CN103008764A - 连杆涨断机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连杆涨断机床，包括输送链，以及依次位于输送链传输行程上的涨断组件、螺栓拧紧组件、衬套压装组件。本发明提供的连杆涨断机床，连杆分离面涨断工艺加工使连杆体和连杆盖的结合面具有完全啮合的交错结构，改善了结合面的结合质量，不需要进行结合面的加工，省去了分离面的拉削和磨削等工序；同时也简化了连杆螺栓孔的结构设计和整体加工工艺，降低了螺栓孔的加工精度要求。

Description

连杆涨断机床

技术领域

本发明涉及一种连杆涨断机床。

背景技术

发动机是汽车的心脏，连杆作为发动机的重要零部件，在工作过程中承受很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力，连杆的制造质量直接影响到发动机的性能和可靠性。按照传统的连杆加工工艺，其过程一般为：先切断连杆体，然后用铣、拉、磨等方法分别加工连杆体和连杆盖的结合面，接下来粗加工及半精加工连杆体、大头孔、小头孔，接着精加工连杆盖的定位销孔及连杆体的螺栓孔，最后装配连杆体和连杆盖，精加工连杆的大头孔和小头孔。上述工艺不难看出传统的连杆加工工艺复杂，连杆体和连杆盖的结合面不具有完全啮合的交错结构，因此结合面的结合质量不高，需要进行结合面的拉削和磨削等工序，因此，急需要一种能够提高连杆体和连杆盖的啮合程度，以提高结合面质量的装置。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种能够提高连杆体和连杆盖的啮合程度，以提高结合面质量，并实现连杆涨断、装配功能于一体的连杆涨断机床，其具体方案如下：

一种连杆涨断机床，包括输送链，所述输送链上设有用于固定连杆工件的托盘夹具，所述输送链用于连杆工件的传输；还包括依次位于输送链传输行程上的涨断组件，所述涨断组件包括冲压驱动装置，所述冲压驱动装置的输出端设有涨断轴，所述涨断轴的前端为楔形，所述涨断轴的冲压行程上还设有楔形块组，所述楔形块组位于连杆工件的大头孔内，所述涨断轴的冲压行程末端设有大头反支撑及小头孔定位装置，所述大头反支撑及所述小头孔定位装置分别设于连杆工件的大头孔端及小头孔端；

以及螺栓拧紧组件，包括输送管，所述输送管的输出端设有重力挡板，所述重力挡板铰接于所述输送管的输出端的上方，在所述输送管的输出端处设有夹持头，所述夹持头与连杆工件的连杆光孔相对，在所述夹持头处还设有拧紧轴，所述拧紧轴与滑动驱动装置连接，所述拧紧轴受伺服电机驱动旋转；

以及衬套压装组件，包括压轴，所述压轴与第一移动驱动装置连接，所述压轴的移动方向与连杆工件的小头孔对应，在连杆的小头孔处设有小头孔导正机构，连杆的大头孔处设有浮动导向销。

优选的，所述输送链的输送行程上还设有拨料组件，包括拨块、拨料爪；所述拨块与第二移动驱动装置连接，所述拨块与所述拨料爪铰接；所述拨块与所述拨料爪的同侧还设有一用于限制所述拨料爪转动角度的挡板。

优选的，所述托盘夹具包括底板、第一限位块组、第二限位块组；所述第一限位块组与底板固接，所述第二限位块组与一具有浮动行程的滑动装置连接，所述第一限位块组及所述第二限位块组分别设于连杆工件的大头孔端、小头孔端将连杆工件夹持固定。

优选的，所述涨断组件还包括弹簧，所述弹簧的一端固定，所述弹簧的另一端与所述楔形块组连接。

优选的，所述涨断组件还包括退料机构，所述退料机构与所述涨断轴位于所述连杆工件的同侧。

优选的，所述螺栓拧紧组件还包括振动盘，所述振动盘的出料口与所述输送管连通。

优选的，所述衬套压装组件还包括推料板及接近开关；所述推料板与第三移动驱动装置连接，所述第三移动驱动装置与所述接近开关电连接，所述接近开关检测连杆工件与所述压轴的相对位置，并向所述第三驱动装置发送控制信号。

优选的，所述衬套压装组件的压轴设有复数块弹片，所述弹片的一端与所述压轴连接，所述弹片沿所述压轴***成环形设置。

优选的，所述输送链的传输行程末端还设有精整组件，包括精整轴，所述精整轴与第四移动驱动装置连接，所述精整轴的移动方向与连杆工件的小头孔对应，在所述精整轴的前端设有球面挤压环。

优选的，所述球面挤压环的数量为1道以上，所述球面挤压环的外径由精整轴前段至后端逐渐增大。

本发明提供的连杆涨断机床，连杆分离面涨断工艺加工使连杆体和连杆盖的结合面具有完全啮合的交错结构，改善了结合面的结合质量，不需要进行结合面的加工，省去了分离面的拉削和磨削等工序；同时也简化了连杆螺栓孔的结构设计和整体加工工艺，降低了螺栓孔的加工精度要求。此外，还改善了连杆总成的大头孔变形，使连杆承载能力、抗剪能力和装配质量大幅度提高。因此表现在经济效益方面的具体体现就是加工工序少、机床设备投资少、设备占地面积小、刀具费用少、节省能源、产品质量高、生产成本低等优点。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明实施例涨断组件结构示意图；

图2为本发明实施例螺栓拧紧组件剖面示意图；

图3为本发明实施例螺栓拧紧组件结构示意图；

图4为本发明实施例衬套压装组件结构示意图；

图5为本发明实施例拨料组件结构示意图；

图6为本发明实施例压轴结构示意图；

图7为本发明实施例精整组件结构示意图；

图8为本发明实施例精整轴结构示意图；

图9为本发明实施例托盘夹具结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1～图9所示，连杆涨断机床，包括

输送链，输送链是用于连杆工件传输的链条，输送链上设有用于固定连杆工件的托盘夹具9，输送链上安装有挡料装置，方便连杆的人工上、下料，在连杆上料位置还安装有机种识别装置和工件有无检测装置，机种识别后，设备通过PLC的连锁控制可以保护设备以及涨断头等关键工装夹具不受破坏；

作为优选方案的，托盘夹具9包括底板91、第一限位块组92、第二限位块组93；第一限位块组92与底板91固接，第二限位块组93与一具有浮动行程的滑动装置连接，其中作为优选方案的，滑动装置包括分别固接于底板91两侧的连接块94，在两个连接块94上分别穿插有导向轴95，连接块94与穿插其上的导向轴95通过弹性件弹性连接，两根导向轴95之间连接有一连接板96，第二限位块组93与连接板96固接，第一限位块组92及第二限位块组93分别设于连杆工件的大头孔端、小头孔端将连杆工件夹持固定，并且第二限位块组93在小头孔端具有浮动行程，以适应不同规格的连杆工件，托盘夹具9带有标签，标明托盘夹具9所对应的工件，用于人工识别；托盘夹具9上还带有程序识别特征，可识别具体的托盘夹具9型号，能对托盘夹具9和程序进行匹配检查，在托盘夹具9使用错误或者方向放反及放错工件型号时***能自动识别并报警；托盘夹具9上易磨损的零件进行渗碳、淬火、镀铬等处理工艺，保证托盘夹具9的使用寿命；

还包括依次位于输送链传输行程上的

涨断组件1，涨断组件1包括以油缸驱动的冲压驱动装置101，冲压驱动装置101的输出端设有涨断轴102，涨断轴102的前端为楔形，涨断轴102的冲压行程上还设有楔形块组103，楔形块组103位于连杆工件的大头孔内，涨断轴102的冲压行程末端设有大头反支撑104及小头孔定位装置105，大头反支撑104及小头孔定位装置105分别设于连杆工件的大头孔端及小头孔端，其中涨断组件1可更换涨断轴102，具备涨断40-60mm孔径的适应能力；涨断轴102进行强化处理，接触部位表面硬度大于HRC60，淬硬层深应大于0.8mm；涨断轴102带有程序识别特征，设备可识别具体的涨断头型号，***能对涨断轴102与程序选择进行匹配检查，发现不匹配时能报警，在涨断前，大头反支撑104前端伸出支撑块抵住连杆大头孔，小头孔定位装置105限制住小头孔，防止涨断时连杆跳出托盘夹具9；

螺栓拧紧组件2，包括输送管201，输送管201的输出端设有重力挡板(未标示)，重力挡板铰接于输送管201的输出端的上方，在输送管201的输出端处设有夹持头202，夹持头202与连杆工件的连杆光孔相对，连杆光孔为连杆工件大头孔端预先设置的通孔，在夹持头202处还设有拧紧轴203，拧紧轴203与滑动驱动装置连接，拧紧轴203受伺服电机驱动旋转；上述螺栓拧紧组件2，螺栓通过输送管201后被重力挡板挡住，拧紧轴203向前移动开启重力挡板，螺栓落入夹持头202露出螺纹部分并保持水平状态，螺栓进入连杆光孔处约5mm，拧紧轴203继续前行，并进行拧紧；拧紧轴203采用电动伺服拧紧轴203，连杆两螺栓同时拧紧；连杆先预拧紧到25Nm，然后反向拧松，用压缩空气清洁结合面，再预拧紧到25Nm，然后拧紧90°±5°；电动拧紧马达能实现手动、自动操作；拧紧轴203具备“扭矩控制、转角控制、屈服点控制”的功能，以及三者间相互配合和监控的功能，扭矩异常有报警功能；拧紧轴203有自检功能防止工件遭受损坏，对于不合格的螺栓拧紧可以实现自动判定并自动反转实现螺栓拆卸，再重新拧紧，对于重复2次拧紧仍不合格的工件，自动旋松放行并提示返修；拧紧轴203带有控制屏，可以在线编程；拧紧轴203具有扭矩和转角控制功能，拧紧力矩和转角能在屏幕上显示，能记录资料并具备通讯、打印功能，能与网络连接进行信息传递；具备预置功能：最高扭矩、最低扭矩、标准扭矩、转角值都可通过密码进行预置，密码可修改；拧紧机应能存贮数据60万组数据，存满后自动溢出，也可通过密码由技术人员用存储设备拷贝或删除；

衬套压装组件3，包括压轴301，压轴301与第一移动驱动装置302连接，压轴301的移动方向与连杆工件的小头孔对应，在连杆的小头孔处设有小头孔导正机构303，小头孔导正机构303包括一导正销，导正销的半径与连杆工件小头孔的内径匹配，还包括一浮动导正销304，浮动导正销304位于连杆的大头孔处，浮动导正销304的半径与连杆的大头孔内径匹配，且浮动导正销304与第一移动驱动装置302连接，当第一移动驱动装置302下压时浮动导正销304对连杆的大头孔进行定位，衬套压装组件3设有压力和位移传感器，在衬套压装过程中可对压力进行监控，对最大、最小压力进行SPC统计，并有压装不合格报警功能；衬套压装组件3可更换压轴301，具备衬套外径在16-30mm范围内的衬套压装适应能力，压轴301带有程序识别特征，设备可识别具体的压轴301型号，***能对压轴301与程序选择进行匹配检查，发现不匹配时能报警。

可选的，还包括抬起步进组件，采用油缸驱动关节铰链抬起，油缸驱动步进梁移位，抬起步进组件位于涨断组件1、螺栓拧紧组件2、衬套压装组件3、精整组件的工作位置，抬起步进机构在移动托盘夹具9落座后，检测***可对托盘夹具9是否准确落座进行确认，保证托盘夹具9在准确定位后设备才开始动作，防止托盘夹具9及设备的损坏。

作为上述实施例方案的改进，输送链的输送行程上还设有拨料组件4，包括拨块401、拨料爪402；拨块401是呈一直角的弯折件，拨块401的一端与第二移动驱动装置403连接，拨块401的另一端与拨料爪402铰接；拨块401与拨料爪402的同侧还设有一用于限制拨料爪402转动角度的挡板404，挡板404位于拨块401与拨料爪402的铰接处，使得拨料爪402向挡板404一侧的转动受限制，上述方案的拨料组件4，在进行的上料、下料时，拨块401受第二移动驱动装置403驱动，从连杆工件的上方通过，拨料爪402可向无挡板404的一侧转动而不至于推动连杆工件，拨料组件4就位后，拨块401受第二移动驱动装置403驱动反向移动，此时拨料爪402因为挡板404的限制无法转动，从而将连杆工件向拨块401移动方向推动，实现上料或者下料，或者是将带有未加工连杆的托盘组件从输送链组件拨入抬起步进组件和将带有已加工连杆的托盘组件从抬起步进组件拨出输送链组件；将输送链组件和抬起步进组件两个平行的***联系起来，形成一个封闭的托盘组件输送***。

作为上述实施例方案的改进，涨断组件1还包括弹簧106，弹簧106的一端固定，弹簧106的另一端与楔形块组103连接，本实施例中，弹簧106的一端固定，弹簧106的另一端固接有一楔形块组103安装板107，该楔形块组103安装板107与楔形块组103连接，楔形块组103安装板107用于楔形块组103的安装。

作为上述实施例方案的改进，涨断组件1还包括退料机构108，退料机构108与涨断轴102位于连杆工件的同侧，退料机构108具有弹性伸缩功能，退料机构108防止涨断轴102提起时将连杆带起，其本身的弹性伸缩功能防止对连杆工件造成损坏。

作为上述实施例方案的改进，螺栓拧紧组件2还包括振动盘，振动盘的出料口与输送管201连通。

作为上述实施例方案的改进，衬套压装组件3还包括推料板305及接近开关；推料板305与第三移动驱动装置(未标示)连接，第三移动驱动装置与接近开关电连接，接近开关检测连杆工件与压轴301的相对位置，并向第三驱动装置发送控制信号，第三驱动装置控制推料板305将托盘夹具9推动并与压轴301对准。

作为上述实施例方案的改进，衬套压装组件3的压轴301设有复数块306，弹片306的一端与压轴301连接，弹片306沿压轴301***成环形设置，在环形设置的弹片306之间设有一拉杆307，拉杆307的一端与弹片抵触，拉杆307的另一端从压轴301上方伸出，且拉杆307与压轴301弹性连接，如此，压轴301可调整弹片306组成的环形半径，以适应衬套的不同型号。

作为上述实施例方案的改进，输送链的传输行程末端还设有精整组件5，包括精整轴501，精整轴501与第四移动驱动装置502连接，精整轴501的移动方向与连杆工件的小头孔对应，在精整轴501的前端设有径向上的球面挤压环503，球面挤压环503在轴向和径向均带有一定的浮动量，用于自动修正位置偏差；在衬套精整过程中可对压力进行监控，对最大、最小和压力进行SPC统计，并具备精整不合格报警功能；衬套精整组件5可更换精整轴501，具备衬套外径在16-30mm范围内的衬套精整适应能力，精整轴501带有程序识别特征，设备可识别具体的精整轴501型号，***能对精整轴501与程序选择进行匹配检查，发现不匹配时能报警。

作为上述实施例方案的改进，球面挤压环503的数量为1道以上，球面挤压环503的外径由精整轴501前段至后端逐渐增大。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种连杆涨断机床，其特征在于：

包括输送链，所述输送链上设有用于固定连杆工件的托盘夹具，所述输送链用于连杆工件的传输；

还包括依次位于输送链传输行程上的

涨断组件，所述涨断组件包括冲压驱动装置，所述冲压驱动装置的输出端设有涨断轴，所述涨断轴的前端为楔形，所述涨断轴的冲压行程上还设有楔形块组，所述楔形块组位于连杆工件的大头孔内，所述涨断轴的冲压行程末端设有大头反支撑及小头孔定位装置，所述大头反支撑及所述小头孔定位装置分别设于连杆工件的大头孔端及小头孔端；

螺栓拧紧组件，包括输送管，所述输送管的输出端设有重力挡板，所述重力挡板铰接于所述输送管的输出端的上方，在所述输送管的输出端处设有夹持头，所述夹持头与连杆工件的连杆光孔相对，在所述夹持头处还设有拧紧轴，所述拧紧轴与滑动驱动装置连接，所述拧紧轴受伺服电机驱动旋转；

衬套压装组件，包括压轴，所述压轴与第一移动驱动装置连接，所述压轴的移动方向与连杆工件的小头孔对应，在连杆的小头孔处设有小头孔导正机构，连杆的大头孔处设有浮动导向销。

2.如权利要求1所述的连杆涨断机床，其特征在于：

所述输送链的输送行程上还设有拨料组件，包括拨块、拨料爪；

所述拨块与第二移动驱动装置连接，所述拨块与所述拨料爪铰接；

所述拨块与所述拨料爪的同侧还设有一用于限制所述拨料爪转动角度的挡板。

3.如权利要求1所述的连杆涨断机床，其特征在于：

所述托盘夹具包括底板、第一限位块组、第二限位块组；

所述第一限位块组与底板固接，所述第二限位块组与一具有浮动行程的滑动装置连接，所述第一限位块组及所述第二限位块组分别设于连杆工件的大头孔端、小头孔端将连杆工件夹持固定。

4.如权利要求1所述的连杆涨断机床，其特征在于：

所述涨断组件还包括弹簧，所述弹簧的一端固定，所述弹簧的另一端与所述楔形块组连接。

5.如权利要求1所述的连杆涨断机床，其特征在于：

所述涨断组件还包括退料机构，所述退料机构与所述涨断轴位于所述连杆工件的同侧。

6.如权利要求1所述的连杆涨断机床，其特征在于：

所述螺栓拧紧组件还包括振动盘，所述振动盘的出料口与所述输送管连通。

7.如权利要求1所述的连杆涨断机床，其特征在于：

所述衬套压装组件还包括推料板及接近开关；

所述推料板与第三移动驱动装置连接，所述第三移动驱动装置与所述接近开关电连接，所述接近开关检测连杆工件与所述压轴的相对位置，并向所述第三驱动装置发送控制信号。

8.如权利要求1所述的连杆涨断机床，其特征在于：

所述衬套压装组件的压轴设有复数块弹片，所述弹片的一端与所述压轴连接，所述弹片沿所述压轴***成环形设置。

9.如权利要求1所述的连杆涨断机床，其特征在于：

所述输送链的传输行程末端还设有精整组件，包括精整轴，所述精整轴与第四移动驱动装置连接，所述精整轴的移动方向与连杆工件的小头孔对应，在所述精整轴的前端设有球面挤压环。

10.如权利要求9所述的连杆涨断机床，其特征在于：

所述球面挤压环的数量为1道以上，所述球面挤压环的外径由精整轴前段至后端逐渐增大。

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