氣缸蓋總成的氣門機(jī)構(gòu)的裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]多個(gè)實(shí)施例涉及用于氣缸蓋總成的氣門機(jī)構(gòu)(valve train)的柔性裝配的系統(tǒng)、方法和工具。
【背景技術(shù)】
[0002]氣缸蓋安裝到內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，以封閉一個(gè)或更多個(gè)氣缸并提供燃燒室的至少一部分。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸的構(gòu)造，可使用一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)氣缸蓋。所述氣缸蓋密封到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體并通常提供用于將燃料和空氣進(jìn)給到氣缸中的通道，同時(shí)還排出燃燒后的排氣。出入通道通常由被裝配到氣缸蓋的氣門機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。因此，氣缸蓋與氣門機(jī)構(gòu)的組合通常稱為氣缸蓋總成。氣門機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)由至少一個(gè)凸輪軸驅(qū)動(dòng)。在頂置式凸輪軸的設(shè)計(jì)中，凸輪軸在氣缸蓋總成中被支撐以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0003]氣門機(jī)構(gòu)通常包括提升閥(poppet valve)，提升閥被容納在氣缸蓋中的氣門導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)行往復(fù)移動(dòng)。在裝配過(guò)程中，氣門桿插入氣缸蓋的燃燒側(cè)中。安裝后，氣門塞通常通過(guò)固定裝置或自動(dòng)化方式保持在安裝位置。氣缸蓋通常翻轉(zhuǎn)，并且氣門彈簧，彈簧帽和保持鎖(retainer key)被安裝到氣門桿。彈簧被壓縮從而允許彈簧帽和保持鎖沿氣門桿移動(dòng)，直到保持鎖與所述氣門桿上的槽口接合為止。壓縮釋放，使得彈簧與彈簧帽接合進(jìn)而對(duì)氣門塞加載使其與氣缸蓋接合。以前，氣門機(jī)構(gòu)的安裝是手動(dòng)進(jìn)行的。后來(lái)，在除了氣門彈簧、彈簧帽和保持鎖外的單獨(dú)的單元或站處安裝氣門的情況下，自動(dòng)地完成安裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，提供一種通過(guò)將氣缸蓋定位在第一方位而進(jìn)行的裝配方法。通過(guò)第一機(jī)器人將多個(gè)第一彈簧帽和多個(gè)第一保持鎖安裝在處于第一方位的氣缸蓋中。通過(guò)第二機(jī)器人將多個(gè)第一氣門安裝在處于第一方位的氣缸蓋中，以與所述多個(gè)第一保持鎖接合。
[0005]根據(jù)至少另一個(gè)實(shí)施例，提供一種設(shè)置有適配器板的端部執(zhí)行器。至少一個(gè)致動(dòng)器被所述適配器板支撐。至少一個(gè)軸從致動(dòng)器伸出。配合表面設(shè)置在所述軸的末端上以與彈簧帽接合。通道被設(shè)置為穿過(guò)所述軸到達(dá)所述配合表面的中央?yún)^(qū)域，以將被加壓的空氣傳遞到彈簧帽中的多個(gè)保持鎖上。多個(gè)夾持爪從所述軸的末端伸出以?shī)A持氣門彈簧，同時(shí)將彈簧帽保持在氣門彈簧和所述軸的配合表面之間。
[0006]根據(jù)至少另一個(gè)實(shí)施例，提供一種具有自動(dòng)化組件的自動(dòng)化系統(tǒng)，用于將氣缸蓋定位在第一方位以進(jìn)行裝配。第一機(jī)器人設(shè)置有第一工具組件，以將彈簧帽和保持鎖安裝在處于第一方位的氣缸蓋中。第二機(jī)器人設(shè)置有第二工具組件，以將氣門安裝在處于第一方位的氣缸蓋中。
[0007]根據(jù)至少另一個(gè)實(shí)施例，一種裝配方法提供了氣缸蓋氣門機(jī)構(gòu)組件的成套組件，所述成套組件包括氣門彈簧、位于氣門彈簧上的彈簧帽和位于彈簧帽的錐形孔內(nèi)的多個(gè)保持鎖。使端部執(zhí)行器定位在所述成套組件上，使得配合表面面向彈簧帽。使端部執(zhí)行器朝向所述成套組件移動(dòng)，直至配合表面接合彈簧帽為止，使得多個(gè)夾持爪夾持氣門彈簧。通過(guò)端部執(zhí)行器中的通道輸送被加壓的空氣，以維持保持鎖的方位。
[0008]根據(jù)至少另一個(gè)實(shí)施例，一種裝配方法提供了端部執(zhí)行器以將氣門彈簧、氣門彈簧上的彈簧帽以及多個(gè)保持鎖安裝到氣缸蓋總成中的氣門桿。端部執(zhí)行器通過(guò)通道將被加壓的空氣輸送到所裝配的氣門桿的彈簧帽、氣門彈簧、彈簧帽和保持鎖。測(cè)量被加壓的空氣的壓力隨時(shí)間的變化。比較被加壓的空氣的測(cè)量值，以確定保持鎖是否被正確安裝。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，提供一種端部執(zhí)行器，包括:適配器板；至少一個(gè)致動(dòng)器，被支撐在所述適配器板上；至少一個(gè)軸，從致動(dòng)器伸出，在軸的末端上設(shè)置有配合表面以與彈簧帽接合，穿過(guò)所述軸至配合表面的中央?yún)^(qū)域設(shè)置有通道，以將被加壓的空氣輸送到彈簧帽中的多個(gè)保持鎖上；以及多個(gè)夾持爪，從軸的末端伸出以?shī)A持氣門彈簧，同時(shí)將彈簧帽保持在氣門彈簧和軸的配合表面之間。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，軸設(shè)置有中央空腔，其中，端部執(zhí)行器還包括:銷，被定位在軸的中央空腔中，以限制相對(duì)于軸的移動(dòng)；偏壓構(gòu)件，與軸和銷配合，以將銷偏壓為與彈簧帽中的所述多個(gè)保持鎖接合。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明，一種裝配方法，包括:提供成套組件，所述成套組件包括氣門彈簧、位于氣門彈簧上的彈簧帽和位于彈簧帽的錐形孔中的多個(gè)保持鎖；使端部執(zhí)行器定位在成套組件上，使得軸的配合表面面對(duì)彈簧帽；使端部執(zhí)行器朝向成套組件移動(dòng)，直到軸的配合表面與所述彈簧帽接合為止，從而使多個(gè)夾持爪夾持氣門彈簧，并且使銷接合所述多個(gè)保持鎖；通過(guò)軸中的通道輸送被加壓的空氣，以維持所述多個(gè)保持鎖的方位。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括:定位端部執(zhí)行器，使得氣門彈簧的末端接合圍繞氣缸蓋中的氣門導(dǎo)管的氣門密封件；致動(dòng)致動(dòng)器，使軸伸出并壓縮氣門彈簧；將氣門安裝入氣缸蓋中，使得氣門桿延伸穿過(guò)氣門彈簧和所述多個(gè)保持鎖以與所述銷接合，直到軸上的槽經(jīng)過(guò)所述多個(gè)保持鎖；以及致動(dòng)致動(dòng)器，使軸回縮并使氣門彈簧伸出，直到保持鎖與氣門桿上的槽接合為止，由此保持彈簧帽和被部分地壓縮的氣門彈簧。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述方法還包括:通過(guò)軸中的通道將被加壓的空氣輸送到被裝配的氣門桿的彈簧帽、氣門彈簧、彈簧帽和多個(gè)保持鎖；測(cè)量被加壓的空氣的壓力隨時(shí)間的變化；以及比較被加壓的空氣測(cè)量值以確定保持鎖是否被正確安裝。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，一種自動(dòng)化系統(tǒng)包括:自動(dòng)化組件，將用于裝配的氣缸蓋定位在第一方位；具有第一工具組件的第一機(jī)器人，將彈簧帽和保持鎖安裝入處于第一方位的氣缸蓋中；以及具有第二工具組件的第二機(jī)器人，將氣門安裝入處于第一方位的氣缸蓋中。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，自動(dòng)化組件不接觸氣門。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，自動(dòng)化組件還包括將氣缸蓋定位在第一方位的自動(dòng)的固定裝置。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第二工具組件還適應(yīng)于安裝具有各自彈簧帽的氣門彈黃。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述自動(dòng)化系統(tǒng)還包括反作用固定裝置，所述反作用固定裝置被定位而接合第二工具組件，以在氣門彈簧壓縮期間和彈簧帽和保持鎖安裝期間向第二工具組件提供反作用力。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述自動(dòng)化系統(tǒng)還包括屏障，隔離自動(dòng)化系統(tǒng)；以及輸送器，穿過(guò)所述屏障以將多個(gè)氣缸蓋輸送至自動(dòng)化組件。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，一種裝配方法包括:提供氣缸蓋氣門機(jī)構(gòu)組件的成套組件，所述成套組件包括氣門彈簧、位于氣門彈簧上的彈簧帽以及位于彈簧帽的錐形孔內(nèi)的多個(gè)保持鎖；使端部執(zhí)行器定向在成套組件上，使得配合表面面向彈簧帽；使端部執(zhí)行器朝向成套組件移動(dòng)，直至配合表面接合彈簧帽，使得多個(gè)夾持爪夾住氣門彈簧；以及通過(guò)端部執(zhí)行器中的通道輸送被加壓的空氣，以維持保持鎖的方位。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，一種裝配方法包括:提供端部執(zhí)行器以將氣門彈簧、氣門彈簧上的彈簧帽以及多個(gè)保持鎖安裝到氣缸蓋總成中的氣門桿；通過(guò)端部執(zhí)行器中的通道將被加壓的空氣輸送到被裝配的氣門桿的彈簧帽、彈簧帽和所述多個(gè)保持鎖；測(cè)量被加壓的空氣的壓力隨時(shí)間的變化；以及比較被加壓的空氣測(cè)量值以確定保持鎖是否被正確安裝。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是根據(jù)實(shí)施例的裝配線的俯視圖；
[0023]圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的圖1的裝配線的柔性裝配單元在第一裝配位置的透視圖；
[0024]圖3是示出圖2的柔性裝配單元在另一裝配位置的另一個(gè)透視圖；
[0025]圖4是示出圖2的柔性裝配單元在另一裝配位置的另一個(gè)透視圖；
[0026]圖5是根據(jù)實(shí)施例的用于圖2的柔性裝配單元的端部執(zhí)行器(end effector)的透視圖；
[0027]圖6是示出圖5的具有成套的氣門彈簧、彈簧帽和保持鎖的端部執(zhí)行器的夾持組件在第一裝配位置的局部剖視圖；
[0028]圖7是示出圖6的夾持組件和套件在第二裝配位置的另一個(gè)局部剖視圖；
[0029]圖8是示出圖6的夾持組件和套件在安裝到氣缸蓋總成中的氣門桿的過(guò)程中在第一裝配位置的局部剖視圖；
[0030]圖9是示出圖8的夾持組件、套件和氣缸蓋總成在另一裝配位置的另一個(gè)局部剖視圖；
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