CN106141283A - 一种内燃机气缸套的分切加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内燃机气缸套的分切加工系统，其组成包括：沿进料方向依次设置的上料机构、切管机构、夹管机构、进管机构及下料机构；所述切管机构包括机床、设于机床上的气动卡盘以及带动气动卡盘旋转的第一电机，所述气动卡盘背部连接有连接套管，所述气动卡盘正面连接有套管夹头，所述第一电机通过皮带轮带动连接套管转动，连接套管带动气动卡盘转动，所述切管机构还设有刀头以及带动刀头进给的进给驱动器。与现有技术相比，本发明的有益效果为：自动上下料，提高生产效率，降低工人的劳动强度，提高自动化生产水平。

Description

一种内燃机气缸套的分切加工系统

技术领域

本发明涉及于机械加工工艺装备技术领域，具体涉及一种内燃机气缸套的分切加工系统。

背景技术

气缸套是内燃机的核心零部件，它的性能直接决定发动机的性能。

在汽缸套总管的加工过程中，经常需要按一定尺寸要求将汽缸套总管进行切割，这种简单有重复的工作，在早期完全是有人工切割完成的，随后市场上就出现了专门用于切割汽缸套总管的设备，即切管机。

现有的切管机结构都较为简单，其中在切总长这一工序中，需要人工将待分切的汽缸套总管从堆垛处送到分切工位上，降低了生产效率，增加了企业的人力成本，影响生产的连续性。

另外只在一个台面上切割汽缸套总管，不管切割后的气缸套尺寸如何，均掉落在台面上，需要工人定时转移，给加工带来不便。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种内燃机气缸套的分切加工系统，自动上下料，提高生产效率，降低工人的劳动强度，提高自动化生产水平。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种内燃机气缸套的分切加工系统，其组成包括：沿进料方向依次设置的上料机构、切管机构、夹管机构、进管机构及下料机构；

所述上料机构包括：一用于堆垛待分切加工汽缸套总管的储料单元，所述储料单元包括储料架，所述储料架的顶部端面的高度沿进料方向逐渐降低；所述储料架上的汽缸套总管沿着进料方向依次排开；一用于将位于储料架最里端汽缸套总管分选出来的分离单元，所述分离单元包括有底座、第一气缸、顶料板、托杆及第二气缸，所述底座位于储料架的末端位置，所述第一气缸设于底座的靠近储料架的侧壁上，所述第一气缸的活塞杆末端与顶料板连接，所述第一气缸带动顶料板实现垂直升降，从而将落于顶料板上的单个汽缸套总管送至托杆上，所述托杆一端与底座顶部铰接，所述托杆另一端设有V型槽；所述第二气缸设于底座的侧壁上，所述第二气缸的活塞杆和托杆铰接，所述第二气缸带动托板实现转动；一用于转移汽缸套总管的转移单元，所述转移单元包括支撑座、设于支撑座上的转轴以及驱动转轴旋转的驱动装置，所述转轴两端各设有一摆臂，两个所述摆臂通过连杆连接，所述连杆上设有夹持机构，所述夹持机构包括由上到下依次设置的上板、中板、下板，所述中板固定于连杆上，所述中板四角设有导套，四根导向杆通过导套贯穿过中板，所述导向杆头端连接上板，尾端连接下板，所述下板底部设有用于夹持汽缸套总管的机械手，所述中板上固定设有第三气缸，所述第三气缸的活塞杆与下板连接；

所述下料机构包括一底板， 所属底板通过回转齿轮连接有旋转平台；一卡爪组件，所述卡爪组件包括一对第二卡爪以及驱动卡爪开合以夹持气缸套的第五气缸；一升降单元，所述升降单元包括第六气缸、一端固定于旋转平台上的竖向导杆以及升降座，所述第六气缸的活塞杆末端与升降座固定连接，所述升降座套装于竖向导杆上，一横移单元，所述横移单元包括第七气缸、横向导杆及第二连接板，所述第七气缸的缸体固定于所述升降座的侧壁，所述第七气缸的活塞杆穿设过升降座并与第二连接板连接，所述横向导杆通过导套穿设过升降座与第二连接板连接，所述卡爪组件设于第二连接板的背向第七气缸的一侧。

优选地，所述切管机构包括机床、设于机床上的气动卡盘以及带动气动卡盘旋转的第一电机，所述气动卡盘背部连接有连接套管，所述气动卡盘正面连接有套管夹头，所述第一电机通过皮带轮带动连接套管转动，连接套管带动气动卡盘转动，所述切管机构还设有刀头以及带动刀头进给的进给驱动器。

优选地，所述进管机构包括用于夹持汽缸套总管的夹头组件以及滑动设置于机床上的连接座，所述夹头组件通过连接轴安装于连接座上，所述的夹头组件包括卡套和塞块，卡套与连接轴固定，所述卡套背离连接轴的一端设有与塞块滑动配合的锥形凹槽，所述连接轴 内设有芯杆，芯杆与连接轴滑动配合，连接轴的一端贯穿锥形凹槽的槽底并与塞块沿轴向固定，芯杆的另一端与固定于连接座上的夹持驱动器连接，当夹持驱动器通过芯杆拉动塞块时，塞块挤压锥形凹槽的内壁使卡套的外侧壁压紧于汽缸套总管的内壁上。

优选地，所述夹管机构包括基块、第八气缸、三角板、第一夹臂和第二夹臂， 所述基块设于机床上，所述基块顶面设有滑槽，所述三角板的一端与所述第八气缸的活塞杆连接，所述三角板的另外两端可滑动设于所述滑槽上，所述第一夹臂包括第一竖杆和第一斜杆，所述第二夹臂包括第二竖杆和第二斜杆，所述第一竖杆和第二竖杆的顶端分别设有若干滚轮，所述第一竖杆和第二竖杆的滚轮之间形成有限制气缸套总管径向移动的夹持空间，所述第一斜杆和第二斜杆均设有条形槽， 所述三角板通过条形槽可滑动的设于所述滑槽上，所述第二竖杆和第二斜杆的连接处滑动设于所述滑槽上，所述第一斜杆的末端可转动的连接于所述第二斜杆上。

优选地，所述机械手包括两个第一卡爪、第一连接板、两个第四气缸，所述第一连接板设于下板底部，两个所述第一卡爪的中部与所述第一连接板的一端铰接，所述第四气缸的活塞杆与第一卡爪的端部铰接。

优选地，所述卡爪组件还包括有卡爪固定块和卡爪连接块，所述第二卡爪包括有一条形爪钳和呈L型的折弯爪钳，所述条形爪钳的一端与所述卡爪固定块可拆卸固定连接，所述折弯爪钳的折弯处通过转轴可拆卸铰接于所述卡爪固定块上，所述折弯爪钳的一端通过转轴可拆卸铰接于所述卡爪连接块上，且所述卡爪连接块与所述第五气缸的活塞杆固定连接。

优选地，所述回转齿轮通过第二电机驱动。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：自动上下料，提高生产效率，降低工人的劳动强度，提高自动化生产水平。

附图说明

图1为本发明的上料机构结构示意图。

图2为本发明的上料机构的机械手结构示意图。

图3为本发明的切管机构结构示意图。

图4为本发明的夹管机构结构示意图。

图5为本发明的进管机构结构示意图。

图6为本发明的下料机构结构示意图。

附图中：1、储料架；2、底座；3、第一气缸；4、顶料板；5、托杆；6、第二气缸； 7、支撑座；8、摆臂；9、上板；10、中板；11、下板；12、导套；13、导向杆；14、第三气缸；15、第一卡爪；16、第一连接板；17、第四气缸；18、底板；19、回转齿轮；20、旋转平台；21、第二卡爪；22、第五气缸；23、卡爪固定块；24、卡爪连接块；25、条形爪钳；26、折弯爪钳；27、第六气缸；28、竖向导杆；29、升降座；30、第七气缸；31、横向导杆；32、第二连接板；33、机床；34、气动卡盘；35、第一电机；36、连接套管；37、套管夹头；38、刀头；39、连接座；40、连接轴；41、卡套；42、塞块；43、芯杆；44、夹持驱动器；45、基块；46、第八气缸；47、三角板；48、第一夹臂；49、第二夹臂；50、第一竖杆；51、第一斜杆；52、第二竖杆；53、第二斜杆；54、滚轮。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

一种内燃机气缸套的分切加工系统，其组成包括：沿进料方向依次设置的上料机构、切管机构、夹管机构、进管机构及下料机构；

所述上料机构包括：一用于堆垛待分切加工汽缸套总管的储料单元，所述储料单元包括储料架1，所述储料架1的顶部端面的高度沿进料方向逐渐降低，置于其上的汽缸套总管由于重力作用，有向下滑动的趋势，考虑到其摩擦阻力，可以选择性安装振动器或顶面安装滚轮54。

所述储料架1上的汽缸套总管沿着进料方向依次排开，储料架1上的汽缸套总管最好是单层设置，这样有利于后续的分离。

一用于将位于储料架1最里端汽缸套总管分选出来的分离单元，所述分离单元包括有底座2、第一气缸3、顶料板4、托杆5及第二气缸6，所述底座2位于储料架1的末端位置，底座2的顶面高度略高于储料架1的高度，使得汽缸套总管不会自动滚到底座2上。

所述第一气缸3设于底座2的靠近储料架1的侧壁上，所述第一气缸3的活塞杆末端与顶料板4连接，所述顶料板4的顶部端面的高度沿进料方向逐渐降低，所述第一气缸3带动顶料板4实现垂直升降，从而将落于顶料板4上的单个汽缸套总管送至托杆5上，正常情况下，顶料板4上的汽缸套总管只有一个，顶料板4在低位时候，略低于储料架1的顶面，这样有利于汽缸套总管滚入，顶料板4在高位时候，略高于托杆5，这样有利于汽缸套总管滚入托杆5上。

所述托杆5设有两组，所述托杆5一端与底座2顶部铰接，所述托杆5另一端设有V型槽；所述第二气缸6设于底座2的侧壁上，所述第二气缸6的活塞杆和托杆5铰接，所述第二气缸6带动托板实现转动；

一用于转移汽缸套总管的转移单元，所述转移单元包括支撑座7、设于支撑座7上的转轴以及驱动转轴旋转的驱动装置，所述转轴两端各设有一摆臂8，两个所述摆臂8通过连杆连接，所述连杆上设有夹持机构，所述夹持机构设有两组，所述夹持机构包括由上到下依次设置的上板9、中板10、下板11，所述中板10固定于连杆上，所述中板10四角设有导套12，四根导向杆13通过导套12贯穿过中板10，所述导向杆13头端连接上板9，尾端连接下板11，所述下板11底部设有用于夹持汽缸套总管的机械手，所述中板10上固定设有第三气缸14，所述第三气缸14的活塞杆与下板11连接。

所述机械手包括两个第一卡爪15、第一第一连接板16、两个第四气缸1717，所述第一第一连接板16设于下板11底部，两个所述第一卡爪15的中部与所述第一第一连接板16的一端铰接，所述第四气缸1717的活塞杆与第一卡爪15的端部铰接。

所述下料机构包括一底板18， 所属底板18通过回转齿轮19连接有旋转平台20所述回转齿轮19通过第二电机驱动；一卡爪组件，所述卡爪组件包括一对第二卡爪21以及驱动卡爪开合以夹持气缸套的第五气缸22；一升降单元，所述升降单元包括第六气缸27、一端固定于旋转平台20上的竖向导杆28以及升降座29，所述第六气缸27的活塞杆末端与升降座29固定连接，所述升降座29套装于竖向导杆28上，一横移单元，所述横移单元包括第七气缸30、横向导杆31及第二连接板32，所述第七气缸30的缸体固定于所述升降座29的侧壁，所述第七气缸30的活塞杆穿设过升降座29并与第二连接板32连接，所述横向导杆31通过导套穿设过升降座29与第二连接板32连接，所述卡爪组件设于第二连接板32的背向第七气缸30的一侧。所述卡爪组件还包括有卡爪固定块23和卡爪连接块24，所述第二卡爪21包括有一条形爪钳25和呈L型的折弯爪钳26，所述条形爪钳25的一端与所述卡爪固定块23可拆卸固定连接，所述折弯爪钳26的折弯处通过转轴可拆卸铰接于所述卡爪固定块23上，所述折弯爪钳26的一端通过转轴可拆卸铰接于所述卡爪连接块24上，且所述卡爪连接块24与所述第五气缸22的活塞杆固定连接。

所述切管机构包括机床33、设于机床33上的气动卡盘34以及带动气动卡盘34旋转的第一电机35，所述气动卡盘34背部连接有连接套管36，所述气动卡盘34正面连接有套管夹头37，所述第一电机35通过皮带轮带动连接套管36转动，连接套管36带动气动卡盘34转动，所述切管机构还设有刀头38以及带动刀头38进给的进给驱动器。

所述进管机构包括用于夹持汽缸套总管的夹头组件以及滑动设置于机床33上的连接座39，所述夹头组件通过连接轴40安装于连接座39上，所述的夹头组件包括卡套41和塞块42，卡套41与连接轴40固定，所述卡套41背离连接轴40的一端设有与塞块42滑动配合的锥形凹槽，所述连接轴40 内设有芯杆43，芯杆43与连接轴40滑动配合，连接轴40的一端贯穿锥形凹槽的槽底并与塞块42沿轴向固定，芯杆43的另一端与固定于连接座39上的夹持驱动器44连接，当夹持驱动器44通过芯杆43拉动塞块42时，塞块42挤压锥形凹槽的内壁使卡套41的外侧壁压紧于汽缸套总管的内壁上。

所述夹管机构包括基块45、第八气缸46、三角板47、第一夹臂48和第二夹臂49， 所述基块45设于机床33上，所述基块45顶面设有滑槽，所述三角板47的一端与所述第八气缸46的活塞杆连接，所述三角板47的另外两端可滑动设于所述滑槽上，所述第一夹臂48包括第一竖杆50和第一斜杆51，所述第二夹臂49包括第二竖杆52和第二斜杆53，所述第一竖杆50和第二竖杆52的顶端分别设有若干滚轮54，所述第一竖杆50和第二竖杆52的滚轮54之间形成有限制气缸套总管径向移动的夹持空间，所述第一斜杆51和第二斜杆53均设有条形槽， 所述三角板47通过条形槽可滑动的设于所述滑槽上，所述第二竖杆52和第二斜杆53的连接处滑动设于所述滑槽上，所述第一斜杆51的末端可转动的连接于所述第二斜杆53上。

本发明的工作原理为：

待分切的汽缸套总管预先在储料架1上单层依次存放，这时候顶料板4位于最低端，托杆5也与水平面有一定角度，最末端的汽缸套总管自动滚到顶料板4上，收到信号后，第一气缸3的活塞杆将顶料板4顶起，汽缸套总管顺势滚入托杆5的V型槽内，这时候启动驱动装置，驱动装置包括主伺服电机，所述主伺服电机通过减速器与转轴连接，带动摆臂8转动到汽缸套总管上方，第三气缸14启动，将机械手推向V型槽上的汽缸套总管，机械手将汽缸套总管夹持好以后，第三气缸14的活塞杆缩回，带动机械手上的汽缸套总管上升，感应装置感应运行到指定位置时，停止第三气缸14运转，这时候主伺服电机启动，带动摆臂8转动，以带动汽缸套总管到指定位置，第三气缸14推动活塞杆，汽缸套总管到达切割机床33上后，将其释放。

气缸套总管贯穿过连接套管36、套管夹头37，被套管夹头37固定住管身，所述气缸套总管的一端被进管机构夹持，中段被夹管机构夹持，切割完成以后，进管机构释放出被切割的气缸套，这时候这个气缸套被夹管机构夹持住。

这时候，第六气缸27动作推动卡爪组件向前运动( 即朝向待夹取的气缸套运动)至气缸套处，然后，第五气缸22的一段先上升到气缸套中心高度，此时，气缸套已落入卡爪的夹口内，第五气缸22动作使得卡爪夹紧，然后第七气缸30工作使得卡爪组件回缩，电机驱动回转齿轮19转动，使得气缸套旋转一定角度后，放到合适工位处。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种内燃机气缸套的分切加工系统，其特征在于：其组成包括：沿进料方向依次设置的上料机构、切管机构、夹管机构、进管机构及下料机构；

所述上料机构包括：一用于堆垛待分切加工汽缸套总管的储料单元，所述储料单元包括储料架，所述储料架的顶部端面的高度沿进料方向逐渐降低；所述储料架上的汽缸套总管沿着进料方向依次排开；一用于将位于储料架最里端汽缸套总管分选出来的分离单元，所述分离单元包括有底座、第一气缸、顶料板、托杆及第二气缸，所述底座位于储料架的末端位置，所述第一气缸设于底座的靠近储料架的侧壁上，所述第一气缸的活塞杆末端与顶料板连接，所述第一气缸带动顶料板实现垂直升降，从而将落于顶料板上的单个汽缸套总管送至托杆上，所述托杆一端与底座顶部铰接，所述托杆另一端设有V型槽；所述第二气缸设于底座的侧壁上，所述第二气缸的活塞杆和托杆铰接，所述第二气缸带动托板实现转动；一用于转移汽缸套总管的转移单元，所述转移单元包括支撑座、设于支撑座上的转轴以及驱动转轴旋转的驱动装置，所述转轴两端各设有一摆臂，两个所述摆臂通过连杆连接，所述连杆上设有夹持机构，所述夹持机构包括由上到下依次设置的上板、中板、下板，所述中板固定于连杆上，所述中板四角设有导套，四根导向杆通过导套贯穿过中板，所述导向杆头端连接上板，尾端连接下板，所述下板底部设有用于夹持汽缸套总管的机械手，所述中板上固定设有第三气缸，所述第三气缸的活塞杆与下板连接；

所述下料机构包括一底板， 所属底板通过回转齿轮连接有旋转平台；一卡爪组件，所述卡爪组件包括一对第二卡爪以及驱动卡爪开合以夹持气缸套的第五气缸；一升降单元，所述升降单元包括第六气缸、一端固定于旋转平台上的竖向导杆以及升降座，所述第六气缸的活塞杆末端与升降座固定连接，所述升降座套装于竖向导杆上，一横移单元，所述横移单元包括第七气缸、横向导杆及第二连接板，所述第七气缸的缸体固定于所述升降座的侧壁，所述第七气缸的活塞杆穿设过升降座并与第二连接板连接，所述横向导杆通过导套穿设过升降座与第二连接板连接，所述卡爪组件设于第二连接板的背向第七气缸的一侧。

2.根据权利要求1所述的内燃机气缸套的分切加工系统，其特征在于：所述切管机构包括机床、设于机床上的气动卡盘以及带动气动卡盘旋转的第一电机，所述气动卡盘背部连接有连接套管，所述气动卡盘正面连接有套管夹头，所述第一电机通过皮带轮带动连接套管转动，连接套管带动气动卡盘转动，所述切管机构还设有刀头以及带动刀头进给的进给驱动器。

3.根据权利要求1所述的内燃机气缸套的分切加工系统，其特征在于：所述进管机构包括用于夹持汽缸套总管的夹头组件以及滑动设置于机床上的连接座，所述夹头组件通过连接轴安装于连接座上，所述的夹头组件包括卡套和塞块，卡套与连接轴固定，所述卡套背离连接轴的一端设有与塞块滑动配合的锥形凹槽，所述连接轴 内设有芯杆，芯杆与连接轴滑动配合，连接轴的一端贯穿锥形凹槽的槽底并与塞块沿轴向固定，芯杆的另一端与固定于连接座上的夹持驱动器连接，当夹持驱动器通过芯杆拉动塞块时，塞块挤压锥形凹槽的内壁使卡套的外侧壁压紧于汽缸套总管的内壁上。

4.根据权利要求1所述的内燃机气缸套的分切加工系统，其特征在于：所述夹管机构包括基块、第八气缸、三角板、第一夹臂和第二夹臂， 所述基块设于机床上，所述基块顶面设有滑槽，所述三角板的一端与所述第八气缸的活塞杆连接，所述三角板的另外两端可滑动设于所述滑槽上，所述第一夹臂包括第一竖杆和第一斜杆，所述第二夹臂包括第二竖杆和第二斜杆，所述第一竖杆和第二竖杆的顶端分别设有若干滚轮，所述第一竖杆和第二竖杆的滚轮之间形成有限制气缸套总管径向移动的夹持空间，所述第一斜杆和第二斜杆均设有条形槽， 所述三角板通过条形槽可滑动的设于所述滑槽上，所述第二竖杆和第二斜杆的连接处滑动设于所述滑槽上，所述第一斜杆的末端可转动的连接于所述第二斜杆上。

5.根据权利要求1所述的内燃机气缸套的分切加工系统，其特征在于：所述机械手包括两个第一卡爪、第一连接板、两个第四气缸，所述第一连接板设于下板底部，两个所述第一卡爪的中部与所述第一连接板的一端铰接，所述第四气缸的活塞杆与第一卡爪的端部铰接。

6.根据权利要求1所述的内燃机气缸套的分切加工系统，其特征在于：所述卡爪组件还包括有卡爪固定块和卡爪连接块，所述第二卡爪包括有一条形爪钳和呈L型的折弯爪钳，所述条形爪钳的一端与所述卡爪固定块可拆卸固定连接，所述折弯爪钳的折弯处通过转轴可拆卸铰接于所述卡爪固定块上，所述折弯爪钳的一端通过转轴可拆卸铰接于所述卡爪连接块上，且所述卡爪连接块与所述第五气缸的活塞杆固定连接。

7.根据权利要求1所述的内燃机气缸套的分切加工系统，其特征在于：所述回转齿轮通过第二电机驱动。