带自动换刀机构的气门摇臂钻孔设备的制作方法

本实用新型涉及气门摇臂生产设备，具体涉及一种带自动换刀机构的气门摇臂钻孔设备。

背景技术：

如图1所示，气门摇臂包括：左摇臂1以及右摇臂2，左摇臂1和右摇臂2的结构呈镜像对称，右摇臂2和左摇臂1均包括：臂块11，臂块11的相对两侧分别设置有连接耳12和连接翼13，连接耳12开设有第一轴孔14，连接翼13与臂块11的连接处开设有第二轴孔15，现有技术无装置能实现同时对左摇臂1和右摇臂2进行加工第一轴孔14或第二轴孔15，由于第一轴孔14和第二轴孔15的加工需求很高，因此需要用粗刀初步打孔后，然后再在打好的孔上面用细刀进行细磨，进而达到第一轴孔14和第二轴孔15的加工需求，但是粗钻孔和细磨需要在不同的钻机上实施，因此操作麻烦，加重了操作困难，同时当工件安放到位以后需要一直加工，导致粗刀和细刀均不能集聚高热而导致使用寿命短。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种带自动换刀机构的气门摇臂钻孔设备，实现了当粗钻孔完成后自动将粗刀跟换成细刀，实现在气门摇臂安装后完成第一轴孔和第二轴孔的加工。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种带自动换刀机构的气门摇臂钻孔设备，包括：

加工座，其包括底座，底座上设置有位于水平面上的加工台，加工台与底座之间连接有支撑块，在支撑块的上方通过支撑柱连接有安装板；

夹紧机构，其包括转动座，转动座的底端与底座转动连接，转动座穿过加工台且转动座能相对加工台转动，转动座的上表面用于安放左摇臂和右摇臂，转动座上方设置有上模，在安装板上安装有第一气缸，第一气缸的活塞杆穿过安装板与上模连接，上模能将左摇臂和右摇臂压紧在转动座上，转动座与底座连接的端部设置有转动驱动机构；

双头钻孔机，其设置于转动座旁，双头钻孔机包括双钻头以及用于驱动钻头的钻孔驱动机构，在转动驱动机构的驱动下能将气门摇臂的第一轴孔待加工位置和第一轴孔待加工位置与双钻头相对，每个钻头均包括头座，头座一端连接钻孔驱动机构，头座另一端连接有压紧座，压紧座为筒状结构，压紧座内孔设置有两夹紧块，夹紧块均为半筒状结构，两夹紧块之间用于连接粗刀或细刀，两夹紧块侧面的缝隙用第一膜片封闭，两夹紧块之间用第二膜片封闭，压紧座内孔壁上形成远离头座的第一台阶，两夹紧块与第一台阶接触处为第二台阶，两夹紧块靠近第二台阶处与压紧座内孔壁之间缝隙用第三膜片封闭，两夹紧块、压紧座内孔壁、第一膜片、第二膜片以及第三膜片之间形成气腔，第一膜片、第二膜片以及第三膜片均采用弹性橡胶材料制成，第三膜片位于第一台阶靠近头座的一侧，在第一台阶上设置有滑动槽，在第二台阶上设置有在滑动槽内滑动的滑动块，滑动槽内壁与滑动块之间连接有位于压紧座内孔径向上的第一弹簧，当气腔内为大气压强时，第一弹簧使两压紧块均与压紧座内孔壁紧贴，在压紧座上设置有与气腔连通的进气管以及出气管，进气管通过第一单向阀连通气源，出气管上设置有用于开闭出气管的第二单向阀，在压紧座上设置有用于检测气腔内压强的气压检测机构，气压检测机构的感应部伸入气腔内；

送刀机构，其包括安装于工作台上的输送座，输送座上安装有第二气缸，第二气缸的活塞杆连接有插板，插板上设置有用于插放刀粗的粗刀孔和用于插放细刀的细刀孔，在第二气缸的驱动下能将位于插板上的粗刀和细刀均与两压紧块的中心线对准，在粗刀孔底部设置有用于检测粗刀是否放到位的粗刀到位检测机构，在细刀孔底部设置有用于检测细刀是否放到位的细刀到位检测机构；以及

控制箱，第一气缸、转动驱动机构、钻孔驱动机构、第一单向阀、第二单向阀、气压检测机构、第二气缸、粗刀到位检测机构以及细刀到位检测机构均电连接至控制箱。

优选的是，转动驱动机构包括：

第一带轮，其设置于转动座靠近底座的端部外周上；

第二带轮，其设置于第一带轮旁且其通过连接件与支撑块连接，第二带轮能在连接件上转动；

皮带，其连接于第一带轮与第二带轮之间，以连动第一带轮和第二带轮；以及

电机，其设置于底座内，电机的转动轴伸出底座并穿过连接件与第二带轮的中心连接，电机与控制箱电连接。

优选的是，连接件包括：

支撑板，其与支撑块连接且位于水平方向上；以及

转动筒，其套置于电机的转动轴外，转动筒一端与第二带轮固定连接，转动筒另一端与支撑板转动连接。

优选的是，在底座上开设有转动槽，在转动座的底部通过保持器连接有滚珠，转动座通过滚珠与转动槽底面连接，滚珠能够相对转动座和底座转动。

优选的是，在转动座的中部设置有对位板，对位板为长方体结构，在对位板两相对边旁均设置有推动板，推动板通过第三气缸与支撑块连接，第三气缸的活塞杆伸缩方向均与钻头的伸缩方向平行。

优选的是，气压检测机构包括：

气检本体，其安装于压紧座上，气检本体靠近气腔的端部开有检测腔，在气检本体上开有与外界空气连通的气道；

触动膜片，其采用弹性橡胶材料制成，触动膜片将气腔和检测腔分隔；

压杆，其设置于触动膜片靠近气腔一侧上；

第一导向筒，其设置于检测腔内壁上，压杆未连接触动膜片的端部伸入至第一导向筒内；

凸部，其设置于压杆伸入至第一导向筒内的端部上；

第二弹簧，其设置于凸部与第一导向筒底面之间；

第一连接片，其采用导电材料制成，第一连接片设置压杆位于第一导向筒内的端面上；以及

两第一触发部，其设置于第一导向筒底面上且相互隔离，第一触发部均采用导电材料制成，一第一触发部连接5V电源，另一第一触发部连接控制箱，在气腔内为大气压强时，第一连接片与第一触发部之间有距离；当压紧块将粗刀或细刀夹紧时，第一连接片与两第一触发部均紧贴。

优选的是，粗刀到位检测机构以及细刀到位检测机构均包括：

触发杆，在粗刀孔和细刀孔底面上均开设有触发腔，粗刀孔和细刀孔的入口处均设置有橡胶圈，橡胶圈具有弹性，橡胶圈能夹紧粗刀或细刀，触发腔与粗刀孔或细刀孔连通，触发杆穿梭于粗刀孔或细刀孔与触发腔之间；

第二导向筒，其设置于触发腔内壁上，触发杆位于触发腔内的端部伸入至第二导向筒内；

安装环，其设置于触发杆伸入至第二导向筒内的端部上；

第三弹簧，其设置于安装环与第二导向筒底面之间；

第二连接片，其采用导电材料制成，第二连接片设置触发杆位于第二导向筒内的端面上；以及

两第二触发部，其设置于第二导向筒底面上且相互隔离，第二触发部均采用导电材料制成，一第二触发部连接5V电源，另一第二触发部连接控制箱，当粗刀或细刀未送到位时，第二连接片与第二触发部之间有距离；当粗刀或细刀送到位后，粗刀或细刀抵压压杆，使第二连接片与两第二触发部均紧贴。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1)通过设置夹紧机构实现了对左摇臂和右摇臂的定位和夹紧，为第一轴孔和第二轴孔的加工提供了条件；

2)通过设置转动座的转动，实现了在双头钻孔机上加工第一轴孔时将连接耳面向双头钻孔机，在需要加工第二轴孔时将连接翼面向双头钻孔机，进而实现了在同一双头钻孔机加工第一轴孔和第二轴孔，节省了双头钻孔机的使用，节约了能量；

3)通过设置钻头的结构，实现在气腔未通气时将粗刀或细刀松开的功能，在气腔内通气后将粗刀或细刀夹紧的功能能，第一膜片、第二膜片以及第三膜片实现了在夹紧块之间形成密闭的气腔，同时为在通气或断气过程中夹紧块的移动提供了条件；设置第一台阶和第二台阶，避免了第二膜片露在外因有外界物质刺入而导致第二膜片损坏，同时实现了对夹紧块的支撑，避免夹紧块随意外露而导致无法归位；在第一台阶上设置导向槽和滑动块，实现了对夹紧块的导向，避免了夹紧块在气体进入时随意乱动而无法紧贴在粗刀和细刀上；通过设置第一弹簧，实现断气并出气时夹紧块之间快速距离变大，便于粗刀或细刀的插入；

4)通过设置气压检测机构，实现了对气腔内气压的实时检测，保证气腔内气压达到夹紧力度；

5)通过设置送刀机构，实现了在钻孔过程中将粗刀和细刀的自动更换，继而避免因粗刀和细刀加工时间过长而导致粗刀和细刀损坏，延长了粗刀和细刀的使用寿命，减少了生产过程中的设备成本。

附图说明

图1为气门摇臂的结构示意图；

图2为带自动换刀机构的气门摇臂钻孔设备的结构示意图；

图3为图2中刀头未插入粗刀和细刀时的剖视图；

图4为图2中送到机构的结构示意图；

图5为图3中气压检测机构的剖视图；

图6为转动座与底座连接处的剖视图；

图7为图5中粗刀孔或细刀孔处的剖视图。

具体实施方式

如图2所示，一种带自动换刀机构的气门摇臂钻孔设备，包括：

加工座3，其包括底座31，底座31上设置有位于水平面上的加工台32，加工台32与底座31之间连接有支撑块33，在支撑块33的上方通过支撑柱34连接有安装板35；

夹紧机构4，其包括转动座41，转动座41的底端与底座31转动连接，转动座41穿过加工台32且转动座41能相对加工台32转动，转动座41的上表面用于安放左摇臂和右摇臂，转动座41上方设置有上模42，在安装板35上安装有第一气缸43，第一气缸43的活塞杆穿过安装板35与上模42连接，上模42能将左摇臂和右摇臂压紧在转动座41上，转动座41与底座31连接的端部设置有转动驱动机构；

双头钻孔机5，其设置于转动座41旁，双头钻孔机5包括双钻头51以及用于驱动钻头51的钻孔驱动机构，在转动驱动机构的驱动下能将气门摇臂的第一轴孔待加工位置和第一轴孔待加工位置与双钻头51相对，如图3所示，每个钻头51均包括头座511，头座511一端连接钻孔驱动机构，头座511另一端连接有压紧座512，压紧座512为筒状结构，压紧座512内孔设置有两夹紧块513，夹紧块513均为半筒状结构，两夹紧块513之间用于连接粗刀或细刀，两夹紧块513侧面的缝隙用第一膜片514封闭，两夹紧块513之间用第二膜片515封闭，压紧座512内孔壁上形成远离头座511的第一台阶516，两夹紧块513与第一台阶516接触处为第二台阶517，两夹紧块513靠近第二台阶517处与压紧座512内孔壁之间缝隙用第三膜片518封闭，两夹紧块513、压紧座512内孔壁、第一膜片514、第二膜片515以及第三膜片518之间形成气腔519，第一膜片514、第二膜片515以及第三膜片518均采用弹性橡胶材料制成，第三膜片518位于第一台阶516靠近头座511的一侧，在第一台阶516上设置有滑动槽510，在第二台阶517上设置有在滑动槽510内滑动的滑动块521，滑动槽510内壁与滑动块521之间连接有位于压紧座512内孔径向上的第一弹簧520，当气腔519内为大气压强时，第一弹簧520使两压紧块均与压紧座512内孔壁紧贴，在压紧座512上设置有与气腔519连通的进气管522以及出气管523，进气管522通过第一单向阀连通气源，出气管523上设置有用于开闭出气管523的第二单向阀，在压紧座512上设置有用于检测气腔519内压强的气压检测机构7，气压检测机构7的感应部伸入气腔519内；

送刀机构6，其包括安装于工作台上的输送座61，如图4所示，输送座61上安装有第二气缸63，第二气缸63的活塞杆连接有插板62，插板62上设置有用于插放刀粗的粗刀孔65和用于插放细刀的细刀孔64，在第二气缸63的驱动下能将位于插板62上的粗刀和细刀均与两压紧块的中心线对准，在粗刀孔底部设置有用于检测粗刀是否放到位的粗刀到位检测机构，在细刀孔64底部设置有用于检测细刀是否放到位的细刀到位检测机构；以及

控制箱(图中未示)，第一气缸43、转动驱动机构、钻孔驱动机构、第一单向阀、第二单向阀、气压检测机构7、第二气缸63、粗刀到位检测机构以及细刀到位检测机构均电连接至控制箱。工作时，首先，将右摇臂和左摇臂一起并排地放置于转动座41上，将右摇臂和左摇臂手动定位好，将连接耳与钻头51对准，转动座41的初始位置是连接耳与钻头51对准，加工第一轴孔；然后，通过控制箱启动第一气缸43，使得上模42将工件夹紧在转动座41上；再后，通过控制箱启动送刀机构6的第二气缸63，钻头51初始没有粗刀和细刀，将粗刀与压紧座512对准；再后，由于初始状态两夹紧块513之间的距离较大，是待插入粗刀或细刀状态，控制箱启动钻孔驱动机构，使得压紧座512向插座上的粗刀运动，实现将粗刀插入夹紧块513之间；再后，控制箱控制第一单向阀打开、第二单向阀关闭，气腔519内通入气体，使得气腔519内气压增大，气压检测机构7检测到气腔519已经气压已经达到夹紧粗刀的气压，控制箱控制第一单向阀和第二单向阀同时关闭，保持该气压；再后，控制箱启动钻孔驱动机构，使得钻头51缩回；再后，控制箱启动钻孔驱动机构，使得钻头51转动的同时向连接耳伸出，实现对第一轴孔的粗加工；再后，粗加工完以后，控制箱启动钻孔驱动机构，缩回钻头51；再后，通过控制箱启动送刀机构6的第二气缸63，将粗刀孔与钻头51对准；再后，控制箱启动钻孔驱动机构，使得钻头51将粗刀插入粗刀孔内，当粗刀到位检测机构检测到粗刀位时，停止钻孔驱动机构；再后，控制箱控制插座缩回和钻头51缩回；再后，将细刀孔64与钻头51对准，重新抓取细刀，细刀的抓取与粗刀的抓取一致，这里不再赘述。

请继续参考图2所示，转动驱动机构包括：

第一带轮551，其设置于转动座41靠近底座31的端部外周上；

第二带轮552，其设置于第一带轮551旁且其通过连接件与支撑块33连接，第二带轮552能在连接件上转动；

皮带553，其连接于第一带轮551与第二带轮552之间，以连动第一带轮551和第二带轮552；以及

电机554，其设置于底座31内，电机554的转动轴伸出底座31并穿过连接件与第二带轮552的中心连接，电机554与控制箱电连接。

请继续参考图2所示，为了避免因第二带轮552与电机554的转动轴直接连接而损坏，连接件包括：

支撑板555，其与支撑块33连接且位于水平方向上；以及

转动筒556，其套置于电机554的转动轴外，转动筒556一端与第二带轮552固定连接，转动筒556另一端与支撑板555转动连接。

为了使得转动座41的滑动更加顺畅，使得电机554对转动座41的驱动更快，在底座31上开设有转动槽，在转动座41的底部通过保持器557连接有滚珠558，转动座41通过滚珠558与转动槽底面连接，滚珠558能够相对转动座41和底座31转动。

为了避免在转动座41转动后到需要位置有略微的差异，请继续参考图2所示，在转动座41的中部设置有对位板561，对位板561为长方体结构，在对位板561两相对边旁均设置有推动板562，推动板562通过第三气缸563与支撑块33连接，第三气缸563的活塞杆伸缩方向均与钻头51的伸缩方向平行。当转动座41在电机554的驱动下以及初步将连接耳或连接翼与钻头51对准，为了表面有所偏移，启动两个第三气缸563，两个第三气缸563同步工作，向对位板561伸出一样的长度，使得对位板561带动转动座41上的工件与钻头51精确对准，避免了因转动座41转动不到位而导致加工质量差的问题，提高了气门摇臂的质量。

为了设计结构简单，使用方便的气压检测机，请参考图5所示，气压检测机构7包括：

气检本体71，其安装于压紧座512上，气检本体71靠近气腔519的端部开有检测腔，在气检本体71上开有与外界空气连通的气道；

触动膜片72，其采用弹性橡胶材料制成，触动膜片72将气腔519和检测腔分隔；

压杆73，其设置于触动膜片72靠近气腔519一侧上；

第一导向筒74，其设置于检测腔内壁上，压杆73未连接触动膜片72的端部伸入至第一导向筒74内；

凸部75，其设置于压杆73伸入至第一导向筒74内的端部上；

第二弹簧76，其设置于凸部75与第一导向筒74底面之间；

第一连接片77，其采用导电材料制成，第一连接片77设置压杆73位于第一导向筒74内的端面上；以及

两第一触发部78，其设置于第一导向筒74底面上且相互隔离，第一触发部均采用导电材料制成，一第一触发部连接5V电源，另一第一触发部连接控制箱，在气腔519内为大气压强时，第一连接片77与第一触发部之间有距离；当压紧块将粗刀或细刀夹紧时，第一连接片77与两第一触发部78均紧贴。

为了设计结构简单、使用方便的粗刀到位检测机构以及细刀到位检测机构，粗刀到位检测机构以及细刀到位检测机构均包括：

触发杆81，在粗刀孔和细刀孔64底面上均开设有触发腔，粗刀孔和细刀孔64的入口处均设置有橡胶圈82，橡胶圈82具有弹性，橡胶圈82能夹紧粗刀或细刀，触发腔与粗刀孔或细刀孔64连通，触发杆81穿梭于粗刀孔或细刀孔64与触发腔之间；

第二导向筒83，其设置于触发腔内壁上，触发杆81位于触发腔内的端部伸入至第二导向筒83内；

安装环84，其设置于触发杆81伸入至第二导向筒83内的端部上；

第三弹簧85，其设置于安装环84与第二导向筒83底面之间；

第二连接片86，其采用导电材料制成，第二连接片86设置触发杆81位于第二导向筒83内的端面上；以及

两第二触发部87，其设置于第二导向筒83底面上且相互隔离，第二触发部87均采用导电材料制成，一第二触发部87连接5V电源，另一第二触发部87连接控制箱，当粗刀或细刀未送到位时，第二连接片86与第二触发部87之间有距离；当粗刀或细刀送到位后，粗刀或细刀抵压压杆73，使第二连接片86与两第二触发部87均紧贴。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。