CN115255888B - 一种曲轴齿圈压装机及压装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种曲轴齿圈压装机及压装方法，其包括立架、曲轴装夹机构及压装机构；曲轴装夹机构固定设置在立架下端，用于对曲轴在竖直方向进行装夹定位；压装机构包括压装件及驱动组件，驱动组件用于驱动压装件向下移动以使齿圈压装到曲轴外圆面上；还包括齿圈定位机构及加热装置；其中，齿圈定位机构包括托举板，托举板水平设置在曲轴装夹机构上方，托举板设置有若干用于齿圈进行水平定位的定位件；加热装置包括套设在压装件外周侧的淬火感应器，用于对定位件上的齿圈进行感应加热。本发明可以实现齿圈在曲轴上方通过感应加热后，直接由压装件压装到曲轴上，大大减少齿圈冷却内缩现象，进而保证齿圈可以轻松的压装到曲轴外圆面上。

Description

一种曲轴齿圈压装机及压装方法

技术领域

本发明涉及曲轴加工技术领域，尤其涉及一种曲轴齿圈压装机及压装方法。

背景技术

齿圈(也称之为齿轮)，其压装在曲轴上通常采用热胀冷缩的方式。即将齿圈加热以后，齿圈内径胀大，其尺寸大于曲轴安装工位的直径，然后通过压力机将齿圈压入曲轴，冷却后形成过盈配合。

中国专利CN 216462890U公开了一种曲轴齿轮自动压装机构，其结构具体包括：上料单元，用以安装曲轴并将曲轴推送至压装位置；加热单元，位于上料单元一侧，用以放置齿轮并对齿轮加热；搬运单元，位于加热单元上方，用以将加热后的齿轮抓取、输送至处于压装位置的曲轴上方；压装单元，位于搬运单元上方，用以对齿轮与曲轴压装。上述专利虽然提供了齿轮与曲轴压装方案，但申请人发现上述专利中齿轮加热是在上料单元一侧的加热单元中进行，在加热完成后，通过搬运单元来将加热后的齿轮搬运到曲轴压装位置上方，此种方式，会导致加热后的齿轮在搬运过程中，表面稳定逐渐下降，齿圈会存在冷却后内径缩小现象，进而导致齿轮与曲轴压装难度大，或者存在无法压装的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种曲轴齿圈压装机及压装方法，来解决现有的压装机构对齿圈进行加热后再转移到曲轴压装位置上方，存在加热后的齿圈在转移过程中温度逐渐下降，内径缩小，导致齿轮与曲轴压装难度大，或者存在无法压装的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种曲轴齿圈压装机，其包括立架、曲轴装夹机构及压装机构；其中，

曲轴装夹机构固定设置在立架下端，用于对曲轴在竖直方向进行装夹定位；

压装机构包括压装件及驱动组件，所述压装件设置在定位机构上方，用于将齿圈与曲轴进行压装，驱动组件设置在立架上端，用于驱动压装件上下移动；

还包括齿圈定位机构及加热装置；其中，

齿圈定位机构包括托举板及第一升降气缸，托举板水平设置在曲轴装夹机构上方，第一升降气缸固定设置在立架上，用于驱动托举板上下移动，托举板上开设有供曲轴穿过的避让孔，避让孔周圈处设置有若干用于对齿圈进行水平定位的定位件；

加热装置包括淬火感应器及第二升降气缸，所述淬火感应器套设在压装件外周侧，用于对定位件上的齿圈进行感应加热，第二升降气缸固定设置在立架上，用于驱动淬火感应器上下移动。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述曲轴装夹机构用于对曲轴上端部轴颈进行径向定位，其包括固定架、支撑板及夹紧组件，所述固定架固定安装在立架侧壁下端，支撑板水平固定设置在固定架顶部，支撑板顶面开设有贯通所述支撑板的U型安装口，所述U型安装口用于在竖直方向对曲轴平衡重间的轴颈进行卡接，且所述曲轴压装齿圈的外圆端位于支撑板上方，所述避让孔的开口方向与U型安装口的开口方向一致，所述夹紧组件水平设在固定架上，用于对U型安装口内的曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧。

进一步，优选的，所述夹紧组件包括第一夹紧气缸、铰接座及夹紧臂，所述铰接座固定设置在支撑板远离立架的一侧，夹紧臂的一端具有旋转轴及铰接轴，夹紧臂上的旋转轴与铰接座铰连接，夹紧气缸的固定端与固定架铰连接，第一夹紧气缸的伸缩端与夹紧臂上的铰接轴铰连接，第一夹紧气缸用于驱动夹紧臂的一端绕铰接座旋转，以使夹紧臂另一端水平进入U型安装口对曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧。

在上述技术方案的基础上，优选的，还包括上轴向定位组件和下轴向定位组件，所述上轴向定位组件用于对曲轴上轴端进行轴向定位，下轴向定位组件用于对曲轴下轴端进行轴向定位；所述上轴向定位组件包括第一安装架、第三升降气缸及上顶杆，第一安装架水平固定在立架顶端，上顶杆竖直设置在支撑板上方，且上顶杆的轴心线与U型安装口的轴心线同轴，第三升降气缸固定安装安装架上，用于驱动上顶杆上下移动；所述下轴向定位组件包括第二安装架、第四升降气缸及下顶杆，第二安装架水平固定在立架底端，下顶杆竖直设置在支撑板下方，且下顶杆与上顶杆同轴，第四升降气缸固定安装安装架上，用于驱动下顶杆上下移动。

进一步，优选的，还包括下径向定位组件，用于对曲轴下端部轴颈进行径向定位，所述下径向定位组件包括第一定位杆、第二定位杆及第二夹紧气缸，所述第一定位杆水平固定设置在固定架侧壁，用于对曲轴下端部的连杆轴颈侧壁进行抵触，第二夹紧气缸水平固定设置在第一定位杆远离固定架的一侧，用于驱使第二定位杆朝第一定位杆方向移动并与第一定位杆配合以对曲轴下端部轴颈进行径向定位夹紧。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述驱动组件包括伺服电机、滑动架及丝杠导轨，所述滑动架设置在第一安装架下方并与立架在竖直方向滑动连接，伺服电机固定设置在第一安装架上，伺服电机通过丝杠导轨与滑动架相连接，压装件固定设置在滑动架远离立架一端的底部，压装件呈筒状设置，其轴心线与U型安装口的轴心线同轴，上顶杆的上端与第三升降气缸的伸缩端固定连接，上顶杆的下端穿过滑动架及压装件并向下延伸，且上顶杆与压装件同轴心线。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述避让孔的直径大于齿圈的外径，所述定位件包括定位本体、承载部及限位部，所述定位本体固定设置托举板顶面，并水平延伸至避让孔中，承载部位于定位本体的端部，用于对齿圈底面进行支撑，限位部竖直设在承载部上，用于对齿圈外周壁进行抵持，多个定位件中的承载部组成的回转体内径大于曲轴压装齿圈的外圆直径。

进一步，优选的，所述齿圈定位机构还包括定位气缸及水平顶尖，所述定位气缸水平固定设置在托举板远离避让孔开口的一端，定位气缸的伸缩方向与避让孔的开口朝向齐平，定位气缸用于驱动水平顶尖对定位件上的齿圈进行径向定位。

作为优选的，所述淬火感应器上固定设置有用于对齿圈正反面进行检测的视觉传感器；还包括用于用于对齿圈压装位置进行检测的位移传感器。

另一方面，本发明还公开了一种曲轴齿圈压装方法，包括如下步骤：

S1、将处于竖直状态的曲轴插入到U型安装口，并使曲轴压装齿圈的外圆端位于支撑板上方，通过下顶杆对曲轴的下端部进行轴向定位，同步通过上顶杆对曲轴的上端部进行轴向定位；

S2、通过夹紧组件及下径向定位组件对曲轴上端及下端分别进行径向夹紧定位；

S3、上顶杆与曲轴上端部脱离定位，托举板水平举升至曲轴压装齿圈的外圆端上方，将齿圈从曲轴上端穿过并水平放置到托举板上，并由定位件进行水平定位；

S4、上顶尖对曲轴上端部进行顶紧，淬火感应器下降对齿圈进行加热，加热完成后，淬火感应器上升，驱动组件驱动压装件下降对齿圈及齿圈定位机构同时下压，使齿圈压装到曲轴压装外圆面上；

S5、压装件上升，机械手夹持曲轴上下轴颈处，上顶杆上升，下顶杆下降，夹紧组件打开，机械手取走压装件。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明公开的曲轴齿圈压装机，通过在曲轴装夹机构上方设置托举板，并在托举板上设置避让孔，曲轴通过避让孔竖直装夹到曲轴装夹机构上，并使曲轴安装齿圈的外圆端位于曲轴装夹机构上方，初始状态下，通过第一升降气缸驱动托举板向上抬起，使托举板高出曲轴外圆端面，将齿圈穿过曲轴上端并水平放置到托举板上，并通过定位件进行水平定位，通过第二升降气缸驱动淬火感应器向下移动，水平包裹住齿圈进行加热，齿圈加热后，通过驱动组件驱动压装件下降对齿圈及齿圈定位机构同时下压，使齿圈压装到曲轴压装外圆面上，相对于现有技术而言，本发明可以实现齿圈在曲轴上方一次定位后，通过感应加热后，直接由压装件压装到曲轴上，大大减少齿圈冷却内缩现象，进而保证齿圈可以轻松的压装到曲轴外圆面上；

(2)通过使支撑板上的U型安装口和托举板上的避让孔开口方向一致，方便竖直状态下的曲轴可以水平插入到U型安装口及避让孔中，从而快速的将曲轴平衡重间的轴颈卡接到U型安装口，实现曲轴上端部的径向定位，并使曲轴安装齿圈的外圆端位于支撑板上方，方便托举板通过避让孔沿曲轴上端部上下移动，同时通过夹紧组件也方便伸入到U型安装口内对曲轴轴颈进行夹紧，避免曲轴旋转；

(3)通过设置上轴向定位组件和下轴向定位组件，可以对曲轴上轴端、下轴端分别进行轴向定位，避免曲轴在压装过程中发生轴向移动；

(4)通过压装件、上顶杆及淬火感应器相互同轴设置，三者在竖直方向可以相对升降，这样的结构设置，可以在竖直方向节省空间占用，一方面为齿圈、曲轴提供上料空间，另一方面，三者同轴设置，可以保证在齿圈在压装过程中的位置精度；

(5)通过设置下径向定位组件，可以对曲轴下端轴颈进行夹紧，与曲轴装夹机构相互配合，可以保证曲轴上下两端径向方向精准定位；

(6)通过设置定位气缸及水平顶尖，在齿圈加热完毕后，通过定位气缸驱使水平顶尖对齿圈的齿槽进行顶紧，配合定位件水平约束，一方面，可以避免齿圈压装过程中发生水平旋转，另一方面，也可以保证齿圈在曲轴上压装的位置角度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明公开的曲轴与齿圈装配结构示意图；

图2为本发明公开的曲轴齿圈压装机的立体结构示意图；

图3为本发明公开的曲轴齿圈压装机工作状态结构示意图；

图4为本发明公开的曲轴齿圈压装机中齿圈压装前状态结构示意图；

图5为本发明公开的曲轴齿圈压装机中齿圈压装后状态结构示意图；

图6为本发明公开的曲轴装夹机构的结构示意图；

图7为本发明公开的夹紧组件的结构示意图；

图8为本发明公开的齿圈定位机构的结构示意图；

附图说明：

1、立架；2、曲轴装夹机构；3、压装机构；31、压装件；32、驱动组件；4、齿圈定位机构；5、加热装置；41、托举板；42、第一升降气缸；411、避让孔；43、定位件；51、淬火感应器；52、第二升降气缸；21、固定架；22、支撑板；23、夹紧组件；221、U型安装口；231、第一夹紧气缸；232、铰接座；233、夹紧臂；2331、旋转轴；2332、铰接轴；6、上轴向定位组件；7、下轴向定位组件；61、第一安装架；62、第三升降气缸；63、上顶杆；71、第二安装架；72、第四升降气缸；73、下顶杆；8、下径向定位组件；81、第一定位杆；82、第二定位杆；83、第二夹紧气缸；321、伺服电机；322、滑动架；323、丝杠导轨；431、定位本体；432、承载部；433、限位部；44、定位气缸；45、水平顶尖；9、视觉传感器；10、位移传感器；Q、曲轴；S、齿圈.

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，结合图2-5，本发明实施例公开了一种曲轴齿圈压装机，用于将齿圈压装到曲轴上，具体的，本实施例公开的曲轴安装齿圈的位置是在曲轴平衡重靠近曲轴后轴端的外圆面上，曲轴后轴端到外圆面的距离小于曲轴前轴端到外圆面的距离，因此，实际压装过程中，为了方便实现齿圈S在曲轴Q上压装，考虑从曲轴后轴端来进行将齿圈压装到曲轴的外圆面上，同时，为了考虑齿圈的加热、压装可操作性，本实施例的曲轴齿圈压装机采用立式压装方式。

具体的，本实施的曲轴齿圈压装机包括立架1、曲轴装夹机构2及压装机构3。

其中，立架1固定安装在设备仓内，方便各个机构在立架1竖直方向安装，便于实现曲轴立式压装齿圈。

曲轴装夹机构2固定设置在立架1下端，用于对曲轴在竖直方向进行装夹定位。

压装机构3包括压装件31及驱动组件32，压装件31设置在定位机构上方，用于将齿圈与曲轴进行压装，在本实施例中，压装件31呈筒状结构，其外径不大于齿圈的外径，驱动组件32设置在立架1上端，用于驱动压装件31上下移动。

现有技术中，通常采用外部加热设备来实现齿圈的加热，然后将加热后的齿圈转移到曲轴上，再通过定位机构将齿圈与曲轴进行轴向定位，最后进行压装操作，这种方式，会导致加热后的齿轮在转移过程中，表面稳定逐渐下降，齿圈会存在冷却后内径缩小现象，进而导致齿圈与曲轴压装难度大，或者存在无法压装的问题。同时，由于曲轴形状复杂，加热后的齿圈在往曲轴上套设过程中，需要避免与曲轴发生磕碰，因此在套设过程中，需要耗费较长时间，这也会增大齿圈冷却的时间。

为此，本实施例为了解决上述问题，采用的方案是：通过在现有的结构基础上设置齿圈定位机构4及加热装置5来实现。

具体的，齿圈定位机构4包括托举板41及第一升降气缸42，托举板41水平设置在曲轴装夹机构2上方，在实际使用过程中，托举板41是通过连接架与立架1侧壁滑动连接，第一升降气缸42固定设置在立架1上，用于驱动托举板41上下移动，托举板41上开设有供曲轴穿过的避让孔411，避让孔411周圈处设置有若干用于齿圈进行水平定位的定位件43。采用上述技术方案，托举板41水平设置在曲轴装夹机构2上方，曲轴在竖直安装到曲轴装夹机构2上后，其上端可以穿过避让孔411，并与避让孔411同轴，齿圈呈环状结构，从曲轴的顶端向下套设，然后通过避让孔411周圈的定位件43来实现齿圈的水平定位，此时齿圈与曲轴轴颈保持同轴，而曲轴外圆面与曲轴轴颈同轴，且曲轴外圆面位于曲轴装夹机构2上方，通过第一升降气缸42驱动托举板41，可以实现托举板41通过避让孔411沿曲轴最大外轮廓上下移动，当托举板41向下移动时，可以带动齿圈向下移动，来对准曲轴外圆面，此时通过驱动组件32驱动压装件31向下移动，并配合托举板41向下移动，从而实现齿圈和曲轴的压装。

在本实施例中，为了实现齿圈在曲轴上方加热，本实施例将加热装置5直接集成到曲轴压装机上，具体的加热装置5包括淬火感应器51及第二升降气缸52，淬火感应器51套设在压装件31外周侧，用于对定位件43上的齿圈进行感应加热，具体而言，本实施例是将淬火感应器51上的感应线圈套设在压装件31外周侧，由于压装件31的外径和齿圈的外径匹配，因此，感应线圈的内径要大于齿圈的外径，通过感应线圈水平套设在齿圈外周侧，来实现对齿圈整体感应加热，在本实施例中，感应线圈与压装件31同轴设置，由此保证，感应线圈对齿圈加热均匀。第二升降气缸52固定设置在立架1上，用于驱动淬火感应器51上下移动。

在具体实施过程中，初始状态下，通过第一升降气缸42驱动托举板41向上抬起，使托举板41高出曲轴外圆端面，将齿圈穿过曲轴上端并水平放置到托举板41上，并通过定位件43进行水平定位，通过第二升降气缸52驱动淬火感应器51向下移动，水平包裹住齿圈进行加热，齿圈加热后，第二升降气缸52驱动淬火感应器51向上抬起，使淬火感应器51与齿圈脱离，通过驱动组件32驱动压装件31下降对齿圈及齿圈定位机构4同时下压，使齿圈压装到曲轴压装外圆面上。

相对于现有技术而言，本发明可以实现齿圈在曲轴上方一次定位后，通过感应加热后，直接由压装件31压装到曲轴上，大大减少齿圈冷却内缩现象，进而保证齿圈可以轻松的压装到曲轴外圆面上。

值得注意的是，第一升降气缸42将托举板41顶起到合适位置后，第一升降气缸42维持顶升力，驱动组件32在向下按压齿圈时，齿圈会对托举板41施加向下按压力，由于压装件31需要较大的压装力同时缓慢的施压才可将齿圈压装到曲轴的外圆面中，而托举板41在受到齿圈按压时，需要向下移动，同时托举板41还需要为齿圈提供托举力，因此在驱动组件32向下施压时，第一升降气缸42的活塞杆缓慢的缩回，保持托举板41随着齿圈下压位移量缓慢下降，避免第一升降气缸42的活塞杆退回速度较快，导致齿圈没有水平支撑，导致压装失效。

本发明还通过如下技术方案进行实现。

为了实现对曲轴在竖直方向进行装夹定位，参照附图6和7所示，本实施例的曲轴装夹机构2包括固定架21、支撑板22及夹紧组件23。固定架21固定安装在立架1侧壁下端，支撑板22水平固定设置在固定架21顶部，支撑板22顶面开设有贯通支撑板22的U型安装口221，在本实施例中U型安装口221在水平方向呈开口状，U型安装口221的圆弧直径与曲轴轴颈间隙配合，配合间隙为不大于0.1mm，方便竖直状态下的曲轴可以水平插入到U型安装口221中，从而快速的将曲轴平衡重间的轴颈卡接到U型安装口221，实现曲轴上端部的径向定位，在本实施例中，避让孔411的开口方向与U型安装口221的开口方向一致，从而方便将平衡重间的轴颈水平卡接到U型安装口221后，同时使曲轴上端部插入到避让孔411中，平衡重间的轴颈被U型安装口221卡接后，曲轴安装齿圈的外圆端位于支撑板22上方，此时曲轴上端部位于避让槽中，在本实施例中，避让槽与U型安装口221在竖直方向同轴，方便托举板41通过避让孔411沿曲轴上端部上下移动，夹紧组件23水平设在固定架21上，用于对U型安装口221内的曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧，避免曲轴旋转。

在本实施例中，参照附图7所示，为了对U型安装口221内的曲轴轴颈实现夹紧，夹紧组件23包括第一夹紧气缸231、铰接座232及夹紧臂233，铰接座232固定设置在支撑板22远离立架1的一侧，夹紧臂233的一端具有旋转轴2331及铰接轴2332，夹紧臂233上的旋转轴2331与铰接座232铰连接，夹紧气缸的固定端与固定架21铰连接，第一夹紧气缸231的伸缩端与夹紧臂233上的铰接轴2332铰连接，第一夹紧气缸231用于驱动夹紧臂233的一端绕铰接座232旋转，以使夹紧臂233另一端水平进入U型安装口221对曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧。通过第一夹紧气缸231的伸缩端牵拉夹紧臂233的铰接轴2332，夹紧臂233通过旋转轴2331相对于铰接座232发生水平旋转，从而实现将夹紧臂233的另一端水平插入到U型安装口221对曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧，此种结构操作方便，可以配合竖直状态的曲轴水平插入到U型安装口221后，并完成轴向定位后，即可通过夹紧臂233实施曲轴上端轴颈处夹紧，避免曲轴旋转。

为了实现曲轴在竖直方向的轴心定位，本实施例通过设置上轴向定位组件6和下轴向定位组件7，上轴向定位组件6用于对曲轴上轴端进行轴向定位，下轴向定位组件7用于对曲轴下轴端进行轴向定位。

具体的，上轴向定位组件6包括第一安装架61、第三升降气缸62及上顶杆63，第一安装架61水平固定在立架1顶端，上顶杆63竖直设置在支撑板22上方，且上顶杆63的轴心线与U型安装口221的轴心线同轴，第三升降气缸62固定安装安装架上，用于驱动上顶杆63上下移动；所述下轴向定位组件7包括第二安装架71、第四升降气缸72及下顶杆73，第二安装架71水平固定在立架1底端，下顶杆73竖直设置在支撑板22下方，且下顶杆73与上顶杆63同轴，第四升降气缸72固定安装安装架上，用于驱动下顶杆73上下移动。

采用上述技术方案，将处于竖直状态的曲轴插入到U型安装口221，并使曲轴压装齿圈的外圆端位于支撑板22上方，通过第四升降气缸72将下顶杆73升起，使下顶杆73的顶尖对曲轴的下端部进行轴向定位，同步第三升降气缸62通过上顶杆63向下移动对曲轴的上端部进行轴向定位，从而实现曲轴在竖直方向上下定位，当曲轴上下两端完成轴向定位后，曲轴在竖直方向的位置进行固定，此时通过夹紧组件23可以将曲轴进行径向夹紧，避免曲轴水平旋转。

由于曲轴后轴端到外圆面的距离小于曲轴前轴端到外圆面的距离，因此，本实施例曲轴在装夹定位时，曲轴后轴端竖直朝上，曲轴前轴端竖直朝下，又因为夹紧组件23是夹持平衡重间的轴颈，夹持部位位于整个曲轴的上端部，由于曲轴形态复杂，在压装过程中，随着压装力及曲轴自身重力影响，可能导致曲轴发生旋转。

为此，本实施例中还包括下径向定位组件8，用于对曲轴下端部轴颈进行径向定位，参照附图6所示，下径向定位组件8包括第一定位杆81、第二定位杆82及第二夹紧气缸83，所述第一定位杆81水平固定设置在固定架21侧壁，用于对曲轴下端部的连杆轴颈侧壁进行抵触，第二夹紧气缸83水平固定设置在第一定位杆81远离固定架21的一侧，用于驱使第二定位杆82朝第一定位杆81方向移动并与第一定位杆81配合以对曲轴下端部轴颈进行径向定位夹紧。在曲轴装夹定位时，首先将竖直状态的曲轴水平插入到U型安装口221中，曲轴的下端通过第一定位杆81进行水平限位，方便曲轴与下顶杆73进行下轴端定位，当上顶杆63完成对曲轴上轴端定位后，夹紧组件23完成对曲轴上端部轴颈夹持，第二夹紧气缸83驱动第二定位杆82朝第一定位杆81靠近，第一定位杆81和第二定位杆82相互配合来完成对曲轴下端部轴颈处夹持定位。

本实施例通过设置下径向定位组件8，可以对曲轴下端轴颈进行夹紧，与曲轴装夹机构2相互配合，可以保证曲轴上下两端径向方向精准定位。

值得注意的，本实施例的夹紧臂233、第一定位杆81、第二定位杆82与曲轴轴颈接触的一面均和曲轴轴颈外轮廓相适配，方便夹紧定位匹配度高。

由于上顶杆63在竖直方向需要和曲轴保持同轴设置，而齿圈也需要和曲轴的轴颈保持同轴设置，因此压装件31也要和上顶杆63保持同轴设置，由于二者均需要在竖直方向运动，而且需要保持相对运动，同时保持同轴。

为此，本实施例通过对驱动组件32做了结构设置，具体的，参照附图6所示，驱动组件32包括伺服电机321、滑动架322及丝杠导轨323，滑动架322设置在第一安装架61下方并与立架1在竖直方向滑动连接，伺服电机321固定设置在第一安装架61上，伺服电机321通过丝杠导轨323与滑动架322相连接，压装件31固定设置在滑动架322远离立架1一端的底部，压装件31呈筒状设置，其轴心线与U型安装口221的轴心线同轴，上顶杆63的上端与第三升降气缸62的伸缩端固定连接，上顶杆63的下端穿过滑动架322及压装件31并向下延伸，且上顶杆63与压装件31同轴心线。由此设置，上顶杆63竖直穿过呈筒状设置的压装件31，在竖直方向上下移动时，对压装件31不造成结构影响，同时，当需要压装件31对齿圈进行压装时，伺服电机321驱动丝杠导轨323带动滑动架322沿立架1向下移动，从而将压装件31相对于上顶杆63向下移动实现对齿圈在曲轴上进行压装。

另外，本实施例通过压装件31、上顶杆63及淬火感应器51相互同轴设置，三者在竖直方向可以相对升降，这样的结构设置，可以在竖直方向节省空间占用，一方面为齿圈、曲轴提供上料空间，另一方面，三者同轴设置，可以保证在齿圈在压装过程中的位置精度。

作为一些优选实施方式，参照附图8所示，避让孔411的直径大于齿圈的外径，由此设置，方便托举板41上下移动时，曲轴上端部的曲柄、副板可以通过避让孔411穿过，在本实施例，定位件43包括定位本体431、承载部432及限位部433，定位本体431固定设置托举板41顶面，并水平延伸至避让孔411中，承载部432位于定位本体431的端部，用于对齿圈底面进行支撑，限位部433竖直设在承载部432上，用于对齿圈外周壁进行抵持，多个定位件43中的承载部432组成的回转体内径大于曲轴压装齿圈的外圆直径。由此设置，在托举板41上下移动时，曲轴压装齿圈的外圆可以顺利的通过多个定位件43组成的回转体内圈，同时，承载部432还可以实现对齿圈下底面的支撑，承载部432和限位部433的相互配合，可以使齿圈在水平方向进行支撑，同时在水平方向进行限位，避免水平滑移。

值得注意的是，本实施例的淬火感应器51中的感应线圈的内径大于承载部432组成的回转体的外径，这样一来，可以使感应线圈套设在承载部432组成的回转体外圈，由此实现对齿圈外周侧进行全覆盖，感应加热效率更高。

由于齿圈通过承载部432和限位部433的相互配合，仅可以水平定位，虽然承载部432组成的回转体内径和齿圈外径的配合间隙为不大于0.1m，但齿圈在压装过程中仍有发生旋转的可能，对于曲轴压装齿圈有角度位置要求时，就需要对齿圈进行径向定位。为此，本实施例在齿圈定位机构4还包括定位气缸44及水平顶尖45，所述定位气缸44水平固定设置在托举板41远离避让孔411开口的一端，定位气缸44的伸缩方向与避让孔411的开口朝向齐平，定位气缸44用于驱动水平顶尖45对定位件43上的齿圈进行径向定位。由此设置，在齿圈加热完毕后，通过定位气缸44驱使水平顶尖45对齿圈的齿槽进行顶紧，配合定位件43水平约束，一方面，可以避免齿圈压装过程中发生水平旋转，另一方面，也可以保证齿圈在曲轴上压装的位置角度。

作为一些优选实施方式，淬火感应器51上固定设置有用于对齿圈正反面进行检测的视觉传感器9；当齿圈方向放反时，可以通过视觉传感器9予以检测，并报警。还包括用于用于对齿圈压装位置进行检测的位移传感器10。当压装完成后，通过位移传感器10获取齿圈表面到曲轴外圆端面的距离，通过二者差值，即可或者压装位置是否符合要求。

本发明，还公开了一种曲轴齿圈压装方法，包括如下步骤：

S1、将处于竖直状态的曲轴插入到U型安装口221，并使曲轴压装齿圈的外圆端位于支撑板22上方，通过下顶杆73对曲轴的下端部进行轴向定位，同步通过上顶杆63对曲轴的上端部进行轴向定位；

S2、通过夹紧组件23及下径向定位组件8对曲轴上端及下端分别进行径向夹紧定位；

S3、上顶杆63与曲轴上端部脱离定位，托举板41水平举升至曲轴压装齿圈的外圆端上方，将齿圈从曲轴上端穿过并水平放置到托举板41上，并由定位件43进行水平定位；

S4、上顶尖对曲轴上端部进行顶紧，淬火感应器51下降对齿圈进行加热，加热完成后，淬火感应器51上升，驱动组件32驱动压装件31下降对齿圈及齿圈定位机构4同时下压，使齿圈压装到曲轴压装外圆面上；

S5、压装件31上升，机械手夹持曲轴上下轴颈处，上顶杆63上升，下顶杆73下降，夹紧组件23打开，机械手取走压装件31，进行下一个曲轴的齿圈压装。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种曲轴齿圈压装机，其包括立架(1)、曲轴装夹机构(2)及压装机构(3)；其中，

曲轴装夹机构(2)固定设置在立架(1)下端，用于对曲轴(Q)在竖直方向进行装夹定位；

压装机构(3)包括压装件(31)及驱动组件(32)，所述压装件(31)设置在定位机构上方，用于将齿圈与曲轴进行压装，驱动组件(32)设置在立架(1)上端，用于驱动压装件(31)上下移动；

特征在于：还包括齿圈定位机构(4)及加热装置(5)；其中，

齿圈定位机构(4)包括托举板(41)及第一升降气缸(42)，托举板(41)水平设置在曲轴装夹机构(2)上方，第一升降气缸(42)固定设置在立架(1)上，用于驱动托举板(41)上下移动，托举板(41)上开设有供曲轴穿过的避让孔(411)，避让孔(411)周圈处设置有若干用于对齿圈(S)进行水平定位的定位件(43)；在驱动组件（32）向下施压时，第一升降气缸（42）的活塞杆缓慢缩回；所述齿圈定位机构(4)还包括定位气缸(44)及水平顶尖(45)，所述定位气缸(44)水平固定设置在托举板(41)远离避让孔(411)开口的一端，定位气缸(44)的伸缩方向与避让孔(411)的开口朝向齐平，定位气缸(44)用于驱动水平顶尖(45)对定位件(43)上的齿圈进行径向定位；

加热装置(5)包括淬火感应器(51)及第二升降气缸(52)，所述淬火感应器(51)套设在压装件(31)外周侧，用于对定位件(43)上的齿圈进行感应加热，第二升降气缸(52)固定设置在立架(1)上，用于驱动淬火感应器(51)上下移动；

所述曲轴装夹机构(2)用于对曲轴上端部轴颈进行径向定位，其包括固定架(21)、支撑板(22)及夹紧组件(23)，所述固定架(21)固定安装在立架(1)侧壁下端，支撑板(22)水平固定设置在固定架(21)顶部，支撑板(22)顶面开设有贯通所述支撑板(22)的U型安装口(221)，所述U型安装口(221)用于在竖直方向对曲轴平衡重间的轴颈进行卡接，且所述曲轴压装齿圈的外圆端位于支撑板(22)上方，所述避让孔(411)的开口方向与U型安装口(221)的开口方向一致，所述夹紧组件(23)水平设在固定架(21)上，用于对U型安装口(221)内的曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧；

还包括上轴向定位组件(6)和下轴向定位组件(7)，所述上轴向定位组件(6)用于对曲轴上轴端进行轴向定位，下轴向定位组件(7)用于对曲轴下轴端进行轴向定位；所述上轴向定位组件(6)包括第一安装架(61)、第三升降气缸(62)及上顶杆(63)，第一安装架(61)水平固定在立架(1)顶端，上顶杆(63)竖直设置在支撑板(22)上方，且上顶杆(63)的轴心线与U型安装口(221)的轴心线同轴，第三升降气缸(62)固定安装在第一安装架(61)上，用于驱动上顶杆(63)上下移动；所述下轴向定位组件(7)包括第二安装架(71)、第四升降气缸(72)及下顶杆(73)，第二安装架(71)水平固定在立架(1)底端，下顶杆(73)竖直设置在支撑板(22)下方，且下顶杆(73)与上顶杆(63)同轴，第四升降气缸(72)固定安装在第二安装架(71)上，用于驱动下顶杆(73)上下移动；

所述驱动组件(32)包括伺服电机(321)、滑动架(322)及丝杠导轨(323)，所述滑动架(322)设置在第一安装架(61)下方并与立架(1)在竖直方向滑动连接，伺服电机(321)固定设置在第一安装架(61)上，伺服电机(321)通过丝杠导轨(323)与滑动架(322)相连接，压装件(31)固定设置在滑动架(322)远离立架(1)一端的底部，压装件(31)呈筒状设置，其轴心线与U型安装口(221)的轴心线同轴，上顶杆(63)的上端与第三升降气缸(62)的伸缩端固定连接，上顶杆(63)的下端穿过滑动架(322)及压装件(31)并向下延伸，且上顶杆(63)与压装件(31)同轴心线；

所述避让孔(411)的直径大于齿圈的外径，所述定位件(43)包括定位本体(431)、承载部(432)及限位部(433)，所述定位本体(431)固定设置托举板(41)顶面，并水平延伸至避让孔(411)中，承载部(432)位于定位本体(431)的端部，用于对齿圈底面进行支撑，限位部(433)竖直设在承载部(432)上，用于对齿圈外周壁进行抵持，多个定位件(43)中的承载部(432)组成的回转体内径大于曲轴压装齿圈的外圆直径。

2.如权利要求1所述的曲轴齿圈压装机，其特征在于：所述夹紧组件(23)包括第一夹紧气缸(231)、铰接座(232)及夹紧臂(233)，所述铰接座(232)固定设置在支撑板(22)远离立架(1)的一侧，夹紧臂(233)的一端具有旋转轴(2331)及铰接轴(2332)，夹紧臂(233)上的旋转轴(2331)与铰接座(232)铰连接，夹紧气缸的固定端与固定架(21)铰连接，第一夹紧气缸(231)的伸缩端与夹紧臂(233)上的铰接轴(2332)铰连接，第一夹紧气缸(231)用于驱动夹紧臂(233)的一端绕铰接座(232)旋转，以使夹紧臂(233)另一端水平进入U型安装口(221)对曲轴平衡重间的轴颈进行夹紧。

3.如权利要求1所述的曲轴齿圈压装机，其特征在于：还包括下径向定位组件(8)，用于对曲轴下端部轴颈进行径向定位，所述下径向定位组件(8)包括第一定位杆(81)、第二定位杆(82)及第二夹紧气缸(83)，所述第一定位杆(81)水平固定设置在固定架(21)侧壁，用于对曲轴下端部的连杆轴颈侧壁进行抵触，第二夹紧气缸(83)水平固定设置在第一定位杆(81)远离固定架(21)的一侧，用于驱使第二定位杆(82)朝第一定位杆(81)方向移动并与第一定位杆(81)配合以对曲轴下端部轴颈进行径向定位夹紧。

4.如权利要求1所述的曲轴齿圈压装机，其特征在于：所述淬火感应器(51)上固定设置有用于对齿圈正反面进行检测的视觉传感器(9)，还包括用于对齿圈压装位置进行检测的位移传感器(10)。

5.一种曲轴齿圈压装方法，利用了如权利要求1所述的曲轴齿圈压装机，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将处于竖直状态的曲轴插入到U型安装口(221)，并使曲轴压装齿圈的外圆端位于支撑板(22)上方，通过下顶杆(73)对曲轴的下端部进行轴向定位，同步通过上顶杆(63)对曲轴的上端部进行轴向定位；

S2、通过夹紧组件(23)及下径向定位组件(8)对曲轴上端及下端分别进行径向夹紧定位；

S3、上顶杆(63)与曲轴上端部脱离定位，托举板(41)水平举升至曲轴压装齿圈的外圆端上方，将齿圈从曲轴上端穿过并水平放置到托举板(41)上，并由定位件(43)进行水平定位；

S4、上顶杆(63)对曲轴上端部进行顶紧，淬火感应器(51)下降对齿圈进行加热，加热完成后，淬火感应器(51)上升，驱动组件(32)驱动压装件(31)下降对齿圈及齿圈定位机构(4)同时下压，使齿圈压装到曲轴压装外圆面上；

S5、压装件(31)上升，机械手夹持曲轴上下轴颈处，上顶杆(63)上升，下顶杆(73)下降，夹紧组件(23)打开，机械手取走压装件(31)。