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0引言
气门油封是发动机气门组的重要零件之一，是一种骨架式耐高温氟橡胶油封，安装在气门导管顶端，与气门导管活动配合。油封唇口外圆装有自紧弹簧，保证与气门杆之间的密封性，防止发动机机油进入燃烧室，避免机油流失，防止汽油与空气的混合气体及排放废气泄漏。如果装配不当，就会造成机油损耗、动力下降、燃烧室积炭和增加空气污染等弊端，所以其装配质量直接影响发动机的使用寿命[1]。
通常气门油封装配有两种方式：1〇装配工人通过工装装配；2〇半自动方式，通过人工上料由设备进行压装[2]。气门油封与气门导管为过盈配合，安装时一定要使气门油封到位且用力要均匀，防止气门油封变形损坏，失去密封作用。
手工装配气门油封存在如下弊端：压入力无法控制；装配气门油封时极易损坏；员工的劳动强度大，只能应用于发动机试制和小批量生产。在汽车行业激烈的竞争中，各厂家都在寻更好的方法完成气门油封的装配和检测，从而满足气门油封装配的高效率、高定位精度等要求[2]。目前，最有效的措施
是采用工业机器人取代人工取料和压油封等操作，这样不但能降低工人劳动强度，还能提高产品质量与生产效率。下面介绍一台利用送料系统、工业机器人实现全自动取料和压装，采用视觉检测系统实现气门油封状态检查的装配设备。
1设备概况
该设备安装在发动机缸盖分装线上，用于气门油封的全自动安装和检查[3]。设备主要由油封自动上料机构、自动压装工业机器人、油封压装机构、相机检测机构组成（如图1所示）。气门油封全自动压装工作流程如图2所示。
【作者简介】邢田，男，硕士研究生，上汽通用五菱汽车股份有限公司发动机装配车间经理，工程师，从事生产管理、数字化运营等业务工作。
一种高效的气门油封自动化装配解决方案
邢田，周荣
（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西柳州545007）
【摘
要】随着装配制造业的发展和进步，企业对生产效率的要求越来越高，而缸盖气门油封的压
装在很多汽车厂仍然采用人工参与的半自动装配方式，效率低且容易出错，不能满足生产需求。鉴于此，文章设计了一种缸盖气门油封全自动压装设备，采用全自动上料、自动压装、视觉防错检测等系统对气门油封进行压装。经实际项目检验，该设备可以替代人工进行气门油封在线全自动压装和检查，提高了缸盖气门油封的装配生产效率和装配精度，满足生产和质量的要求。
【关键词】发动机；气门油封；自动压装；视觉检测【中图分类号】U468.2【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）01-0024-03
图1设备结构
PLC 模块
CCD 控制柜
自动压装工业机器人
油封压装头
相机检测机构
油封压装机构
油封自动上料
机构
图2气门油封全自动压装工作流程
上工位
油封振动上料
机器手用工装抓取油封
顶升下降压紧松开机器人压装油封到缸盖托盘定位顶升压紧
RFID
数据读取
下工位
相机检测油封
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2设备各部位构成及工作原理
2.1油封自动上料机构
整个油封自动上料系统由振动盘2套（含料仓及支架）、直线送料器2套、料位探测器2套、送料器出口油封顶升移除机构2套组成（如图3所示）。
该系统采用两套振动系统，一套在用，一套备用，满足不同油封的快速换型要求。油封摆放工装采用简易连接结构，以便产品换型时人工快速完成更换。
料仓上有两个出料口，一个出料口通往振动盘，另一个出料口通往卸料口（料仓中油封切换时使用）。出料口各由1个微型气缸控制门的开闭，正常工作时通往振动盘出料口门打开，另一侧处于关闭状态，在切换油封时则出料口门的状态正好相反。料仓带有缺料检测装置和警报提醒装置，提醒操作工及时补料。
该系统工艺操作流程如下：1〇油封在料仓中通过振动盘的振动，通过导轨纠正油封姿态，然后输送到直线导轨。2〇油封通过直线导轨到达振动分料道，由限位块和传感器确定其存在。3〇由振动分料道将其移出到油封分料机构；并向PLC发出油封移出信号。4〇PLC接到油封到位信号，伺服直线滑台将油封分料机构移到油封抓取位置。
2.2自动压装工业机器人
选用六轴机器人作为移动载体，通过快换装置连接压装机构，实现不同类型的压装机构选用，以及油封抓取和压装的不同位置操作[3]（如图4所示）。
2.3油封压装机构发动机油封
该机构由压装组件、压装固定背板组成[4]（如图5所示）。压装组件压头内有在位传感器，使用油封弹簧作为感应对象，达到监控油封在位和油封弹簧的双重作用。以气门油封外径定位和压装，压装过程中触碰不到用于密封的橡胶唇口，使油封压入时油封唇口得到保护。压装组件使用固定背板进行定位和压装受力，解决机器手受力问题。压装组件的每个压头安装有位移传感器，对压入深度进行控制，同时有超程报警功能。
该系统工艺操作流程如下：1〇机械抓手收到PLC抓取油封指令，机械手快速将油封压装组件放置在油
封分料工装上，然后下降抓取油封，完成抓取回位后将完成信号发给PLC。2〇机器手接到抓取完成信号后，将压装组件移动到压装固定背板，并插入背板定位孔。3〇压装组件的压装气缸动作，下压装有油封的压头，同时位移传感器监控压装深度。4〇压装组件的压装气缸回收，在位传感器监控无油封在压头内。5〇机器手接收压装完成信号，将压装头组件移动到取油位置，完成一个压装循环。
2.4相机检测机构
该系统主要由缸盖托盘阻挡机构、视觉系统及伺服移动机构等组成。
发动机油封安装位置两边对称，且具有一定的倾斜角，在伺服直线滑台机构移动下，依次对缸盖两侧进行检测。
该工位工作流程如下：1〇缸盖托盘从油封自动压装工位进入检测工位，到达挡停机构后停止。2〇顶升机构将其顶升，完毕后将信号发给PLC。3〇伺服移动机构收到PLC指令后，带着视觉系统移动至指定的位置进行检测，依次移动直到两侧16个油封检测完毕，并将信号发给PLC。4〇PLC将
判定结果
图4自动压装工业机器人
图5油封压装机构
压装固定背
压装组件
压装
气缸
油封在位
传感器
油封卡位
弹簧柱塞
油封
压装
压装位移
传感器
图3油封自动上料机构
伺服直线
滑台
振动盘
油封分料机
料仓
直线送料器
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图6相机检测机构伺服直线滑台
智能相机
光源
托盘顶升
机构
视觉系统
发给FRID，FRID记录检测结果。5〇缸盖托盘顶升下降，阻挡放行。
3结语
此套设备实现了全自动压装气门油封的功能，采用进排气油封同时压装的压装组件，满足了对节拍的要求。增加对压入深度的监控和优化了抓取油封的夹紧点，杜绝了对油封的损伤。同时，集成智能相机的防错应用，杜绝了错漏装。目前，汽车工业的自动化程度越来越高，工业机器人配套相应的夹具，就可以完成许多不同种类甚至人工难以实现的工作，这样既可保证装配质量、提高装配效率，又可使生产成本降低，实现经济效益的提升[3]。
参考文献
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［4］陈继文，王琛，于复生．机械自动化装配技术［M］．北京：化学工业出版社，2019.
的需求，医院不断扩建，增加了各种各样的功能区，形成占地规模巨大的“区域型”医院，为人们的身体健康提供了更好的保障，但是同时也产生了一些问题，面积过大及功能区过多给患者的就诊过程带来
了很大的不便，很多医院为了解决这一问题，专门雇佣人员指导患者就医，但是这需要投入一定财力、人力及物力，而且导诊的效率不高，在就诊人流量大时无法应对。如何协助患者精确地到目标科室成为一个迫切需要解决的问题。研究人员从百度地图的导航中获得灵感，将3D建模技术与导航功能相结合，从平面导航升级到三维导航，帮助患者解决就诊难、就诊慢的问题。
三维导航相较于平面导航与人工导航具有以下优势：①更直观地显示目的地的具体方位。②节约人力资源，提高导诊效率。③提高患者就诊满意度，改善医患关系。三维导航目前存在的限制因素如下：①建筑物建模花费时间长。②3D建筑物模型数据信息量巨大，一般手机无法保证功能正常运行。但是，随着3D建模技术的逐渐发展，利用各种方法获取建筑物信息并建造3D模型的技术也逐渐成熟，而且5G时代的到来可以更好地支撑3D模型的通用需求，让3D模型的巨大潜力发挥出来。
来到医院，不管是患者还是患者家属，心中肯定充满了焦虑与紧张，如果在就诊的过程中再遇到各种各样的问题，肯定会产生怨念。目前，国内医患关系紧张，本文认为除了医生与患者之间存在沟通问题外，还有患者与患者家属在就诊前，对疾病的担心和对医院复杂环境的担忧，而通过三维导航可以帮助患者及家属快速地熟悉医院环境，不会在挂号看病、做检查、取药、缴费等过程中因为不到地方而产生焦虑情绪，这也是缓解与改善医患关系的关键一步。
参考文献
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