CN103350244B - 一种斜油孔加工辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜油孔加工辅助装置，包括上线支撑架、钻孔工具支持套、钻孔工具、复位弹簧和钻孔压臂，钻孔工具支持套倾斜固设于上线支撑架上，上线支撑架上设有通孔，该通孔与钻孔工具支持套内部连通，钻孔工具滑动设置于钻孔工具支持套中，复位弹簧连接于钻孔工具和钻孔工具支持套之间，钻孔工具与钻孔压臂间设有联动机构，钻孔压臂通过一转轴与上线支撑架转动连接，上线支撑架上还设有工件夹紧机构。本斜油孔加工辅助装置成本低廉，结构简单，占用空间小，易于线上加装，可整合到现有生产流水线中，对发动机气缸盖进行在线钻孔加工，避免产品来回搬运，减少周折，使钻孔加工高效省力。

Description

一种斜油孔加工辅助装置

技术领域

本发明涉及一种简易钻孔工装，更具体的说，它涉及一种斜油孔加工辅助装置。

背景技术

为了降低发动机的耗油量与提高发动机的整体性能，计划在现有发动机的基础上增加VVT装置，所以需要在气缸盖前端面的凸轮轴孔孔壁上增加倾斜的液压油道，用以驱动VVT装置。目前在现有发动机气缸盖凸轮轴孔上的加工液压油道主要方法是，先在现有的生产线上完成气缸盖的尺寸加工，然后将气缸盖拿到线外其它设备上进行VVT驱动油道的钻孔加工，加工完毕运回生产线上进行后续的加工作业。但是这种方式存在一些明显的缺点：增加了搬运工序，流程加长，降低生产效率；来回搬运不方便，耗时耗力，严重影响生产节拍；大批量半成品的搬运需要更多人手，造成人力成本升高；产品多次转运，增添周折，容易造成磕碰，直接影响产品的加工质量。如果能立足于现有生产方式，开发一种新的加工方法，对现有生产线进行较小的改造，以较少的投入，较少的时间花费完成斜油孔的加工，这将以有限的代价换取更大的市场回报，取得理想的经济技术效果。公开号为CN202212613U的实用新型于2012年5月9日公开了一种VVT斜油孔钻孔机，涉及VVT斜油孔加工技术领域，旨在提供一种定位准确、加工精度高、加工成本低的VVT斜油孔钻孔机，其包括中心高可调钻削头，还包括凸轮轴轴向移动工作台，在凸轮轴轴向移动工作台的一端通过旋转销转动连接一支撑板于其上方，在凸轮轴轴向移动工作台和支撑板间设有可调圆柱，在支撑板上表面的一侧设有数控分度头，相对另一侧设有削头顶尖。该实用新型结构简单，便于制造，而且操作简单，容易上手，装夹快捷、生产效率高，工序能力较高且稳定，专用夹具定位准确、加工精度高，钻头磨损少、加工成本低。但是该实用新型本质是一台独立的钻孔加工设备，价格较高，在不对现有生产流水线做大改且不现有生产节拍有较大影响的前提下很难与现有生产工艺有机整合；而若作为一台离线加工设备使用，则对如何减少产品搬运的问题没有任何帮助。

发明内容                                           

在现有发动机基础上进行VVT改造时，为了克服现有工艺中发动机气缸盖斜油孔需要离线加工，中间需要往来搬运，周折较多的缺陷，本发明提供了结构较为简单，使用方便，制作费用低，与现有工艺容易整合，能有效避免产品线上线下反复转运的斜油孔加工辅助装置。

本发明的技术方案是：一种斜油孔加工辅助装置，包括上线支撑架、钻孔工具支持套、钻孔工具、复位弹簧和钻孔压臂，钻孔工具支持套倾斜固设于上线支撑架上，上线支撑架上设有通孔，该通孔与钻孔工具支持套内部连通，钻孔工具滑动设置于钻孔工具支持套中，复位弹簧连接于钻孔工具和钻孔工具支持套之间，钻孔工具与钻孔压臂间设有联动机构，钻孔压臂通过一转轴与上线支撑架转动连接，上线支撑架上还设有工件夹紧机构。本斜油孔加工辅助装置通过上线支撑架可以安装到发动机气缸盖装配输送线上，钻孔工具支持套、钻孔工具、复位弹簧和钻孔压臂构成一钻孔装置，工作时，将发动机气缸盖装配输送线上行进的汽缸盖截停并通过工件夹紧机构定位，操纵钻孔压臂，通过所述联动机构带动钻孔工具克服复位弹簧的弹力下移，受钻孔工具支持套的限位，钻孔工具只能沿钻孔工具支持套内的腔道作轴向移动，钻孔工具上的钻头穿过上线支撑架上的通孔沿直线进给，接触到待钻孔的汽缸盖工件的指定位置，进行钻孔加工，钻孔完成后，放开钻孔压臂，在复位弹簧的回复力作用下钻孔工具回到原位，钻头随之缩回离开工件，让出发动机气缸盖的输送通道，所述工件夹紧机构也复位，将完成钻孔加工的汽缸盖放行，然后等待下一工件。

作为优选，钻孔工具支持套及钻孔工具分别为两个，所述的联动机构包括活动压杆，活动压杆上设有滑槽，各钻孔工具上固设有压钻销，压钻销穿设于滑槽中，活动压杆与钻孔压臂铰接。作VVT改造时汽缸盖上一般需要钻两个或更多斜油孔，因此设置两套钻孔装置，通过钻孔压臂带动活动压杆，进而带动两钻孔工具同步工作，这样一次操作可同时完成两个斜油孔的加工，相比常规的逐个加工的方法，加工效率成倍提高。

作为优选，各钻孔工具支持套上沿轴向设有压钻销限位导槽，压钻销位于压钻销限位导槽中。为确保钻孔质量，钻头工作时钻孔工具应只能作轴向进给，而径向和周向则应保持相对静止，这样才能避免钻孔时出现抖动、打滑等情况，钻孔工具支持套只对钻孔工具起到径向限位作用，压钻销限位导槽起到导向限位作用，通过压钻销和压钻销限位导槽的卡接配合，可对钻孔工具进行有效的周向限位。

作为优选，上线支撑架包括一底板架和一根立柱，底板架呈“几”字形，立柱设于底板架的顶部，钻孔压臂与上线支撑架的转动连接部位于该立柱上。底板架呈龙门结构，十分方便上线支撑架接入常见形式的输送线中，龙门式的底板架跨设在输送线上，不会对工件的输送造成妨碍，且也便于其它工作机构依附其上，安排合适位置，顺利执行各机构功能。钻孔压臂转动连接在立柱上，使钻孔压臂的转动点位置具有一定高度，这样钻孔压臂可以有更大的摆动空间，带动钻孔工具移动时操作更方便。

作为优选，所述的工件夹紧机构包括位置相对的定限位条和动限位条，定限位条固设于上线支撑架上，动限位条固设于一定位气缸的活塞杆上，定位气缸固设于上线支撑架上。本工件夹紧机构采用气动方式工作，操作方便省力，定位气缸活塞杆伸出时，推动动限位条靠近定限位条，从两侧夹紧待钻孔的汽缸盖工件，使汽缸盖被固定，便于顺利进行钻孔加工。本工件夹紧机构中只需一侧限位条可动，主动推压，另一侧限位条固定，可提供反向支持，因此本工件夹紧机构用最少的气动件就可完成夹紧工件的动作，结构简单，制作成本低。

作为优选，复位弹簧外套设有弹簧护套，弹簧护套同时过盈地套接在钻孔工具支持套顶部。弹簧护套可以对复位弹簧形成屏障，防止杂物进入复位弹簧的匝圈间，确保复位弹簧正常工作。

作为优选，钻孔工具尾部设有凸台，复位弹簧顶端抵接在凸台底面上，复位弹簧底端抵接在钻孔工具支持套端口上。复位弹簧两端分别被凸台和钻孔工具支持套端口限位，复位弹簧始终被封闭在钻孔工具与钻孔工具支持套之间，使二者间始终保持排斥作用力，一旦撤除作用在钻孔压臂上的力，钻孔工具就会被顶升远离工件。

作为优选，钻孔压臂包括一对平行的长臂及一对平行的短臂，短臂与长臂垂直且短臂两端分别与两长臂固连，其中一短臂转动连接在上线支撑架上。钻孔压臂呈一矩形框架结构，强度较高，抗变形能力强，使用寿命长，且其中一短臂直接作为实现钻孔压臂与上线支撑架转动连接的转轴，简化了结构。

作为优选，钻孔工具上设有两个压钻销，两个压钻销分别位于钻孔工具的前侧和后侧且处于同一条直线上，活动压杆亦为两根且平行分置于钻孔工具的前侧和后侧。两根活动压杆使得钻孔工具、活动压杆和钻孔压臂相互间的连接更为平衡稳定，通过两根活动压杆带动钻孔工具工作时，受力结构也更为合理，每根活动压杆所承担的载荷更小，利于本斜油孔加工辅助装置中联动机构更稳定更耐久地工作。

本发明的有益效果是：

大大方便了发动机气缸盖斜油孔的加工。本斜油孔加工辅助装置可整合到现有生产流水线中，对发动机气缸盖进行在线钻孔加工，避免产品来回搬运，减少周折，使钻孔加工高效省力，确保生产节拍不受大的影响，而且可降低产品在转运过程中磕碰的风险。

结构简单，占用空间小，易于线上加装。本斜油孔加工辅助装置属于简易工装，相对于专用钻孔该设备而言，部件少，尺寸小，不占空间，可以很方便地在现有输送线上加装。

成本低廉。本斜油孔加工辅助装置部件简单，加工容易，可自行加工组装，可节省大量购买专用设备的资金；无复杂的控制及动力系统，以手动结合气动驱动工作，能耗低；操作简便，只需一人即可完成钻斜油孔的作业，可以控制人力成本。因此本斜油孔加工辅助装置无论制作成本还是使用成本都比较低。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明的另一种结构示意图；

图3为本发明中上线支撑架的一种结构示意图；

图4为本发明中钻孔工具支持套的一种结构示意图。

图中，1-上线支撑架，2-钻孔工具支持套，3-钻孔工具，4-复位弹簧，5-钻孔压臂，6-活动压杆，7-压钻销，8-滑槽，9-弹簧护套，10-定限位条，11-动限位条，12-定位气缸，13-压钻销限位导槽，14-凸台，15-固定盘，16-护套压钻销限位导槽，17-直角挡钩，18-导向销。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

        如图1所示，一种斜油孔加工辅助装置，包括上线支撑架1、圆筒形的钻孔工具支持套2、直筒型的钻孔工具3、复位弹簧4和钻孔压臂5，钻孔工具支持套2倾斜固设于上线支撑架1上，上线支撑架1上设有通孔，该通孔与钻孔工具支持套2内部连通，钻孔工具3滑动设置于钻孔工具支持套2中，复位弹簧4连接于钻孔工具3和钻孔工具支持套2之间，钻孔工具3与钻孔压臂5间设有联动机构，钻孔压臂5通过一转轴与上线支撑架1转动连接，上线支撑架1上还设有工件夹紧机构。上线支撑架1包括一底板架和一根立柱，底板架呈“几”字形，为龙门式结构，如图3所示，由两块L形的立板和一水平的横板通过螺栓连接而成，立柱设于底板架横板的顶部，钻孔压臂5与上线支撑架1的转动连接部位于该立柱上。钻孔工具支持套2及钻孔工具3分别为两个，两钻孔工具支持套2底部设有固定盘15，如图4所示，固定盘15与上线支撑架1的底板架顶面贴合并通过螺栓固定，两钻孔工具支持套2的轴向延长线形成V形，两钻孔工具支持套2各自与上线支撑架1的横板所成的角度即是所要加工的对应斜油孔的倾角。所述的联动机构包括活动压杆6，活动压杆6呈腰圆形，其上设有滑槽8，钻孔工具3为气钻，各钻孔工具3的壳体上分别固定有两个压钻销7且同个钻孔工具3上的两个压钻销7分别位于钻孔工具3的前侧和后侧并处于同一条直线上，活动压杆6亦为两根且平行分置于钻孔工具3的前侧和后侧，压钻销7直径与滑槽8槽宽适配，两钻孔工具3各有一个压钻销7穿设于前侧活动压杆6的滑槽8中并可在此滑槽8中滑动，同样，其余的压钻销7穿设于前侧活动压杆6的滑槽8中，压钻销7自由端设有直径大于滑槽8槽宽的销帽，用于防止压钻销7从滑槽8中脱出。活动压杆6与钻孔压臂5铰接。各钻孔工具支持套2上沿轴向设有压钻销限位导槽13，压钻销限位导槽13一端开放于钻孔工具支持套2的上端口，压钻销7位于压钻销限位导槽13中。所述的工件夹紧机构包括位置相对的定限位条10和动限位条11，定限位条10通过螺栓与一对平行的连接杆端面固定，该对连接杆又固定在上线支撑架1一侧立板的底部内侧，动限位条11固设于一定位气缸12的活塞杆上，动限位条11上还固定有一根与定位气缸12的活塞杆平行的导向销18，定位气缸12固设于上线支撑架1另一侧立板的底部外侧，定位气缸12的活塞杆穿过一设在该立板底部的孔伸到该立板的另一侧，定位气缸12所在的立板上还设有一与导向销18适配的导向销通孔，导向销18可在该导向销通孔中滑动，与定位气缸12的活塞杆一起使动限位条11运动时保持稳定姿态。复位弹簧4外套设有弹簧护套9，弹簧护套9同时过盈地套接在钻孔工具支持套2顶部，弹簧护套9上设有护套压钻销限位导槽16，护套压钻销限位导槽16与压钻销限位导槽13等宽且位置对齐续接。钻孔工具3尾部设有凸台14，自然状态下的复位弹簧4内径与钻孔工具支持套2内径相同，复位弹簧4顶端抵接在凸台14底面上，复位弹簧4底端抵接在钻孔工具支持套2的上端口上。钻孔压臂5呈矩形框架结构，包括一对平行的长臂及一对平行的短臂，短臂与长臂垂直且短臂两端分别与两长臂固连，其中一短臂转动连接在上线支撑架1的较长立板的伸出部上。两钻孔工具3通过联动按钮同步受控进行转停，该联动按钮为点动按钮。定位气缸12通过一组按钮进行控制，该组按钮为两个，分别控制活塞杆的伸出和缩回。

       本斜油孔加工辅助装置接入现有生产线，在气缸盖的线内输送过程中完成凸轮轴轴孔壁上斜油孔的加工。只需将上线支撑架1的两个立板分别固定在发动机装配线中输送气缸盖的辊轴式输送线两侧，使上线支撑架1跨在输送线上方，即可方便地使本斜油孔加工辅助装置加装到输送线上，输送线上还加装有工件到位传感器及气动挡规，气动挡规的上升受工件到位传感器的触发信号控制，下降则受控制定位气缸12的活塞杆缩回的按钮联动控制。输送线运行过程中，气缸盖到达上线支撑架1下方的工件到位传感器检测点时，工件到位传感器被触发，气动挡规从辊轴间上升，截停气缸盖工件，此时操作人员可用手推动气缸盖工件横向平移少许，用气缸盖工件侧面靠紧定限位条10，再点按定位气缸12的控制按钮使活塞杆伸出，推动动限位条11从另一侧压紧气缸盖工件，使气缸盖工件被临时固定，然后操作员一手压下钻孔压臂5，通过与钻孔压臂5相连的活动压杆6带动钻孔工具3克服复位弹簧4的弹力下移，受钻孔工具支持套2的限位及压钻销限位导槽13的导向作用，钻孔工具3只能沿钻孔工具支持套2内的腔道作轴向移动，由于两钻孔工具支持套2构成夹角，因此两钻孔工具3在下移过程中会在水平方向上产生互相靠近的分运动，而活动压杆6由于具有滑槽结构，可容许钻孔工具3上的压钻销7沿滑槽8滑移，因此不会对钻孔工具3的水平分运动造成阻碍，随着钻孔工具3的顺利移动，钻孔工具3上的钻头穿过上线支撑架1上的通孔沿直线进给，与此同时，操作员另一手按下钻孔工具3的联动按钮，钻头转动，钻头到达待钻孔的汽缸盖工件的指定位置，进行钻孔加工，钻孔完成后，松开钻孔工具3的启动按钮，同时放开钻孔压臂5，在复位弹簧4的回复力作用下钻孔工具3回到原位，钻头随之缩回离开工件，让出发动机气缸盖的输送通道，此时，操作员按下控制定位气缸12的活塞杆缩回的按钮，所述工件夹紧机构复位，所述气动挡规也下降，将完成钻孔加工的汽缸盖放行，然后等待下一工件。

实施例2：

    输送线上不设工件到位传感器和气动挡规。动限位条11上朝向输送线后端的一头设有一直角挡钩17，如图2所示，在定位气缸12活塞杆缩回时，直角挡钩17末梢与定限位条10间的距离可容气缸盖工件通过，在斜油孔加工时主要依靠人工进行气缸盖工件的定位。操作过程中，气缸盖工件到达上线支撑架1下时，操作员将气缸盖工件推向动限位条11并使气缸盖工件侧面靠紧动限位条11，然后保持气缸盖工件与动限位条11紧贴的同时将气缸盖工件向前推使其前端面靠紧直角挡钩17，再点按定位气缸12的控制按钮使活塞杆伸出，使动限位条11推动气缸盖工件压紧到定限位条10上，使气缸盖工件被临时固定，之后再进行钻孔加工。其余同实施例1。本实施例中虽然要多次人工推移气缸盖工件，但气缸盖工件不需离开输送线，劳动强度加大程度较有限，且输送线上加装结构更简单。

实施例3：

钻孔工具3为电钻，其余同实施例1。

Claims (9)

1.一种斜油孔加工辅助装置，其特征是包括上线支撑架（1）、钻孔工具支持套（2）、钻孔工具（3）、复位弹簧（4）和钻孔压臂（5），钻孔工具支持套（2）倾斜固设于上线支撑架（1）上，上线支撑架（1）上设有通孔，该通孔与钻孔工具支持套（2）内部连通，钻孔工具（3）滑动设置于钻孔工具支持套（2）中，复位弹簧（4）连接于钻孔工具（3）和钻孔工具支持套（2）之间，钻孔工具（3）与钻孔压臂（5）间设有联动机构，钻孔压臂（5）通过一转轴与上线支撑架（1）转动连接，上线支撑架（1）上还设有工件夹紧机构。

2.根据权利要求1所述的斜油孔加工辅助装置，其特征是钻孔工具支持套（2）及钻孔工具（3）分别为两个，所述的联动机构包括活动压杆（6），活动压杆（6）上设有滑槽（8），各钻孔工具（3）上固设有压钻销（7），压钻销（7）穿设于滑槽（8）中，活动压杆（6）与钻孔压臂（5）铰接。

3.根据权利要求2所述的斜油孔加工辅助装置，其特征是各钻孔工具支持套（2）上沿轴向设有压钻销限位导槽（13），压钻销（7）位于压钻销限位导槽（13）中。

4.根据权利要求1所述的斜油孔加工辅助装置，其特征是上线支撑架（1）包括一底板架和一根立柱，底板架呈“几”字形，立柱设于底板架的顶部，钻孔压臂（5）与上线支撑架（1）的转轴位于该立柱上。

5.根据权利要求1所述的斜油孔加工辅助装置，其特征是所述的工件夹紧机构包括位置相对的定限位条（10）和动限位条（11），定限位条（10）固设于上线支撑架（1）上，动限位条（11）固设于一定位气缸（12）的活塞杆上，定位气缸（12）固设于上线支撑架（1）上。

6.根据权利要求1所述的斜油孔加工辅助装置，其特征是复位弹簧（4）外套设有弹簧护套（9），弹簧护套（9）同时过盈地套接在钻孔工具支持套（2）顶部。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的斜油孔加工辅助装置，其特征是钻孔工具（3）尾部设有凸台（14），复位弹簧（4）顶端抵接在凸台（14）底面上，复位弹簧（4）底端抵接在钻孔工具支持套（2）端口上。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的斜油孔加工辅助装置，其特征是钻孔压臂（5）包括一对平行的长臂及一对平行的短臂，短臂与长臂垂直且短臂两端分别与两长臂固连，其中一短臂转动连接在上线支撑架（1）上。

9.根据权利要求2或3所述的斜油孔加工辅助装置，其特征是钻孔工具（3）上设有两个压钻销（7），两个压钻销（7）分别位于钻孔工具（3）的前侧和后侧且处于同一条直线上，活动压杆（6）亦为两根且平行分置于钻孔工具（3）的前侧和后侧。