一种单工位活塞自动印刷设备及使用方法与流程

1.本发明涉及活塞印刷技术领域，具体为一种单工位活塞自动印刷设备及使用方法。


背景技术：

2.活塞作为发动机内部的重要零件，加工精度高且市场需求量巨大。为增加发动机初期磨合性，需要在活塞裙边印刷一层石墨或者树脂材料。活塞印刷设备大多采用曲面印刷原理，上、下料全靠手工完成，为保证印刷位置满足工艺要求，上料时工人需要将活塞准确定位并保证活塞方向一致，下料后需要人工检测印刷质量，从而效率低下且人工成本高。
3.为了节省人力，提高工作效率，目前，市面上出现了全自动活塞丝网印刷机(可参考授权公告号为cn 104960323 b的中国发明专利文件)，上述印刷机的印刷机构包括可左右往复运动的丝网，位于丝网上方可上下往复运动的印头，连接上料机构、印头和下料机构的四工位转盘，四工位转盘做间歇循环转动，将活塞从位于上料机构一侧的上料工位输送到位于印头处的印刷工位，再输送到位于下料机构一侧的下料工位。发明人在实际使用中，发现上述印刷机中的四工位装盘存在运行不够稳定，丝印时间长了，印刷位置会产生偏移的情况，而且印刷效率较低。为此，发明人在前述设备的基础上，进行改造，提出一种单工位活塞自动印刷设备及使用方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种单工位活塞自动印刷设备及使用方法，具有印刷稳定、加工效率高的优点，解决了背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单工位活塞自动印刷设备，包括plc控制器、活塞印刷固定装置和上下料装置，所述上下料装置包括有机器人，所述机器人顶部设置有机械臂，所述机械臂输出端转动安装有夹持部，所述夹持部包括有抓手垫板，所述抓手垫板底部安装有机器人抓手一和机器人抓手二，所述活塞印刷固定装置包括有立柱、所述立柱上活动安装有升降机构，所述升降机构顶部一侧固定安装有支撑板，所述支撑板上固定有座板，所述座板上转动安装有用来套装活塞的工装座，所述升降机构顶部另一侧固定连接有固定板，所述固定板上连接有工件限位机构。
6.优选的，升降机构包括有相互平行的导轨连接板、上顶板、所述导轨连接板、上顶板分别和所述立柱平行，所述导轨连接板位于所述立柱和所述上顶板之间，所述上顶板导向安装在所述导轨连接板上，所述导轨连接板导向安装在所述立柱上，所述导轨连接板顶部和所述支撑板固定连接，所述上顶板顶部和所述固定板固定连接。
7.优选的，所述立柱通过l型安装板固定连接有气缸二，所述导轨连接板通过l型安装板固定连接有气缸一，所述气缸一上活塞杆的外端部和上顶板固定连接，所述气缸二上活塞杆的外端部和所述导轨连接板固定连接。
8.优选的，所述支撑板底部和所述导轨连接板之间还设置有筋板。
9.优选的，所述工件限位机构包括有气缸三，所述气缸三端头配置有可旋转结构。
10.优选的，所述可旋转结构为固定连接在所述气缸三活塞杆外端部的夹持板，所述夹持板远离所述气缸三的一端安装有用来抵住活塞端部的轴承随动器。
11.优选的，所述工装座的转动通过电机驱动，所述工装座上固定套设有感应环，所述座板上安装有用来检测感应环上缺口的传感器二，所述工装座正下方的支撑板安装有传感器一。
12.一种单工位活塞自动印刷设备的使用方法，
13.s1:机器人抓手一从上道工序置料台将待印刷的活塞取走，机械臂转动带动夹持部至印刷处；
14.s2:机器人抓手二取出工装座上印好树脂的活塞；
15.s3:机械臂转动，机器人抓手一将待印刷的活塞套接安装在工装座上，
16.s4:机械臂转动，将机器人抓手二上印好树脂的活塞转运到下道工序置料台
17.s5:在s4步骤运行的同时，气缸一启动，向上顶起固定板，使得工件限位机构和活塞对齐；
18.s6:气缸三启动，带动夹持板伸出，使得轴承随动器端部抵住活塞，进行定位；
19.s7:气缸二启动，将整个升降机构抬起，到达丝印位置；
20.s8:电机启动，带动活塞旋转，通过上方丝印机进行印刷；
21.s9:印刷完毕后，气缸三退回，使得轴承随动器不再抵住活塞，接着气缸一退回到位，气缸二退回到位(于此同时，上下料装置运行s1步骤)。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
23.本发明相对于现有的四工位转盘式的印刷用装置，具有活塞印刷稳定，印刷位置不易偏移的优点，工作时，通过升降机构实现上下升降、通过工件限位机构进行前后平移定位、通过电机带动活塞旋转，从而配合丝印机对不断旋转的活塞进行印刷，通过设置配合的全自动上下料装置，大大提高了工作效率。
附图说明
24.图1为本发明活塞印刷固定装置和机架结构示意图；
25.图2为本发明活塞印刷固定装置的结构示意图；
26.图3为本发明活塞印刷固定装置和机架的侧视图；
27.图4为本发明活塞印刷固定装置的侧视图；
28.图5为本发明上下料装置的结构示意图。
29.图中：1、电机；2、座板；3、感应环；4、工装座；5、轴承随动器；6、支撑板；7、传感器一；8、筋板；9、固定板；10、上顶板；11、传感器二；12、夹持板；13、导轨一；14、导轨二；15、浮动接头；16、立柱；17、导轨连接板；18、气缸一；19、气缸二；20、l型安装板；21、抓手垫板；22、机器人抓手一；23、机器人抓手二；24、夹爪气缸；25、气缸三；100、机架；200、机器人；300、机械臂。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种单工位活塞自动印刷设备，包括plc控制器、活塞印刷固定装置和上下料装置，plc控制器采用欧姆龙cj系列plc，接口带网络接口和232接口，方便数字化信息采集，上下料装置包括有机器人200，机器人200顶部设置有机械臂300，机械臂300输出端转动安装有夹持部，夹持部包括有抓手垫板21，抓手垫板21底部安装有机器人抓手一22和机器人抓手二23，活塞印刷固定装置包括有立柱16、立柱16底部固定安装在机架100上，立柱16上活动安装有升降机构，升降机构顶部一侧固定安装有支撑板6，支撑板6上固定有座板2，座板2上转动安装有用来套装活塞的工装座4，升降机构顶部另一侧固定连接有固定板9，固定板9上连接有工件限位机构。
32.如图1至图3所示，升降机构包括有相互平行的导轨连接板17、上顶板10、导轨连接板17、上顶板10分别和立柱16平行，导轨连接板17位于立柱16和上顶板10之间，上顶板10导向安装在导轨连接板17上，导轨连接板17导向安装在立柱16上，导轨连接板17顶部和支撑板6固定连接，上顶板10顶部和固定板9连接，上顶板10靠近导轨连接板17端面的两侧、导轨连接板17靠近立柱16端面的两侧分别固定有长滑块，立柱16上固定有导轨连接板17上长滑块适配的导轨二14，导轨连接板17上固定有和上顶板10上长滑块适配的导轨一13。
33.如图2至图4所示，立柱16通过l型安装板20固定连接有气缸二19，导轨连接板17通过l型安装板20固定连接有气缸一18，气缸一18上活塞杆的外端部通过浮动接头15和上顶板10固定连接，气缸二19上活塞杆的外端部通过浮动接头15和导轨连接板17固定连接。
34.支撑板6底部和导轨连接板17之间还设置有筋板8，设置筋板8，增强了本装置的稳定性。
35.工件限位机构包括有气缸三25，气缸三25端头配置有可旋转结构。
36.如图4所示，可旋转结构为固定连接在气缸三25活塞杆外端部的夹持板12，夹持板12远离气缸三25的一端安装有用来抵住活塞端部的轴承随动器5。
37.工装座4的转动通过电机1驱动，工装座4上固定套设有感应环3，本技术设置感应环3上具有一个缺口，座板2上固定连接有用来检测感应环3上缺口的传感器二11，当传感器二11检测缺口-无缺口-缺口时，表示工装座4转动一周，即表示活塞转动一周，工装座4正下方的支撑板6安装有传感器一7。
38.通过传感器一7检测活塞有无，若检测到工装座4上套装有活塞，则传递信号到plc控制器，plc控制器控制升降机构和工件限位机构运行，通过传感器二11检测感应环3上的缺口来确定工装座4旋转角度，进而确定活塞丝印旋转角度，丝印一周后，传感器二11传递信号到plc控制器，plc控制器控制电机1关闭。
39.传感器二11可以选用e3z-ls61 2m光电传感器；传感器一7可以选用ee-sx672-wr 1m光电传感器。
40.本设备通过升降机构实现上下升降、通过工件限位机构进行前后平移定位、通过电机1带动活塞旋转，从而配合丝印机对不断旋转的活塞进行印刷。
41.升降机构的驱动源为气缸一18和气缸二19，其中气缸二19可以选用型号mdbb63-100z，工作时，通过气缸二19整体抬起升降机构，气缸一18可以选用型号mdbb40-150z，工作
时，通过气缸一18顶起固定板9和工件限位机构；
42.电机1为伺服电机，可以选用型号hg-kn43bj-s100，电机1上配置有减速机，该减速机为蜗轮蜗杆减速机，速比25，输入接口与电机1适配。
43.工作时，夹持部在印刷机处，1个抓手下料，下料完，另一个抓手负责上料。机器人抓手一22、机器人抓手二23的驱动源均为夹爪气缸24，夹爪气缸24型号可以选用mhl2-20d1，数量为两只。
44.一种单工位活塞自动印刷设备使用方法，
45.s1:机器人抓手一22从上道工序置料台将待印刷的活塞取走，机械臂300转动带动夹持部至印刷处；
46.s2:机器人抓手二23取出工装座4上印好树脂的活塞；
47.s3:机械臂300转动，机器人抓手一22将待印刷的活塞套接安装在工装座4上，
48.s4:机械臂300转动，将机器人抓手二23上印好树脂的活塞转运到下道工序置料台
49.s5:在s4步骤运行的同时，气缸一18启动，向上顶起固定板9，使得工件限位机构和活塞对齐；
50.s6:气缸三25启动，带动夹持板12伸出，使得轴承随动器5端部抵住活塞，进行定位；
51.s7:气缸二19启动，将整个升降机构抬起，到达丝印位置；
52.s8:电机1启动，带动活塞旋转，通过上方丝印机进行印刷；
53.s9:印刷完毕后，气缸三25退回，使得轴承随动器5不再抵住活塞，接着气缸一18退回到位，气缸二19退回到位，(于此同时，上下料装置运行s1步骤)。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种单工位活塞自动印刷设备，包括plc控制器、活塞印刷固定装置和上下料装置，所述上下料装置包括有机器人(200)，所述机器人(200)顶部设置有机械臂(300)，所述机械臂(300)输出端转动安装有夹持部，所述夹持部包括有抓手垫板(21)，所述抓手垫板(21)底部安装有机器人抓手一(22)和机器人抓手二(23)，其特征在于：所述活塞印刷固定装置包括有立柱(16)、所述立柱(16)上活动安装有升降机构，所述升降机构顶部一侧固定安装有支撑板(6)，所述支撑板(6)上固定有座板(2)，所述座板(2)上转动安装有用来套装活塞的工装座(4)，所述升降机构顶部另一侧固定连接有固定板(9)，所述固定板(9)上连接有工件限位机构。2.根据权利要求1所述的单工位活塞自动印刷设备，其特征在于：所述升降机构包括有相互平行的导轨连接板(17)、上顶板(10)、所述导轨连接板(17)、上顶板(10)分别和所述立柱(16)平行，所述导轨连接板(17)位于所述立柱(16)和所述上顶板(10)之间，所述上顶板(10)导向安装在所述导轨连接板(17)上，所述导轨连接板(17)导向安装在所述立柱(16)上，所述导轨连接板(17)顶部和所述支撑板(6)固定连接，所述上顶板(10)顶部和所述固定板(9)固定连接。3.根据权利要求2所述的单工位活塞自动印刷设备，其特征在于：所述立柱(16)通过l型安装板(20)固定连接有气缸二(19)，所述导轨连接板(17)通过l型安装板(20)固定连接有气缸一(18)，所述气缸一(18)上活塞杆的外端部和上顶板(10)固定连接，所述气缸二(19)上活塞杆的外端部和所述导轨连接板(17)固定连接。4.根据权利要求3所述的单工位活塞自动印刷设备，其特征在于：所述支撑板(6)底部和所述导轨连接板(17)之间还设置有筋板(8)。5.根据权利要求1所述的单工位活塞自动印刷设备，其特征在于：所述工件限位机构包括有气缸三(25)，所述气缸三(25)端头配置有可旋转结构。6.根据权利要求5所述的单工位活塞自动印刷设备，其特征在于：所述可旋转结构为固定连接在所述气缸三(25)活塞杆外端部的夹持板(12)，所述夹持板(12)远离所述气缸三(25)的一端安装有用来抵住活塞端部的轴承随动器(5)。7.根据权利要求1所述的单工位活塞自动印刷设备，其特征在于：所述工装座(4)的转动通过电机(1)驱动，所述工装座(4)上固定套设有感应环(3)，所述座板(2)上安装有用来检测感应环(3)上缺口的传感器二(11)，所述工装座(4)正下方的支撑板(6)上安装有传感器一(7)。8.根据权利要求1所述的单工位活塞自动印刷设备的使用方法，其特征在于：s1:机器人抓手一(22)从上道工序置料台将待印刷的活塞取走，机械臂(300)转动带动夹持部至印刷处；s2:机器人抓手二(23)取出工装座(4)上印好树脂的活塞；s3:机械臂(300)转动，机器人抓手一(22)将待印刷的活塞套接安装在工装座(4)上；s4:机械臂(300)转动，将机器人抓手二(23)上印好树脂的活塞转运到下道工序置料台s5:在s4步骤运行的同时，气缸一(18)启动，向上顶起固定板(9)，使得工件限位机构和活塞对齐；s6:气缸三(25)启动，带动夹持板(12)伸出，使得轴承随动器(5)端部抵住活塞，进行定位；
s7:气缸二(19)启动，将整个升降机构抬起，到达丝印位置；s8:电机(1)启动，带动活塞旋转，通过上方丝印机进行印刷；s9:印刷完毕后，气缸三(25)退回，使得轴承随动器(5)不再抵住活塞，接着气缸一(18)退回到位，气缸二(19)退回到位(于此同时，上下料装置运行s1步骤)。

技术总结
本发明公开了一种单工位活塞自动印刷设备及使用方法，包括PLC控制器、活塞印刷固定装置和上下料装置，上下料装置包括有机器人，机器人顶部设置有机械臂，机械臂输出端转动安装有夹持部，夹持部包括有抓手垫板，抓手垫板底部安装有机器人抓手一和机器人抓手二，活塞印刷固定装置包括有立柱、立柱上活动安装有升降机构，升降机构顶部一侧固定安装有支撑板，支撑板上固定有座板，座板上转动安装有用来套装活塞的工装座，升降机构顶部另一侧固定连接有固定板，固定板上连接有工件限位机构。本发明具有活塞夹持稳定，印刷位置不易偏移，加工效率高的优点。率高的优点。率高的优点。


技术研发人员：潘斌 汪文杰 朱世明 李国怀
受保护的技术使用者：安庆安帝技益精机有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/10/7