全自动四轴数控活塞环珩磨的制造方法
【专利摘要】本实用新型公布了一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，属于活塞环珩磨加工机械领域，它包括基座和架设在其上的机架，所述机架上分别设置有自动送料机构、两轴机械手结构、双高速丝杆结构和双立柱燕尾导轨结构，机架下方设置有珩磨机构；且两轴机械手结构设置在自动送料机构的上方，双高速丝杆结构与自动送料机构并排设置，珩磨机构处在两轴机械手结构的下方；同时，双立柱燕尾导轨结构连接着双高速丝杆结构与珩磨机构。本实用新型的目的是提供一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，采用一种全新的活塞环珩磨加工方式，加工稳定，无振动冲击，承载能力大；滑动平稳可靠，强度及刚度高，设备修复方便；同时自动送料、出料，连续加工，生产效率高。
【专利说明】全自动四轴数控活塞环珩磨机
【技术领域】
[0001]本发明公布了一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，属于活塞环珩磨加工机械领域，具体为一种全自动四轴数控活塞环珩磨机。
【背景技术】
[0002]活塞环是用于崁入活塞槽沟内部的金属环，是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。活塞环广泛地用在各种动力机械上，如蒸汽机、柴油机、汽油机、压缩机、液压机等，广泛用于汽车，火车，轮船，游艇等。一般活塞环安装在活塞的环槽里，它和活塞、缸套、缸盖等元件组成腔室做功。活塞环是燃油发动机内部的核心部件，它和汽缸，活塞，汽缸壁等一起完成燃油气体的密封。现有的非圆活塞环生产过程中，在制造工艺方面，普遍采用的方式是，在最后一道加工工序采用珩磨机进行加工外圆，然后清洗包装。
[0003]珩磨是一种低速大面积接触的磨削加工，与磨削原理基本相同，珩磨时，有两种运动:旋转运动、往复直线运动，往复直线运动是珩磨的主要运动，这两种运动的组合，使珩磨粒在环的外表面上的切削轨迹成交叉而不重复的网纹；如今，珩磨已不再是一种只能提高表面粗糙度等级的加工方法；而是一种能够快速、可靠地去除一定余量和修整外圆，提高表面粗糙度等级的半精加工和精加工的工艺方法了。
[0004]现有的专用珩磨机床存在以下问题:(I)、由于原有的立式活塞环专用珩磨机采用的是对心曲柄连杆机构，为了突破死点位置都使用了惯性飞轮，机床在工作时，由于驱动与导轨支承及曲柄连杆机构布置在同侧，将产生非常大的惯性冲击和振动，影响了机床的零部件正常使用(支点轴承及导轨易磨损)，电气元件的接触容易松脱；从而导致这类机床故障频繁，维修困难。(2)、由于采用对心曲柄连杆机构，无急回特性，若要改变珩磨速度，只能提高飞轮转速，导致冲击和振动加强，所以限制了机床生产效率的提高。(3)、现有的珩磨机床采用人工装料和出料，人工装和卸压板及螺帽；珩磨加工有间歇，不能连续加工，生产效率低。
[0005]随着驱动和控制技术及机械技术的快速不断地发展，新的驱动和控制方法及新的机构的出现，有可能改变原来的冲床、压力机床、专用机床的结构，为这类机床带来革命性的变化。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，采用一种全新的活塞环珩磨加工方式，加工稳定，无振动冲击，承载能力大；滑动平稳可靠，强度及刚度高，设备修复方便；同时自动送料、出料，连续加工，生产效率高。
[0007]为实现以上目的，本发明采用的技术方案是:一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，它包括基座(101)和架设在其上的机架(102)，所述机架(102)上分别设置有自动送料机构、两轴机械手结构、双高速丝杆结构和双立柱燕尾导轨结构，机架(102)下方设置有珩磨机构；且两轴机械手结构设置在自动送料机构的上方，双高速丝杆结构与自动送料机构并排设置，珩磨机构处在两轴机械手结构的下方；同时，双立柱燕尾导轨结构连接着双高速丝杆结构与珩磨机构；
[0008]所述自动送料机构包括架设在机架(102)上的丝杆(12)，套在丝杆(12)上的滑板架(27)，与滑板架(27)相配合且通过其上固定的丝杆接头(24)套在丝杆(12)上的滑板
(2)，以及与丝杆(12)同轴设置的丝杆送料电机(11)；
[0009]所述两轴机械手结构包括盖板机械手组件和紧固机械手组件；其中盖板机械手组件包括盖板机械手(14),盖板机械手(14)下方相连的压板(26),以及与盖板机械手(14)相连的横向油缸(16);所述紧固机械手组件包括紧固机械手(15)，所述紧固机械手(15)通过机械手传动(25)与紧固电机(17)相连,且机械手传动(25)与紧固电机(17)固定在活动于机架(102)上的平台上，且其平台与机架(102)上方固定的机械手油缸(13)相连；
[0010]所述双高速丝杆结构包括并排架设在机架(102)上的高速丝杆(20)，以及高速丝杆(20)上方连接的伺服电机(21)，套在高速丝杠(20)上的支架(22)；
[0011]所述双立柱燕尾导轨结构包括并排相对设置在机架(102)上的双立柱导轨(701),以及与之配合的导板(702);且所述导板(702)与架设在所述支架(22)的导轨油缸
(6)相连；
[0012]所述珩磨机构包括与所述导板(702 )下方相连的连杆(8 )，所述连杆(8 )连接在珩磨机构的心轴(9 )，所 述心轴(9 )上方连接着珩磨装置(10 )，且所述珩磨装置(10 )通过珩磨电机(23)传动，所述珩磨装置(10)处在所述紧固机械手(15)的正下方。
[0013]进一步的,所述?行磨机的?行磨装置(10)处连接有皮带机(18),所述皮带机(18)外连到清洗装置(19)。
[0014]进一步的，所述珩磨机外连有油压站(28)，且所述油压站(28)与所述珩磨机的油压系统相连通。
[0015]进一步的，所述珩磨机的滑板(2)开有孔，其上配合套有装料桶(I);且所述机架(102)的右侧设置有装料仓(3)，装料仓(3)上方设置有装料油缸(5)，装料油缸(5)下端连接有压料板(4)。
[0016]进一步的，所述双立柱导轨(701)相对设置有燕尾槽(7001)，与之相应的，所述导板(702 )两侧设置有燕尾头(7002 )。
[0017]本发明采用了独到的立式双立柱双伺服双高速滚珠丝杆组合机构，双伺服双高速滚珠丝杆组合机构是一种独特在机床上应用的机构，它有独特的力学特性——同步性；克服了原有的立式冲床、压力机床使用的曲柄连杆机构带来的冲击和振动；提高了机床工作的稳定性，增大了驱动动能，由于采用了高速滚珠丝杆，提高了机床的生产效率。
[0018]本发明的有益效果:1、本发明一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，采用了一种全新的活塞环珩磨加工方式，加工稳定，无振动冲击，承载能力大。
[0019]2、本立式珩磨机采用分离式模块式结构，滑动平稳可靠，强度及刚度高，设备故障率低，且修复方便。
[0020]3、同时自动送料、出料，实现连续加工，生产效率提高。【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明右视图(局部零件剖视)。
[0022]图2为本发明主视图(局部零件剖视)。
[0023]图3为本发明立体结构示意图(部分零件位置示意图)。
[0024]图4为图3中C处局部放大图。
[0025]图中所述的数字标注表示为:1、装料桶；2、滑板；3、装料仓；4、压料板；5、装料油缸；6、导轨油缸；701、双立柱导轨；702、导板；8、连杆；9、心轴；10、珩磨装置；11、丝杆送料电机；12、丝杆；13、机械手油缸；14、盖板机械手；15、紧固机械手；16、横向油缸；17、紧固电机；18、皮带机；19、清洗装置；20、高速丝杆；21、伺服电机；22、支架；23、珩磨电机；24、丝杆接头；25、机械手传动；26、压板；27、滑板架；28、油压站;101、机座;102、机架;7001、燕尾槽；7002、燕尾头。
[0026]图3中C处为双立柱燕尾导轨与导板的配合放大图。
【具体实施方式】
[0027]为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
[0028]如图1-4所示，本发明的装配关系为:它包括基座101和架设在其上的机架102，所述机架102上分别设置有自动送料机构、两轴机械手结构、双高速丝杆结构和双立柱燕尾导轨结构，机架102下方设置有珩磨机构；且两轴机械手结构设置在自动送料机构的上方，双高速丝杆结构与自动送料机构并排设置，珩磨机构处在两轴机械手结构的下方；同时，双立柱燕尾导轨结构连接着双高速丝杆结构与珩磨机构；
[0029]所述自动送料机构包括架设在机架102上的丝杆12，套在丝杆12上的滑板架27，与滑板架27相配合且通过其上固定的丝杆接头24套在丝杆12上的滑板2，以及与丝杆12同轴设置的丝杆送料电机11 ;
[0030]所述两轴机械手结构包括盖板机械手组件和紧固机械手组件；其中盖板机械手组件包括盖板机械手14,盖板机械手14下方相连的压板26,以及与盖板机械手14相连的横向油缸16 ;所述紧固机械手组件包括紧固机械手15，所述紧固机械手15通过机械手传动25与紧固电机17相连,且机械手传动25与紧固电机17固定在活动于机架102上的平台上，且其平台与机架102上方固定的机械手油缸13相连；
[0031]所述双高速丝杆结构包括并排架设在机架102上的高速丝杆20，以及高速丝杆20上方连接的伺服电机21，套在高速丝杠20上的支架22 ；
[0032]所述双立柱燕尾导轨结构包括并排相对设置在机架102上的双立柱导轨701，以及与之配合的导板702 ;且所述导板702与架设在所述支架22的导轨油缸6相连；
[0033]所述珩磨机构包括与所述导板702下方相连的连杆8，所述连杆8连接在珩磨机构的心轴9，所述心轴9上方连接着珩磨装置10，且所述珩磨装置10通过珩磨电机23传动，所述珩磨装置10处在所述紧固机械手15的正下方。
[0034]优选的，所述珩磨机的珩磨装置10处连接有皮带机18，所述皮带机18外连到清洗装置19。[0035]优选的，所述珩磨机外连有油压站28，且所述油压站28与所述珩磨机的油压系统相连通。
[0036]优选的，所述珩磨机的滑板2开有孔，其上配合套有装料桶I ;且所述机架102的右侧设置有装料仓3，装料仓3上方设置有装料油缸5，装料油缸5下端连接有压料板4。
[0037]优选的，所述双立柱导轨701相对设置有燕尾槽7001，与之相应的，所述导板702两侧设置有燕尾头7002。
[0038]具体工作时，本发明珩磨机的工作步骤如下:
[0039]①机床回原点，丝杆送料电机11起动通过丝杆12驱动滑板2回到机床最右位置，盖板机械手14和紧固机械手15通过机械手油缸13的作用回到最高位置；然后在装料仓3处装待加工的活塞环环到装料桶I中；
[0040]②装料油缸5动作使压料板4下压；
[0041]③导轨油缸6动作，驱动双立柱导轨7下移，同时带动心轴9及连杆8下移；
[0042]③丝杆送料电机11起动，驱动滑板2及其上装载的装料桶1，以及装料桶I内的待加工活塞环走X-m ；
[0043]④导轨油缸6动作，驱动双立柱导轨7上移，同时带动心轴9及连杆8上移
[0044]⑤机械手油缸13动作，盖板机械手14和紧固机械手15下来；然后横向油缸16动作装压板，紧固电机17动作带动紧固机械手15紧螺冒；完成后，机械手油缸13动作，两机械手上去；
[0045]⑤丝杆送料电机11起动，驱动滑板2及其上装载的装料桶1，以及装料桶I内的待加工活塞环走X+m，回到初始位直；
[0046]⑥装第二桶待加工活塞环到装料桶I中，装料油缸5动作使压料板4下压；
[0047]⑦导轨油缸6动作，驱动双立柱导轨7下移，同时带动心轴9及连杆8下移，并将待加工的活塞环拉入珩磨装置10中；
[0048]⑧伺服电机21起动，驱动高速丝杆20转动，从而通过支架22，带动双立柱导轨701及连杆8和心轴9上下作直线主运动；珩磨第I桶活塞环(程序初设珩磨时间)；
[0049]⑨珩磨完成后，经皮带输送机18，输送到清洗装置19中清洗；如此完成一个循环。
[0050]以上过程囿于文字描述的有限性，只在原理上说明了具体的实施步骤，以所属领域的普通技术人员能够实现为准，其他省略的地方现有的技术已经涵盖，此处不作进一步的说明。
[0051 ] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0052]本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，其特征在于，它包括基座(101)和架设在其上的机架(102)，所述机架(102)上分别设置有自动送料机构、两轴机械手结构、双高速丝杆结构和双立柱燕尾导轨结构，机架(102)下方设置有珩磨机构；且两轴机械手结构设置在自动送料机构的上方，双高速丝杆结构与自动送料机构并排设置，珩磨机构处在两轴机械手结构的下方；同时，双立柱燕尾导轨结构连接着双高速丝杆结构与珩磨机构； 所述自动送料机构包括架设在机架(102)上的丝杆(12)，套在丝杆(12)上的滑板架(27)，与滑板架(27)相配合且通过其上固定的丝杆接头(24)套在丝杆(12)上的滑板(2)，以及与丝杆(12)同轴设置的丝杆送料电机(11)； 所述两轴机械手结构包括盖板机械手组件和紧固机械手组件；其中盖板机械手组件包括盖板机械手(14)，盖板机械手(14)下方相连的压板(26)，以及与盖板机械手(14)相连的横向油缸(16);所述紧固机械手组件包括紧固机械手(15)，所述紧固机械手(15)通过机械手传动(25)与紧固电机(17)相连,且机械手传动(25)与紧固电机(17)固定在活动于机架(102)上的平台上，且其平台与机架(102)上方固定的机械手油缸(13)相连； 所述双高速丝杆结构包括并排架设在机架(102)上的高速丝杆(20)，以及高速丝杆(20)上方连接的伺服电机(21)，套在高速丝杠(20)上的支架(22)； 所述双立柱燕尾导轨结构包括并排相对设置在机架(102)上的双立柱导轨(701)，以及与之配合的导板(702);且所述导板(702)与架设在所述支架(22)的导轨油缸(6)相连； 所述珩磨机构包括与所述导板(702)下方相连的连杆(8)，所述连杆(8)连接在珩磨机构的心轴(9 )，所述心轴(9 )上方连接着珩磨装置(10 )，且所述珩磨装置(10 )通过珩磨电机(23)传动，所述珩磨装置(10)处在所述紧固机械手(15)的正下方。
2.根据权利要求1所述的一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，其特征在于，所述珩磨机的珩磨装置(10)处连接有皮带机(18)，所述皮带机(18)外连到清洗装置(19)。
3.根据权利要求1所述的一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，其特征在于，所述珩磨机外连有油压站(28)，且所述油压站(28)与所述珩磨机的油压系统相连通。
4.根据权利要求1所述的一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，其特征在于，所述珩磨机的滑板(2)开有孔，其上配合套有装料桶(I);且所述机架(102)的右侧设置有装料仓(3),装料仓(3)上方设置有装料油缸(5)，装料油缸(5)下端连接有压料板(4)。
5.根据权利要求1所述的一种全自动四轴数控活塞环珩磨机，其特征在于，所述双立柱导轨(701)相对设置有燕尾槽(7001)，与之相应的，所述导板(702)两侧设置有燕尾头(7002)。
【文档编号】B24B33/04GK203817952SQ201420240795
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】邓力凡 申请人:邓力凡