CN103143916A - 一种堵盖压装锁紧平衡装置及堵盖压装机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种堵盖压装锁紧平衡装置和堵盖压装机，包括：底板；安装在所述底板下方的挡块；安装在所述底板上方并与所述底板滑动配合的一对夹紧框，每一个所述夹紧框具有间隔开的夹臂；用于驱动所述一对夹紧框的X向驱动机构；每一个所述夹紧框上方均安装有管状固定柱，且所述夹紧框上开有与所述固定柱的内腔贯通的通孔；与所述固定柱在Z方向上滑动配合的限位销；安装在所述固定柱上的用于驱动所述限位销的Z向驱动机构；安装在所述底板上的限位套，当所述X向驱动机构驱动所述一对夹紧框相向滑动到达工作位置时，所述限位套的内腔与所述固定柱的内腔、所述通孔贯通。本发明能够简化机构设计、增强通用性。

Description

一种堵盖压装锁紧平衡装置及堵盖压装机
技术领域
本发明涉及夹具领域，具体涉及一种用于堵盖压装机的锁紧平衡装置和采用此装置的堵盖压装机。
背景技术
发动机气缸体、气缸盖上开设有水孔、油孔、清砂孔等工艺孔，这些工艺孔最后需要涂胶压装堵盖进行封闭。目前，堵盖一般通过堵盖压装机压装，例如申请号为201120417586.3、名称为“发动机缸体碗塞伺服涂胶压装机床”的中国实用新型专利中所公开的机床设备。在堵盖压装机的压装过程中，压装堵盖的压头一般采用液压驱动，压装力较大，因此需要在压装部位的反面设置支撑缸来平衡压装力保证机构的稳定性。但是，由于工艺孔分布复杂和不均衡，压装部位越多，需要布置的支撑缸数量越多，而且由于形状的限制，支撑缸的布置位置不一定与压装位置处于一条直线上，这就需要增大辅助支撑缸来满足需要。因此，要根据不同气缸体上工艺孔分布的不同进行支撑缸设计，增加了设备复杂度。
在申请号为200610157005.0、名称为“一种发动机缸体堵盖压装设备”的中国发明专利中，该发明通过在U字型支架的两侧悬臂上布置液压缸和压头，实现了两侧同时压装，提高了压装效率，两侧压头同时提供压力还起到压装力平衡的作用。但是，两侧同时压装时压装力平衡的前提条件是气缸体两侧的工艺孔对称、同轴布置，同时两侧悬臂上的压头也应当保证对称、同轴布置，且与工艺孔的轴线重合，这在实际生产中是很难实现的，并且压装过程也无法做到绝对同步。在气缸体两侧工艺孔数量不对称的条件下，该发明为了达到压装力平衡，在数量较少的一侧的悬臂上固定了顶杆（相当于设置支撑缸），仍然未能完全解决压装力平衡的设备复杂性问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种堵盖压装锁紧平衡装置，使得无论发动机的气缸体上的工艺孔如何布置，均能在压装堵盖时平衡压装力，而不需要设计支撑缸，从而简化设备设计、增强通用性。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种堵盖压装锁紧平衡装置，其特征在于，包括：
底板；
安装在所述底板下方的挡块；
安装在所述底板上方并与所述底板滑动配合的一对夹紧框，每一个所述夹紧框具有向所述底板下方方向延伸并间隔开的夹臂；
用于驱动所述一对夹紧框的X向驱动机构；
每一个所述夹紧框上方均安装有管状固定柱，且所述夹紧框上开有与所述固定柱的内腔贯通的通孔；
与所述固定柱在Z方向上滑动配合的限位销；
安装在所述固定柱上的用于驱动所述限位销的Z向驱动机构；
安装在所述底板上的限位套，当所述X向驱动机构驱动所述一对夹紧框相向滑动到达工作位置时，所述限位套的内腔与所述固定柱的内腔、所述通孔贯通。
优选地，所述底板上安装有限位板。
优选地，所述X向驱动机构通过浮动接头与所述夹紧框连接。
优选地，所述Z向驱动机构通过浮动接头与所述限位销连接。
优选地，所述夹臂上安装有缓冲块。
优选地，所述夹紧框上安装有衬套，且所述衬套穿过所述通孔进入所述固定柱的内腔，所述限位销位于所述衬套内。
优选地，所述限位销的头部为截顶锥形。
一种堵盖压装机，如上所述的堵盖压装锁紧平衡装置的所述底板悬置安装在所述堵盖压装机的机架上。
在压装过程中，缸体由生产线上的举升油缸提升到工作高度后，缸体与挡块接触，竖直方向被限位，然后X向驱动机构驱动一对夹紧框相向运动，夹臂夹紧缸体，然后Z向驱动机构推动限位销插入限位套，完成两侧方向限位，因此缸体被抱死在堵盖压装锁紧平衡装置中，这时无论工艺孔分布状况如何，压头压装堵盖时，压装力都会通过锁紧装置传递到整个设备中，实现了压装力的平衡，保证工件不会受冲击变形，而不必再进行支撑缸设计，通用性好。
进一步地，底板上安装限位板，能够防止夹紧框夹紧时超过行程撞击底板。
进一步地，由于夹紧框上既承载着X向驱动机构，又承载着Z向驱动机构，由于布置的不对称性和承载重量的不同，X向驱动机构的推动方向不一定与夹紧框的滑动方向平行，而采用浮动接头能够保证两者平行，防止夹紧框在滑动轨道上卡死。
进一步地，Z向驱动机构通过浮动接头与限位销连接，能够保证活塞杆伸缩方向与限位销的伸缩方向平行，调整限位销与外围筒状件之间的间隙，即使由于加工、安装等误差原因使得压头中心线与工艺孔中心线不重合，压头在压装堵盖时能够在一定范围内修正气缸体或气缸盖位置，仍能使得压头中心线与工艺孔中心线重合，结构简单。
进一步地，夹臂上的缓冲块能够为所夹持的缸体提供缓冲，避免压头撞坏缸体。
进一步地，衬套穿过夹紧框上的通孔进入固定柱的内腔，既对限位销起导向作用，降低磨损，又有利于固定柱的安装定位，保证腔体和通孔贯通。
进一步地，限位销头部加工成截顶锥形，有利于限位销插入限位套。
附图说明
接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细说明，其中：
图1是本发明的实施例的堵盖压装锁紧平衡装置立体图；
图2是本发明的实施例的堵盖压装锁紧平衡装置主视图；
图3是本发明的实施例的堵盖压装锁紧平衡装置右视图；
图4是本发明的实施例的堵盖压装锁紧平衡装置俯视图；
图5是沿图4的A-A剖视图。
图中标记：Z向驱动气缸1、固定柱2、浮动接头3、衬套4、限位销5、限位板6、夹紧框7、缓冲块8、限位套9、底板10、挡块11、滑轨12、滑块13、连接块14、浮动接头15、X向驱动气缸16、17气缸安装板、51限位销的头部、71夹紧框水平部分、72夹臂。
具体实施方式
在接下结合附图对本发明的实施例的描述中，定义Z轴正方向为上、X轴正方向为右、Y轴正方向为前。
结合图1、图2、图3和图4。底板10是整个装置的连接支撑机构。在底板10的下方安装有长条形的挡块11。在底板10的上方安装有两根滑轨12。夹紧框7分为两部分，一部分为下面安装有滑块13的夹紧框水平部分71，另一部分为从夹紧框水平部分71的边缘向着底板下方方向（即Z轴负方向）延伸的两个夹臂72，并且两个夹臂72互相间隔开。在底板10的左右两边，各安装有一个夹紧框7，夹紧框7下面的滑块13与滑轨12配合，使夹紧框7能够在底板10上滑动。当然，本领域普通技术人员能够很容易地想象，还能够通过在底板10上开滑槽等其它方式实现夹紧框7与底板10的滑动配合。左侧的夹紧框7上安装了气缸安装板17，连接X向驱动气缸16的缸体。右侧的夹紧框7上安装了连接块14，连接X向驱动气缸16的活塞杆，并且活塞杆是通过浮动接头15连接到连接块14上的。X向驱动气缸16受控制系统（图中未示出）控制使活塞杆伸缩，从而驱动夹紧框7在滑轨12上滑动。为了防止X向驱动气缸16的活塞杆伸长时夹紧框7从底板10脱出、活塞杆收缩时夹紧框7撞击底板10，在每一个夹紧框7的夹臂72之间的间隔处，将限位板6安装到了底板10上。在四个夹臂72上，均安装了缓冲块8。
参考图5。在每一个夹紧框7的上方，均安装有管状固定柱2，用于安装Z向驱动气缸1。在夹紧框7上开有与固定柱2的内腔贯通的通孔，衬套4通过其下部的法兰安装在夹紧框7上，并且衬套4穿过夹紧框7上的通孔进入固定柱2的内腔。Z向驱动气缸1的活塞杆通过浮动接头3连接限位销5。Z向驱动气缸1受控制系统的控制而驱动限位销5在衬套4内上下滑动。在底板10上安装有限位套9，用于与限位销5配合限定夹紧框7的工作位置。
在堵盖压装机中，底板10悬置安装在机架（图中未示出）上。初始状态下，X向驱动气缸16的活塞杆处于伸出状态，左右两边的夹紧框7间隔距离较大。气缸体到位后，被堵盖压装机下方的液压缸举升，气缸体接触挡块11后停止举升，完成Z方向限位。然后，控制系统控制X向驱动气缸16收缩，带动两个夹紧框7相向滑动，夹臂72相互靠近，活塞杆收缩到位夹紧缸体。此时，限位套9的内腔与衬套4的内腔（同时与固定柱2的内腔、夹紧框7的通孔）贯通，控制系统控制Z向驱动气缸1的活塞杆伸出，限位销5插入限位套9，完成缸体的左右水平方向限位。从而，整个堵盖压装锁紧平衡装置将气缸体抱死，压头在各自方向进行堵盖压装操作。堵盖压装机的压头进行堵盖压装操作过程中，压装力会通过锁紧平衡装置传递到机架进而传递到整个堵盖压装机设备中，不再需要增加支撑缸。为了使限位销5更容易插入限位套9，优选将限位销的头部51加工成截顶锥形。
本领域普通技术人员能够很容易地想象，上述各气缸均能够以液压缸替代，因此在本发明中，液压缸与气缸之间应当被视为等效替换关系。类似地，还能够以电机带动连杆等其它合适的方式实现夹紧框的X向驱动和限位销的Z向驱动。
虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对本实施例进行等效替换或者变型，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (8)

1.一种堵盖压装锁紧平衡装置，其特征在于，包括：
底板；
安装在所述底板下方的挡块；
安装在所述底板上方并与所述底板滑动配合的一对夹紧框，每一个所述夹紧框具有向所述底板下方方向延伸并间隔开的夹臂；
用于驱动所述一对夹紧框的X向驱动机构；
每一个所述夹紧框上方均安装有管状固定柱，且所述夹紧框上开有与所述固定柱的内腔贯通的通孔；
与所述固定柱在Z方向上滑动配合的限位销；
安装在所述固定柱上的用于驱动所述限位销的Z向驱动机构；
安装在所述底板上的限位套，当所述X向驱动机构驱动所述一对夹紧框相向滑动到达工作位置时，所述限位套的内腔与所述固定柱的内腔、所述通孔贯通。
2.根据权利要求1所述的堵盖压装锁紧平衡装置，其特征在于，所述底板上安装有限位板。
3.根据权利要求1所述的堵盖压装锁紧平衡装置，其特征在于，所述X向驱动机构通过浮动接头与所述夹紧框连接。
4.根据权利要求1所述的堵盖压装锁紧平衡装置，其特征在于，所述Z向驱动机构通过浮动接头与所述限位销连接。
5.根据权利要求1所述的堵盖压装锁紧平衡装置，其特征在于，所述夹臂上安装有缓冲块。
6.根据权利要求1所述的堵盖压装锁紧平衡装置，其特征在于，所述夹紧框上安装有衬套，且所述衬套穿过所述通孔进入所述固定柱的内腔，所述限位销位于所述衬套内。
7.根据权利要求1所述的堵盖压装锁紧平衡装置，其特征在于，所述限位销的头部为截顶锥形。
8.一种堵盖压装机，其特征在于，如权利要求1至7中的任意一项所述的堵盖压装锁紧平衡装置的所述底板悬置安装在所述堵盖压装机的机架上。
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