一种适用于活塞的多功能加工装置的制作方法

1.本实用新型涉及活塞加工设备技术领域，尤其涉及一种适用于活塞的多功能加工装置。


背景技术：

2.活塞是汽车发动机汽缸体中作往复运动的机件。如图1所示，活塞90一般都会设置活塞腔901和销孔座91，其中销孔座91在活塞腔901的两侧对称设置，并沿横向分别形成垂直于活塞腔901的销孔902，此外，还会在活塞腔901的两侧加工一些具有特殊用途的孔903，比如油孔。
3.目前，大多数企业是在加工中心或者数控铣床等特定设备上加工活塞，成本较高，占用空间大；也有一些企业进行手动加工，虽然能够有效降低设备成本，但也严重制约了工作效率，同时对于员工的生命健康也存在一定的威胁，而且当下用工成本也相对偏高。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个优势在于提供一种适用于活塞的多功能加工装置，其中限位空间配合定位销通过活塞的销孔对活塞形成精确的定位，紧固件在驱动元件作用下对活塞形成稳定的紧固作用，能够在控制器的作用下通过旋转元件带动加工刀具非常方便加工活塞，加工成本低，工作效率高，更加安全。
5.本实用新型的一个优势在于提供一种适用于活塞的多功能加工装置，其中紧固件在伸缩气缸的伸缩带动作用下直接抵接在活塞的销孔座上，能够良好的固定活塞，同时不影响对活塞的加工。
6.本实用新型的一个优势在于提供一种适用于活塞的多功能加工装置，其中紧固件在旋转气缸的旋转伸缩带动作用下能够直接抵接在活塞的销孔座上，不仅能够良好的固定活塞，同时在放置待加工的活塞前，以及加工完毕活塞后，都可以将紧固件旋转至侧方或下方，便于活塞的安装或拿取，进一步提高了安全性，并提高了加工效率。
7.本实用新型的一个优势在于提供一种适用于活塞的多功能加工装置，其中y轴电机在定位销的延伸方向带动工作台前后移动，可以y轴方向对活塞进行多个点位的加工，进一步提高了工作效率。
8.为达到本实用新型以上至少一个优势，本实用新型提供一种适用于活塞的多功能加工装置，包括：
9.底座，所述底座的顶部设置有工作台；
10.固定组件，所述固定组件包括固定座、限位机构和紧固机构，其中所述固定座被固定设置于所述工作台，其中所述限位机构包括限位件和定位销，所述限位件被固定设置于所述固定座的侧壁，并形成一沿竖直方向延伸并适于容纳活塞的外端面的限位空间，所述定位销被固定设置于所述限位件，并于所述限位空间内沿水平方向延伸，以在所述活塞被水平放入所述限位空间时能够穿过所述活塞的销孔，其中所述紧固机构包括驱动元件和紧
固件，所述驱动元件被固定设置于所述固定座，所述紧固件与所述限位机构相配合，以能够被驱动而紧固所述活塞的方式连接所述驱动元件的驱动端；
11.加工组件，所述加工组件包括支撑架、z轴移动机构、旋转元件和加工刀具，其中所述支撑架被固定设置于所述底座，所述z轴移动机构包括z轴电机、第一丝杆、第一导向结构和安装座，所述z轴电机和所述第一导向结构均被固定设置于所述支撑架，所述第一丝杆和所述第一导向结构沿纵向延伸，所述第一丝杆固定连接所述z轴电机的转动端，所述安装座于所述限位机构的上方正对所述定位销，并设置有与所述第一丝杆相配合的第一丝杆座，以在所述z轴电机转动时，能够沿所述第一丝杆上下定向移动，其中所述旋转元件被设置于所述安装座内，其中所述加工刀具被可拆卸地安装于所述旋转元件的旋转端；和
12.控制器，所述驱动元件、所述z轴电机以及所述旋转元件均被可控制地连接所述控制器。
13.根据本实用新型一实施例，所述限位件被实施为限位块，所述限位空间被实施为形成于所述限位件的侧壁的v型槽。
14.根据本实用新型一实施例，所述限位件被实施为限位架。
15.根据本实用新型一实施例，所述驱动元件被实施为伸缩气缸，所述伸缩气缸于所述限位机构的下方连接所述固定座，且所述伸缩气缸的伸缩端凸出所述限位空间，所述紧固件的其中一端固定连接所述伸缩气缸的伸缩端，所述紧固件的另一端正对所述定位销，且所述紧固件的另一端的端部的径向尺寸大于所述活塞上的销孔的孔径尺寸。
16.根据本实用新型一实施例，所述驱动元件被实施为旋转气缸，其中所述旋转气缸于所述限位机构的下方连接所述固定座，且所述旋转气缸的输出端凸出所述限位空间，所述紧固件的一端固定连接所述旋转气缸的输出端，所述紧固件的另一端正对所述定位销，且所述紧固件的另一端的端部的径向尺寸大于所述活塞上的销孔的孔径尺寸。
17.根据本实用新型一实施例，所述加工刀具被实施为钻头或铣刀。
18.根据本实用新型一实施例，所述适用于活塞的多功能加工装置还包括y轴移动机构，所述y轴移动机构包括y轴电机、第二丝杆和第二导向结构，所述y轴电机和所述第二导向结构被固定设置于所述底座，所述第二丝杆和所述第二导向结构沿所述定位销的延伸方向延伸，所述第二丝杆固定连接所述y轴电机的转动端，所述工作台设置有与所述第二丝杆相配合的第二丝杆座。
19.根据本实用新型一实施例，所述适用于活塞的多功能加工装置还包括外罩，其中所述外罩沿所述底座的周向分布，并向上凸出所述底座预定的高度。
20.本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，得以充分体现。
附图说明
21.图1示出了现有技术中活塞的结构示意图。
22.图2示出了本技术适用于活塞的多功能加工装置的结构示意图。
23.图3示出了图2中a部分的放大结构示意图。
24.附图标记：10-底座，11-工作台，12-外罩，20-固定组件，21-固定座，22-限位机构，221-限位件，222-定位销，201-限位空间，23-紧固机构，231-驱动元件，232-紧固件，30-加
工组件，31-支撑架，32-z轴移动机构，321-第一导向结构，322-安装座，33-旋转元件，34-加工刀具，40-控制器，41-控制按钮，51-第二导向结构，90-活塞，91-销孔座，901-活塞腔，902-销孔，903-孔。
具体实施方式
25.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
26.本领域技术人员应理解的是，在说明书的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
27.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
28.参考图1至图3，依本实用新型一较佳实施例的一种适用于活塞的多功能加工装置将在以下被详细地阐述，其中所述适用于活塞的多功能加工装置包括底座10、固定组件20、加工组件30和控制器40。所述控制器40主要是控制该加工装置中各电子器件的自动运转，此外，该加工装置还设置有电信号连接所述控制器40的控制按钮41，比如启停按钮以及急停按钮等。一般情况下，所述控制器40被实施为可编程多轴运动控制器，针对不同规格的活塞90通过编辑程序来控制各电子器件移动，从而能够在不同的位置实施加工。
29.所述底座10可通过闲置设备，比如油孔机进行改造，此外，所述底座10的顶部设置有工作台11。所述固定组件20包括固定座21、限位机构22和紧固机构23，其中所述固定座21被固定设置于所述工作台11，其中所述限位机构22包括限位件221和定位销222，所述限位件221被固定设置于所述固定座21的侧壁，并形成一沿竖直方向延伸并适于容纳活塞90的外端面的限位空间201，而所述定位销222被固定设置于所述限位件221，并于所述限位空间201内沿水平方向延伸，以在所述活塞90被水平放入所述限位空间201时能够穿过所述活塞90的销孔902，这样一来，能够通过所述限位件221上的限位空间201配合所述定位销222来分别定位所述活塞90以及所述活塞90的销孔902，或者说，在所述活塞90被放置于所述限位空间201后，所述定位销222通过所述活塞90的销孔902定位所述活塞90，此外，所述紧固机构23包括驱动元件231和紧固件232，所述驱动元件231被固定设置于所述固定座21，而所述紧固件232与所述限位机构22相配合，以能够被驱动而紧固所述活塞90的方式连接所述驱动元件231的驱动端。也就是说，通过所述紧固件232和所述驱动元件231的配合主要起到紧固所述活塞90的作用，具体是怎么紧固的并没有进行限制，后续将提供一些具体的紧固方式。
30.所述加工组件30包括支撑架31、z轴移动机构32、旋转元件33和加工刀具34。所述支撑架31被固定设置于所述底座10。所述z轴移动机构32包括z轴电机、第一丝杆、第一导向
结构321和安装座322，其中所述z轴电机和所述第一导向结构321均被固定设置于所述支撑架31，同时，所述第一丝杆和所述第一导向结构321沿纵向延伸，且所述第一丝杆固定连接所述z轴电机的转动端，所述安装座322于所述限位机构22的上方正对所述定位销222，并设置有与所述第一丝杆相配合的第一丝杆座。基于丝杆传动的原理，所述z轴电机旋转，带动所述第一丝杆转动，使得与所述第一丝杆相配合的所述第一丝杆座在所述第一导向结构321的导向作用下能够带动所述安装座322上下定向移动，而所述旋转元件33被设置于所述安装座322内，同时，所述加工刀具34被可拆卸地安装于所述旋转元件33的旋转端，进而能够通过所述安装座322直接带动所述加工刀具34上下移动以及转动。
31.所述驱动元件、所述z轴电机以及所述旋转元件33均被可控制地连接所述控制器40。
32.更具体的，所述第一丝杆座套设在所述第一丝杆上，此外，所述第一导向结构321被优选实施为导向座，也可以被实施为导向槽或导向杆。
33.作为一较佳实施例，所述限位件221被实施为限位块，同时，所述限位空间201被实施为形成于所述限位件221的侧壁的v型槽。这样一来，通过所述限位块能够在提供限位作用的同时，还能够提供一定的支撑强度，确保在加工过程中对所述活塞90的限位稳定性，而所述v型槽能够基于v型开口的不同位置来适于限位不同外径规格的活塞90，可以被用于限位多种规格的活塞90。
34.作为另一较佳实施例，所述限位件221被实施为限位架，从而通过所述限位架直接弯折形成所述限位空间201，不需要进行额外的加工步骤。
35.优选地，所述驱动元件231被实施为伸缩气缸。所述伸缩气缸于所述限位机构22的下方连接所述固定座21，且所述伸缩气缸的伸缩端凸出所述限位空间201，而所述紧固件232的其中一端固定连接所述伸缩气缸的伸缩端，所述紧固件232的另一端正对所述定位销222。所述紧固件232的另一端的端部的径向尺寸大于所述活塞90上的销孔902的孔径尺寸。一般情况下，所述紧固件232为l型结构，从而能够被所述伸缩气缸带动在所述活塞90的销孔座91处将所述活塞90压紧在所述限位空间201内。
36.此外，考虑到由于所述紧固件232的其中一端正对所述定位销222，因此，在频繁加工多个活塞90时，所述紧固件232可能会影响或者干扰往所述限位空间201内放待加工的活塞90或者由所述限位空间201内取出所述活塞90，甚至出现产品碰撞加工装置的问题。作为另一较佳实施例，所述驱动元件231被实施为旋转气缸，即，所述驱动元件231同时具备旋转和伸缩功能，其中所述旋转气缸于所述限位机构22的下方连接所述固定座21，且所述旋转气缸的输出端凸出所述限位空间201，而所述紧固件232的一端固定连接所述旋转气缸的输出端，所述紧固件232的另一端正对所述定位销222，且所述紧固件232的另一端的端部的径向尺寸大于所述活塞90上的销孔902的孔径尺寸。同样的，所述紧固件232为l型结构，但是，不管是在往所述限位空间201放置待加工的活塞90，还是由所述限位空间201内取出所述活塞90，在放置或者取出时，控制所述紧固件232正对所述定位销222的一端朝远离所述限位空间201的方向延伸，同时向左右两侧旋转所述紧固件232，甚至可以将所述紧固件232的该端部旋转至下方，这样一来，能够预留出放置或者取出所述活塞90的空间，可以轻易的放置或者取出所述活塞90，同时还能够大大降低活塞90和加工装置碰撞的概率。
37.优选地，所述加工刀具34被实施为钻头或铣刀，从而可以对所述活塞90进行钻孔
或者进行铣削加工等数控铣床具有的功能。
38.进一步优选地，所述适用于活塞的多功能加工装置还包括y轴移动机构。更具体的，所述y轴移动机构包括y轴电机、第二丝杆和第二导向结构51，其中所述y轴电机和所述第二导向结构51被固定设置于所述底座10，同时所述第二丝杆和所述第二导向结构51沿所述定位销222的延伸方向延伸，且所述第二丝杆固定连接所述y轴电机的转动端，所述工作台11设置有与所述第二丝杆相配合的第二丝杆座。基于丝杆传动的原理，所述y轴电机旋转，带动所述第二丝杆转动，使得与所述第二丝杆相配合的所述第二丝杆座在所述第二导向结构51的导向作用下能够带动所述工作台11前后移动。这样一来，在加工过程中，通过改变所述工作台11上的所述活塞90的位置，能够对所述活塞90的多个点位，比如对所述活塞90的活塞腔901的两个侧壁的顶部进行钻孔。
39.更具体的，所述第二丝杆座套设在所述第二丝杆上，此外，所述第二导向结构51被优选实施为导向座，也可以被实施为导向槽或导向杆。
40.优选地，所述适用于活塞的多功能加工装置还包括外罩12，其中所述外罩12沿所述底座10的周向分布，并向上凸出所述底座10预定的高度，以起到防护作用，避免加工过程中产生的飞屑飞出而损坏周边的设备，或伤到工作人员，同时也方便卫生的清理。
41.需要说明的是，丝杆传动原理作为现有非常成熟的技术，在本技术提供的加工装置中，文中没有详细阐述z轴方向移动以及y轴方向移动的具体实现方式，此外，基于某些加工需要，本领域工作人员也会非常容易的想到可以设置x轴左右方向移动的机构或者组件，在加工过程中驱动产品或者驱动加工刀具34左右移动。
42.需要说明的是，本实用新型中用语“第一、第二”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。
43.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的优势已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。