CN107984266A - 一种四缸机体侧挂夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种四缸机体侧挂夹具，包括竖直设置的本体和设置于本体一侧的上固定单元和下固定单元；四缸机体底面与本体侧面相抵接，四缸机体的上下侧面分别与上下固定单元相配合。本发明提供的一种四缸机体侧挂夹具的优点在于：夹持稳定，使用方便，通过固定四缸机体底面便捷的对各个位置进行加工，保证各孔位相对位置稳定，机械化程度高，降低了人力投入，节约成本，稳定可靠，具有良好的推广前景。

Description

一种四缸机体侧挂夹具
技术领域
本发明涉及发动机四缸机体的加工夹具技术领域，尤其涉及一种四缸机体侧挂夹具。
背景技术
四缸机体缸孔、曲轴孔、凸轮轴等重要孔是机体的核心要求部分，孔的相对位置要求非常高。目前机体侧挂式装夹方式都采用人工装夹方式，人工装夹辅助时间较长，且装夹时用力不均衡，对夹具的定位销等有较大伤害，影响加工定位精度；容易导致加工的各种孔的相对位置不稳定，后期使用不方便。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种便于同时对四缸机体进行多种操作步骤的侧挂夹具。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种四缸机体侧挂夹具，包括竖直设置的本体和设置于本体一侧的上固定单元和下固定单元；四缸机体底面与本体侧面相抵接，四缸机体的上下侧面分别与上下固定单元相配合。
优选地，所述上固定单元和下固定单元分别至少包括两个均匀设置的压紧部，所述压紧部与四缸机体的侧面沿水平方向配合，向四缸机体提供指向本体一侧的压力。
优选地，所述压紧部包括定位块和压板，定位块设置于本体上，定位块上设置有第一伸缩杆和铰接部，第一伸缩杆设置于定位块朝向四缸机体的一侧中间位置；铰接部两侧各设置有一个夹板，所述夹板的固定端与铰接部铰接固定，活动端与压板铰接配合；第一伸缩杆与压板的末端铰接配合；第一伸缩杆能够沿水平方向伸缩运动并带动压板运动改变与四缸机体的侧面的配合状态。
优选地，压板与四缸机体的配合位置所在的平面相对于第一伸缩杆最远端所在的平面更靠近本体时，压板设置为长方体，压板尾端与第一伸缩杆铰接，中间与夹板配合，前端朝向四缸机体方向突出。
优选地，压板与四缸机体的配合位置在所在的平面相对于第一伸缩杆最远端所在的平面更远离本体时，压板包括铰接段、连接段和压紧段，所述铰接段及压紧段分别垂直设置于连接段两端，且铰接段与压紧段相对于连接段的延伸方向相反；铰接段端部与第一伸缩杆铰接配合，铰接段与连接段连接处与夹板铰接配合；压紧段与四缸机体的侧面配合。
优选地，还包括与四缸机体的下侧面相抵接的支撑单元。
优选地，本体底部向固定四缸机体的一侧延伸设置有底座，支撑单元设置于底座上，所述支撑单元包括多个设置于底座上的支撑块和支撑杆。
优选地，所述支撑块通过一调整块固定于第一支撑柱上，第一支撑柱竖直固定于底座上，调整块插接固定于第一支撑柱上，第一支撑柱在固定调整块处的下方设置有贯穿第一支撑柱宽度方向的调整孔，第一支撑柱上表面设置有贯穿至调整孔的容置孔，调整块具有一与容置孔配合的调整轴，所述调整轴与容置孔固定配合将调整块固定在第一支撑柱上；所述调整轴内部设置有一定位螺栓，定位螺栓的螺母被限制在调整轴内，其端部外露在调整块之外并抵接支撑块，使支撑块离开调整块的上表面；调整轴内还设置有一固定螺母和弹簧，固定螺母螺接于调整轴之内并将弹簧限制在固定螺母和定位螺栓之间。
优选地，所述支撑杆通过第二伸缩杆连接第二支撑柱，第二支撑柱固定设置于底座上，第二伸缩杆能够带动支撑杆沿竖直方向改变高度。
优选地，所述夹具还配套设置有机器手，所述机器手夹持固定四缸机体，机器手包括成对设置在同一平面上的抓手、机器人定位销和机器人压紧块；机器人定位销设置于机器人压紧块上，机器人压紧块与四缸机体两侧的缸孔相对应，机器人定位销与两侧的缸孔相配合；两个抓手设置于两个机器人压紧块之间并与四缸机体中间的两个缸孔配合；所述机器人定位销和机器人压紧块能够分别独立沿水平方向伸缩运动；抓手为L型结构，两个抓手均能沿水平方向伸缩并能转动。
本发明提供的一种四缸机体侧挂夹具的优点在于：夹持稳定，使用方便，通过固定四缸机体底面便捷的对各个位置进行加工，保证各孔位相对位置稳定，机械化程度高，降低了人力投入，节约成本，稳定可靠，具有良好的推广前景。
附图说明
图1是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的使用示意图；
图2是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的示意图；
图3是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的压紧部的示意图；
图4是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的压板的示意图；
图5是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的另一种压板的示意图；
图6是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的支撑板的示意图；
图7是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的支撑板的剖面图；
图8是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的支撑杆的示意图；
图9是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的定位销的示意图；
图10是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的第二抵接部的示意图；
图11是本发明的实施例所提供的四缸机体侧挂夹具的机器手的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
参考图1，一种四缸机体侧挂夹具，包括竖直设置的本体2、以及设置于本体2一侧的上固定单元(图未示)和下固定单元(图未示)，本体底部向设置有上、下固定单元的一侧延伸设置有底座3，底座3上设置有与四缸机体1的下侧面相抵接的支撑单元(图未示)。
以图1为参考，图中能看到四缸机体1的四个缸孔的一面为缸盖面，其相对一面为底面，相对于缸盖面的向下两面为侧面，左右两面为端面；本文描述的方向均以图1所示方向确定，其中底座3设置于水平面上，本体2垂直于水平面设置。
参考图2，所述上固定单元和下固定单元至少分别均匀设置有两个与四缸机体1的侧面沿水平方向配合的压紧部5，所述压紧部5给四缸机体1提供指向本体2方向的压力；四缸机体1的底面与本体2抵接，从而将四缸机体1侧挂式紧压在本体2上。
参考图3，所述压紧部5包括定位块51和压板52；所述定位块51中间朝向本体2一侧设置有与本体2固定连接的固定杆511，定位块51朝向四缸机体1的一侧中间设置有一第一伸缩杆512，优选实施例中，所述第一伸缩杆512由气缸驱动。所述第一伸缩杆512能够沿水平方向改变位置；定位块51靠近四缸机体1的一侧设置有铰接部513，所述铰接部513通过铰接轴在其两侧各设置有一夹板53，夹板53固定端端铰接固定在铰接部513上，其活动端固定有一与压板52配合的铰接轴；从而将压板52夹持在两个夹板53之间。
由于四缸机体1的侧面凹凸不平，压板52与四缸机体1的配合位置也不同，从而需要设置根据具体配合位置设置不同的压板52以便使用。根据压板52与四缸机体1的配合位置不同主要将压板52分为两种。参考图4，若压板52与四缸机体1的配合位置所在的平面相对于第一伸缩杆512最远端所在的平面更靠近本体2时，压板52设置立方体结构即可，压板52与四缸机体1配合处向四缸机体1方向伸出。其上分别设置有与第一伸缩杆512和夹板53铰接配合的铰接孔，为了防止压板52损伤四缸机体1表面，压板52与四缸机体1接触的一面边缘设置为圆角，或在该面上设置凸起524，优选的所述凸起524为弧形。
当压板52与四缸机体1的配合位置在所在的平面相对于第一伸缩杆512最远端所在的平面更远离本体2时，压板52如图5所示；所述压板52一端与第一伸缩杆512铰接配合，另一端抵接四缸机体1的侧面上背向本体2的竖直面；且压板52中间与夹板53铰接配合。从而将压板52分为铰接段521、连接段522和压紧段523；优选实施例中，所述铰接段512及压紧段523分别垂直设置于连接段522两端，且铰接段512与压紧段523相对于连接段522的延伸方向相反。铰接段521端部与第一伸缩杆512铰接配合，铰接段512与连接段522连接处与夹板53铰接配合，从而通过第一伸缩杆512的伸缩运动，改变压紧段523与四缸机体1侧面的配合状态；在具体设置时，所述连接段522和压紧段523的具体规格根据与四缸机体1配合的位置不同而确定。为了避免压紧段523端部损伤四缸机体1表面，压紧段523与四缸机体1接触的一面边缘设置为圆角，或在该面上设置凸起524。
本领域普通技术人员能够根据具体使用场景的不同而合理的设置压板52的具体形式和尺寸。
由于本发明提供的夹具为侧挂夹具，仅通过压紧部5固定的情况下虽然也能实现四缸机体1的固定，但四缸机体1本身重量较大，会使压板52和第一伸缩杆512长期处于较大的负载状态，影响使用寿命；为了辅助压紧部5固定四缸机体1，所述支撑单元抵接四缸机体1的下侧面。
再参考图2，所述支撑单元包括多个设置于底座3上的支撑块6和支撑杆7；所述支撑块6与四缸机体1的下侧面面接触，所述支撑杆7与下侧面点接触。优选实施例中，在底座3靠近本体2的位置两侧各设置有一支撑块6，在底座3远离本体2的位置中间设置有一支撑块6，两侧分别设置有一支撑杆7。
参考图6和图7，所述支撑块6通过一调整块62固定于一第一支撑柱61上，第一支撑柱61竖直固定于底座3上。调整块62插接固定于第一支撑柱61上，第一支撑柱61在固定调整块62处的下方设置有贯穿第一支撑柱61宽度方向的调整孔611，第一支撑柱61上表面设置有贯穿至调整孔611的容置孔612，调整块62具有一与容置孔612配合的调整轴621，所述调整轴621与容置孔612固定配合将调整块62固定在第一支撑柱61上。所述调整轴621内部设置有一定位螺栓66，定位螺栓66的螺母(图未示)被限制在调整轴621内，其端部(图未示)外露在调整块62之外并抵接支撑块6，使支撑块6离开调整块62的上表面。调整轴621内还设置有一固定螺母64和弹簧65，固定螺母螺接于调整轴621之内并将弹簧65限制在固定螺母64和定位螺栓66之间。通过调整孔611可以取放所述固定螺母64、弹簧65和定位螺栓66。
所述第一支撑柱61上还设置有一限位柱63，所述支撑块6与限位柱63沿竖直方向活动配合；以便于改变支撑块6的高度。在使用过程中，如果需要较大程度的改变支撑块6的高度，只需要更换调整块62即可。
参考图8，所述支撑杆7通过第二伸缩杆71连接第二支撑柱72，第二支撑柱72固定设置于底座3上。第二伸缩杆71由气缸驱动沿竖直方向伸缩改变位置从而改变支撑杆7的高度。
使用时，先将四缸机体1放置于支撑块6上，由于支撑块6下方设置有弹簧65，支撑块6与调整块62之间有一定间隙，能够缓冲四缸机体1与支撑块6以及支撑块6与调整块62之间的冲击力。四缸机体1放置于支撑块6上之后沿水平方向推动四缸机体1使其靠近本体2，然后通过压紧部5将四缸机体1固定在本体2上，并驱动第二伸缩杆71上升抵接四缸机体1的下侧面。四缸机体1固定于夹具上后便可以进行精镗曲轴孔、缸孔、凸轮孔等重要孔位。
四缸机体1在铸造时其底面会预留部分定位孔，在推动四缸机体1沿支撑块6水平运动时，为了便于定位，本体2上还设置有多个与四缸机体1底面的定位孔(图未示)配合的定位销8；参考图9，所述定位销8通过定位座81固定于本体2上，并能够沿水平方向伸缩，定位销8前端为圆角，从而便于深入定位孔中。在四缸机体1放置于支撑块6上时，先将定位销8伸出进入定位孔中，然后再推动四缸机体1，能够提高稳定性。
参考图2，优选实施例中，本体2在靠近四缸机体1上侧面的两端设置有两个与定位孔配合的定位销8，此时在推动四缸机体1平移时，四缸机体1的底面可能抵接到定位座81，而且上下侧不平衡。为了限制四缸机体1的水平运动，本体2下方中间设置有第一抵接部10；所述第一抵接部10为设置于本体2上的凸块，四缸机体1水平运动抵接第一抵接部10后自动停止。
为了提高定位的稳定性，本体2在第一抵接部10两侧各设置有一个第二抵接部11，且第一抵接部10与第二抵接部11处于同一高度。
参考图10，所述第二抵接部11包括第三伸缩杆111和与本体2连接的固定座112，第三伸缩杆111设置于固定座112中并能够沿水平方向伸缩改变长度。在四缸机体1抵接第一抵接部10之后，第二抵接部11的第三伸缩杆111伸出抵接四缸机体1，与压紧部5配合固定四缸机体1。
为了四缸机体1在加工后方便取出，本体2上还设置有多个推杆9，优选实施例中，所述本体2在四缸机体1底面的两个与侧面相交的边缘分别均匀设置有两个所述推杆9。
所述推杆9沿水平方向设置于本体2中并能沿水平方向伸缩改变位置，取下四缸机体1时，通过推杆9推动四缸机体1的底面即可。
另外，本体2上还设置有多个出口朝向四缸机体1的气嘴12以清理四缸机体1上的碎屑等杂物，本体2上还设置有一气压表13。
另外，为了实现整个四缸机体1安装的自动化，本发明的夹具还设置有与其配套的机器手14，所述机器手14包括抓手141、机器人定位销142和机器人压紧块143；所述抓手141、机器人定位销142和机器人压紧块143均成对设置，机器人定位销142设置于机器人压紧块143上，机器人压紧块143与四缸机体1两侧的缸孔相对应，机器人定位销142与两侧的缸孔相配合；两个抓手141设置于两个机器人压紧块143之间并与四缸机体1中间的两个缸孔配合。
所述机器人定位销142和机器人压紧块143能够分别独立沿水平方向伸缩运动；抓手141为L型结构，两个抓手141均能沿水平方向伸缩并能转动，抓手141能够穿过四缸机体1中间的两个缸孔并通过转动和回收使抓手141卡在缸孔边缘，并通过机器人定位销142与四缸机体1两侧的缸孔的配合将四缸机体1固定在机器手14上。
在使用本发明提供的夹具时，先通过机器手14固定四缸机体1，以转运四缸机体1，机器手14带动四缸机体1先运动到本体2上方，然后向下运动时四缸机体1落到支撑块6上，由于支撑块6具有弹性，可以缓冲四缸机体1的冲击力，支撑块6在四缸机体1的作用下紧贴调整块62，然后定位销8从本体2中伸出进入四缸机体1的定位孔，之后机器人压紧块143沿水平伸出推动四缸机体1向本体2方向运动，当四缸机体1抵接第一抵接部10后，运动停止；两个第二抵接部11同时伸出抵接四缸机体1的底面，然后通过压紧部5抵接四缸机体1的两个侧面固定四缸机体；再将支撑杆7伸出抵接四缸机体1的下侧面，即可将机器手14退出，即可对四缸机体1进行精铣缸盖面、两端面、精镗缸孔、定位孔、曲轴孔、凸轮孔、精铰惰轮轴孔、机油泵孔和两端面定位孔等操作，从而保证这些重要的孔都是在同一夹具上进行处理，确保相对位置没有偏差。
加工完成后，机器手14将其机器人定位销142和抓手141分别伸入缸孔中，松开压紧部5，通过推杆9将四缸机体1推出，当四缸机体1与定位销8将要分离时，抓手141固定住缸孔，从而将丝杠机体1固定在机器手14上，然后定位销8回收，机器手14带动四缸机体1向上运动离开夹具。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，在不脱离本发明的精神和原则的前提下，本领域普通技术人员对本发明所做的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四缸机体侧挂夹具，其特征在于：包括竖直设置的本体(2)和设置于本体(2)一侧的上固定单元和下固定单元；四缸机体(1)底面与本体(2)侧面相抵接，四缸机体(1)的上下侧面分别与上下固定单元相配合。
2.根据权利要求1所述的一种四缸机体侧挂夹具，其特征在于：所述上固定单元和下固定单元分别至少包括两个均匀设置的压紧部(5)，所述压紧部(5)与四缸机体(1)的侧面沿水平方向配合，向四缸机体(1)提供指向本体一侧的压力。
3.根据权利要求2所述的一种四缸机体侧挂夹具，其特征在于：所述压紧部(5)包括定位块(51)和压板(52)，定位块(51)设置于本体(2)上，定位块(51)上设置有第一伸缩杆(512)和铰接部(513)，第一伸缩杆(512)设置于定位块(51)朝向四缸机体(1)的一侧中间位置；铰接部(513)两侧各设置有一个夹板(53)，所述夹板(53)的固定端与铰接部(513)铰接固定，活动端与压板(52)铰接配合；第一伸缩杆(512)与压板(52)的末端铰接配合；第一伸缩杆(512)能够沿水平方向伸缩运动并带动压板(52)运动改变与四缸机体(1)的侧面的配合状态。
4.根据权利要求3所述的一种四缸机体侧挂夹具，其特征在于：压板(52)与四缸机体(1)的配合位置所在的平面相对于第一伸缩杆(512)最远端所在的平面更靠近本体(2)时，压板(52)设置为长方体，压板(52)尾端与第一伸缩杆(512)铰接，中间与夹板(53)配合，前端朝向四缸机体(1)方向突出。
5.根据权利要求3所述的一种四缸机体侧挂夹具，其特征在于：压板(52)与四缸机体(1)的配合位置在所在的平面相对于第一伸缩杆(512)最远端所在的平面更远离本体(2)时，压板(52)包括铰接段(521)、连接段(522)和压紧段(523)，所述铰接段(512)及压紧段(523)分别垂直设置于连接段(522)两端，且铰接段(512)与压紧段(523)相对于连接段(522)的延伸方向相反；铰接段(521)端部与第一伸缩杆(512)铰接配合，铰接段(512)与连接段(522)连接处与夹板(53)铰接配合；压紧段(523)与四缸机体(1)的侧面配合。
6.根据权利要求1所述的一种四缸机体侧挂夹具，其特征在于：还包括与四缸机体(1)的下侧面相抵接的支撑单元。
7.根据权利要求6所述的一种四缸机体侧挂夹具，其特征在于：本体(2)底部向固定四缸机体(1)的一侧延伸设置有底座(3)，支撑单元设置于底座(3)上，所述支撑单元包括多个设置于底座(3)上的支撑块(6)和支撑杆(7)。
8.根据权利要求7所述的一种四缸机体侧挂夹具，其特征在于：所述支撑块(6)通过一调整块(62)固定于第一支撑柱(61)上，第一支撑柱(61)竖直固定于底座(3)上，调整块(62)插接固定于第一支撑柱(61)上，第一支撑柱(61)在固定调整块(62)处的下方设置有贯穿第一支撑柱(61)宽度方向的调整孔(611)，第一支撑柱(61)上表面设置有贯穿至调整孔(611)的容置孔(612)，调整块(62)具有一与容置孔(612)配合的调整轴(621)，所述调整轴(621)与容置孔(612)固定配合将调整块(62)固定在第一支撑柱(61)上；所述调整轴(621)内部设置有一定位螺栓(66)，定位螺栓(66)的螺母被限制在调整轴(621)内，其端部外露在调整块(62)之外并抵接支撑块(6)，使支撑块(6)离开调整块(62)的上表面；调整轴(621)内还设置有一固定螺母(64)和弹簧(65)，固定螺母螺接于调整轴(621)之内并将弹簧(65)限制在固定螺母(64)和定位螺栓(66)之间。
9.根据权利要求7所述的一种四缸机体侧挂夹具，其特征在于：所述支撑杆(7)通过第二伸缩杆(71)连接第二支撑柱(72)，第二支撑柱(72)固定设置于底座(3)上，第二伸缩杆(71)能够带动支撑杆(7)沿竖直方向改变高度。
10.根据权利要求1所述的一种四缸机体侧挂夹具，其特征在于：所述夹具还配套设置有机器手(14)，所述机器手(14)夹持固定四缸机体(1)，机器手(14)包括成对设置在同一平面上的抓手(141)、机器人定位销(142)和机器人压紧块(143)；机器人定位销(142)设置于机器人压紧块(143)上，机器人压紧块(143)与四缸机体(1)两侧的缸孔相对应，机器人定位销(142)与两侧的缸孔相配合；两个抓手(141)设置于两个机器人压紧块(143)之间并与四缸机体(1)中间的两个缸孔配合；所述机器人定位销(142)和机器人压紧块(143)能够分别独立沿水平方向伸缩运动；抓手(141)为L型结构，两个抓手(141)均能沿水平方向伸缩并能转动。
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