CN105458212B - 发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，包括：用于对坯件进行定位和存放的定位托盘组件；用于将坯件及定位托盘组件输入与输出第一预设位置的第一输送组件；用于将坯件夹持与锁紧的夹持组件；用于清理坯件隔皮的冲切组件；用于将冲切组件输入与输出第二预设位置的第二输送组件；用于将冲切后的渣皮排出的排渣组件；用于为整个清理过程提供动力的动力及液压组件；用于安装所述定位托盘组件、第一输送组件、夹持组件、冲切组件、第二输送组件、排渣组件以及动力及液压组件的机架。本发明解决了切边机冲切清理模式中的成本、质量问题以及机器人自动清理模式中的效率的问题，做到成本、效率、质量的平衡。

Description

发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装

技术领域

本发明属于汽车零部件铸件高压铸造生产线的清理工装，具体涉及一种发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装。

背景技术

汽车发动机缸体铸件毛坯通常采用高压铸造工艺进行生产，模具上缸孔成型的部位缸套定位芯与定模之间为防止干涉一般均留有1mm～3mm的间隙，当缸体毛坯成形出模后，往往在缸体铸件的缸孔与曲轴室之间留有厚度为1mm～3mm的圆形隔皮，称为缸孔隔皮，进行机加工之前需将这些隔皮清理除尽，否则将对机加精度及刀具寿命产生不利影响。

目前行业内一般采用如下两种方式对缸孔隔皮进行清理：

（1）切边机冲切模式：采用切边机冲切的方式，在切边清理的同时完成对缸孔隔皮的清理，其优点在于效率高、节拍快，缺点在于设备、工装投资高，同时，为了保证毛坯本体不被冲伤，清理后余根较高，清理质量不理想，对不同产品适应性较差，生产线生产不同产品需更换切边模；

（2）机器人自动清理模式：采用机器人夹持刀具按轨迹移动（或刀具固定，机器人按轨迹移动铸件），对毛坯缸孔隔皮进行清理，其优点在于清理质量高，余根较低，工装投资较少，对不同产品适应性好，但效率低，节拍慢。上述两种方式都无法做到成本、效率、质量的平衡。

因此，有必要开发一种新的发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，以解决切边机冲切清理模式中的成本、质量问题以及机器人自动清理模式中的效率的问题，做到成本、效率、质量的平衡。

本发明所述的发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，包括：

机架；

定位托盘组件，用于对坯件进行定位和存放；

第一输送组件，用于将坯件及定位托盘组件输入与输出第一预设位置，该第一输送组件水平安装在机架上，所述定位托盘组件水平安装在第一输送组件上，所述定位托盘组件在第一输送组件的作用下能相对于机架前后移动；

夹持组件，用于在所述坯件输入到第一预设位置时从上下方向将坯件夹持与锁紧，该夹持组件安装在机架上；

冲切组件，用于清理坯件隔皮；

第二输送组件，用于将冲切组件输入与输出第二预设位置，该第二输送组件安装在机架上，所述冲切组件安装在第二输送组件上，所述冲切组件在第二输送组件的作用下能相对于机架左右移动，当所述第一输送组件将坯件输入到第一预设位置时，且第二输送组件将冲切组件输入到第二预设位置时，所述冲切组件能将坯件上的隔皮清除；

排渣组件，用于将冲切后的渣皮排出，该排渣组件安装在机架上，且排渣组件位于冲切组件的左侧；

动力及液压组件，用于为整个清理过程提供动力，该动力及液压组件安装在机架上，动力及液压组件分别与第一输送组件、夹持组件、冲切组件、第二输送组件和排渣组件电连接。

所述机架包括：

主体框架，

冲床基板，竖直固定在主体框架上；

托盘支撑筋板，托盘支撑筋板的后端垂直固定在冲床基板的中部；

导轨座板，水平固定在托盘支撑筋板上。

所述第一输送组件包括：

两个第一导轨，分别沿前后方向延伸且相互平行设置在导轨座板上，

四个第一滑块，分别设置在定位托盘组件上，分别与两个第一导轨对应配合；

第一驱动器，水平设置在两个第一导轨之间，且该第一驱动器的活塞杆与定位托盘组件连接，在第一驱动器的作用下，所述第一滑块沿第一导轨滑动。

所述定位托盘组件包括：

定位托盘；

工件安装面板，其下端垂直固定在定位托盘的左边；

定位板，水平设置在定位托盘上，且位于工件安装面板的右侧，并在定位板的右边的中部设有缺口；

第一垫块，设置在定位板的左边；

水泵孔中心定位块，设有在定位板的左边，且位于第一垫块的后侧；

第二垫块，设置在定位板的右边，且位于缺口的后侧；

第三垫块，设置在定位板的右边，且位于缺口的前侧；

定位销，设置在定位板上，且位于第一垫块与缺口之间。

所述第二输送组件包括：

纵向托盘，整体呈L形，包括水平板和上端与水平板的右端相连接的竖直板；

两个第二导轨，分别沿左右方向延伸且相互平行设在冲床基板上；

两个第二上滑块，分别设置在所述水平板的左部和右部，两个第二上滑块设与位于上侧的第二导轨对应配合；

第二下滑块，设置在所述竖直板的下端，该第二下滑块与位于下侧的第二导轨对应配合；

第二驱动器，水平设置在第二上滑块与第二下滑块之间，且第二驱动器的活塞杆与纵向托盘连接，在第二驱动器的作用下，所述第二上滑块和第二下滑块沿第二导轨滑动。

所述冲切组件包括与第二驱动器连接的刀具，该刀具固定在所述纵向托盘的竖直板上，在第二驱动器的作用下，将所述冲切组件输入与输出所述第二预设位置。

所述夹持组件包括固定在机架上的夹紧块导轨和托盘固定器，设在夹紧块导轨上并能沿夹紧块导轨上下滑动的夹紧块，以及驱动夹紧块沿夹紧块导轨上下滑动的第三驱动器；在坯件输入所述第一预设位置，所述夹紧块与托盘固定器配合从上下方向将坯件夹持。

所述排渣组件包括吹气喷嘴、支架和出料槽，所述吹气喷嘴通过支架安装在导轨座板前端，所述出料槽安装在机架上。

所述动力及液压组件包括电气控制模块、气动阀、液压阀、光栅传感器和液压电机，所述光栅传感器用于负责坯件进出信号的接收，该光栅传感器安装在导轨座板的上方，该电气控制模块的信号输出端分多路分别与气动阀的信号输入端、液压阀的信号输入端、液压电机的信号输入端、光栅传感器的信号输入端连接。

清理流程：取件机器人将毛坯放至定位托盘上（可使用端面定位），接主机信号，由第一输送组件将毛坯连同定位托盘输送进入清理工装（即：第一预设位置），夹持组件锁紧毛坯，由第二输送组件将冲切组件输送到第二预设位置，清除隔皮，渣皮落入排渣通道，并由排渣组件排出，清理刀具回退，夹持组件解锁，第一输送组件输出毛坯，取件机器人抓走毛坯，整个过程由动力及液压组件提供动力。

本发明具有以下优点：

（1）大幅降低了设备投资，无需单独为该清理过程配备机器人、切边机、切边模等复杂设备或工装，整体投资远低于机器人自动清理模式、切边机冲切模式；

（2）清理效率远高于机器人自动清理模式，基本与切边机冲切模式相当，且清理质量情况较切边机冲切模式要好，隔皮余根高度低于1mm；

（3）相对于切边机冲切模式，对不同产品适应性较好，缸体的长、宽、高及缸孔数目、缸孔大小、缸孔间距、端面等基本要素相同，即可共用同一工装。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中机架和夹持组件的结构示意图；

图3为图1在除去机架及动力及液压组件部分的结构示意图之一；

图4为图1在除去机架及动力及液压组件部分的结构示意图之二；

图5为图1中定位托盘组件和第一输送组件（部分）的连接关系图之一；

图6为图1中定位托盘组件和第一输送组件（部分）的连接关系图之二；

图7为图1中冲切组件和第二输送组件（部分）的连接关系图；

图8为图1中冲切组件的结构示意图；

图9为图1中的动力及液压组件和机架的连接关系图；

其中：1、冲压基板，2、出料槽，3、主体框架，4、支架，5、吹气喷嘴，6、纵向托盘，6a、竖直板，6b、竖直板，7、夹紧块，8、托盘固定器，9、定位托盘，10、第一导轨，11、第一驱动器，12、托盘支撑筋板，13、导轨座板，14、第一滑块， 15、第二导轨，16、光栅传感器，17、工件安装面板，18、第一垫块，19、定位销，20、第三垫块，21、第二垫块，22、定位板，22a、缺口， 23、水泵孔中心定位块，24、第二上滑块，25、第二驱动器，26、刀具，27、第二下滑块，28、气动阀，29、液压阀，30、液压电机，31、中心刀具，32、四缸冲切刀具，33、支撑板，34、冲子，35、气动顶杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示的发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，包括定位托盘组件、第一输送组件、夹持组件、冲切组件、第二输送组件、排渣组件、动力及液压组件和机架。定位托盘组件用于对坯件进行定位和存放。第一输送组件用于将坯件及定位托盘组件输入与输出第一预设位置，该第一输送组件水平安装在机架上，所述定位托盘组件水平安装在第一输送组件上，所述定位托盘组件在第一输送组件的作用下能相对于机架前后移动。夹持组件用于在所述坯件输入到第一预设位置时从上下方向将坯件夹持与锁紧，该夹持组件安装在机架上。冲切组件用于清理坯件隔皮。第二输送组件用于将冲切组件输入与输出第二预设位置，该第二输送组件安装在机架上，所述冲切组件安装在第二输送组件上，所述冲切组件在第二输送组件的作用下能相对于机架左右移动，当所述第一输送组件将坯件输入到第一预设位置时，且第二输送组件将冲切组件输入到第二预设位置时，所述冲切组件能将坯件上的隔皮清除。排渣组件用于将冲切后的渣皮排出，该排渣组件安装在机架上，且排渣组件位于冲切组件的左侧。动力及液压组件，用于为整个清理过程提供动力，该动力及液压组件安装在机架上，动力及液压组件分别与第一输送组件、夹持组件、冲切组件、第二输送组件和排渣组件电连接。

如1和图3所示，所述机架包括主体框架3、冲床基板1、两个托盘支撑筋板12和导轨座板13。冲床基板1竖直固定在主体框架3上；两个托盘支撑筋板12的后端分别垂直固定在冲床基板1的中部；导轨座板13水平固定在托盘支撑筋板12上。

如图3所示，所述第一输送组件包括两个第一导轨10、四个第一滑块14和第一驱动器11。两个第一导轨10分别沿前后方向延伸且相互平行设置在导轨座板13上；四个第一滑块14分别设置在定位托盘组件上，位于左边的两个第一滑块14分别与左边的第一导轨10对应配合，位于右边的两个第一滑块14分别与右边的第二导轨10对应配合；第一驱动器11水平设置在两个第一导轨10之间，且该第一驱动器11的活塞杆与定位托盘组件连接，在第一驱动器11的作用下，所述第一滑块14沿第一导轨10滑动。

如图3至图5所示，所述定位托盘组件包括定位托盘9、工件安装面板17、定位板22、第一垫块18、第二垫块21、第三垫块20和定位销19。工件安装面板17的下端垂直固定在定位托盘9的左边；定位板22水平设置在定位托盘9上，且位于工件安装面板17的右侧，并在定位板22的右边的中部设有缺口22a；第一垫块18设置在定位板22的左边；水泵孔中心定位块23设有在定位板22的左边，且位于第一垫块18的后侧；第二垫块21设置在定位板22的右边，且位于缺口22a的后侧；第三垫块20设置在定位板22的右边，且位于缺口22a的前侧；定位销19设置在定位板22上，且位于第一垫块18与缺口22a之间。

如图4和图6所示，所述第二输送组件包括纵向托盘6、两个第二导轨15、两个第二上滑块24、一个第二下滑块27和第二驱动器25。纵向托盘6整体呈L形，包括水平板和上端与水平板的右端相连接的竖直板6a；两个第二导轨15分别沿左右方向延伸且相互平行设在冲床基板1上；两个第二上滑块24分别设置在所述水平板的左部和右部，两个第二上滑块24与位于上侧的第二导轨15对应配合；第二下滑块27设置在所述竖直板6a的下端，该第二下滑块27与位于下侧的第二导轨15对应配合；第二驱动器25水平设置在第二上滑块24与第二下滑块27之间，且第二驱动器25的活塞杆与纵向托盘6连接，在第二驱动器25的作用下，所述第二上滑块24和第二下滑块27沿第二导轨15滑动。

如图7所示，所述冲切组件包括与第二驱动器25连接的刀具26，该刀具26固定在所述纵向托盘6的竖直板6a上，在第二驱动器25的作用下，将所述冲切组件输入与输出所述第二预设位置。如图8所示，冲切 组件包括中心刀具31、四缸冲切刀具32、支撑板33、冲子34和气动顶杆35。

如图2所示，所述夹持组件包括固定在机架上的夹紧块导轨和托盘固定器8，设在夹紧块导轨上并能沿夹紧块导轨上下滑动的夹紧块7，以及驱动夹紧块7沿夹紧块导轨上下滑动的第三驱动器；在坯件输入所述第一预设位置，所述夹紧块7与托盘固定器8配合从上下方向将坯件夹持。

如图4所示，所述排渣组件包括吹气喷嘴5、支架4和出料槽2，所述吹气喷嘴5通过支架4安装在导轨座板13前端，所述出料槽2安装在机架上。

如图9所示，所述动力及液压组件包括电气控制模块、气动阀28、液压阀29、光栅传感器16和液压电机30，所述光栅传感器16用于负责坯件进出信号的接收，该光栅传感器16安装在导轨座板13的上方，该电气控制模块采用PLC控制模块，电气控制模块的信号输出端分多路分别与气动阀28的信号输入端、液压阀29的信号输入端、液压电机30的信号输入端、光栅传感器16的信号输入端连接。

本发明中，第一驱动器11采用气动活塞杆，第二驱动器25和第三驱动器采用液压活塞杆，第二驱动器25和第三驱动器分别通过液压油管连接到液压阀29上，液压阀29通过液压油管连接液压电机30。第一驱动器11、吹气喷嘴5和托盘固定器8分别通过导管连接到气动阀28上，气动阀28通过导管连接压缩空气。

运行时，取件机器人将缸体铸件的毛坯放至定位托盘9上，PLC控制模块给出信号使缸体铸件毛坯通过定位板22上的水泵孔中心定位块23、定位销19和工件安装面板17定位好（辅以第一垫块18，第三垫块20，第二垫块21）。

光栅传感器16收到信号，气动阀28控制第一驱动器11动作将定位托盘9推入清理位置，液压阀29控制第三驱动器动作，夹紧块7夹紧工件，气动阀28控制托盘固定器8将托盘锁紧。

气动阀28开启，四个气动顶杆35顶出，液压阀29控制第二驱动器25将冲床推向工件，冲切组件将缸孔隔皮冲掉，隔皮通过出料槽2排出。

气动阀28控制气动顶杆35退回，液压阀29控制第二驱动器25将冲床带离工件复位，液压阀29控制夹紧块7以及气动阀28控制托盘固定器8松开，气动阀28控制第一驱动器11动作将定位托盘9带离清理位置。

取件机器人抓走工件。一个清理循工作环完成，等待下一个工作循环。

Claims (8)

1.一种发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，其特征在于，包括：

机架；

定位托盘组件，用于对坯件进行定位和存放；

第一输送组件，用于将坯件及定位托盘组件输入与输出第一预设位置，该第一输送组件水平安装在机架上，所述定位托盘组件水平安装在第一输送组件上，所述定位托盘组件在第一输送组件的作用下能相对于机架前后移动；

夹持组件，用于在所述坯件输入到第一预设位置时从上下方向将坯件夹持与锁紧，该夹持组件安装在机架上；

冲切组件，用于清理坯件隔皮；

第二输送组件，用于将冲切组件输入与输出第二预设位置，该第二输送组件安装在机架上，所述冲切组件安装在第二输送组件上，所述冲切组件在第二输送组件的作用下能相对于机架左右移动， 当所述第一输送组件将坯件输入到第一预设位置时，且第二输送组件将冲切组件输入到第二预设位置时，所述冲切组件能将坯件上的隔皮清除；

排渣组件，所述排渣组件包括吹气喷嘴（5）、支架（4）和出料槽（2），所述吹气喷嘴（5）通过支架（4）安装在机架的导轨座板（13）前端，所述出料槽（2）安装在机架上；

用于将冲切后的渣皮排出，该排渣组件安装在机架上，且排渣组件位于冲切组件的左侧；

动力及液压组件，用于为整个清理过程提供动力，该动力及液压组件安装在机架上，动力及液压组件分别与第一输送组件、夹持组件、冲切组件、第二输送组件和排渣组件电连接。

2.根据权利要求1所述的发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，其特征在于：所述机架包括：

主体框架（3）；

冲床基板（1），竖直固定在主体框架（3）上；

托盘支撑筋板（12），托盘支撑筋板（12）的后端垂直固定在冲床基板（1）的中部，所述导轨座板（13）水平固定在托盘支撑筋板（12）上。

3.根据权利要求2所述的发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，其特征在于：所述第一输送组件包括：

两个第一导轨（10），分别沿前后方向延伸且相互平行设置在导轨座板（13）上，

四个第一滑块（14），分别设置在定位托盘组件上，分别与两个第一导轨（10）对应配合；

第一驱动器（11），水平设置在两个第一导轨（10）之间，且该第一驱动器（11）的活塞杆与定位托盘组件连接，在第一驱动器（11）的作用下，所述第一滑块（14）沿第一导轨（10）滑动。

4.根据权利要求1至3任一所述的发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，其特征在于：所述定位托盘组件包括：

定位托盘（9）；

工件安装面板（17），其下端垂直固定在定位托盘（9）的左边；

定位板（22），水平设置在定位托盘（9）上，且位于工件安装面板（17）的右侧，并在定位板（22）的右边的中部设有缺口（22a）；

第一垫块（18），设置在定位板（22）的左边；

水泵孔中心定位块（23），设有在定位板（22）的左边，且位于第一垫块（18）的后侧；

第二垫块（21），设置在定位板（22）的右边，且位于缺口（22a）的后侧；

第三垫块（20），设置在定位板（22）的右边，且位于缺口（22a）的前侧；

定位销（19），设置在定位板（22）上，且位于第一垫块（18）与缺口（22a）之间。

5.根据权利要求2所述的发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，其特征在于：所述第二输送组件包括：

纵向托盘（6），整体呈L形，包括水平板（6b）和上端与水平板（6b）的右端相连接的竖直板（6a）；

两个第二导轨（15），分别沿左右方向延伸且相互平行设在冲床基板（1）上；

两个第二上滑块（24），分别设置在所述水平板（6b）的左部和右部，两个第二上滑块（24）设与位于上侧的第二导轨（15）对应配合；

第二下滑块（27），设置在所述竖直板的下端，该第二下滑块（27）与位于下侧的第二导轨（15）对应配合；

第二驱动器（25），水平设置在第二上滑块（24）与第二下滑块（27）之间，且第二驱动器（25）的活塞杆与纵向托盘（6）连接，在第二驱动器（25）的作用下，所述第二上滑块（24）和第二下滑块（27）沿第二导轨（15）滑动。

6.根据权利要求5所述的发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，其特征在于：所述冲切组件包括与第二驱动器（25）连接的刀具（26），该刀具（26）固定在所述纵向托盘（6）的竖直板（6a）上，在第二驱动器（25）的作用下，将所述冲切组件输入与输出所述第二预设位置。

7.根据权利要求2所述的发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，其特征在于：所述夹持组件包括固定在机架上的夹紧块导轨和托盘固定器（8），设在夹紧块导轨上并能沿夹紧块导轨上下滑动的夹紧块（7），以及驱动夹紧块（7）沿夹紧块导轨上下滑动的第三驱动器；在坯件输入所述第一预设位置，所述夹紧块（7）与托盘固定器（8）配合从上下方向将坯件夹持。

8.根据权利要求1至3任一所述的发动机缸体铸件缸孔隔皮清理工装，其特征在于：所述动力及液压组件包括电气控制模块、气动阀（28）、液压阀（29）、光栅传感器（16）和液压电机（30），所述光栅传感器（16）用于负责坯件进出信号的接收，该光栅传感器（16）安装在导轨座板（13）的上方，该电气控制模块的信号输出端分多路分别与气动阀（28）的信号输入端、液压阀（29）的信号输入端、液压电机（30）的信号输入端、光栅传感器（16）的信号输入端连接。