用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及其轉(zhuǎn)換方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及其轉(zhuǎn)換方法，該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括底座和曲柄，所述底座上設(shè)有支撐所述曲軸的支撐塊和推動(dòng)所述曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的氣缸；所述曲柄一端上設(shè)有撥桿，所述曲柄另一端和所述氣缸的活塞推桿相連接，所述曲柄兩端之間設(shè)有連接部和所述支撐塊或所述底座活動(dòng)連接；氣缸的活塞推桿伸出帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)，曲柄上的撥桿和曲軸接觸后帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)設(shè)定位置；氣缸的活塞推桿縮回帶動(dòng)曲柄逆向旋轉(zhuǎn)，曲柄返回至原始位置；對(duì)到達(dá)設(shè)定位置的曲軸進(jìn)行相應(yīng)加工操作即可；通過對(duì)氣缸的控制，氣缸帶動(dòng)曲柄運(yùn)動(dòng)，該位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)能夠使曲軸轉(zhuǎn)到預(yù)定位置，曲軸姿態(tài)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確，能夠保證曲軸加工質(zhì)量。
【專利說明】用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及其轉(zhuǎn)換方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及曲軸自動(dòng)化加工領(lǐng)域，具體涉及用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及其轉(zhuǎn)換方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前我國汽車工業(yè)的發(fā)展日新月異，汽車零件的批量生產(chǎn)也越來越多的依靠搬運(yùn)機(jī)器人及其他的一些附屬產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。曲軸作為汽車的關(guān)鍵零件之一，加工工藝繁瑣，重量較重，實(shí)現(xiàn)曲軸加工的全自動(dòng)加工不僅可以保證加工質(zhì)量與效率，還可以大幅度降低員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本的目標(biāo)。
[0003]由于曲軸加工工藝復(fù)雜，工序繁多，前后兩工序間采用的機(jī)床夾具等完全不同，導(dǎo)致了對(duì)曲軸姿態(tài)的要求也不一致，所以在曲軸自動(dòng)化加工中，工序間的姿態(tài)轉(zhuǎn)換及姿態(tài)的準(zhǔn)確性就很重要。其中實(shí)現(xiàn)曲軸角度旋轉(zhuǎn)90°，是非常關(guān)鍵的一步，遇到問題也最多。
[0004]目前解決曲軸角度旋轉(zhuǎn)90°的主要方案有以下三種:
[0005](I)通過人工旋轉(zhuǎn)曲軸90°，將零件姿態(tài)調(diào)整正確；
[0006](2)通過電機(jī)結(jié)合其他一些夾持機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；
[0007](3)通過旋轉(zhuǎn)擺缸結(jié)合其他一些夾持機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
[0008]從以上三種方案中，通過人工的方式存在浪費(fèi)人力資源，姿態(tài)不準(zhǔn)確等問題，通過電機(jī)及旋轉(zhuǎn)擺缸的方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，沒有市場競爭力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供曲軸姿態(tài)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確，提高曲軸生產(chǎn)自動(dòng)化水平，保證曲軸加工質(zhì)量，降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度，且成本低的用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及其轉(zhuǎn)換方法。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0011]該用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，包括底座和曲柄，所述底座上設(shè)有支撐所述曲軸的支撐塊和推動(dòng)所述曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的氣缸；所述曲柄一端上設(shè)有撥桿，所述曲柄另一端和所述氣缸的活塞推桿相連接，所述曲柄兩端之間設(shè)有連接部和所述支撐塊或所述底座活動(dòng)連接。
[0012]所述底座上位于所述支撐塊的一側(cè)設(shè)有限位塊。
[0013]所述支撐塊上設(shè)有和所述曲軸配合的V型卡槽或U型卡槽。
[0014]所述支撐塊和限位塊設(shè)在所述底座的底板上，所述底板底端設(shè)有和所述氣缸活塞推桿所在一端連接的氣缸連接板。
[0015]所述底座的底板底端設(shè)有L型的支撐板，所述支撐板兩側(cè)設(shè)有三角結(jié)構(gòu)加強(qiáng)板。
[0016]所述底板和所述氣缸連接板之間設(shè)有固定連接板。
[0017]所述曲柄為兩個(gè)，兩曲柄的一端通過推桿連接，所述推桿中部和所述氣缸的活塞推桿相連接。
[0018]所述支撐板一端上設(shè)有通孔，所述氣缸穿過所述通孔后固定在所述支撐板的另一端上。
[0019]所述曲柄為V型結(jié)構(gòu)，所述曲柄的V型頂點(diǎn)位置為所述連接部，所述支撐塊或所述底座上設(shè)有和所述連接部連接的轉(zhuǎn)軸。
[0020]該用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換方法，利用上述用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟；
[0021 ] 搬運(yùn)機(jī)器人將曲軸從前一工序搬到支撐塊上；
[0022]氣缸的活塞推桿伸出帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)，曲柄上的撥桿和曲軸接觸后帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)定位置；
[0023]氣缸的活塞推桿縮回帶動(dòng)曲柄逆向旋轉(zhuǎn)，曲柄返回至原始位置；
[0024]對(duì)達(dá)到設(shè)定位置的曲軸進(jìn)行相應(yīng)的加工操作或搬運(yùn)機(jī)器人將曲軸拿走放入下一工序。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:該用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)及其轉(zhuǎn)換方法，氣缸的活塞推桿伸出帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)，曲柄上的撥桿和曲軸接觸后帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)設(shè)定位置；氣缸的活塞推桿縮回帶動(dòng)曲柄逆向旋轉(zhuǎn)，曲柄返回至原始位置；通過對(duì)氣缸的控制，氣缸帶動(dòng)曲柄運(yùn)動(dòng)，該位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)能夠使曲軸轉(zhuǎn)到預(yù)定位置，曲軸姿態(tài)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確，能夠保證曲軸加工質(zhì)量。
[0026]本發(fā)明采用機(jī)械化操作，代替人工操作，在提高曲軸生產(chǎn)自動(dòng)化水平，提高工作效率的同時(shí)，降低了員工勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0027]本發(fā)明通過一些簡單的機(jī)構(gòu)即實(shí)現(xiàn)曲軸的90°旋轉(zhuǎn)，以該機(jī)構(gòu)代替使用電機(jī)或旋轉(zhuǎn)擺缸的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，降低了成本，提高了自動(dòng)化行業(yè)的市場競爭力。
[0028]同時(shí)本發(fā)明通過不斷調(diào)整曲柄旋轉(zhuǎn)中心、曲柄結(jié)構(gòu)及氣缸的行程與位置，在實(shí)現(xiàn)曲軸旋轉(zhuǎn)90°要求的同時(shí)，保證機(jī)構(gòu)返回時(shí)與零件不發(fā)生干涉，該機(jī)構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]下面對(duì)本發(fā)明說明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0030]圖1為本發(fā)明用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2為圖1用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0032]圖3為本發(fā)明用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的曲軸初始位置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4為圖3用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的曲軸初始位置的后視圖。
[0034]圖5為圖3用于汽車曲軸加工的曲軸初始位置的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0035]圖6為本發(fā)明用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的曲軸姿態(tài)轉(zhuǎn)換后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖7為圖6用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的曲軸姿態(tài)轉(zhuǎn)換后的側(cè)視圖。
[0037]圖8為本發(fā)明用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的曲軸姿態(tài)轉(zhuǎn)換后曲柄回到初始位置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖9為圖8用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的曲軸姿態(tài)轉(zhuǎn)換后曲柄回到初始位置的側(cè)視圖。
[0039]圖10為本發(fā)明用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的曲軸姿態(tài)轉(zhuǎn)換方法的流程圖。
[0040]上述圖中的標(biāo)記均為:
[0041]1、底座，2、曲柄，3、支撐塊，4、氣缸，5、撥桿，6、連接部，7、限位塊，8、底板，9、氣缸連接板，10、支撐板，11、三角結(jié)構(gòu)加強(qiáng)板，12、固定連接板，13、推桿，14、轉(zhuǎn)軸，15、曲軸，16、通孔。

【具體實(shí)施方式】
[0042]下面對(duì)照附圖，通過對(duì)最優(yōu)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0043]如圖1-圖9所示,該用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),包括底座I和曲柄2,底座I上設(shè)有支撐曲軸15的支撐塊3和推動(dòng)曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)的氣缸4 ;曲柄2 —端上設(shè)有撥桿5，曲柄2另一端和氣缸4的活塞推桿相連接，曲柄2兩端之間設(shè)有連接部6和支撐塊3或底座I活動(dòng)連接。該用于汽車曲軸加工的位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，利用曲軸15自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，氣缸4的活塞推桿伸出帶動(dòng)曲柄2旋轉(zhuǎn)，曲柄2上的撥桿5和曲軸15接觸后帶動(dòng)曲軸15轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸15轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)設(shè)定位置；氣缸4的活塞推桿縮回帶動(dòng)曲柄2逆向旋轉(zhuǎn)，曲柄2返回至原始位置；通過對(duì)氣缸4的控制，氣缸4帶動(dòng)曲柄2運(yùn)動(dòng)，該位置轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)能夠使曲軸15轉(zhuǎn)到預(yù)定位置，曲軸15姿態(tài)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確，能夠保證曲軸15加工質(zhì)量。
[0044]底座I上位于支撐塊3的一側(cè)設(shè)有限位塊7。限位塊7設(shè)在底座I上，且設(shè)于限位塊7的一側(cè)上，限位塊7在曲軸15轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)定位置時(shí)剛好擋住曲軸15，限位曲軸15的轉(zhuǎn)動(dòng)角度；曲柄2上的撥桿5和曲軸15接觸后帶動(dòng)曲軸15轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸15轉(zhuǎn)動(dòng)到達(dá)設(shè)定位置時(shí)，限位塊7和曲軸15相接觸，限位塊7擋住曲軸15，防止曲軸15進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，以防止曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)角度過大，進(jìn)而進(jìn)一步的保證曲軸15的姿態(tài)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。
[0045]支撐塊3上設(shè)有和曲軸15配合的V型卡槽或U型卡槽。V型卡槽或U型卡槽作用下，曲軸15在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不偏離中心位置，進(jìn)一步保證曲軸15姿態(tài)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。
[0046]支撐塊3和限位塊7設(shè)在底座I的底板8上，底板8底端設(shè)有和氣缸4活塞推桿所在一端連接的氣缸連接板9。
[0047]底座I的底板8底端設(shè)有L型的支撐板10，支撐板10兩側(cè)設(shè)有三角結(jié)構(gòu)加強(qiáng)板
11。底座I的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好。
[0048]底板8和氣缸連接板9之間設(shè)有固定連接板12。固定連接板12在連接氣缸連接板9同時(shí)，具有加強(qiáng)底板8結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的作用。
[0049]曲柄2為兩個(gè)，兩曲柄2的一端通過推桿13連接，推桿13中部和氣缸4的活塞推桿相連接。推桿13連接兩曲軸15，保證兩曲柄2的工作同步性。
[0050]支撐板10 —端上設(shè)有通孔16，氣缸4穿過通孔16后固定在支撐板10的另一端上。氣缸4的這種安裝方式結(jié)構(gòu)合理。
[0051]曲柄2為V型結(jié)構(gòu)，曲柄2的V型頂點(diǎn)位置為連接部6，支撐塊3或底座I上設(shè)有和連接部6連接的轉(zhuǎn)軸14。V型結(jié)構(gòu)是利用曲軸15自身的外形特點(diǎn)，調(diào)整曲柄2的旋轉(zhuǎn)位置，利用2維平面圖與3D仿真軟件相結(jié)合的方式，進(jìn)而確定出的曲柄2的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)，保證曲柄2帶動(dòng)曲軸15轉(zhuǎn)動(dòng)到設(shè)定位置的同時(shí)，曲柄2退回和其他零部件不發(fā)生干涉。
[0052]如圖10所示，該用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換方法，利用上述用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟；
[0053](I)搬運(yùn)機(jī)器人將曲軸15從前一工序搬到支撐塊3上；
[0054](2)氣缸4的活塞推桿伸出帶動(dòng)曲柄2旋轉(zhuǎn)，曲柄2上的撥桿5和曲軸15接觸后帶動(dòng)曲軸15轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄2撥動(dòng)曲軸15旋轉(zhuǎn)90° ；曲軸15轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)定位置；
[0055](3)氣缸4的活塞推桿縮回帶動(dòng)曲柄2逆向旋轉(zhuǎn)，曲柄2返回至原始位置；
[0056](4)對(duì)達(dá)到設(shè)定位置的曲軸15進(jìn)行相應(yīng)的加工操作或搬運(yùn)機(jī)器人將曲軸15拿走放入下一工序
[0057]重復(fù)上述步驟(I)-⑷。
[0058]進(jìn)一步優(yōu)選的方案，為確保曲軸15能夠準(zhǔn)確旋轉(zhuǎn)90°，進(jìn)一步保證旋轉(zhuǎn)角度既不會(huì)小于90°也不會(huì)超過90°的方法是，調(diào)整曲柄2與氣缸4的行程，使得曲軸15轉(zhuǎn)動(dòng)的理論角度大于90°，在曲軸15轉(zhuǎn)到90°的設(shè)定位置處設(shè)置限位塊7，限位塊7使零件轉(zhuǎn)到90°后不再往過轉(zhuǎn)；即在步驟(2)中，曲柄2旋轉(zhuǎn)角度大于90°，曲柄2撥動(dòng)曲軸15旋轉(zhuǎn)至曲軸15和限位塊7壓緊接觸，限位塊7限制曲軸15的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而保證曲軸15剛好旋轉(zhuǎn)至90°，保證曲軸15旋轉(zhuǎn)的準(zhǔn)確性。
[0059]進(jìn)一步的，本設(shè)計(jì)解決零件轉(zhuǎn)到位后，機(jī)構(gòu)返回過程中與零件干涉的問題的方法是，利用曲軸15自身的外形特點(diǎn)，調(diào)整曲柄2的旋轉(zhuǎn)位置利用2維平面圖與3D仿真軟件相結(jié)合的方式，找到曲柄2的結(jié)構(gòu)和曲柄2合適的旋轉(zhuǎn)位置。
[0060]顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括底座和曲柄，所述底座上設(shè)有支撐所述曲軸的支撐塊和推動(dòng)所述曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的氣缸；所述曲柄一端上設(shè)有撥桿，所述曲柄另一端和所述氣缸的活塞推桿相連接，所述曲柄兩端之間設(shè)有連接部和所述支撐塊或所述底座活動(dòng)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述底座上位于所述支撐塊的一側(cè)設(shè)有限位塊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述支撐塊上設(shè)有和所述曲軸配合的V型卡槽或U型卡槽。
4.如權(quán)利要求3所述的用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述支撐塊和限位塊設(shè)在所述底座的底板上，所述底板底端設(shè)有和所述氣缸活塞推桿所在一端連接的氣缸連接板。
5.如權(quán)利要求4所述的用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述底座的底板底端設(shè)有L型的支撐板，所述支撐板兩側(cè)設(shè)有三角結(jié)構(gòu)加強(qiáng)板。
6.如權(quán)利要求4所述的用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述底板和所述氣缸連接板之間設(shè)有固定連接板。
7.如權(quán)利要求1所述的用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述曲柄為兩個(gè)，兩曲柄的一端通過推桿連接，所述推桿中部和所述氣缸的活塞推桿相連接。
8.如權(quán)利要求5所述的用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述支撐板一端上設(shè)有通孔，所述氣缸穿過所述通孔后固定在所述支撐板的另一端上。
9.如權(quán)利要求7所述的用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述曲柄為V型結(jié)構(gòu)，所述曲柄的V型頂點(diǎn)位置為所述連接部，所述支撐塊或所述底座上設(shè)有和所述連接部連接的轉(zhuǎn)軸。
10.用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換方法，利用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的用于汽車曲軸加工的零件姿態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，其特征在于:包括以下步驟； 搬運(yùn)機(jī)器人將曲軸從前一工序搬到支撐塊上； 氣缸的活塞推桿伸出帶動(dòng)曲柄旋轉(zhuǎn)，曲柄上的撥桿和曲軸接觸后帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)定位置； 氣缸的活塞推桿縮回帶動(dòng)曲柄逆向旋轉(zhuǎn)，曲柄返回至原始位置； 對(duì)達(dá)到設(shè)定位置的曲軸進(jìn)行相應(yīng)的加工操作或搬運(yùn)機(jī)器人將曲軸拿走放入下一工序。
【文檔編號(hào)】B25H1/10GK104070381SQ201410277013
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】閆克英, 董茂年, 謝春林, 李啟余, 秦基偉 申請(qǐng)人:安徽埃夫特智能裝備有限公司