CN113305057B - 一种气缸孔自动刷孔装置及刷孔机 - Google Patents

Abstract

本发明为一种气缸孔自动刷孔装置及刷孔机。其技术方案为，一种气缸孔自动刷孔装置，包括毛刷，还包括伸缩气缸，伸缩气缸包括轴向贯通的缸筒和穿接在缸筒内的转轴，毛刷设置在转轴的顶部，伸缩气缸下方设有电机，电机的输出轴与转轴的底部连接，电机能够驱动转轴连同毛刷转动，同时伸缩气缸能够驱动转轴连同毛刷上下运动。本发明的有益效果为，采用电机和气缸驱动，能够使毛刷同时转动和上下移动，自动化程度高，效率高，刷孔行程、次数自动控制，刷孔后产品品质一致；同时本发明提供的刷孔机集成有多个刷孔装置，生产效率更高且便于操控，而且设有除尘系统，无粉尘污染，保证环境清洁和操作人员的身体健康。

Description

一种气缸孔自动刷孔装置及刷孔机

技术领域

本发明涉及气缸生产设备领域，特别是涉及一种气缸孔自动刷孔装置，以及一种气缸孔自动刷孔机。

背景技术

小型发动机气缸一般采用铝压铸毛坯，经车、镗、钻、攻等机加工工序后，再进行电镀、珩磨（镗磨）而成。在加工过程中，气缸孔的内壁上会留有微小瑕疵，例如：镗孔工序后活塞内孔孔壁上进、排气口、扫气道边留有刀具加工过程中挤出的微小毛刺；电镀工序后活塞内孔孔壁上粘有一些胶质和不易除去的杂质；珩磨工序后胶质与珩磨液混合微米级的铬屑附着在活塞内孔表面不易除去。

消除以上微小瑕疵的方法是用含有磨料的毛刷在气缸孔中做上下、旋转复合运动，达到磨去瑕疵的目的。目前行业内普遍采用人工刷孔的方法，即把毛刷夹在钻床主轴上，操作者手持汽缸体上下运动以达到刷孔的目的。这样操作的缺陷非常明显：上下移动距离不能保证一样，毛刷在汽缸体活塞孔内刷工作的时间也不能保证一致，所以，刷孔后的汽缸体内孔品质也不一样。更为严重的是极易发生工伤事故，擦伤、划手时有发生。

发明内容

本发明针对现有刷孔方式刷孔行程、速度不统一，安全性低的缺点，提供了一种能够自动刷孔，刷孔效果更好的气缸孔自动刷孔装置。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为，一种气缸孔自动刷孔装置，包括毛刷，还包括伸缩气缸，伸缩气缸包括轴向贯通的缸筒和穿接在缸筒内的转轴，毛刷设置在转轴的顶部，伸缩气缸下方设有电机，电机的输出轴与转轴的底部连接，电机能够驱动转轴连同毛刷转动，同时伸缩气缸能够驱动转轴连同毛刷上下运动。本装置采用电机和气缸驱动，能够使毛刷同时转动和上下移动，自动化程度高，效率高，刷孔行程、次数自动控制，刷孔后产品品质一致，同时安全性更高。

优选的，电机的输出轴上安装有花键套，转轴的下部设有花键，花键与花键套插接配合，花键能够在花键套中上下移动。花键配合能够在转轴升降的同时保证电机轴转动的精确传递。

优选的，伸缩气缸还包括活塞，活塞与转轴固定连接，缸筒上端设有上气孔，缸筒的下端设有下气孔，上气孔连通至缸筒中活塞的上方，下气孔连通至缸筒中活塞的下方，上气孔和下气孔分别通过管道与气源连接，在气源、上气孔和下气孔之间连接管道上设有换向阀，换向阀的输入端与气源连接，换向阀的第一输出端与上气孔连接，换向阀的第二输出端与下气孔连接。自动进行伸缩气缸的换向，自动化程度高。

优选的，毛刷的行程上设有上接近开关和下接近开关，上接近开关和下接近开关与换向阀电连接，上接近开关和下接近开关各自的上下位置可调。能够通过两个接近开关来设置毛刷的行程，适合多种型号的气缸或不同的工艺需求。

优选的，伸缩气缸上方还设有气缸压紧机构，气缸压紧机构包括上面板，上面板上设有定位盘，定位盘的中心位置设有容纳毛刷的通孔，定位盘一侧设有压紧气缸，压紧气缸与定位盘之间设有支撑杆，压紧气缸包括伸缩杆，定位盘的上方设有压板，压板的一端与伸缩杆的顶端铰接，压板的中部与支撑杆铰接，压板的另一端设有压头，压头位于定位盘中心的正上方。将工件压紧，保证刷孔效果。

优选的，上面板上还设有挡圈，挡圈通过挡圈螺栓安装在上面板上，挡圈位于定位盘的上方，并将定位盘压紧。定位盘可更换，适配不同型号的工件。

优选的，气缸压紧机构还包括防转手柄，定位盘的侧方设有防转手柄安装座，防转手柄横向螺纹安装在防转手柄安装座中，防转手柄的螺纹安装方向沿定位盘的径向，支撑杆设置在防转手柄安装座的顶部。刷孔时使防转手柄抵住工件侧面，使工件不随毛刷转动，保证刷孔效果。

优选的，转轴的上端设有弹性夹筒和夹紧螺帽，夹紧螺帽通过螺纹安装在转轴的上端，弹性夹筒设置在转轴与夹紧螺帽之间，毛刷安装在弹性夹筒中，拧紧夹紧螺帽能够使弹性夹筒径向收缩并将毛刷夹紧。能够快速更换毛刷。

本发明还提供一种气缸孔自动刷孔机，包括一定数量上述的气缸孔自动刷孔装置，各气缸孔自动刷孔装置依次设置在主机箱中，还包括气动控制箱和电气控制箱，电气控制箱中设有变频器，变频器用于控制各气缸孔自动刷孔装置中电机的转速，主机箱上还设有控制显示屏、与气缸孔自动刷孔装置数量相等的启停按钮和与气缸孔自动刷孔装置数量相等的压紧按钮，控制显示屏用于设置变频器的电参数，各启停按钮分别用于控制气缸孔自动刷孔装置中电机及伸缩气缸的启停，各压紧按钮分别用于控制各气缸孔自动刷孔装置中压紧气缸的启停。本刷孔机设有多个刷孔装置，能够在一个工位中同时对多个工件进行刷孔，生产效率高，通过控制显示屏及各个按钮能够快速方便的设置加工参数以及各刷孔装置启停，便于操作使用。

优选的，还包括设置在主机箱后部的除尘系统，除尘系统包括一定数量的短集风管，短集风管与气缸孔自动刷孔装置的数量相等，各短集风管各自的一端分别与气缸孔自动刷孔装置相连，短集风管该端的水平位置设置在毛刷的上下行程上，各短集风管的另一端均连接到汇风筒，汇风筒还与总集风管的一端连接，总集风管的另一端连通至风机的进风口，风机的出风口连通至集尘箱。无粉尘等环境污染，操作者的身体健康得到保证。

通过以上技术方案可以看出，本发明的有益效果为，采用电机和气缸驱动，能够使毛刷同时转动和上下移动，取代了传统的手持工件上下移动，自动化程度更高，效率高，同时安全性更高，刷孔行程、次数自动控制，刷孔后产品品质一致；采用花键配合，传动更加精确，同时能够保证转动与上下运动同时进行且互不影响；毛刷行程等生产参数可调，工件的定位盘可更换，适合多种工件、不同工艺的加工；同时本发明提供的刷孔机集成有多个刷孔装置，生产效率更高且便于操控，而且设有除尘系统，无粉尘污染，保证环境清洁和操作人员的身体健康。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明中气缸孔自动刷孔装置的结构示意图。

图2为本发明中气缸孔自动刷孔装置的剖视示意图。

图3为本发明中气缸孔自动刷孔机的主视示意图。

图4为本发明中气缸孔自动刷孔机的后部结构示意图。

图中：1.毛刷；2.缸筒；3.转轴；4.电机；5.花键套；6.花键；7.活塞；8.上接近开关；9.下接近开关；10.上面板；11.定位盘；12.压紧气缸；13.支撑杆；14.伸缩杆；15.压板；16.压头；17.挡圈；18.挡圈螺栓；19.防转手柄；20.防转手柄安装座；21.弹性夹筒；22.夹紧螺帽；23.主机箱；24. 气动控制箱；25.电气控制箱；26.控制显示屏；27.启停按钮；28.压紧按钮；29.短集风管；30.汇风筒；31.总集风管；32.风机；33.集尘箱；34.第一套筒；35.第二套筒；36.油窗；37.电机盖；38.底板；39.防水盖；00.气缸孔自动刷孔装置，01.工件。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图1、图2所示，一种气缸孔自动刷孔装置，包括毛刷1、伸缩气缸和电机4，伸缩气缸包括轴向贯通的缸筒2、穿接在缸筒2内的转轴3和转轴3下部的活塞7，转轴3和活塞7组成伸缩气缸的伸缩杆，电机4的输出轴上通过联轴节安装有花键套5，转轴3的下端设有花键6，花键6插接在花键套5中，花键6与花键套5为间隙配合，花键6能够在花键套5中上下移动，转轴3的上端设有弹性夹筒21和夹紧螺帽22，夹紧螺帽22通过螺纹安装在转轴3的上端，弹性夹筒21设置在转轴3与夹紧螺帽22之间，毛刷1安装在弹性夹筒21中，拧紧夹紧螺帽22能够使弹性夹筒21径向收缩并将毛刷1夹紧，需要更换毛刷时只需拧松夹紧螺帽22即可将毛刷快速拆下，电机4能够通过花键传动驱动转轴3连同毛刷1转动，同时伸缩气缸能够驱动转轴3连同毛刷1上下运动。

在花键套6的外周设有第一套筒34，电机4的输出轴一侧设有电机盖37，电机盖37与第一套34筒的底部连接，第一套筒34的顶部与缸筒2的底部法兰连接，第一套筒34的侧壁上设有油窗36；在毛刷1的外周设有第二套筒35，第二套筒35的底部设有底板38，底板38与缸筒2的顶部法兰连接，设置第一套筒34和第二套筒35，将转动结构容纳在其内部，增强装置的安全性，防止工作人员误碰；在花键套5穿过电机盖37处、转轴3穿过缸筒底部法兰和顶部法兰处分别设有密封胶圈，在转轴3穿过底板38处的上方还设有防水盖39。

第二套筒35的顶部设有气缸压紧机构，气缸压紧机构包括上面板10，上面板10安装在第二套筒35的顶部，上面板10上设有定位盘11，定位盘11的中心位置设有容纳毛刷1的通孔，上面板10上还设有挡圈17，挡圈17通过挡圈螺栓18安装在上面板10上，挡圈17位于定位盘11的上方，并将定位盘11压紧，拆下挡圈17即可更换不同的定位盘，适配不同型号的工件；定位盘11一侧设有压紧气缸12，压紧气缸12与定位盘11之间设有支撑杆13，压紧气缸包括伸缩杆14，定位盘11的上方设有压板15，压板15的一端与伸缩杆14的顶端铰接，压板15的中部与支撑杆13铰接，压板15的另一端设有压头16，压头16位于定位盘11中心的正上方；气缸压紧机构还包括防转手柄19，定位盘的侧方设有防转手柄安装座20，防转手柄19横向螺纹安装在防转手柄安装座20中，防转手柄19的螺纹安装方向沿定位盘11的径向，支撑杆13设置在防转手柄安装座20的顶部。

缸筒2上端设有上气孔，缸筒2的下端设有下气孔，上气孔连通至缸筒2中活塞7的上方，下气孔连通至缸筒2中活塞7的下方，上气孔和下气孔分别通过管道与气源连接，在气源、上气孔和下气孔之间连接管道上设有换向阀，换向阀的输入端与气源连接，换向阀的第一输出端与上气孔连接，换向阀的第二输出端与下气孔连接，第二套筒35的侧壁上设有上接近开关8和下接近开关9，上接近开关8位于下接近开关9的上方，上接近开关8和下接近开关9与换向阀电连接，上接近开关8和下接近开关9各自的上下位置可调，通过设置两接近开关的位置来控制毛刷1的行程：当夹紧螺帽22从下向上运动到达上接近开关8处时，换向阀切换为第一输出端导通，气源向上气孔中供气，转轴3连同毛刷1向下运动；当夹紧螺帽22从上向下运动到下接近开关9处时，换向阀切换到第二输出端导通，气源向下气孔中供气，转轴3连同毛刷1向上运动。

气缸压紧机构包括上面板10，上面板10安装在第二套筒35的顶部，上面板10上设有定位盘11，定位盘11的中心位置设有容纳毛刷1的通孔，上面板10上还设有挡圈17，挡圈17通过挡圈螺栓18安装在上面板10上，挡圈17位于定位盘11的上方，并将定位盘11压紧；定位盘11一侧设有压紧气缸12，压紧气缸12与定位盘11之间设有支撑杆13，压紧气缸包括伸缩杆14，定位盘11的上方设有压板15，压板15的一端与伸缩杆14的顶端铰接，压板15的中部与支撑杆13铰接，压板15的另一端设有压头16，压头16位于定位盘11中心的正上方；气缸压紧机构还包括防转手柄19，定位盘的侧方设有防转手柄安装座20，防转手柄19横向螺纹安装在防转手柄安装座20中，防转手柄19的螺纹安装方向沿定位盘11的径向，支撑杆13设置在防转手柄安装座20的顶部，压头16将工件01压紧后，转动防转手柄19，使防转手柄19抵住工件01的侧面，避免工件01随毛刷1转动。

毛刷1选用尼龙陶瓷刷。

本装置的使用方法为，将工件01放置在定位盘11上，然后压紧气缸12的伸缩杆14上升，通过压板15使压头16下降，压头16从上方将工件01压紧，转动防转手柄19，使防转手柄19抵住工件01的侧面，避免工件01随毛刷1转动；然后启动电机4并启动气源为伸缩气缸供气，电机4驱动转轴3和毛刷1转动，同时伸缩气缸驱动转轴3和毛刷1上下运动，毛刷1在工件01的气缸孔中上下旋转刷动，完成刷孔。

基于以上的气缸孔自动刷孔装置，本发明还提供一种气缸孔自动刷孔机，其结构如图3、图4所示，包括一定数量上述的气缸孔自动刷孔装置，各气缸孔自动刷孔装置00依次设置在主机箱23中，主机箱23的上表面设置为工作台，第二套筒35位于工作台上面，缸筒2位于工作台的下面，即主机箱23的内部；在主机箱23两侧分别设有气动控制箱24和电气控制箱25，气动控制箱24中设置有气源和各气缸孔自动刷孔装置00中的换向阀；电气控制箱25中设有变频器，变频器用于控制各气缸孔自动刷孔装置00中电机4的转速，主机箱23上还设有控制显示屏26、与气缸孔自动刷孔装置数量相等的启停按钮27和与气缸孔自动刷孔装置数量相等的压紧按钮28，控制显示屏26用于设置变频器的电参数，各启停按钮27分别用于控制气缸孔自动刷孔装置中电机4及伸缩气缸的启停，各压紧按钮28分别用于控制各气缸孔自动刷孔装置中压紧气缸12的启停；

主机箱23后部还设有除尘系统，除尘系统包括一定数量的短集风管29，短集风管29与气缸孔自动刷孔装置的数量相等，各短集风管29各自的一端分别与各第二套筒35相连，短集风管29的另一端均连接到汇风筒30，汇风筒30还与总集风管31的一端连接，总集风管31的另一端连通至风机32的进风口，风机32的出风口连通至集尘箱33，工件上刷下的粉尘通过短集风管29进入汇风筒30，再由风机32经总集风管31抽至集尘箱33，集尘箱33内的过滤袋留下粉尘，干净空气排出，除尘完成。

在图3、图4所示实施例中是一台四联机，即主机箱中安装了四个刷孔装置，本刷孔机可以做1至N联机，联机的多少根据工件每件需刷孔时间的多少及操作者能够操作的机台数设置，如二联、四联、六联刷孔机等。

通过以上实施方式可以看出，本发明的有益效果在于，采用电机和气缸驱动，能够使毛刷同时转动和上下移动，取代了传统的手持工件上下移动，自动化程度更高，效率高，同时安全性更高，刷孔行程、次数自动控制，刷孔后产品品质一致；采用花键配合，传动更加精确，同时能够保证转动与上下运动同时进行且互不影响；毛刷行程等生产参数可调，工件的定位盘可更换，适合多种工件、不同工艺的加工；同时本发明提供的刷孔机集成有多个刷孔装置，生产效率更高且便于操控，而且设有除尘系统，无粉尘污染，保证环境清洁和操作人员的身体健康。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种气缸孔自动刷孔装置，包括毛刷（1），其特征在于，还包括伸缩气缸，所述伸缩气缸包括轴向贯通的缸筒（2）和穿接在所述缸筒内的转轴（3），所述毛刷（1）设置在所述转轴（3）的顶部，所述伸缩气缸下方设有电机（4），所述电机的输出轴与所述转轴（3）的底部连接，所述电机（4）能够驱动所述转轴（3）连同所述毛刷（1）转动，同时所述伸缩气缸能够驱动所述转轴（3）连同所述毛刷（1）上下运动；

所述伸缩气缸上方还设有气缸压紧机构，所述气缸压紧机构包括上面板（10），所述上面板（10）上设有定位盘（11），所述定位盘（11）的中心位置设有容纳所述毛刷（1）的通孔，所述定位盘（11）一侧设有压紧气缸（12），所述压紧气缸（12）与所述定位盘（11）之间设有支撑杆（13），所述压紧气缸包括伸缩杆（14），所述定位盘（11）的上方设有压板（15），所述压板（15）的一端与所述伸缩杆（14）的顶端铰接，所述压板（15）的中部与所述支撑杆（13）铰接，所述压板（15）的另一端设有压头（16），所述压头（16）位于所述定位盘（11）中心的正上方；所述上面板（10）上还设有挡圈（17），所述挡圈（17）通过挡圈螺栓（18）安装在所述上面板（10）上，所述挡圈（17）位于所述定位盘（11）的上方，并将所述定位盘（11）压紧。

2.根据权利要求1所述的气缸孔自动刷孔装置，其特征在于，所述电机（4）的输出轴上安装有花键套（5），所述转轴（3）的下部设有花键（6），所述花键（6）与所述花键套（5）插接配合，所述花键（6）能够在所述花键套（5）中上下移动。

3.根据权利要求1或2所述的气缸孔自动刷孔装置，其特征在于，所述伸缩气缸还包括活塞（7），所述活塞与所述转轴固定连接，所述缸筒（2）上端设有上气孔，所述缸筒（2）的下端设有下气孔，所述上气孔连通至所述缸筒（2）中所述活塞（7）的上方，所述下气孔连通至所述缸筒（2）中所述活塞（7）的下方，所述上气孔和所述下气孔分别通过管道与气源连接，在所述气源、所述上气孔和所述下气孔之间连接管道上设有换向阀，所述换向阀的输入端与所述气源连接，所述换向阀的第一输出端与所述上气孔连接，所述换向阀的第二输出端与所述下气孔连接。

4.根据权利要求3所述的气缸孔自动刷孔装置，其特征在于，所述毛刷的行程上设有上接近开关（8）和下接近开关（9），所述上接近开关（8）和所述下接近开关（9）与所述换向阀电连接，所述上接近开关（8）和所述下接近开关（9）各自的上下位置可调。

5.根据权利要求1所述的气缸孔自动刷孔装置，其特征在于，所述气缸压紧机构还包括防转手柄（19），所述定位盘的侧方设有防转手柄安装座（20），所述防转手柄（19）横向螺纹安装在所述防转手柄安装座（20）中，所述防转手柄（19）的螺纹安装方向沿所述定位盘（11）的径向，所述支撑杆（13）设置在所述防转手柄安装座（20）的顶部。

6.根据权利要求1或2所述的气缸孔自动刷孔装置，其特征在于，所述转轴（3）的上端设有弹性夹筒（21）和夹紧螺帽（22），所述夹紧螺帽（22）通过螺纹安装在所述转轴（3）的上端，所述弹性夹筒（21）设置在所述转轴（3）与所述夹紧螺帽（22）之间，所述毛刷（1）安装在所述弹性夹筒（21）中，拧紧所述夹紧螺帽（22）能够使所述弹性夹筒（21）径向收缩并将所述毛刷（1）夹紧。

7.一种气缸孔自动刷孔机，其特征在于，包括一定数量如权利要求1-6任一所述的气缸孔自动刷孔装置，各所述气缸孔自动刷孔装置依次设置在主机箱（23）中，还包括气动控制箱（24）和电气控制箱（25），所述电气控制箱（25）中设有变频器，所述变频器用于控制各所述气缸孔自动刷孔装置中电机（4）的转速，所述主机箱（23）上还设有控制显示屏（26）、与所述气缸孔自动刷孔装置数量相等的启停按钮（27）和与所述气缸孔自动刷孔装置数量相等的压紧按钮（28），所述控制显示屏（26）用于设置变频器的电参数，各所述启停按钮（27）分别用于控制所述气缸孔自动刷孔装置中电机（4）及伸缩气缸的启停，各所述压紧按钮（28）分别用于控制各所述气缸孔自动刷孔装置中压紧气缸（12）的启停。

8.根据权利要求7所述的气缸孔自动刷孔机，其特征在于，还包括设置在所述主机箱（23）后部的除尘系统，所述除尘系统包括一定数量的短集风管（29），所述短集风管（29）与所述气缸孔自动刷孔装置的数量相等，各所述短集风管（29）各自的一端分别与所述气缸孔自动刷孔装置相连，所述短集风管（29）该端的水平位置设置在毛刷（1）的上下行程上，各所述短集风管（29）的另一端均连接到汇风筒（30），所述汇风筒（30）还与总集风管（31）的一端连接，所述总集风管（31）的另一端连通至风机（32）的进风口，所述风机（32）的出风口连通至集尘箱（33）。

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