一種用于制造汽車渦輪增壓器的裝配系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車零部件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于制造汽車渦輪增壓器的裝配系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車的渦輪增壓器是空氣壓縮裝置的一種，通過壓縮空氣來增加進氣量從而增加汽車發(fā)動機燃燒室的燃燒效率，以此來提高動力輸出。其工作原理一般為:利用發(fā)動機排出的廢氣慣性沖力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪葉片，渦輪葉片轉(zhuǎn)動時帶動同軸的葉輪使之轉(zhuǎn)動，葉輪的轉(zhuǎn)動過程壓送由空氣濾清器管道送來的空氣，使之增壓進入氣缸。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速增大，廢氣排出速度與渦輪葉片轉(zhuǎn)速也同步增加，葉輪就壓縮更多的空氣進入氣缸，空氣的壓力和密度增大可以燃燒更多的燃料，相應(yīng)增加燃料量和調(diào)整發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，就可以增加發(fā)動機的輸出功率了。
[0003]渦輪增壓器裝配時，需要將葉輪與栗體的銷軸過盈部分壓裝到位，為此，需要先將葉輪進行預(yù)加熱，再對各個壓裝部位進行涂油潤滑處理，壓裝到位后，還需要進行整體工件的冷卻，最后需要對壓裝部位的緊固螺栓進行擰緊。傳統(tǒng)裝配過程使用的設(shè)備，因為包括加熱、壓裝、冷卻、擰緊等功能大多較為獨立，使得設(shè)備系統(tǒng)各個功能區(qū)塊分布較散，整個設(shè)備系統(tǒng)的體積較為龐大，作業(yè)人員需要奔波在各個功能區(qū)塊操作，或者在每個功能區(qū)塊配置對應(yīng)的作業(yè)人員；而且各個功能區(qū)塊的設(shè)備單體由于是固定的，因此在對應(yīng)于不同規(guī)格和種類的工件進行裝配時，其中部分功能區(qū)塊常常需要預(yù)先配置不同的工作部件，設(shè)備投入成本從而增加，影響到整體的設(shè)備投入和維護成本。另外，傳統(tǒng)作業(yè)大部分為人工操作的手動式作業(yè)方式，勞動強度較大，人力成本的投入無法得到有效控制，甚至因此而影響到生產(chǎn)效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于，提供一種用于制造汽車渦輪增壓器的裝配系統(tǒng)，解決以上技術(shù)問題。
[0005]本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]—種用于制造汽車渦輪增壓器的裝配系統(tǒng)，其特征在于，包括機架，其內(nèi)設(shè)有四個工作區(qū)，分別為加熱區(qū)、壓裝區(qū)、冷卻區(qū)和擰緊區(qū)，葉輪在加熱區(qū)加熱至工作溫度后移載至壓裝區(qū)后被壓裝到栗體上，再移載至冷卻區(qū)冷卻，最后移載至擰緊區(qū)進行壓裝部位的緊固；
[0007]其中，加熱區(qū)內(nèi)設(shè)有用于對葉輪進行預(yù)加熱的加熱裝置，壓裝區(qū)內(nèi)設(shè)有將葉輪壓裝到栗體上的壓裝裝置，冷卻區(qū)內(nèi)設(shè)有對完成壓裝的栗體和葉輪進行冷卻的冷卻裝置，擰緊區(qū)內(nèi)設(shè)有對栗體與葉輪的壓裝部位進行螺栓緊固的擰緊裝置；
[0008]所述加熱裝置設(shè)置于所述壓裝裝置的右側(cè)，且通過一搬送裝置進行葉輪從加熱區(qū)至壓裝區(qū)的運送；
[0009]所述冷卻裝置設(shè)置于所述壓裝裝置的左側(cè)，且通過一設(shè)置于冷卻區(qū)的轉(zhuǎn)臺進行壓裝后的栗體從壓裝區(qū)至冷卻區(qū)的運送；
[0010]所述擰緊裝置設(shè)置于所述冷卻裝置的前側(cè)，且通過所述轉(zhuǎn)臺進行冷卻后的栗體從冷卻區(qū)至擰緊區(qū)的運送。
[0011]本實用新型將葉輪的加熱、葉輪和栗體的壓裝、葉輪和栗體的冷卻以及壓裝部位擰緊的作業(yè)單元及對應(yīng)裝置系統(tǒng)集成一體，設(shè)置于同一機架內(nèi)，完成了葉輪裝配的集成化作業(yè)，對應(yīng)的包括作業(yè)人員和設(shè)備投入均進行了一定程度的精簡，減少了人力成本和生產(chǎn)節(jié)拍，也降低了勞動強度。
[0012]所述加熱裝置包括固定于機架上的加熱器支架，其上按前后方向間隔相等距離設(shè)有至少兩個加熱器，所述加熱器包括固定于加熱器支架上的加熱底座，所述加熱底座的頂部設(shè)置豎直向上的導(dǎo)熱銷，用于定位與固定待加熱的葉輪，所述加熱底座連接加熱電阻絲，加熱電阻絲工作時對加熱底座和其上的導(dǎo)熱銷進行加熱，繼而使葉輪升高至工作溫度。
[0013]所述加熱底座通過一熱電偶連接所述加熱電阻絲，從而對葉輪加熱情況進行監(jiān)控，并且根據(jù)熱電偶的檢測結(jié)果決定移載時機。
[0014]任一所述加熱底座對應(yīng)的設(shè)有一葉輪到位檢測裝置，用于檢測加熱底座上是否有葉輪存在，所述葉輪到位檢測裝置固定地設(shè)置于所述加熱器支架上，其檢測端對準(zhǔn)與其對應(yīng)的加熱底座上的導(dǎo)熱銷。
[0015]所述葉輪到位檢測裝置采用光電傳感器。
[0016]所述加熱底座和所述導(dǎo)熱銷均采用可拆卸式的加熱底座和導(dǎo)熱銷，便于在對不同種類的葉輪進行加熱時，進行對應(yīng)的導(dǎo)熱銷和加熱底座的更換。
[0017]所述加熱底座優(yōu)選采用銅材料制成的加熱底座。
[0018]所述加熱器支架的前側(cè)設(shè)有一上料工位，用于人工將葉輪放置其上后供搬送裝置抓取后移載入加熱裝置進行加熱，所述上料工位包括一上料底座，其上向上豎直地設(shè)有用于放置并固定葉輪的定位銷，所述上料底座設(shè)置于一前后方向移載的投料移載氣缸上。操作時，投料移載氣缸將上料底座移載至前側(cè)極限位置，人工將未加熱的葉輪放置其上，然后再由投料移載氣缸將葉輪移送到后側(cè)的極限位置，等待搬送裝置將其搬入加熱裝置內(nèi)進行加熱。
[0019]所述搬送裝置包括搬送支架，其上設(shè)有用于抓取葉輪的搬送機械手，所述搬送支架設(shè)置于所述加熱裝置的右側(cè)，且固定于所述機架上，所述搬送機械手設(shè)置于所述加熱裝置的正上方；
[0020]所述搬送機械手包括由氣缸驅(qū)動后用于抓取葉輪的葉輪夾爪，所述葉輪夾爪連接一左右方向移載的夾爪X軸向移載氣缸，并在所述夾爪X軸向移載氣缸的驅(qū)動下作左右方向的移動，所述夾爪X軸向移載氣缸連接一上下方向移載的夾爪z軸向移載氣缸，所述夾爪Z軸向移載氣缸連接一前后方向移載的夾爪Y軸向移載氣缸，所述夾爪Y軸向移載氣缸設(shè)置于所述搬送支架上，其中，夾爪Y軸向移載氣缸的移動路徑從上料工位至任一加熱底座，夾爪X軸向移載氣缸的移載路徑從加熱區(qū)至壓裝區(qū)。本實用新型通過如上設(shè)置，實現(xiàn)葉輪夾爪在前后、左右、上下方向的精確移載和定位，便于葉輪夾爪準(zhǔn)確從上料工位抓取葉輪后送至加熱區(qū)，或者從加熱區(qū)將已加熱至工作溫度的葉輪移送至壓裝區(qū)。
[0021]所述葉輪夾爪上設(shè)有用于檢測葉輪有無的葉輪有無檢測裝置，所述葉輪有無檢測裝置采用光電傳感器。
[0022]所述壓裝裝置包括壓裝支架，其上設(shè)有用于放置并固定栗體的栗體裝載臺，所述栗體裝載臺通過一設(shè)置于壓裝支架上的直線導(dǎo)軌作前后方向移動，所述栗體裝載臺的底部設(shè)有一用于頂升栗體裝載臺的升降氣缸、正上方設(shè)有一用于將葉輪壓裝到放置于栗體裝載臺臺面上的栗體上的伺服壓力機，所述栗體裝載臺的后側(cè)設(shè)有一用于對放置于栗體裝載臺的栗體的軸進行涂油的涂油夾爪，所述涂油夾爪上設(shè)有一向栗體轉(zhuǎn)軸上噴射潤滑油的供油噴嘴，所述供油噴嘴位于涂油夾爪的兩爪之間，所述涂油夾爪合爪后的夾持位置位于放置于栗體裝載臺的栗體的轉(zhuǎn)軸上。
[0023]本實用新型工作過程如下:1)栗體裝載臺移載至前側(cè)極限位置，便于人工將待壓裝的栗體放入栗體裝載臺上，然后栗體裝載臺移動至后側(cè)極限位置待機；2)涂油夾爪合爪后夾持栗體的轉(zhuǎn)軸，供油噴嘴工作后對轉(zhuǎn)軸涂覆潤滑油脂，涂油完畢后涂油夾爪開爪待機；3)加熱至工作溫度的葉輪被搬送裝置移載并精確定位至栗體裝載臺上已經(jīng)涂覆潤滑油脂的栗體上完成預(yù)壓裝；4)伺服壓力機向下沖壓，同時栗體裝載臺經(jīng)由升降氣缸驅(qū)動后向上頂升，通過兩者的沖壓作用將葉輪壓入栗體轉(zhuǎn)軸上，完成壓裝作業(yè)。
[0024]所述轉(zhuǎn)臺上設(shè)有四個用于放置完成壓裝的栗體的栗體承載臺，任一栗體承載臺之間間隔90度轉(zhuǎn)角，S卩，所述轉(zhuǎn)臺為四分度轉(zhuǎn)臺，所述轉(zhuǎn)臺上的任一栗體承載臺順時針或者逆時針轉(zhuǎn)過90度后到達相鄰的另一栗體承載臺的前所在位置；
[0025]任一栗體承載臺在轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動路徑上設(shè)有四個工作位，分別為右側(cè)的第一工作位、后側(cè)的第二工作位、左側(cè)的第三工作位、前側(cè)的第四工作位；
[0026]其中，所述第一工作位、所述第二工作位、所述第三工作位的上方均設(shè)有一所述冷卻裝置的冷卻噴嘴，所述第四工作位的上方設(shè)有所述擰緊裝置，用于對任一旋轉(zhuǎn)至該工作位的栗體承載臺上的栗體與葉輪的連接處進行緊固，所述第三工作位上方設(shè)有一用于對冷卻后的葉輪的溫度進行檢測的葉輪冷卻溫度檢測裝置。
[0027]所述葉輪冷卻溫度檢測裝置采用溫度傳感器。
[0028]所述冷卻裝置包括一冷卻支架，所述冷卻支架固定于所述機架上，且位于轉(zhuǎn)臺上方，所述冷卻支架上設(shè)有四個用于對壓裝作業(yè)中和壓裝作業(yè)后的葉輪與栗體進行冷卻的所述冷卻噴嘴，包括分別設(shè)置于所述第一工作位、所述第二工作位、所述第三工作位的上方的三個所述冷卻噴嘴和所述壓裝裝置的栗體裝載臺上方設(shè)置的一個所述冷卻噴嘴，任一所述冷卻噴嘴通過氣動閥連接一供應(yīng)制冷源的冷卻器；
[0029]四個所述冷卻噴嘴對應(yīng)四個冷卻位置，分別為壓裝裝置的栗體裝載臺、所述轉(zhuǎn)臺的第一工作位、第二工作位、第三工作位。
[0030]所述冷卻器優(yōu)選采用以空氣作為制冷源的空氣冷卻器。
[00