CN214684062U - 一种组合式凸轮轴装配机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种组合式凸轮轴装配机床，包括机床本体，所述机床本体上端设有用于固定凸轮轴的固定机构，机床本体下端设有用于凸轮上料的上料转盘，上料转盘上设有用于定位凸轮的定位夹具，机床本体上设有驱动定位夹具升降的压头和用于对凸轮轴进行挤丝的挤丝装置，所述定位夹具上凸轮的轴线与凸轮轴轴线重叠。装配凸轮轴时，首先将凸轮轴上端安装在固定机构上，按照凸轮轴产品的装配顺序放置到上料转盘的定位夹具中，上料转盘旋转，直至待装配的凸轮零件旋转到压头上方；主轴旋转，滚丝机构进行滚丝，之后整体滚丝机构运动到待命位置，下部压头带动定位夹具上升，把凸轮装配到产品的设定位置，然后压头下降返回，重复循环。

Description

一种组合式凸轮轴装配机床

技术领域

本实用新型涉及凸轮轴装配技术领域，具体地说是一种组合式凸轮轴装配机床。

背景技术

组合式凸轮轴采用新型分体式设计与集成式装配的制造模式，在制造精度，生产成本，生产效率，材料匹配灵活性，轻量化及节能减排等诸多方面具有传统铸锻凸轮轴无法企及的优势，已成为汽车凸轮轴制造产业新的发展方向。

但是现有的组合式凸轮轴生产过程中并无专用的设备进行生产，劳动强度大，生产效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种组合式凸轮轴装配机床，能够实现组合式凸轮轴的自动生产，提高生产效率，降低劳动强度。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种组合式凸轮轴装配机床，包括机床本体，所述机床本体上端设有用于固定凸轮轴的固定机构，机床本体下端设有用于凸轮上料的上料转盘，上料转盘上设有用于定位凸轮的定位夹具，机床本体上设有驱动定位夹具升降的压头和用于对凸轮轴进行挤丝的挤丝装置，所述定位夹具上凸轮的轴线与凸轮轴轴线重叠。

进一步地，所述上料转盘支撑在机床本体下端并与机床本体之间转动连接，定位夹具沿上料转盘轴线方向均匀的设有多个。

进一步地，所述定位夹具从上往下依次包括用于定位凸轮角度的角度定位机构、用于调整凸轮Y向位置的Y向移动机构、用于调整凸轮X向位置的X向移动机构和用于支撑X向移动机构的第一底座，所述第一底座上设有用于支撑凸轮的支撑环。

进一步地，所述X向移动机构包括一级活动板，所述一级活动板与第一底座之间通过导轨滑块副滑动连接；

所述Y向移动机构包括二级活动板，所述二级活动板与一级活动板之间通过导轨滑块副滑动连接；

所述角度定位机构左右对称分布，角度定位机构包括挡板、滑块和定位轮，挡板支撑在二级活动板上，滑块与挡板通过缓冲机构连接，定位轮安装在滑块内侧，每个滑块内侧前后对称的设有两个定位轮。

进一步地，所述缓冲机构包括拉销和压缩弹簧，所述拉销内侧一端与滑块连接，拉销外侧一端与挡板之间滑动连接，所述压缩弹簧套在拉销上，压缩弹簧内侧一端与滑块接触，压缩弹簧外侧一端与挡板接触。

进一步地，所述压头与机床本体之间通过导轨滑块副滑动连接，机床本体上设有驱动压头升降的第一驱动机构。

进一步地，所述机床本体下端设有顶尖，顶尖轴线、凸轮的轴线、凸轮轴轴线重叠到一起。

进一步地，所述机床本体前端设有升降板，升降板与机床本体之间滑动连接，升降板运动方向为竖直方向，挤丝装置安装在升降板上并与升降板之间滑动连接，挤丝装置滑动方向为左右方向，升降板中间位置设有开口，防止与凸轮轴之间产生干涉。上一凸轮安装完毕后，升降板升降，将挤丝装置输送到下一凸轮的位置，之后挤丝装置右移，挤丝装置在凸轮轴上滚丝。

进一步地，所述挤丝装置包括用于对凸轮轴外圆柱面进行挤丝的挤丝轮、用于驱动挤丝轮摆动的驱动机构和用于支撑驱动机构的第二底座；

所述驱动机构包括电机和摆杆，所述电机安装在第二底座上，电机输出轴上设有锥形块，所述锥形块的圆锥面与摆杆左端配合，摆杆中间位置与第二底座之间转动连接，挤丝轮安装在摆杆右端，第二底座右端安装有一个挤丝轮，所述摆杆前后对称的设有两个，对称分布的所述摆杆左端通过拉伸弹簧连接。

进一步地，所述摆杆左端设有滚轮，所述挤丝轮设有三个，两个摆杆右端各安装有一个挤丝轮，所述第二底座右端设有安装架，第二底座右端的挤丝轮支撑在安装架内。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型机床本体，所述机床本体上端设有用于固定凸轮轴的固定机构，机床本体下端设有用于凸轮上料的上料转盘，上料转盘上设有用于定位凸轮的定位夹具，机床本体上设有驱动定位夹具升降的压头和用于对凸轮轴进行挤丝的挤丝装置。装配凸轮轴时，首先将凸轮轴上端安装在固定机构上，按照凸轮轴产品的装配顺序抓取凸轮放置到上料转盘的定位夹具中，上料转盘旋转，直至待装配的凸轮零件旋转到压头上方；主轴旋转，滚丝机构进行滚丝，滚丝完成后，整体滚丝机构运动到待命位置，下部压头带动定位夹具上升，把凸轮装配到产品的设定位置，然后压头下降返回，重复循环。实现了凸轮轴的自动装配，降低了劳动强度，提高了工作效率。

2、本实用新型中定位夹具从上往下依次包括用于定位凸轮角度的角度定位机构、用于调整凸轮Y向位置的Y向移动机构、用于调整凸轮X向位置的X 向移动机构和用于支撑X向移动机构的底座，所述底座上设有用于支撑凸轮的支撑环。安装凸轮时，先将凸轮通过角度定位机构定位，并通过支撑环支撑住凸轮下端，轴杆上端固定，定位夹具夹住凸轮从下往上套到轴杆上。轴杆不可能是百分百直的，是有一定的直线度和圆柱度的，当轴杆弯曲时，凸轮片安装在此夹具上，从轴杆下部往上穿入，凸轮片由于所在的夹具有两个方向的移动，在轴杆的定位作用下，会随着轴杆的弯曲而发生位置的变动。并且这种变动是自由的，不会对轴杆产生刮擦。

3、本实用新型中角度定位机构左右对称分布，角度定位机构包括挡板、滑块和定位轮，每个滑块内侧前后对称的设有两个定位轮，滑块与挡板拉销连接，拉销上设有压缩弹簧，所述拉销内侧一端与滑块连接，拉销外侧一端与挡板之间滑动连接，角向定位通过四个定位轮实现。在进行定位时，两侧定位轮均在压缩弹簧的作用下给零件施加压力；其中，一侧的弹簧压力要大于另外一侧；四个定位轮决定了不规格零件仅会存在一个定位角度的可能。

4、本实用新型包括用于对圆柱体外圆柱面进行挤丝的挤丝轮、用于驱动挤丝轮摆动的驱动机构和用于支撑驱动机构的底座，所述驱动机构包括电机和摆杆，所述电机安装在底座上，电机输出轴上设有锥形块，所述锥形块的圆锥面与摆杆左端配合，摆杆中间位置与底座之间转动连接，摆杆右端安装挤丝轮，底座右端安装有一个挤丝轮，锥形块可放大输出力，在动力系统输出较小的力的情况下即可实现挤丝；各挤丝轮安装在此一整套结构上，便于挤丝轮位置精度的保证。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，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为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型左视图；

图3为本实用新型定位夹具剖视图；

图4为本实用新型定位夹具俯视图；

图5为本实用新型挤丝装置俯视图。

图中：机床本体，轴杆2，凸轮3，上料转盘4，定位夹具5，压头6，挤丝装置7，第一底座8，支撑环9，一级活动板10，二级活动板11，挡板12，滑块13，定位轮14，拉销15，压缩弹簧16，顶尖17，挤丝轮18，第二底座19，电机20，摆杆21，锥形块22，滚轮23，拉伸弹簧24，安装架25，升降板26。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，一种组合式凸轮轴装配机床，包括机床本体1，机床本体1上下两端分别设有顶板和底座，所述机床本体1上端顶板上设有用于固定凸轮轴2的固定机构，固定机构包括旋转主轴和夹具，旋转主轴上端与机床本体1之间转动连接，并通过伺服电机驱动，夹具安装在旋转主轴下端，夹具夹紧凸轮轴2上端，机床本体1下端设有用于凸轮3上料的上料转盘4，上料转盘 4上设有用于定位凸轮3的定位夹具5，机床本体1上设有驱动定位夹具5升降的压头6和用于对凸轮轴2进行挤丝的挤丝装置7，所述定位夹具5上凸轮3的轴线与凸轮轴2轴线重叠。

装配凸轮轴时，首先将凸轮轴2上端安装在固定机构上，可采用机器人抓取的方式，既先通过机器人抓取凸轮轴上的零件前端头固定在固定机构上，之后机器人抓取凸轮轴2，压头从设备下部上升，把凸轮轴2和前端头压装在一起，此为现有技术，再次不做过多赘述；另一机器人按照凸轮轴产品的装配顺序抓取凸轮3放置到上料转盘4的定位夹具5中；上料转盘4旋转，直至待装配的凸轮3零件旋转到压头上方；主轴旋转，滚丝机构进行滚丝，滚丝完成后，整体滚丝机构运动到待命位置，下部压头带动定位夹具5上升，把凸轮3 装配到产品的设定位置，然后压头下降返回；重复转盘旋转，直至待装配的凸轮零件旋转到压头上方，滚丝机构移动到下一个需求的滚丝位置、滚丝、压装重复以上流程，直至最后一个零件装配完成。实现了凸轮轴的自动装配，降低了劳动强度，提高了工作效率。

如图1和图2所示，所述上料转盘4支撑在机床本体1下端并与机床本体1 之间通过轴承转动连接，定位夹具5沿上料转盘4轴线方向均匀的设有多个，本实施例中，均匀的设有六个定位夹具5，上料转盘4通过电机齿轮驱动，上料转盘4下端设有齿轮，电机固定在机床本体1上，电机输出轴上设有齿轮，齿轮上间隔30度设有30度的齿，电机驱动齿轮转动，既能驱动上料转盘4定时转动，同时也可采用齿轮啮合，电机定时启动的方式，此为本领域技术人员容易想到的，在此不做过多赘述。

如图3和图4所示，所述定位夹具5从上往下依次包括用于定位凸轮3角度的角度定位机构、用于调整凸轮3Y向位置的Y向移动机构、用于调整凸轮 3X向位置的X向移动机构和用于支撑X向移动机构的第一底座8，所述第一底座8上设有用于支撑凸轮3的支撑环9。安装凸轮时，先将凸轮通过角度定位机构定位，并通过支撑环9支撑住凸轮3下端，轴杆2上端固定，定位夹具夹住凸轮3从下往上套到轴杆2上。轴杆2不可能是百分百直的，是有一定的直线度和圆柱度的，当轴杆弯曲时，凸轮片安装在此夹具上，从轴杆下部往上穿入，即夹具上移，凸轮片由于所在的夹具有两个方向的移动，在轴杆的定位作用下，会随着轴杆的弯曲而发生位置的变动。并且这种变动是自由的，不会对轴杆产生刮擦。在本实用新型中定义X向为左右方向，Y向为前后方向。

如图3所示，所述支撑环9下端通过螺栓固定在第一底座8上，支撑环9 也可与第一底座8为一体结构。夹具上移时，支撑环9起到支撑凸轮的作用，支撑环9与轴杆2之间设有间隙。

如图3所示，所述X向移动机构包括一级活动板10，所述一级活动板10 与第一底座8之间通过导轨滑块副滑动连接。所述Y向移动机构包括二级活动板11，所述二级活动板11与一级活动板10之间通过导轨滑块副滑动连接。所述角度定位机构左右对称分布，角度定位机构包括挡板12、滑块13和定位轮 14，挡板12支撑在二级活动板11上，滑块13与挡板12通过缓冲机构连接，定位轮14安装在滑块13内侧，每个滑块13内侧前后对称的设有两个定位轮 14。

如图3所示，所述缓冲机构包括拉销15和压缩弹簧16，所述拉销15内侧一端与滑块13连接，拉销15外侧一端与挡板12之间滑动连接，所述压缩弹簧 16套在拉销15上，压缩弹簧16内侧一端与滑块13接触，压缩弹簧16外侧一端与挡板12接触。角向定位通过图示中的四个定位轮实现。在进行定位时，两侧定位轮均在压缩弹簧的作用下给零件施加压力；其中，一侧的弹簧压力要大于另外一侧；四个定位轮决定了不规格零件仅会存在一个定位角度的可能。

如图1和图2所示，所述压头6与机床本体1之间通过导轨滑块副滑动连接，机床本体1上设有驱动压头6升降的第一驱动机构，定位夹具5的第一底座8下端面左右对称的设有两定位孔，压头6上表面与定位对应的位置设有定位销，压头上升时，定位销深入到定位孔内，实现了对定位夹具5进行定位，安全可靠。本实施例中第一驱动机构选用伺服电机驱动丝杠旋转带动丝母实现直线运动，压头与丝母连接，当伺服电机旋转时，可带动压头在竖直方向上沿直线运动，由于是伺服电机来控制升降运动，因此，压头可根据设置的参数实现任何位置的定位停止。同时也可采用电机驱动链轮链条的方式以及齿轮齿条的方式，此为本领域技术人员容易想到的，在此不做过多赘述。

如图1和图2所示，所述机床本体1下端设有顶尖17，顶尖17轴线、凸轮 3的轴线、凸轮轴2轴线重叠到一起，顶尖17穿过凸轮3后作用在凸轮轴2的下端，凸轮轴2下端设有凹槽，顶尖17上端设有凸起，凸起与凹槽配合，防止凸轮轴2摆动，顶尖17与压头6的升降同步。

如图1和图2所示，所述机床本体1前端设有升降板26，升降板26与机床本体1之间滑动连接，升降板26运动方向为竖直方向，升降板26两侧均设有丝杠，丝杠穿过升降板并与升降板之间螺纹连接，丝杠通过电机驱动，电机驱动两侧的丝杠同步转动，进而驱动升降板升降，挤丝装置安装在升降板26上并与升降板26之间通过导轨滑块副滑动连接，挤丝装置滑动方向为左右方向，升降板26上设有丝杠，丝杆穿过挤丝装置外壳并与挤丝装置外壳之间螺纹连接，丝杆通过电机驱动，进而驱动挤丝装置左右移动，升降板26中间位置设有开口，防止与凸轮轴之间产生干涉。上一凸轮安装完毕后，升降板升降，将挤丝装置输送到下一凸轮的位置，之后挤丝装置右移，挤丝装置在凸轮轴上滚丝。

如图5所示，所述挤丝装置包括用于对凸轮轴2外圆柱面进行挤丝的挤丝轮18、用于驱动挤丝轮18摆动的驱动机构和用于支撑驱动机构的第二底座 19，所述驱动机构包括电机20和摆杆21，所述电机20安装在第二底座19上，电机20输出轴上设有锥形块22，锥形块22与底座之间通过滑轨滑动连接，电机20输出轴为丝杠，丝杠穿过锥形块22并与锥形块22之间螺纹连接，所述锥形块22的圆锥面与摆杆21左端配合，摆杆21中间位置与第二底座19之间转动连接，摆杆21右端安装挤丝轮18，第二底座19右端安装有一个挤丝轮18，凸轮轴2位于摆杆右端挤丝轮18和第二底座19右端挤丝轮18之间。凸轮轴2 安装在一个旋转夹头上，通过动力带动主动旋转，当挤丝轮夹紧凸轮轴2后，主动旋转的凸轮轴2带动挤丝轮同步旋转，从而在凸轮轴2外壁通过塑性变形产生丝牙。锥形块22可放大输出力，在动力系统输出较小的力的情况下即可实现挤丝；各挤丝轮安装在此一整套结构上，便于挤丝轮位置精度的保证。

如图5所示，所述摆杆21左端设有滚轮23，滚轮23能够降低与圆锥面之间的摩擦力，使得摆杆21摆动更加顺畅。所述摆杆21前后对称的设有两个，所述挤丝轮18设有三个，两个摆杆21右端各安装有一个挤丝轮18。对称分布的所述摆杆21左端通过拉伸弹簧24连接，通过拉伸弹簧24使得摆杆21复位，简化了整个执行结构的复杂性，降低成本，提高了可靠性。所述第二底座19右端设有安装架25，第二底座19右端的挤丝轮18支撑在安装架25内。

在对本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

Claims (10)

1.一种组合式凸轮轴装配机床，其特征在于，包括机床本体(1)，所述机床本体(1)上端设有用于固定凸轮轴(2)的固定机构，机床本体(1)下端设有用于凸轮(3)上料的上料转盘(4)，上料转盘(4)上设有用于定位凸轮(3)的定位夹具(5)，机床本体(1)上设有驱动定位夹具(5)升降的压头(6)和用于对凸轮轴(2)进行挤丝的挤丝装置(7)，所述定位夹具(5)上凸轮(3)的轴线与凸轮轴(2)轴线重叠。

2.如权利要求1所述的一种组合式凸轮轴装配机床，其特征在于，所述上料转盘(4)支撑在机床本体(1)下端并与机床本体(1)之间转动连接，定位夹具(5)沿上料转盘(4)轴线方向均匀的设有多个。

3.如权利要求1所述的一种组合式凸轮轴装配机床，其特征在于，所述定位夹具(5)从上往下依次包括用于定位凸轮(3)角度的角度定位机构、用于调整凸轮(3)Y向位置的Y向移动机构、用于调整凸轮(3)X向位置的X向移动机构和用于支撑X向移动机构的第一底座(8)，所述第一底座(8)上设有用于支撑凸轮(3)的支撑环(9)。

4.如权利要求3所述的一种组合式凸轮轴装配机床，其特征在于，所述X向移动机构包括一级活动板(10)，所述一级活动板(10)与第一底座(8)之间通过导轨滑块副滑动连接；

所述Y向移动机构包括二级活动板(11)，所述二级活动板(11)与一级活动板(10)之间通过导轨滑块副滑动连接；

所述角度定位机构左右对称分布，角度定位机构包括挡板(12)、滑块(13)和定位轮(14)，挡板(12)支撑在二级活动板(11)上，滑块(13)与挡板(12)通过缓冲机构连接，定位轮(14)安装在滑块(13)内侧，每个滑块(13) 内侧前后对称的设有两个定位轮(14)。

5.如权利要求4所述的一种组合式凸轮轴装配机床，其特征在于，所述缓冲机构包括拉销(15)和压缩弹簧(16)，所述拉销(15)内侧一端与滑块(13)连接，拉销(15)外侧一端与挡板(12)之间滑动连接，所述压缩弹簧(16)套在拉销(15)上，压缩弹簧(16)内侧一端与滑块(13)接触，压缩弹簧(16)外侧一端与挡板(12)接触。

6.如权利要求1所述的一种组合式凸轮轴装配机床，其特征在于，所述压头(6)与机床本体(1)之间通过导轨滑块副滑动连接，机床本体(1)上设有驱动压头(6)升降的第一驱动机构。

7.如权利要求1所述的一种组合式凸轮轴装配机床，其特征在于，所述机床本体(1)下端设有顶尖(17)，顶尖(17)轴线、凸轮(3)的轴线、凸轮轴(2)轴线重叠到一起。

8.如权利要求1所述的一种组合式凸轮轴装配机床，其特征在于，所述机床本体(1)前端设有升降板(26)，升降板(26)与机床本体(1)之间滑动连接，升降板(26)运动方向为竖直方向，挤丝装置安装在升降板(26)上并与升降板(26)之间滑动连接。

9.如权利要求1所述的一种组合式凸轮轴装配机床，其特征在于，所述挤丝装置包括用于对凸轮轴(2)外圆柱面进行挤丝的挤丝轮(18)、用于驱动挤丝轮(18)摆动的驱动机构和用于支撑驱动机构的第二底座(19)；

所述驱动机构包括电机(20)和摆杆(21)，所述电机(20)安装在第二底座(19)上，电机(20)输出轴上设有锥形块(22)，所述锥形块(22)的圆锥面与摆杆(21)左端配合，摆杆(21)中间位置与第二底座(19)之间转动连接，挤丝轮(18)安装在摆杆(21)右端，第二底座(19)右端安装有一个挤丝轮(18)，所述摆杆(21)前后对称的设有两个，对称分布的所述摆杆(21)左端通过拉伸弹簧(24)连接。

10.如权利要求9所述的一种组合式凸轮轴装配机床，其特征在于，所述摆杆(21)左端设有滚轮(23)，所述挤丝轮(18)设有三个，两个摆杆(21)右端各安装有一个挤丝轮(18)，所述第二底座(19)右端设有安装架(25)，第二底座(19)右端的挤丝轮(18)支撑在安装架(25)内。

Images