CN114888670A - 一种凸轮轴磨床用上轴装置及凸轮轴生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及凸轮轴生产技术领域，尤其涉及一种凸轮轴磨床用上轴装置及凸轮轴生产线，上轴装置包括安装于磨床工作台上的上轴机构，所述磨床工作台上滑动设置有夹持机构，所述上轴机构包括驱动组件、传动组件、联动组件、上轴组件和储轴组件，所述联动组件和驱动组件均与传动组件传动连接，所述联动组件与夹持机构传动连接，所述上轴组件包括盒体，所述盒体与传动组件传动连接，所述盒体靠近夹持机构的一端开设有容纳槽，所述容纳槽内滑动设置有复位组件，所述盒体靠近夹持机构的一端设置有接轴组件，用来解决工作人员手动将凸轮轴安装在夹持装置上，打磨完成后，再手动将夹持装置上的凸轮轴取下，自动化程度低的问题。

Description

一种凸轮轴磨床用上轴装置及凸轮轴生产线

技术领域

本发明涉及凸轮轴生产技术领域，尤其涉及一种凸轮轴磨床用上轴装置及凸轮轴生产线。

背景技术

随着经济的发展，汽车行业的也随之大力发展，汽车行业的大力发展，使各种汽车配件行业也得到大力发展，凸轮轴是发动机的一个主要配件，由于发动机的发展趋势为多气缸多气门设计，而每一个气门的进气与排气都必须由凸轮轴上的凸轮外形控制，所以凸轮轴的发展趋势是一个凸轮轴上排列着越来越多的凸轮。

在凸轮轴生产过程中，需要对凸轮轴进行打磨，在对凸轮轴进行打磨的过程中则需要使用到磨床。打磨凸轮轴时，首先需要将凸轮轴夹持在磨床上的夹持装置上，再通过磨床的砂轮机进行打磨。

目前，大多是工作人员手动将凸轮轴安装在夹持装置上，打磨完成后，再手动将夹持装置上的凸轮轴取下，自动化程度低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种凸轮轴磨床用上轴装置及凸轮轴生产线，用来解决工作人员手动将凸轮轴安装在夹持装置上，打磨完成后，再手动将夹持装置上的凸轮轴取下，自动化程度低的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种凸轮轴磨床用上轴装置，包括安装于磨床工作台上的上轴机构，所述磨床工作台上滑动设置有夹持机构，其特征在于，所述上轴机构包括驱动组件、传动组件、联动组件、上轴组件和储轴组件，所述联动组件和驱动组件均与传动组件传动连接，所述联动组件与夹持机构传动连接，所述上轴组件包括盒体，所述盒体与传动组件传动连接，所述盒体靠近夹持机构的一端开设有容纳槽，所述容纳槽内滑动设置有复位组件，所述盒体靠近夹持机构的一端设置有接轴组件。

进一步，所述储轴组件包括第一板体和第二板体，所述第一板体和第二板体均与磨床工作台固定连接，所述第一板体和第二板体分别位于盒体的两侧，所述第一板体和第二板体上均开设有滑槽，所述第一板体的滑槽内设置有卡条，所述滑槽靠近夹持机构的一端开设有槽口，所述槽口的上下两端均设置有第一弹性凸起。

进一步，所述复位组件包括杆体和复位板，所述杆体穿设于盒体外，所述杆体上套设有弹簧，所述弹簧的一端与盒体相接，另一端与复位板相接。

进一步，所述容纳槽内的上下两侧均设置有多根限位条，所述限位条的靠近容纳槽出口的一端均设置有第二弹性凸起，上下两根对应所述限位条的第二弹性凸起相对设置，所述复位板上设置有若干校正块，所述校正块上开设有校正槽。

进一步，所述联动组件包括联动块、第一联动杆和第二联动杆，所述联动块与传动组件传动连接，所述夹持机构包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和第二夹持件均滑动设置在磨床工作台上，所述第一联动杆的一端与联动块铰接，另一端与第一夹持件铰接，所述第二联动杆的一端与联动块铰接，另一端与第二夹持件铰接。

进一步，所述传动组件包括固定连接的第一往复螺杆和第二往复螺杆，所述第一往复螺杆与第二往复螺杆的螺纹方向相反，所述驱动组件与第二往复螺杆传动连接，所述盒体与第一往复螺杆螺纹连接，所述盒体与第一往复螺杆之间设置有第一单向轴承，所述第一单向轴承的内圈与第一往复螺杆螺纹连接，所述第一单向轴承的外圈与盒体固定连接，所述联动块螺纹连接在第二往复螺杆上，所述联动块与第二往复螺杆之间设置有第二单向轴承，所述第二单向轴承的内圈与第二往复螺杆螺纹连接，所述第二单向轴承的外圈与联动块固定连接。

进一步，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机固定安装在磨床工作台上，所述驱动电机的输出轴与第二往复螺杆固定连接。

进一步，所述接轴组件包括分别固定安装在盒体两端的两块接轴板，所述接轴板底部远离盒体的一端开设有安装槽，所述安装槽内通过扭簧转动安装有挡板，所述挡板与接轴板形成接轴槽，所述磨床工作台于储轴组件的下方开设有通槽。

进一步，所述第一板体和第二板体靠近盒体的一侧均设置有导向板，所述导向板上开设有导向槽，所述盒体的两侧均设置有导向条，所述导向条滑动卡设于导向槽内。

本发明还公开了一种凸轮轴生产线，应用如上述的上轴装置。

本发明的一种凸轮轴磨床用上轴装置及凸轮轴生产线，具有如下优点：

1、通过设置驱动组件、上轴组件和储轴组件，驱动电机能够驱动盒体将储轴组件中的待磨凸轮轴输送至夹持机构处，并将磨好的凸轮轴卡入盒体的容纳槽中，夹持机构松开磨好的凸轮轴后，弹簧推动待磨凸轮轴到容纳槽的出口端，并将磨好的凸轮轴挤出容纳槽，以便夹持机构将待磨凸轮轴夹持稳固，驱动电机再驱动盒体回移即可实现凸轮轴跟换，无需工作人员手动操作，自动化程度高；

2、通过设置传动组件和联动组件，以及第一单向轴承和第二单向轴承，使用一个驱动电机即可实现分别控制联动块移动和盒体移动，联动块移动时，通过第一联动杆和第二联动杆带动第一夹持件和第二夹持件往相反的方向移动，以便实现将凸轮轴夹持和将凸轮轴松开的操作；

3、通过设置复位组件和接轴组件，当夹持机构松开磨好的凸轮轴后，弹簧推动待磨凸轮轴到容纳槽的出口端，以便夹持机构夹持。并将磨好的凸轮轴挤出容纳槽，使磨好的凸轮轴掉落在接轴板和挡板形成的接轴槽中，以便将磨好的凸轮轴取回并转移。

附图说明

图1是本发明一种凸轮轴磨床用上轴装置的结构示意图；

图2是本发明一种凸轮轴磨床用上轴装置的剖面结构示意图；

图3是本发明一种凸轮轴磨床用上轴装置中驱动组件、传动组件、联动组件和夹持机构的传动连接结构示意图；

图4是本发明一种凸轮轴磨床用上轴装置中上轴组件、接轴组件和储轴组件的拆分结构示意图一；

图5是本发明一种凸轮轴磨床用上轴装置中上轴组件、接轴组件和储轴组件的拆分结构示意图二；

图6是本发明一种凸轮轴生产线的流程示意图；

其中，磨床工作台1，第一夹持件111，第二夹持件112，滑轨12，通槽13，联动块21，第二单向轴承211，第一联动杆22，第二联动杆23，第一往复螺杆31，第二往复螺杆32，驱动电机33，盒体4，第一单向轴承41，容纳槽42，限位条421，第二弹性凸起422，斜面43，导向条44，杆体51，复位板52，校正块521，校正槽522，弹簧53，凸轮轴6，第一板体71，滑槽711，卡条712，第二板体72，槽口73，第一弹性凸起731，导向板74，导向槽741，接轴板8，安装槽81，挡板82。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

实施例一：如图1-5所示，本发明的一种凸轮轴磨床用上轴装置，包括安装于磨床工作台1上的上轴机构，磨床工作台1上设置有夹持机构，夹持机构包括第一夹持件111和第二夹持件112，第一夹持件111和第二夹持件112均滑动设置在磨床工作台1上。本实施例中，磨床工作台1上固定安装有滑轨12，第一夹持件111和第二夹持件112均滑动安装于滑轨12上，实现滑动连接。且本实施例中的第一夹持件111和第二夹持件112现有技术中已充分公开其结构特征，故此不再赘述。

上轴机构包括驱动组件、传动组件、联动组件、上轴组件和储轴组件，上轴组件、联动组件和驱动组件均与传动组件传动连接，联动组件与夹持机构传动连接。

联动组件包括联动块21、第一联动杆22和第二联动杆23，第一联动杆22的一端与联动块21铰接，另一端与第一夹持件111铰接，第二联动杆23的一端与联动块21铰接，另一端与第二夹持件112铰接。实现联动组件与夹持机构传动连接，且联动块21移动时，能够使第一夹持件111和第二夹持件112向不同的方向移动，以便实现将凸轮轴6夹持和将凸轮轴6松开的操作。

传动组件包括固定连接的第一往复螺杆31和第二往复螺杆32，第一往复螺杆31与第二往复螺杆32的螺纹方向相反，上轴组件包括盒体4，盒体4与第一往复螺杆31螺纹连接，盒体4与第一往复螺杆31之间设置有第一单向轴承41，第一单向轴承41的内圈与第一往复螺杆31螺纹连接，第一单向轴承41的外圈与盒体4固定连接，联动块21螺纹连接在第二往复螺杆32上，联动块21与第二往复螺杆32之间设置有第二单向轴承211，第二单向轴承211的内圈与第二往复螺杆32螺纹连接，第二单向轴承211的外圈与联动块21固定连接。实现上轴组件和联动组件均与传动组件传动连接。本实施例中，第一单向轴承41和第二单向轴承211的限位方向相反。驱动组件包括驱动电机33，驱动电机33固定安装在磨床工作台1上，驱动电机33的输出轴与第二往复螺杆32固定连接，实现驱动组件与传动组件传动连接。本实施例中，驱动电机33为伺服电机。

驱动电机33正转时，第一单向轴承41无法转动，第二单向轴承211空转，驱动电机33通过第一往复螺杆31能够驱动盒体4移动。驱动电机33反转时，第一单向轴承41空转，第二轴承无法转动，驱动电机33通过第二往复螺杆32能够驱动联动块21移动，联动块21通过第一联动杆22和第二联动杆23带动第一夹持件111和第二夹持件112移动。本实施例中，通过设置螺纹方向相反的第一往复螺杆31和第二往复螺杆32，以及第一单向轴承41和第二单向轴承211，使驱动电机33能够分别驱动联动块21和盒体4移动。

盒体4靠近夹持机构的一端设置有接轴组件，盒体4靠近夹持机构的一端开设有容纳槽42，容纳槽42内滑动设置有复位组件，复位组件包括杆体51和复位板52，杆体51穿设于盒体4外，杆体51上套设有弹簧53，弹簧53的一端与盒体4相接，另一端与复位板52相接。容纳槽42用于储放凸轮轴6，复位组件用于使容纳槽42内的凸轮轴6保持在容纳槽42的出口端，接轴组件用于承接容纳槽42中落出的凸轮轴6。

当盒体4通过储轴组件时，将储轴组件中的待磨凸轮轴6留存在容纳槽42中，复位组件使待磨凸轮轴6保持在容纳槽42的出口端。当盒体4到达夹持机构处时，夹持机构上磨好的凸轮轴6将挤入容纳槽42中，并推动待磨凸轮轴6和复位组件向远离夹持机构的一侧移动。当夹持机构松开磨好的凸轮轴6后，复位组件推动待磨凸轮轴6到容纳槽42的出口端，并将磨好的凸轮轴6挤出容纳槽42，使磨好的凸轮轴6掉落在接轴组件中。

储轴组件包括第一板体71和第二板体72，第一板体71和第二板体72均与磨床工作台1固定连接，第一板体71和第二板体72分别位于盒体4的两侧，第一板体71和第二板体72上均开设有滑槽711，待磨凸轮轴6的两端分别卡设在两个滑槽711中，以便待磨凸轮轴6滑动储放在储轴组件中。第一板体71的滑槽711内设置有卡条712，卡条712与凸轮轴6的定位槽对应，卡条712卡设于定位槽内，避免滑槽711中的待磨凸轮轴6转动。

滑槽711靠近夹持机构的一端开设有槽口73，槽口73的上下两端均设置有第一弹性凸起731，本实施例中，容纳槽42与滑槽711内对底部的待磨凸轮轴6位置对应。当驱动电机33驱动盒体4向夹持机构侧移动，并移动至储轴组件处时，滑槽711最底部的待磨凸轮轴6进入到容纳槽42中，并挤压复位板52和弹簧53，直至最底部的待磨凸轮轴6通过槽口73上下两端的第一弹性凸起731，使待磨凸轮轴6留存在容纳槽42中。盒体4的顶部设置有斜面43，通过设置斜面43，当盒体4通过储轴组件时，能够将除最底部的待磨凸轮轴6向上抬起，避免上方凸轮轴6阻挡盒体4继续移动。

容纳槽42内的上下两侧均设置有多根限位条421，本实施例中，多根限位条421卡入凸轮轴6的凸轮之间，避免容纳槽42中的凸轮轴6转动。限位条421的靠近容纳槽42出口的一端均设置有第二弹性凸起422，上下两根对应限位条421的第二弹性凸起422相对设置，通过设置第二弹性凸起422，对容纳槽42中的凸轮轴6起到一定限位作用，避免凸轮轴6轻易从容纳槽42中落出。且本实施例中，第二弹性凸起422的弹性小于第一弹性凸起731的弹性，以便保证储轴组件中的待磨凸轮轴6能够顺利进入到容纳槽42中。复位板52上设置有若干校正块521，校正块521上开设有校正槽522，校正槽522的形状与凸轮轴6上的凸轮形状相匹配，当待磨凸轮轴6进入容纳槽42中，校正槽522能够对待磨凸轮轴6的角度进行校正，以便夹持机构顺利将待磨凸轮轴6夹持稳固。

接轴组件包括分别固定安装在盒体4两端的两块接轴板8，本实施例中，接轴板8呈L形。接轴板8底部远离盒体4的一端开设有安装槽81，安装槽81内通过扭簧转动安装有挡板82，挡板82与接轴板8形成接轴槽。复位组件推动待磨凸轮轴6到容纳槽42的出口端，并将磨好的凸轮轴6挤出容纳槽42后，磨好的凸轮轴6掉落在接轴槽中。当驱动电机33带动盒体4回移时，盒体4携带磨好的凸轮轴6回移。当磨好的凸轮轴6经过第一板体71和第二板体72时，第一板体71和第二板体72阻挡磨好的凸轮轴6继续回移，磨好的凸轮轴6挤压挡板82旋转，使磨好的凸轮轴6从接轴槽中落出。磨床工作台1于储轴组件的下方开设有通槽13，接轴槽中磨好的凸轮轴6落出后掉落至通槽13内，本实施例中，可在通槽13的底部设置接轴输送带，将磨好的凸轮轴6转移。

第一板体71和第二板体72靠近盒体4的一侧均设置有导向板74，导向板74上开设有导向槽741，盒体4的两侧均设置有导向条44，导向条44滑动卡设于导向槽741内。通过设置导向板74和导向槽741，防止盒体4转动，以便驱动电机33通过第一往复螺杆31和第一单向轴承41驱动盒体4移动。

本实施例的一种凸轮轴磨床用上轴装置使用时，首先，控制驱动电机33正转，第一单向轴承41无法转动，驱动电机33通过第一往复螺杆31驱动盒体4向夹持机构侧移动，第二单向轴承211空转，联动块21保持不动。当盒体4移动至储轴组件处时，滑槽711最底部的待磨凸轮轴6进入到容纳槽42中，并挤压复位板52和弹簧53，直至最底部的待磨凸轮轴6通过槽口73上下两端的第一弹性凸起731，使待磨凸轮轴6留存在容纳槽42中，且盒体4顶部的斜面43将除最底部的待磨凸轮轴6向上抬起，避免上方凸轮轴6阻挡盒体4继续移动。当盒体4移动至夹持机构处时，夹持机构上磨好的凸轮轴6将挤入容纳槽42中，并推动待磨凸轮轴6和复位组件向远离夹持机构的一侧移动。

随后，控制驱动电机33反转，第一单向轴承41空转，盒体4保持不动，第二轴承无法转动，驱动电机33通过第二往复螺杆32驱动联动块21向夹持机构侧移动，联动块21通过第一联动杆22和第二联动杆23带动第一夹持件111和第二夹持件112相互远离，第一夹持件111和第二夹持件112松开对磨好凸轮轴6的夹持，弹簧53推动待磨凸轮轴6到容纳槽42的出口端，并将磨好的凸轮轴6挤出容纳槽42，使磨好的凸轮轴6掉落在接轴板8和挡板82形成的接轴槽中。

而后，驱动电机33保持反转，联动块21向夹持机构侧移动至最大位置后，第二往复螺杆32使联动块21向远离夹持机构侧移动，联动块21通过第一联动杆22和第二联动杆23带动第一夹持件111和第二夹持件112相互靠近，将待磨凸轮轴6的两端夹紧。

最后，控制驱动电机33正转，盒体4移动至最大位置后，第一往复螺杆31使盒体4向远离夹持机构侧移动，待磨凸轮轴6由于被夹持机构固定，故而从容纳槽42中脱离，盒体4携带磨好的凸轮轴6向远离夹持机构侧移动。当磨好的凸轮轴6经过第一板体71和第二板体72时，第一板体71和第二板体72阻挡磨好的凸轮轴6继续回移，磨好的凸轮轴6挤压挡板82旋转，使磨好的凸轮轴6从接轴槽中落出，磨好的凸轮轴6落出后掉落至通槽13内，并被底部的接轴输送带转移。

实施例二：如图6所示，本发明的一种凸轮轴生产线，包括进轴输送单元、机械臂单元、磨床单元、滚齿单元、剃齿单元、淬火单元、外磨圆单元和出轴单元，通过进轴输送单元、机械臂单元、磨床单元、滚齿单元、剃齿单元、淬火单元、外磨圆单元和出轴单元的相互配合，完成凸轮轴的高效、智能生产。

本实施例凸轮轴生产线，工作时，进轴输送单元将待加工的粗胚原轴运输至磨床单元，通过机械臂单元将粗胚原轴依次放置在磨床单元上，使磨床单元将粗胚原轴加工成凸轮轴粗胚。凸轮轴粗胚加工完成后，通过滚齿单元的第二传动组件，使待加工的凸轮轴依次进行滚齿单元，使滚齿单元对凸轮轴滚齿完成后，再通过机械臂单元取下滚齿后的凸轮轴。当滚齿完成后的凸轮轴，通过机械臂单元将其转移至剃齿单元，将凸轮轴的齿轮上的毛刺去除。再通过机械臂单元转移至淬火单元，完成对整个凸轮轴的淬火，淬火完成后，再通过机械臂单元转移至外磨圆单元进行再次打磨，打磨完成后，转移至出轴单元，将加工完成的凸轮轴输出。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种凸轮轴磨床用上轴装置，包括安装于磨床工作台上的上轴机构，所述磨床工作台上滑动设置有夹持机构，其特征在于，所述上轴机构包括驱动组件、传动组件、联动组件、上轴组件和储轴组件，所述联动组件和驱动组件均与传动组件传动连接，所述联动组件与夹持机构传动连接，所述上轴组件包括盒体，所述盒体与传动组件传动连接，所述盒体靠近夹持机构的一端开设有容纳槽，所述容纳槽内滑动设置有复位组件，所述盒体靠近夹持机构的一端设置有接轴组件。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮轴磨床用上轴装置，其特征在于，所述储轴组件包括第一板体和第二板体，所述第一板体和第二板体均与磨床工作台固定连接，所述第一板体和第二板体分别位于盒体的两侧，所述第一板体和第二板体上均开设有滑槽，所述第一板体的滑槽内设置有卡条，所述滑槽靠近夹持机构的一端开设有槽口，所述槽口的上下两端均设置有第一弹性凸起。

3.根据权利要求1所述的一种凸轮轴磨床用上轴装置，其特征在于，所述复位组件包括杆体和复位板，所述杆体穿设于盒体外，所述杆体上套设有弹簧，所述弹簧的一端与盒体相接，另一端与复位板相接。

4.根据权利要求3所述的一种凸轮轴磨床用上轴装置，其特征在于，所述容纳槽内的上下两侧均设置有多根限位条，所述限位条的靠近容纳槽出口的一端均设置有第二弹性凸起，上下两根对应所述限位条的第二弹性凸起相对设置，所述复位板上设置有若干校正块，所述校正块上开设有校正槽。

5.根据权利要求1所述的一种凸轮轴磨床用上轴装置，其特征在于，所述联动组件包括联动块、第一联动杆和第二联动杆，所述联动块与传动组件传动连接，所述夹持机构包括第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件和第二夹持件均滑动设置在磨床工作台上，所述第一联动杆的一端与联动块铰接，另一端与第一夹持件铰接，所述第二联动杆的一端与联动块铰接，另一端与第二夹持件铰接。

6.根据权利要求5所述的一种凸轮轴磨床用上轴装置，其特征在于，所述传动组件包括固定连接的第一往复螺杆和第二往复螺杆，所述第一往复螺杆与第二往复螺杆的螺纹方向相反，所述驱动组件与第二往复螺杆传动连接，所述盒体与第一往复螺杆螺纹连接，所述盒体与第一往复螺杆之间设置有第一单向轴承，所述第一单向轴承的内圈与第一往复螺杆螺纹连接，所述第一单向轴承的外圈与盒体固定连接，所述联动块螺纹连接在第二往复螺杆上，所述联动块与第二往复螺杆之间设置有第二单向轴承，所述第二单向轴承的内圈与第二往复螺杆螺纹连接，所述第二单向轴承的外圈与联动块固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种凸轮轴磨床用上轴装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机，所述驱动电机固定安装在磨床工作台上，所述驱动电机的输出轴与第二往复螺杆固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种凸轮轴磨床用上轴装置，其特征在于，所述接轴组件包括分别固定安装在盒体两端的两块接轴板，所述接轴板底部远离盒体的一端开设有安装槽，所述安装槽内通过扭簧转动安装有挡板，所述挡板与接轴板形成接轴槽，所述磨床工作台于储轴组件的下方开设有通槽。

9.根据权利要求2所述的一种凸轮轴磨床用上轴装置，其特征在于，所述第一板体和第二板体靠近盒体的一侧均设置有导向板，所述导向板上开设有导向槽，所述盒体的两侧均设置有导向条，所述导向条滑动卡设于导向槽内。

10.一种凸轮轴生产线，其特征在于，应用如权利要求1-9任一所述的上轴装置。

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