限位板39分别设置在压装基座导轨37的前后两端，压装基座导轨限位板35和卡簧导向腔体导轨限位板39对导轨滑块的行程进行限位；所述卡簧导向腔体导轨38固定在卡簧导向腔体导轨限位板39上。
39.所述压装模块基座10设置有轴向通孔，压装模块基座10的轴向通孔内设置有第一直线轴承41、第一直线轴承挡板42和卡簧压头40，第一直线轴承41通过第一直线轴承挡板42 固定在压装模块基座10上，压装导柱30穿过第一直线轴承41通过第一直线轴承挡板42后伸入压装模块基座10内并与压装模块基座10内部的卡簧压头40固定连接，卡簧压头40与卡簧导向腔体8之间设置有用于承接卡簧的间隙，卡簧导向腔体8内部设置有供待加工卡簧 49穿过且直径大于卡簧压头40的轴向通孔，卡簧导向腔体8靠近卡簧压头40的侧面上设置有上宽下窄的用于承接待加工卡簧49的卡簧导向槽。
40.所述活塞固定模块包括第二气缸3、第二气缸安装座、活塞定位杆5、定位杆安装座4、定位杆安装座导轨44、活塞滑台6、第二直线轴承46、导杆48和活塞工装47，所述第二气缸3通过第二气缸安装座固定在基准安装座2上，定位杆安装座导轨44平行于第二气缸3的轴线方向固定在基准安装座2上，定位杆安装座4固定在定位杆安装座导轨44的滑块上，所述活塞定位杆5固定在定位杆安装座4上且活塞定位杆5的一端与第二气缸3的活动端固定连接，第二气缸3工作时带动活塞定位杆5、定位杆安装座4以及定位杆安装座导轨44的滑块组成的整体沿着定位杆安装座导轨44直线运动；定位杆安装座导轨44远离第二气缸3的一侧的基准安装座2上固定有定位杆安装座导轨限位板45，定位杆安装座导轨限位板45对定位杆安装座导轨44上滑块的行程进行限位；所述活塞滑台6上设置有两条平行设置的轴向通孔且两条轴向通孔的两端分别嵌装第二直线轴承46，两根导杆48分别穿过活塞滑台6上的两条轴向通孔内的第二直线轴承，两条导杆48的一端固定在定位杆安装座导轨限位板 45上，两条直线导轨的另一端固定在卡簧导向腔体导轨限位板39上；用于安装待加工活塞7 的活塞工装47固定在活塞滑台6上。
41.所述第一气缸33的活动端固定有第一气缸浮动接头32，压装导柱30靠近第一气缸33 的一端固定有压装导柱连接头31，第一气缸浮动接头32和压装导柱连接头31固定连接。
42.所述卡簧导向腔体8的入口端直径大于出口端直径，出口端直径与待加工活塞7上的活塞销孔直径一致。
43.所述第二气缸3的活动端与活塞定位杆5的一端通过第二气缸浮动接头43连接。
44.所述卡簧压头40的前端采用越靠近卡簧导向腔体8直径越大的膨胀型压头。所述活塞定位杆5的直径与待加工活塞7的活塞销孔直径相配合，活塞定位杆5上设置有定位凸台，定位凸台实现活塞定位杆5伸入活塞销孔的杆件部分恰好达到要装配的卡簧槽一侧。
45.本实用新型活塞卡簧自动装配机的工作过程如下所述：
46.装配开始前将活塞人工固定在活塞工装上，确保上料模块中的供料导柱9上套有多个c 型卡簧，装配开始时卡簧通过自重掉落到推料槽21上；第二气缸3启动，推动定位杆安装座 4，安装在安装座上的定位杆5向前移动，定位杆5前端从活塞销孔一侧进入，抵达对侧卡簧槽靠近固定模块的一侧，定位杆5上的凸台推动活塞滑台和活塞整体前进一段距离，活塞滑台和定位杆安装座均未到达限位位置；第三气缸11启动，推动卡簧推料板22将卡簧
推送至磁吸座14，磁吸座14内嵌一块磁铁，将卡簧吸引固定至特定位置，随即第三气缸11可复位；第五气缸24启动，回拉翻转连杆推拉杆29，带动翻转连杆接头26，使得翻转连杆27绕固定转轴座28上的圆轴进行旋转，同时翻转连杆27中的条形槽与所接触的固定转轴座的圆轴发生滑动，带动磁吸座14翻转至竖直位置，第四气缸20启动，驱动卡簧推送板16沿着卡簧导向板15将卡簧下压至压装模块中卡簧导向腔体8指定位置，第四气缸20回拉卡簧推送板16 复位，第五气缸24推出连杆推拉杆29复位；第一气缸33启动，推动压装导杆30，压装导杆30上的凸台大端推动卡簧压头40前进，卡簧压头40前端推动就位的卡簧压入卡簧导向腔体8，随着内腔直径逐渐变小，卡簧收缩，同时卡簧压头40前端收缩聚拢，卡簧、卡簧压头 40与压装导柱30前端逐渐紧贴，最后压装力由压装导柱30前端提供而非压装导柱上的凸台大端，在第一气缸33驱动下，卡簧导向腔体8也向前运动直至其直径小于活塞销孔的前端进入活塞销孔，压装导柱30与定位杆5形成对冲，卡簧在卡簧导向腔体8中直径逐渐小于活塞销孔直径，最后从卡簧导向腔体8前端压出，准确安装到该侧卡簧槽内，卡簧安装完毕；第一气缸33回拉复位，带动压装导杆30回位，压装导柱30的凸台小端拉动卡簧压头40回退，卡簧压头40前端由于张紧力紧贴卡簧导向腔体8内壁，产生较大的摩擦力，卡簧导向腔体8 跟随回位，压装导柱30继续拉动卡簧压头40直至其回到初始位置，此时压装导柱30的凸台小端贴紧卡簧压头40，第一气缸33复位；第二气缸3回拉，可能因定位杆5与活塞有轻微接触存在较小摩擦力，活塞滑台6也随之有移动直至到达定位杆安装座导轨限位板45，定位杆5离开活塞销孔至初始位置，第二气缸3复位；等待下一个活塞人工安置到活塞工装上，开始下一次活塞卡簧装配工作。
47.上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。