專利名稱：自動分度夾緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種夾緊裝置，具體地說是一種能自動實(shí)現(xiàn)曲軸任意角度分度的
自動分度夾緊裝置。
背景技術(shù)：
我們知道，曲軸的生產(chǎn)制造中， 一些加工制作過程必須對曲軸進(jìn)行夾緊，以便進(jìn)行 加工操作。例如對曲軸主軸頸和連桿頸進(jìn)行鉆油孔，其加工需要分別在兩臺搖臂鉆床上各 配一套鉆孔夾具分兩道工序完成。 一道工序鉆主軸直油孔，另一道工序鉆連桿直油孔，因每 種曲軸油孔角度、曲軸主軸和連桿直徑要求不同，這就造成每種曲軸都需兩套夾具，除了通 用性差，還造成了夾具的制造成本高、生產(chǎn)周期長，裝夾次數(shù)多、生產(chǎn)效率低等問題。特別是 六缸曲軸油孔的空間位置復(fù)雜且數(shù)量較多，在搖臂鉆上加工需要頻繁進(jìn)行手動松夾、翻轉(zhuǎn) 曲軸，這種落后的夾具已不能滿足現(xiàn)場的生產(chǎn)需求。 目前，使用搖臂鉆床鉆曲軸軸頸上鉆油孔夾具，應(yīng)用較多的是螺旋與壓板式的夾 緊機(jī)構(gòu)。在夾緊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，偏心輪或螺旋夾緊機(jī)構(gòu)是應(yīng)用較多的一種夾緊機(jī)構(gòu)。偏心輪 夾緊機(jī)構(gòu)加工操作方便、夾緊迅速，缺點(diǎn)是夾緊力和夾緊行程都小。螺旋夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡 單、夾緊可靠、通用性好，而且由于螺旋升角小，螺旋夾緊機(jī)構(gòu)的自鎖性能好，夾緊力和夾緊 行程都較大，缺點(diǎn)是手動夾緊，夾緊動作慢、勞動強(qiáng)度大。近幾年隨著數(shù)控設(shè)備及刀具的發(fā) 展，油孔的加工傾向于依靠槍鉆來實(shí)現(xiàn)，搖臂鉆有退出歷史舞臺的趨勢。實(shí)際上，盡管槍鉆 的轉(zhuǎn)速很高，但加工效率與搖臂鉆相當(dāng)。較使用搖臂鉆加工，數(shù)控設(shè)備的采購成本、切削油 及刀具的維護(hù)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于搖臂鉆。同樣，油孔倒角、油孔拋光工序也存在人工手動翻轉(zhuǎn)曲 軸，自動化程度低，勞動強(qiáng)度大的問題。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)緊 湊、定位可靠，制造簡單，分度、夾緊動作效率高，操作者工作強(qiáng)度低的自動分度夾緊裝置。 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種自動分度夾緊裝置，其包 括基座、支承座、分度機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)，支承座固定在基座上，其特征是所述分度機(jī)構(gòu)包 括驅(qū)動氣缸、驅(qū)動齒條、齒輪圈、分度轉(zhuǎn)套、分度盤，分度轉(zhuǎn)套通過軸承安裝在支承座的內(nèi)孔 中，驅(qū)動氣缸與驅(qū)動齒條連接，齒輪圈安裝在驅(qū)動齒條上，分度盤由分別設(shè)有分度齒的分度 母盤和分度子盤兩部分配對組成，分度母盤與齒輪圈聯(lián)結(jié)，通過軸承安裝在分度轉(zhuǎn)套上，分 度子盤軸向活動安裝在分度轉(zhuǎn)套上，由固定在支承座上的薄型氣缸帶動沿分度轉(zhuǎn)套前后移 動，與分度母盤嚙合或分開，驅(qū)動齒條帶動齒輪圈、分度盤和分度轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)分度；所述 夾緊機(jī)構(gòu)包括夾緊氣缸、聯(lián)接軸、鎖緊齒條、機(jī)械手座、機(jī)械手、卡爪，機(jī)械手座通過螺釘與 分度轉(zhuǎn)套聯(lián)接，其上安裝一對內(nèi)側(cè)帶有弧形齒的機(jī)械手，卡爪與機(jī)械手通過螺釘聯(lián)接，位于 機(jī)械手座內(nèi)部的、與機(jī)械手弧形齒嚙合的鎖緊齒條通過聯(lián)接軸與夾緊氣缸聯(lián)接，通過夾緊 氣缸的活塞桿伸出或收縮控制機(jī)械手及卡爪的夾緊或張開。[0006] 本實(shí)用新型所說的夾緊氣缸通過法蘭固定在齒輪圈上，夾緊氣缸的活塞桿從齒輪 圈的中心孔穿過，通過聯(lián)接軸與鎖緊齒條聯(lián)接。 本實(shí)用新型所說的驅(qū)動齒條安裝在兩根導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌固定在基座上。這樣可以保 證驅(qū)動齒條與齒輪圈在嚙合過程中不發(fā)生偏移。 本實(shí)用新型所說的卡爪內(nèi)設(shè)有通槽，通過調(diào)節(jié)螺釘實(shí)現(xiàn)卡爪位置的徑向調(diào)節(jié)和緊 固。這樣可以保證實(shí)現(xiàn)曲軸的無縫夾緊，避免產(chǎn)生夾疤。 本實(shí)用新型所說的分度轉(zhuǎn)套上軸向設(shè)有V型導(dǎo)軌，分度子盤內(nèi)側(cè)設(shè)有相配合的V 型槽，分度子盤還周向設(shè)有T型槽，固定在支承座上的薄型氣缸的活塞桿一端活動安裝在 分度子盤的T型槽內(nèi)，驅(qū)動分度子盤沿分度轉(zhuǎn)套上的V型導(dǎo)軌前后移動，實(shí)現(xiàn)分度母盤和分 度子盤的對接配對。配對后，驅(qū)動齒條帶動齒輪圈及分度盤、分度轉(zhuǎn)套旋轉(zhuǎn)一個(gè)分度齒的行 程，實(shí)現(xiàn)分度和翻胎功能。 本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)，對照現(xiàn)有技術(shù)，其結(jié)構(gòu)緊湊、定位可靠，制造簡單，分 度、夾緊動作效率高。在生產(chǎn)過程中換產(chǎn)方便，通用性好，制造、安裝簡單，加工成本低，占地 空間小，能實(shí)現(xiàn)多工序兼用，并縮短了加工過程的輔助時(shí)間，降低了操作者的勞動強(qiáng)度。其 適用于自動分度翻胎夾緊曲軸，在普通設(shè)備上可實(shí)現(xiàn)四缸、六缸曲軸的油孔加工、倒角、拋 光及油孔清洗等工序的加工。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型分度盤連接結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1.基座，2.支承座，3.軸承擋塊，4.鎖緊齒條，5.機(jī)械手，6.機(jī)械手座，7.聯(lián) 接軸，8.軸承，9.軸用鎖緊擋圈，IO.分度盤，ll.齒輪圈，12.軸承，13.導(dǎo)軌，14.驅(qū)動氣缸， 15.法蘭，16.夾緊氣缸，17.驅(qū)動齒條，18.卡爪，19.薄型氣缸，20.V型導(dǎo)軌，21.分度轉(zhuǎn)套， 22.電磁感應(yīng)開關(guān)，23調(diào)節(jié)螺釘。
具體實(shí)施方式從
圖1中可以看出，一種自動分度夾緊裝置，其包括基座1、支承座2、分度機(jī)構(gòu)和 夾緊機(jī)構(gòu)，支承座2固定在基座1上。 所述分度機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動氣缸14、驅(qū)動齒條17、齒輪圈11、分度轉(zhuǎn)套21、分度盤10 等。分度轉(zhuǎn)套21通過軸承12安裝在支承座2的內(nèi)孔中。分度轉(zhuǎn)套21鑲嵌三個(gè)輕型軸承 8，并配合安裝在支承座2的內(nèi)孔中，兩端分別用軸承擋塊3和軸用鎖緊擋圈9進(jìn)行限位。驅(qū) 動氣缸14與驅(qū)動齒條17連接，齒輪圈11安裝在驅(qū)動齒條17上，分度盤10由分別設(shè)有分 度齒的分度母盤和分度子盤兩部分配對組成。如圖2所示。分度母盤與齒輪圈ll聯(lián)結(jié)為 一個(gè)整體，齒輪圈11內(nèi)孔安裝了兩個(gè)輕型軸承12，輕型軸承12和分度母盤一起被安裝在 分度轉(zhuǎn)套21上，分度子盤軸向活動安裝在分度轉(zhuǎn)套21上，由固定在支承座上的薄型氣缸帶 動沿分度轉(zhuǎn)套前后移動，與分度母盤嚙合或分開。嚙合對接后，驅(qū)動齒條帶動齒輪圈、分度 盤和分度轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)分度。所說的夾緊氣缸16通過法蘭15固定在齒輪圈11上，夾緊氣 缸16的活塞桿從齒輪圈11的中心孔穿過，通過聯(lián)接軸7與鎖緊齒條4連接。所說的驅(qū)動齒條17安裝在兩根導(dǎo)軌13上，導(dǎo)軌13固定在基座1上。這樣可以保證驅(qū)動齒條17與齒 輪圈11在嚙合過程中不發(fā)生偏移。 如圖2所示，分度轉(zhuǎn)套21上軸向設(shè)有V型導(dǎo)軌20，分度子盤內(nèi)側(cè)設(shè)有相配合的V 型槽，分度子盤還周向設(shè)有T型槽，固定在支承座2上的薄型氣缸19的活塞桿一端活動安 裝在分度子盤的T型槽內(nèi)，驅(qū)動分度子盤沿分度轉(zhuǎn)套21上的V型導(dǎo)軌前后移動，實(shí)現(xiàn)分度 母盤和分度子盤的對接配對。對接配對后，驅(qū)動齒條17帶動齒輪圈11及分度盤10、分度轉(zhuǎn) 套21旋轉(zhuǎn)分度齒的行程，實(shí)現(xiàn)分度和翻胎功能。 本實(shí)用新型通過驅(qū)動氣缸14活塞桿的伸出，推動齒輪圈11上分度母盤上的分度 齒翻轉(zhuǎn)到近似下個(gè)分度齒的位置，當(dāng)驅(qū)動氣缸14伸出到達(dá)指定位置后，也就是驅(qū)動齒條17 到達(dá)電磁感應(yīng)開關(guān)22處時(shí)，電磁感應(yīng)開關(guān)22將接收到的信號傳輸給薄型氣缸19，薄型氣缸 19活塞桿伸出使分度母盤、分度子盤的分度齒嚙合。因V型導(dǎo)軌20對分度子盤的前后移 動起著軸向?qū)?、徑向限位及翻轉(zhuǎn)角度修正的作用，保證分度母盤、分度子盤分度齒嚙合準(zhǔn) 確。當(dāng)分度母盤、分度子盤的分度齒嚙合完畢，驅(qū)動氣缸14接收動作信號實(shí)現(xiàn)活塞桿的收 縮，此時(shí)整個(gè)機(jī)構(gòu)在齒輪圈11和驅(qū)動齒條17的共同作用下帶動整個(gè)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)，以完成曲軸 的分度、翻轉(zhuǎn)。在鉆削過程中驅(qū)動氣缸14通過中壓式三位五通電磁換向閥保持整個(gè)系統(tǒng)壓 力穩(wěn)定。分度盤的齒間角度為曲軸軸向剖視圖相鄰兩油孔中心線的夾角。定位齒形為60。 的錐齒，可以補(bǔ)償配合間隙。驅(qū)動氣缸的運(yùn)動行程根據(jù)分度齒的每齒旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行精確計(jì) 算。 從
圖1還可以看出，本實(shí)用新型所述夾緊機(jī)構(gòu)包括夾緊氣缸16、聯(lián)接軸7、鎖緊齒 條4、機(jī)械手座6、機(jī)械手5、卡爪18等。機(jī)械手座6通過螺釘與分度轉(zhuǎn)套21聯(lián)接形成了整 個(gè)機(jī)構(gòu)的活動主體。機(jī)械手座6用雙頭螺栓聯(lián)接安裝一對內(nèi)側(cè)帶有弧形齒的機(jī)械手5，機(jī)械 手座6內(nèi)部的與機(jī)械手弧形齒嚙合的鎖緊齒條4通過聯(lián)接軸7與夾緊氣缸16聯(lián)接，通過夾 緊氣缸16的活塞桿伸出或收縮控制機(jī)械手5的鎖緊或張開?？ㄗ?8與機(jī)械手5通過螺釘 聯(lián)接。所說的卡爪18內(nèi)設(shè)有通槽，通過調(diào)節(jié)螺釘23實(shí)現(xiàn)卡爪位置的徑向調(diào)節(jié)和緊固。卡 爪18內(nèi)的通槽可實(shí)現(xiàn)卡爪的徑向調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)螺釘23對調(diào)整后的位置進(jìn)行緊固，保證實(shí)現(xiàn)曲 軸的無縫夾緊，避免產(chǎn)生夾疤。 本實(shí)用新型支承座2上采用三個(gè)輕型軸承8支撐整個(gè)工作系統(tǒng)，增強(qiáng)剛性及抗振 能力，提高系統(tǒng)工作時(shí)的穩(wěn)定性，可延長該裝置的使用壽命。其內(nèi)部的聯(lián)接軸7的長度根據(jù) 鎖緊齒條4的伸出長度進(jìn)行設(shè)計(jì)，分度轉(zhuǎn)套21內(nèi)孔前端具有限位凸臺，避免了鎖緊齒條4 伸出過長而撞到工件。機(jī)械手座6前端設(shè)有矩形小孔，不僅方便齒條4的伸縮，還可以避免 鐵屑等雜物濺到機(jī)械手與齒條上影響嚙合。分度轉(zhuǎn)套上的分度盤10的分度齒制造精度高， 嚙合后能夠補(bǔ)償間隙，同時(shí)具有高精度的V型導(dǎo)軌20，起著軸向?qū)蚝头D(zhuǎn)角度修正的作 用，可實(shí)現(xiàn)高精度的分度。根據(jù)工件的重量確定氣缸的推力和拉力，保證驅(qū)動齒條17將徑 向移動轉(zhuǎn)換成齒輪圈11的轉(zhuǎn)動。驅(qū)動齒條17前端的電磁感應(yīng)開關(guān)22不僅實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動氣缸 14行程定位，還實(shí)現(xiàn)了信號傳遞的作用，保證整個(gè)系統(tǒng)按照設(shè)計(jì)的邏輯順序進(jìn)行動作。通過 夾緊氣缸16活塞桿的收縮實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的夾緊，在夾緊過程中夾緊氣缸的拉力始終保持不 變，保證了機(jī)械手夾緊的可靠性。 工作時(shí)，啟動開始按鈕后，夾緊氣缸16的活塞桿收縮并依靠鎖緊齒條4和機(jī)械手5 實(shí)現(xiàn)工件夾緊。動作完成后，驅(qū)動氣缸14活塞桿伸出，通過驅(qū)動齒條17帶動齒輪圈11及分度母盤旋轉(zhuǎn)一個(gè)分度齒的行程，當(dāng)驅(qū)動齒條17到達(dá)電磁感應(yīng)開關(guān)22處時(shí)，電磁感應(yīng)開關(guān) 22將接收到的信號傳輸給薄型氣缸19，薄型氣缸19活塞桿伸出使母、分度子盤10的分度 齒嚙合。在延時(shí)繼電器的控制下，驅(qū)動氣缸14活塞桿收縮，驅(qū)動齒條17帶動齒輪圈11及 處于嚙合狀態(tài)的分度盤回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工作系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)，回縮到指定位置后利用驅(qū)動氣缸14 提供的拉力將系統(tǒng)鎖緊，保證工件在剛性良好的環(huán)境中進(jìn)行加工。當(dāng)該工步加工結(jié)束后，電 氣將會信號傳遞給薄型氣缸19，使分度盤分度齒分離。分離動作完成后，驅(qū)動氣缸14活塞 桿伸出，驅(qū)動齒條17帶動齒輪圈ll及母盤旋轉(zhuǎn)，之后重復(fù)上述動作過程。當(dāng)加工完整個(gè)工 件后，氣缸16活塞桿伸出并推動鎖緊齒條4將機(jī)械手5張開，此時(shí)即可取出工件。
權(quán)利要求一種自動分度夾緊裝置，其包括基座、支承座、分度機(jī)構(gòu)和夾緊機(jī)構(gòu)，支承座固定在基座上，其特征是所述分度機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動氣缸、驅(qū)動齒條、齒輪圈、分度轉(zhuǎn)套、分度盤，分度轉(zhuǎn)套通過軸承安裝在支承座的內(nèi)孔中，驅(qū)動氣缸與驅(qū)動齒條連接，齒輪圈安裝在驅(qū)動齒條上，分度盤由分別設(shè)有分度齒的分度母盤和分度子盤兩部分配對組成，分度母盤與齒輪圈聯(lián)結(jié)，通過軸承安裝在分度轉(zhuǎn)套上，分度子盤活動軸向安裝在分度轉(zhuǎn)套上，由固定在支承座上的薄型氣缸帶動沿分度轉(zhuǎn)套前后移動，與分度母盤嚙合或分開，驅(qū)動齒條帶動齒輪圈、分度盤和分度轉(zhuǎn)套轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)分度；所述夾緊機(jī)構(gòu)包括夾緊氣缸、聯(lián)接軸、鎖緊齒條、機(jī)械手座、機(jī)械手、卡爪，機(jī)械手座通過螺釘與分度轉(zhuǎn)套聯(lián)接，其上安裝一對內(nèi)側(cè)帶有弧形齒的機(jī)械手，卡爪與機(jī)械手通過螺釘聯(lián)接，位于機(jī)械手座內(nèi)部的、與機(jī)械手弧形齒嚙合的鎖緊齒條通過聯(lián)接軸與夾緊氣缸聯(lián)接，通過夾緊氣缸的活塞桿伸出或收縮控制機(jī)械手及卡爪的夾緊或張開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動分度夾緊裝置，其特征是所說的夾緊氣缸通過法蘭固 定在齒輪圈上，夾緊氣缸的活塞桿從齒輪圈的中心孔穿過，通過聯(lián)接軸與鎖緊齒條聯(lián)接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動分度夾緊裝置，其特征是所說的驅(qū)動齒條安裝在兩根 導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌固定在基座上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動分度夾緊裝置，其特征是所說的卡爪內(nèi)設(shè)有通槽，通過 調(diào)節(jié)螺釘實(shí)現(xiàn)卡爪位置的徑向調(diào)節(jié)和緊固。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動分度夾緊裝置，其特征是所說的分度轉(zhuǎn)套上軸向設(shè)有V 型導(dǎo)軌，分度子盤內(nèi)側(cè)設(shè)有相配合的V型槽，分度子盤還周向設(shè)有T型槽，固定在支承座上 的薄型氣缸的活塞桿一端活動安裝在分度子盤的T型槽內(nèi)，驅(qū)動分度子盤沿分度轉(zhuǎn)套上的 V型導(dǎo)軌前后移動，實(shí)現(xiàn)分度母盤和分度子盤的對接配對。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種自動分度夾緊裝置，包括驅(qū)動氣缸、驅(qū)動齒條、齒輪圈、分度轉(zhuǎn)套、分度盤，分度轉(zhuǎn)套通過軸承安裝在支承座中，分度盤由分度母盤和分度子盤配對組成，分度母盤與齒輪圈安裝在分度轉(zhuǎn)套上，分度子盤由固定在支承座上的薄型氣缸帶動沿分度轉(zhuǎn)套前后移動，與分度母盤嚙合或分開，機(jī)械手座通過螺釘與分度轉(zhuǎn)套聯(lián)接，其上安裝一對內(nèi)側(cè)帶有弧形齒的機(jī)械手，鎖緊齒條通過聯(lián)接軸與夾緊氣缸聯(lián)接，通過夾緊氣缸活塞桿伸縮控制機(jī)械手的夾緊或張開。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、分度可靠，夾緊動作時(shí)間短，可實(shí)現(xiàn)曲軸任意角度的自動分度、翻胎及油孔加工的各個(gè)工序。
文檔編號B23P23/00GK201493698SQ20092030840
公開日2010年6月2日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月20日
發(fā)明者周先忠, 夏麗君, 畢可國, 王冰, 王炳杰, 陳敬乾 申請人:天潤曲軸股份有限公司