具体实施方式
下面将参考附图来详细说明本发明的具体实施方式。
如图1至图3所示,本发明提供的缸体翻转机包括主体1以及安装在主体1上的顶升装置3、夹紧装置9、翻转装置8和升降装置6,其中:所述顶升装置3用于将缸体上升到夹紧位置;所述夹紧装置9用于将位于夹紧位置的缸体夹紧;所述升降装置6用于将夹紧后的缸体升降到翻转位置;所述翻转装置8用于将夹紧的缸体翻转到装配位置。
根据本发明提供的缸体翻转机,通过控制其顶升装置3、夹紧装置9、翻转装置8和升降装置6便可实现缸体在360度角度内的翻转,因而操作方便、效率较高,而且可用于各种型号的缸体的翻转,因而通用性较好。
优选情况下,所述主体1包括底座11和安装在底座11上的机架12,所述顶升装置3固定在所述底座11上,所述升降装置6通过相互配合的纵向导轨13和纵向导轨滑块14安装在所述机架12上,所述夹紧装置9通过相互配合的横向导轨15和横向导轨滑块16安装在所述升降装置6上,所述翻转装置8安装在所述夹紧装置9上。从而所述升降装置6可以在所述机架12上纵向移动,从而带动所述升降装置6上的夹紧装置9纵向移动,所述夹紧装置9和翻转装置8还可以在所述升降装置6上进行横向移动,因此所述缸体翻转机可以灵活地带动缸体实现横向夹紧、纵向移动和翻转。
所述顶升装置3用于将缸体顶升到预定的高度,可以采用本领域公知的各种可用于顶升的装置来实现,例如采用气缸、电机、液压装置等,作为一种具体的实施方式,如图1和图2所示,所述顶升装置3包括固定在所述底座11上的顶升气缸31和与所述顶升气缸31的活塞杆连接的垫板32,所述垫板32用于放置缸体。通过控制所述顶升气缸31的行程可以将缸体顶升到预定的高度。
优选情况下,所述顶升装置3还包括导向轴33和和衬套34,所述导向轴33固定在所述垫板32上,所述衬套34固定在所述底座11上并与所述导向轴33配合。从而可以提高顶升的稳定性。可以设置多个相互间隙配合的导向轴33和衬套34,在本具体的实施方式中,设置有四个相互平行的导向轴及相配合的衬套34。当然,可以在所述底座11上设置顶升底座,从而将所述顶升气缸3 1和衬套34固定在所述顶升底座上。
所述升降装置6主要用于使安装在所述升降装置6上的夹紧装置9纵向移动预定的距离,从而将夹紧装置9升降到翻转位置或操作位置。可以采用本领域公知的各种可以驱动部件移动的装置来实现,例如气缸、电机、液压装置等,作为一种具体的实施方式,如图1至图2所示,所述升降装置6包括升降架61、升降电机62、丝杠63和丝杠螺母64,其中所述升降电机61通过联轴器与所述丝杠63的一端相连接,所述丝杠63的另一端通过轴承固定在所述机架12上,所述升降架61通过固定在升降架61上的丝杠螺母64与所述丝杠63相连接,所述纵向导轨13固定在所述机架12上,所述纵向导轨滑块14固定在所述升降架61上。所述升降电机62可以变频电机,从而可以通过控制其输出转速来调整升降架61的升降速度。
所述夹紧装置9用于将位于夹紧位置的缸体夹紧。可以采用本领域公知的各种可驱动部件移动的装置来实现,例如气缸、液压装置等,作为一种具体的实施方式,所述夹紧装置9包括夹紧气缸、两个相对的夹紧臂91、与缸体的曲轴中心相配合的两个夹紧销92和与缸体的端面上的孔相配合的限位销93,其中所述夹紧气缸的底座与其中一个夹紧臂91固定连接,所述夹紧气缸的活塞杆与另一个夹紧臂91连接,每个所述夹紧销92通过联接轴94安装在相应的一个夹紧臂91上,所述限位销93固定在其中一个夹紧臂91上,所述横向导轨15固定在所述升降架61上,所述横向导轨滑块16固定在所述夹紧臂91上。从而所述夹紧气缸进行活塞运动时,所述两个相对的夹紧臂91沿着所述横向导轨15进行相对移动,可以通过控制夹紧气缸的行程来控制所述两个夹紧臂91相对移动的距离。
与所述限位销93相配合的缸体端面上的孔可以根据具体的缸体来确定,由于在翻转过程中所述限位销93可能会磨损该孔,因此通常选用精确度要求不高的盲孔。
所述翻转装置用于在所述夹紧臂91夹紧缸体之后,使所述夹紧销92绕所述联接轴94的轴向转动,以使所述缸体翻转一定的角度。可以通过本领域公知的各种驱动装置和传动装置来实现,作为一种具体的实施方式,如图3所示,所述翻转装置8包括翻转电机81、与所述翻转电机81相连接的传动轴82、以及通过同步带83相连接的主动带轮84和从动带轮85,其中所述传动轴82可转动地固定在所述两个夹紧臂91上并与主动带轮84固定连接,所述从动带轮85与所述联接轴94固定连接。翻转电机81驱动传动轴82转动,从而与所述传动轴82固定连接的两个主动带轮84同步转动,两个主动带轮84通过相应的同步带83将转动传递给相应的从动带轮85,使得所述两个从动带轮85上各自固定连接的联接轴94同步转动,带动固定在联接轴上的夹紧销92(和下文所述的联接体)转动,从而实现缸体的翻转动作。所述传动轴82可以为花键轴。所述翻转电机81可以为变频电机,从而可以通过控制所述翻转电机81的输出转速来调节翻转速度。
优选情况下,如图3所示,所述夹紧销92上设置有限位块95,限制夹紧销92的转动范围。从而可以防止缸体因惯性而过度翻转。
根据本发明提供的缸体翻转机,所述纵向导轨13和横向导轨15起到导向作用。所述纵向导轨13通常为两条设置在丝杠63两侧的相互平行的轨道,其延伸方向为纵向,即与水平面垂直的方向,对升降架61的纵向移动进行引导;所述横向导轨15通常也为两条相互平行的轨道,其延伸方向为横向,即与水平面平行的方向,对两个夹紧臂91的相对夹紧进行引导。所述两个夹紧臂91上各设置有一个所述夹紧销92,可以仅在其中一个夹紧臂91上设置限位销93,所述限位销93的作用是防止缸体在翻转过程中发生转动。所述夹紧销92、限位销93可以通过联接体与联接轴94固定连接。通过更换所述夹紧销92、限位销93及相应的联接体,所述缸体翻转机便可对不同的缸体进行翻转。
所述缸体翻转机通常的操作过程如下:首先将缸体置于所述垫板32上,启动顶升气缸31,以将缸体抬起。当缸体的曲轴孔的轴线与夹紧臂91上的夹紧销92的轴线对准时,停止所述顶升气缸31。当然,在该对准过程中,也可以同时启动所述升降电机62,以带动所述丝杠63转动,使得通过固定在升降架61上的丝杠螺母64与所述丝杠63相连接的所述升降架61上下移动,从而共同完成所述对准操作。然后启动所述夹紧气缸,使所述两个相对的夹紧臂91相对移动,使得夹紧销92***缸体的曲轴孔中,限位销93则***缸体的端面上的孔中,从而夹紧缸体。然后启动所述升降电机62,带动升降架61纵向移动(上下移动),达到适当的装配高度后,所述升降电机62停止,翻转电机81启动,通过传动轴82带动两个夹紧臂91上的主动带轮84转动,从而通过所述同步带83带动从动带轮85转动,使得联接轴94同步转动,以带动缸体翻转,翻转到预定角度后翻转电机81停止,从而完成翻转操作。当然也可以先通过翻转装置8将夹紧的缸体翻转到预定角度之后,再通过升降装置8将翻转后的缸体升降到操作位置。装配完成后的缸体可以再由翻转装置翻转到原始状态,由升降装置升降到夹紧位置,然后松开夹紧装置,从而完成整个装配过程。
在操作过程中,可以手动控制顶升装置3、升降装置6、夹紧装置9和翻转装置8的动作,也可以采用控制装置对它们进行控制。优选情况下,所述缸体翻转机还包括控制装置,所述控制装置用于控制所述顶升装置3、升降装置6、夹紧装置9和翻转装置8的动作。从而可以实现翻转操作过程的自动控制,有效地提高了工作效率。
所述控制装置可以采用本领域公知的各种自动控制设备(自动控制单元)来实现,例如采用计算机、单片机、可编程序控制器(PLC)等。作为一种具体的实施方式,所述控制装置包括:安装在所述机架12上的传感器,用于感应安装在所述升降架61上的传感块;接近开关,用于感应安装在所述联接轴94轴盖上的螺钉;以及控制器,该控制器包括:采集模块,用于采集所述传感器、接近开关、顶升气缸31的行程和夹紧气缸的行程的信号,并将信号发送给处理模块;处理模块,用于对采集模块所发送的信号进行处理,产生控制指令,并将控制指令发送给控制模块;控制模块,用于根据所述控制指令来控制所述顶升气缸31、升降电机62、夹紧气缸和翻转电机81的动作。
在所述控制装置的控制下,所述缸体翻转机的操作过程可以为:首先将缸体置于所述垫板32上,控制器控制顶升气缸31启动,以将缸体抬起,当顶升气缸31达到预定行程时,即缸体的曲轴孔的轴线与夹紧臂9上的夹紧销13的轴线对准时,控制器控制所述顶升气缸31关闭。当然,在该对准过程中,控制器也可以同时启动所述升降电机62,通过所述顶升气缸31和升降电机62共同完成所述对准操作。然后控制器启动所述夹紧气缸,当所述夹紧气缸达到预定行程时,即使所述夹紧臂91夹紧缸体时,控制器控制所述夹紧气缸关闭。然后控制器启动所述升降电机62,带动升降架61纵向移动(上下移动),当安装在所述机架2上的传感器感应到安装在所述升降架61上的传感块时,即达到适当的装配高度时,控制器控制所述升降电机62停止。然后控制器控制翻转电机81启动,带动缸体转动,所述接近开关感应到安装在所述联接轴12轴盖上的螺钉时,或者当翻转到预定角度后,翻转电机81停止,从而完成翻转操作。当然控制器也可以先控制翻转电机81将夹紧的缸体翻转到预定角度之后,然后再控制升降电机62将翻转后的缸体升降到操作位置。控制器可以再控制翻转电机81将装配完成后的缸体翻转到原始状态,控制升降电机62将缸体升降到夹紧位置,然后松开夹紧装置,从而完成整个装配过程。