一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构及其工作方法技术

本发明专利技术涉及一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构及其工作方法，其特征在于，包括螺栓送料系统、摇臂支撑座、复合拧紧装置、安装平台和安装底板。针对具有特殊结构的调整螺栓，采用高压气流、柔性辐板等柔性器件实现其自动送料与安装前定位，通过引入两级伸缩机构、空心电机、伸缩弹簧等机构可确保内六角扳手有效插入调整螺栓底部的内六角深孔，并将螺栓、螺母的拧紧装置集成化，分时复用。本发明专利技术可实现调整螺栓、螺母与摇臂的全过程自动装配，改变了以往的全手工作业，机构可靠性好，适应能力强，对环境要求相对较低，易与其它自动生产环节自由组合。

An automatic mechanism for assembling adjusting bolts on valve rocker arm and its working method

The invention relates to an automatic mechanism for assembling adjusting bolts on valve rocker arm and its working method. Its characteristics include bolt feeding system, rocker arm support seat, composite tightening device, installation platform and installation bottom plate. For adjusting bolts with special structure, high pressure air flow and flexible spoke are used to realize automatic feeding and pre-installation positioning. By introducing two-stage telescopic mechanism, hollow motor, telescopic spring and other mechanisms, the inner hexagonal wrench can be effectively inserted into the inner hexagonal deep hole at the bottom of the adjusting bolt, and the bolts and nuts can be inserted into the inner hexagonal deep hole at the bottom of the adjusting bolt. The tightening device is integrated and time-sharing multiplexing. The invention can realize the whole process automatic assembly of adjusting bolts, nuts and rocker arms, change the previous manual operation, has good reliability, strong adaptability, relatively low environmental requirements, and is easy to combine freely with other automatic production links.

【技术实现步骤摘要】
一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构及其工作方法
本专利技术涉及一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构及其工作方法，属于自动装配机构的

技术介绍
气门摇臂是发动机的关键零部件之一，通过配合凸轮轴的旋转，适时地开关气门，实现发动机的进气与排气。其中一种气门摇臂的结构组成如图6所示，包括摇臂、滚轮和滚轮轴，在摇臂的一端加工有调整螺栓安装孔，用于装配调整螺栓及配套螺母。调整螺栓结构如图7所示，包括活动帽和螺栓杆，其中活动帽为圆柱状，加工有顶部平面和底部不完整内球面；螺栓杆顶部为球头，杆状部分为全螺纹，螺纹底部加工有内六角深孔。装配时，首先将调整螺栓逐步旋入调整螺栓安装孔内，直至剩余一圈螺纹在外，以做后期调整用，最后旋入螺母并拧紧。由于调整螺栓的结构特殊性，现有生产线上均是通过手工操作将调整螺栓及螺母装配于摇臂上，效率低下且精度得不到保证，随着人工成本的升高和汽车制造业全生产线自动化程度的提升，该生产环节的自动化需求愈发迫切。现有技术中虽然已经有关于调整螺栓自动装配的研究，例如，中国专利CN201711235356.3和CN201710267881.7分别公开了一种调节螺栓自动装配机，但其作为工作对象的调整螺栓顶部均没有活动帽，采用的均是传统的螺栓、螺母的自动送料与旋紧方法，不适应图7所示调整螺栓的装配。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构。本专利技术提供一种上述将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构的工作方法。专利技术概述：本专利技术所述一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构及其工作方法，利用高压气流和柔性管道的配合，实现调整螺栓的自动送料及初始定位，通过多个机械结构的有效组合完成调整螺栓和螺母在同一个设备上的分时装配。本专利技术的技术方案为：一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构，包括螺栓送料系统、摇臂支撑座、复合拧紧装置、安装平台和安装底板；所述安装底板平置于地面；所述安装平台平置于安装底板上表面，在调整螺栓安装孔处设有通孔；所述螺栓送料系统包括输送管道和柔性辐板；所述输送管道内充斥有高压气流；所述柔性辐板以由外向内辐射的形式，一端与输送管道末端固联，一端悬浮于输送管道轴线附近，多个柔性辐板沿输送管道圆周方向均匀分布，在输送管道周线处形成一个圆形出口，出口方向与调整螺栓安装孔同轴。所述摇臂支撑座主要特征包括底部平面、通孔、1/4圆柱面和支撑面；所述底部平面通过螺栓经所述通孔与安装平台固联；所述1/4圆柱面及所述支撑面分别与调整螺栓安装孔端面和滚轮外侧圆柱面贴合，实现摇臂组合的不完全定位。所述复合拧紧装置包括升降机构、螺栓拧紧机构和螺母拧紧机构；所述升降机构包括一级伸缩气缸、二级伸缩气缸、导轨和滑块；所述一级伸缩气缸的缸体部分与所述安装底板固联；所述二级伸缩气缸的缸体部分及所述导轨分别与旋转电机的两相向侧面固联；所述二级伸缩气缸的活塞杆及所述滑块分别与空心电机两相向侧边固联。所述螺栓拧紧机构包括旋转电机、驱动杆、驱动套、伸缩弹簧和内六角扳手；所述旋转电机底部与所述一级伸缩气缸活塞杆端部固联；所述驱动杆的一端与旋转电机输出轴固联，另一端与所述驱动套固联；所述驱动套与所述内六角扳手通过六边形的轴与孔实现周向定位；所述内六角扳手与所述调整螺栓安装孔同轴。所述螺母拧紧机构包括空心电机、输出轴和驱动筒；所述螺母拧紧机构包括空心电机、输出轴和驱动筒；所述输出轴为圆筒状结构，一端与所述空心电机转子固联，一端与所述驱动筒固联；所述驱动筒为阶梯形圆筒状结构，将螺栓拧紧机构包裹其内，并与所述内六角扳手同轴。根据本专利技术优选的，调整螺栓的活动帽外径尺寸略小于输送管道内径尺寸，在保证调整螺栓于输送管道内运动畅通的同时，输送管道内的高压气流可有效作用于调整螺栓端面。进一步优选的，调整螺栓在输送管道内沿高压气流运动方向采取螺栓杆在前，活动帽在后的姿态，使螺栓杆先于活动帽到达由柔性辐板形成的圆形出口。进一步优选的，所述柔性辐板所形成的圆形出口内径尺寸略小于调整螺栓的螺栓杆外径尺寸。根据本专利技术优选的，所述内六角扳手主体为六边形棱柱，在六边形棱柱的上端加工有圆形倒角，在接近上端出加工有E形退刀槽，在接近下端处设置有直径大于六边形外接圆的圆柱形凸台，可在所述驱动套的内圆柱面内上下滑动。根据本专利技术优选的，所述伸缩弹簧内径大于所述内六角扳手六边形外接圆的半径，外径小于所述内六角扳手圆柱形凸台的外圆半径。进一步优选的，所述伸缩弹簧置于所述驱动杆、驱动套内壁、内六角扳手六边形棱柱表面及内六角扳手圆柱形凸台下表面所围城的密闭空间内。根据本专利技术优选的，驱动筒的上端口设置有内六角浅孔，周向、轴向尺寸分别略大于、小于螺母相应尺寸。上述一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构的工作方法，包括步骤如下：1)高压气流将调整螺栓送至输送管道端口处，保持竖直向下的姿态，并压紧在调整螺栓安装孔入口处，其中活动帽位于输送管道内，螺栓杆被多个柔性辐板夹持；2）一级伸缩气缸动作，将活塞杆伸出，带动螺栓拧紧机构、螺母拧紧机构上升，同时二级伸缩气缸完全缩回，使加工有圆形倒角的内六角扳手端部高出驱动筒，并贴合在螺栓杆底部的内六角深孔处；活塞杆继续伸出，将内六角扳手端部插入内六角深孔；如没有顺利插入，则将使伸缩弹簧处于压缩状态；3）旋转电机动作，将调整螺栓旋入调整螺栓安装孔内；如上一步中内六角扳手未能顺利出入，则在旋转过程中，在伸缩弹簧的压力作用下自行滑入内六角深孔内，进入螺纹旋紧过程；4）旋紧电机持续转动直至拧紧，随后电机反向旋转一圈；过程中可通过电流的大小来判断调整螺栓是否被拧紧；5）一级伸缩气缸缩回，活塞杆收回，带动螺栓拧紧机构、螺母拧紧机构下降，使内六角扳手断开与内六角深孔的连接；6）由外部送料机构将螺母送至内六角扳手正上方，经内六角扳手棱柱面下滑至驱动筒内六角浅孔处；7）一级伸缩气缸再次动作，将活塞杆伸出，将内六角扳手端部插入内六角深孔或紧压在其边缘；8）二级伸缩气缸伸出，与导轨、滑块一起带动螺母拧紧机构上升，驱动筒带动螺母沿内六角扳手上升至调整螺栓下端面处；9）空心电机旋转，带动输出轴、驱动筒旋转，通过内六角浅孔将螺母旋入调整螺栓，直至与摇臂压紧；10)二级伸缩气缸完全缩回，一级伸缩气缸缩回，完成一次装配。本专利技术的有益效果为：1.本专利技术所述一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构及其工作方法，可实现调整螺栓、螺母与摇臂的全过程自动装配，改变了以往的全手工作业；2.过程中通过采用高压气流、柔性辐板、伸缩弹簧等柔性元件，提升了机构的整体可靠性与适应性；3.本专利技术所述一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构，结构简单，对环境要求相对较低，柔性好，容易与其它自动化生产环节连线。附图说明:图1为本专利技术所述一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构的结构示意图；图2为摇臂组合结构示意图；图3为调整螺栓结构示意图；图4为本专利技术所述螺栓送料系统结构示意图；图5为本专利技术所述摇臂安装座结构示意图；图6为摇臂组合在本专利技术所述摇臂安装座内的固定方式示意图；图7为本专利技术所述复合拧紧装置结构示意图；图8为本专利技术所述升降机构结构示意图；图9为本专利技术所述螺栓拧紧机构的结构示意图；图10为图9的剖视图；图11为本专利技术所述螺母拧紧机构的结构示意图；图12为所述内六角扳手的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构，其特征在于，包括螺栓送料系统、摇臂支撑座、复合拧紧装置、安装平台和安装底板；所述安装底板平置于地面；所述安装平台平置于安装底板上表面，在调整螺栓安装孔处设有通孔。

【技术特征摘要】
1.一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构，其特征在于，包括螺栓送料系统、摇臂支撑座、复合拧紧装置、安装平台和安装底板；所述安装底板平置于地面；所述安装平台平置于安装底板上表面，在调整螺栓安装孔处设有通孔。2.根据权利要求1所述的一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构，其特征在于，所述螺栓送料系统包括输送管道和柔性辐板；所述输送管道内充斥有高压气流；所述柔性辐板以由外向内辐射的形式，一端与输送管道末端固联，一端悬浮于输送管道轴线附近，多个柔性辐板沿输送管道圆周方向均匀分布，在输送管道周线处形成一个圆形出口，出口方向与调整螺栓安装孔同轴。3.根据权利要求1所述的一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构，其特征在于，所述摇臂支撑座主要特征包括底部平面、通孔、1/4圆柱面和支撑面；所述底部平面通过螺栓经所述通孔与安装平台实现固联；所述1/4圆柱面及所述支撑面分别与调整螺栓安装孔端面和滚轮外侧圆柱面贴合，实现摇臂组合的不完全定位。4.根据权利要求1所述的一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构，其特征在于,所述复合拧紧装置包括升降机构、螺栓拧紧机构和螺母拧紧机构；所述升降机构包括一级伸缩气缸、二级伸缩气缸、导轨和滑块；所述一级伸缩气缸的缸体部分与所述安装底板固联；所述二级伸缩气缸的缸体部分及所述导轨分别与旋转电机的两相向侧面固联；所述二级伸缩气缸的活塞杆及所述滑块分别与空心电机两相向侧边固联。5.根据权利要求1所述的一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构，其特征在于，所述螺栓拧紧机构包括旋转电机、驱动杆、驱动套、伸缩弹簧和内六角扳手，所述旋转电机底部与所述一级伸缩气缸活塞杆端部固联；所述内六角扳手与所述调整螺栓安装孔同轴；所述驱动杆的一端与旋转电机输出轴固联，另一端与所述驱动套固联；所述驱动套与所述内六角扳手通过六边形的轴与孔实现周向定位。6.根据权利要求1所述的一种将调整螺栓装配于气门摇臂的自动机构，其特征在于，所述螺母拧紧机构包括空心电机、输出轴和驱动筒；所述螺母拧紧机构包括空心电机、输出轴和驱动筒；所述输出轴为圆筒状结构，一端与所述空心电机转子固联，一端与所述驱动筒固联；所述驱动筒为阶梯形圆筒状结构，将螺栓拧紧机构包裹其内，并与所述内六角扳手同轴。7.根据权利要求2所述的螺栓送料系统，其特征在于，调整螺栓的活...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔晋崴，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37