CN102896549B - 一种发动机曲轴加工上下料夹紧装置 - Google Patents
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Abstract
一种发动机曲轴加工上下料夹紧装置，用于解决曲轴工件上下料过程中定位夹紧问题。它包括执行机构、驱动机构、定位块及工件识别机构、安装板和PLC控制系统，所述执行机构由导轨、滑块、夹紧臂和夹紧座组成，所述导轨左右对称布置，固定在安装板上，在每一侧导轨的前后两端配装滑块，所述夹紧臂包括与前端两个滑块配装的前夹紧臂和与后端两滑块配装的后夹紧臂，所述夹紧座包括曲轴法兰端套筒座和曲轴前端套筒座，所述曲轴法兰端套筒座嵌装在前夹紧臂的下端，所述曲轴前端套筒座嵌装在后夹紧臂的下端。本发明具有结构简单，维护方便，制造成本低，定位准确的特点，能够避免工件在上下料过程中磕碰划伤，减轻了操作人员劳动强度，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种工件夹紧装置，尤其是一种发动机曲轴加工上下料工装的夹紧装置，属于机械设备技术领域。
背景技术
发动机曲轴是一种形状不规则的产品，在发动机曲轴加工过程中，对曲轴工件上下料一般采用人工搬运的方式，不仅存在着操作人员劳动强度大，工作效率低的缺陷；而且由于缺少有效的定位措施，极易产生工件的磕碰划伤和工件姿态放置、型号识别错误等问题，对曲轴工件质量造成不利影响。
发明内容
本发明的目的在于为解决曲轴工件在上下料过程中的定位问题，避免工件的磕碰划伤，提供一种能降低操作人员劳动强度，提高工作效率的发动机曲轴加工上下料夹紧装置。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种发动机曲轴加工上下料夹紧装置，它包括执行机构、驱动机构、定位块及工件识别机构、安装板和PLC控制系统，所述执行机构由导轨、滑块、夹紧臂和夹紧座组成，所述导轨左右对称布置，固定在安装板上，在每一侧导轨的前后两端配装滑块，所述夹紧臂包括与前端两个滑块配装的前夹紧臂和与后端两个滑块配装的后夹紧臂，所述夹紧座包括曲轴法兰端套筒座和曲轴前端套筒座，所述曲轴法兰端套筒座嵌装在前夹紧臂的下端，所述曲轴前端套筒座嵌装在后夹紧臂的下端。
上述发动机曲轴加工上下料夹紧装置，所述驱动机构包括气缸和气缸加长杆，所述气缸固定在执行机构的后夹紧臂上，在气缸伸缩臂的顶端安装气缸加长杆，所述气缸加长杆顶端与执行机构的前夹紧臂固定装配。
上述发动机曲轴加工上下料夹紧装置，所述定位块及工件识别机构由左右对称布置的两部分组成，其中每一部分均包括曲轴连杆轴颈定位块、工件识别触头和固定支架，所述连杆轴颈定位块安装在固定支架的下端，它为倒置的U型槽结构，其U型槽的开口尺寸与曲轴连杆轴颈半径匹配，在U型槽的开口处设置倒角，所述工件识别触头与固定支架配装，在其上端及中部安装工件识别触头限位块，在工件识别触头上套装复位弹簧，所述固定支架上端固定在安装板上。
上述发动机曲轴加工上下料夹紧装置，所述安装板的前后两端设有限位块，在安装板的中部设有两组限位器，所述两组限位器间距与曲轴工件长度匹配。
上述发动机曲轴加工上下料夹紧装置，所述PLC控制系统包括检测开关和微处理器，所述检测开关布置在定位块及工件识别机构的固定支架上，所述微处理器安装在曲轴加工上下料设备上，检测开关和微处理器通过导线连接。
本发明与曲轴加工上下料工装配合，可同时抓取左右对称放置在工作台上的两个曲轴工件，完成曲轴工件加工的上下料操作，它通过定位块及工件识别机构对曲轴工件进行精确定位并检测识别曲轴工件是否到位和工件型号是否正确；通过气缸驱动与前后夹紧臂配装的滑块沿滑轨移动，实现曲轴法兰端套筒座与曲轴法兰端、曲轴前端套筒座与曲轴前端的配合，使曲轴工件被夹紧；通过限位块限定前后夹紧臂松开时的移动范围，防止前后夹紧臂在移动过程中超出导轨的行程；通过固定在安装板中部的两组限位器限定前后夹紧臂夹紧时的移动范围，避免夹紧力过大损伤曲轴工件。总之，本发明具有结构简单，维护方便，制造成本低，定位准确的特点，能够避免工件在上下料过程中磕碰划伤，实现工件抓取的自动化控制，减轻了操作人员劳动强度，提高了工作效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是发动机曲轴加工上下料夹紧装置的主视图；
图2是发动机曲轴加工上下料夹紧装置的侧视图；
图3是图1中A-A剖面结构图；
图4是定位块及工件识别机构主视图；
图5是图4中B-B剖面结构图；
图6是本发明对曲轴工件夹紧状态时结构示意图。
图中各标号为：1、安装板，2、导轨，3、滑块，4、限位块，5、前夹紧臂，6、曲轴法兰端套筒座，7、气缸加长杆，8、曲轴工件，9、曲轴前端套筒座，10、气缸，11、限位器，12、检测开关，13、定位块及工件识别机构，13-1、曲轴连杆轴颈定位块，13-2、工件识别触头，13-3、复位弹簧，13-4、固定支架，13-5、工件识别触头限位块，14、后夹紧臂。
具体实施方式
参看图 1、图 2、图3，本发明包括执行机构、驱动机构、定位块及工件识别机构13、安装板1和PLC控制系统，所述执行机构由导轨2、滑块3、夹紧臂和夹紧座组成，所述导轨2左右对称布置，固定在安装板1上，在每一侧导轨的前后两端配装滑块3，所述夹紧臂包括与前端两个滑块配装的前夹紧臂5和与后端两个滑块配装的后夹紧臂14，所述夹紧座包括曲轴法兰端套筒座6和曲轴前端套筒座9，所述曲轴法兰端套筒座6嵌装在前夹紧臂5的下端，所述曲轴前端套筒座9嵌装在后夹紧臂14的下端。
参看图 1、图3，本发明的驱动机构包括气缸10和气缸加长杆7，所述气缸10固定在执行机构的后夹紧臂14上，在气缸伸缩臂的顶端安装气缸加长杆7，所述气缸加长杆7顶端与执行机构的前夹紧臂5固定装配。
参看图3、图4、图5，本发明的定位块及工件识别机构13由左右对称布置的两部分组成，其中每一部分均包括曲轴连杆轴颈定位块13-1、工件识别触头13-2和固定支架13-4，所述连杆轴颈定位块13-1安装在固定支架13-4的下端，它为倒置的U型槽结构，其U型槽的开口尺寸与曲轴连杆轴颈半径匹配，在U型槽的开口处设置倒角，所述工件识别触头13-2与固定支架13-4配装，在其上端及中部安装工件识别触头限位块13-5，在工件识别触头上套装复位弹簧13-3，所述固定支架13-4上端固定在安装板1上。
参看图1、图2、图3，本发明的安装板1的前后两端设有限位块4，在安装板1的中部设有两组限位器11，所述两组限位器11间距与曲轴工件8的长度匹配。
参看图1～图5，本发明的上下料夹紧装置与曲轴加工上下料工装配合，可同时抓取左右对称放置在工作台上的两个曲轴工件，完成曲轴工件加工的上下料操作。它通过定位块及工件识别机构13对曲轴工件8进行精确定位并检测识别曲轴工件是否到位和工件型号是否正确；通过气缸10驱动与前后夹紧臂固定装配的滑块3沿导轨2移动，实现曲轴法兰端套筒座6与曲轴法兰端、曲轴前端套筒座9与曲轴前端的配合，使曲轴工件8被夹紧，此方案通过气缸10和气缸加长杆7控制两个夹紧臂的移动，与常规技术比较减少了一个气缸，既有利于结构布置，又降低了成本；曲轴法兰端套筒座6与曲轴前端套筒座9均采用质地较软的金属铜材质，避免了对曲轴工件的划伤；曲轴法兰端套筒座6与曲轴前端套筒座9的大小分别根据曲轴工件的法兰端和曲轴工件前端量身定做，实现了与曲轴工件夹紧工作面的良好配合，便于夹紧曲轴工件；通过限位块4限定前后夹紧臂松开时的移动范围，防止前后夹紧臂在移动过程中超出导轨的行程；通过固定在安装板中部的两组限位器11限定前后夹紧臂夹紧时的移动范围，避免夹紧力过大损伤曲轴工件。其工作过程包括夹紧过程和松过程，具体操作步骤为：一、夹紧过程：首先通过两个连杆轴颈定位块13-1保证曲轴连杆颈位置正确，工件识别装置11对工件型号识别后，检测开关12将信号提供给PLC控制系统的微处理器，确认型号正确后，气缸10缩回，拉动前夹紧臂5和后夹紧臂14同时向中心移动，通过嵌装在前夹紧臂5的下端的曲轴法兰端套筒座6和嵌装在后夹紧臂14下端的曲轴前端套筒座9将曲轴工件8夹紧，同时限位器11限定前后夹紧臂的移动距离，防止夹紧臂夹紧力过大导致夹伤曲轴工件8。二、松开过程：本发明随曲轴工件加工上下料工装运行到达指定位置后，PLC控制系统控制气缸10的伸缩臂伸出，前夹紧臂5和后夹紧臂14随气缸同时向两侧运动，嵌装在前夹紧臂5的下端的曲轴法兰端套筒座6和嵌装在后夹紧臂14下端的曲轴前端套筒座9随夹紧臂移动，将曲轴工件8松开，此时限位块4对夹紧臂位置进行限位，防止夹紧臂在移动过程中超出导轨2的行程。
Claims (3)
1.一种发动机曲轴加工上下料夹紧装置，其特征是，它包括执行机构、驱动机构、定位块及工件识别机构（13）、安装板（1）和PLC控制系统，所述执行机构由导轨（2）、滑块（3）、夹紧臂和夹紧座组成，所述导轨（2）左右对称布置，固定在安装板（1）上，在每一侧导轨的前后两端配装滑块（3），所述夹紧臂包括与前端两个滑块配装的前夹紧臂（5）和与后端两滑块配装的后夹紧臂（14），所述夹紧座包括曲轴法兰端套筒座（6）和曲轴前端套筒座（9），所述曲轴法兰端套筒座（6）嵌装在前夹紧臂（5）的下端，所述曲轴前端套筒座（9）嵌装在后夹紧臂（14）的下端；
所述驱动机构包括气缸（10）和气缸加长杆（7），所述气缸（10）固定在执行机构的后夹紧臂（14）上，在气缸伸缩臂的顶端安装气缸加长杆（7），所述气缸加长杆（7）顶端与执行机构的前夹紧臂（5）固定装配；
所述定位块及工件识别机构（13）由左右对称布置的两部分组成，其中每一部分均包括曲轴连杆轴颈定位块（13-1）、工件识别触头（13-2）和固定支架（13-4），所述曲轴连杆轴颈定位块（13-1）安装在固定支架（13-4）的下端，它为倒置的U型槽结构，其U型槽的开口尺寸与曲轴连杆轴颈半径匹配，在U型槽的开口处设置倒角，所述工件识别触头（13-2）与固定支架（13-4）配装，在其上端及中部安装工件识别触头限位块（13-5），在工件识别触头上套装复位弹簧（13-3），所述固定支架（13-4）上端固定在安装板（1）上。
2.根据权利要求1所述的一种发动机曲轴加工上下料夹紧装置，其特征是，所述安装板（1）的前后两端设有限位块（4），在安装板（1）的中部设有两组限位器（11），所述两组限位器（11）间距与曲轴工件（8）的长度匹配。
3.根据权利要求2所述的一种发动机曲轴加工上下料夹紧装置，其特征是，所述PLC控制系统包括检测开关（12）和微处理器，所述检测开关（12）布置在定位块及工件识别机构的固定支架（13-4）上，所述微处理器安装在曲轴加工上下料设备上，检测开关（12）和微处理器通过导线连接。
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