CN107738123A - 一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具 - Google Patents

一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，包括双面轴承座夹具，双面轴承座夹具上设置有多组轴承座夹持机构，每组轴承座夹持机构包括两个对称布置的夹紧臂，每个夹紧臂旁设置有气检装置；所述第一气路入口和第二气路入口共用一个第一两位三通外先导阀并通过所述第一两位三通外先导阀与气源连通；气检装置包括支座和滑动轴，支座内设置有主气道和辅气道，主气道和辅气道通过出气口连通，滑动轴可伸缩的安装于辅气道内且置有用于封堵出气口的堵塞。本发明结构简单、检测成功率高、效率快，其采用气路共用方式的运用解决了轴承座这类多品种、多工件加工夹具对众多气路需求的问题，且检测稳定、可靠、效率高。

Description

一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具
技术领域
本发明涉及一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，属于机械加工技术领域。
背景技术
在日益成熟的工业自动化生产中，特别是在机械加工领域，生产厂家为了提高加工效率，对于外形较小的工件，厂家通常都是大批量混合生产，于是多品种、多数量、多工件的夹具应运而生，尤其是轿车发动机里的轴承座类夹具特别符合该特点。当该轴承座夹具为A轴双面夹具，每一面夹具1个系列的轴承座产品，共加工2个系列的轴承座产品，每次只能加工一个系列的轴承座产品。每面夹具分别夹持5个轴承座，每个轴承座设主夹紧油缸1个(共用2路通道)、顶夹紧油缸1个(共用2路通道)、侧推油缸1个(共用1路通道)，2路工件独立气检(独立2路通道)、及顶夹紧油缸夹紧臂打开状态确认气检1路(共用1路通道)，即每面需要2+2+1+(2*5)+1＝16路通道，而对于另一面夹具也就同样需要16通道，再加上两面夹具共用1路水，则该夹具实际所需通道数为16+16+1＝33路。如果这些通道数完全由转台一一对应提供的，则转台至少具备提供33路通道的能力，然而，通常A轴转台实际最多能提供12+1+10＝23路，明显不够，而特制非标转台的设计制造难度随着通道数的增多而大幅增大，价格也随通道数的增多而大幅增加，使用成本十分昂贵，从而使得该夹具这种可大幅度提高加工效率的加工方式无法实现。所以，尽可能的减少通道数成为首要任务。
从上所述，该A轴双面夹具有对油路、水路、气检气路这三种通道的需求。一般来说，夹具对油路、水路通道要求基本是硬性的，很少能减少或合并。所以能否减少或共用夹具气检气路，以减少对气源通道数的需求成了解决问题的关键所在。分析该A轴双面夹具，发现所需气路非常多，每面夹具所需气检气路为2*5+1＝11路，总共需要气路11+11＝22路。一路气检气路，机床就得通过A轴转台提供一路气检气源，这样机床A轴转台除了提供油路、水路通道外，还得一对一的给夹具提供气检气源通道，而这么多的通道需求，A轴转台几乎是无法满足需求的。
对该A轴双面夹具本身来说，它需要这么多的气路来维持正常工作，但是机床硬件又无法提供这么多一对一的气源通道，所以只能对机床能提供的有限的气源通道数进行合理运用，以达到使用需求。分析该A轴双面夹具，我们发现，每次只是加工一个品种，也就是只使用其中的一面夹具，如果能做到将同一路气源通过某种方式，实现使用哪面夹具时就将这路气源切换到该面夹具使用，这样就能实现气源通道的共用，减少对机床通道数的需求，从而使得该夹具这种可大幅度提高加工效率的加工方式得以实现。而如何将同一路气源根据加工需要进行切换使用实现气源通道的共用也是本发明所要解决的技术问题。
而对于现有技术中的常用来检测工件的位置状态的气检装置，如旋转夹紧缸松开状态下夹紧臂的位置检测等。其原理是被检测气路气压在不同状况下存在相对稳定的压差，通过检测气路气压变化来发信号。而通常情况下，为了形成一个稳定的气压差，需要使用一套气检装置(其结构可以参照本发明附图10，不同的是，本发明多设置了关键零件8及零件11)来实现，是通过推动与支座5间隙配合(间隙一般很小)的滑动轴6来封堵进气口5.3，使进气通道5.1产生气压。使用一个气检装置及一路气源，对单一夹紧臂位置状态进行气检时，即使有一小部分进气通过间隙排出，也会因稳定而充足的气源供给，而很容易形成相对稳定的气压差，从而是很容易气检成功的。但是多个夹紧臂位置状态的检测，如同时对5个夹紧臂位置状态检测，对应5个气检装置，而气路资源又不够，只能同时共用一路气源时，因各个气检装置因装配间隙或磨损产生的间隙，使通入的气源都存在一定的泄漏量，多个气检装置合起来的泄漏量会很大，几乎使得气检气源的进气口与大气完全畅通，是难以形成相对稳定的气压差，导致气检失败。所以减少气检气源的泄漏，可以提高气检的成功率及有效性、准确性。
所以本发明需要实现在双面轴承座夹具上通过一路气源同时控制两面气检装置而同时又要保证气检的成功率及有效性、准确性。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，其不仅能够有效地减少对气源通道数，而且能够保证在一路气检气路的前提下保证气检的成功率及有效性、准确性。
为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，其包括双面轴承座夹具，所述双面轴承座夹具上设置有多组轴承座夹持机构，所述每组轴承座夹持机构包括两个对称布置的夹紧臂，所述每个夹紧臂旁设置有气检装置；位于双面轴承座夹具一面的多个气检装置的气路串联，串联气路端部形成第一气路入口；位于双面轴承座夹具另一面的多个气检装置的气路串联，串联气路端部形成另第二气路入口；所述第一气路入口和第二气路入口共用一个第一两位三通外先导阀，并通过所述第一两位三通外先导阀与气源连通；所述气检装置包括支座和滑动轴，所述支座内设置有与所述两位三通外先导阀连通的主气道和与大气连通的辅气道，所述主气道和所述辅气道通过出气口连通，所述滑动轴可伸缩的安装于所述辅气道内且所述滑动轴上设置有用于封堵所述出气口的堵塞；所述每个夹紧臂旁设置有用于实现不同轴承座气检时气路共用的第二两位三通外先导阀。
在本发明的一种优选实施方案中，所述辅气道为设置于所述支座上的凹槽，所述滑动轴可伸缩的安装于所述凹槽内；所述出气口与所述凹槽连通，所述凹槽内设置有与大气连通的排气口。
在本发明的一种优选实施方案中，所述第一两位三通外先导阀包括一个气源进气口、一个先导气进气口和两个出气口；所述气源进气口与气检气源连通，所述第一两位三通外先导阀的先导气进气口与气控先导气源连通，所述第一两位三通外先导阀的两个出气口分别与第一气路入口和第二气路入口连通。
在本发明的一种优选实施方案中，所述第二两位三通外先导阀包括一个气源进气口、一个先导气进气口和两个出气口；所述气源进气口与气检气源连通，所述第二两位三通外先导阀的先导气进气口与气控先导气源连通，所述第二两位三通外先导阀的两个出气口用于分别与两个检测不同轴承座的气检装置连通。
在本发明的一种优选实施方案中，所述滑动轴与所述凹槽之间设置有压簧。
在本发明的一种优选实施方案中，所述滑动轴上设置有沿其轴向布置的U形导向槽，所述支座上设置有可与所述U形导向槽配合的紧定螺钉。
在本发明的一种优选实施方案中，所述滑动轴上设置有沿其径向布置的用于安装所述堵塞的安装槽。
在本发明的一种优选实施方案中，所述堵塞的端部与所述安装槽的底部之间设置有弹性密封圈。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、检测成功率高、效率快，其采用气路共用方式的运用解决了轴承座这类多品种、多工件加工夹具对众多气路需求的问题；同时实现多个工件共用但不限于一路气的位置检测功能，其气检的成功率及有效性、准确性都有所提高，同时可减少投入的气路资源及相应配套件。本发明通过在现有的双面轴承座夹具上设置两位三通外先导阀用于控制两组轴承座夹持机构的气检，在夹具不减少或合并油路、水路通道硬性基本要求下，通过将两组串联的气检装置共用一个气路从而有效地减少了减少对气源通道数的需求，实现气源通道的共用，减少对机床通道数的需求，从而使得该夹具这种可大幅度提高加工效率的加工方式得以实现；通过在夹具上设置两位三通外先导阀用于控制两组不同系列的轴承座气检时气路切换，将一路气源分成两种气路方案，需要使用哪面夹具时，就将这一路气源通过两位三通外先导阀切换到哪面夹具使用，达到一路气源多用目的。同时本发明通过对气检装置进行了进结构设计，通过在其主气道辅气道之间设计一个可移动的堵塞，从而保证了气检共用一路气源时各个气检装置不会因为装配间隙或磨损产生的间隙使通入的气源发生泄漏，得以保证每个气检装置形成相对稳定的压差，从而确保了气检的成功率及有效性、准确性；本发明通过将堵塞集成在滑动轴上且将滑动轴安装于所述辅气道内，有效地方便了气检装置的加工和维护更换。
附图说明
图1是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的结构示意图；
图2是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的主视图；
图3是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的后视图；
图4是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的安装在转台上时示意图；
图5是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的第一两位三通外先导阀结构示意图；
图6是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的第二两位三通外先导阀结构示意图；
图7是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的两位三通外先导阀连接关系示意图；(气控先导气源未导通)
图8是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的两位三通外先导阀连接关系示意图；(气控先导气源导通)
图9是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的气检装置仰视图；
图10是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的气检装置剖视图；(夹紧位置)
图11是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的气检装置剖视图；(非夹紧位置)图12是本发明实施例一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具的气检装置主视图；
需要指出，图7和图8中两位三通外先导阀的个数可根据工况改变；
图中：1-双面轴承座夹具，2-夹紧臂，3-气检装置，4-第一两位三通外先导阀，5-支座，6-滑动轴，7-紧定螺钉，8-弹性密封圈，9-排气口，10-压簧，11-堵塞，12-气检气源，13-气控先导气源，14-U形导向槽，15-安装板，16-螺钉，17-薄螺母，18-螺堵，4.1-第一出气口，4.2-第一气源进气口，4.3-第一先导气进气口，4.4-第二出气口，5.1-主气道，5.2-辅气道，5.3-出气口，A-转台，B-尾座，C-侧板；19-第二两位三通外先导阀，19.1-第三出气口，19.2-第二气源进气口，19.3-第二先导气进气口，19.4-第四出气口；20-第一气路入口；21-第二气路入口；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-12所示，由本发明说明书附图所示的一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，其包括双面轴承座夹具1，双面轴承座夹具1上设置有多组轴承座夹持机构，每组轴承座夹持机构包括两个对称布置的夹紧臂2，每个夹紧臂2旁设置有气检装置3；位于双面轴承座夹具一面的多个气检装置3.1的气路串联，串联气路端部形成第一气路入口20；位于双面轴承座夹具另一面的多个气检装置3.2的气路串联，串联气路端部形成另第二气路入口21；所述第一气路入口和第二气路入口共用一个第一两位三通外先导阀4，并通过所述第一两位三通外先导阀4与气源连通；每个夹紧臂2旁还设置有用于实现不同轴承座气检时气路共用的第二两位三通外先导阀19，第一两位三通外先导阀4和多个第二两位三通外先导阀19共用一路先导气气源。本发明夹具能同时加工五个轴承座，每个轴承座上有两个气检点，所有夹持臂气检共用一个气路，即本发明的第一两位三通外先导阀4设置一个，第二第二两位三通外先导阀19设有10个，那么，每面夹具的轴承座气检数量为2*5+1＝11路，每次只能加工一个系列的产品，这样就可以把这11路气源进行共用，需要使用哪面夹具时，就将这11路气源通过第二第二两位三通外先导切换到哪面夹具使用。所以，以上气检气路总共所需气源为：气控先导气气源1路+气检气源11路＝12路，加工A品种零件时，气控先导气气源不通气，此时，零件气检A1～A11起作用，加工B品种零件时，气控先导气气源通气，此时，零件气检B1～B11起作用；通常情况下，上述加工A、B品种零件共需要先导气气源1路+气检气源11路+气检气源11路＝23路气源；而切换零件加工品种时，通过换向阀切换气检气源的方式，只需要12路气源，节省了23-12＝11路气源，从而降低了对机床硬件的要求。
气检装置3包括支座5和滑动轴6，支座5内设置有与第一两位三通外先导阀4连通的主气道5.1和与大气连通的辅气道5.2，主气道5.1和辅气道5.2通过出气口5.3连通，滑动轴6可伸缩的安装于辅气道5.2内且滑动轴6上设置有用于封堵出气口5.3的堵塞11。辅气道5.2为设置于支座5上的凹槽，滑动轴6可伸缩的安装于凹槽内；出气口5.3与凹槽连通，凹槽内设置有与大气连通的排气口9。
第一两位三通外先导阀4包括一个第一气源进气口4.2、一个第一先导气进气口4.3和两个出气口；第一气源进气口4.2与气检气源12连通，第一两位三通外先导阀4的第一先导气进气口4.3与气控先导气源13连通，第一两位三通外先导阀4的两个出气口分别与第一气路入口20和第二气路入口21连通，即第一出气口4.1和第二出气口4.4分别连接两组串联的气检装置的气路入口(即图6和图7中的A11和B11的入口)。第二两位三通外先导阀19包括一个第二气源进气口19.2、一个第二先导气进气口19.3和两个出气口；所述第二气源进气口19.2与气检气源12连通，所述第二两位三通外先导阀19的第二先导气进气口19.3与气控先导气源13连通，所述第二两位三通外先导阀19的两个出气口(即第三出气口19.1和第四出气口19.4)用于分别与两个检测不同轴承座的气检装置连通(即图6和图7中的A1-A10和B1-B10的入口)。
上述第一两位三通外先导阀4和第二两位三通外先导阀19结构相同，原理也相同，该第一两位三通外先导阀4初始状态时气控先导气源13不通气，此时，气源进气口4.2与第二出气口4.4常通；当气控先导气源13通气时，气压力克服弹簧力，推动电磁阀阀芯移位，使气源进气口4.2与第一出气口4.1相通，起到换向作用。滑动轴6与凹槽之间设置有压簧10。滑动轴6上设置有沿其轴向布置的U形导向槽14，支座5上设置有可与U形导向槽14配合的紧定螺钉7。滑动轴6上设置有沿其径向布置的用于安装堵塞11的安装槽。堵塞11的端部与安装槽的底部之间设置有弹性密封圈8。使用气检装置时，将弹性密封圈8及堵塞11按顺序装入滑动轴6，再将压簧10放入至支座5上的凹槽内，而后将滑动轴6装入支座5上的凹槽内，压至支座5上的凹槽内底部，再将紧定螺钉7安装在支座1顶上螺纹孔内拧入，使紧定螺钉7的一头插入滑动轴6上的U形导向槽14内，起到限制滑动轴6的前后位置以及圆周方向的定向。实现滑动轴6只能在支座5上的凹槽内做前后定向直线运动。将螺钉16安装在轴滑动轴6上，调至合适位置，使夹紧臂2推动螺钉16使滑动轴6刚好与支座5上的凹槽的底部接近贴合，通过薄螺母17将螺钉16与滑动轴6锁死。支座5通过螺钉安装固定在安装板15上，气检气源通过安装板15通入支座5的气检进气口5.1，其经螺堵17、18形成的气路通道，顺流至出气口5.3。当螺钉15受夹紧臂2打开时的触动，推动滑动轴6移动至支座5上的凹槽的底部，此刻，堵塞11受弹性密封圈8弹性形变产生的力持续堵实在出气口5.3，阻止气检气源的泄漏，从而产生相对稳定的气检压差，实现气检功能，从而也可判断此刻夹紧臂为打开位置状态。当夹紧臂夹紧时，夹紧臂离开螺钉15，在压簧10的作用下，滑动轴6旋转90°，此时，堵塞11松开出气口5.3，气检气源通过出气口5.3从排气口9与大气相通，不能形成气检压差，从而判断此刻夹紧臂为夹紧位置状态。
应当理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，包括双面轴承座夹具(1)，所述双面轴承座夹具(1)上设置有多组轴承座夹持机构，所述每组轴承座夹持机构包括两个对称布置的夹紧臂(2)，所述每个夹紧臂(2)旁设置有气检装置(3)；位于双面轴承座夹具一面的多个气检装置的气路串联，串联气路端部形成第一气路入口；位于双面轴承座夹具另一面的多个气检装置的气路串联，串联气路端部形成另第二气路入口；其特征在于：所述第一气路入口(20)和第二气路入口(21)共用一个第一两位三通外先导阀并通过所述第一两位三通外先导阀(4)与气源连通；所述气检装置(3)包括支座(5)和滑动轴(6)，所述支座(5)内设置有与所述两位三通外先导阀(4)连通的主气道(5.1)和与大气连通的辅气道(5.2)，所述主气道(5.1)和所述辅气道(5.2)通过出气口(5.3)连通，所述滑动轴(6)可伸缩的安装于所述辅气道(5.2)内且所述滑动轴(6)上设置有用于封堵所述出气口(5.3)的堵塞(11)；所述每个夹紧臂(2)旁设置有用于实现不同轴承座气检时气路共用的第二两位三通外先导阀(19)。
2.根据权利要求1所述的一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，其特征在于：所述辅气道(5.2)为设置于所述支座(5)上的凹槽，所述滑动轴(6)可伸缩的安装于所述凹槽内；所述出气口(5.3)与所述凹槽连通，所述凹槽内设置有与大气连通的排气口(9)。
3.根据权利要求1所述的一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，其特征在于：所述第一两位三通外先导阀(4)包括一个第一气源进气口(4.2)、一个第一先导气进气口(4.3)和两个出气口；所述第一气源进气口(4.2)与气检气源(12)连通，所述第一两位三通外先导阀(4)的第一先导气进气口(4.3)与气控先导气源(13)连通，所述第一两位三通外先导阀(4)的两个出气口分别与所述第一气路入口和第二气路入口连通。
4.根据权利要求1所述的一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，其特征在于：所述第二两位三通外先导阀(19)包括一个第二气源进气口(19.2)、一个第二先导气进气口(19.3)和两个出气口；所述第二气源进气口(19.2)与气检气源(12)连通，所述第二两位三通外先导阀(19)的第二先导气进气口(19.3)与气控先导气源(13)连通，所述第二两位三通外先导阀(19)的两个出气口用于分别与两个检测不同轴承座的气检装置连通。
5.根据权利要求2所述的一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，其特征在于：所述滑动轴(6)与所述凹槽之间设置有压簧(10)。
6.根据权利要求1所述的一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，其特征在于：所述滑动轴(6)上设置有沿其轴向布置的U形导向槽(14)，所述支座(5)上设置有可与所述U形导向槽(14)配合的紧定螺钉(7)。
7.根据权利要求1所述的一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，其特征在于：所述滑动轴(6)上设置有沿其径向布置的用于安装所述堵塞(11)的安装槽。
8.根据权利要求7所述的一种能实现气路共用和气检功能的汽车发动机轴承座夹具，其特征在于：所述堵塞(11)的端部与所述安装槽的底部之间设置有弹性密封圈(8)。
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