CN110695224B - 一种用于滑靴收口的机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于滑靴收口的机床，属于柱塞组件装配技术领域，包括床身，其特征在于：所述床身上固定连接有立柱和用于夹持滑靴的工件主轴，所述立柱上固定连接有滑移机构，所述滑移机构上连接有用于旋压滑靴的旋压机构，旋压机构位于工件主轴的正上方，所述旋压机构包括卡盘、滚轮组件和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件，所述滚轮组件安装在卡盘的基爪上，所述顶尖组件安装在卡盘的中心处，所述床身上安装有机械手，机械手位于工件主轴一侧，所述旋压机构的回转轴线与工件主轴的回转轴线同轴。本发明通过控制旋压机构使安装在卡盘基爪上的滚轮组件滚压滑靴，具有旋合精度稳定性好、良品率高的特点。

Description

一种用于滑靴收口的机床

技术领域

本发明涉及到柱塞组件装配技术领域，尤其涉及一种用于滑靴收口的机床。

背景技术

柱塞泵是液压***的一个重要装置。它依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油。柱塞泵具有额定压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点。

柱塞泵被广泛应用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。

柱塞泵分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵；其中径向柱塞泵属于一种技术含量比较高的高效泵，随着国产化的不断加快，径向柱塞泵必然会成为柱塞泵应用领域的重要组成部分；径向柱塞泵是活塞或柱塞的往复运动方向与驱动轴垂直的柱塞泵。径向柱塞泵的工作原理是驱动扭矩由驱动轴通过十字联轴器传递给星形的液压缸体转子，定子不受其它横向作用力。转子装在配流轴上。位于转子中的径向布置的柱塞，通过静压平衡的滑靴紧贴着偏心行程定子。柱塞与滑靴球铰相连，并通过卡簧锁定。两个保持环将滑靴卡在行程定子上。泵转动时，它依靠离心力和液压力压在定子内表面上。当转子转动时，由于定子的偏心作用，柱塞将作往复运动，它的行程为定子偏心距的两倍。定子的偏心距可由泵体上的径向位置相对的两个柱塞来调节。油液的进出通过泵体和配流轴上的流道，并由配流轴上吸油口控制，泵体内产生的液压力被静压平衡的表面所吸收。摩擦副的静压平衡采取了过平衡压力补偿方法，形成了开环控制。支承驱动轴的轴承只起支承作用，不受其他外力的作用。

柱塞泵的核心部分是柱塞组件，其由滑靴和柱塞两部分组成，滑靴和柱塞的联结通过一种特殊的收口工艺完成。现有技术中，收口基本依靠手工的方法或者半自动设备进行，其精度稳定性和合格率较低。

公开号为CN 109623323A，公开日为2019年04月16日的中国专利文献公开了一种滑靴和柱塞的装配***，其特征在于：包括将滑靴和柱塞扣压的扣压装置、将滑靴和柱塞旋压的旋压装置；所述扣压装置包括底座、位于底座上的扣压组合模和设于底座上的扣压机构，所述扣压组合模具有收口装配孔；扣压时，所述滑靴和柱塞安装在扣压组合模内，并在收口装配孔处对接，扣压机构扣压，滑靴下移在所述收口装配孔内收口成型包裹柱塞头部；所述旋压装置包括进给机构、夹具和顶针，所述夹具和顶针对向设置且均通过转动轴带动转动，所述进给机构包括移动杆和设于移动杆上的旋压滚轮；旋压时，已扣压连接的滑靴和柱塞安装在夹具和所述顶针之间，所述移动杆移动带动旋压滚轮靠近所述柱塞连接部，并在所述柱塞连接部的带动下转动，进行旋压。

该专利文献公开的滑靴和柱塞的装配***，柱塞的端部安装在弹性座上，使得滑靴和柱塞之间柔性连接，盖帽的底面与下模的顶面在柱塞和滑靴的支撑下存在扣压间隙，当盖帽盖合在下模上时，弹性座提供缓冲，避免滑靴收口处和柱塞损坏。但是，其滑靴收口的旋合精度和稳定性较差，良品率较低。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种用于滑靴收口的机床，本发明柱塞组件中的滑靴被夹持在工件主轴上，并随工件主轴旋转，柱塞球头装入滑靴后通过顶尖使其与滑靴球面紧密贴合，通过控制旋压机构使安装在卡盘基爪上的滚轮组件滚压滑靴，再控制滑移机构使旋压机构完成对滑靴的收口加工，具有旋合精度稳定性好、良品率高的特点。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于滑靴收口的机床，包括床身，其特征在于：所述床身上固定连接有立柱和用于夹持滑靴的工件主轴，所述立柱上固定连接有滑移机构，所述滑移机构上连接有用于旋压滑靴的旋压机构，旋压机构位于工件主轴的正上方，所述旋压机构包括卡盘、滚轮组件和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件，所述滚轮组件安装在卡盘的基爪上，所述顶尖组件安装在卡盘的中心处，所述床身上安装有机械手，机械手位于工件主轴一侧，所述旋压机构的回转轴线与工件主轴的回转轴线同轴。

所述工件主轴包括主轴外套、弹簧夹头、夹头座、旋转轴、夹头拉杆、主轴上轴承组、碟形弹簧组、主轴下轴承、主轴带轮、油缸、传动带、电机带轮、第一伺服电机、电机安装座和电机安装板，主轴外套与床身固定连接，电机安装座固定在床身的侧壁上，旋转轴通过主轴上轴承组和主轴下轴承安装在主轴外套内，夹头座安装在旋转轴上，弹簧夹头设置在夹头座内，夹头拉杆的一端与弹簧夹头连接，另一端与碟形弹簧组的上端连接，油缸与碟形弹簧组的下端连接，主轴带轮固定在旋转轴上，第一伺服电机通过电机安装板固定在电机安装座上，电机带轮固定在第一伺服电机上，电机带轮通过传动带与主轴带轮传动连接。

所述滑移机构包括Z轴滑轨和Z向溜板，Z轴滑轨固定在立柱上，Z向溜板与Z轴滑轨滑动连接，旋压机构垂直固定在Z向溜板上。

所述旋压机构还包括安装座、第二伺服电机、联轴器、滚珠丝杠副和卡盘拉杆，卡盘固定在安装座上，第二伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠副连接，卡盘拉杆的上端与滚珠丝杠副连接，卡盘拉杆的下端与卡盘连接，卡盘拉杆在第二伺服电机的作用下作上下往复运动。

所述滚轮组件内设置有用于监控旋压过程中滚轮组件对滑靴滚压的力传感器。

所述顶尖组件包括安装套、顶尖和压缩弹簧，顶尖通过压缩弹簧固定在安装套上。

所述机械手包括安装板、摆动气缸、连接板、升降气缸和设置在升降气缸上的手指组件，安装板固定在床身上，摆动气缸固定在安装板上，连接板的一端与摆动气缸铰接，连接板的另一端与升降气缸固定连接，手指组件在升降气缸的作用下作上下往复运动。

本发明的工作原理如下：

使用时，待旋合的柱塞组件通过机械手放置在工件主轴上，完成柱塞组件的上料工作。待上料完成后，通过工件主轴上的弹簧夹头将柱塞组件的滑靴夹持固定；通过控制滑移机构下降，带动旋压机构中的顶尖顶住柱塞，使柱塞球头与滑靴内球面紧密贴合；待机械手退回至原位后，工件主轴带动柱塞组件旋转。通过控制滑移机构继续下降，使旋压机构中的滚轮组件到达旋压位置后，通过控制第二伺服电机旋转，驱动安装在卡盘基爪上的滚轮组件沿径向移动对滑靴进行滚压，再通过控制滑移机构缓慢上升完成滚轮组件对滑靴的旋合收口。

本发明的有益效果主要表现在以下方面：

一、本发明，床身上固定连接有立柱和用于夹持滑靴的工件主轴，立柱上固定连接有滑移机构，滑移机构上连接有用于旋压滑靴的旋压机构，旋压机构位于工件主轴的正上方，旋压机构包括卡盘、滚轮组件和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件，滚轮组件安装在卡盘的基爪上，顶尖组件安装在卡盘的中心处，床身上安装有机械手，机械手位于工件主轴一侧，旋压机构的回转轴线与工件主轴的回转轴线同轴，使用时，柱塞组件中的滑靴被夹持在工件主轴上，并随工件主轴旋转，柱塞球头装入滑靴后通过顶尖使其与滑靴球面紧密贴合，通过控制旋压机构使安装在卡盘基爪上的滚轮组件滚压滑靴，再控制滑移机构使旋压机构完成对滑靴的收口加工，具有旋合精度稳定性好、良品率高的特点。

二、本发明，工件主轴包括主轴外套、弹簧夹头、夹头座、旋转轴、夹头拉杆、主轴上轴承组、碟形弹簧组、主轴下轴承、主轴带轮、油缸、传动带、电机带轮、第一伺服电机、电机安装座和电机安装板，主轴外套与床身固定连接，电机安装座固定在床身的侧壁上，旋转轴通过主轴上轴承组和主轴下轴承安装在主轴外套内，夹头座安装在旋转轴上，弹簧夹头设置在夹头座内，夹头拉杆的一端与弹簧夹头连接，另一端与碟形弹簧组的上端连接，油缸与碟形弹簧组的下端连接，主轴带轮固定在旋转轴上，第一伺服电机通过电机安装板固定在电机安装座上，电机带轮固定在第一伺服电机上，电机带轮通过传动带与主轴带轮传动连接，旋转轴由主轴上轴承组和主轴下轴承进行支撑，能够有效保证旋转轴的旋转精度和刚度，通过调整电机安装板的位置控制传动带的张紧。夹头座安装在旋转轴上随其旋转，弹簧夹头安装在夹头座内，通过控制油缸使碟形弹簧组压缩，从而驱动夹头拉杆和弹簧夹头一起向上运动，实现弹簧夹头的放松动作；通过控制油缸卸荷，压缩后的碟形弹簧组在弹性力的作用下使夹头拉杆和弹簧夹头一起向下运动，实现弹簧夹头的夹紧动作，采用该特定结构的工件主轴，能够夹持并带动柱塞组件进行高精度回转，利于提高对滑靴收口加工的旋合精度。

三、本发明，滑移机构包括Z轴滑轨和Z向溜板，Z轴滑轨固定在立柱上，Z向溜板与Z轴滑轨滑动连接，旋压机构垂直固定在Z向溜板上，Z向溜板沿Z轴滑轨方向滑动形成Z轴方向的直线移动，进而带动旋压机构在Z轴方向的上下移动，移动顺畅，稳定性好。

四、本发明，旋压机构还包括安装座、第二伺服电机、联轴器、滚珠丝杠副和卡盘拉杆，卡盘固定在安装座上，第二伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠副连接，卡盘拉杆的上端与滚珠丝杠副连接，卡盘拉杆的下端与卡盘连接，卡盘拉杆在第二伺服电机的作用下作上下往复运动，通过控制第二伺服电机旋转，使卡盘拉杆沿轴向上下移动，从而驱动卡盘的基爪沿卡盘径向移动，从而实现安装在卡盘基爪上的滚轮组件对滑靴的滚压功能，具有良好的旋压稳定性。

五、本发明，滚轮组件内设置有用于监控旋压过程中滚轮组件对滑靴滚压的力传感器，通过设置力传感器，能够实时的监控旋压过程中的旋压力，利于提高滑靴收口的精度。

六、本发明，顶尖组件包括安装套、顶尖和压缩弹簧，顶尖通过压缩弹簧固定在安装套上，通过调整压缩弹簧的弹力来改变顶尖对柱塞球头的顶紧力，能够实现不同规格的柱塞组件对顶紧力的要求，适用性强。

七、本发明，机械手包括安装板、摆动气缸、连接板、升降气缸和设置在升降气缸上的手指组件，安装板固定在床身上，摆动气缸固定在安装板上，连接板的一端与摆动气缸铰接，连接板的另一端与升降气缸固定连接，手指组件在升降气缸的作用下作上下往复运动，通过机械手能够灵活的完成柱塞组件的上料和下料工作，提高操作人员的安全性。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明旋压机构的结构示意图；

图5为本发明工件主轴的结构示意图；

图6为本发明机械手的结构示意图；

图中标记：10、床身，20、立柱，30、旋压机构，301、第二伺服电机，302、联轴器，303、滚珠丝杠副，304、卡盘拉杆，305、卡盘，306、顶尖组件，307、滚轮组件，308、安装座，3061、安装套，3062、顶尖，3063、压缩弹簧，40、工件主轴，401、弹簧夹头，402、夹头座，403、旋转轴，404、夹头拉杆，405、主轴上轴承组，406、主轴外套，407、碟形弹簧组，408、主轴下轴承，409、主轴带轮，410、油缸，411、传动带，412、电机带轮，413、第一伺服电机，414、电机安装座，415、电机安装板，50、机械手，501、安装板，502、摆动气缸，503、连接板，504、手指组件，505、升降气缸，60、滑移机构，601、Z轴滑轨，602、Z向溜板，70、力传感器。

具体实施方式

实施例1

参见图1、图2和图4，一种用于滑靴收口的机床，包括床身10，所述床身10上固定连接有立柱20和用于夹持滑靴的工件主轴40，所述立柱20上固定连接有滑移机构60，所述滑移机构60上连接有用于旋压滑靴的旋压机构30，旋压机构30位于工件主轴40的正上方，所述旋压机构30包括卡盘305、滚轮组件307和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件306，所述滚轮组件307安装在卡盘305的基爪上，所述顶尖组件306安装在卡盘305的中心处，所述床身10上安装有机械手50，机械手50位于工件主轴40一侧，所述旋压机构30的回转轴线与工件主轴40的回转轴线同轴。

本实施例为最基本的实施方式，现有技术的工件主轴和旋压机构即可。床身上固定连接有立柱和用于夹持滑靴的工件主轴，立柱上固定连接有滑移机构，滑移机构上连接有用于旋压滑靴的旋压机构，旋压机构位于工件主轴的正上方，旋压机构包括卡盘、滚轮组件和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件，滚轮组件安装在卡盘的基爪上，顶尖组件安装在卡盘的中心处，床身上安装有机械手，机械手位于工件主轴一侧，旋压机构的回转轴线与工件主轴的回转轴线同轴，使用时，柱塞组件中的滑靴被夹持在工件主轴上，并随工件主轴旋转，柱塞球头装入滑靴后通过顶尖使其与滑靴球面紧密贴合，通过控制旋压机构使安装在卡盘基爪上的滚轮组件滚压滑靴，再控制滑移机构使旋压机构完成对滑靴的收口加工，具有旋合精度稳定性好、良品率高的特点。

实施例2

参见图1、图2、图4和图5，一种用于滑靴收口的机床，包括床身10，所述床身10上固定连接有立柱20和用于夹持滑靴的工件主轴40，所述立柱20上固定连接有滑移机构60，所述滑移机构60上连接有用于旋压滑靴的旋压机构30，旋压机构30位于工件主轴40的正上方，所述旋压机构30包括卡盘305、滚轮组件307和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件306，所述滚轮组件307安装在卡盘305的基爪上，所述顶尖组件306安装在卡盘305的中心处，所述床身10上安装有机械手50，机械手50位于工件主轴40一侧，所述旋压机构30的回转轴线与工件主轴40的回转轴线同轴。

所述工件主轴40包括主轴外套406、弹簧夹头401、夹头座402、旋转轴403、夹头拉杆404、主轴上轴承组405、碟形弹簧组407、主轴下轴承408、主轴带轮409、油缸410、传动带411、电机带轮412、第一伺服电机413、电机安装座414和电机安装板415，主轴外套406与床身10固定连接，电机安装座414固定在床身10的侧壁上，旋转轴403通过主轴上轴承组405和主轴下轴承408安装在主轴外套406内，夹头座402安装在旋转轴403上，弹簧夹头401设置在夹头座402内，夹头拉杆404的一端与弹簧夹头401连接，另一端与碟形弹簧组407的上端连接，油缸410与碟形弹簧组407的下端连接，主轴带轮409固定在旋转轴403上，第一伺服电机413通过电机安装板415固定在电机安装座414上，电机带轮412固定在第一伺服电机413上，电机带轮412通过传动带411与主轴带轮409传动连接。

本实施例为一较佳实施方式，工件主轴包括主轴外套、弹簧夹头、夹头座、旋转轴、夹头拉杆、主轴上轴承组、碟形弹簧组、主轴下轴承、主轴带轮、油缸、传动带、电机带轮、第一伺服电机、电机安装座和电机安装板，主轴外套与床身固定连接，电机安装座固定在床身的侧壁上，旋转轴通过主轴上轴承组和主轴下轴承安装在主轴外套内，夹头座安装在旋转轴上，弹簧夹头设置在夹头座内，夹头拉杆的一端与弹簧夹头连接，另一端与碟形弹簧组的上端连接，油缸与碟形弹簧组的下端连接，主轴带轮固定在旋转轴上，第一伺服电机通过电机安装板固定在电机安装座上，电机带轮固定在第一伺服电机上，电机带轮通过传动带与主轴带轮传动连接，旋转轴由主轴上轴承组和主轴下轴承进行支撑，能够有效保证旋转轴的旋转精度和刚度，通过调整电机安装板的位置控制传动带的张紧。夹头座安装在旋转轴上随其旋转，弹簧夹头安装在夹头座内，通过控制油缸使碟形弹簧组压缩，从而驱动夹头拉杆和弹簧夹头一起向上运动，实现弹簧夹头的放松动作；通过控制油缸卸荷，压缩后的碟形弹簧组在弹性力的作用下使夹头拉杆和弹簧夹头一起向下运动，实现弹簧夹头的夹紧动作，采用该特定结构的工件主轴，能够夹持并带动柱塞组件进行高精度回转，利于提高对滑靴收口加工的旋合精度。

实施例3

参见图1、图2、图4和图5，一种用于滑靴收口的机床，包括床身10，所述床身10上固定连接有立柱20和用于夹持滑靴的工件主轴40，所述立柱20上固定连接有滑移机构60，所述滑移机构60上连接有用于旋压滑靴的旋压机构30，旋压机构30位于工件主轴40的正上方，所述旋压机构30包括卡盘305、滚轮组件307和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件306，所述滚轮组件307安装在卡盘305的基爪上，所述顶尖组件306安装在卡盘305的中心处，所述床身10上安装有机械手50，机械手50位于工件主轴40一侧，所述旋压机构30的回转轴线与工件主轴40的回转轴线同轴。

所述工件主轴40包括主轴外套406、弹簧夹头401、夹头座402、旋转轴403、夹头拉杆404、主轴上轴承组405、碟形弹簧组407、主轴下轴承408、主轴带轮409、油缸410、传动带411、电机带轮412、第一伺服电机413、电机安装座414和电机安装板415，主轴外套406与床身10固定连接，电机安装座414固定在床身10的侧壁上，旋转轴403通过主轴上轴承组405和主轴下轴承408安装在主轴外套406内，夹头座402安装在旋转轴403上，弹簧夹头401设置在夹头座402内，夹头拉杆404的一端与弹簧夹头401连接，另一端与碟形弹簧组407的上端连接，油缸410与碟形弹簧组407的下端连接，主轴带轮409固定在旋转轴403上，第一伺服电机413通过电机安装板415固定在电机安装座414上，电机带轮412固定在第一伺服电机413上，电机带轮412通过传动带411与主轴带轮409传动连接。

所述滑移机构60包括Z轴滑轨601和Z向溜板602，Z轴滑轨601固定在立柱20上，Z向溜板602与Z轴滑轨601滑动连接，旋压机构30垂直固定在Z向溜板602上。

本实施例为又一较佳实施方式，滑移机构包括Z轴滑轨和Z向溜板，Z轴滑轨固定在立柱上，Z向溜板与Z轴滑轨滑动连接，旋压机构垂直固定在Z向溜板上，Z向溜板沿Z轴滑轨方向滑动形成Z轴方向的直线移动，进而带动旋压机构在Z轴方向的上下移动，移动顺畅，稳定性好。

实施例4

参见图1、图2、图4和图5，一种用于滑靴收口的机床，包括床身10，所述床身10上固定连接有立柱20和用于夹持滑靴的工件主轴40，所述立柱20上固定连接有滑移机构60，所述滑移机构60上连接有用于旋压滑靴的旋压机构30，旋压机构30位于工件主轴40的正上方，所述旋压机构30包括卡盘305、滚轮组件307和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件306，所述滚轮组件307安装在卡盘305的基爪上，所述顶尖组件306安装在卡盘305的中心处，所述床身10上安装有机械手50，机械手50位于工件主轴40一侧，所述旋压机构30的回转轴线与工件主轴40的回转轴线同轴。

所述工件主轴40包括主轴外套406、弹簧夹头401、夹头座402、旋转轴403、夹头拉杆404、主轴上轴承组405、碟形弹簧组407、主轴下轴承408、主轴带轮409、油缸410、传动带411、电机带轮412、第一伺服电机413、电机安装座414和电机安装板415，主轴外套406与床身10固定连接，电机安装座414固定在床身10的侧壁上，旋转轴403通过主轴上轴承组405和主轴下轴承408安装在主轴外套406内，夹头座402安装在旋转轴403上，弹簧夹头401设置在夹头座402内，夹头拉杆404的一端与弹簧夹头401连接，另一端与碟形弹簧组407的上端连接，油缸410与碟形弹簧组407的下端连接，主轴带轮409固定在旋转轴403上，第一伺服电机413通过电机安装板415固定在电机安装座414上，电机带轮412固定在第一伺服电机413上，电机带轮412通过传动带411与主轴带轮409传动连接。

所述滑移机构60包括Z轴滑轨601和Z向溜板602，Z轴滑轨601固定在立柱20上，Z向溜板602与Z轴滑轨601滑动连接，旋压机构30垂直固定在Z向溜板602上。

所述旋压机构30还包括安装座308、第二伺服电机301、联轴器302、滚珠丝杠副303和卡盘拉杆304，卡盘305固定在安装座308上，第二伺服电机301通过联轴器302与滚珠丝杠副303连接，卡盘拉杆304的上端与滚珠丝杠副303连接，卡盘拉杆304的下端与卡盘305连接，卡盘拉杆304在第二伺服电机301的作用下作上下往复运动。

本实施例为又一较佳实施方式，旋压机构还包括安装座、第二伺服电机、联轴器、滚珠丝杠副和卡盘拉杆，卡盘固定在安装座上，第二伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠副连接，卡盘拉杆的上端与滚珠丝杠副连接，卡盘拉杆的下端与卡盘连接，卡盘拉杆在第二伺服电机的作用下作上下往复运动，通过控制第二伺服电机旋转，使卡盘拉杆沿轴向上下移动，从而驱动卡盘的基爪沿卡盘径向移动，从而实现安装在卡盘基爪上的滚轮组件对滑靴的滚压功能，具有良好的旋压稳定性。

实施例5

参见图1、图2、图4和图5，一种用于滑靴收口的机床，包括床身10，所述床身10上固定连接有立柱20和用于夹持滑靴的工件主轴40，所述立柱20上固定连接有滑移机构60，所述滑移机构60上连接有用于旋压滑靴的旋压机构30，旋压机构30位于工件主轴40的正上方，所述旋压机构30包括卡盘305、滚轮组件307和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件306，所述滚轮组件307安装在卡盘305的基爪上，所述顶尖组件306安装在卡盘305的中心处，所述床身10上安装有机械手50，机械手50位于工件主轴40一侧，所述旋压机构30的回转轴线与工件主轴40的回转轴线同轴。

所述工件主轴40包括主轴外套406、弹簧夹头401、夹头座402、旋转轴403、夹头拉杆404、主轴上轴承组405、碟形弹簧组407、主轴下轴承408、主轴带轮409、油缸410、传动带411、电机带轮412、第一伺服电机413、电机安装座414和电机安装板415，主轴外套406与床身10固定连接，电机安装座414固定在床身10的侧壁上，旋转轴403通过主轴上轴承组405和主轴下轴承408安装在主轴外套406内，夹头座402安装在旋转轴403上，弹簧夹头401设置在夹头座402内，夹头拉杆404的一端与弹簧夹头401连接，另一端与碟形弹簧组407的上端连接，油缸410与碟形弹簧组407的下端连接，主轴带轮409固定在旋转轴403上，第一伺服电机413通过电机安装板415固定在电机安装座414上，电机带轮412固定在第一伺服电机413上，电机带轮412通过传动带411与主轴带轮409传动连接。

所述滑移机构60包括Z轴滑轨601和Z向溜板602，Z轴滑轨601固定在立柱20上，Z向溜板602与Z轴滑轨601滑动连接，旋压机构30垂直固定在Z向溜板602上。

所述旋压机构30还包括安装座308、第二伺服电机301、联轴器302、滚珠丝杠副303和卡盘拉杆304，卡盘305固定在安装座308上，第二伺服电机301通过联轴器302与滚珠丝杠副303连接，卡盘拉杆304的上端与滚珠丝杠副303连接，卡盘拉杆304的下端与卡盘305连接，卡盘拉杆304在第二伺服电机301的作用下作上下往复运动。

所述滚轮组件307内设置有用于监控旋压过程中滚轮组件307对滑靴滚压的力传感器70。

所述顶尖组件306包括安装套3061、顶尖3062和压缩弹簧3063，顶尖3062通过压缩弹簧3063固定在安装套3061上。

本实施例为又一较佳实施方式，滚轮组件内设置有用于监控旋压过程中滚轮组件对滑靴滚压的力传感器，通过设置力传感器，能够实时的监控旋压过程中的旋压力，利于提高滑靴收口的精度。

顶尖组件包括安装套、顶尖和压缩弹簧，顶尖通过压缩弹簧固定在安装套上，通过调整压缩弹簧的弹力来改变顶尖对柱塞球头的顶紧力，能够实现不同规格的柱塞组件对顶紧力的要求，适用性强。

实施例6

参见图1-图6，一种用于滑靴收口的机床，包括床身10，所述床身10上固定连接有立柱20和用于夹持滑靴的工件主轴40，所述立柱20上固定连接有滑移机构60，所述滑移机构60上连接有用于旋压滑靴的旋压机构30，旋压机构30位于工件主轴40的正上方，所述旋压机构30包括卡盘305、滚轮组件307和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件306，所述滚轮组件307安装在卡盘305的基爪上，所述顶尖组件306安装在卡盘305的中心处，所述床身10上安装有机械手50，机械手50位于工件主轴40一侧，所述旋压机构30的回转轴线与工件主轴40的回转轴线同轴。

所述工件主轴40包括主轴外套406、弹簧夹头401、夹头座402、旋转轴403、夹头拉杆404、主轴上轴承组405、碟形弹簧组407、主轴下轴承408、主轴带轮409、油缸410、传动带411、电机带轮412、第一伺服电机413、电机安装座414和电机安装板415，主轴外套406与床身10固定连接，电机安装座414固定在床身10的侧壁上，旋转轴403通过主轴上轴承组405和主轴下轴承408安装在主轴外套406内，夹头座402安装在旋转轴403上，弹簧夹头401设置在夹头座402内，夹头拉杆404的一端与弹簧夹头401连接，另一端与碟形弹簧组407的上端连接，油缸410与碟形弹簧组407的下端连接，主轴带轮409固定在旋转轴403上，第一伺服电机413通过电机安装板415固定在电机安装座414上，电机带轮412固定在第一伺服电机413上，电机带轮412通过传动带411与主轴带轮409传动连接。

所述滑移机构60包括Z轴滑轨601和Z向溜板602，Z轴滑轨601固定在立柱20上，Z向溜板602与Z轴滑轨601滑动连接，旋压机构30垂直固定在Z向溜板602上。

所述旋压机构30还包括安装座308、第二伺服电机301、联轴器302、滚珠丝杠副303和卡盘拉杆304，卡盘305固定在安装座308上，第二伺服电机301通过联轴器302与滚珠丝杠副303连接，卡盘拉杆304的上端与滚珠丝杠副303连接，卡盘拉杆304的下端与卡盘305连接，卡盘拉杆304在第二伺服电机301的作用下作上下往复运动。

所述滚轮组件307内设置有用于监控旋压过程中滚轮组件307对滑靴滚压的力传感器70。

所述顶尖组件306包括安装套3061、顶尖3062和压缩弹簧3063，顶尖3062通过压缩弹簧3063固定在安装套3061上。

所述机械手50包括安装板501、摆动气缸502、连接板503、升降气缸505和设置在升降气缸505上的手指组件504，安装板501固定在床身10上，摆动气缸502固定在安装板501上，连接板503的一端与摆动气缸502铰接，连接板503的另一端与升降气缸505固定连接，手指组件504在升降气缸505的作用下作上下往复运动。

本实施例为最佳实施方式，床身上固定连接有立柱和用于夹持滑靴的工件主轴，立柱上固定连接有滑移机构，滑移机构上连接有用于旋压滑靴的旋压机构，旋压机构位于工件主轴的正上方，旋压机构包括卡盘、滚轮组件和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件，滚轮组件安装在卡盘的基爪上，顶尖组件安装在卡盘的中心处，床身上安装有机械手，机械手位于工件主轴一侧，旋压机构的回转轴线与工件主轴的回转轴线同轴，使用时，柱塞组件中的滑靴被夹持在工件主轴上，并随工件主轴旋转，柱塞球头装入滑靴后通过顶尖使其与滑靴球面紧密贴合，通过控制旋压机构使安装在卡盘基爪上的滚轮组件滚压滑靴，再控制滑移机构使旋压机构完成对滑靴的收口加工，具有旋合精度稳定性好、良品率高的特点。

机械手包括安装板、摆动气缸、连接板、升降气缸和设置在升降气缸上的手指组件，安装板固定在床身上，摆动气缸固定在安装板上，连接板的一端与摆动气缸铰接，连接板的另一端与升降气缸固定连接，手指组件在升降气缸的作用下作上下往复运动，通过机械手能够灵活的完成柱塞组件的上料和下料工作，提高操作人员的安全性。

工件主轴的工作原理如下：主轴上轴承组采用双列圆柱滚子轴承与角接触球轴承的配对组合，主轴下轴承采用双列圆柱滚子轴承。主轴带轮通过平键固定在旋转轴上，由安装在第一伺服电机上的电机带轮通过传动带驱动主轴带轮和旋转轴进行转动。电机带轮通过键或胀紧套的方式固定在第一伺服电机上。第一伺服电机通过电机安装板固定在电机安装座上，可通过调整电机安装板的位置控制传动带的张紧。电机安装座安装在床身侧面上。夹头座安装在旋转轴上随其旋转，弹簧夹头安装在夹头座内，通过控制油缸使碟形弹簧组压缩，从而驱动夹头拉杆和弹簧夹头一起向上运动，实现弹簧夹头的放松动作；通过控制油缸卸荷，压缩后的碟形弹簧组在弹性力的作用下使夹头拉杆和弹簧夹头一起向下运动，实现弹簧夹头的夹紧动作。弹簧夹头沿工件主轴轴线的旋转形成S轴，S轴通过传动带传动或齿轮转动。

旋压机构的工作原理如下：第二伺服电机通过联轴器与滚珠丝杠副的滚珠丝杠连接，卡盘拉杆上端与滚珠丝杠副的螺母通过螺钉连接固定，卡盘拉杆下端通过螺纹与卡盘的楔块连接固定。通过控制第二伺服电机旋转，使卡盘拉杆沿轴向上下移动，从而驱动卡盘的基爪沿卡盘径向移动，从而实现安装在卡盘基爪上的滚轮组件对滑靴的滚压功能。

机械手的工作原理如下：

在滑靴收口加工前，人工将柱塞组件的柱塞放入手指组件中，将滑靴放入工件主轴上的弹簧夹头内，手指组件通过压缩弹簧的弹性力夹持柱塞。通过控制摆动气缸摆动，使被夹持在手指组件上的柱塞随着安装在摆动气缸上的连接板移向滑靴的上方。安装在连接板上的升降气缸下降，使柱塞球头放入滑靴内，即完成了柱塞组件的上料工作。当旋压机构中的顶尖下降并顶住柱塞球头，工件主轴上的弹簧夹头夹紧滑靴后，再次控制摆动气缸摆动使手指组件退回至原位。在滑靴收口完成后，控制摆动气缸再次摆动，使手指组件进入加工区并夹持住柱塞，待旋压机构向上移动退回至原位、弹簧夹头放松后，控制升降气缸上升使滑靴脱离弹簧夹头，最后控制摆动气缸摆动退回至原位，即完成了柱塞组件的下料工作。

Claims (5)

1.一种用于滑靴收口的机床，包括床身（10），其特征在于：所述床身（10）上固定连接有立柱（20）和用于夹持滑靴的工件主轴（40），所述立柱（20）上固定连接有滑移机构（60），所述滑移机构（60）上连接有用于旋压滑靴的旋压机构（30），旋压机构（30）位于工件主轴（40）的正上方，所述旋压机构（30）包括卡盘（305）、滚轮组件（307）和用于顶紧柱塞球头的顶尖组件（306），所述滚轮组件（307）安装在卡盘（305）的基爪上，所述顶尖组件（306）安装在卡盘（305）的中心处，所述床身（10）上安装有机械手（50），机械手（50）位于工件主轴（40）一侧，所述旋压机构（30）的回转轴线与工件主轴（40）的回转轴线同轴；所述工件主轴（40）包括主轴外套（406）、弹簧夹头（401）、夹头座（402）、旋转轴（403）、夹头拉杆（404）、主轴上轴承组（405）、碟形弹簧组（407）、主轴下轴承（408）、主轴带轮（409）、油缸（410）、传动带（411）、电机带轮（412）、第一伺服电机（413）、电机安装座（414）和电机安装板（415），主轴外套（406）与床身（10）固定连接，电机安装座（414）固定在床身（10）的侧壁上，旋转轴（403）通过主轴上轴承组（405）和主轴下轴承（408）安装在主轴外套（406）内，夹头座（402）安装在旋转轴（403）上，弹簧夹头（401）设置在夹头座（402）内，夹头拉杆（404）的一端与弹簧夹头（401）连接，另一端与碟形弹簧组（407）的上端连接，油缸（410）与碟形弹簧组（407）的下端连接，主轴带轮（409）固定在旋转轴（403）上，第一伺服电机（413）通过电机安装板（415）固定在电机安装座（414）上，电机带轮（412）固定在第一伺服电机（413）上，电机带轮（412）通过传动带（411）与主轴带轮（409）传动连接；所述旋压机构（30）还包括安装座（308）、第二伺服电机（301）、联轴器（302）、滚珠丝杠副（303）和卡盘拉杆（304），卡盘（305）固定在安装座（308）上，第二伺服电机（301）通过联轴器（302）与滚珠丝杠副（303）连接，卡盘拉杆（304）的上端与滚珠丝杠副（303）连接，卡盘拉杆（304）的下端与卡盘（305）连接，卡盘拉杆（304）在第二伺服电机（301）的作用下作上下往复运动。

2.根据权利要求1所述的一种用于滑靴收口的机床，其特征在于：所述滑移机构（60）包括Z轴滑轨（601）和Z向溜板（602），Z轴滑轨（601）固定在立柱（20）上，Z向溜板（602）与Z轴滑轨（601）滑动连接，旋压机构（30）垂直固定在Z向溜板（602）上。

3.根据权利要求1所述的一种用于滑靴收口的机床，其特征在于：所述滚轮组件（307）内设置有用于监控旋压过程中滚轮组件（307）对滑靴滚压的力传感器（70）。

4.根据权利要求1所述的一种用于滑靴收口的机床，其特征在于：所述顶尖组件（306）包括安装套（3061）、顶尖（3062）和压缩弹簧（3063），顶尖（3062）通过压缩弹簧（3063）固定在安装套（3061）上。

5.根据权利要求1所述的一种用于滑靴收口的机床，其特征在于：所述机械手（50）包括安装板（501）、摆动气缸（502）、连接板（503）、升降气缸（505）和设置在升降气缸（505）上的手指组件（504），安装板（501）固定在床身（10）上，摆动气缸（502）固定在安装板（501）上，连接板（503）的一端与摆动气缸（502）铰接，连接板（503）的另一端与升降气缸（505）固定连接，手指组件（504）在升降气缸（505）的作用下作上下往复运动。

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