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

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

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

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。

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，而且砂角后均匀性不好。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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图2的A-A截面视图。

图4为本发明的卸料部件的示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对发明做更进一步的解释。

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。

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7一侧设有保护气缸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。

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。

接料部件包括曲柄连杆12，曲柄连杆12一端与接料气缸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。

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。

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。

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。

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。

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，从而对直线导轨3起到保护。

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。

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。

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.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)一侧设有保护气缸(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.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(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.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.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.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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