一种发动机球头球窝套环组件自动压装装置

摘要

本发明涉及压装设备技术领域，尤其是一种发动机球头球窝套环组件自动压装装置，包括球头套环组件和球头球窝套环组件,球头套环组件由球头螺栓和套环组成，球头球窝套环组件由球头螺栓、套环和球窝组成，在球头套环组件中，套环两面中间带孔，其中小孔处球头螺栓的球头无法通过，大孔处可以通过；大幅提升了球头球窝套环组件的压装效率，大幅提升了检测准确性、一致率，杜绝了人工偏差，并且减少了压装和检测人员。有效降低了公司经营成本和风险。同时，集成化模块化的布局也缩短了安装、维护时间，为操作人员和维护人员带来了更多的便捷。

权利要求

1.一种发动机球头球窝套环组件自动压装装置，其特征在于，包括球头套环组件和球头球窝套环组件,所述球头套环组件由球头螺栓(1)和套环(2)组成，所述球头球窝套环组件由球头螺栓(1)、套环(2)和球窝(3)组成，在所述球头套环组件中，所述套环(2)两面中间带孔，其中小孔处所述球头螺栓(1)的球头无法通过，大孔处可以通过；

还包括球头振动盘(4)、套环振动盘(5)、球窝振动盘(6)、上下料机器人(7)、球头套环装配机构(8)、球窝上料机构(9)、压机卡盘机构(10)、压头机构(11)、压机下料机构(12)、安装底板(13)、球头振动盘托盘(14)、套环振动盘托盘(15)、球窝振动盘托盘(16)、伺服压机(17)、球头套环装配固定支架(18)和报警灯(19)，所述安装底板(13)通过地脚和膨胀螺栓固定在地面上，所述球头套环装配固定支架(18)穿过安装底板13与地面通过膨胀螺栓固定，所述上下料机器人(7)安装在安装底板(13)前侧与地面通过膨胀螺栓固定，所述球头振动盘托盘(14)通过螺栓固定在安装底板(13)上，其右侧是所述套环振动盘托盘(15)，在所述球头套环装配固定支架(18)后侧，所述套环振动盘托盘(15)通过螺栓固定在安装底板(13)上，其左侧是所述球头振动盘托盘(14)，其右侧是所述伺服压机(17)，其前侧是所述球窝振动盘托盘(16)，所述球窝振动盘托盘(16)通过螺栓固定在安装底板(13)上，其前侧是所述上下料机器人(7)，其右后侧是所述伺服压机(17)，其后侧是所述套环振动盘托盘(15)，其左侧是所述球头套环装配固定支架(18)，所述球头振动盘(4)通过螺栓固定在球头振动盘托盘(14)上，球头振动盘(4)的出料口与球头套环装配机构(8)的球头螺栓进料口相匹配对应，所述套环振动盘(5)通过螺栓固定在套环振动盘托盘(15)上，所述套环振动盘(5)的出料口与球头套环装配机构(8)的套环进料口相匹配对应，所述球窝振动盘(6)通过螺栓固定在球窝振动盘托盘(16)上，所述球窝振动盘(6)的出料口与球窝上料机构(9)的进料口相匹配对应，所述球头套环装配机构(8)通过螺栓固定在球头套环装配固定支架(18)上，所述球头套环装配机构(8)的球头螺栓进料口与球头振动盘(4)的出料口相匹配对应，所述球头套环装配机构(8)的套环进料口与套环振动盘(5)的出料口相匹配对应，所述伺服压机(17)通过螺栓固定在安装底板(13)上，其左侧是所述套环振动盘(5)，其左前侧是所述球窝振动盘(6)，所述压头机构(11)通过螺栓固定在伺服压机(17)压装出口处，处于所述压机卡盘机构(10)正上方，所述压机卡盘机构(10)通过螺栓固定在伺服压机(17)上，所述球窝上料机构(9)通过螺栓固定在伺服压机(17)上，所述球窝上料机构(9)的球窝上料点与压机卡盘机构(10)的球窝夹取定位点重合，所述压机下料机构(12)通过螺栓固定在压机卡盘机构(10)右侧，所述报警灯(19)通过螺栓固定在伺服压机(17)上端；

包括螺栓导轨安装板(20)、套环定位块安装板(21)、套环定位块(22)、红外线对射传感器安装架(23)、球头装配不到位红外线对射传感器(24)、固定球头螺栓磁铁(25)、球头套环组件有料接近开关(26)、球头螺栓滑槽(27)、球头传感器安装件(28)、球头螺栓有料接近开关(29)、球头螺栓上料气缸安装件(30)、球头螺栓推送气缸(31)、推螺栓斜块(32)、挡板连杆连接板(33)、挡板连杆(34)、挡板连杆挡板(35)，所述螺栓导轨安装板(20)通过螺栓固定在球头套环装配固定支架(18)上侧，所述套环定位块安装板(21)通过螺栓固定在螺栓导轨安装板(20)上侧，所述套环定位块(22)通过螺栓固定在套环定位块安装板(21)一侧，所述红外线对射传感器安装架(23)通过螺栓固定在套环定位块(22)下方的两侧，所述球头装配不到位红外线对射传感器(24)通过螺栓固定在红外线对射传感器安装架(23)上，所述固定球头螺栓磁铁(25)吸附在套环定位块安装板(21)中下端，在所述球头装配不到位红外线对射传感器(24)中间，同时不与所述球头装配不到位红外线对射传感器(24)产生信号干涉，所述球头套环组件有料接近开关(26)通过螺纹孔固定在套环定位块安装板(21)上；

所述球头螺栓滑槽(27)通过螺栓固定在套环定位块安装板(21)上端，所述球头振动盘(4)的出料口与球头螺栓滑槽(27)向匹配对应，所述球头螺栓(1)可从球头振动盘(4)的出料口顺利进入球头螺栓滑槽(27)，所述球头传感器安装件(28)通过螺栓固定在球头螺栓滑槽(27)上端，所述球头螺栓有料接近开关(29)通过螺母固定在球头传感器安装件(28)上，所述球头螺栓上料气缸安装件(30)通过螺栓在套环定位块安装板(21)左侧，所述球头螺栓推送气缸(31)通过螺母固定在球头螺栓上料气缸安装件(30)上，所述挡板连杆连接板(33)通过螺母固定在球头螺栓推送气缸(31)推杆上，所述推螺栓斜块(32)通过螺栓头固定在球头螺栓推送气缸(31)推杆前端，并且所述推螺栓斜块(32)插入球头螺栓滑槽(27)侧孔内，所述挡板连杆(34)穿过球头螺栓上料气缸安装件(30)上部的通孔和挡板连杆连接板(33)上部的通孔，通过螺栓与所述挡板连杆挡板(35)相固定，所述挡板连杆挡板(35)通过螺栓固定在挡板连杆(34)前端；

包括球窝延长轨道(40)、球窝轨道底板(41)、球窝轨道(42)、立柱(43)、球窝有料接近开关(44)、球窝上料气缸安装板(45)、底板支撑板(46)、球窝上料气缸(47)、球窝上料气缸顶头(48)、球窝上料气缸伸出到位传感器(49)、球窝上料气缸缩回到位传感器(50)、压机垫板(51)、压机卡盘感应器安装架(52)、压机卡盘夹爪松开到位传感器(53)、气动卡盘(54)、压机卡盘夹爪(56)三爪弹簧夹爪(57)、气动夹头(58)、压力传感器(59)、压机下料前后气缸安装座(60)、T型槽螺栓(61)、前后气缸支撑板(62)、前后气缸定位板(63)、前后气缸安装板(64)、上下气缸(65)、上下气缸上升到位传感器(66)、上下气缸下降到位传感器(67)、前后气缸(68)、前后气缸前进到位传感器(69)、前后气缸后退到位传感器(70)、上下气缸安装板(71)、下料夹爪气缸(72)、下料夹爪气缸松开到位传感器(73)、下料夹爪气缸夹紧到位传感器(74)、下料夹爪(75)、上下气缸固定板(76)，所述立柱(43)通过螺纹孔固定在气动卡盘(54)侧面，所述底板支撑板(46)通过螺纹孔和螺母固定在立柱(43)上，所述球窝轨道底板(41)通过螺栓固定在底板支撑板(46)上，所述球窝延长轨道(40)通过螺栓固定在球窝轨道底板(41)一侧，所述球窝延长轨道(40)上料口与球窝振动盘(6)出料口相匹配对应，所述球窝轨道(42)通过螺栓固定在球窝轨道底板(41)上，所述球窝有料接近开关(44)通过螺纹孔固定在球窝轨道(42)一侧，所述球窝上料气缸安装板(45)通过螺栓固定在球窝轨道底板(41)上，所述球窝上料气缸安装板(45)一侧紧贴球窝轨道(42)，所述球窝上料气缸(47)通过螺栓固定在球窝上料气缸安装板(45)上，所述球窝上料气缸顶头(48)通过螺纹孔固定在球窝上料气缸(47)顶杆前端，所述球窝上料气缸顶头(48)可在球窝轨道(42)内无干涉滑动，所述球窝上料气缸伸出到位传感器(49)通过螺丝固定在球窝上料气缸(47)上，所述球窝上料气缸缩回到位传感器(50)通过螺丝固定在球窝上料气缸(47)上，所述压机垫板(51)通过螺栓固定在压机压装区域内，所述气动卡盘(54)通过螺栓固定在压机垫板(51)上，所述压机卡盘感应器安装架(52)通过螺栓固定在气动卡盘(54)一侧，所述压机卡盘夹爪松开到位传感器(53)通过螺母固定在压机卡盘感应器安装架(52)上，所述压机卡盘夹爪(56)通过螺栓固定在气动卡盘(54)上，所述压力传感器(59)通过螺栓固定在伺服压机(17)上，所述气动夹头(58)通过螺栓固定在压力传感器(59)下侧，所述气动夹头(58)下侧有螺纹孔，所述三爪弹簧夹爪(59)通过气动夹头(58)的螺纹孔固定在气动夹头(58)下侧，所述三爪弹簧夹爪(57)与球头球窝套环组件相连，所述压机下料前后气缸安装座(60)通过T型槽螺栓(61)固定在压机垫板(51)右侧，所述前后气缸支撑板(62)通过螺栓固定在压机下料前后气缸安装座(60)前侧，所述前后气缸定位板(63)前侧通过螺栓固定在前后气缸支撑板(62)一侧，所述前后气缸定位板(63)下侧通过螺栓与压机下料前后气缸安装座(60)固定，所述前后气缸(68)通过螺栓固定在前后气缸定位板(63)一侧，所述前后气缸前进到位传感器(69)通过螺栓固定在前后气缸(68)上，所述前后气缸后退到位传感器(70)通过螺栓固定在前后气缸(68)上，所述前后气缸安装板(64)通过螺栓固定在前后气缸(68)前侧，所述上下气缸固定板(76)通过螺栓固定在前后气缸安装板(64)一侧，其背侧是前后气缸(68)，所述上下气缸(65)通过螺栓固定在上下气缸固定板(76)前侧，所述上下气缸上升到位传感器(66)通过螺栓固定在上下气缸(65)，所述上下气缸下降到位传感器(67)通过螺栓固定在上下气缸(65)，所述上下气缸安装板(71)通过螺栓固定在上下气缸(65)上端，所述下料夹爪气缸(72)通过螺栓固定在上下气缸安装板(71)上，所述下料夹爪气缸松开到位传感器(73)通过螺栓固定在下料夹爪气缸(72)上，所述下料夹爪气缸夹紧到位传感器(74)通过螺栓固定在下料夹爪气缸(72)上，所述下料夹爪(75)通过螺栓固定在下料夹爪气缸(72)前端；

包括机器人夹具连接板(80)、机器人夹爪气缸(81)、机器人夹爪(82)、机器人夹爪气缸松开到位传感器(83)、机器人夹爪气缸夹紧到位传感器(84)，所述机器人夹具连接板(80)通过螺栓固定在上下料机器人(7)的执行末端，所述机器人夹爪气缸(81)通过螺栓固定在机器人夹具连接板(80)前端，所述机器人夹爪(82)通过螺栓固定在机器人夹爪气缸(81)前端，当所述上下料机器人(7)上下料时用于夹取球头套环组件、球头球窝套环组件，所述机器人夹爪气缸松开到位传感器(83)通过螺栓固定在机器人夹爪气缸(81)一侧，所述机器人夹爪气缸夹紧到位传感器(84)通过螺栓固定在机器人夹爪气缸(81)一侧。

2.根据权利要求1所述的一种发动机球头球窝套环组件自动压装装置，其特征在于，在所述球头球窝套环组件中，所述套环(2)大孔和球窝(3)开口处外径间隙配合，所述球头螺栓(1)在球头球窝套环组件中可自由摆动，无卡滞。

说明书

一种发动机球头球窝套环组件自动压装装置

技术领域

[0001] 本发明涉及压装设备技术领域，尤其涉及一种发动机球头球窝套环组件自动压装装置。

背景技术

[0002] 发动机球头球窝套环组件的作用：在发动机内发动机球头球窝套环组件用于调节发动机摇臂气门间隙。发动机摇臂在进行往复运动时，如果发动机摇臂气门间隙过大或过
小会导致该发动机摇臂抱死，发动机无力，无法正常使用，从而造成发动机故障。

[0003] 为了满足球头球窝套环组件在发动机内正常调整气门间隙，必须满足：①球头在球窝和套环装配后能自由活动，并且不脱落。②球窝和套环装配要满足一定高度，球窝套环
高度11mm±0.1mm，过高会有球窝和套环炸裂风险，过低会导致球窝脱落风险。③压装力在
300N‑500N，压装力过大会有压炸球窝套环风险，压装力过小会有压装不到位，配合间隙过
小引发球窝脱落风险。

[0004] 现有发动机球头球窝套环组件装配为人工手工压机装配，是一种传统的压装装配方式。人工手工压装及检测节拍为12S/件。为了保证每个发动机球头球窝套环组件的压装
一致性，必须进行100％的压力检测，100％检查压装后球窝套环是否有炸裂，量具检查压装
后球窝套环高度是否合格，100％检查球窝是否脱落。而手工检测效率低，劳动强度大，人工
成本高。同时，压装后，手工检测存在人员判断偏差，客观造成检测难度大，无法100％保证
球头球窝套环组件的一致率和准确性，存在不确定性，一旦漏判就会发生客户端返库或者
索赔，为公司增加经营成本和风险，为此我们提出一种发动机球头球窝套环组件自动压装
装置。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种发动机球头球窝套环组件自动压装装置。

[0006] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

[0007] 设计一种发动机球头球窝套环组件自动压装装置，包括球头套环组件和球头球窝套环组件,所述球头套环组件由球头螺栓和套环组成，所述球头球窝套环组件由球头螺栓、
套环和球窝组成，在所述球头套环组件中，所述套环两面中间带孔，其中小孔处所述球头螺
栓的球头无法通过，大孔处可以通过。

[0008] 优选的，在所述球头球窝套环组件中，所述套环大孔和球窝开口处外径间隙配合，所述球头螺栓在球头球窝套环组件中可自由摆动，无卡滞。

[0009] 优选的，还包括球头振动盘、套环振动盘、球窝振动盘、上下料机器人、球头套环装配机构、球窝上料机构、压机卡盘机构、压头机构、压机下料机构、安装底板、球头振动盘托
盘、套环振动盘托盘、球窝振动盘托盘、伺服压机、球头套环装配固定支架和报警灯，所述安
装底板通过地脚和膨胀螺栓固定在地面上，所述球头套环装配固定支架穿过安装底板与地
面通过膨胀螺栓固定，所述上下料机器人安装在安装底板前侧与地面通过膨胀螺栓固定，
所述球头振动盘托盘通过螺栓固定在安装底板上，其右侧是所述套环振动盘托盘，在所述
球头套环装配固定支架后侧，所述套环振动盘托盘通过螺栓固定在安装底板上，其左侧是
所述球头振动盘托盘，其右侧是所述伺服压机，其前侧是所述球窝振动盘托盘，所述球窝振
动盘托盘通过螺栓固定在安装底板上，其前侧是所述上下料机器人，其右后侧是所述伺服
压机，其后侧是所述套环振动盘托盘，其左侧是所述球头套环装配固定支架，所述球头振动
盘通过螺栓固定在球头振动盘托盘上，球头振动盘的出料口与球头套环装配机构的球头螺
栓进料口相匹配对应，所述套环振动盘通过螺栓固定在套环振动盘托盘上，所述套环振动
盘的出料口与球头套环装配机构的套环进料口相匹配对应，所述球窝振动盘通过螺栓固定
在球窝振动盘托盘上，所述球窝振动盘的出料口与球窝上料机构的进料口相匹配对应，所
述球头套环装配机构通过螺栓固定在球头套环装配固定支架上，所述球头套环装配机构的
球头螺栓进料口与球头振动盘的出料口相匹配对应，所述球头套环装配机构的套环进料口
与套环振动盘的出料口相匹配对应，所述伺服压机通过螺栓固定在安装底板上，其左侧是
所述套环振动盘，其左前侧是所述球窝振动盘，所述压头机构通过螺栓固定在伺服压机压
装出口处，处于所述压机卡盘机构正上方，所述压机卡盘机构通过螺栓固定在伺服压机上，
所述球窝上料机构通过螺栓固定在伺服压机上，所述球窝上料机构的球窝上料点与压机卡
盘机构的球窝夹取定位点重合，所述压机下料机构通过螺栓固定在压机卡盘机构右侧，所
述报警灯通过螺栓固定在伺服压机上端。

[0010] 优选的，包括螺栓导轨安装板、套环定位块安装板、套环定位块、红外线对射传感器安装架、球头装配不到位红外线对射传感器、固定球头螺栓磁铁、球头套环组件有料接近
开关、球头螺栓滑槽、球头传感器安装件、球头螺栓有料接近开关、球头螺栓上料气缸安装
件、球头螺栓推送气缸、推螺栓斜块、挡板连杆连接板、挡板连杆、挡板连杆挡板，所述螺栓
导轨安装板通过螺栓固定在球头套环装配固定支架上侧，所述套环定位块安装板通过螺栓
固定在螺栓导轨安装板上侧，所述套环定位块通过螺栓固定在套环定位块安装板一侧，所
述红外线对射传感器安装架通过螺栓固定在套环定位块下方的两侧，所述球头装配不到位
红外线对射传感器通过螺栓固定在红外线对射传感器安装架上，所述固定球头螺栓磁铁吸
附在套环定位块安装板中下端，在所述球头装配不到位红外线对射传感器中间，同时不与
所述球头装配不到位红外线对射传感器产生信号干涉，所述球头套环组件有料接近开关通
过螺纹孔固定在套环定位块安装板上。

[0011] 所述球头螺栓滑槽通过螺栓固定在套环定位块安装板上端，所述球头振动盘的出料口与球头螺栓滑槽向匹配对应，所述球头螺栓可从球头振动盘的出料口顺利进入球头螺
栓滑槽，所述球头传感器安装件通过螺栓固定在球头螺栓滑槽上端，所述球头螺栓有料接
近开关通过螺母固定在球头传感器安装件上，所述球头螺栓上料气缸安装件通过螺栓在套
环定位块安装板左侧，所述球头螺栓推送气缸通过螺母固定在球头螺栓上料气缸安装件
上，所述挡板连杆连接板通过螺母固定在球头螺栓推送气缸推杆上，所述推螺栓斜块通过
螺栓头固定在球头螺栓推送气缸推杆前端，并且所述推螺栓斜块插入球头螺栓滑槽侧孔
内，所述挡板连杆穿过球头螺栓上料气缸安装件上部的通孔和挡板连杆连接板上部的通
孔，通过螺栓与所述挡板连杆挡板相固定，所述挡板连杆挡板通过螺栓固定在挡板连杆前
端。

[0012] 优选的，包括球窝延长轨道、球窝轨道底板、球窝轨道、立柱、球窝有料接近开关、球窝上料气缸安装板、底板支撑板、球窝上料气缸、球窝上料气缸顶头、球窝上料气缸伸出
到位传感器、球窝上料气缸缩回到位传感器、压机垫板、压机卡盘感应器安装架、压机卡盘
夹爪松开到位传感器、气动卡盘、压机卡盘夹爪三爪弹簧夹爪、气动夹头、压力传感器、压机
下料前后气缸安装座、T型槽螺栓、前后气缸支撑板、前后气缸定位板、前后气缸安装板、上
下气缸、上下气缸上升到位传感器、上下气缸下降到位传感器、前后气缸、前后气缸前进到
位传感器、前后气缸后退到位传感器、上下气缸安装板、下料夹爪气缸、下料夹爪气缸松开
到位传感器、下料夹爪气缸夹紧到位传感器、下料夹爪、上下气缸固定板，所述立柱通过螺
纹孔固定在气动卡盘侧面，所述底板支撑板通过螺纹孔和螺母固定在立柱上，所述球窝轨
道底板通过螺栓固定在底板支撑板上，所述球窝延长轨道通过螺栓固定在球窝轨道底板一
侧，所述球窝延长轨道上料口与球窝振动盘出料口相匹配对应，所述球窝轨道通过螺栓固
定在球窝轨道底板上，所述球窝有料接近开关通过螺纹孔固定在球窝轨道一侧，所述球窝
上料气缸安装板通过螺栓固定在球窝轨道底板上，所述球窝上料气缸安装板一侧紧贴球窝
轨道，所述球窝上料气缸通过螺栓固定在球窝上料气缸安装板上，所述球窝上料气缸顶头
通过螺纹孔固定在球窝上料气缸顶杆前端，所述球窝上料气缸顶头可在球窝轨道内无干涉
滑动，所述球窝上料气缸伸出到位传感器通过螺丝固定在球窝上料气缸上，所述球窝上料
气缸缩回到位传感器通过螺丝固定在球窝上料气缸上，所述压机垫板通过螺栓固定在压机
压装区域内，所述气动卡盘通过螺栓固定在压机垫板上，所述压机卡盘感应器安装架通过
螺栓固定在气动卡盘一侧，所述压机卡盘夹爪松开到位传感器通过螺母固定在压机卡盘感
应器安装架上，所述压机卡盘夹爪通过螺栓固定在气动卡盘上，所述压力传感器通过螺栓
固定在伺服压机上，所述气动夹头通过螺栓固定在压力传感器下侧，所述气动夹头下侧有
螺纹孔，所述三爪弹簧夹爪通过气动夹头的螺纹孔固定在气动夹头下侧，所述三爪弹簧夹
爪与球头球窝套环组件相连，所述压机下料前后气缸安装座通过T型槽螺栓固定在压机垫
板右侧，所述前后气缸支撑板通过螺栓固定在压机下料前后气缸安装座前侧，所述前后气
缸定位板前侧通过螺栓固定在前后气缸支撑板一侧，所述前后气缸定位板下侧通过螺栓与
压机下料前后气缸安装座固定，所述前后气缸通过螺栓固定在前后气缸定位板一侧，所述
前后气缸前进到位传感器通过螺栓固定在前后气缸上，所述前后气缸后退到位传感器通过
螺栓固定在前后气缸上，所述前后气缸安装板通过螺栓固定在前后气缸前侧，所述上下气
缸固定板通过螺栓固定在前后气缸安装板一侧，其背侧是前后气缸，所述上下气缸通过螺
栓固定在上下气缸固定板前侧，所述上下气缸上升到位传感器通过螺栓固定在上下气缸，
所述上下气缸下降到位传感器通过螺栓固定在上下气缸，所述上下气缸安装板通过螺栓固
定在上下气缸上端，所述下料夹爪气缸通过螺栓固定在上下气缸安装板上，所述下料夹爪
气缸松开到位传感器通过螺栓固定在下料夹爪气缸上，所述下料夹爪气缸夹紧到位传感器
通过螺栓固定在下料夹爪气缸上，所述下料夹爪通过螺栓固定在下料夹爪气缸前端。

[0013] 优选的，包括机器人夹具连接板、机器人夹爪气缸、机器人夹爪、机器人夹爪气缸松开到位传感器、机器人夹爪气缸夹紧到位传感器，所述机器人夹具连接板通过螺栓固定
在上下料机器人的执行末端，所述机器人夹爪气缸通过螺栓固定在机器人夹具连接板前
端，所述机器人夹爪通过螺栓固定在机器人夹爪气缸前端，当所述上下料机器人上下料时
用于夹取球头套环组件、球头球窝套环组件，所述机器人夹爪气缸松开到位传感器通过螺
栓固定在机器人夹爪气缸一侧，所述机器人夹爪气缸夹紧到位传感器通过螺栓固定在机器
人夹爪气缸一侧。

[0014] 本发明提出的一种发动机球头球窝套环组件自动压装装置，有益效果在于：本发明实例实现了一种发动机球头球窝套环组件的全自动压装，100％压力检测，100％高度检
测。通过自动化编程，集成了1个上下料机器人，1台伺服压机，3个上料振动盘，实现了无人
化操作，集成了红外线对射传感器、磁性开关、接近开关和压力传感器，实现了实时监控发
动机球头球窝套环组件压装装置的运行状态。发动机球头球窝套环组件自动压装装置节拍
为8S/件，大幅提升了球头球窝套环组件的压装效率，大幅提升了检测准确性、一致率，杜绝
了人工偏差，并且减少了压装和检测人员。有效降低了公司经营成本和风险。同时，集成化
模块化的布局也缩短了安装、维护时间，为操作人员和维护人员带来了更多的便捷。

附图说明

[0015] 图1为一种发动机球头球窝套环组件的装配结构示意图。

[0016] 图2为一种发动机球头球窝套环组件压装装置结构示意图。

[0017] 图3为球头套环装配机构的结构示意图。

[0018] 图4为球头套环装配机构的侧视图。

[0019] 图5为球窝上料机构结构示意图。

[0020] 图6为压机卡盘机构结构示意图。

[0021] 图7为压头机构结构示意图。

[0022] 图8为压机下料机构结构示意图。

[0023] 图9为机器人夹具结构示意图。

[0024] 图中：球头螺栓1、套环2、球窝3、球头振动盘4、套环振动盘5、球窝振动盘6、上下料机器人7、球头套环装配机构8、球窝上料机构9、压机卡盘机构10、压头机构11、压机下料机
构12、安装底板13、球头振动盘托盘14、套环振动盘托盘15、球窝振动盘托盘16、伺服压机
17、球头套环装配固定支架18、报警灯19、螺栓导轨安装板20、套环定位块安装板21、套环定
位块22、红外线对射传感器安装架23、球头装配不到位红外线对射传感器24、固定球头螺栓
磁铁25、球头套环组件有料接近开关26、球头螺栓滑槽27、球头传感器安装件28、球头螺栓
有料接近开关29、球头螺栓上料气缸安装件30、球头螺栓推送气缸31、推螺栓斜块32、挡板
连杆连接板33、挡板连杆34、挡板连杆挡板35、球窝延长轨道40、球窝轨道底板41、球窝轨道
42、立柱43、球窝有料接近开关44、球窝上料气缸安装板45、底板支撑板46、球窝上料气缸
47、球窝上料气缸顶头48、球窝上料气缸伸出到位传感器49、球窝上料气缸缩回到位传感器
50、压机垫板51、压机卡盘感应器安装架52、压机卡盘夹爪松开到位传感器53、气动卡盘54、
压机卡盘夹爪56、三爪弹簧夹爪57、气动夹头58、压力传感器59、压机下料前后气缸安装座
60、T型槽螺栓61、前后气缸支撑板62、前后气缸定位板63、前后气缸安装板64、上下气缸65、
上下气缸上升到位传感器66、上下气缸下降到位传感器67、前后气缸68、前后气缸前进到位
传感器69、前后气缸后退到位传感器70、上下气缸安装板71、下料夹爪气缸72、下料夹爪气
缸松开到位传感器73、下料夹爪气缸夹紧到位传感器74、下料夹爪75、上下气缸固定板76、
机器人夹具连接板80、机器人夹爪气缸81、机器人夹爪82、机器人夹爪气缸松开到位传感器
83、机器人夹爪气缸夹紧到位传感器84。

具体实施方式

[0025] 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。

[0026] 实施例1：

[0027] 参照图1‑9，一种发动机球头球窝套环组件自动压装装置，包括球头套环组件和球头球窝套环组件,球头套环组件由球头螺栓1和套环2组成，球头球窝套环组件由球头螺栓
1、套环2和球窝3组成，在球头套环组件中，套环2两面中间带孔，其中小孔处球头螺栓1的球
头无法通过，大孔处可以通过。

[0028] 在球头球窝套环组件中，套环2大孔和球窝3开口处外径间隙配合，球头螺栓1在球头球窝套环组件中可自由摆动，无卡滞。还包括球头振动盘4、套环振动盘5、球窝振动盘6、
上下料机器人7、球头套环装配机构8、球窝上料机构9、压机卡盘机构10、压头机构11、压机
下料机构12、安装底板13、球头振动盘托盘14、套环振动盘托盘15、球窝振动盘托盘16、伺服
压机17、球头套环装配固定支架18和报警灯19，安装底板13通过地脚和膨胀螺栓固定在地
面上，球头套环装配固定支架18穿过安装底板13与地面通过膨胀螺栓固定，上下料机器人7
安装在安装底板13前侧与地面通过膨胀螺栓固定，球头振动盘托盘14通过螺栓固定在安装
底板13上，其右侧是套环振动盘托盘15，在球头套环装配固定支架18后侧，套环振动盘托盘
15通过螺栓固定在安装底板13上，其左侧是球头振动盘托盘14，其右侧是伺服压机17，其前
侧是球窝振动盘托盘16，球窝振动盘托盘16通过螺栓固定在安装底板13上，其前侧是上下
料机器人7，其右后侧是伺服压机17，其后侧是套环振动盘托盘15，其左侧是球头套环装配
固定支架18，球头振动盘4通过螺栓固定在球头振动盘托盘14上，球头振动盘4的出料口与
球头套环装配机构8的球头螺栓进料口相匹配对应，套环振动盘5通过螺栓固定在套环振动
盘托盘15上，套环振动盘5的出料口与球头套环装配机构8的套环进料口相匹配对应，球窝
振动盘6通过螺栓固定在球窝振动盘托盘16上，球窝振动盘6的出料口与球窝上料机构9的
进料口相匹配对应，球头套环装配机构8通过螺栓固定在球头套环装配固定支架18上，球头
套环装配机构8的球头螺栓进料口与球头振动盘4的出料口相匹配对应，球头套环装配机构
8的套环进料口与套环振动盘5的出料口相匹配对应，伺服压机17通过螺栓固定在安装底板
13上，其左侧是套环振动盘5，其左前侧是球窝振动盘6，压头机构11通过螺栓固定在伺服压
机17压装出口处，处于压机卡盘机构10正上方，压机卡盘机构10通过螺栓固定在伺服压机
17上，球窝上料机构9通过螺栓固定在伺服压机17上，球窝上料机构9的球窝上料点与压机
卡盘机构10的球窝夹取定位点重合，压机下料机构12通过螺栓固定在压机卡盘机构10右
侧，报警灯19通过螺栓固定在伺服压机17上端。

[0029] 实施例2：

[0030] 参照图1‑9，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，包括螺栓导轨安装板20、套环定位块安装板21、套环定位块22、红外线对射传感器安装架23，螺栓导轨安
装板20通过螺栓固定在球头套环装配固定支架18上侧，套环定位块安装板21通过螺栓固定
在螺栓导轨安装板20上侧，套环定位块22通过螺栓固定在套环定位块安装板21一侧，红外
线对射传感器安装架23通过螺栓固定在套环定位块22下方的两侧，球头装配不到位红外线
对射传感器24通过螺栓固定在红外线对射传感器安装架23上，固定球头螺栓磁铁25吸附在
套环定位块安装板21中下端，在球头装配不到位红外线对射传感器24中间，同时不与球头
装配不到位红外线对射传感器24产生信号干涉，球头套环组件有料接近开关26通过螺纹孔
固定在套环定位块安装板21上，其作用是球头螺栓1下料时产生一个方向导正引力。同时，
如果球头螺栓1下料时，套环2下料不到位，这时，固定球头螺栓磁铁25就会将下落的球头螺
栓1吸附，触发接通球头装配不到位红外线对射传感器24，当球头套环组件装配完成时触发
球头套环组件有料接近开关26。球头螺栓滑槽27通过螺栓固定在套环定位块安装板21上
端，球头振动盘4的出料口与球头螺栓滑槽27向匹配对应，球头螺栓1可从球头振动盘4的出
料口顺利进入球头螺栓滑槽27，球头传感器安装件28通过螺栓固定在球头螺栓滑槽27上
端，作用是固定球头螺栓有料接近开关29。球头螺栓有料接近开关29通过螺母固定在球头
传感器安装件28上，其作用是检测球头振动盘4是否完成球头螺栓1的上料。球头螺栓有料
接近开关29没有检测到球头螺栓1，则触发启动球头螺栓振动盘4上料，直到触发球头螺栓1
球头螺栓有料接近开关29有料，则停止球头螺栓振动盘4上料。球头螺栓上料气缸安装件30
通过螺栓在套环定位块安装板21左侧，球头螺栓推送气缸31通过螺母固定在球头螺栓上料
气缸安装件30上，

[0031] 挡板连杆连接板33通过螺母固定在球头螺栓推送气缸31推杆上，推螺栓斜块32通过螺栓头固定在球头螺栓推送气缸31推杆前端，并且推螺栓斜块32插入球头螺栓滑槽27侧
孔内，挡板连杆34穿过球头螺栓上料气缸安装件30上部的通孔和挡板连杆连接板33上部的
通孔，通过螺栓与挡板连杆挡板35相固定，挡板连杆挡板35通过螺栓固定在挡板连杆34前
端，挡板连接板35会随着球头螺栓推送气缸31伸出而伸出，缩回而缩回。球头螺栓推送气缸
31带动推螺栓斜块32和挡板连杆挡板35共同伸出和缩回，挡板连杆34在球头螺栓推送气缸
31进退时起到导正方向的作用。

[0032] 当球头螺栓推送气缸31缩回时，推螺栓斜块32缩回，挡板连杆挡板35缩回。当推螺栓斜块32缩回时，释放球头螺栓滑槽27通道，球头螺栓有料接近开关29当前无料，球头螺栓
1通过球头螺栓滑槽27振动上料；同时挡板连杆挡板35缩回并阻挡在球头螺栓滑槽27中进
行上料的球头螺栓1。当球头螺栓有料接近开关29被接通时，球头振动盘4停止振动上料。当
球头螺栓推送气缸31伸出时，推螺栓斜块32伸出，挡板连杆挡板35伸出。当推螺栓斜块32伸
出时，被球头螺栓有料接近开关29感应到的球头螺栓1会被推螺栓斜块32推进套环定位块
22中。如此循环，每一次推螺栓斜块32伸出都可以推送有且仅有一个球头螺栓1进入套环定
位块22。球头螺栓推送气缸缩回到位传感器36通过螺栓固定在球头螺栓推送气缸31上。当
球头螺栓推送气缸31缩回到位时，球头螺栓推送气缸缩回到位传感器36接通。球头螺栓推
送气缸伸出到位传感器37通过螺栓固定在球头螺栓推送气缸31上。当球头螺栓推送气缸31
伸出到位时，球头螺栓推送气缸伸出到位传感器37被接通。球头套环装配机构8工作原理：
第一步，球头螺栓推送气缸31缩回到位，球头螺栓推送气缸缩回到位传感器36有信号。第二
步，球头套环上料，球头套环组件有料接近开关26检测是否有料，球头套环组件有料接近开
关26有信号则是球头套环组件有料，则向上下料机器人7发出球头套环组件有料信号，允许
上下料机器人7取料球头套环组件；球头套环组件有料接近开关26无信号，则是球头套环组
件无料，则启动套环振动盘5上料套环2，套环2上料到套环定位块22中，延时1S后启动球头
螺栓上料信号。此时检测球头螺栓有料接近开关29是否有料，如果球头螺栓1有料，则球头
螺栓推送气缸31伸出，球头螺栓推送气缸伸出到位传感器37有信号，推螺栓斜块32推送球
头螺栓1到套环定位块22中，如果球头螺栓1无料，则启动球头振动盘4上料球头螺栓1，直到
球头螺栓有料接近开关29有料信号，再执行球头螺栓上料信号，球头螺栓推送气缸31伸出，
推螺栓斜块32推送球头螺栓1到套环定位块22中。如果球头螺栓1上料前套环定位块22内有
套环，则当球头螺栓1上料时，球头螺栓1螺杆会直接插入套环2，完成球头套环组件装配，此
时球头螺栓有料接近开关29检测到球头套环组件有料，球头螺栓有料接近开关29有信号，
向上下料机器人7发出球头套环组件有料信号，允许取料球头套环组件。一次球头套环组件
装配周期完成，当上下料机器人取走球头套环组件后，循环进入下一个球头套环组件装配
周期。如果当球头螺栓1通过球头螺栓推送气缸32上料到套环定位块22时，此时套环2不到
位，套环定位块22中并没有套环2，则球头螺栓1会直接掉落并被固定球头螺栓磁铁25吸附，
触发球头装配不到位红外线对射传感器24，引起球头装配不到位报警，需要人工处理复位
报警后恢复球头套环上料。立柱43通过螺纹孔固定在气动卡盘54侧面，底板支撑板46通过
螺纹孔和螺母固定在立柱43上，球窝轨道底板41通过螺栓固定在底板支撑板46上，球窝延
长轨道40通过螺栓固定在球窝轨道底板41一侧，球窝延长轨道40上料口与球窝振动盘6出
料口相匹配对应，球窝能顺利从球窝振动盘6滑动到球窝延长轨道40中，球窝轨道42通过螺
栓固定在球窝轨道底板41上，并且球窝延长轨道40出料口与球窝轨道42入料口相匹配对
应，球窝能顺利从球窝延长轨道40进入球窝轨道42。

[0033] 球窝有料接近开关44通过螺纹孔固定在球窝轨道42一侧，当球窝有料接近开关44检测到无料时，启动球窝振动盘6,进行球窝3上料，直到球窝有料接近开关44检测到有料信
号，球窝振动盘6停止球窝上料，球窝3从球窝延长轨道40进入到球窝轨道42。球窝上料气缸
安装板45通过螺栓固定在球窝轨道底板41上，球窝上料气缸安装板45一侧紧贴球窝轨道
42，球窝上料气缸47通过螺栓固定在球窝上料气缸安装板45上，球窝上料气缸顶头48通过
螺纹孔固定在球窝上料气缸47顶杆前端，球窝上料气缸顶头48可在球窝轨道42内无干涉滑
动，球窝上料气缸伸出到位传感器49通过螺丝固定在球窝上料气缸47上，当球窝上料气缸
47伸出时，球窝上料气缸伸出到位传感器49有信号。球窝上料气缸缩回到位传感器50通过
螺丝固定在球窝上料气缸47上，当球窝上料气缸47缩回时，球窝上料气缸缩回到位传感器
50有信号。球窝上料机构9工作原理：第一步，球窝上料气缸47缩回，球窝上料气缸缩回到位
传感器50有信号。第二步，球窝有料接近开关44检测是否有球窝，如果球窝有料接近开关44
无信号，则是球窝无料，则启动球窝振动盘6上料球窝，直到球窝有料接近开关44有信号，停
止球窝振动盘6上料球窝；如果球窝有料接近开关44有信号，则是球窝有料，则停止球窝振
动盘6上料。第三步，等待球窝压装上料信号，如果接收到球窝压装上料信号，则启动球窝上
料气缸47伸出，球窝上料气缸顶头48推动球窝3在球窝轨道42进行滑动，当球窝上料气缸伸
出到位传感器49有信号时，球窝上料气缸顶头48把球窝3推到球窝上料点，球窝上料气缸47
缩回，球窝上料气缸缩回到位传感器50有信号，发送球窝上料机构9球窝上料完成指令。一
次球窝上料周期完成，进入下一个球窝循环上料周期。

[0034] 压机垫板51通过螺栓固定在压机压装区域内，气动卡盘54通过螺栓固定在压机垫板51上，压机卡盘感应器安装架52通过螺栓固定在气动卡盘54一侧，压机卡盘夹爪松开到
位传感器53通过螺母固定在压机卡盘感应器安装架52上，其作用是感应压机卡盘夹爪56是
否松开夹紧，当压机卡盘夹爪56松开时，压机卡盘夹爪松开到位传感器53有信号。压机卡盘
夹爪56通过螺栓固定在气动卡盘54上，其作用是在球头球窝套环组件压装时，用于夹紧球
窝上料机构9球窝上料点的的球窝。球窝上料机构9的球窝上料点与压机卡盘机构10的球窝
夹持点重合。压机卡盘夹爪56的夹持球窝面为半弧形结构，当压机卡盘夹爪56加紧时，可自
动导正球窝使其处于伺服压机17的球窝压装点，压机卡盘机构10的球窝夹紧后的夹持点与
伺服压机17的球窝压装点重合。

[0035] 压机卡盘机构10的工作原理：第一步，伺服压机17处于原点，压机卡盘夹爪56松开，压机卡盘夹爪松开到位传感器53有信号。第二步，发送球窝压装上料指令给球窝上料机
构9。第三步，等待球窝上料机构9球窝上料完成指令。第四步，压机卡盘机构10接收到窝球
上料机构9上料球窝完成指令，压机卡盘夹爪56夹紧窝球上料机构9上料的球窝，发送压机
卡盘机构10夹紧球头指令，等待压装完成指令。

[0036] 压力传感器59通过螺栓固定在伺服压机17上，用于实时反馈伺服压机17的压力变化，气动夹头58通过螺栓固定在压力传感器59下侧，气动夹头58下侧有螺纹孔，用于固定三
爪弹簧夹爪59，三爪弹簧夹爪59通过气动夹头58的螺纹孔固定在气动夹头58下侧，用于松
开加紧球头球窝套环组件。三爪弹簧夹爪59随气动夹头58松开而松开，三爪弹簧夹爪59随
气动夹头58加紧而加紧。

[0037] 压头机构11的工作原理：第一步，伺服压机17处于原点，三爪弹簧夹爪57松开。第二步，发送机器人允许上料球头套环指令。第三步，等待上下料机器人7上料球头套环。第四
步，上下料机器人7送球头套环组件到压头机构11完成，上下料机器人7发送球头套环上料
完成指令。第五步，压头机构11接收到球头套环上料完成指令，三爪弹簧夹头57夹紧球头套
环组件，发送球头套环组件被压头机构11夹紧指令，等待机器人退出压机危险位指令。第六
步，上下料机器人7退出压机危险位，并发送机器人进入压机安全位指令。第七步，伺服压机
17接收到上下料机器人7进入压机安全位指令，发送压机压装指令。第八步，三爪弹簧夹头
57夹紧球头套环组件垂直向球窝压装点运动，当球头套环组件接近球窝3时，三爪弹簧夹头
57松开球头套环组件，使其自由落在球窝正上方，三爪弹簧夹头57继续垂直向下运动，直到
将球窝3压入球头套环组件，球窝底面到套环上端面高度为11mm时停止压机压装，以保证球
头球窝套环组件压装高度，压装过程中，全程压装力监测，压力监测范围300N‑500N之间，如
果压装过程中超过此压力范围，则球头球窝套环组件装配不合格，伺服压机17回原点，并发
送压装不合格信号和压装完成指令，需人工处理报警。如果压装力在压装过程中处于300N‑
500N之间，则球头球窝套环组件压装合格，发送压装合格信号和压装完成指令。第九步，压
机卡盘机构10接收到压装不合格信号和压装完成指令后，压机卡盘夹爪56松开，等待人工
处理报警，下一次上料球窝3时，会将该不合格球头球窝套环推入不合格品区域；压机卡盘
机构10接收到压装合格信号和压装完成指令后，压机卡盘夹爪56松开，压头机构1接收到压
机卡盘夹爪松开到位传感器53信号后，压头机构11上升到球头球窝套环组件合格品取料
点，三爪弹簧夹爪57夹取合格品球头球窝套环组件，然后，压头机构11再次上升，上升到球
头球窝套环组件压机下料点，发送球头球窝套环组件下料指令。第十步，当压机下料机构12
的下料夹爪25夹取到合格品球头球窝套环组件时，三爪弹簧夹爪57松开，压头机构11继续
上升，伺服压机17回到原点停止。此时，一次球头球窝套环组件压装周期结束，进入下一个
循环压装周期。

[0038] 压机危险位，为伺服压机17压装时会与上下料机器人7产生的干涉位置，此位置会引起上下料机器人7与伺服压机17撞机。

[0039] 压机安全位，压机前方某一点，已离开压机危险位，此位置当伺服压机17压装时，不会与上下料机器人7产生的干涉，不会引起上下料机器人7与伺服压机17撞机。

[0040] 压机下料前后气缸安装座60通过T型槽螺栓61固定在压机垫板51右侧，前后气缸支撑板62通过螺栓固定在压机下料前后气缸安装座60前侧，前后气缸定位板63前侧通过螺
栓固定在前后气缸支撑板62一侧，前后气缸定位板63下侧通过螺栓与压机下料前后气缸安
装座60固定，前后气缸68通过螺栓固定在前后气缸定位板63一侧，前后气缸前进到位传感
器69通过螺栓固定在前后气缸68上，当前后气缸68前进到位时，前后气缸前进到位传感器
69有信号。前后气缸后退到位传感器70通过螺栓固定在前后气缸68上，当前后气缸68后退
到位时，前后气缸后退到位传感器70有信号。前后气缸安装板64通过螺栓固定在前后气缸
68前侧，上下气缸固定板76通过螺栓固定在前后气缸安装板64一侧，其背侧是前后气缸68，
上下气缸65通过螺栓固定在上下气缸固定板76前侧，上下气缸上升到位传感器66通过螺栓
固定在上下气缸65，当上下气缸65上升到位时，上下气缸上升到位传感器66有信号。上下气
缸下降到位传感器67通过螺栓固定在上下气缸65，当上下气缸65下降到位时，上下气缸下
降到位传感器67有信号。上下气缸安装板71通过螺栓固定在上下气缸65上端，下料夹爪气
缸72通过螺栓固定在上下气缸安装板71上，下料夹爪气缸松开到位传感器73通过螺栓固定
在下料夹爪气缸72上，当下料夹爪气缸松开到位时，下料夹爪气缸松开到位传感器73有信
号。下料夹爪气缸夹紧到位传感器74通过螺栓固定在下料夹爪气缸72上，当下料夹爪气缸
夹紧到位时，下料夹爪气缸夹紧到位传感器74有信号。下料夹爪75通过螺栓固定在下料夹
爪气缸72前端，下料夹爪75用于下料夹持已经压装完成的球头球窝套环组件。压机下料机
构12工作原理：初始状态，前后气缸68缩回，前后气缸后退到位传感器70有信号，上下气缸
65下降，上下气缸下降到位传感器67有信号，下料夹爪气缸72松开，下料夹爪气缸松开到位
传感器74有信号，此时压机下料机构12处于压机下料机构下料点。

[0041] 当伺服压机17完成球头球窝套环组件压装后，压头机构11的三爪弹簧夹爪57夹持球头球窝套环组件上升到球头球窝套环组件压机下料点，此时发送球头球窝套环组件下料
指令。球头球窝套环组件压机下料点与压机下料机构12的下料夹持点重合。压机下料机构
12接收到球头球窝套环组件下料指令后，第一步，上下气缸65上升到位，上下气缸上升到位
传感器66有信号；第二步，前后气缸68前进到位，前后气缸前进到位传感器69有信号；第三
步，此时下料机构已经运行到压机下料点，下料夹爪气缸72夹紧到位，下料夹爪气缸夹紧到
位传感器74有信号，下料夹爪75夹住已压装完成的球头球窝套环组件，发送压机下料机构
已夹持到球头球窝套环组件指令给压头机构11。

[0042] 压头机构11接收到压机下料机构已夹持到球头球窝套环组件指令，三爪弹簧夹爪57松开球头球窝套环组件，压头机构11上升到压机原点，发送压头机构11已松开球头球窝
套环组件指令。压机下料机构12接收到压头机构11已松开球头球窝套环组件指令后，第一
步，上下气缸65下降到位，上下气缸下降到位传感器67有信号；第二步，前后气缸68后退到
位，前后气缸后退到位传感器70有信号，此时压机下料机构12处于压机下料机构下料点，发
送机器人下料指令。

[0043] 机器人夹具连接板80通过螺栓固定在上下料机器人7的执行末端，机器人夹爪气缸81通过螺栓固定在机器人夹具连接板80前端，机器人夹爪82通过螺栓固定在机器人夹爪
气缸81前端，当上下料机器人7上下料时用于夹取球头套环组件、球头球窝套环组件，机器
人夹爪气缸松开到位传感器83通过螺栓固定在机器人夹爪气缸81一侧，当机器人夹爪气缸
81松开到位时，机器人夹爪气缸松开到位传感器83有信号，机器人夹爪82松开。机器人夹爪
气缸夹紧到位传感器84通过螺栓固定在机器人夹爪气缸81一侧，当机器人夹爪气缸81夹紧
到位时，机器人夹爪气缸夹紧到位传感器84有信号，机器人夹爪82夹紧。初始状态，机器人
夹爪82松开，机器人夹爪气缸松开到位传感器83有信号。

[0044] 本发明的具体工作过程：

[0045] 流程(1)初始化：①上下料机器人7初始化，上下料机器人7在机器人原点，机器人夹爪气缸81松开，机器人夹爪气缸松开到位传感器83有信号。

[0046] ②球头套环装配机构8初始化,球头螺栓推送气缸31缩回，球头螺栓推送气缸缩回到位传感器有信号，球头振动盘4停止振动上料，套环振动盘5停止振动上料。

[0047] ③球窝上料机构9初始化，球窝上料气缸47缩回，球窝上料气缸缩回到位传感器50有信号，球窝振动盘6停止振动上料。

[0048] ④压机卡盘机构10初始化，压机卡盘夹爪56松开，压机卡盘夹爪松开到位传感器53有信号。

[0049] ⑤伺服压机17初始化，压头机构11在压机原点，三爪弹簧夹爪57松开。

[0050] ⑥压机下料机构12初始化，前后气缸68缩回，前后气缸后退到位传感器70有信号；上下气缸65下降，上下气缸下降到位传感器67有信号；下料夹爪气缸72松开，下料夹爪气缸
松开到位传感器73有信号，此时压机下料机构12处于压机下料机构下料点。

[0051] ①②③④⑤⑥全部初始化完成，进入流程(2)上料。

[0052] 流程(2)上料：①球头套环上料，球头套环组件有料接近开关26检测是否有料，球头套环组件有料接近开关26有信号则是球头套环组件有料，则向上下料机器人7发出球头
套环组件有料信号，允许上下料机器人7取料球头套环组件；球头套环组件有料接近开关26
无信号，则是球头套环组件无料，则启动套环振动盘5上料套环2，套环2上料到套环定位块
22中，延时1S后启动球头螺栓上料信号。此时检测球头螺栓有料接近开关29是否有料，如果
球头螺栓1有料，则球头螺栓推送气缸31伸出，球头螺栓推送气缸伸出到位传感器37有信
号，推螺栓斜块32推送球头螺栓1到套环定位块22中，如果球头螺栓1无料，则启动球头振动
盘4上料球头螺栓1，直到球头螺栓有料接近开关29有料信号，再执行球头螺栓上料信号，球
头螺栓推送气缸31伸出，推螺栓斜块32推送球头螺栓1到套环定位块22中。如果球头螺栓1
上料前套环定位块22内有套环，则当球头螺栓1上料时，球头螺栓1螺杆会直接插入套环2，
完成球头套环组件装配，此时球头螺栓有料接近开关29检测到球头套环组件有料，球头螺
栓有料接近开关29有信号，向上下料机器人7发出球头套环组件有料信号，允许取料球头套
环组件。一次球头套环组件装配周期完成。

[0053] 如果当球头螺栓1通过球头螺栓推送气缸32上料到套环定位块22时，此时套环2不到位，套环定位块22中并没有套环2，则球头螺栓1会直接掉落并被固定球头螺栓磁铁25吸
附，触发球头装配不到位红外线对射传感器24，引起球头装配不到位报警，需要人工处理复
位报警后恢复球头套环上料。

[0054] ②第一步，球窝上料。球窝上料机构9球窝有料接近开关44检测是否有球窝，如果球窝有料接近开关44无信号，则是球窝无料，启动球窝振动盘6上料球窝，直到球窝有料接
近开关44有信号，停止球窝振动盘6上料球窝；如果球窝有料接近开关44有信号，则是球窝
有料，停止球窝振动盘6上料。

[0055] 当球窝有料接近开关44有料时，反馈给可编程控制器，发送球窝上料机构9有料信号。

[0056] 第二步，检查压机信号。压机卡盘机构10接收到球窝上料机构9有料信号，检查压机卡盘夹爪56是否松开，如果卡机卡盘夹爪56松开，同时压机卡盘夹爪松开到位传感器53
有信号，则检查压头机构11是否在压机原点，如果压头机构11在压机原点，同时三爪弹簧夹
爪57松开，则检查压机下料机构12是否在球头球窝套环组件压机下料点，如果压机下料机
构12在球头球窝套环组件压机下料点，同时前后气缸68缩回，前后气缸后退到位传感器70
有信号，上下气缸65下降，上下气缸下降到位传感器67有信号，下料夹爪气缸72松开，下料
夹爪气缸松开到位传感器73有信号，则发送压机球窝上料指令。如果压机卡盘机构10、压头
机构11、压机下料机构12有任何信号不到位，可通过单独压机初始化恢复压机卡盘机构10、
压头机构11、压机下料机构12的初始化信号后发送压机球窝上料指令。

[0057] 第三步，压机球窝上料。球窝上料机构9接收到压机球窝上料指令，启动球窝上料气缸47伸出，球窝上料气缸顶头48推动球窝3在球窝轨道42进行滑动，当球窝上料气缸伸出
到位传感器49有信号时，球窝上料气缸顶头48把球窝3推到球窝上料点，球窝上料气缸47缩
回，球窝上料气缸缩回到位传感器50有信号，发送球窝上料机构9球窝上料完成指令。

[0058] 第四步，卡盘夹球窝。压机卡盘机构10接收到球窝上料机构9球窝上料完成指令，压机卡盘夹爪56夹紧窝球上料机构9上料的球窝，发送压机卡盘机构10夹紧球头指令，发送
机器人允许上料球头套环指令，等待压装完成指令。进入流程(3)机器人上料。

[0059] 流程(3)机器人上料：上下料机器人7接收到球头套环组件有料信号，从球头套环装配机构8中取出已经装配好的球头套环组件，运动到压机安全位。等待机器人允许上料球
头套环指令。

[0060] 上下料机器人7接收到机器人允许上料球头套环指令，上下料机器人7送球头套环组件到压头机构11的取球头套环点，三爪弹簧夹爪57夹紧球头套环组件后，发送压头机构
11已夹取球头套环组件信号，上下料机器人7接收到压头机构11已夹取球头套环组件信号
后，松开机器人夹爪82，并退到压机安全位，并发送机器人进入压机安全位指令，发送压机
压装指令。进入流程(4)压装。

[0061] 流程(4)压装：压头机构11接收到压机压装指令后，三爪弹簧夹头57夹紧球头套环组件垂直向球窝压装点运动，当球头套环组件接近球窝3时，三爪弹簧夹头57松开球头套环
组件，使其自由落在球窝正上方，三爪弹簧夹头57继续垂直向下运动，直到将球窝3压入球
头套环组件，球窝底面到套环上端面高度为11mm时停止压机压装，以保证球头球窝套环组
件压装高度，压装过程中，全程压装力监测，压力监测范围300N‑500N之间，如果压装过程中
超过此压力范围，则球头球窝套环组件装配不合格，伺服压机17回原点，并发送压装不合格
信号和压装完成指令，需人工处理报警。如果压装力在压装过程中处于300N‑500N之间，则
球头球窝套环组件压装合格，发送压装合格信号和压装完成指令。压机卡盘机构10接收到
压装不合格信号和压装完成指令后，压机卡盘夹爪56松开，等待人工处理报警，下一次上料
球窝3时，会将该不合格球头球窝套环推入不合格品区域；压机卡盘机构10接收到压装合格
信号和压装完成指令后，压机卡盘夹爪56松开，压头机构11接收到压机卡盘夹爪松开到位
传感器53信号后，压头机构11上升到球头球窝套环组件合格品取料点，三爪弹簧夹爪57夹
取合格品球头球窝套环组件，然后，压头机构11再次上升，上升到球头球窝套环组件压机下
料点，发送球头球窝套环组件下料指令。进入流程(5)压机下料。

[0062] 流程(5)压机下料：压机下料机构12接收到球头球窝套环组件下料指令后，第一步，上下气缸65上升到位，上下气缸上升到位传感器66有信号；第二步，前后气缸68前进到
位，前后气缸前进到位传感器69有信号；第三步，此时下料机构已经运行到压机下料点，下
料夹爪气缸72夹紧到位，下料夹爪气缸夹紧到位传感器74有信号，下料夹爪75夹住已压装
完成的球头球窝套环组件，发送压机下料机构已夹持到球头球窝套环组件指令给压头机构
11。

[0063] 压头机构11接收到压机下料机构已夹持到球头球窝套环组件指令，三爪弹簧夹爪57松开球头球窝套环组件，压头机构11上升到压机原点，发送压头机构11已松开球头球窝
套环组件指令。

[0064] 压机下料机构12接收到压头机构11已松开球头球窝套环组件指令后，第一步，上下气缸65下降到位，上下气缸下降到位传感器67有信号；第二步，前后气缸68后退到位，前
后气缸后退到位传感器70有信号，此时压机下料机构12处于压机下料机构下料点，发送机
器人下料指令，进入流程(6)机器人下料。

[0065] 流程(6)机器人下料：上下料机器人7接收到机器人下料指令，机器人夹爪82移动到压机下料机构下料点，机器人夹爪82夹紧已压装合格的球头球窝套环组件，机器人夹爪
气缸夹紧到位传感器84有信号，发送机器人已到达压机下料机构下料点指令。

[0066] 压机下料机构12接收到机器人已到达压机下料机构下料点指令，松开下料夹爪气缸72，下料夹爪气缸松开到位传感器73有信号，发送压机下料机构12已松开合格品球头球
窝组件指令。

[0067] 上下料机器人7接收压机下料机构12已松开合格品球头球窝组件指令，上下料机器人7移动到球头球窝套环组件合格品料盒区域，松开机器人夹爪82，机器人夹爪气缸松开
到处传感器83有信号，球头球窝套环组件进入合格品料盒。

[0068] 一组球头球窝套环组件自动压装流程完成，启动流程(2)上料，进入下一组球头球窝套环组件自动压装。

[0069] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。