CN101972959A - 一种活塞环砂角机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活塞环砂角机,包括设置在工作台上的滑台部件、装料部件、磨削部件和电气部件;滑台部件上设有砂角模,砂角模通过滑台部件在装料部件处和磨削部件处来回滑动;在装料部件处设有压料部件,在滑台部件处还设有卸料部件和接料部件;滑台部件、磨削部件、压料部件、卸料部件、接料部件均和电气部件连接。本发明的活塞环砂角机具备较高的自动化程度,实现了上料、磨削、下料的全自动一体化操作,生产效率高,每小时可加工375片;经该砂角机砂角后,工件的尺寸、外观质量均符合工艺要求。

Description

一种活塞环砂角机
技术领域
[0001] 本发明属于汽车关键零部件的加工技术领域,涉及一种对活塞环外圆棱角进行砂 磨处理的专用设备,具体说是一种活塞环砂角机。
背景技术
[0002] 活塞环是汽车关键零部件之一,直接关系着发动机的工作性能和使用寿命。在活 塞环制造过程中,外圆棱角处的毛刺,包括表面镀铬后产生的铬瘤,会影响到单片环的高 度,从而在成组加工时累积误差偏大,加工精度下降;还有些工序如表面氮化处理,在毛刺 严重的部位将发生崩缺。因此,如何将外圆棱角处毛刺去除,是活塞环制造技术中不可忽视 的环节。
[0003] 手工去除是一种最原始的方法,是通过采用砂纸、砂条,手工将活塞环外圆上的毛 刺去除,因避免砂到其它部位,所以生产效率并不高,而且砂角后均勻性不好。后来一些专 用设备应运而生:磨角磨床是上海机床厂开发的活塞环专机,虽然行业上也在用,但因加工 范围、精度以及调整不便等问题,基本趋向淘汰;双头手动砂角机是国外的一种设备,手工 上料,两个工位连续磨削,工作效率较高,精度一般,但人工的劳动强度较大。数控砂带砂 角机是现在采用较多的设备,它是由数控系统控制进行单片磨削,由于是通过手工上料,效 率、自动化程度不高,劳动强度仍然较大。在行业上,这类设备参差不齐,但大都手工或半自 动的,还没有效率和自动化程度都较高的活塞环砂角设备。
发明内容
[0004] 发明目的:本发明要解决的就是上述现有技术存在的问题,为人们提供一种对活 塞环外圆棱角毛刺进行砂磨处理的专用设备,可以有效解决自动化、效率低的问题。
[0005] 技术方案:为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:一种活塞环 砂角机,在工作台上设有滑台部件、装料部件和磨削部件;滑台部件上设有砂角模,砂角模 通过滑台部件在装料位置和磨削位置之间来回滑动;在滑台部件处还设有卸料部件和接料 部件;滑台部件、磨削部件、装料部件、卸料部件、接料部件均与电控中心连接。
[0006] 本发明中,所述滑台部件包括直线导轨,直线导轨固定在工作台上,直线导轨上设 有滑动平台,滑动平台与定位气缸的伸缩杆连接;在滑动平台上设交叉滚柱导轨,交叉滚柱 导轨上设有主轴箱,在主轴箱一侧设有保护气缸;滑台部件位于装料位置时,保护气缸的伸 缩杆与主轴箱的空心转轴相对应;主轴箱的空心转轴通过皮带轮和砂角模电机的输出轴连 接,主轴箱的空心转轴的另一端设有砂角模。
[0007] 本发明中,所述卸料部件包括卸料气缸,卸料气缸固定在工作台上磨削位置处;在 主轴箱的空心转轴内空套有螺杆,螺杆的头部位置设有两个垫片,在两个垫片间设有弹簧; 空心转轴内部空心并设有轴肩;螺杆上的垫片外径大于空心转轴内的轴肩内径;在螺杆的 另一端设有底模,底模位于砂角模内,且底模的尺寸与活塞环工件的尺寸适配;当滑台部件 滑动至磨削位置时,卸料气缸的伸缩杆与螺杆的端部相对应。
3[0008] 本发明中,所述接料部件包括与接料气缸的伸缩杆连接的曲柄连杆,曲柄连杆的 端部设有加载头,在曲柄连杆转动范围内设有漏料斗,在漏料斗上设有挡板,挡板的高度低 于加载头。
[0009] 本发明中,所述装料部件设置在工作台上,与装料位置对应;所述装料部件包括导 板,导板之间形成放置活塞环的通道;导板上设有能将导板分开或合拢的手柄,在导板与装 料部件之间设有料筒;压料气缸的伸缩杆上设有与导板之间的通道对应的压头,压头在压 料气缸带动下可伸至放置活塞环的通道内。
[0010] 本发明中,所述磨削部件设置在工作平台上,与磨削位置对应;所述磨削部件包括 径向进给平台,径向进给平台与径向进给电机的伸缩杆连接,径向进给平台下方设有径向 进给导轨;径向进给导轨设置在轴向进给平台上,轴向进给平台与轴向进给电机的伸缩杆 连接,轴向进给平台下方设有轴向进给导轨,轴向进给导轨固定在工作台上;磨削电机固定 在径向进给平台上,磨削电机的输出轴上设有滚轮,滚轮上设有砂带。
[0011] 有益效果:用本发明的活塞环砂角机具备较高的自动化程度,实现了上料、磨削、 下料的全自动一体化操作,生产效率高,每小时可加工375片;经该砂角机砂角后,工件的 尺寸、外观质量均符合工艺要求。
附图说明
[0012] 图1为本发明的结构示意图。
[0013] 图2为图1的俯视图。
[0014] 图3为图2的A-A截面视图。
[0015] 图4为本发明的卸料部件的示意图。
具体实施方式:
[0016] 下面结合附图对发明做更进一步的解释。
[0017] 如图1、2、3和4所示,本发明的活塞环砂角机包括工作台1,在工作台1上设有滑 台部件、装料部件和磨削部件;滑台部件上设有砂角模2,砂角模2用于装夹工件29,砂角模 2通过滑台部件在装料位置和磨削位置之间来回滑动;工件29通过装料部件加载至砂角模 2内;在滑台部件处还设有卸料部件和接料部件,工件29通过卸料部件从砂角模2内卸载, 并滑落至接料部件内。
[0018] 滑台部件包括直线导轨3,直线导轨3固定在工作台1上,直线导轨3上设有滑动 平台4,滑动平台4与定位气缸5的伸缩杆连接,滑动平台4通过定位气缸5带动沿直线导 轨3滑动。在滑动平台4上设交叉滚柱导轨6,交叉滚柱导轨6与直线导轨3垂直;交叉滚 柱导轨6上设有主轴箱7,在主轴箱7 —侧设有保护气缸8,主轴箱7通过保护气缸8带动 沿交叉滚柱导轨6滑动;滑台部件位于装料位置时,保护气缸8的伸缩杆与主轴箱7的空心 转轴相对应。主轴箱7的空心转轴通过皮带轮9和砂角模电机10的输出轴连接,在主轴箱 7的空心转轴一端上设有砂角模2,空心转轴另一端伸出主轴箱7,砂角模电机10带动砂角 模2转动。
[0019] 卸料部件包括卸料气缸11,卸料气缸11固定在工作台1上磨削位置处;在主轴箱 7的空心转轴内空套有螺杆30,螺杆30的头部位置设有两个垫片,在两个垫片间设有弹簧31 ;空心转轴内部空心并设有轴肩;螺杆30上的垫片外径大于空心转轴内的轴肩内径;在 螺杆30的另一端螺纹固定有底模32,底模32位于砂角模2内,且底模32的尺寸与活塞环 工件29的尺寸适配;螺杆30在垫片、弹簧31和轴肩的作用下,将底模32拉紧;当滑台部件 滑动至磨削位置时,卸料气缸11的伸缩杆与螺杆30的端部相对应。
[0020] 接料部件包括曲柄连杆12,曲柄连杆12 —端与接料气缸13的伸缩杆连接,曲柄连 杆12另一端上设有与砂角模2相适配的加载头,在曲柄连杆12下方,曲柄连杆12的摆动 范围内设有漏料斗14,在漏料斗14上设有挡板,挡板的高度低于加载头。加载头通过接料 气缸13带动,在砂角模2和漏料斗14上方来回摆动,当加载有磨削好的活塞环的曲柄连杆 12摆动到漏料斗14处时,由于挡板高度低于加载头下边沿,挂在加载头上的活塞环被挡板 挡住,就掉落在漏料斗14内。
[0021] 装料部件包括两块倾斜呈V字状放置的导板15,工件29放置在导板15之间的通 道内;两块导板15空套在固定在工作台1上的两根导轨上,在导板15上设有螺孔,两块导 板15的螺孔的旋向相反,在螺孔内设有手柄16,手柄16上设有两段分别与两个螺孔螺纹 适配的外螺纹;两块导板15之间的距离就可以通过旋动手柄16来调节,这样可样适合大小 不同的工件29 ;在导板15与装料部件之间设有料筒17,所述的料筒17为一与活塞环大小 适配的圆环,料筒17的中心与砂角模2的中心对应。压料气缸18的伸缩杆上设有与导板 15之间的通道对应的压头19,压头19在压料气缸18带动下可伸至放置活塞环的通道内, 压头19外径比工件29外径略大。压料气缸18带动压头19推动工件29划入料筒17内, 经过料筒17后,使工件29的中心与砂角模2的中心对应一致。
[0022] 所述磨削部件设置在工作平台1上,与磨削位置对应;所述磨削部件包括径向进 给平台20,径向进给平台20与径向进给电机21的伸缩杆连接,径向进给平台20下方设有 径向进给导轨22,径向进给电机21带动磨削电机26沿径向进给导轨22滑动;径向进给导 轨22设置在轴向进给平台23上,轴向进给平台23与轴向进给电机24的伸缩杆连接,轴向 进给平台23下方设有轴向进给导轨25,轴向进给导轨25固定在工作台1上,轴向进给电机 24带动径向进给平台20以及上面的磨削电机26沿轴向进给导轨25滑动。磨削电机26固 定在径向进给平台20上,磨削电机26的输出轴上设有滚轮27,滚轮27上设有砂带28,磨 削电机26带动砂带28转动。
[0023] 上述定位气缸5、保护气缸8、砂角模电机10、卸料气缸11、接料气缸13、压料气缸 18、径向进给电机21、轴向进给电机24、磨削电机26均和电控中心连接。电控中心包括数 控操作面板和程序控制器,气缸的机械运动指令和电机的开关指令都是通过数控操作面板 编制,并由程序控制器执行。
[0024] 活塞环砂角机的具体工作过程如下;首先在控制台编制好数控程序,并分别对各 动作进行调试,然后开始自动工作。
[0025] 定位气缸5的伸缩杆前进,推动滑台部件3上的主轴箱7由磨削位置运动至装料 位置;保护气缸8的伸缩杆前进,推动砂角模2靠近料筒17,交叉滚柱导轨6上弹簧拉伸; 压料气缸18的伸缩杆前进,通过压头19推动工件29靠近料筒17,一个工件29经料筒17 推入砂角模2中,然后压料气缸18停止运动,保护气缸8后退,交叉滚柱导轨6上的弹簧复 位,带动主轴箱7后退,砂角模2离开料筒17 ;压头19推动工件29的过程中,其推力能作 用到滑动平台部件4底部的直线导轨3,有保护气缸8后,能完全抵消其作用力,从而对直线
5导轨3起到保护。
[0026] 定位气缸5的伸缩杆后退,拉动滑台部件3上主轴箱7由装料位置运动至磨削位 置;径向进给电机21和轴向进给电机24工作,驱动磨削部件上的磨削电机26移动,使砂带 28接近工件29,并进行摆动式的砂磨加工,砂磨加工完成后,磨削部件由径向进给电机21 和轴向进给电机24带动,返回初始位置;当滑台部件3由装料位置运动至磨削位置时,磨削 电机26就开始向工件29移动一段距离,这样不影响其它动作,却可以省去这段时间,从而 整个循环时间缩短。
[0027] 接料气缸13的伸缩杆前进,带动曲柄连杆12的装载头摆向并贴近砂角模2 ;卸料 气缸11伸缩杆前进,顶向滑台部件的螺杆30的头部,通过螺杆30另一端的底模32将砂角 模2中的工件29顶出;在工件29被顶出之后,螺杆30在弹簧31的回弹力作用下,回复原 位。工件29被顶出后落到加载头上;卸料气缸11和接料气缸13的伸缩杆后退,曲柄连杆 12离开砂角模2,加载头摆向原位置;当装载头上的的工件29碰到漏料斗14上挡板后滑 落,整个砂磨工作循环完成,程序继续运行,开始下一次循环。
[0028] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。

Claims (6)

  1. 一种活塞环砂角机,其特征在于:在工作台(1)上设有滑台部件、装料部件和磨削部件;滑台部件上设有砂角模(2),砂角模(2)通过滑台部件在装料位置和磨削位置之间来回滑动;在滑台部件处还设有卸料部件和接料部件;滑台部件、磨削部件、装料部件、卸料部件、接料部件均与电控中心连接。
  2. 2.根据权利要求1所述的一种活塞环砂角机,其特征在于:所述滑台部件包括直线导 轨(3),直线导轨(3)固定在工作台(1)上,直线导轨(3)上设有滑动平台(4),滑动平台 (4)与定位气缸(5)的伸缩杆连接;在滑动平台(4)上设交叉滚柱导轨(6),交叉滚柱导轨 (6)上设有主轴箱(7),在主轴箱(7) —侧设有保护气缸(8);滑台部件位于装料位置时,保 护气缸(8)的伸缩杆与主轴箱(7)的空心转轴相对应;主轴箱(7)的空心转轴通过皮带轮 (9)和砂角模电机(10)的输出轴连接,主轴箱(7)的空心转轴的另一端设有砂角模(2)。
  3. 3.根据权利要求1或2所述的一种活塞环砂角机,其特征在于:所述卸料部件包括卸 料气缸(11),卸料气缸(11)固定在工作台⑴上磨削位置处;在主轴箱(7)的空心转轴内 空套有螺杆(30),螺杆(30)的端部位置设有两个垫片,在两个垫片间设有弹簧(31);螺杆 (30)上的垫片外径大于空心转轴内的轴肩内径;在螺杆(30)的另一端设有底模(32),底模 (32)位于砂角模(2)内,且底模(32)的尺寸与活塞环工件(29)的尺寸适配;当滑台部件 滑动至磨削位置时,卸料气缸(11)的伸缩杆与螺杆(30)的端部相对应。
  4. 4.根据权利要求1所述的一种活塞环砂角机,其特征在于:所述接料部件包括与接料 气缸(13)的伸缩杆连接的曲柄连杆(12),曲柄连杆(12)的端部设有加载头,在曲柄连杆 (12)转动范围内设有漏料斗(14),在漏料斗(14)上设有挡板,挡板的高度低于加载头。
  5. 5.根据权利要求1所述的一种活塞环砂角机,其特征在于:所述装料部件设置在工作 台(1)上,与装料位置对应;所述装料部件包括导板(15),导板(15)之间形成放置活塞环 的通道;导板(15)上设有能将导板(15)分开或合拢的手柄(16),在导板(15)与装料部件 之间设有料筒(17);压料气缸(18)的伸缩杆上设有与导板(15)之间的通道对应的压头 (19),压头(19)在压料气缸(18)带动下可伸至放置活塞环的通道内。
  6. 6.根据权利要求1所述的一种活塞环砂角机,其特征在于:所述磨削部件设置在工作 平台(1)上,与磨削位置对应;所述磨削部件包括径向进给平台(20),径向进给平台(20) 与径向进给电机(21)的伸缩杆连接,径向进给平台(20)下方设有径向进给导轨(22);径 向进给导轨(22)设置在轴向进给平台(23)上,轴向进给平台(23)与轴向进给电机(24) 的伸缩杆连接,轴向进给平台(23)下方设有轴向进给导轨(25),轴向进给导轨(25)固定在 工作台(1)上;磨削电机(26)固定在径向进给平台(20)上,磨削电机(26)的输出轴上设 有滚轮(27),滚轮(27)上设有砂带(28)。
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