CN115106756A - 一种凸轮轴压销机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种凸轮轴压销机，包括机台、相位角定位机构、压销机构和横移机构，相位角定位机构设置在机台上，用于定位凸轮轴的相位角；压销机构设置在机台上，用于将销子压入凸轮轴的销孔中；横移机构设置在机台上，用于将经相位角定位机构定位的凸轮轴平移至压销机构。本发明提供一种凸轮轴压销机，相位角定位机构可对凸轮轴的相位角进行精准对位，对位后通过横移机构将完成定位的凸轮轴平移至压销机构,由压销机构对凸轮轴进行压销，既保障了凸轮轴的相位角准确性，又提升了加工效率，降低了生产成本。

Description

一种凸轮轴压销机

技术领域

本发明涉及凸轮轴加工领域，具体而言，特别是涉及一种凸轮轴压销机。

背景技术

在汽车发动机用零件制造领域，对零件质量的质量要求非常，凸轮轴是活塞发动机里的一个部件，它的作用是控制气门的开启和闭合动作。凸轮轴上设置有销孔，销孔需要压入销子，其中凸轮轴相位角必须准确，如何提升凸轮轴相位角的准确性，如何提升压销的加工效率，在保证产品品质的前提下如何降低生产成本，是各大厂商研发的重要方向。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种凸轮轴压销机，相位角定位机构可对凸轮轴的相位角进行精准对位，对位后通过横移机构将完成定位的凸轮轴平移至压销机构,由压销机构对凸轮轴进行压销，既保障了凸轮轴的相位角准确性，又提升了加工效率，降低了生产成本。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种凸轮轴压销机，包括机台、相位角定位机构、压销机构和横移机构，相位角定位机构设置在机台上，用于定位凸轮轴的相位角；压销机构设置在机台上，用于将销子压入凸轮轴的销孔中；横移机构设置在机台上，用于将经相位角定位机构定位的凸轮轴平移至压销机构。

相位角定位机构可对凸轮轴的相位角进行精准对位，对位后通过横移机构将完成定位的凸轮轴平移至压销机构,由压销机构对凸轮轴进行压销，既保障了凸轮轴的相位角准确性，又提升了加工效率，降低了生产成本。

可选地，在一种可能的实现方式中，所述横移机构包括设置在机台上的横向线轨、套接在横向线轨上的横向滑块、与横向滑块连接的托盘、位于托盘上的工件爪手、设置托盘背面的螺母座、与螺母座啮合的丝杆、以及驱使丝杆转动的横移电机。

横移电机驱使丝杆转动，与丝杆啮合的螺母座在丝杆转动时发生移动，移动方向与丝杆的延伸方向一致，螺母座移动时带动与之固定连接的托盘同步移动，而托盘上设置的工件爪手夹持着凸轮轴，保持凸轮轴角度不变的情况下，带着凸轮轴平移，在两个工位间稳定移动。为进一步保证托盘的移动平滑稳定，在托盘上设置有横向滑块，横向滑块沿着横向线轨的延伸方向进行移动，可有效约束托盘的移动方向，确保托盘沿着预设方向，保证凸轮轴的移送稳定可靠。

可选地，在一种可能的实现方式中，所述工件爪手包括用于承托凸轮轴的工件下支撑块、夹持凸轮轴的工件卡爪、驱使工件卡爪作动的气动手指。

凸轮轴首先放在工件下支撑块处，此刻凸轮轴通过工件下支撑块支撑，待凸轮轴经相位角定位机构的定位后，调整到准确相位角的凸轮轴，不仅受到其底部的工件下支撑块的支撑，而且还受到工件卡爪的夹持，气动手指驱使工件卡爪夹紧凸轮轴，保证凸轮轴被横移机构平稳地移送。

可选地，在一种可能的实现方式中，所述气动手指安装在纵向滑块上，所述托盘的正面设置有纵向线轨，所述纵向滑块沿纵向线轨滑动；所述托盘上连接有传感器支架，所述传感器支架上设置有用于检测工件有无的工件传感器。

气动手指可在纵向线轨上调节，从而调整到合适的位置。为避免横移机构为空，漏取凸轮轴，在托盘处还连接有传感器支架，传感器支架上设置有工件传感器，可检测工件有无，确保横移机构上有凸轮轴存在。

可选地，在一种可能的实现方式中，所述相位角定位机构包括左旋转头、右卡爪气缸、驱使右卡爪气缸转动的转动电机、以及用于定位凸轮轴油孔的光电开关，所述左旋转头顶触在凸轮轴的左端部，所述右卡爪气缸夹紧凸轮轴的右端部。

相位角定位机构，通过光电开关定位凸轮轴油孔，从而确定凸轮轴的相位角，充分利用凸轮轴油孔位置，实现相位角的精准定位。

可选地，在一种可能的实现方式中，所述左旋转头设置在左定位座，所述左定位座由左定位气缸驱使沿左定位线轨滑动，所述左定位线轨固定在左定位支架上，所述左定位支架设置在机台上。

左旋转头可自由转动，其顶在凸轮轴的一端部，以保证凸轮轴在左旋转头和右卡爪气缸的夹持下的固定效果足够的稳固；为保证左旋转头与横移机构中的凸轮轴稳定对位，左旋转头能够在左定位线轨上滑动，左旋转头可进行位置调试，以满足生产要求。

可选地，在一种可能的实现方式中，所述左定位座上还设置有复核线轨，所述复核线轨上滑动连接有复核座，所述复核座安装有复核块，所述复核块与复核座滑动连接，所述复核块上安装有复核销钉，所述复核座通过复核气缸驱使移动。

左定位座上除了左旋转头外，还设置有复核座，复核座安装有复核块，复核块上安装有复核销钉，当光电开关定位好凸轮轴油孔的位置后，复核气缸推动复核座移动，复核块上的复核销钉若可插入到凸轮轴的销孔中，则表明凸轮轴的相位角是准确的，复核销钉进一步保证了凸轮轴相位角的准确性。此外，复核块可相对于复核座滑动，从而实现对不同规格凸轮轴的适配。

可选地，在一种可能的实现方式中，所述右卡爪气缸通过轴承与右定位座连接，所述转动电机安装右定位座，转动电机的输出轴通过皮带与转动轴啮合传动，所述右卡爪气缸与转动轴连接并同步转动；所述右定位座由右定位气缸驱使沿右定位滑杆滑动，所述右定位滑杆固定在右定位支架，所述右定位座设置有右滑道，所述右滑道套在右定位滑杆外周并可沿右定位滑杆滑动，所述右定位支架设置在机台上。

右卡爪气缸安装在右定位座上，右卡爪气缸抓持在凸轮轴的端部，牢牢地夹紧凸轮轴，伺服电机启动并转动凸轮轴，当光电开关定位到凸轮轴油孔后，通过PLC程序控制伺服电机的转动量，从而得到精准的凸轮轴相位角。

可选地，在一种可能的实现方式中，所述压销机构包括销子上料的振动盘、与振动盘相接的分料座、与分料座滑动连接并将销子逐个分离的分料拉杆、将分料拉杆中的销子推入凸轮轴的销孔中的推料杆、以及顶在凸轮轴端部的压块，所述分料拉杆由拉杆气缸驱使移动，所述分料座具有入料通道、出料通道和吹气通道，所述入料通道、出料通道和吹气通道交汇于同一点，所述入料通道与振动盘相接，所述出料通道与分料拉杆相接，所述分料拉杆上设置有料品槽，所述吹气通道与吹气机相接。

凸轮轴的相位角定位好后，压销机构则将销子压入凸轮轴的销孔中；销子首先置入振动盘中，在振动盘的作用下列队而出，进入到分料座内，分料座内具有入料通道、出料通道和吹气通道，销子从入料通道进入后与吹气通道交汇，外部气源朝吹气通道中吹气，将交汇处的销子吹至出料通道，直至销子穿过出料通道并进入到分料拉杆上的料品槽中，然后分料拉杆在拉杆气缸驱使下移动，直至料品槽移动到推料杆的前端，分料拉杆停止移动，接着推料杆推动料品槽中的销子，由于横移机构已经将凸轮轴销孔的位置与推料杆的位置对齐，故而销子在推料杆的作用下进入到凸轮轴销孔中。

可选地，在一种可能的实现方式中，所述推料杆通过压力传感器与推料气缸连接，所述推料气缸安装在左压销支架，所述推料气缸旁还设置有位移传感器，所述左压销支架设置在机台上；所述压块安装在压块座，所述压块座安装在右压销支架，所述右压销支架设置在机台上。

推料杆与推料气缸通过压力传感器连接，能够保证推料杆的推料力度处于合适的范围，避免推料杆损坏销子，避免销子无法稳定压入销孔的情况发生。而位移传感器则可以确保销子进入销孔的深度满足要求，避免销钉未完全压入销孔的情况发生。

本发明相较于现有技术的有益效果是：

本发明的相位角定位机构可对凸轮轴的相位角进行精准对位，对位后通过横移机构将完成定位的凸轮轴平移至压销机构,由压销机构对凸轮轴进行压销，既保障了凸轮轴的相位角准确性，又提升了加工效率，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本发明一实施例中凸轮轴压销机的结构图。

图2为本发明一实施例中横移机构的结构图。

图3为本发明一实施例中相位角定位机构的结构图。

图4为本发明一实施例中压销机构的结构图。

图5为图4中A区域的放大图。

图6为本发明一实施例中分料座的内部结构图。

图7为本发明一实施例中分料拉杆的结构图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本实施例提供一种凸轮轴压销机，包括机台100、相位角定位机构200、压销机构300和横移机构400，相位角定位机构200设置在机台100上，用于定位凸轮轴的相位角；压销机构300设置在机台100上，用于将销子压入凸轮轴的销孔中；横移机构400设置在机台100上，用于将经相位角定位机构200定位的凸轮轴平移至压销机构300。

相位角定位机构200可对凸轮轴的相位角进行精准对位，对位后通过横移机构400将完成定位的凸轮轴平移至压销机构300,由压销机构300对凸轮轴进行压销，既保障了凸轮轴的相位角准确性，又提升了加工效率，降低了生产成本。

需要说明的是，本实施例中，横移机构400包括设置在机台100上的横向线轨401、套接在横向线轨401上的横向滑块402、与横向滑块402连接的托盘403、位于托盘403上的工件爪手404、设置托盘403背面的螺母座405、与螺母座405啮合的丝杆406、以及驱使丝杆406转动的横移电机407，在托盘403上设置有横向滑块402，横向滑块402沿着横向线轨401的延伸方向进行移动，横向滑块402固定在托盘403，托盘403的移动方向受到横向线轨401的约束。

横移电机407驱使丝杆406转动，与丝杆406啮合的螺母座405在丝杆406转动时发生移动，移动方向与丝杆406的延伸方向一致，螺母座405移动时带动与之固定连接的托盘403同步移动，而托盘403上设置的工件爪手404夹持着凸轮轴，保持凸轮轴角度不变的情况下，带着凸轮轴平移，在两个工位间稳定移动。为进一步保证托盘403的移动平滑稳定，在托盘403上设置有横向滑块402，横向滑块402沿着横向线轨401的延伸方向进行移动，可有效约束托盘403的移动方向，确保托盘403沿着预设方向，保证凸轮轴的移送稳定可靠。

需要说明的是，本实施例中，工件爪手404包括用于承托凸轮轴的工件下支撑块408、夹持凸轮轴的工件卡爪409、驱使工件卡爪409作动的气动手指410，工件下支撑块408从凸轮轴的下方托起凸轮轴，工件卡爪409闭合后夹紧凸轮轴，工件卡爪409开启后则解除对凸轮轴的夹紧约束。

凸轮轴首先放在工件下支撑块408处，此刻凸轮轴通过工件下支撑块408支撑，待凸轮轴经相位角定位机构200的定位后，调整到准确相位角的凸轮轴，不仅受到其底部的工件下支撑块408的支撑，而且还受到工件卡爪409的夹持，气动手指410驱使工件卡爪409夹紧凸轮轴，保证凸轮轴被横移机构400平稳地移送。

需要说明的是，本实施例中，气动手指410安装在纵向滑块411上，托盘403的正面设置有纵向线轨412，纵向滑块411沿纵向线轨412滑动；托盘403上连接有传感器支架413，传感器支架413上设置有用于检测工件有无的工件传感器，工件传感器自上而下检测工件的有无。

气动手指410可在纵向线轨412上调节，从而调整到合适的位置。为避免横移机构400为空，漏取凸轮轴，在托盘403处还连接有传感器支架413，传感器支架413上设置有工件传感器，可检测工件有无，确保横移机构400上有凸轮轴存在。

需要说明的是，本实施例中，相位角定位机构200包括左旋转头201、右卡爪气缸202、驱使右卡爪气缸202转动的转动电机203、以及用于定位凸轮轴油孔的光电开关，转动电机203为伺服电机，左旋转头201顶触在凸轮轴的左端部，右卡爪气缸202夹紧凸轮轴的右端部。

相位角定位机构200，通过光电开关定位凸轮轴油孔，从而确定凸轮轴的相位角，充分利用凸轮轴油孔位置，实现相位角的精准定位。

需要说明的是，本实施例中，左旋转头201设置在左定位座204，左定位座204由左定位气缸205驱使沿左定位线轨206滑动，左定位线轨206固定在左定位支架207上，左定位支架207设置在机台100上。

左旋转头201可自由转动，其顶在凸轮轴的一端部，以保证凸轮轴在左旋转头201和右卡爪气缸202的夹持下的固定效果足够的稳固；为保证左旋转头201与横移机构400中的凸轮轴稳定对位，左旋转头201能够在左定位线轨206上滑动，左旋转头201可进行位置调试，以满足生产要求。

需要说明的是，本实施例中，左定位座204上还设置有复核线轨208，复核线轨208上滑动连接有复核座209，复核座209安装有复核块210，复核块210与复核座209滑动连接，复核块210上安装有复核销钉211，复核座209通过复核气缸212驱使移动。

左定位座204上除了左旋转头201外，还设置有复核座209，复核座209安装有复核块210，复核块210上安装有复核销钉211，当光电开关定位好凸轮轴油孔的位置后，复核气缸212推动复核座209移动，复核块210上的复核销钉211若可插入到凸轮轴的销孔中，则表明凸轮轴的相位角是准确的，复核销钉211进一步保证了凸轮轴相位角的准确性。此外，复核块210可相对于复核座209滑动，从而实现对不同规格凸轮轴的适配。

需要说明的是，本实施例中，右卡爪气缸202通过轴承与右定位座213连接，转动电机203安装右定位座213，转动电机203的输出轴通过皮带与转动轴啮合传动，右卡爪气缸202与转动轴连接并同步转动；右定位座213由右定位气缸214驱使沿右定位滑杆滑动，右定位滑杆固定在右定位支架215，右定位座213设置有右滑道，右滑道套在右定位滑杆外周并可沿右定位滑杆滑动，右定位支架215设置在机台100上。

右卡爪气缸202安装在右定位座213上，右卡爪气缸202抓持在凸轮轴的端部，牢牢地夹紧凸轮轴，伺服电机启动并转动凸轮轴，当光电开关定位到凸轮轴油孔后，通过PLC程序控制伺服电机的转动量，从而得到精准的凸轮轴相位角。

需要说明的是，本实施例中，压销机构300包括销子上料的振动盘301、与振动盘301相接的分料座302、与分料座302滑动连接并将销子逐个分离的分料拉杆303、将分料拉杆303中的销子推入凸轮轴的销孔中的推料杆304、以及顶在凸轮轴端部的压块305，分料拉杆303由拉杆气缸306驱使移动，分料座302具有入料通道307、出料通道308和吹气通道309，入料通道307、出料通道308和吹气通道309交汇于同一点，入料通道307与振动盘301相接，出料通道308与分料拉杆303相接，分料拉杆303上设置有料品槽310，吹气通道309与吹气机相接。入料通道307倾斜向下，出料通道308和吹气通道309处于同一直线上，并与入料通道307成夹角分布，该夹角为锐角。吹气通道309的截面直径大于出料通道308的截面直径。

凸轮轴的相位角定位好后，压销机构300则将销子压入凸轮轴的销孔中；销子首先置入振动盘301中，在振动盘301的作用下列队而出，进入到分料座302内，分料座302内具有入料通道307、出料通道308和吹气通道309，销子从入料通道307进入后与吹气通道309交汇，外部气源朝吹气通道309中吹气，将交汇处的销子吹至出料通道308，直至销子穿过出料通道308并进入到分料拉杆303上的料品槽310中，然后分料拉杆303在拉杆气缸306驱使下移动，直至料品槽310移动到推料杆304的前端，分料拉杆303停止移动，接着推料杆304推动料品槽310中的销子，由于横移机构400已经将凸轮轴销孔的位置与推料杆304的位置对齐，故而销子在推料杆304的作用下进入到凸轮轴销孔中。

需要说明的是，本实施例中，推料杆304通过压力传感器311与推料气缸312连接，推料气缸312安装在左压销支架313，推料气缸312旁还设置有位移传感器314，左压销支架313设置在机台100上；压块305安装在压块座315，压块座315安装在右压销支架316，右压销支架316设置在机台100上。

推料杆304与推料气缸312通过压力传感器311连接，能够保证推料杆304的推料力度处于合适的范围，避免推料杆304损坏销子，避免销子无法稳定压入销孔的情况发生。而位移传感器314则可以确保销子进入销孔的深度满足要求，避免销钉未完全压入销孔的情况发生。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种凸轮轴压销机，其特征在于，包括

机台；

相位角定位机构，设置在机台上，用于定位凸轮轴的相位角；

压销机构，设置在机台上，用于将销子压入凸轮轴的销孔中；

横移机构，设置在机台上，用于将经相位角定位机构定位的凸轮轴平移至压销机构。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴压销机，其特征在于，所述横移机构包括设置在机台上的横向线轨、套接在横向线轨上的横向滑块、与横向滑块连接的托盘、位于托盘上的工件爪手、设置托盘背面的螺母座、与螺母座啮合的丝杆、以及驱使丝杆转动的横移电机。

3.根据权利要求2所述的凸轮轴压销机，其特征在于，所述工件爪手包括用于承托凸轮轴的工件下支撑块、夹持凸轮轴的工件卡爪、驱使工件卡爪作动的气动手指。

4.根据权利要求3所述的凸轮轴压销机，其特征在于，所述气动手指安装在纵向滑块上，所述托盘的正面设置有纵向线轨，所述纵向滑块沿纵向线轨滑动；所述托盘上连接有传感器支架，所述传感器支架上设置有用于检测工件有无的工件传感器。

5.根据权利要求1所述的凸轮轴压销机，其特征在于，所述相位角定位机构包括左旋转头、右卡爪气缸、驱使右卡爪气缸转动的转动电机、以及用于定位凸轮轴油孔的光电开关，所述左旋转头顶触在凸轮轴的左端部，所述右卡爪气缸夹紧凸轮轴的右端部。

6.根据权利要求5所述的凸轮轴压销机，其特征在于，所述左旋转头设置在左定位座，所述左定位座由左定位气缸驱使沿左定位线轨滑动，所述左定位线轨固定在左定位支架上，所述左定位支架设置在机台上。

7.根据权利要求6所述的凸轮轴压销机，其特征在于，所述左定位座上还设置有复核线轨，所述复核线轨上滑动连接有复核座，所述复核座安装有复核块，所述复核块与复核座滑动连接，所述复核块上安装有复核销钉，所述复核座通过复核气缸驱使移动。

8.根据权利要求7所述的凸轮轴压销机，其特征在于，所述右卡爪气缸通过轴承与右定位座连接，所述转动电机安装右定位座，转动电机的输出轴通过皮带与转动轴啮合传动，所述右卡爪气缸与转动轴连接并同步转动；所述右定位座由右定位气缸驱使沿右定位滑杆滑动，所述右定位滑杆固定在右定位支架，所述右定位座设置有右滑道，所述右滑道套在右定位滑杆外周并可沿右定位滑杆滑动，所述右定位支架设置在机台上。

9.根据权利要求1所述的凸轮轴压销机，其特征在于，所述压销机构包括销子上料的振动盘、与振动盘相接的分料座、与分料座滑动连接并将销子逐个分离的分料拉杆、将分料拉杆中的销子推入凸轮轴的销孔中的推料杆、以及顶在凸轮轴端部的压块，所述分料拉杆由拉杆气缸驱使移动，所述分料座具有入料通道、出料通道和吹气通道，所述入料通道、出料通道和吹气通道交汇于同一点，所述入料通道与振动盘相接，所述出料通道与分料拉杆相接，所述分料拉杆上设置有料品槽，所述吹气通道与吹气机相接。

10.根据权利要求9所述的凸轮轴压销机，其特征在于，所述推料杆通过压力传感器与推料气缸连接，所述推料气缸安装在左压销支架，所述推料气缸旁还设置有位移传感器，所述左压销支架设置在机台上；所述压块安装在压块座，所述压块座安装在右压销支架，所述右压销支架设置在机台上。

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