CN209811625U - 一种活塞镶铜套装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活塞镶铜套装置。该方案包括加热箱、工业电冰箱、定位夹具、活塞夹取组件以及铜套夹取组件；加热箱用于加热活塞；工业电冰箱用于冷却铜套；活塞夹取组件包括第一移动组件以及第一夹手，第一移动组件驱动第一夹手在加热箱与定位夹具之间往返运动；铜套夹取组件包括第二移动组件以及第二夹手，第二移动组件驱动第二夹手在工业电冰箱与定位夹具之间往返运动，通过加热箱对活塞进行加热、通过工业电冰箱对铜套进行冷却，在通过活塞夹取组件、铜套夹取组件分别将活塞、铜套移动至定位夹具上进行镶嵌操作，减少仅使用液氮冷却铜套的方式加工造成液氮浪费的情形，节约资源、降低加工成本，有利于提高生产效率。

Description

一种活塞镶铜套装置

技术领域

本实用新型涉及活塞加工领域，具体涉及一种活塞镶铜套装置。

背景技术

现有技术中，对活塞的加工，有需要将铜套镶入活塞的工艺，活塞的小孔与铜套满足 H7/u6的过盈配合，常温下，铜套的外径比销孔的内径大。

参考说明书附图1，活塞的销孔有两个，两个销孔的孔的中心线共线，每一销孔中均嵌入一铜套。

常规工艺手段是：将铜套放在液氮中冷却到零下200℃，使铜套的外径直径变小，再通过人工手段利用简单夹具将铜套放置进销孔中。

例如，公布号为CN108080885A的中国发明申请公开了一种活塞冷装铜套机床。它包括机床平台上的冷凝装置、十字滑台X轴部分和十字滑台Y轴部分，十字滑台X轴部分包括两根直线导轨，其上有能滑动的连接铜套定位装置和菱形定位销装置，铜套定位装置包括导向套、进退气缸和铜套定位销；十字滑台Y轴部分包括两条直线轨道，上有滑台，滑台有止口胎和压盘，止口胎上有浮动内档定位块座。

该发明仅通过冷凝装置将铜套进行冷却，因液氮容易挥发，不易保存，浪费很大，成本很高，因此，需要一种能够提高加工效率的用于活塞镶铜套工艺的装置。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种活塞镶铜套装置，其包括加热箱、工业电冰箱、活塞夹取组件、铜套夹取组件，该活塞镶铜套装置具有减少资源浪费、加快生产效率的优点。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种活塞镶铜套装置，包括加热箱、工业电冰箱、定位夹具、活塞夹取组件以及铜套夹取组件；

所述加热箱用于加热活塞；

所述工业电冰箱用于冷却铜套；

所述活塞夹取组件包括第一移动组件以及第一夹手，所述第一夹手设置于所述第一移动组件上，所述第一移动组件驱动所述第一夹手在加热箱与定位夹具之间往返运动；

所述铜套夹取组件包括第二移动组件以及第二夹手，所述第二夹手设置于所述第二移动组件上，所述第二移动组件驱动所述第二夹手在工业电冰箱与定位夹具之间往返运动。

通过这样设置，通过加热箱将活塞进行加热，从而使得活塞中的销孔的内孔直径尺寸增大，通过工业电冰箱对铜套进行冷却，使得铜套的直径减小，从而便于将铜套安装于活塞的销孔中，避免使用液氮只对铜套进行冷却，造成液氮资源的浪费，有利于降低生产成本，通过第一夹手夹持加热的活塞，并通过第一移动组件驱动第一夹手由加热箱移动至定位夹具上，通过第二夹手夹持冷却后的铜套，并通过第二移动组件驱动第二夹手由工业电冰箱移动至定位夹具上，利用自动化代替人工，有利于提高工作效率。

作为优选，所述定位夹具包括定位座、第一定位杆、第二定位杆以及压入杆，所述第一定位杆与第二定位均固定于定位座上，所述第一定位杆与第二定位杆的下端均设置有定位凸台，所述第一定位杆由下至上依次包括下段、定位凸起部以及上段，所述定位凸起部的直径小于加热前活塞上销孔的直径且大于铜套的内孔直径，所述第二定位杆为光杆，所述定位夹具还包括套于第二定位杆外的定位套，所述上段以及第二定位杆的直径均小于冷却后的铜套的内径，所述压入杆包括用于将铜套压入活塞的销孔中。

通过这样设置，在放置其中一个销孔的铜套时，将加热后活塞放置于定位座上并使第一定位杆依次穿过两销孔，活塞与定位凸台的顶面抵接，定位凸起部位于活塞中间，再将冷却后的铜套由第一定位杆的上部套于第一定位杆上，并由压入杆将铜套沿第一定位杆下滑，直到铜套与定位凸起部抵接，将压铜套压到位；接着将活塞翻转，使得第二定位杆依次已嵌好铜套的销孔、待嵌铜套的销孔，使活塞与定位凸台的顶面抵接，再将定位套由第二定位杆的顶部套于第二定位杆，直到定位套与已嵌好的铜套抵接，再将另一冷却的铜套由第二定位杆的顶部套于第二定位杆，由压入杆将该铜套下压，直到该铜套与定位套抵接，最后使活塞与第二定位杆脱离，将定位套从活塞中取出，完成镶嵌铜套的工艺流程。

作为优选，所述第一定位杆、所述第二定位杆均对应设置一所述压入杆。

通过这样设置，第一定位杆、第二定位杆对应设置一压入杆，方便压入铜套操作。

作为优选，所述定位夹具仅设置一所述压入杆，所述定位夹具上设置有转移组件，所述转移组件驱动所述压入杆在所述第一定位杆与第二定位杆之间往返移动。

通过这样设置，仅设置一压入杆，节约空间，通过组件实现压入杆在第一定位杆与第二定位杆之间的工位切换，结构简单，有利于实现自动化。

作为优选，所述定位夹具仅设置一所述压入杆，所述定位夹具上设置有旋转组件以及旋转臂，所述旋转臂一端与所述压入杆固定，另一端与所述旋转组件固定，所述旋转组件驱动所述压入杆在第一定位杆与第二定位杆之间切换位置。

通过这样设置，仅设置一压入杆，节约空间，通过旋转组件驱动旋转臂旋转，进而驱动压入杆在第一定位杆与第二定位杆之间实现工位切换，结构简单，有利于实现自动化。

作为优选，所述活塞夹取组件还设置于第一移动组件上的次级驱动组件，所述次级驱动组件驱动第一夹手由第一定位杆移动至第二定位杆。

通过这样设置，通过次级驱动组件实现驱动第一夹手在第一定位杆与第二定杆之间移动，从而可实现将已嵌一铜套的活塞向第二定位杆转移，实现下一步的嵌铜套操作。

作为优选，所述活塞夹取组件还包括翻转驱动电机，所述翻转驱动电机驱动所述第一夹手翻转。

通过这样设置，通过翻转驱动电机驱动第一夹手翻转，从而可将已嵌一铜套的活塞，进行另一销孔的嵌铜套操作。

作为优选，所述第一移动组件为气动伸缩缸或液压伸缩缸。

通过这样设置，结构简单，有利于实现自动生产。

作为优选，所述第二移动组件为气动伸缩缸或液压伸缩缸。

通过这样设置，结构简单，有利于实现自动生产。

作为优选，所述次级驱动组件为气动伸缩缸或液压伸缩缸。

通过这样设置，结构简单，有利于实现自动生产

相对于现有技术，本实用新型取得了有益的技术效果：

1、通过加热箱对活塞进行加热、通过工业电冰箱对铜套进行冷却，在通过活塞夹取组件、铜套夹取组件分别将活塞、铜套移动至定位夹具上进行镶嵌操作，减少仅使用液氮冷却铜套的方式加工造成液氮浪费的情形，节约资源、降低加工成本，有利于提高生产效率。

2、通过设置转移组件或旋转组件实现定位夹具上的压入杆在第一定位杆与第二定位杆中切换工位，结构简单，有利于实现自动化。

3、通过设置次级驱动组件以及翻转组件，实现将已嵌好一铜套的活塞翻转后由第一定位杆输送至第二定位杆，方便进行下一步在另一销孔中嵌入铜套的操作，有利于自动化生产。

附图说明

图1是现有技术中的柴油机活塞的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例一中定位夹具与压入驱动组件的安装位置示意图；

图4是本实用新型实施例一中活塞定位于定位夹具上的示意图；

图5是本实用新型实施例二中定位夹具与压入驱动组件的安装位置示意图；

图6是本实用新型实施例三中定位夹具与压入驱动组件的安装位置示意图。

其中，各附图标记所指代的技术特征如下：

1、活塞；101、本体；102、销孔；103、铜套；104、空槽；2、加热箱；3、工业电冰箱；4、定位夹具；401、定位座；4011、定位凸台；402、第一定位杆；4021、下段；4022、定位凸起部；4023、上段；403、第二定位杆；404、压入杆；4041、杆体；4042、凹槽；405、定位套；5、活塞夹取组件；501、第一移动组件；502、第一夹手；503、翻转驱动电机；504、次级驱动组件；6、铜套夹取组件；601、第二移动组件；602、第二夹手；603、平移组件； 7、压入驱动组件；8、转移组件；9、旋转组件；10、旋转臂。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明，但本实用新型要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

实施例一

参考图1，现有技术中的柴油机活塞1的结构包括本体101，本体101上开设有两个销孔102，两个销孔102中心线共线，且本体101上位于两个销孔102之间开设有空槽104，每一销孔102内均嵌设一铜套103，本实施例中，常温(25℃)下，销孔102的直径尺寸为铜套103的外径尺寸为

参考图2，本实施例公开了一种活塞镶铜套装置，包括加热箱2、工业电冰箱3、定位夹具4、活塞夹取组件5以及铜套夹取组件6，活塞夹取组件5、铜套夹取组件6分别位于定位夹具4的两侧，本实施例中，加热箱2为电热恒温干燥箱，加热箱2用于加热活塞1，工业电冰箱3用于冷却铜套103。

参考图2，活塞夹取组件5包括第一移动组件501以及第一夹手502，第一夹手502设置于第一移动组件501上，第一移动组件501驱动第一夹手502在加热箱2与定位夹具4 之间往返运动，本实施例中，第一夹手502采用气动夹爪，第一移动组件501采用气动伸缩缸或液压伸缩缸，优选采用气动伸缩缸，第一移动组件501的移动方向垂直于第一定位杆 402的中心线与第二定位杆403的中心线所在的平面。

参考图2，第一移动组件501上还设置有翻转驱动电机503以及次级驱动组件504，次级驱动组件504为气动伸缩缸或液压伸缩缸，优选采用气动伸缩缸，次级驱动组件504的伸缩方向与第一移动组件501的伸缩方向垂直，翻转驱动电机503的旋转轴线与第一移动组件501的轴线平行，次级驱动组件504与第一移动组件501的伸缩固定，翻转驱动电机 503与次级驱动组件504的伸缩端固定，第一夹手502固定于翻转驱动电机503的转轴上。

参考图2，铜套夹取组件6包括第二移动组件601以及第二夹手602，第二夹手602设置于第二移动组件601上，第二移动组件601驱动第二夹手602在工业电冰箱3与定位夹具4之间往返运动，第二移动组件601为气动伸缩缸或液压伸缩缸，优选采用气动伸缩缸，第二夹手602设置于第二组件的伸缩端上。

参考图2，第一移动组件501的伸缩端上设置有平移组件603，平移组件603为气动伸缩缸或液压伸缩缸，优选采用气动伸缩缸，平移组件603的伸缩方向与第二组件的伸缩方向垂直，第二夹手602与平移组件603的伸缩端固定。

参考图3以及图4，所述定位夹具4包括定位座401、第一定位杆402、第二定位杆403以及压入杆404，第一定位杆402与第二定位杆403的下端均设置一定位凸台4011，第一定位杆402包括由下至上依次设置的下段4021、定位凸起部4022以及上段4023，定位凸起部4022的直径小于加热前活塞1上销孔102的直径且大于冷却后的铜套103的内径，下段4021的直径大于定位凸起部的直径，且下段4021与活塞的销孔102间隙配合，上段4023 的直径小于冷却后的铜套103的内径；第二定位杆403为光杆，第二定位杆403的直径与上段4023的直径相等，定位夹具4还包括套于第二定位杆403外的定位套405，压入杆404 包括用于将铜套103压入活塞1的销孔102中。

参考图4，压入杆404包括杆体4041，杆体4041的端部开设有凹槽4042，凹槽4042的内径大于上段4023的直径。

参考图3以及图4，定位夹具4上对应每一压入杆404设置一压入驱动组件7，压入驱动组件7为气动伸缩缸或液动伸缩缸，优选采用气动伸缩缸，压入驱动组件7驱动压入杆404升降实现向活塞的销孔102压入铜套103以及复位的动作。

本实施例中，第一定位杆402、第二定位杆403均对应设置一压入杆404。

第一移动组件501以及第二移动组件601均可由垂直驱动件(图中未示出)驱动沿第一定位杆402的延伸方向上下移动，垂直驱动件为气动伸缩缸或液压伸缩缸，优选气动伸缩缸。

本实用新型实施例的使用过程：

首先，将半成品活塞1放入加热箱2加热到150℃并恒温2小时以上，使活塞的销孔102尺寸由常温下的增大到将铜套103放入工业电冰箱3中冷却到零下80℃并恒温4小时以上，使铜套103外径尺寸由常温下的减少到

接着，抓取并定位活塞1：第一夹手502将加热后的活塞1从加热箱2取出，并在第一移动组件501的驱动下移动至定位夹具4，利用活塞1上其中一销孔102与第一定位杆402 的下段4021导向定位，并使本体101的外圆与定位凸台4011顶面贴合；

然后，抓取并定位铜套103，第二夹手602将冷却后的铜套103从工业电冰箱3取出，并在第二移动组件601的驱动下移动至第一定位杆402的上方，并使铜套103的内孔正对于第一定位杆402的上段4023；下一步，压入驱动组件7驱动压入杆404下降，将铜套103 套于上段4023并压入到活塞1的销孔102内，直到铜套103的下表面与定位凸起部4022 的顶面抵接，完成一个铜套103的嵌入动作；

压入驱动组件7驱动上升，第一夹手502夹持活塞1，在垂直驱动件驱动下，使活塞1与第一定位杆402脱离，翻转驱动电机503驱动第一夹手502旋转，次级驱动组件504驱动第一夹爪由第一定位杆402向第二定位杆403移动，在垂直驱动组件驱动下，使第二定位杆403穿过已嵌好铜套103，使本体101与定位凸台4011的顶面抵接；然后，将定位套 405套于第二定位杆403，并使定位套405的下端面与已嵌好的铜套103的顶面抵接；

接着，重复上述抓取铜套103的步骤，将另一冷却后的铜套103从工业电冰箱3取出并定位至第二定位杆403的上方，另一压入驱动组件7驱动另一压入杆404下降将该铜套103压入活塞1孔的销孔102中；

最后，第一夹手502夹持活塞1，在垂直驱动组件驱动下，使得活塞1与第二定位杆403分离，将定位套405从活塞1的空槽104中取出，完成一活塞1的镶嵌铜套103的操作。

实施例二

参考图5，本实施例公开了另一种活塞镶铜套装置，基于实施例一，与实施例一区别的地方在于，定位夹具4仅设置一压入杆404，定位夹具4上设置有转移组件8，转移组件8驱动压入杆404在第一定位杆402与第二定位杆403之间往返移动，本实施例中，转移组件8为气动伸缩缸或液压伸缩缸，优选为气动伸缩缸，转移组件8的伸缩端与压入驱动组件7固定。

本实用新型实施例的使用过程：

首先，将半成品活塞1放入加热箱2加热到150℃并恒温2小时以上，使活塞的销孔 102尺寸由常温下的增大到将铜套103放入工业电冰箱3中冷却到零下80℃并恒温4小时以上，使铜套103外径尺寸由常温下的减少到

接着，抓取并定位活塞1：第一夹手502将加热后的活塞1从加热箱2取出，并在第一移动组件501的驱动下移动至定位夹具4，利用活塞1上其中一销孔102与第一定位杆402 的下段4021导向定位，并使本体101的外圆与定位凸台4011顶面贴合；

然后，抓取并定位铜套103，第二夹手602将冷却后的铜套103从工业电冰箱3取出，并在第二移动组件601的驱动下移动至第一定位杆402的上方，并使铜套103的内孔正对于第一定位杆402的上段4023；下一步，压入驱动组件7驱动压入杆404下降，将铜套103 套于上段4023并压入到活塞1的销孔102内，直到铜套103的下表面与定位凸起部4022 的顶面抵接，完成一个铜套103的嵌入操作，压入驱动组件7驱动上升，转移组件8驱动压入杆404向第二定位杆403移动，并使凹槽4042正对于第二定位杆403；

接着，第一夹手502夹持活塞1，在垂直驱动件驱动下，使活塞1与第一定位杆402脱离，翻转驱动电机503驱动第一夹手502旋转，次级驱动组件504驱动第一夹爪由第一定位杆402向第二定位杆403移动，在垂直驱动组件驱动下，使第二定位杆403穿过已嵌好铜套103，使本体101与定位凸台4011的顶面抵接；然后，将定位套405套于第二定位杆 403，并使定位套405的下端面与已嵌好的铜套103的顶面抵接；

接着，重复上述抓取铜套103的步骤，将另一冷却后的铜套103从工业电冰箱3取出并定位至第二定位杆403的上方，压入驱动组件7驱动压入杆404下降将该铜套103压入活塞1孔的销孔102中；

最后，第一夹手502夹持活塞1，在垂直驱动组件驱动下，使得活塞1与第二定位杆403分离，将定位套405从活塞1的空槽104中取出，完成一活塞1的镶嵌铜套103的操作。

实施例三

参考图6，本实施例公开了另一种活塞镶铜套装置，基于实施例一，并与实施例一区别的地方在于，定位夹具4仅设置一压入杆404，定位夹具4上设置有旋转组件9以及旋转臂 10，旋转臂10一端与所述压入杆404固定，另一端与旋转组件9固定，旋转组件9驱动压入杆404在第一定位杆402与第二定位杆403之间切换位置，旋转组件9为伺服电机，伺服电机的主轴与旋转臂10固定。

本实用新型实施例的使用过程：

首先，将半成品活塞1放入加热箱2加热到150℃并恒温2小时以上，使活塞的销孔102尺寸由常温下的增大到将铜套103放入工业电冰箱3中冷却到零下80℃并恒温4小时以上，使铜套103外径尺寸由常温下的减少到

接着，抓取并定位活塞1：第一夹手502将加热后的活塞1从加热箱2取出，并在第一移动组件501的驱动下移动至定位夹具4，利用活塞1上其中一销孔102与第一定位杆402 的下段4021导向定位，并使本体101的外圆与定位凸台4011顶面贴合；

然后，抓取并定位铜套103，第二夹手602将冷却后的铜套103从工业电冰箱3取出，并在第二移动组件601的驱动下移动至第一定位杆402的上方，并使铜套103的内孔正对于第一定位杆402的上段4023；下一步，压入驱动组件7驱动压入杆404下降，将铜套103 套于上段4023并压入到活塞1的销孔102内，直到铜套103的下表面与定位凸起部4022 的顶面抵接，完成一个铜套103的嵌入操作，压入驱动组件7驱动上升，旋转组件9驱动旋转臂10旋转，使压入杆404由第一定位杆402所在的一侧向第二定位杆403所在的一侧移动，并使凹槽4042正对于第二定位杆403；

接着，第一夹手502夹持活塞1，在垂直驱动件驱动下，使活塞1与第一定位杆402脱离，翻转驱动电机503驱动第一夹手502旋转，次级驱动组件504驱动第一夹爪由第一定位杆402向第二定位杆403移动，在垂直驱动组件驱动下，使第二定位杆403穿过已嵌好铜套103，使本体101与定位凸台4011的顶面抵接；然后，将定位套405套于第二定位杆 403，并使定位套405的下端面与已嵌好的铜套103的顶面抵接；

接着，重复上述抓取铜套103的步骤，将另一冷却后的铜套103从工业电冰箱3取出并定位至第二定位杆403的上方，压入驱动组件7驱动压入杆404下降将该铜套103压入活塞1孔的销孔102中；

最后，第一夹手502夹持活塞1，在垂直驱动组件驱动下，使得活塞1与第二定位杆403分离，将定位套405从活塞1的空槽104中取出，完成一活塞1的镶嵌铜套103的操作。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种活塞镶铜套装置，其特征在于，包括加热箱、工业电冰箱、定位夹具、活塞夹取组件以及铜套夹取组件；

所述加热箱用于加热活塞；

所述工业电冰箱用于冷却铜套；

所述活塞夹取组件包括第一移动组件以及第一夹手，所述第一夹手设置于所述第一移动组件上，所述第一移动组件驱动所述第一夹手在加热箱与定位夹具之间往返运动；

所述铜套夹取组件包括第二移动组件以及第二夹手，所述第二夹手设置于所述第二移动组件上，所述第二移动组件驱动所述第二夹手在工业电冰箱与定位夹具之间往返运动。

2.根据权利要求1所述的一种活塞镶铜套装置，其特征在于，所述定位夹具包括定位座、第一定位杆、第二定位杆以及压入杆，所述第一定位杆与第二定位均固定于定位座上，所述第一定位杆与第二定位杆的下端均设置有定位凸台，所述第一定位杆由下至上依次包括下段、定位凸起部以及上段，所述定位凸起部的直径小于加热前活塞上销孔的直径且大于铜套的内孔直径，所述第二定位杆为光杆，所述定位夹具还包括套于第二定位杆外的定位套，所述上段以及第二定位杆的直径均小于冷却后的铜套的内径，所述压入杆包括用于将铜套压入活塞的销孔中。

3.根据权利要求2所述的一种活塞镶铜套装置，其特征在于，所述第一定位杆、所述第二定位杆均对应设置一所述压入杆。

4.根据权利要求2所述的一种活塞镶铜套装置，其特征在于，所述定位夹具仅设置一所述压入杆，所述定位夹具上设置有转移组件，所述转移组件驱动所述压入杆在所述第一定位杆与第二定位杆之间往返移动。

5.根据权利要求2所述的一种活塞镶铜套装置，其特征在于，所述定位夹具仅设置一所述压入杆，所述定位夹具上设置有旋转组件以及旋转臂，所述旋转臂一端与所述压入杆固定，另一端与所述旋转组件固定，所述旋转组件驱动所述压入杆在第一定位杆与第二定位杆之间切换位置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种活塞镶铜套装置，其特征在于，所述活塞夹取组件还设置于第一移动组件上的次级驱动组件，所述次级驱动组件驱动第一夹手由第一定位杆移动至第二定位杆。

7.根据权利要求6所述的一种活塞镶铜套装置，其特征在于，所述活塞夹取组件还包括翻转驱动电机，所述翻转驱动电机驱动所述第一夹手翻转。

8.根据权利要求1、2、3、4、5或7任一项所述的一种活塞镶铜套装置，其特征在于，所述第一移动组件为气动伸缩缸或液压伸缩缸。

9.根据权利要求8所述的一种活塞镶铜套装置，其特征在于，所述第二移动组件为气动伸缩缸或液压伸缩缸。

10.根据权利要求6所述的一种活塞镶铜套装置，其特征在于，所述次级驱动组件为气动伸缩缸或液压伸缩缸。