CN108746742B - 一种换挡转臂打孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车零部件加工领域，公开了一种换挡转臂打孔装置，包括机架，机架上滑动连接有电机，电机的输出轴上同轴连接有主动齿轮和钻头，主动齿轮啮合有从动齿轮，从动齿轮转动连接在机架上，从动齿轮的端面偏心转动连接有第一连杆，第一连杆的另一端转动连接有第二连杆，第二连杆转动连接有摆杆，摆杆的另一端与机架转动连接；所述第二连杆与转动连接有第一活塞杆，第一活塞杆滑动连接有第一气缸，第一气缸的进液口连通有液箱，第一气缸的出液口与第二气缸连通。本方案通过设置五连杆机构和两个气缸，将钻头钻孔前的空转转换为压块的直线运动，从而实现对工件的固定，节约了固定和拆卸夹紧机构的辅助时间，提高了生产效率。

Description

一种换挡转臂打孔装置

技术领域

本发明涉及汽车零部件加工领域，具体涉及一种打孔装置。

背景技术

换挡转臂结构是汽车变速器的重要组成部件，主要用于汽车转向系统以及汽车档位加速系统；现有的换挡转臂结构，由换挡转臂、换挡拉锁销和换挡限位销三部分组成。换挡转臂整体为平板，换挡转臂的一端开有换挡拉索销过孔，换挡拉锁销安装在换挡拉锁销过孔内；换挡转臂另一端开有换挡限位销过孔，换挡限位销安装在换挡限位销过孔内，换挡转臂上还开有换挡转臂结构总成的安装孔。即,为了装配需要换挡转臂上设有若干孔。

现有技术中在对工件打孔时，通常采用的固定方式是：工作台上设有若干燕尾槽，燕尾槽内滑动连接有螺栓，螺栓上套接有压块，螺栓上还螺纹连接有锁紧螺母，压块位于螺栓头和锁紧螺母之间。打孔时，将工件放置在工作台上，在燕尾槽内滑动螺栓，使螺栓上的压块位于工件上，然后旋转锁紧螺母，使压块压紧工件，从而实现对工件的固定。钻孔前均需人工调节螺栓、压块和锁紧螺母以实现对工件的固定，完成钻孔后需人工解开对工件的固定，操作较为繁琐，增加了零件钻孔前、后的辅助时间，生产效率低下。

发明内容

本发明意在提供一种换挡转臂打孔装置，在对换挡转臂(以下简称工件)钻孔前可实现自动对工件进行固定，完成钻孔后无需拆卸夹紧机构便可解开对工件的固定，减少辅助时间，提高生产效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种换挡转臂打孔装置，包括机架，机架上固设有工作台，机架上滑动连接有电机，电机的输出轴垂直于工作台设置，电机的输出轴上同轴连接有钻头；还包括均固设在机架上的第一缸套和第二缸套，电机的输出轴上同轴连接有主动齿轮，主动齿轮啮合有从动齿轮，从动齿轮转动连接在机架上，从动齿轮的端面偏心转动连接有第一连杆，第一连杆的另一端转动连接有第二连杆，第二连杆转动连接有摆杆，摆杆的另一端与机架转动连接；第一缸套内滑动连接有第一活塞头，第一活塞头与第一缸套的上部形成第一液腔，第一活塞头上固定连接有第一活塞杆，第一活塞杆的另一端与第二连杆转动连接；第一液腔连通有进液管和出液管，进液管连通有液箱，进液管上设有进液单向阀,出液管上设有出液单向阀；第二缸套内滑动连接有第二活塞头，第二活塞头与第二缸套形成第二气腔和第二液腔，第二活塞头上固定连接有第二活塞杆，第二活塞杆的另一端通过第二气腔的底部伸出至第二缸套外，第二活塞杆伸出第二缸套外的一端固定连接有固定工件的压块，第二液腔通过出液管与第一液腔连通，第二液腔连通有回流管，回流管与液箱连通，回流管上连接有第二开关阀。

本方案的原理及优点是：工作台用于放置工件；钻头与电机输出同轴连接，钻头随电机转动而对工件进行钻孔工作；液箱用于储存液体。设置进液单向阀和出液单向阀，使液体只能从进液管进入第一液腔，从出液管排出。钻头空转时，主动齿轮与从动齿轮啮合，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮转动带动第一连杆、第二连杆和摆杆往复运动，从而使第一活塞杆往复移动。电机带动钻头移动进行钻孔时，主动齿轮脱离从动齿轮，从动齿轮停止转动，第一活塞杆停止往复运动。第一活塞杆与第一活塞头固定连接，第一活塞头在第一缸套内往复移动，从而将液箱中的液体吸入至第一液腔中后排出至第二液腔中；当第二液腔内液体逐渐增多，第二液腔体积增大，推动第二活塞头在第二缸套内向靠近工件的方向滑动。钻头空转时，第二气腔中的气体被压缩，钻孔完毕后，第二气腔中被压缩的气体体积膨胀，推动第二活塞头移动，将第二液腔中的液体排出至液箱内。第二活塞杆用于连接第二活塞头与压块，使压块随第二活塞头移动，使压块与工件相抵，从而对工件进行固定。钻孔完毕后，回流管用于将第二液腔内的液体排出至液箱内，解开压块对工件的固定。第二开关阀用于打开或者关闭回流管，使第二液腔与液箱连通或者不连通。

采用上述方案时，将钻头达到设定转速之前的空转转化为压块的直线运动，使压块对工件进行压紧固定；钻孔时，主动齿轮不与从动齿轮啮合，从动齿轮停止运动，压块也停止移动继续对工件进行固定，钻孔时压块不利用电机的机械能，不增加电机的负荷；完成钻孔后，打开第二开关阀，第二液腔中的液体排出至液箱内，解开对工件的固定。与现有技术需要人工调节夹紧机构实现对工件的固定和解开固定相比，本方案无需人工调节夹紧机构，可自动对待钻孔的工件进行夹紧，完成钻孔后，仅需人工打开第二开关阀即可解开对工件的固定。本方案操作简单，节约了固定和拆卸夹紧机构的辅助时间，提高了生产效率。

进一步，主动齿轮的每个齿的上端设有第一凸起，第一凸起的截面为正立的三角形；从动齿轮的每个齿的下端设有第二凸起，第二凸起的截面为倒置的三角形。

完成钻孔后，钻头停止转动，主动齿轮停止转动，主动齿轮随钻头一起向上运动，第一凸起和第二凸起起导向作用，便于主动齿轮与从动齿轮重新啮合，避免主动齿轮的齿被从动齿轮上齿的下端挡住，需人工拨动才可重新啮合。

进一步，第二液腔连通有溢流管，溢流管与液箱连通，溢流管上连接有溢流阀。溢流阀能稳定第二液腔内的液体压力，将多余的液体排出至液箱中，防止因压力过大而损坏第二缸套、第二活塞头和第二活塞杆等。

进一步，第一活塞头与第一缸套的下部形成第一气腔，第一气腔上设有进气口和出气口，进气口连接有进气单向阀，出气口连通有软管，软管上连接有出气单向阀，软管连通有固定连接在机架上的气囊，气囊上设也有出气口，气囊出气口连通有气管，气管上连接有第一开关阀。

第一活塞杆往复运动使第一液腔吸液、排液的同时，第一气腔体积相应变小、变大，实现排气、吸气，从而将外界的气体充入气囊中储存起来，无需额外增加动力源。完成钻孔工作后，第一开关阀打开，气囊中的气体从气管排出，将工件上钻孔后留下的渣料吹走，清洁工件；同时对工件进行冷却降温。

进一步，第二活塞杆上套设有压簧，压簧的一端固定连接在活塞头上，压簧的另一端固定连接在第一气腔底部。

通过设置压簧，第二活塞杆由于往复运动而造成第二活塞杆与第二气腔的底部的连接密封处失效时，第二气腔中的气体被排出，无法通过第二气腔内的压缩气体推动第二活塞头运动，此时被压缩的压簧恢复，可使第二活塞头运动而将第二液腔中的液体通过回流管排出至液箱中，提高装置的可靠性。

进一步，压块下方固设有防护垫。在压块压紧工件进行固定时，防护垫可防止压块压伤工件。

进一步，第一开关阀上转动连接有打开或者关闭第一开关阀的第一把手，第二开关阀上转动连接有打开或者关闭第二开关阀的第二把手。由此，便于工人通过转动把手以打开或者关闭开发阀。

进一步，第一把手与第二把手平行设置，第二把手的尾部通过销轴转动连接有连接杆，连接杆的另一端也通过销轴与第一把手的尾部转动连接。由此，一次操作便可同时打开或者关闭第一开关阀和第二开关阀，不用两次操作，操作更方便。

以上表述方位的上、下仅代表相对位置关系，不代表绝对位置关系。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为图1中的B向视图。

图3为图1中的A-A剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：工作台1、电机11、连接轴12、钻头13、主动齿轮21、第一凸起211、从动齿轮22、第二凸起221、第一连杆23、第二连杆24、摆杆25、第一活塞杆26、第一缸套31、第一活塞头32、进气单向阀33、软管34、出气单向阀341、出液管35、出液单向阀351、进液管36、进液单向阀361、第一气腔37、第一液腔38、气囊4、气管41、第一开关阀42、第一把手421、连接杆43、第二缸套51、第二活塞头52、第二活塞杆53、压簧531、压块54、防护垫541、第二开关阀55、第二把手551、回流管552、溢流管56、溢流阀561、第二气腔57、第二液腔58、液箱6。

实施例基本如图1所示：一种换挡转臂打孔装置，包括机架和水平设置的工作台1，工作台1焊接在机架上，机架上竖向滑动连接有电机11，电机11的输出轴上同轴连接有连接轴12，连接轴12垂直于工作台1设置，连接轴12同轴连接有钻头13，钻头13的具体连接方式为：连接轴12上设有卡接部，钻头13上设有与连接轴12上卡接部配合的卡接槽。连接轴12上通过键同轴连接有主动齿轮21，连接轴12上还设有两凹槽，凹槽内均卡合有挡圈，主动齿轮21与两挡圈相抵；两挡圈对主动齿轮21进行周向定位，防止主动齿轮21在连接轴12上串动。主动齿轮21啮合有从动齿轮22，从动齿轮22通过转轴与机架转动连接。结合图3可知，主动齿轮21的每个齿的上端焊接有第一凸起211，第一凸起211的截面为正立的三角形；从动齿轮22的每个齿的下端焊接有第二凸起221，第二凸起221的截面为倒置的三角形。钻孔时，主动齿轮21随钻头13向下运动，从动齿轮22脱离主动齿轮21未与之啮合，从动齿轮22停止转动；完成钻孔后，钻头13停止转动，主动齿轮21停止转动，主动齿轮21随钻头13一起向上运动，第一凸起211和第二凸起221起导向作用，便于主动齿轮 21与从动齿轮22重新啮合，避免主动齿轮21的齿被从动齿轮22上齿的下端挡住，需人工拨动才可重新啮合。

结合图2可知，从动齿轮22的端面通过销轴偏心转动连接有第一连杆23，第一连杆23 的另一端也通过销轴转动连接有第二连杆24，第二连杆24的另一端也通过销轴转动连接有摆杆25，摆杆25的另一端与机架转动连接；第二连杆24的中部转动连接有第一活塞杆26，第一活塞杆26的另一端通过螺栓连接有第一活塞头32，第一连杆23、摆杆25和第一活塞杆26均位于第二连杆24的同侧；第一活塞头32滑动连接有固定在机架上的第一缸套31，第一活塞头32将第一缸套31分割为第一气腔37和第一液腔38；第一气腔37底部设有进气口和出气口，进气口连接有进气单向阀33，出气口连通有软管34，软管34上连接有出气单向阀341，软管34连通有固定连接在机架上的气囊4，气囊4上设也有出气口，气囊4出气口连通有气管41，气管41上连接有第一开关阀42，第一开关阀42通过螺栓连接在机架上，第一开关阀42上转动连接有打开或者关闭第一开关阀42的第一把手421，第一把手421竖向设置。

第一液腔38的底部连通有进液管36和出液管35，进液管36上设有进液单向阀361,进液管36连通有固设在机架上的液箱6；出液管35上设有出液单向阀351，结合图1可知，出液管35连接有第二缸套51，第二缸套51内滑动连接有第二活塞头52，第二活塞头52将第二缸套51分割为第二气腔57和第二液腔58，第二液腔58与第一液腔38上的出液管35 连通；第二液腔58连通有溢流管56和回流管552，溢流管56和回流管552均与液箱6连通；溢流管56上连接有溢流阀561，溢流阀561能稳定第二液腔58内的液体压力，将多余的液体排出至液箱6中，防止因压力过大而损坏第二缸套51、第二活塞头52和第二活塞杆53 等。回流管552上连接有第二开关阀55，第二开关阀55通过螺栓连接在机架上，第二开关阀55上转动连接有打开或者关闭第二开关阀55的第二把手551，第二把手551也竖向设置，第二把手551的尾部通过销轴转动连接有连接杆43，连接杆43的另一端也通过销轴与第一把手421的尾部转动连接。第二活塞头52通过螺栓连接有第二活塞杆53，第二活塞杆53 的另一端通过第二气腔57的底部伸出至第二缸套51外，第二活塞杆53伸出第二缸套51外的一端通过螺栓连接有压块54，压块54下方粘接有防护垫541，防护垫541为布带、橡胶垫或者尼龙垫，在压块54压紧工件进行固定时，防护垫541可防止压块54压伤工件；第二活塞杆53上套设有压簧531，压簧531的一端焊接在活塞头上，压簧531的另一端焊接在第二气腔57的底部。

体实施过程如下：初始时，气囊4中没有气体。将工件放置在工作台1上，钻头13在开始钻孔前，需进行一段时间的空转，待钻头13转速达到设定值以后才开始钻孔工作。启动电机11，电机11通过连接轴12带动主动齿轮21转动，主动齿轮21带动从动齿轮22转动，结合图2可知，由于第一连杆23与从动齿轮22的端面偏心转动连接，因而第一连杆23 随从动齿轮22的转动而往复运动，第二连杆24随第一连杆23运动，摆杆25随第二连杆24 往复摆动，第一活塞杆26随第一连杆23、第二连杆24和摆杆25的运动而往复上下运动。第一活塞杆26向上运动时，将第一气腔37中的气体排出至气囊4中，同时将液箱6中的液体吸入至第一液腔38中；第一活塞杆26向下运动时将外界气体吸入第一气腔37中，同时将液箱6中的液体排出至第二液腔58中；第一活塞杆26往复移动，第一气腔37往复的将外界气体吸入后排出至气囊4中储存起来；同时第一液腔38往复的从液箱6中吸液后排出至第二液腔58中，第二液腔58的液体越来越多，使第二液腔58的体积逐渐增大，推动第二活塞头52压缩压簧531向下移动，第二活塞头52使第二活塞杆53向下移动，带动压块 54向下运动，使压块54上的防护垫541与工件相抵，从而压紧工件。对不同高度的工件钻孔时，当工件的高度较高时，需要压块54下行的距离更小，则第二液腔58内的液体更少；当防护垫541与工件相抵后，过多的液体进入第二液腔58后，使第二液腔58的压力增大，当压力达到溢流管56上溢流阀561的设定值时，溢流阀561打开，第二液腔58内多余的液体通过溢流管56排出至液箱6中，直到再无液体从第一液腔38排入至第二液腔58为止，溢流阀561关闭。

当钻头13达到设定的转速时，电机11向下运动，钻头13通过连接轴12向下运动而对工件进行钻孔工作，同时主动齿轮21随连接轴12向下运动而与从动齿轮22脱离，从动齿轮22停止转动，则第一活塞杆26停止运动。第一活塞杆26停止运动，气囊4中停止充气，第一液腔38停止吸液和向第二液腔58中排液；第二活塞杆53停止运动，压块54停止运动，压块54仍压紧工件，便于钻头13对工件进行钻孔。钻头13完成钻孔后，关闭电机11，钻头13停止转动，使电机11向上移动，钻头13通过连接轴12向上运动，主动齿轮21也通过连接轴12向上运动，当主动齿轮21运动至从动齿轮22下端处时，由于主动齿轮21上设有第一凸起211，从动齿轮22上设有第二凸起221，在第一凸起211和第二凸起221的导向作用下，主动齿轮21与从动齿轮22重新啮合而恢复初始状态，等待下一次钻孔工作。钻头 13离开工件向上运动时，斜向下拉动连接杆43，由于第一把手421和第二把手551均与连接杆43转动连接，因而第一把手421和第二把手551逆时针转动以打开第一开关阀42和第二开关阀55。第一开关阀42打开，气囊4中的气体从气管41排出，将工件上钻孔后留下的渣料吹走，清洁工件；同时对工件进行冷却降温。第二开关阀55打开，第二液腔58与液箱 6连通，被压缩的压簧531恢复，推动第二活塞头52向上移动，从而将第二液腔58中的液体通过回流管552排出至液箱6中。然后斜向上拉动连接杆43，第一把手421和第二把手 551顺时针转动以关闭第一开关阀42和第二开关阀55。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种换挡转臂打孔装置，包括机架，机架上固设有工作台，机架上滑动连接有电机，电机的输出轴垂直于工作台设置，电机的输出轴上同轴连接有钻头；其特征在于：还包括均固设在机架上的第一缸套和第二缸套，电机的输出轴上同轴连接有主动齿轮，主动齿轮啮合有从动齿轮，从动齿轮转动连接在机架上，从动齿轮的端面偏心转动连接有第一连杆，第一连杆的另一端转动连接有第二连杆，第二连杆转动连接有摆杆，摆杆的另一端与机架转动连接；第一缸套内滑动连接有第一活塞头，第一活塞头与第一缸套的下部形成第一液腔，第一活塞头上固定连接有第一活塞杆，第一活塞杆的另一端与所述第二连杆转动连接；第一液腔连通有进液管和出液管，进液管连通有液箱，进液管上设有进液单向阀,出液管上设有出液单向阀；第二缸套内滑动连接有第二活塞头，第二活塞头与第二缸套形成第二气腔和第二液腔，第二活塞头上固定连接有第二活塞杆，第二活塞杆的另一端通过第二气腔的底部伸出至第二缸套外，第二活塞杆伸出第二缸套外的一端固定连接有固定工件的压块，第二液腔通过所述出液管与第一液腔连通，第二液腔连通有回流管，回流管与所述液箱连通，回流管上连接有第二开关阀。

2.根据权利要求1所述的换挡转臂打孔装置，其特征在于：所述主动齿轮的每个齿的上端设有第一凸起，第一凸起的截面为正立的三角形；所述从动齿轮的每个齿的下端设有第二凸起，第二凸起的截面为倒置的三角形。

3.根据权利要求2所述的换挡转臂打孔装置，其特征在于：所述第二液腔连通有溢流管，溢流管与所述液箱连通，溢流管上连接有溢流阀。

4.根据权利要求3所述的换挡转臂打孔装置，其特征在于：所述第一活塞头与所述第一缸套的下部形成第一气腔，第一气腔上设有进气口和出气口，进气口连接有进气单向阀，出气口连通有软管，软管上连接有出气单向阀，软管连通有固定连接在机架上的气囊，气囊上设也有出气口，气囊出气口连通有气管，气管上连接有第一开关阀。

5.根据权利要求4所述的换挡转臂打孔装置，其特征在于：所述第二活塞杆上套设有压簧，压簧的一端固定连接在活塞头上，压簧的另一端固定连接在第一气腔底部。

6.根据权利要求4和5中任何一项所述的换挡转臂打孔装置，其特征在于：所述压块下方固设有防护垫。

7.根据权利要求6所述的换挡转臂打孔装置，其特征在于：所述第一开关阀上转动连接有打开或者关闭第一开关阀的第一把手，所述第二开关阀上转动连接有打开或者关闭第二开关阀的第二把手。

8.根据权利要求7所述的换挡转臂打孔装置，其特征在于：所述第一把手与所述第二把手平行设置，第二把手的尾部通过销轴转动连接有连接杆，连接杆的另一端也通过销轴与所述第一把手的尾部转动连接。

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