活塞環裝配設備的製作方法
2023-07-09 07:57:31
專利名稱：活塞環裝配設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種活塞環裝配設備，尤其適用於一種能夠一次裝配發動機活塞的兩道活塞環的活塞環裝配設備。
背景技術：
活塞環是發動機的重要零件，它包括第一活塞環和第二活塞環，其裝配質量對發動機的性能有很大影響。目前活塞環的裝配大多採用手工或簡單工具進行裝配。手工裝配過程中，操作工人直接將活塞環和活塞拿在手上，再對準環槽將活塞環卡上，不僅工人勞動強度大，生產效率低，而且一旦用力不當，易使活塞環開啟量過大造成折斷，或產生不易察覺的裂痕，對發動機的正常工作埋下隱患。
現有技術中，還採用機械裝置裝配活塞環，其中的一種活塞環裝配設備包括設有豎向通孔的工作檯，上端開設內腔的裝環杯，通過聯肋與裝環杯相連的升降動力機構，與工作檯平動滑動連接用於從儲料位推送活塞環至裝配位的推送機構，如圖1A和1B所示，為該活塞環裝配設備的主視圖和A-A向俯視圖，具體包括工作檯1，裝環杯12，升降動力機構14和推料機構2。其中，工作檯1設置有豎向通孔，其孔徑大於裝環杯12最大直徑，並小於活塞環5外徑；裝環杯12上端為圓柱體，其最大直徑大於活塞的直徑，小於活塞環5外徑；裝環杯12下端為一段自上向下直徑逐漸減小的倒置錐臺，且裝環杯12上端設有內腔11，內腔11的形狀與活塞10的形狀相匹配，使活塞10放入內腔11時，活塞10的一個活塞環槽下沿與裝環杯12上沿平齊；升降動力機構14豎直設置在工作檯1通孔之中，其一端通過聯肋13與裝環杯12相連，用於驅動裝環杯12往復升降運動，聯肋13的厚度使聯肋13可通過活塞環5的缺口，且聯肋13基於裝環杯12的軸線對稱，其寬度等於活塞環5的內徑；推送機構2，與工作檯1上表面平動滑動連接，可推送活塞環5朝向聯肋13運動，使活塞環5的缺口穿入聯肋。該裝配設備工作時，首先由推送機構2推送活塞環5到達裝配位，即活塞10正下方，使活塞環5的缺口穿過聯肋13。而後升降動力機構14帶動裝環杯12下降，則活塞環5套住裝環杯12下端，工作檯1豎向通孔上緣託撐住活塞環5不動，活塞環5在裝環杯12下降時逐漸被擴張開，越過裝環杯12上沿時收縮，恰好卡進露出裝環杯12上沿的活塞環槽內。
但是現有活塞環裝配設備存在的缺陷是設備裝配不能一次完成活塞第一活塞環和第二活塞環的同時裝配，生產效率較低。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的缺陷，實現在一道工序中完成活塞第一、第二道活塞環的組裝配，可簡化工序，提高裝配生產效率。
為實現本發明的目的，提供了一種活塞環裝配設備，包括工作檯，具有聯肋的裝環杯和第一推送機構，其中裝環杯內腔的形狀與活塞形狀匹配，活塞放入裝環杯內腔時，其第二活塞環槽下沿與裝環杯上沿平齊；另設有第二推送機構，與工作檯滑動連接，與第一推送機構相對設置，用於推送第二活塞環移動至活塞環缺口套入聯肋，推送第二活塞環的第二推送機構與第一推送機構對應送料至同一裝配位，且使第二活塞環位於第一活塞環上方；還設有至少兩個託撐機構，設置在工作檯上，用於託撐第二活塞環，並用於容納裝環杯穿過第二活塞環向下運動，託撐機構託撐第二活塞環的平面位於第一活塞環的託撐平面上方，兩平面間距離與活塞的兩道活塞環槽下沿間的距離相等。
在裝配過程中，第一推送機構首先推送第一活塞環至裝環杯下方，而後託撐機構運動，使其前端圍攏，形成內圓的直徑小於第二活塞環的外徑，並大於裝環杯最大直徑，用於託撐第二活塞環及容納裝環杯穿過第二活塞環向下運動，隨後第二推送機構推送第二活塞環至裝環杯下方，並位於第一活塞環上方，各裝置就位後，驅動裝環杯帶動活塞下降，裝配完成第二活塞環時，活塞因為已安裝有第二活塞環，寬度增加而被託撐機構託撐住，停止下降，只有裝環杯繼續下降，再完成第一活塞環的裝配，兩道活塞環裝配完成後，推送機構和託撐機構恢復原位，使裝環杯能帶動活塞上升完成該次裝配工序。
由以上技術方案可知，本發明提供了一種活塞環裝配設備，以活塞環不動，活塞下降的方式，將活塞環安裝到活塞上，並進一步的利用託撐機構，通過託撐第二活塞環，使活塞停止下降而裝環杯繼續下降來安裝第一活塞環，實現在一次活塞環安裝工序中，完成第一、第二活塞環的安裝。
因此，本發明具有以下優點1、實現了在一次工序中完成第一、第二活塞環安裝，簡化了工序，提高了工作效率；2、減輕了生產人員的勞動強度。
下面通過具體實施例並結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。
圖1A為現有技術中一種活塞環裝配設備具體實施方式
的主視圖。
圖1B為圖1A的A-A向俯視剖面圖。
圖2A為本發明活塞環裝配設備具體實施例一的主視圖。
圖2B為圖2A的A-A向俯視圖。
圖3為本發明活塞環裝配設備託撐機構前端上凹口形狀具體實施方式
的俯視圖。
圖4A為本發明活塞環裝配設備推送機構前端形狀具體實施方式
的俯視圖。
圖4B、C和D為本發明活塞環裝配設備託撐機構前端形狀具體實施方式
的俯視圖。
圖5為本發明活塞環裝配設備具體實施例一第一工作位置俯視圖。
圖6為本發明活塞環裝配設備具體實施例一第二工作位置俯視圖。
圖7為本發明活塞環裝配設備具體實施例一第三工作位置俯視圖。
圖8為本發明活塞環裝配設備具體實施例一第四工作位置主視圖。
圖9為本發明活塞環裝配設備具體實施例一第五工作位置主視圖。
圖10為本發明活塞環裝配設備具體實施例二的俯視圖。
圖11為本發明活塞環裝配設備具體實施例三中託撐機構的俯視圖。
圖12為本發明活塞環裝配設備具體實施例四的俯視圖。
具體實施例方式
本發明提供了一種活塞環裝配設備，包括工作檯，具有聯肋的裝環杯和第一推送機構，其中裝環杯內腔的形狀與活塞形狀匹配，活塞放入裝環杯內腔時，其第二活塞環槽下沿與裝環杯上沿平齊；另設有第二推送機構，與工作檯滑動連接，與第一推送機構相對設置，用於推送第二活塞環移動至活塞環缺口套入聯肋，推送第二活塞環的第二推送機構與第一推送機構對應送料至同一裝配位，即設置了兩套推送機構，對應推送兩個活塞環到同一裝配位，且使第二活塞環位於第一活塞環上方；還設有至少兩個託撐機構，設置在工作檯上，用於託撐第二活塞環，並用於容納裝環杯穿過第二活塞環向下運動，託撐機構託撐第二活塞環的平面位於第一活塞環的託撐平面上方，兩平面間距離與活塞的兩道活塞環槽下沿間的距離相等。
如圖2A所示為本發明活塞環裝配設備具體實施例一的主視圖，圖2B所示為圖1A的A-A向俯視剖面圖，該活塞環裝配設備包括工作檯1，具有聯肋13的裝環杯12，第一推送機構21，第二推送機構22和兩個託撐機構31和32。其中工作檯1設有豎向通孔，通孔橫截面形狀為圓形，其直徑大於裝環杯12最大直徑，並小於第一活塞環51外徑，即工作檯1可以容納裝環杯12在通孔中運動，且工作檯1豎向通孔上緣表面可託撐第一活塞環51，作為其託撐平面，該工作檯1的上表面呈階梯狀，用於將其他機構設置在不同高度的水平面上；裝環杯12，上端為圓柱體，最大直徑小於活塞環51和52外徑，下端連接一段自上向下直徑逐漸減小的倒置錐臺，且裝環杯12上端設有內腔11，內腔11為兩層圓柱孔，上層圓柱孔直徑大於下層圓柱孔直徑，下圓柱孔可容納活塞10的頂端，上端圓柱孔容納活塞主體，其深度使活塞10放入內腔11時，活塞10位於上面的第二活塞環槽下沿與裝環杯12上沿平齊；裝環杯12下端具有聯肋13，其厚度使其可通過活塞環5的凹缺，且聯肋13基於裝環杯12的軸線對稱，其寬度設定以不幹涉活塞環51和52運動到裝配位，保證裝配過程中裝環杯12下行倒置錐臺能進行導向為準，聯肋13用於連接驅動裝環杯12上下運動的升降動力機構14和裝環杯12，該升降動力機構14豎直設置在工作檯1的豎向通孔之中；第一推送機構2為設置在工作檯1上表面，與工作檯平動滑動連接的滑塊，其前端具有連有直線段的圓弧形凹口，圓弧的兩切線經一直線段相連，凹口形狀如圖4B所示，與活塞環形狀匹配，用於平穩推送活塞環，第一推送機構21可推送第一活塞環51朝向聯肋13運動，使第一活塞環51的缺口穿入聯肋13；該活塞環裝配設備還設有與第一推送機構21結構和功能類似的第二推送機構22，設置在工作檯1的上表面，與工作檯1平動滑動連接，與第一推送機構21相對設置，其前端形狀與第一推送機構21相同或相似，第二推送機構22用於推送第二活塞環52移動至第一活塞環51上方，且第二活塞環52缺口套入聯肋13；該設備還設有兩個相對設置滑塊，即託撐機構31和32，與工作檯1平動滑動連接，其滑動軌跡與第一、第二推送機構21、22的滑動軌跡垂直，該託撐機構31和32前端設有容納裝環杯12向下運動的前凹口，前凹口的形狀為圓弧形，如圖4A所示，該託撐機構31和32的上表面與第二推送機構22的下表面在同一水平面上，用於託撐第二活塞環52，該託撐機構31和32託撐第二活塞環52的上表面位於第一活塞環51的託撐平面上方，兩平面間的距離與活塞的兩道活塞環槽下沿間的距離相等，該託撐機構31和32的下表面，即位於工作檯1上的滑動底面與第一推送機構21上表面平齊，使各機構運動時不發生運動幹涉。
該活塞環裝配設備工作時，以裝環杯12的軸線為中心，第一推送機構21首先朝向中心推送第一活塞環51，使第一活塞環51的缺口穿過聯肋13，並其內側抵頂在聯肋13上，此時，第一活塞環51位於活塞10和裝環杯12下方，工作檯1圓孔正上方的裝配位，由工作檯1豎向通孔上緣託撐住，如圖5所示的第一工作位置。而後，託撐機構31和32向中心收攏至託撐位，如圖6所示的第二工作位置，此時兩個託撐機構31和32前端的圓弧凹缺所形成的內圓直徑小於第二活塞環52外徑，並大於裝環杯12最大直徑，用於託撐第二活塞環52，上述內圓，即為託撐機構31和32前端邊緣圍攏時所能形成的最大內圓，而並非限制於託撐機構31和32前端圍攏時形成的實際形狀。接下來，第二推送機構22朝向中心推送第二活塞環52，使第二活塞環52的缺口穿過聯肋13，並其內側抵頂在聯肋13上，此時，第二活塞環52位於活塞10和裝環杯12下方，託撐機構31和32上方的裝配位，如圖7所示的第三工作位置。第一推送機構21、託撐機構31和32和第二推送機構22均到達上述位置後，升降動力機構14帶動裝環杯12下降，活塞10隨之下降，裝環杯12首先經過第二活塞環52，第二活塞環52受託撐機構31和32支撐保持不動，其直徑沿裝環杯12外表面擴張，直至越過裝環杯12收縮安裝道活塞10的第二道活塞環槽內，該第四工作位置關係如圖8所示。升降動力機構14繼續帶動裝環杯12下降，而活塞10因其上的第二活塞環52凸出活塞10外圓的部分被託撐機構31和32託撐住而停止下降。裝環杯12繼續經過第一活塞環51，第一活塞環51受工作檯1豎向通孔上邊緣託撐保持不動，其直徑沿轉換杯11外表面擴張，直至越過裝環杯12收縮，因為託撐機構31和32的上表面與工作檯1託撐第一活塞環51的上表面間距離等於兩道活塞環下沿間的距離，所以此時活塞10上第一道活塞環槽下沿恰好與裝環杯12上沿平齊，則第一活塞環51收縮後可安裝到第一活塞環槽內，該第五工作位置關係如圖9所示。然後，升降動力機構14驅動裝環杯12上升，帶動活塞10升起，且第一推送機構21，託撐機構31和32和第二推送機構22回復原位，等待下一次裝配，至此完成一次活塞環裝配工序，同時安裝了第一、第二活塞環，即氣環和油環，提高了裝配的工作效率，且在裝配過程中，活塞環相對靜止，託撐受力均勻，避免了活塞環因受力不均而損壞或翹曲。在第一、第二推送機構21、22前端設置凹口，使得推送機構可平穩推送活塞環，且有定位作用，在託撐機構31和32前端設置前凹口，與裝環杯12和第二活塞環52的形狀相適應，既可以平穩的託撐活塞環，也可以有效的保證裝環杯12通過活塞環下降。該活塞環裝配設備整體設計緊湊、使用性能好，可在現有技術的基礎上進行改裝，造價較低。。
上述實施例一中，各機構可以有多種具體實現方式，其中工作檯1上的豎向通孔用於託撐活塞環的部位可以為六邊形或多邊形等其他形狀的通孔，只要其形成的內部空間能起到剛性或柔性的包絡住裝環杯12外徑，即其形成的內圓直徑大於裝環杯12最大直徑，並小於活塞環5外徑，能平穩託撐住活塞環5，且能容納升降動力機構14和裝環杯12在其中往復運動即可。
裝環杯12的外形應為至少包括一段倒置圓錐臺的柱體，圓錐臺用於擴張活塞環，圓錐臺上或下端均可連接或不連接圓柱體。裝環杯12的內腔11還可以設置成其他能與活塞5匹配的形狀，其中具體實施方式
可以為一個圓柱形孔或多邊形孔，適用於平頂的活塞，還可以為上圓柱形或多邊形與下圓柱形或多邊形或倒置錐臺或球冠形的組合，只要能平穩放置活塞，使活塞放入內腔時，位於上面的第二道活塞環槽下沿與裝環杯上沿平齊即可。
託撐機構31和32的滑動軌跡與第一、第二推動機構21、22的滑動軌跡的夾角可以設計其他能保證託撐機構31和32不與推送機構發生運動幹涉的銳角。託撐機構31和32的前端凹口形狀還可以設計為連有直線段的圓弧形或多邊形，如圖4B和4D所示，及能夠實現兩個託撐機構收攏時共同平穩託撐第二活塞環的其他形狀。該託撐機構31和32的上表面可高於第二推送機構22的下表面，且在託撐機構31和32前端的上表面設有容納第二推送機構前端和第二活塞環的上凹口，如圖3所示，即在圖4B所示託撐機構形狀的基礎上，在其前端增加下沉槽，形成的上凹口的形狀與第二推送機構前端和/或第二活塞環的形狀相匹配，保證託撐機構31和32上表面與第二推送機構下表面相互配合形成一供第二活塞環平穩移動的工作面，該上凹口可以對第二活塞環52進行定位，使裝配過程更加準確、可靠，也避免了與第二推送機構22發生運動幹涉，上凹口的形狀還可以為僅配合第二推送機構22或第二活塞環52的其他形狀。
本發明中第一、第二推送機構21、22和託撐機構3與工作檯1的滑動連接可以採用在工作檯1上設置滑槽的方式，由動力裝置驅動其滑動，動力機構可採用氣動方式，也可採用電動方式，還可採用彈簧儲能的方式實現運動。
具體實施例一活塞環裝配設備的優點為實現了在一次工序中完成第一、第二活塞環安裝，簡化了工序，提高了工作效率，並且能夠減輕生產人員的勞動強度。
本發明活塞環裝配設備的具體實施例二如圖10所示，與具體實施例一大致相同，區別在於設置有四個託撐機構301，302、303和304，以裝環杯12軸線為中心對稱設置，託撐機構301，302、303和304的前端為梯形，如圖4C所示，處於託撐位時，四個梯形前端圍攏可形成的最大內圓直徑小於活塞環外徑，並大於裝環杯12最大直徑，可允許裝環杯12通過，且能託撐住第二活塞環52。
具體實施例二的活塞環裝配設備，通過採用四個託撐機構，使託撐更加平穩。
本發明活塞環裝配設備的具體實施例三與具體實施例一大致相同，區別在於託撐機構30與驅動其運動的驅動裝置之間設有彈性裝置，如圖11為連有彈簧300的託撐機構30，因為託撐機構30所需彈性位移極小，所以彈簧300可以由橡膠墊等其他具有彈性功能的裝置代替，託撐機構30向中心收攏時，其前端所形成的內圓直徑小於裝環杯12最大直徑，在裝環杯12下降過程中，擠壓託撐機構30略微向外側滑動，託撐機構30在彈簧300作用下抵靠著裝環杯12，託撐住第二活塞環52。
實施例三的活塞環裝配設備，因為託撐機構30的運動具有一定彈性，所以其優勢在於能夠與裝環杯12更緊密的貼合，提高了託撐第二活塞環52的可靠性，並且因為不需要驅動裝置對託撐機構30驅動的精確定位，可以降低設備的加工製造成本。
本發明具體實施例四的活塞環裝配設備與實施例一大致相同，如圖12所示，區別在於託撐機構為相對設置的兩個圓盤310、320，與工作檯1轉動滑動連接，圓盤310、320邊緣開設有至少一個用於容納已裝配活塞環51、52的活塞10向上運動的凹槽，且圓盤310、320突出的前端具有圓弧形的前凹口，類似圖4B所示託撐機構前端的前凹口，用於增加活塞環託撐受力面，使兩圓盤310、320的前端更加平穩的託撐第二活塞環52。裝配過程中，託撐機構圓盤310、320轉動，使其邊緣的前端相對，兩前端所形成的最大內圓直徑小於第二活塞環52的外徑，並大於裝環杯12的最大直徑，可以實現託撐第二活塞環52，且容納裝環杯12通過第二活塞環52向下運動，在一次裝配完成後，託撐機構310、320轉動至使其凹槽相對，則裝環杯12帶動已裝配活塞環51、52的活塞10可順利通過，不發生運動幹涉。
最後所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
權利要求
1.一種活塞環裝配設備，包括工作檯，具有聯肋的裝環杯和第一推送機構，其特徵在於所述裝環杯內腔的形狀，與活塞形狀匹配，活塞放入所述裝環杯內腔時，其第二活塞環槽下沿與所述裝環杯上沿平齊；另設有第二推送機構，與所述工作檯滑動連接，與所述第一推送機構相對設置，用於推送第二活塞環移動至活塞環缺口套入聯肋，所述推送第二活塞環的第二推送機構與所述第一推送機構對應送料至同一裝配位，並且第二活塞環位於第一活塞環上方；還設有至少兩個託撐機構，設置在所述工作檯上，用於託撐第二活塞環，並用於容納所述裝環杯穿過第二活塞環向下運動，所述託撐機構託撐第二活塞環的平面位於第一活塞環的託撐平面上方，兩平面間距離與活塞的兩道活塞環槽下沿間的距離相等。
2.根據權利要求1所述的活塞環裝配設備，其特徵在於所述至少兩個託撐機構為相對設置的兩個滑塊，與所述工作檯平動滑動連接，其滑動軌跡與第一、第二推送機構的滑動軌跡均具有一夾角。
3.根據權利要求2所述的活塞環裝配設備，其特徵在於所述託撐機構在託撐位置處，其前端所形成的內圓直徑小於第二活塞環的外徑，並大於所述裝環杯最大直徑。
4.根據權利要求2所述的活塞環裝配設備，其特徵在於所述託撐機構與驅動其運動的驅動裝置為彈性連接，用於將所述託撐機構前端抵頂在所述裝環杯側壁上。
5.根據權利要求4所述的活塞環裝配設備，其特徵在於所述託撐機構與驅動其運動的驅動裝置之間設置有彈簧或橡膠墊。
6.根據權利要求1所述的活塞環裝配設備，其特徵在於所述託撐機構為相對設置的兩個圓盤，與所述工作檯轉動滑動連接，所述圓盤邊緣開設有至少一個用於容納已裝配活塞環的活塞向上運動的凹槽，兩圓盤的前端相對時所形成的內圓直徑小於第二活塞環的外徑，並大於所述裝環杯最大直徑。
7.根據權利要求1～6所述的任一活塞環裝配設備，其特徵在於所述託撐機構前端設有容納所述裝環杯向下運動的前凹口。
8.根據權利要求7所述的活塞環裝配設備，其特徵在於所述託撐機構前端的前凹口形狀為圓弧形或連有直線段的圓弧形或多邊形。
9.根據權利要求1～6所述的任一活塞環裝配設備，其特徵在於所述託撐機構前端的上表面設有用於在託撐位置處容納第二推送機構前端和/或第二活塞環的上凹口。
10.根據權利要求1～6所述的任一活塞環裝配設備，其特徵在於所述託撐機構的上表面與第二推送機構的下表面，匹配形成一供第二活塞環平穩運行的工作面。
全文摘要
本發明涉及一種活塞環裝配設備，包括工作檯，具有聯肋的裝環杯和第一推送機構，工作檯上還設有用於推送第二活塞環的第二推送機構和用於託撐第二活塞環的至少兩個託撐機構。本發明以活塞環不動，活塞下降的方式，將活塞環安裝到活塞上，並進一步的利用託撐機構，通過託撐第二活塞環，使活塞停止下降而裝環杯繼續下降來安裝第一活塞環，實現在一次活塞環裝配工序中，完成第一、第二活塞環的裝配，簡化了工序，提高了工作效率，且降低了裝配人員的勞動強度。
文檔編號B23Q7/00GK101058146SQ200710099639
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月25日 優先權日2007年5月25日
發明者張祖慶 申請人:重慶宗申技術開發研究有限公司