[发明专利]用于活塞顶面及外圆加工的自动装夹定位机构及方法

说明书

 

技术领域

本发明具体涉及一种用于活塞顶面及外圆加工的自动装夹定位机构及方法。 

背景技术

目前国内活塞加工基本以手动生产模式为主，操作者手动装卸活塞，手动检测，工序与工序之间的工件周转采用手动搬运。工人劳动强度大，生产效率低。随着“用工成本”的增高和“用工荒”的出现，实现活塞加工的自动化生产已迫在眉睫，但进口自动化设备价格昂贵，一般企业无法承受，而国内目前还没有制造出针对活塞生产的自动化生产线。如图1所示，目前国内普遍采用以活塞止口定位，将活塞顶面和外圆工序组合，使用拉销拉紧活塞销孔（实现以活塞销孔定位）的方式加工活塞的顶面及外圆。

手动装夹定位活塞方式不仅劳动强度较大，而且存在拉销掉落和高速旋转过程中拉销飞出的安全隐患，采用自动化装夹定位机构可消除此隐患。

发明内容

为解决现有技术存在的缺点，本发明涉及一种用于活塞顶面及外圆加工的自动装夹定位机构。

本发明采用的技术方案如下：

用于活塞顶面及外圆加工的自动装夹定位机构,包括活塞固定装置、拉销、机械手装置和卡爪装置，所述的卡爪装置一端与机械手装置相连，另一端与拉销配合。所述的卡爪装置包括卡爪、卡盘和气缸，所述的卡盘与卡爪相连，所述的气缸驱动卡盘运动，所述的卡爪与拉销配合。所述的机械手装置包括机械手支架、旋转气缸、取件卡盘和装件卡盘，所述的旋转气缸驱动装件卡盘与取件卡盘，所述的旋转气缸设于机械手支架上。所述的活塞固定装置包括拉杆、连接盘、止口胎、拉环，止口胎通过螺钉固定在连接盘上，拉杆穿过连接盘的中心孔与拉环连接。

所述的拉环上设有防飞紧锁销； 

所述的拉销的外壁上设有垂直导向槽，所述的垂直导向槽的高度只有整个拉销高度的一半；

所述的垂直导向槽的顶部设有定位锁紧孔，所述的定位紧锁孔与防飞紧锁销配合。

所述的拉销顶端设有定位槽，所述的定位槽的形状为椭圆形。 

所述的卡爪上设有定位弧面、限位台阶和防脱落台阶，所述的定位弧面与拉销的定位槽配合，所述的限位台阶设于定位弧面的上面，所述的防脱落台阶设于定位弧面的下面。

用于活塞顶面及外圆加工的自动装夹定位机构的装夹方法包括如下步骤： 

第一步：机械手装置的装件卡盘将活塞装到止口胎的止口上；

第二步：装件卡盘松开活塞，同时装件卡盘内的弹簧压板顶住活塞头部，保证活塞止口紧贴在止口胎的止口上；

第三步：穿拉销气缸带动拉销伸出，将拉销穿入活塞的销孔内；抓拉销卡盘松开拉销，防飞锁紧销将拉销限制定位锁紧孔位置，穿拉销气缸退回；

第四步：拉杆向后移动带动拉环拉紧活塞定位夹紧，同时防飞锁紧销恰好卡进拉销上的定位锁紧孔内，防止活塞高速旋转时拉销飞出；

第五步：活塞加工完后，机械手装置的取件卡盘旋转、移动到位；

第六步：穿拉销气缸伸出到位，抓拉销卡盘夹紧拉销；

第七步：拉杆向前移动带动拉环松开活塞，防飞锁紧销从拉销的定位锁紧孔内退出；

第八步：穿拉销气缸退回到位； 

第九步：机械手装置的取件卡盘夹紧活塞头部，水平移出到位；

第十步：机械手装置的旋转气缸旋转180度，将装件卡盘上的活塞转到主轴止口胎的止口位置，重复上述动作。 

本发明的有益效果：与手动装夹定位模式相比，本发明自动装夹定位机构，消除了操作者安装强度以及活塞夹紧不到位导致的飞销、掉销等影响活塞加工精度和操作者人身安全的隐患。机械手代替操作者装卸活塞，不仅消除了操作者的安装强度，而且还大大提高了活塞安装的精度。

附图说明

图 1手动装夹定位结构简图；

图 2拉销结构的三维结构简图；

图3手动装夹定位结构的 剖视图；

图 4 本发明中拉销的结构简图；

图 5 本发明中拉销的俯视图；

图6 本发明中机械手装置、卡爪装置的结构图；

图 7本发明中机械手装置、卡爪装置的结构侧视图；

图 8 本发明中卡爪与拉销配合的剖视图；

图 9 自动装夹定位活塞的结构简图；

图 10 图9的局部放大图；