CN209533090U - 曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，包括用于放置双偏芯曲轴的曲轴固定装置、用于夹紧双偏芯曲轴的侧压工装、用于对双偏芯曲轴进行定位的偏芯定位装置、用于旋转双偏芯曲轴的旋转机构和用于检测双偏芯曲轴中偏芯部分外径尺寸的检测装置；所述曲轴固定装置、偏芯定位装置和旋转机构从左至右依次布置，所述侧压工装布置在曲轴固定装置的上方，所述检测装置布置在曲轴固定装置的一侧。本实用新型可配合机械手使用，实现自动化生产，将双偏芯精磨后夹角控制在0.07mm以内，降低此项产品的不良率；提升产品生产时地稳定性，保证设备能平稳运行、提升CPK值；降低了操作员工和设备维修人员的使用难度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，属于曲轴精加工技术领域。
背景技术
如图1所示，双偏芯曲轴1主要由曲轴尾部11、曲轴主轴12、曲轴第一偏芯13、曲轴第二偏芯14和曲轴副轴15五部分组成。由于曲轴的两个偏芯在加工过程中会因为各种因素产生夹角，为了确保其使用效果，要求该夹角反映在偏芯最大外径的左右偏摆距离不能大于0.07mm。
目前，在现有的双偏芯曲轴精加工自动化生产开发过程中，因偏芯夹角不满足小于0.07mm间距要求的产品不良率大于8％，且过程能力指数CPK值极不稳定，整个生产的品质管控非常困难，平摊成本高，浪费大，员工积极性低。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，可配合机械手使用，实现自动化生产，将双偏芯精磨后夹角控制在0.07mm以内，降低此项产品的不良率至0.4％；提升产品生产时地稳定性，保证设备能平稳运行、提升CPK值；降低操作员工、设备维维修的使用难度。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，包括用于放置双偏芯曲轴的曲轴固定装置、用于夹紧双偏芯曲轴的侧压工装、用于对双偏芯曲轴进行定位的偏芯定位装置、用于旋转双偏芯曲轴的旋转机构和用于检测双偏芯曲轴中偏芯部分外径尺寸的检测装置；所述曲轴固定装置、偏芯定位装置和旋转机构从左至右依次布置，所述侧压工装布置在曲轴固定装置的上方，所述检测装置布置在曲轴固定装置的一侧。
进一步，所述曲轴固定装置包括底座、安装在底座上用于放置双偏芯曲轴的V形座、安装在V形座左端的顶尾座和安装在V形座右端的限位块，所述顶尾座上开设有横向布置的安装孔，所述安装孔内左端螺纹连接有无头螺栓，安装孔内无头螺栓的右侧安装有能够左右滑动用于顶住曲轴尾部的顶尾滑块，所述无头螺栓和顶尾滑块之间安装有弹簧；V形座的V型槽内两侧对称镶有合金。
进一步，所述侧压工装包括安装座和安装在安装座一端底部的铜制压块。
进一步，所述偏芯定位装置包括底板、安装在底板上并列布置的下压气缸和偏芯定位块、安装在下压气缸伸缩端用于压紧曲轴主轴的主轴压杆组件和安装在偏芯定位块上的对刀仪，所述偏芯定位块为开口正对曲轴固定装置右端布置的U型结构，所述对刀仪能够上下调节地安装在偏芯定位块的后侧壁上，对刀仪的感应头正对曲轴第一偏芯，所述偏芯定位块的右侧壁上开设有用于放置曲轴副轴的豁口，所述偏芯定位块的右侧壁上豁口的下方设有气密孔，底板下方安装有与气密孔相通的气密接入口接头。
进一步，所述主轴压杆组件包括水平布置的L型连接杆、竖直布置的压杆和支撑弹簧，所述压杆的下端设有压块，上端穿过支撑弹簧与L型连接杆的一端连接；所述L型连接杆的另一端与下压气缸的伸缩端连接。
进一步，所述旋转机构包括竖直布置的安装板及安装在安装板上用于夹紧曲轴副轴的三爪气缸和驱动三爪气缸旋转的伺服电机。
进一步，所述伺服电机和三爪气缸上下布置在安装板的左侧，伺服电机的输出端穿过安装板通过传动皮带与三爪气缸的右端连接。
进一步，所述检测装置为马布斯检测仪。
与现有的技术相比，本实用新型主要由用于放置双偏芯曲轴的曲轴固定装置、用于夹紧双偏芯曲轴的侧压工装、用于对双偏芯曲轴进行定位的偏芯定位装置、用于旋转双偏芯曲轴的旋转机构和用于检测双偏芯曲轴中偏芯部分外径尺寸的检测装置组成，可配合机械手使用，实现自动化生产，将双偏芯精磨后夹角控制在0.07mm以内，降低了此项产品的不良率；提升了产品生产时地稳定性，保证设备能平稳运行、提升CPK值；降低了操作员工和设备维修人员的使用难度。偏芯定位块采用电感应和固定面定位组合的形式，双重保证，其电感应器感应精度为0.002mm，安装位置可上下前后调整方便，其固定面采用镶合金的形式尺寸更稳定、耐磨。
附图说明
图1为双偏芯曲轴的结构示意图；
图2为本实用新型偏芯定位装置的结构示意图；
图3为本实用新型曲轴固定装置和侧压工装的结构示意图；
图4为本实用新型曲轴固定装置上放置双偏芯曲轴后的示意图；
图5为图4装上偏芯定位装置后的示意图；
图6为偏芯定位装置压紧曲轴主轴的示意图；
图7为图6装上旋转机构后的示意图；
图8为本实用新型的结构示意图；
图9为本实用新型检测偏芯部分外径尺寸时的示意图；
图10为测压工装压紧双偏芯曲轴时的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1至图10所示，本实用新型实施例提供的一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，包括用于放置双偏芯曲轴1的曲轴固定装置6、用于夹紧双偏芯曲轴1的侧压工装2、用于对双偏芯曲轴1进行定位的偏芯定位装置4、用于旋转双偏芯曲轴1的旋转机构3和用于检测双偏芯曲轴1中偏芯部分外径尺寸的检测装置5；所述曲轴固定装置6、偏芯定位装置4和旋转机构3从左至右依次布置，所述侧压工装2布置在曲轴固定装置6的上方，所述检测装置5垂直布置在曲轴固定装置6的一侧。其中，所述旋转机构3通过夹紧曲轴副轴15部分实现对整个双偏芯曲轴1的转动，待转动到位后将整个双偏芯曲轴1向往远离曲轴固定装置6的方向拖动，使得第二偏芯14的右端面(即曲轴止推端面16)紧贴偏芯定位装置4的右侧壁。
进一步，所述曲轴固定装置6包括底座61、安装在底座61上用于放置待加工双偏芯曲轴1的V形座62、安装在V形座62左端的顶尾座63和安装在V形座62右端的限位块68，所述顶尾座63上开设有横向布置的安装孔，所述安装孔内左端螺纹连接有无头螺栓64，安装孔内无头螺栓64的右侧安装有能够左右滑动用于顶住曲轴尾部11的顶尾滑块66，所述无头螺栓64和顶尾滑块66之间安装有弹簧65；V形座62的V型槽内两侧对称镶有合金。其中，V形座62用于放置曲轴主轴12部分，无头螺栓64压紧弹簧65，弹簧65的弹力逼紧顶尾滑块66，保持顶尾滑块66往外推出的力和趋势，确保顶尾滑块66顶住曲轴尾部11；无头螺栓64、弹簧65和顶尾滑块66的配合在工件推进时起缓冲和限位作用。通过调整无头螺栓64螺进安装孔的深度可调节工件的相对位置。
进一步，所述侧压工装2包括安装座21和安装在安装座21一端底部的铜制压块22。铜制压块22在实现对曲轴1压紧的同时，可避免压伤曲轴主轴12。
进一步，所述偏芯定位装置4包括底板41、安装在底板41上并列布置的下压气缸42和偏芯定位块44、安装在下压气缸42伸缩端用于压紧曲轴主轴12的主轴压杆组件43和安装在偏芯定位块44上的对刀仪45，所述偏芯定位块44为开口正对曲轴固定装置6右端布置的U型结构，所述对刀仪45能够上下调节地安装在偏芯定位块44的后侧壁上，对刀仪45的感应头451正对曲轴第一偏芯13，所述偏芯定位块44的右侧壁上开设有用于放置曲轴副轴15的豁口，所述偏芯定位块44的右侧壁上豁口的下方设有气密孔48，底板41下方安装有与气密孔48相通的气密接入口接头49。其中，U型偏芯定位块44与曲轴固定装置6右端围成的空间内用于放置曲轴第一偏芯13和曲轴第二偏芯14；所述气密孔48用来检测装夹时工件在轴向方向上的安装是否到位，防止撞砂轮或磨不到的情况发生。所述偏芯定位块44的后侧壁上可开设有与对刀仪45垂直布置的卡槽，偏芯定位块44后侧壁上用于安装对刀仪45的位置开设有穿过卡槽并贯穿偏芯定位块44后侧壁的腰形安装孔47，即卡槽将后侧壁上的腰形安装孔分为两部分，分别为内腰形安装孔和外腰形安装孔；卡槽内正对腰形安装孔的位置布置有内螺母，偏芯定位块44后侧壁的外侧正对内螺母的位置布置有外螺母46，对刀仪45的一端依次穿过外螺母、外腰形安装孔、内螺母和内腰形安装孔安装固定。通过调整对刀仪45在腰形安装孔中的上下位置，可方便对刀仪上下调整检测位，适应多款产品；而通过内、外螺母不仅可实现对刀仪45的定位，还可调整对刀仪45的感应头451内部伸出长度。偏芯定位块采用电感应和固定面定位组合的形式，双重保证，其电感应器感应精度为0.002mm，安装位置可上下前后调整方位，其固定面采用镶合金的形式尺寸更稳定、耐磨。
进一步，所述主轴压杆组件43包括水平布置的L型连接杆431、竖直布置的压杆432和支撑弹簧433，所述压杆432的下端设有压块，上端穿过支撑弹簧433与L型连接杆431的一端连接；所述L型连接杆431的另一端与下压气缸42的伸缩端连接。所述L型连接杆431上远离下压气缸42的一端开设有安装孔，所述压杆432的上端设有外螺纹，支撑弹簧433套在压杆432上，压杆432的上端穿过安装孔螺纹连接有螺母。压杆432位于曲轴主轴12的正上方，压杆432下端的压块的材质为铜，可避免压伤曲轴主轴12。同时，支撑弹簧433的设置还可以防止下压气缸的力过大而导致整个曲轴无法转动的情况发生，保证整个曲轴可在旋转机构的带动下正常转动。
进一步，所述旋转机构3包括竖直布置的安装板31及安装在安装板31上用于夹紧曲轴副轴15的三爪气缸32和驱动三爪气缸32旋转的伺服电机33。
进一步，所述伺服电机33和三爪气缸32上下布置在安装板31的左侧，伺服电机33的输出端穿过安装板31通过传动皮带34与三爪气缸32的右端连接。
进一步，所述检测装置5为马布斯检测仪。马布斯检测仪可根据实际加工需求实时检测当前待加工偏芯周的外径尺寸。
使用前，按照如图8所示方位将各个部件安装在机床上，以待加工双偏芯曲轴1的轴向方向为机床Z向，检测装置5的安装方向(垂直于加工双偏芯曲轴1)为机床X向。
使用时，如图3所示，侧压工装2松开给出信号到机床或机械手，准备加入待加工工件(工件指双偏芯曲轴1，下同)。接着，将待加工工件放入到曲轴固定装置6上，如图4所示。之后人工或自动化给出放料完成信号，机床主轴Z向前移，使工件的双偏芯部分移到偏芯定位块44的槽内(此动作为设定的固定行程，走完后就给出信号开始下一步动作)，如图5所示。此时，下压气缸42处于打开状态。待工件的双偏芯部分移入到偏芯定位块后，下压气缸42下行，利用支撑弹簧433的力压住曲轴主轴12，如图6所示。
然后，如图7所示，装在机械手上的旋转机构3推进夹住曲轴副轴15，并在伺服电机33的作用下转动，使第一偏芯13转向对刀仪45。当机械手接收到对刀仪45的到位检测信号之后会夹着工件向远离曲轴固定装置6的方向拖动，使曲轴止推端面16贴合气密孔48，此时气密检测仪会发出信号给机床，指示工件已经全部安装到位，此时三爪气缸31松开，并控制测压工装2夹紧工件。
当工件夹紧、偏芯定位装置4完全退出后，马布斯检测仪在机床X向导轨的作用下运动到待加工偏芯(曲轴第一偏芯13或曲轴第二偏芯14)的上方再轻压到偏芯表面，此时工件会在机床主轴的转动下转360度，同时，马布斯检测仪检出最大外径并反馈数据，机床自动调整X向安装的磨削砂轮的磨削量，实现补正或加工。具体是，工件在夹紧状态下跟机床主轴转动时，马布斯检测仪的检测探头就会实时检测外径数据，当外径数据传到机床控制中心后，磨削砂轮会在X向自动调整行程(也叫刀补)。
综上所述，本实用新型通过各个部件的配合，可配合机械手使用，实现自动化生产，将双偏芯精磨后夹角控制在0.07mm以内，降低了此项产品的不良率，经试验证明，可降低不良率至0.4％；提升了产品生产时地稳定性，保证设备能平稳运行、提升CPK值；降低了操作员工和设备维修人员的使用难度。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，其特征在于，包括用于放置双偏芯曲轴(1)的曲轴固定装置(6)、用于夹紧双偏芯曲轴(1)的侧压工装(2)、用于对双偏芯曲轴(1)进行定位的偏芯定位装置(4)、用于旋转双偏芯曲轴(1)的旋转机构(3)和用于检测双偏芯曲轴(1)中偏芯部分外径尺寸的检测装置(5)；所述曲轴固定装置(6)、偏芯定位装置(4)和旋转机构(3)从左至右依次布置，所述侧压工装(2)布置在曲轴固定装置(6)的上方，所述检测装置(5)布置在曲轴固定装置(6)的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，其特征在于，所述曲轴固定装置(6)包括底座(61)、安装在底座(61)上用于放置双偏芯曲轴(1)的V形座(62)、安装在V形座(62)左端的顶尾座(63)和安装在V形座(62)右端的限位块(68)，所述顶尾座(63)上开设有横向布置的安装孔，所述安装孔内左端螺纹连接有无头螺栓(64)，安装孔内无头螺栓(64)的右侧安装有能够左右滑动用于顶住曲轴尾部(11)的顶尾滑块(66)，所述无头螺栓(64)和顶尾滑块(66)之间安装有弹簧(65)；V形座(62)的V型槽内两侧对称镶有合金。
3.根据权利要求1所述的一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，其特征在于，所述侧压工装(2)包括安装座(21)和安装在安装座(21)一端底部的铜制压块(22)。
4.根据权利要求1所述的一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，其特征在于，所述偏芯定位装置(4)包括底板(41)、安装在底板(41)上并列布置的下压气缸(42)和偏芯定位块(44)、安装在下压气缸(42)伸缩端用于压紧曲轴主轴(12)的主轴压杆组件(43)和安装在偏芯定位块(44)上的对刀仪(45)，所述偏芯定位块(44)为开口正对曲轴固定装置(6)右端布置的U型结构，所述对刀仪(45)能够上下调节地安装在偏芯定位块(44)的后侧壁上，对刀仪(45)的感应头(451)正对曲轴第一偏芯(13)，所述偏芯定位块(44)的右侧壁上开设有用于放置曲轴副轴(15)的豁口，所述偏芯定位块(44)的右侧壁上豁口的下方设有气密孔(48)，底板(41)下方安装有与气密孔(48)相通的气密接入口接头(49)。
5.根据权利要求4所述的一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，其特征在于，所述主轴压杆组件(43)包括水平布置的L型连接杆(431)、竖直布置的压杆(432)和支撑弹簧(433)，所述压杆(432)的下端设有压块，上端穿过支撑弹簧(433)与L型连接杆(431)的一端连接；所述L型连接杆(431)的另一端与下压气缸(42)的伸缩端连接。
6.根据权利要求1所述的一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，其特征在于，所述旋转机构(3)包括竖直布置的安装板(31)及安装在安装板(31)上用于夹紧曲轴副轴(15)的三爪气缸(32)和驱动三爪气缸(32)旋转的伺服电机(33)。
7.根据权利要求6所述的一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，其特征在于，所述伺服电机(33)和三爪气缸(32)上下布置在安装板(31)的左侧，伺服电机(33)的输出端穿过安装板(31)通过传动皮带与三爪气缸(32)的右端连接。
8.根据权利要求1所述的一种曲轴精磨自动检测、补正、加工的工装，其特征在于，所述检测装置(5)为马布斯检测仪。
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Granted publication date: 20191025 |