CN113618493B - 一种柴油机连杆可调节加工机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柴油机连杆可调节加工机床，包括机床本体、安装于机床本体上的工装夹具，所述工装夹具上方设置有可拆卸连接的标准连杆模型板和图像采集处理设备，所述标准连杆模型板和图像采集处理设备通过位置调节组件于工装夹具上方和机床本体下方之间移动，以及通过升降组件靠近/远离工装夹具，所述图像采集处理设备采集工装夹具图像并从中分别提取基于标准连杆模型板和连杆的两种位置特征值，根据两种位置特征值的差值控制工装夹具调整连杆位置。本发明将标准连杆模型板设置于机床上并且位置可调节，不影响机床加工连杆，加工效率高，使用方便，避免另外存储以及反复拿取导致损耗等问题。

Description

一种柴油机连杆可调节加工机床

技术领域

本发明属于柴油机连杆加工技术领域，具体涉及一种柴油机连杆可调节加工机床。

背景技术

柴油机连杆用于连接活塞和曲轴，并将活塞所受作用力传给曲轴，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆体由三部分构成，与活塞销连接的部分称连杆小头；与曲轴连接的部分称连杆大头，连接小头与大头的杆部称连杆杆身。

在连杆加工时，由于连杆毛坯尺寸存在误差，因此在加工之前需要测量厚度，对其上下表面进行铣面，完成后再对连接小头与大头圆心进行开孔，开孔之前需要将连杆放置在工装夹具上，采用提前制作好的标准连杆模型板放置在连杆上，找正位置后在连杆表面划线，标记孔的圆心、边缘等，便于后续对连接小头与大头上的圆孔开孔。该种划线标记方式采用的标准连杆模型板一般为钢板，在每个连杆加工之前都需要用到，如此反复拿取使用非常麻烦，但是又不能直接放置在机床上，会影响机床加工。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种柴油机连杆可调节加工机床。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种柴油机连杆可调节加工机床，包括机床本体、安装于机床本体上的工装夹具；

所述工装夹具上方设置有可拆卸连接的标准连杆模型板和图像采集处理设备；

所述标准连杆模型板和图像采集处理设备通过位置调节组件于工装夹具上方和机床本体下方之间移动，以及通过升降组件靠近/远离工装夹具；

所述图像采集处理设备采集工装夹具图像并从中分别提取基于标准连杆模型板和连杆的两种位置特征值，根据两种位置特征值的差值控制工装夹具调整连杆位置。

作为本发明的进一步优化方案，所述标准连杆模型板为以连杆上表面为基准面而加工成的带有厚度的板材，所述标准连杆模型板颜色与连杆颜色不同，所述标准连杆模型板上开设有划线槽。

作为本发明的进一步优化方案，所述图像采集处理设备包括收纳板、嵌设于收纳板上表面嵌槽内的折叠杆、设置于折叠杆一端底部且与工装夹具对应的摄像头、与所述摄像头连接且内部集成有图像识别模块的中央控制器，所述中央控制器获取所述摄像头采集的工装夹具图像并从中分别提取基于标准连杆模型板和连杆的两种位置特征值，根据两种位置特征值的差值控制工装夹具调整连杆位置。

作为本发明的进一步优化方案，所述折叠杆底端通过轴承连接滑块，所述滑块两端通过转轴和轴承连接限位块，所述限位块对应的嵌槽两侧壁上开设有限位槽，所述限位块滑动设置于限位槽内。

作为本发明的进一步优化方案，所述标准连杆模型板上开设有螺孔且通过支架和螺钉与收纳板连接。

作为本发明的进一步优化方案，所述位置调节组件包括开设于机床本体两侧壁的长滑槽、滑动设置于长滑槽内的滑板、转动设置于滑板外侧壁上且与所述图像采集处理设备连接的连接杆。

作为本发明的进一步优化方案，所述升降组件包括横杆和升降穿孔，所述升降穿孔开设于两个连接杆上，所述横杆固定于收纳板远离标准连杆模型板的一端，所述横杆两端滑动设置于两个连接杆上的升降穿孔内。

作为本发明的进一步优化方案，所述横杆和升降穿孔截面均设置为矩形，所述横杆两端贯穿升降穿孔固定连接挡板。

作为本发明的进一步优化方案，所述标准连杆模型板下表面嵌设有若干压力传感器，所述压力传感器与中央控制器连接，所述中央控制器连接报警器。

本发明的有益效果在于：

1)本发明利用位置调整组件和升降组件将标准连杆模型板和图像采集处理设备转动至连杆上方并与连杆贴合，控制工装夹具将连杆位置调整好后，再将标准连杆模型板和图像采集处理设备收纳至机床本体底部，不影响开孔设备加工，加工效率高，使用方便，避免另外存储以及反复拿取导致损耗等问题；

2)本发明利用位置调整组件和升降组件将标准连杆模型板和图像采集处理设备加装在机床本体上，摄像头、标准连杆模型板与工装夹具之间的相对位置不变，只有每次加工的连杆位置发生改变，大大减小了图像处理的工作量，且每次矫正后连杆的加工位置都是相同的，因此开孔设备只需要一次调节即可实现相同多个连杆的加工。

附图说明

图1是本发明的标准连杆模型板收纳时的整体侧视图；

图2是本发明的标准连杆模型板使用时的整体侧视图；

图3是本发明的标准连杆模型板使用时的剖面结构示意图；

图4是本发明的图3中A部分结构示意图；

图5是本发明的标准连杆模型板俯视图；

图6是本发明的升降组件结构示意图；

图7是本发明的系统框图；

图中：1、机床本体；2、工装夹具；3、标准连杆模型板；4、图像采集处理设备；41、收纳板；42、折叠杆；43、摄像头；44、中央控制器；5、位置调节组件；51、长滑槽；52、滑板；53、连接杆；6、升降组件；61、横杆；62、升降穿孔；7、滑块；8、限位块；9、限位槽；10、嵌槽；11、支架；12、挡板；13、压力传感器；14、报警器。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1-7所示，一种柴油机连杆可调节加工机床，包括机床本体1、安装于机床本体1上的工装夹具2，工装夹具2采用液压缸或气压缸驱动；

所述工装夹具2上方设置有可拆卸连接的标准连杆模型板3和图像采集处理设备4；

所述标准连杆模型板3和图像采集处理设备4通过位置调节组件5于工装夹具2上方和机床本体1下方之间移动，以及通过升降组件6靠近/远离工装夹具2；

所述标准连杆模型板3为以连杆上表面为基准面而加工成的带有厚度的板材，所述标准连杆模型板3颜色与连杆颜色不同，所述标准连杆模型板3上开设有划线槽，划线槽可以为点或线，可以辅助连杆开孔以及其他操作；

所述图像采集处理设备4获取所述摄像头43采集的工装夹具2图像并从中分别提取基于标准连杆模型板3和连杆的两种位置特征值，根据两种位置特征值的差值控制工装夹具2调整连杆位置。具体的，如连杆轮廓边缘与标准连杆模型板3轮廓边缘之间的间距(该间距可取相对应的特征点之间的间距)即为位置特征值，根据间距差即两种位置特征值的差值，控制工装夹具2，工装夹具2一般设置为多个且分布于连杆边缘，工装夹具2推动连杆，直至差值为0或者差值在设定的阈值范围内均可；

所述图像采集处理设备4包括收纳板41、嵌设于收纳板41上表面嵌槽10内的折叠杆42、设置于折叠杆42一端底部且与工装夹具2对应的摄像头43、与所述摄像头43连接且内部集成有图像识别模块的中央控制器44，所述中央控制器44获取所述摄像头43采集的工装夹具2图像并从中分别提取基于标准连杆模型板3和连杆的两种位置特征值，根据两种位置特征值的差值控制工装夹具2调整连杆位置。所述折叠杆42底端通过轴承连接滑块7，所述滑块7两端通过转轴和轴承连接限位块8，所述限位块8对应的嵌槽10两侧壁上开设有限位槽9，所述限位块8滑动设置于限位槽9内，为了使折叠杆42以九十度展开，在折叠杆42折叠铰接处设置为过盈配合，能够调节摄像头43的拍摄角度，折叠杆42底端与滑块7之间、滑块7两端与限位块8之间以及限位块8与限位槽9之间均可采用过盈配合的连接方式，这样旋转操作以及滑动操作时可以初步限位至任意角度和位置，方便图像采集和整体收纳。所述标准连杆模型板3上开设有螺孔且通过支架11和螺钉与收纳板41连接，可以将标准连杆模型板3拆卸更换，也适用于不同连杆的加工。

所述位置调节组件5包括开设于机床本体1两侧壁的长滑槽51、滑动设置于长滑槽51内的滑板52、转动设置于滑板52外侧壁上且与所述图像采集处理设备4连接的连接杆53。所述升降组件6包括横杆61和升降穿孔62，所述升降穿孔62开设于两个连接杆53上，所述横杆61固定于收纳板41远离标准连杆模型板3的一端，所述横杆61两端滑动设置于两个连接杆53上的升降穿孔62内。所述横杆61和升降穿孔62截面均设置为矩形，所述横杆61两端贯穿升降穿孔62固定连接挡板12。

需要说明的是：在连杆加工之前，先放置在工装夹具2上，由工装夹具2初步夹取，也可以不夹取，此时拉动连接杆53，使其带动滑板52滑动至长滑槽51靠近机床前侧的一端，然后旋转连杆，使其带动标准连杆模型板3和图像采集处理设备4旋转至上方的工装夹具2和开孔设备之间，此时继续向后侧推动，滑板52滑动至长滑槽51后端时停止，此时的标准连杆模型板3位于工装夹具2正上方，再向下按压标准连杆模型板3，其带动图像采集处理设备4和横杆61于连接杆53内的通孔内向下滑动，直至标准连杆模型板3贴合在工装夹具2夹取的连杆上表面为止，方便进行划线操作；

接着，展开收纳板41上的折叠杆42，并将其底端在滑块7内的轴承内转动，通过滑块7和转轴在限位块8内转动、通过限位块8在限位槽9内水平移动等操作后，保证摄像头43与底部的工装夹具2对应，此时摄像头43拍摄标准连杆模型板3与连杆贴合后重合的图像，捕捉连杆上特征点与标准连杆模型板3上特征点的位置，根据位置间差值控制工装夹具2调整连杆位置。

所述标准连杆模型板3下表面嵌设有若干压力传感器13，所述压力传感器13与中央控制器44连接，所述中央控制器44连接报警器14，在标准连杆模型板3与连杆贴合时，可以通过按压标准连杆模型板3，使其下表面的压力传感器13检测受力情况，根据该受力情况，判断上一步铣面工作质量，若质量超出预设阈值，则通过报警器14报警，返回上一铣面工位进行重新加工。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种柴油机连杆可调节加工机床，包括机床本体（1）、安装于机床本体（1）上的工装夹具（2），其特征在于：

所述工装夹具（2）上方设置有可拆卸连接的标准连杆模型板（3）和图像采集处理设备（4）；

所述标准连杆模型板（3）和图像采集处理设备（4）通过位置调节组件（5）于工装夹具（2）上方和机床本体（1）下方之间移动，以及通过升降组件（6）靠近/远离工装夹具（2）；

所述图像采集处理设备（4）采集工装夹具（2）图像并从中分别提取基于标准连杆模型板（3）和连杆的两种位置特征值，根据两种位置特征值的差值控制工装夹具（2）调整连杆位置；

所述标准连杆模型板（3）下表面嵌设有若干压力传感器（13），所述压力传感器（13）与中央控制器（44）连接，所述中央控制器（44）连接报警器（14）；

所述图像采集处理设备（4）包括收纳板（41）、嵌设于收纳板（41）上表面嵌槽（10）内的折叠杆（42）、设置于折叠杆（42）一端底部且与工装夹具（2）对应的摄像头（43）、与所述摄像头（43）连接且内部集成有图像识别模块的中央控制器（44），所述中央控制器（44）获取所述摄像头（43）采集的工装夹具（2）图像并从中分别提取基于标准连杆模型板（3）和连杆的两种位置特征值，根据两种位置特征值的差值控制工装夹具（2）调整连杆位置；

所述位置调节组件（5）包括开设于机床本体（1）两侧壁的长滑槽（51）、滑动设置于长滑槽（51）内的滑板（52）、转动设置于滑板（52）外侧壁上且与所述图像采集处理设备（4）连接的连接杆（53）；

所述升降组件（6）包括横杆（61）和升降穿孔（62），所述升降穿孔（62）开设于两个连接杆（53）上，所述横杆（61）固定于收纳板（41）远离标准连杆模型板（3）的一端，所述横杆（61）两端滑动设置于两个连接杆（53）上的升降穿孔（62）内。

2.根据权利要求1所述的一种柴油机连杆可调节加工机床，其特征在于：所述标准连杆模型板（3）为以连杆上表面为基准面而加工成的带有厚度的板材，所述标准连杆模型板（3）颜色与连杆颜色不同，所述标准连杆模型板（3）上开设有划线槽。

3.根据权利要求1所述的一种柴油机连杆可调节加工机床，其特征在于：所述折叠杆（42）底端通过轴承连接滑块（7），所述滑块（7）两端通过转轴和轴承连接限位块（8），所述限位块（8）对应的嵌槽（10）两侧壁上开设有限位槽（9），所述限位块（8）滑动设置于限位槽（9）内。

4.根据权利要求1所述的一种柴油机连杆可调节加工机床，其特征在于：所述标准连杆模型板（3）上开设有螺孔且通过支架（11）和螺钉与收纳板（41）连接。

5.根据权利要求1所述的一种柴油机连杆可调节加工机床，其特征在于：所述横杆（61）和升降穿孔（62）截面均设置为矩形，所述横杆（61）两端贯穿升降穿孔（62）固定连接挡板（12）。

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