一种油道杯塞安装设备

摘要

本实用新型公开了一种油道杯塞安装设备，属于机械加工技术领域，其包括定位夹具、压紧机构和压装机构，利用各机构的相互匹配，能够实现工件的定位装夹和杯塞的准确压装，利用压装机构上位移检测模组和/或压力检测模组的对应设置，可以实现杯塞压装过程中压装力大小和压装尺寸的可靠检测，实现工件杯塞的可靠压装。本实用新型的油道杯塞安装设备，其结构简单，操作便捷，能够实现工件油道中杯塞的可靠装配，并可对装配过程中的压装力范围和压装尺寸进行检测，确保工件油道中压装杯塞的可靠性和准确性，减少工件的不良率，实现加工过程的自动化，提高了生产效率，节约了成本，具有较好的使用价值和应用前景。

说明书

技术领域

本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种油道杯塞安装设备。

背景技术

随着电动汽车的蓬勃发展，在汽车行业的占比越来越重，对相关技术领域的技术要求也越来越高。其中，变压器作为整个电动汽车电能转换的核心部件，其设备功能的好坏往往直接影响着整个汽车的运行可靠性，因而变压器的集成化程度要求也越来越高，相关部件的制备过程也越来越复杂。

在变压器的运转过程中，不可避免地会产生大量热量，此时，通常需要通过冷却油进行散热，以保证汽车正常运转。但同时由于内部排满了大量的电器元件，如出现渗油或泄露情况则会导致车辆毁坏甚至出现严重安全事故。因此，主机厂对变压器冷却油道的密封性能要求非常高。

通常油道的密封都是通过杯塞压装的工艺实现的，故杯塞压装的精度对变压器的密封性和稳定性有重大的影响。目前，常见的杯塞安装工艺是先用夹具固定工件，再通过设定压装设备的压装力，直接把杯塞压进工件里，压装后的尺寸满足客户图纸要求即可。但在实际过程中，由于如材料、装配定位精度、加工偏差累积和员工疲劳操作等各种各样的因素影响，会导致工件的压装尺寸在满足图纸要求的情况下，依然会产生压装不良，而这些不良往往是到了客户端，出现配件松脱才会被发现，此时需要去找第三方全检、返工，甚至全部报废，这样就大大增加了企业的额外成本。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种油道杯塞安装设备，能够实现油道杯塞的准确安装，提升油道杯塞安装的准确性和可靠性，保证相应设备工作的稳定性和安全性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种油道杯塞安装设备，包括具有工作台的机架，所述工作台上设置有定位夹具和压紧机构，用于工件的定位压紧；且所述定位夹具的一侧设置有压装机构，用于杯塞在工件油道中的压装；

所述压装机构包括压装底板和设置在该压装底板上的滑动模组；

所述滑动模组的一端与驱动机构连接，使得滑动模组可在驱动机构的驱动下靠近或者远离所述定位夹具；该滑动模组的另一端上设置有导向压头，所述导向压头的一端正对定位夹具并用于待压装杯塞的放置，其另一端通过压装弹簧与滑动模组连接，使得所述杯塞在工件油道嵌设到位后可通过压缩所述压装弹簧的方式进行压装；且

对应所述压装弹簧设置有位移检测模组，用于所述压装弹簧压缩长度的检测；和/或对应所述压装弹簧设置有压力检测模组，用于对所述压装弹簧的压装压力进行检测。

作为本实用新型的进一步改进，在所述压装底板上对应所述滑动模组设置有置零位置传感器，用于所述滑动模组初始置零位置的确定。

作为本实用新型的进一步改进，在所述置零位置传感器靠近定位夹具的一侧还设置有滑动减速传感器，用于所述滑动模组减速位置的确定。

作为本实用新型的进一步改进，所述导向压头的端部对应所述杯塞的放置设置有到位检测件，用于所述杯塞是否放置到位的检测。

作为本实用新型的进一步改进，所述定位夹具包括夹具底板，并在所述夹具底板上设置有至少一个装夹到位检测单元，用于所述工件是否装夹到位的检测。

作为本实用新型的进一步改进，所述位移检测模组包括设置于滑动模组上的位移检测探头和设置在导向压头上的探头限位板，使得所述位移检测探头可在压装弹簧刚准备压缩时抵接所述探头限位板，并跟随所述压装弹簧同步压缩。

作为本实用新型的进一步改进，所述压装底板与所述定位夹具之间还设置有限位座，并在该限位座靠近滑动模组的一侧设置有压装限位块，用于在所述压装弹簧压缩量达到最大时对所述滑动模组进行抵接限位。

作为本实用新型的进一步改进，还设置有打点机构，其设置在所述压紧机构上，用于对杯塞压装到位的工件进行打点确认。

作为本实用新型的进一步改进，还包括PLC控制器，其与各机构分别电连接，用于控制各机构对应工作。

作为本实用新型的进一步改进，在所述机架上还设置有安全光栅和/或报警机构。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

(1)本实用新型的油道杯塞安装设备，其包括定位夹具、压紧机构和压装机构，利用各机构的相互匹配，能够实现工件的定位装夹和杯塞的准确压装，利用压装机构上位移检测模组和/或压力检测模组的对应设置，可以实现杯塞压装过程中压装力大小和压装尺寸的可靠检测，保证压装过程的稳定性，提升工件的压装质量。

(2)本实用新型的油道杯塞安装设备，其通过置零位置传感器和滑动减速传感器的对应设置，可以实现滑动模组位移工作过程中的准确控制，保证滑动模组工作的准确性和可靠性，实现工件的批量化压装加工。

(3)本实用新型的油道杯塞安装设备，其通过在导向压头上设置到位检测件，以及在定位夹具的夹具底板上设置装夹到位检测单元，可以实现压装过程进行前杯塞放置位置、工件装夹位置的准确检测，确保油道与杯塞位置的对应性和准确性，保证杯塞压装的精度和效率。

(4)本实用新型的油道杯塞安装设备，其通过限位座上压装限位块和打点机构、PLC控制器、报警机构、控制开关等部件的集成设置，可以进一步提升工件油道杯塞的可靠压装，实现工件压装完成后的准确打点，提升了生产效率和工件加工的合格率，降低了人力成本，实现了工件油道杯塞压装的自动化作业。

(5)本实用新型的油道杯塞安装设备，其结构简单，操作便捷，能够实现工件油道中杯塞的可靠装配，并可对装配过程中的压装力范围和压装尺寸进行检测，确保工件油道中压装杯塞的可靠性和准确性，准确完成油道杯塞压装的过程中的检测，减少工件产品的不良率，实现加工过程的自动化，提高了生产效率，节约了成本，具有较好的使用价值和应用前景。

附图说明

图1是本实用新型实施例中油道杯塞安装设备的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中油道杯塞安装设备的定位夹具结构示意图；

图3是本实用新型实施例中油道杯塞安装设备的压装机构结构示意图；

图4是本实用新型实施例中工件在定位夹具上的定位装夹示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、机架；2、定位夹具；3、压紧机构；4、压装机构；5、打点机构；6、安全光栅；7、PLC控制器；8、报警机构；9、液压站；10、控制开关；11、工件；12、杯塞；

201、夹具底板；202、支撑件；203、定位销；204、装夹到位检测单元；205、限位柱；

401、压装底板；402、限位座；403、压装油缸；404、滑动模组；405、位移检测模组；406、位移检测探头；407、探头限位块；408、限位板；409、到位检测件；410、导向压头；411、压装限位块；412、滑轨；413、压装弹簧；414、滑动减速传感器；415、置零位置传感器；416、压力检测模组；417、连接销。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1～图4，本实用新型优选实施例中的油道杯塞安装设备包括具有水平工作台的机架1，该水平工作台上对应设置有定位夹具2和压装机构4，并在定位夹具2的上方设置有压紧机构3。其中，定位夹具2用于工件11的定位放置，而定位放置后的工件11由压紧机构3压持定位，实现工件加工时的定位装夹。同时，压装机构4设置在定位夹具2一侧的工作台上，其用于压装杯塞12的导向压头410正对装夹后的工件油道设置，可通过压装机构4的控制完成杯塞12的压装，并在压装过程中检测压装质量是否符合设定要求，保证工件11油道杯塞安装的可靠性。

具体而言，优选实施例中的机架1为框架式结构，工作台设置在机架1的中部，压紧机构3设置在工作台的上方，包括竖向升降单元和设置在竖向升降单元底部的压持单元，通过竖向升降单元的带动，可以实现压持单元的竖向升降，靠近或者远离定位夹具2，完成工件11的夹持或解除夹持。

实际设置时，优选实施例中的竖向升降单元的驱动源为液压缸或者电机，且对应压持单元对应设置有压板，压持单元的顶部安装在压板上，由压板的竖向升降带动各压持单元同步升降。

优选地，在压紧机构3上还对应设置有打点机构5，其优选安装在压板上，可跟随压持单元同步升降，并可在油道杯塞12完成压装后对压装合格的工件11进行打点确认。

如图2中所示，优选实施例中的定位夹具2包括夹具底板201和对应设置在该夹具底板201上的若干支撑件202、定位销203和限位柱205。

其中，支撑件202为间隔设置的多个，其设置形式包括但不限于支撑柱、支撑块，用于实现工件11底部的竖向支撑。同时，定位销203优选为间隔设置的多个，例如图2中所示的两个，用于与工件11底部对应销孔的匹配，实现工件装夹过程中的快速定位。相应地，优选实施例中的限位柱205为间隔设置的多个，其设置高度高于支撑件202的支撑面，用于限位抵接工件11的侧壁面，完成工件11周向限位，防止工件11的错装，保证工件装夹的准确性。

进一步地，在夹具底板201上还设置有至少一个装夹到位检测单元204，其在如图2中所示的优选实施例中为间隔设置的两个，分别用于检测工件11的横向两侧是否装夹到位。实际设置时，装夹到位检测单元204上优选设置有红外线传感装置，当工件11漏装或者装偏时，其不能遮挡住红外线检测光，作业人员可通过红外线检测光确定工件11的装夹状态，进而实现工件11未按要求装夹时的检测和报警。

如图3中所示，优选实施例中的压装机构4包括限位座402和设置在限位座402背离定位夹具2一侧的压装底板401。

其中，在压装底板401上设置有滑动模组404，并在其一侧设置有导向压头410，该导向压头410的一端用于装设待压装的杯塞12，其正对完成装夹后工件11的油道，并与该油道同轴设置。同时，该导向压头410的另一端通过压装弹簧413连接滑动模组404，使得导向压头410可在滑动模组404的带动下进行轴向运动，并在端部抵接到位后压缩压装弹簧413，进而改变导向压头410与滑动模组404之间的距离。

相应地，优选实施例中的压装底板401上对应滑动模组404设置有滑轨412，并在导向压头410的端部设置有到位检测件409，其具体设置在导向压头410可放置杯塞12的端部，用于杯塞12在导向压头410上放置状态的检测，判断待压装的杯塞12是否准确放置在导向压头410的端部，其进一步优选为红外线检测部件。同时，优选实施例中的导向压头410上还设置有限位板408，用于抵接工件11油道孔的端面，实现导向压头410运动位置的限位。

同时，在滑动模组404上设置有位移检测模组405，其包括一根可沿轴向伸缩的位移检测探头406，该位移检测探头406的轴线平行于导向压头410的轴线，并对应该位移检测探头406在导向压头410上设置有探头限位块407，使得位移检测探头406可在压装弹簧413刚开始压缩时抵接探头限位块407的端面，并在压装弹簧413压缩后回缩，以此检测压装弹簧413的压缩量。

进一步地，在限位座402靠近滑动模组404的一侧设置有压装限位块411，用于抵接滑动模组404，实现压装弹簧413压缩量最大时的限位，以此表明杯塞12压装到位。同时，在滑动模组404上对应压装弹簧413还设置有压力检测模组416，用于对可以理解，在压装弹簧413压缩量达到最大时，位移检测探头406的压缩量也达到最大。

更详细地，在压装底板401上对应滑动模组404的滑动还设置有滑动减速传感器414和置零位置传感器415，前者设置在靠近定位夹具2的一侧，后者设置在背离定位夹具2的一侧。其中，置零位置传感器415对应于滑动模组404开始运动的初始位置，即置零位置，运动一定距离后，滑动模组404开始减速，此时，滑动模组404所处的位置对应于滑动减速传感器414的设置位置。

在实际设置时，针对滑动模组404的驱动，设置的驱动机构为如图3中所示的压装油缸403，其通过连接销417与滑动模组404连接，由其带动滑动模组404进行工作。

进一步优选地，针对压紧机构3和压装机构4设置的驱动机构均为液压驱动机构，此时，在机架1的底部优选设置有液压站9，其与相应的驱动机构对应连接，完成驱动过程。

更具体地，优选实施例中的机架1上还设置有至少一个安全光栅6，例如图1中分设于机架1两侧的两个。同时，对应各机构的控制还优选设置有PLC控制器7，其与定位夹具2、压紧机构3、压装机构4和液压站9分别电连接，用于控制各部件完成相应的作业过程。另外，还优选在机架1上设置有报警机构8，其进一步优选为三色警示灯，可对应在工件11放置过程、工件11压持过程、杯塞12压装过程中对不满足设定条件的作业情况进行报警。此外，还优选对应设备各机构的控制集成设置有控制开关10，如图1中所示，使得工件11和杯塞12完成装配加工前的定位放置后可通过控制开关10进行相应设备的启闭控制。

对于优选实施例中的油道杯塞安装设备，其在实际进行工件11油道杯塞12的压装作业时，压装作业过程主要包括如下内容：

(1)作业人员将工件11按正确方式放到设备的定位夹具2上，如图4中所示，并把杯塞12按正确方式放到导向压头410上，此后，启动控制开关10；

(2)由定位夹具2上的装夹到位检测单元204检测工件11的装夹是否到位；若工件11装夹不到位或者定位夹具2上无工件11时，设备会停止动作并且自动报警；相应地，PLC控制器7的界面上会同步显示报警内容；同理，当压装机构4上的到位检测件409检测到杯塞12放置不到位或无杯塞12放置时，也会自动报警；

(3)当工件11和杯塞12的到位检测结果均显示正常时，控制压紧机构3开启工作，竖向下降并压紧工件11，此过程保证了工件11和杯塞12的定位精度，保证了压装过程的准确对中，有效防止压偏；

(4)等工件11压紧后，由PLC控制器7控制液压站9输出动力，带动压装油缸403工作，由其通过连接销417推动着滑动模组404，沿着滑轨412从置零位置(置零位置传感器415的设置位置)开始以约50mm/s的速度向前运动。当到达滑动减速传感器414的设置位置时，滑动模组404的运动减速，以约10mm/s速度继续向前运动，一直运动到限位板408抵接油道孔端面，在上述过程中，导向压头410和位移检测模组405相对于滑动模组404始终静止。而当限位板408接触到工件11的油道端面后，滑动模组404在压装油缸403驱动下继续向前运动，压装弹簧413开始被压缩。而位移检测模组405的位移检测探头406由于被前方的探头限位块407阻挡，也开始收缩，在此瞬间，位移检测模组405会自动默认该点即为检测零点(这里记作点a)，而压力检测模组416在接收到位移检测模组405的检测零点信号后也开始启动工作。当滑动模组404接触到压装限位块411时(这里记作检测点b)，由于被阻挡而停止运动，此时压装弹簧413和位移检测探头406均达到了最大压缩量，杯塞12被压入到工件11的油道指定位置，完成压装；

(5)在上述(4)中的压装过程中，位移检测模组405会对压装深度数值(这里记作h，即测量点a和点b间的距离)进行记录，而压力检测模组416则会对导向压头410由点a运动到点b时的最大的压装力数值(这里记作f)进行记录。相应地，将记录到的h和f的数值储存起来，输出到PLC控制器7的界面上；

(6)根据加工前设定的压装力范围和压装尺寸范围，由PLC控制器7与记录的h与f进行比对，判断工件11的压装是否合格。即当h和f皆满足设定的范围值时，打点机构5对工件11进行机械打点，确认工件11的油道杯塞压装合格。而当h和f其中一个数值超差或同时超差时，设备则会停止动作并且自动报警，PLC控制器7界面会显示报警内容；

(7)完成工件11的杯塞12压装作业后，控制压装机构4复位到置零位置，并将压紧机构3复位，人工下料。

当上述过程(3)触发警报时，设备会停止工作，此时需要复位，重新回到过程(1)，重新检查后再重复上述过程，完成后即为合格品。当上述过程(6)触发警报时，设备会停止工作，需要复位去到过程(7)，此时该工件11为不良品，需要标识隔离处理，不可流出。

本实用新型中的油道杯塞安装设备，其结构简单，操作便捷，能够实现工件油道中杯塞的可靠装配，并可对装配过程中的压装力范围和压装尺寸进行检测，确保工件油道中压装杯塞的可靠性和准确性，准确完成油道杯塞压装的过程中的检测，减少工件产品的不良率，实现加工过程的自动化，提高了生产效率，节约了成本，具有较好的使用价值和应用前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。