CN107695658B - 一种压钢球装置以及曲轴生产设备 - Google Patents

Abstract

一种压钢球装置以及曲轴生产设备，涉及发动机领域，该压钢球装置包括压头组件和动力装置，压头组件包括用于向曲轴油孔压入钢球的压装杆，以及用于向曲轴油孔压入铆钉的铆杆。其中，压装杆和铆杆并排设置。动力装置包括用于推动压装杆或铆杆的活塞杆，通过转换机构可以使活塞杆选择性的作用于压装杆或铆杆，以实现压钢球工序和封堵油孔工序的精准快速的切换。并且，该压钢球装置通过动力装置来提供压装的动力，较好的避免了人工加工过程中出现的加工精度低、工艺重现性差等问题。该曲轴生产设备包括上述压钢球装置，其能够较好的保持工艺一致性，可以高品质、高重现性的生产曲轴。

Description

一种压钢球装置以及曲轴生产设备

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体而言，涉及一种压钢球装置以及曲轴生产设备。

背景技术

当今社会随着人们的经济条件越来越好，汽车已经成为中产家庭的标配，汽车产业的销量也在逐年递增，组成汽车的零件有上千种，发动机是汽车的核心部件，其中曲轴又是发动机组成不可缺少的零件。

随着汽车的产量增加，曲轴的需求量会同步增加。由于现有的汽车生产厂家及曲轴专业供应商目前均采用人工敲击的方法来完成曲轴润滑油孔封堵。采用人工敲击的方法有一下几点缺点。一、由于曲轴一般重量较大所来工人工作的时候来回搬运曲轴劳动强度比较大；二、由于人工敲击，定位不够精确会存在钢球被敲击飞出去伤人的风险；三、由于人工敲击，每一次敲击的力道会有很大偏差，所以导致钢球压入深度不一致，导致曲轴微变形量也不一致，工艺一致性也会很差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压钢球装置，其能够实现向曲轴油孔压入钢球和将曲轴油孔铆住两道工序的精准控制和快速切换，高效、高品质、高重现性的生产曲轴。

本发明的另一目的在于提供一种曲轴生产设备，其包括上述压钢球装置，其能够较好的保持工艺一致性，可以高品质、高重现性的生产曲轴。

本发明的实施例是这样实现的：

一种压钢球装置，其包括：

压头组件，压头组件包括用于向曲轴油孔压入钢球的压装杆，以及用于向曲轴油孔压入铆钉的铆杆；压装杆和铆杆并排设置；

动力装置，动力装置包括用于推动压装杆或铆杆的活塞杆；

压钢球装置包括活塞杆与压装杆基本同轴的第一工作状态，以及活塞杆与铆杆基本同轴的第二工作状态；压钢球装置还包括可使压钢球装置在第一工作状态和第二工作状态之间切换的转换机构。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，压头组件还包括用于容纳压装杆的压装杆筒，用于容纳铆杆的铆杆筒，以及基座；压装杆筒与铆杆筒与基座固定连接，且贯穿基座。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，压钢球装置还包括机架和用以支撑压头组件的支撑部，机架沿压装杆的轴线方向设置有导轨，支撑部与导轨滑动配合。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，机架包括第一气缸，第一气缸的外筒与机架固定连接，第一气缸的内杆与支撑部固定连接，第一气缸的内杆沿压装杆的轴线方向设置。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，支撑部设置有导向件，基座与导向件滑动配合并可沿导向件的长度方向滑动，压装杆筒和铆杆筒沿导向件的长度方向并排设置。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，转换机构包括第二气缸，第二气缸的外筒与支撑部固定连接，第二气缸的内杆与基座固定连接，第二气缸的内杆沿导向件的长度方向设置。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，支撑部设置有定位插销，基座设置有与定位插销配合的第一定位孔，压钢球装置处于第一工作状态时，定位插销与第一定位孔对齐；基座还设置有与定位插销配合的第二定位孔，压钢球装置处于第二工作状态时，定位插销与第二定位孔对齐。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，支撑部设置有用于驱动定位插销沿其轴向运动的定位气缸，定位气缸的外筒与支撑部固定连接，定位气缸的内杆与定位插销连接。

进一步地，在本发明其它较佳实施例中，压钢球装置还包括为压头组件提供钢球的上料组件，压装杆筒在远离活塞杆的一端设置有贯穿筒壁的入料口，入料口与上料组件的出料口通过软管连通。

一种曲轴生产设备，其包括上述压钢球装置。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供了一种压钢球装置，其包括压头组件和动力装置，压头组件包括用于向曲轴油孔压入钢球的压装杆，以及用于向曲轴油孔压入铆钉的铆杆。其中，压装杆和铆杆并排设置。动力装置包括用于推动压装杆或铆杆的活塞杆，通过转换机构可以使活塞杆选择性的作用于压装杆或铆杆，以实现压钢球工序和封堵油孔工序的精准快速的切换。并且，该压钢球装置通过动力装置来提供压装的动力，较好的避免了人工加工过程中出现的加工精度低、工艺重现性差等问题。

本发明实施例还提供了一种曲轴生产设备，其包括上述压钢球装置，其能够较好的保持工艺一致性，可以高品质、高重现性的生产曲轴。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种压钢球装置的示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种压钢球装置的压头组件在第一视角下的示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种压钢球装置的压头组件在第二视角下的示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种压钢球装置的压头组件的剖视图；

图5为本发明实施例所提供的一种压钢球装置的动力装置的示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种压钢球装置的上料组件的剖视图。

图标：100-压钢球装置；110-压头组件；111-压装杆；1111-第一受力端；1112-第一施力端；1113-第一限位部；112-铆杆；113-基座；1131-压装杆筒；1131a-第一容置腔；1131b-复位弹簧；1131c-入料口；1132-铆杆筒；1133-第一定位孔；1134-第二定位孔；120-动力装置；121-伺服电机；122-筒体；123-活塞杆；130-转换机构；131-第二气缸；140-机架；141-工作面；142-电缸基座；143-动力区；144-工作区；1441-通孔；145-支撑部；1451-导向件；1452-定位插销；1453-定位气缸；146-导轨；147-第一气缸；150-上料组件；151-储料罐；1512-出料管；1512a-内管；1512b-外管；152-出料气缸；200-钢球。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本实施例提供了一种压钢球装置100，参照图1所示，其包括压头组件110、动力装置120、转换机构130和机架140。

其中，如图2至和3所示，压头组件110包括压装杆111、铆杆112和基座113。基座113上设置有用于容纳压装杆111的压装杆筒1131，压装杆筒1131与基座113固定连接，并且贯穿基座113。压装杆筒1131内形成有贯穿压装杆筒1131两端的第一容置腔1131a，压装杆111活动嵌设于第一容置腔1131a内，并能够沿压装杆筒1131的轴线方向滑动。在本实施例中，压装杆111具有用以与动力装置120接触的第一受力端1111，以及用于与钢球200接触的第一施力端1112。在压装过程中，第一受力端1111用来接收来自动力装置120的压力，并传导至第一施力端1112，进而对钢球200施压，将钢球200压入到曲轴的油孔里。

进一步地，如图4所示，压装杆111靠近第一受力端1111的一侧设置有第一限位部1113，第一限位部1113位于第一容置腔1131a内，并绕压装杆111的周向设置，用以防止压装杆111从第一容置腔1131a内脱出。另一方面，第一限位部1113与压装杆筒1131用复位弹簧1131b进行连接，复位弹簧1131b在受压变形后，产生朝向第一受力端1111的回弹力，使得停止作业后，压装杆111可以回复至初始位置，便于下一次的压装。

同理，基座113上设置有用于容纳铆杆112的铆杆筒1132，铆杆筒1132与基座113固定连接，并且贯穿基座113。铆杆筒1132内形成有贯穿铆杆筒1132两端的第二容置腔(图未示)，铆杆112活动嵌设于第二容置腔内，并能够沿铆杆筒1132的轴线方向滑动。在本实施例中，铆杆112具有用以与动力装置120接触的第二受力端(图未示)，以及用于与铆钉接触的第二施力端(图未示)。在铆接过程中，第二受力端用来接收来自动力装置120的压力，并传导至第二施力端，进而对铆钉施压，将钢球200压入到曲轴的油孔里，实现对油孔的封堵。

同样地，铆杆112靠近第二受力端的一侧设置有第二限位部(图未示)，第二限位部位于第二容置腔内，并绕铆杆112的周向设置，用以防止铆杆112从第二容置腔内脱出。另一方面，第二限位部与铆杆筒1132同样用复位弹簧1131b进行连接，复位弹簧1131b在受压变形后，产生朝向第二受力端的回弹力，使得停止作业后，铆杆112可以回复至初始位置，便于下一次的铆接。

进一步地，如图1和图5所示，在本实施例中，采用电缸组件作为动力装置120，其包括伺服电机121以及相互套设的筒体122和活塞杆123。在伺服电机121的控制下，活塞杆123可以沿其轴线方向伸缩，从而推动压装杆111或铆杆112完成压装或铆接。因此，压钢球装置100包括活塞杆123与压装杆111基本同轴的第一工作状态，在第一工作状态下，活塞杆123的伸缩可以推动压装杆111将钢球200压入曲轴油孔，以完成压装工序。同时，该压钢球装置100还包括活塞杆123与铆杆112基本同轴的第二工作状态，在第二工作状态下，活塞杆123的伸缩可以推动铆杆112将铆钉压入曲轴油孔，以完成对油孔的封堵。进一步地，压钢球装置100还包括转换机构130，该装换机构可使压钢球装置100在第一工作状态和第二工作状态之间实现精准快速的切换。

如图1所示，在本实施例中，压钢球装置100还包括机架140，机架140用于对动力装置120和压头组件110进行支撑。机架140具有一个倾斜的工作面141，动力装置120和压头组件110均安装在工作面141上，并使得活塞杆123、压装杆111以及铆杆112的轴线平行于工作面141斜向下放置。这样的设置方式，使得机架140可以给动力装置120和压头组件110提供足够的支撑力，同时，整个压力的传导方向是斜向下传导，避免了设备克服重力做功，并可以利用设备的自重更好的进行压装。

工作面141的中间位置，凸设有电缸基座142。电缸基座142将压钢球装置100分隔成上方的动力区143和下方的工作区144。动力区143用来放置电缸组件，电缸基座142与电缸组件的筒体122固定连接，从而对电缸组件提供更好的固定支撑。同时，电缸基座142设置有供活塞杆123通过的通孔1441，活塞杆123可以穿过通孔1441伸入到工作区144，对压装杆111或铆杆112施加压力。

进一步地，图1和图3所示，机架140还包括支撑部145，支撑部145位于工作区144内，与压头组件110的基座113连接，用以为压头组件110提供支撑。机架140上设置有导轨146，导轨146沿活塞杆123的轴线方向设置，支撑部145与导轨146之间滑动配合。同时，机架140还包括第一气缸147，第一气缸147的外筒与机架140的电缸基座142固定连接，第一气缸147的内杆与支撑部145固定连接。在第一气缸147的驱动下，支撑部145可以沿导轨146靠近或远离电缸基座142，从而调整压头组件110与动力装置120、待加工曲轴之间的距离。

同时，支撑部145设置有导向件1451，基座113与导向件1451滑动配合并可沿导向件1451的长度方向滑动。进一步地，压装杆筒1131和铆杆筒1132沿导向件1451的长度方向并排设置，随着基座113沿导向件1451滑动，可以选择性的将压装杆111或铆杆112与活塞杆123对齐，从而使压钢球装置100在第一工作状态和第二工作状态之间切换。用以完成上述切换过程的转换机构130包括第二气缸131，第二气缸131的外筒与支撑部145固定连接，第二气缸131的内杆与基座113固定连接，第二气缸131的内杆沿导向件1451的长度方向设置，随着第二气缸131的内杆的伸缩，即可精确控制基座113的位置。

进一步地，如图3和图4所示，支撑部145还设置有定位插销1452，基座113设置有与定位插销1452配合的第一定位孔1133，压钢球装置100处于第一工作状态时，定位插销1452与第一定位孔1133对齐，此时将定位插销1452插入到第一定位孔1133中，即可实现基座113与支撑部145之间的固定，防止压装过程中发生滑动，影响压装效果。同样地，基座113还设置有与定位插销1452配合的第二定位孔1134，压钢球装置100处于第二工作状态时，定位插销1452与第二定位孔1134对齐，此时将定位插销1452插入到第二定位孔1134中，即可实现基座113与支撑部145之间的固定，防止铆接过程中发生滑动，影响对油孔的封堵效果。

优选地，支撑部145还设置有用于驱动定位插销1452沿其轴向运动的定位气缸1453，定位气缸1453的外筒与支撑部145固定连接，定位气缸1453的内杆与定位插销1452连接。通过定位气缸1453的内杆的伸缩可以控制定位插销1452插入第一定位孔1133或第二定位孔1134，从而完成对基座113的固定。

如图1和图6所示，压钢球装置100还包括为压头组件110提供钢球200的上料组件150。上料组件150包括底座，以及设置于底座上的储料罐151和出料气缸152。储料罐151的底壁设置有出料管1512，优选地，储料罐151的底壁设计成漏斗状，并汇集于出料管1512处，使得储料罐151内的钢球200在自身重力的作用下，即可落入至出料管1512内。出料管1512包括相互套设的内管1512a和外管1512b，内管1512a的外壁上设置有凸棱，对应的，外管1512b的内壁设置有用于容纳凸棱的凹槽。当凸棱刚好与凹槽配合时，内管1512a的管径最大，可以使钢球200顺利输出。而当凸棱与凹槽错位时，外管1512b的内壁对凸棱造成挤压，使内管1512a的管径收缩，从而将钢球200卡住，停止输出钢球200。进一步地，出料气缸152的外筒与底座固定连接，出料气缸152的内杆与内管1512a连接，通过出料气缸152内杆的伸缩，即可使内管1512a相对于外管1512b滑动，改变凸棱与凹槽的配合关系，从而控制钢球200的输出。

优选地，压装杆筒1131在远离活塞杆123的一端设置有贯穿筒壁的入料口1131c，入料口1131c与上料组件150的出料管1512之间通过软管连通，钢球200可经由软管直接进入到第一容置腔1131a内。同时，在第一容置腔1131a的出口处设置有用球头柱塞(图未示)，球头柱塞可以阻碍钢球200掉落，使得钢球200只能在被压装杆111挤压的情况下才能从第一容置腔1131a中排出。

该压钢球装置100的使用方法为：当给出压装信号的时候，第一气缸147开始工作，带动压装组件整体向斜下方移动至待加工曲轴上方的合适位置。随后，第二气缸131带动基座113位移，直至该压钢球装置100达到第一工作状态。再在定位气缸1453的推动下，将定位插销1452插入到第一定位孔1133中进行位置锁定。此时，上料组件150向第一容置腔1131a中输出钢球200，电缸组件的活塞杆123伸出与压装杆111抵接，将钢球200压入曲轴的油孔内。完成钢球200压装工序后，活塞杆123缩回，定位器气缸带动定位插销1452缩回以脱离第一定位孔1133，第二气缸131带动基座113位移，直至该压钢球装置100达到第一工作状态。再在定位气缸1453的推动下，将定位插销1452插入到第一定位孔1133中进行位置锁定。电缸组件的活塞杆123伸出与铆杆112抵接，将铆钉压入曲轴的油孔内，完成油孔的封堵作业。

综上所述，本发明实施例提供了一种压钢球装置100，其包括压头组件110和动力装置120，压头组件110包括用于向曲轴油孔压入钢球200的压装杆111，以及用于向曲轴油孔压入铆钉的铆杆112。其中，压装杆111和铆杆112并排设置。动力装置120包括用于推动压装杆111或铆杆112的活塞杆123，通过转换机构130可以使活塞杆123选择性的作用于压装杆111或铆杆112，以实现压钢球200工序和封堵油孔工序的精准快速的切换。并且，该压钢球装置100通过动力装置120来提供压装的动力，较好的避免了人工加工过程中出现的加工精度低、工艺重现性差等问题。

本发明实施例还提供了一种曲轴生产设备，其包括上述压钢球装置100，其能够较好的保持工艺一致性，可以高品质、高重现性的生产曲轴。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种压钢球装置，其特征在于，包括：

压头组件，所述压头组件包括用于向曲轴油孔压入钢球的压装杆，以及用于向所述曲轴油孔压入铆钉的铆杆；所述压装杆和所述铆杆并排设置；

动力装置，所述动力装置包括用于推动所述压装杆或所述铆杆的活塞杆；

所述压钢球装置包括所述活塞杆与所述压装杆基本同轴的第一工作状态，以及所述活塞杆与所述铆杆基本同轴的第二工作状态；所述压钢球装置还包括可使所述压钢球装置在所述第一工作状态和第二工作状态之间切换的转换机构；

所述压头组件还包括用于容纳所述压装杆的压装杆筒，用于容纳所述铆杆的铆杆筒，以及基座；所述压装杆筒与所述铆杆筒与所述基座固定连接，且贯穿所述基座；

所述压钢球装置还包括机架和用以支撑所述压头组件的支撑部，所述机架沿所述压装杆的轴线方向设置有导轨，所述支撑部与所述导轨滑动配合；

所述机架包括第一气缸，所述第一气缸的外筒与所述机架固定连接，所述第一气缸的内杆与所述支撑部固定连接，所述第一气缸的内杆沿所述压装杆的轴线方向设置；

所述支撑部设置有导向件，所述基座与所述导向件滑动配合并可沿所述导向件的长度方向滑动，所述压装杆筒和所述铆杆筒沿所述导向件的长度方向并排设置；

所述转换机构包括第二气缸，所述第二气缸的外筒与所述支撑部固定连接，所述第二气缸的内杆与所述基座固定连接，所述第二气缸的内杆沿所述导向件的长度方向设置。

2.根据权利要求1所述的压钢球装置，其特征在于，所述支撑部设置有定位插销，所述基座设置有与所述定位插销配合的第一定位孔，所述压钢球装置处于所述第一工作状态时，所述定位插销与所述第一定位孔对齐；所述基座还设置有与所述定位插销配合的第二定位孔，所述压钢球装置处于所述第二工作状态时，所述定位插销与所述第二定位孔对齐。

3.根据权利要求2所述的压钢球装置，其特征在于，所述支撑部设置有用于驱动所述定位插销沿其轴向运动的定位气缸，所述定位气缸的外筒与所述支撑部固定连接，所述定位气缸的内杆与所述定位插销连接。

4.根据权利要求3所述的压钢球装置，其特征在于，所述压钢球装置还包括为所述压头组件提供钢球的上料组件，所述压装杆筒在远离所述活塞杆的一端设置有贯穿筒壁的入料口，所述入料口与所述上料组件的出料口通过软管连通。

5.一种曲轴生产设备，其特征在于，包括如权利要求1~4任一项所述的压钢球装置。