CN211991419U - 一种凸轮轴端件正时刻线自动标印装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，涉及凸轮轴加工设备技术领域，其包括打标机和固定在打标机工作台上的且可调节夹持松紧的夹持座，夹持座内转动设置有芯轴，芯轴的一端设置有端件连接部，芯轴的外侧设置有驱动端件转动的电动旋转机构。芯轴沿圆周均布有多个卡槽，夹持座上通过弹性滑杆连接有能够嵌入卡槽中的限位块，弹性滑杆远离限位块的一端设置有电磁吸附装置，电磁吸附装置上连接有断电延时器，弹性滑杆上设置有状态检测器，打标机、电动旋转机构、断电延时器和状态检测器均与控制器连接。解决了现有技术中在凸轮轴端件上标印正时刻线使用分度头确定夹角操作复杂效率低的问题。

Description

一种凸轮轴端件正时刻线自动标印装置

技术领域

本实用新型涉及凸轮轴加工设备技术领域，特别是涉及一种凸轮轴端件正时刻线自动标印装置。

背景技术

组合式凸轮轴在装入发动机时，为保证凸轮轴各缸凸轮与正时齿轮之间的夹角，一般会在凸轮轴端件位置给出定位销孔，通过保证凸轮轴各缸凸轮与销孔的夹角，再将端件销孔与正时齿轮通过定位销进行连接，就保证了凸轮轴各缸凸轮与正时齿轮的夹角。在凸轮轴装入发动机时，为了保证以上所述凸轮与正时齿轮的夹角，还需要在端件位置打刻正时线以保证装配线识别凸轮轴各缸凸轮的正时性。

一般情况下：三缸发动机凸轮轴每缸凸轮夹角为120°，四缸发动机凸轮轴每缸凸轮夹角90°，六缸发动机凸轮轴每缸凸轮夹角60°。现有技术中，通常是采用分度头来确定夹角，需要人工手摇分度头或者采用机电控制来控制分度头来分隔角度，角度确定以后再标印正时刻线，整个操作过程复杂且效率低。

实用新型内容

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，解决了现有技术中在凸轮轴端件上标印正时刻线使用分度头确定夹角操作复杂效率低的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

提供一种凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其包括打标机和固定在打标机工作台上的且可调节夹持松紧的夹持座，夹持座内转动设置有芯轴，芯轴的一端设置有端件连接部，芯轴的外侧设置有驱动端件转动的电动旋转机构。

芯轴沿圆周均布有多个卡槽，夹持座上通过弹性滑杆连接有能够嵌入卡槽中的限位块，弹性滑杆远离限位块的一端设置有电磁吸附装置，电磁吸附装置上连接有断电延时器，弹性滑杆上设置有状态检测器，打标机、电动旋转机构、断电延时器和状态检测器均与控制器连接。

本实用新型的有益效果为：芯轴通过端件连接部能够与凸轮轴的端件固定连接，通过预先在芯轴上加工圆周均布的卡槽，相邻卡槽之间的间隔角度与待标印正时刻线的凸轮轴的每缸凸轮夹角相等，卡槽的数量与缸数相等，旋转芯轴，一个卡槽对应在端件上标注一处正时刻线。在标印正时刻线时不再需要使用分度头分隔角度，简化了操作步骤，大大提高了生产效率。

卡槽用于卡接限位块，限位块连接在弹性滑杆上，通过控制电磁吸附装置通电产生磁力吸附弹性滑杆使限位块脱出卡槽，控制器控制电动旋转机构旋转端件，断电延时器使卡槽旋转出限位块下方后再让电磁吸附装置断电，失去吸附的弹性滑杆在弹力作用下下滑，限位块抵接在芯轴外壁面上直至滑入下一个卡槽中卡紧，芯轴不再转动，状态检测器向控制器反馈限位块落入卡槽中，然后通过控制器控制打标机在端件上标印正时刻线。整个标印正时刻线的过程只需要将端件安装到本装置上，其它分隔角度、旋转端件以及标印都由控制器控制并掌握动作时间点，降低了劳动强度，节省了人工成本，提高了效率和加工质量。

附图说明

图1为凸轮轴端件正时刻线自动标印装置除去打标机后的结构示意图。

图2为夹持座夹持端件的轴侧图。

图3为图1中芯轴的轴测图。

图4为图1中限位块的轴测图。

图5为图2中夹套本体的轴测图。

图6和图7为图2中U型支撑板的轴测图。

图8为图1中可调节管夹的侧视图。

图9为端件的正视图。

其中，1、夹持座；11、底板；12、U型支撑板；13、夹套；131、夹套本体；132、前挡板；133、后挡板；134、开口部；135、轴孔；136、断口；137、连接片；2、芯轴；21、卡槽；22、端件连接部；221、限位凹槽；222、限位销钉；3、弹性滑杆；31、滑座；32、滑杆；33、磁性板；34、第一弹簧；4、限位块；5、电磁吸附装置；6、电动旋转机构；61、可调节管夹；611、第一卡环；612、第二卡环；613、加强环；614、调节螺钉；615、第二弹簧；616、缓冲垫；62、电机；7、端件；71、正时刻线。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1、图2所示，该凸轮轴端件正时刻线自动标印装置包括打标机和固定在打标机工作台上的且可调节夹持松紧的夹持座1，夹持座1内转动设置有芯轴2，芯轴2的一端设置有端件连接部22，芯轴2的外侧设置有驱动端件转动的电动旋转机构6。

芯轴2沿圆周均布有多个卡槽21，夹持座1上通过弹性滑杆3连接有能够嵌入卡槽21中的限位块4，弹性滑杆3远离限位块4的一端设置有电磁吸附装置5，电磁吸附装置5上连接有断电延时器，弹性滑杆3上设置有状态检测器，打标机、电动旋转机构6、断电延时器和状态检测器均与控制器连接。

对于三缸发动机凸轮轴，则卡槽21的数量为3个，相邻卡槽21之间的间隔角度为120°；对于四缸发动机凸轮轴，则卡槽21的数量为4个，相邻卡槽21之间的间隔角度为90°，依此类推。一个芯轴2仅能用于标印一种规格的凸轮轴端件上的正时刻线，可以根据不同规格的凸轮轴端件制作一套对应的芯轴2和夹持座1，也可以共用一套仅更换芯轴2即可。

如图1和图3所示，图3中的芯轴2用于标印六缸发动机凸轮轴端件，芯轴2呈圆柱状，端件连接部22设置在芯轴2的一端。端件连接部22包括供端件端部插入的限位凹槽221以及垂直固定于限位凹槽221底面上的限位销钉222，限位销钉222的端部延伸出限位凹槽的底面外，限位凹槽221为圆柱形沉孔。限位销钉222突出限位凹槽底面的部分插入端件内，使端件与芯轴2固定连接。在芯轴2的圆柱面上均布有六条卡槽21，卡槽21优选沿轴向贯穿，卡槽21的截面优选为圆弧面。如图4所示，限位块4的底面为与卡槽21形状对应的凸条，凸条能够插入卡槽21中来限制芯轴2相对于夹持座1转动。

弹性滑杆3包括固定于夹持座1上的滑座31和竖直滑动连接于滑座31上的滑杆32，滑座31上沿竖直方向贯穿设置有供滑杆32间隙穿过的圆孔，滑杆32的顶端和底端贯穿滑座31后分别与磁性板33和限位块4固定连接，限位块4与滑座31之间连接有套接在滑杆32上的第一弹簧34。第一弹簧34为压簧，第一弹簧34的两端与限位块4和滑座31固定连接。

当滑杆32的上端被电磁吸附装置5吸附上移以后会压缩第一弹簧34，使第一弹簧34产生形变，在电磁吸附装置5失去磁力后，滑杆32在第一弹簧34的弹力作用下移，使限位块4的底面抵接在芯轴2的外表面上，在芯轴2的转动过程下，若遇到卡槽21则直接滑入卡槽21中，使得与芯轴2固定连接的端件能够在每一个卡槽21处自动停止转动并能够提供给控制器反馈信号来启动打标机进行打标，使加工过程更加快捷、流畅。

如图2所示，夹持座1包括底板11和固定于底板11上的U型支撑板12，底板11用于与打标机的工作台连接。在底板11上通过螺纹紧固件间隔连接有两块U型支撑板12分别用于支撑夹套13和端件，其中一块U型支撑板12用于安装夹套13，如图6所示；另一块U型支撑板12用于支撑端件7的外端，如图7所示。

如图1、图2和图5所示，夹套13包括夹套本体131，夹套本体131上设置有与芯轴2间隙配合的轴孔135，轴孔135的轴向两端通过螺纹紧固件可拆卸连接有前挡板132和后挡板133，后挡板133上贯穿加工有供端件插入端件连接部22中的开口部134。夹套本体131在轴孔135的圆周方向上至少设置有一个断口136，断口136是指轴孔135的侧壁在一处断开形成两个自由端，每个自由端上垂直固定一个连接片137，两个连接片137通过紧定螺钉可调节连接。通过调节紧定螺钉的松紧来控制两个连接片之间的间距从而达到调节轴孔135内径大小的目的。

如图1所示，电动旋转机构6包括能够沿径向套接并固定端件的可调节管夹61和与可调节管夹61传动连接的电机62，电机62安装于底板11上。优选地，如图8所示，可调节管夹61包括相对设置的第一卡环611和第二卡环612，第一卡环611与第二卡环612能够合围成一个整圆。第一卡环611与第二卡环612的一端枢轴连接且另一端可拆卸连接，类似于卡箍样式，在第一卡环611和第二卡环612的夹持面(内圆弧面)上均弹性连接有加强环613，加强环613为与第一卡环611或第二卡环612同心的扇环形状。

第一卡环611或第二卡环612与对应处的加强环613之间连接有调节螺钉614，调节螺钉614沿径向螺纹连接于第一卡环611或第二卡环612上，调节螺钉614的端部抵接于加强环613上，加强环613通过第二弹簧615连接于第一卡环611或第二卡环612上，第二弹簧615对称分布于调节螺钉614的两侧。加强环613的夹持面上固定连接有缓冲垫616，缓冲垫616为橡胶垫，既用于增加夹持处的摩擦力，又可以防止加强环613对端件的过度挤压影响端件的表面质量。

第二弹簧615为拉簧，通过拧动调节螺钉614可以推动第一卡环611和第二卡环612往圆心方向移动，将端件箍紧，同时拉动第二弹簧615产生形变，当将调节螺钉614拧松时，在第二弹簧615的弹力作用下，第一卡环611和第二卡环612向远离圆心的方向移动。

电机62的输出轴上固定套接有连接环，连接环通过连接块与位于下方的第二卡环612固定连接，电机62的输出轴与可调节管夹61同轴布置。电机62为减速电机，通过减速机将电机的高转速转化为可调节管夹61转动一个凸轮夹角。电机62只是带动端件旋转一定角度，且转速很慢，所以不需要太好的回转精度。

状态检测器为安装于滑座31的顶部上且位于磁性板33下方的压力传感器，压力传感器的顶面与滑座31的顶面齐平。压力传感器优选型号为思柯森斯膜盒式拉压力传感器SK-MH102。控制器优选型号为stm32f103zet6单片机。打标机优选华工LSF20Y柜式激光打标机。将打标机的启停线路连接到控制器的输出端，通过控制器控制打标机的启停。

电磁吸附装置5为吸盘式电磁铁，通电产生磁力断电磁力消失。控制器控制电磁铁的通电，通电以后通过断电延时器延时断电，断电延时器采用延时继电器实现，断电延时时间是避免电磁铁断电太快，限位块4会落入同一个卡槽中，延时时间只需要保证芯轴2的外壁面旋转到限位块4下方，失去电磁铁的吸附后限位块4下落后抵接在芯轴2的外圆柱面上，随着芯轴2的继续转动将下一个卡槽21转到限位块4下方并让限位块4滑入。

使用本装置对凸轮轴端件进行正时刻线标印的过程为：将端件的一端插入端件连接部22中固定，端件的另一端位于第二卡环612中，将第一卡环611与第二卡环612盖合后固定，旋转调节螺钉614将端件箍紧。调节打标机的激光口对准端件的凸轮外圆柱面上，初始状态限位块4卡其中一个卡槽21中，按下启动按钮后，打标机进行第一个正时刻线的标印，控制器中的计时器开始工作计时，达到预设的时间后，控制器控制电磁铁通电吸附磁性板33使限位块4脱出卡槽21，控制器给电磁铁通电后随即给电机62通电，使限位块4刚脱出卡槽21芯轴2即开始转动，在断电延时器和弹性滑杆3的作用下，使限位块4抵在芯轴2的外圆柱面上直至滑入下一个卡槽21中，限位块4滑入卡槽21中后，磁性板33会跟着下移挤压压力传感器产生电信号给控制器，控制器则控制电机62停止工作同时控制打标机打标，然后重复上述过程，直至打标机的打标次数达到预设值。如图9所示，为端件7标印完成后的正视图，正时刻线71为横线，横线上的数字代表“5”代表5缸凸轮轴的正时刻线，数字“3”代表3缸凸轮轴的正时刻线。

Claims (10)

1.一种凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其特征在于，包括打标机和固定在打标机工作台上的且可调节夹持松紧的夹持座(1)，所述夹持座(1)内转动设置有芯轴(2)，所述芯轴(2)的一端设置有端件连接部(22)，所述芯轴(2)的外侧设置有驱动端件转动的电动旋转机构(6)；

所述芯轴(2)沿圆周均布有多个卡槽(21)，所述夹持座(1)上通过弹性滑杆(3)连接有能够嵌入所述卡槽(21)中的限位块(4)，所述弹性滑杆(3)远离所述限位块(4)的一端设置有电磁吸附装置(5)，所述电磁吸附装置(5)上连接有断电延时器，所述弹性滑杆(3)上设置有状态检测器，所述打标机、电动旋转机构(6)、断电延时器和状态检测器均与控制器连接。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其特征在于，所述弹性滑杆(3)包括固定于所述夹持座(1)上的滑座(31)和竖直滑动连接于所述滑座(31)上的滑杆(32)，所述滑杆(32)的顶端和底端贯穿所述滑座(31)且分别与磁性板(33)和所述限位块(4)固定连接，所述限位块(4)与所述滑座(31)之间连接有套接在所述滑杆(32)上的第一弹簧(34)。

3.根据权利要求1所述的凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其特征在于，所述夹持座(1)包括底板(11)和固定于所述底板(11)上的U型支撑板(12)，所述U型支撑板(12)上可拆卸连接有夹套(13)，所述芯轴(2)转动连接于所述夹套(13)中，所述夹套(13)的一端设置有供端件插入所述端件连接部(22)中的开口部(134)。

4.根据权利要求3所述的凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其特征在于，所述夹套(13)包括夹套本体(131)，所述夹套本体(131)上设置有与所述芯轴(2)间隙配合的轴孔(135)，所述轴孔(135)的轴向两端可拆卸连接有前挡板(132)和后挡板(133)，所述开口部(134)设置于所述后挡板(133)上，所述夹套本体(131)在所述轴孔(135)的圆周方向上至少设置有一个断口(136)，所述断口(136)的两侧分别固定有连接片(137)，两个所述连接片(137)通过紧固件可调节连接。

5.根据权利要求1所述的凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其特征在于，所述端件连接部(22)包括供端件端部插入的限位凹槽(221)以及垂直固定于所述限位凹槽(221)底面上的限位销钉(222)，所述限位销钉(222)的端部延伸出所述限位凹槽的底面外。

6.根据权利要求1所述的凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其特征在于，所述电动旋转机构(6)包括能够沿径向套接并固定端件的可调节管夹(61)和与可调节管夹(61)传动连接的电机(62)。

7.根据权利要求6所述的凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其特征在于，所述可调节管夹(61)包括相对设置的第一卡环(611)和第二卡环(612)，所述第一卡环(611)与所述第二卡环(612)的一端枢轴连接且另一端可拆卸连接，在所述第一卡环(611)和所述第二卡环(612)的夹持面上均弹性连接有加强环(613)，所述加强环(613)与所述第一卡环(611)或所述第二卡环(612)之间连接有调节螺钉(614)。

8.根据权利要求7所述的凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其特征在于，所述调节螺钉(614)沿径向螺纹连接于所述第一卡环(611)或所述第二卡环(612)上，所述调节螺钉(614)的端部抵接于所述加强环(613)上，所述加强环(613)通过第二弹簧(615)连接于所述第一卡环(611)或所述第二卡环(612)上。

9.根据权利要求7或8所述的凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其特征在于，所述加强环(613)的夹持面上固定连接有缓冲垫(616)。

10.根据权利要求2所述的凸轮轴端件正时刻线自动标印装置，其特征在于，所述状态检测器为安装于所述滑座(31)的顶部上且位于所述磁性板(33)下方的压力传感器。

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