[发明专利]一种发动机配件高精密自动组装机构及组装方法

权利要求书

1.一种发动机配件高精密自动组装机构，其特征在于：其包括

一旋转固定移载单元，用于承载与固定壳体，并驱动其在上料工位与组装工位之间移动；

一压装单元，用于将各个零部件压装压装到位；

一锁附单元；

一断差测量单元，用于测量衬套端面到壳体端面的深度，为后续垫圈的安装数量提供测量数据；

一水平移载机器人，驱动所述压装单元、所述锁附单元以及所述断差测量单元同步进行水平直线移动；

一螺钉供料单元；

一供油涂油模组，用于对各个零件上的密封圈喷油；

一机器人搬运机构；

一螺装中转单元，用于承接所述机器人搬运机构上的部分零件并转移给所述锁附单元；

一机器人快换夹具单元，配合所述机器人搬运机构进行活动末端的夹具自动更换。

2.如权利要求1所述的发动机配件高精密自动组装机构，其特征在于：还包括第一CCD相机与第二CCD相机，所述第一CCD相机设置在所述机器人搬运机构的活动末端，所述第二CCD相机固定设置且对所述机器人搬运机构上夹取的零件进行二次定位。

3.如权利要求1所述的发动机配件高精密自动组装机构，其特征在于：所述机器人搬运机构包括多轴机器人、设置在所述多轴机器人活动末端的安装板、固定在所述安装板上的柔性补偿模组、设置在所述柔性补偿模组微调末端的快换式夹具。

4.如权利要求1所述的发动机配件高精密自动组装机构，其特征在于：所述旋转固定移载单元包括第一电机、受所述第一电机驱动进行左右移动的第一支撑板、固定在所述第一支撑板上的至少一个旋转支撑单元；所述旋转支撑单元包括固定在所述第一支撑板上的第二电机、受所述第二电机驱动进行旋转运动的旋转支撑板、固定在所述旋转支撑板上的若干定位柱与压紧机构。

5.如权利要求4所述的发动机配件高精密自动组装机构，其特征在于：所述旋转支撑板两边的支撑轴上固定设置有锁盘，所述锁盘上设置有若干锁槽，所述第一支撑板上设置有通过插入或抽出所述锁槽内实现所述锁盘的上锁与解锁的锁定机构。

6.如权利要求1所述的发动机配件高精密自动组装机构，其特征在于：所述压装单元包括第四电机、受所述第四电机驱动进行上下运动的压装头，在所述第二支撑板的移载范围内下方设置有快换压装头单元；所述断差测量单元包括第五电机、受所述第五电机驱动进行上下运动的第二位移传感器。

7.如权利要求1所述的发动机配件高精密自动组装机构，其特征在于：所述锁附单元包括第六电机、受所述第六电机驱动进行上下运动的第三支撑板、固定在所述第三支撑板上的第二气缸、受所述第二气缸驱动进行上下运动的第四支撑板、固定在所述第四支撑板上的锁附模组、位于所述锁附模组末端的批头，所述锁附模组的末端通过连接锁套与所述批头连接在一起，所述第四支撑板上固定设置有驱动所述连接锁套上下运动的第三气缸，所述旋转固定移载单元上设置有与所述锁附模组配合实现批头快换的快换批头单元。

8.如权利要求7所述的发动机配件高精密自动组装机构，其特征在于：所述螺钉供料单元包括若干振动供料单元、与所述振动供料单元的输出端一一通过软管连通的螺钉输出单元，所述螺钉输出单元通过智能系统控制对应规格的螺丝输出；所述第三支撑板上旋转设置有一气嘴套，所述批头穿过气嘴套，所述批头上设置有连通内部气道的第一气孔，所述气嘴套上设置有在所述批头下降到位后与所述第一气孔对接连通的第二气孔，所述第二气孔的一端连通外界气源且另一端连通至所述气嘴套的内部轴孔。

9.如权利要求1所述的发动机配件高精密自动组装机构，其特征在于：所述盖体台阶测量单元包括第七电机、受所述第七电机驱动进行前后运动的第五支撑板、固定在所述第五支撑板上的第四气缸、受所述第四气缸驱动进行上下运动的第一位移传感器、位于所述第五支撑板移动路径上方的若干测量基准平台；

所述螺装中转单元包括第五气缸、受所述第五气缸驱动进行左右移动的第六支撑板、固定在所述第六支撑板上的气动夹爪。

10.一种发动机配件高精密自动组装方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1）将壳体、待装配的一整套零部件放置在形迹板中，并通过输送线输送到位；

2）机器人抓取壳体至一旋转支撑单元上并夹紧固定，然后移动至组装工位；

3）利用机器人活动末端的第一CCD相机自动检测形迹板中的第一个待装配零件，并抓取搬运至涂油位置，通过供油涂油模组对该待装配零件上的密封圈进行360°涂油；

4）通过机器人上的第一CCD相机对壳体拍照获取精准装配位置，再将该待装配零件搬运至一第二CCD相机上方进行二次定位，利用视觉引导定位，将该待装配零件精准的安装到装配位置上，在装配过程中，利用机器人活动末端的柔性智能补偿模组进行位置的自动补偿，保障装配精度；

5）压装单元移动至组装工位，将该待装配零件精准压入到位，压装过程中监控压入的力和位移；

6）断差测量单元移动至组装工位，通过第二位移传感器精准测量衬套端面到壳体端面的深度尺寸，确定后续垫圈的装配数量；

7）机器人搬运机构返回至形迹板上方，通过第一CCD相机自动检测形迹板上的堵帽位置，并将其搬运至涂油位置，通过供油涂油模组对堵帽上的密封圈做360°涂油；

8）通过机器人搬运机构上的第一CCD相机检测壳体上堵帽锁附处的精准位置，并将堵帽搬运至螺装中转单元上，然后由螺装中转单元转移至设定位置，锁附单元移动至该设定位置并吸附住堵帽，根据第一CCD相机反馈的位置将堵帽锁紧；

9）重复步骤3）-步骤8），通过旋转支撑单元依次旋转四个装配面，逐步完成切换活门、等压差执行活门衬套、等压差敏感活门衬套的压装和测量，以及出口堵盖、节流嘴的压装，还有堵帽、衬套导向钉的锁附；

10）上述四个面的零件装配完成后，机器人搬运机构将壳体从其中一个旋转支撑单元A搬运至另一个旋转支撑单元B上，进行另外两个装配面上的零件装配；

11）通过机器人搬运机构上的第一CCD相机自动检测形迹板上的进口堵盖位置，并取出来搬运至涂油工位，通过供油涂油模组对进口堵盖上的密封圈做360°涂油；

12）通过机器人搬运机构上的第一CCD相机检测壳体上进口堵盖的精准位置，再由平台上的第二CCD相机对机器人上的进口堵盖做二次定位，通过视觉引导对位后，将进口堵盖精准的装入壳体中；然后压装单元移动至组装工位，将进口堵盖精准压装到位；

13）通过机器人搬运机构上的第一CCD相机自动检测形迹板上的堵帽位置，并取出来搬运至涂油工位，通过供油涂油模组对堵帽上的密封圈做360°涂油；

14）通过机器人搬运机构上的第一CCD相机检测壳体上堵帽锁附处的精准位置，并将堵帽搬运至螺装中转单元上，然后由螺装中转单元转移至设定位置，再由锁附单元吸附住堵帽，根据第一CCD相机反馈的位置将堵帽锁紧；

15）重复步骤11）-步骤14），完成壳体另外两个装配面所需要装配的堵帽的锁附以及进口堵盖的压装。