加工活塞的车床的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及活塞加工设备领域，尤其是一种加工活塞的车床，它包括车床本体，在车床本体上设有活塞卡盘，在相对于活塞卡盘的另一侧的机床本体上设有用于放置活塞周转箱的上料平台；在活塞卡盘与上料平台之间的机床本体的内侧的上方设有由两个机械手组成的装夹送料机构。该加工活塞的车床，通过活塞卡盘的特殊结构的设置，可使得活塞的固定及定位更加精确，同时利用装夹送料机构可使得活塞经过两次夹取实现将位于周转箱底部的活塞的尾部装夹后处于活塞卡盘的外部，可对活塞环槽的加工，同时可提高了装夹及加工的效率。
【专利说明】
加工活塞的车床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及活塞加工设备领域，尤其是一种加工活塞的车床。
【背景技术】
[0002]现有的加工活塞的车床的卡盘都采用三个卡爪，利用三个卡爪将活塞定位，这种定位方法容易发生位置的偏差，致使活塞的轴心线与卡盘的轴心线不重合，在车削加工过程中造成加工精度的偏差，从而导致活塞为不合格产品，影响品质。
[0003]活塞加工过程中，通过机械手上料的形式多样化，但直臂型机械手的使用过程中，受到了翻转角度的巨大限制；在活塞环槽的加工时，由于活塞环槽位于活塞的尾部，而活塞在周转箱中则是竖直摆放，在机械手抓取过程中，只能夹持活塞的顶部，则导致在将其装夹在卡盘时，只能将尾部卡住，对尾部的加工则难以实现。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种结构简单，利用机械手进行上下料，加工效率高的加工活塞的车床。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所设计的加工活塞的车床，它包括车床本体，在车床本体上设有活塞卡盘，在相对于活塞卡盘的另一侧的机床本体上设有用于放置活塞周转箱的上料平台；在活塞卡盘与上料平台之间的机床本体的内侧的上方设有由两个机械手组成的装夹送料机构。
[0006]上述的技术方案，在活塞的上料过程中通过两个机械手的配合设置，实现活塞从周转箱内转移至活塞卡盘上，且将活塞底部的位于活塞卡盘的外侧，可实现机床对活塞底部的环槽的加工，简单方便，效率高。
[0007]作为优化，所述活塞卡盘的结构为:它包括卡盘基座、推杆，卡盘基座的后端内部为中空结构，在卡盘基座的中空结构内设有可横向滑动的横向滑块，横向滑块与伸入卡盘基座内部的推杆的顶端连接；在卡盘基座的前端的中心设有容纳活塞的空间结构，并在该空间结构的下方的卡盘基座的顶端设有活塞固定座，在活塞固定座上表面的中间位置设有开口向上的弧形内凹结构，在该空间结构的上方的卡盘基座的顶端设有与卡盘基座之间可竖直滑动的竖直滑块，竖直滑块的下方连接有活塞压板，在活塞压板的下表面的中间位置设有开口向下的弧形内凹结构，弧形内凹结构的弧面的圆心角均小于180。，弧形内凹结构的弧面的圆心与卡盘基座的中心重合；在横向滑块上靠近卡盘基座顶端的一侧设有顶杆，顶杆延伸至竖直滑块的顶面处，且顶杆与竖直滑块接触的面为斜面，两者配合滑动连接；在竖直滑块上设有向上复位的复位机构。该结构将推杆与液压缸等动力机构连接，在推杆向前运动过程中，带动横向滑块和顶杆向前运动，而由于横向滑块与竖直滑块之间的连接为斜面，在顶杆向前运动的情况下，迫使竖直滑块带动活塞压板向中心运动，从而将活塞固定在活塞固定座及活塞压板之间；而活塞的定位则通过活塞固定座与活塞压板上的弧形内凹结构实现，定位精确，而且由于活塞固定座位置始终固定不便，从而使得活塞的定位极为精确，而活塞压板只在纵向移动，不会使得活塞发生位置的改变，进而提高活塞的固定牢固和定位精确。
[0008]所述的复位机构的结构为:在顶杆的顶端设有横向长槽，在竖直滑块的顶面连接有拉簧，拉簧穿过横向长槽后与竖直滑块的上方的卡盘基座连接。该结构将竖直滑块进行复位，使得加工完成后顶杆回位后，竖直滑块同步复位，提高生产效率。
[0009]在卡盘基座的横向中间位置设有可伸入卡盘基座内部的挡板，挡板伸入卡盘基座后固定在卡盘基座上，挡板的顶端延伸至卡盘基座的中心处，并位于容纳活塞的空间结构的内部顶端；在加工时，挡板的顶端与活塞的顶端接触。该结构可实现活塞在轴向的定位，使活塞定位更加精准，方便加工。
[0010]在挡板顶端位于容纳活塞的空间结构内的侧面上设有可调节横向位置的限位块。该结构可根据活塞不同的加工区域或加工工艺，可改变活塞定位的轴向位置，使得其适用范围更广。
[0011]所述限位块为螺栓，螺栓的中心线与卡盘基座的中心线重合。该结构更加方便限位块在卡盘基座内部进行调节，调节更加方便。
[0012]所述的弧形内凹结构的弧面的直径与被加工的活塞的外径一致。该结构可使得活塞的固定更加稳定，活塞与活塞固定座、活塞压板之间全部面接触，加工过程中活塞更加稳定，可提闻加工精度。
[0013]竖直滑块的下端面设有内凹的滑槽，滑槽的方向与卡盘基座的轴向垂直，在活塞压板的上端面与滑槽对应位置设有与滑槽配合的滑轨，滑轨从侧面伸入滑槽内部，滑轨与滑槽滑动连接。在竖直滑块长时间使用后产生磨损的情况下，容易造成活塞压板发生左右位置的细微差异，造成其与活塞接触过程中，弧形内凹结构与活塞不能完全贴合，造成活塞加工过程中受力不均匀；而该结构可通过活塞压板与竖直滑块之间的横向滑动调整，促使活塞压板的弧形内凹结构与活塞始终完美贴合，从而可提高其加工精度和加工稳定性。
[0014]滑槽的横截面的开口小于内部尺寸。该结构可使得活塞压板与竖直滑块之间只能发生横向滑动，竖直方向不会产生任何位移。
[0015]作为优化，所述装夹送料机构的结构为:它包括横梁，在横梁上设有两个与横梁之间可相对滑动的轴向臂，在轴向臂上设有与轴向臂之间可相对滑动的机械臂，机械臂可自由伸缩，在机械臂的端部设有机械手，其中一个机械手的气爪可在竖直和水平两个方向转换，另一个机械手的气爪可在水平方向转动至少180°。该结构通过轴向臂在横梁上的横向往复运动，机械臂在轴向臂上的轴向往复运动及机械臂自身的纵向往复运动，可实现机械臂顶端的机械手停留在限定空间范围内的任一位置；同时在活塞抓取过程中，利用气爪可在水平和竖直两个方向转换的机械手在竖直方向夹取活塞顶部，并转至水平；再利用气爪可在水平方向转动至少180。的机械手夹持活塞的尾部，并翻转180。后朝向卡盘位置将活塞的顶端送入卡盘内夹持，则可对活塞进行尾部的加工，简单方便，效率高，而且生产过程中的稳定性好。该结构可避免机械手夹持位置与加工位置的干涉，可实现对活塞等进行任意位置加工时采用机械手进行上下料的可能性，而且无需改变活塞在周转箱内的摆放方式。
[0016]与气爪可在水平方向转动至少180。的机械手连接的机械臂为双伸缩机械臂；所述双伸缩机械臂的结构为:它包括基座、电动机，在基座上可转动的设有主动螺母，主动螺母与电动机传动连接，在主动螺母内穿设有丝杆，丝杆与主动螺母配合连接，在丝杆的两端设有固定座，固定座与丝杆之间固定连接，在丝杆两端的固定座上连接有一号机械臂，在两个固定座上均设有导轮，在导轮之间绕设有传动带，在与基座对应处的传动带与基座之间相互固定，在导轮相对于基座另一侧的传动带上固定有二号机械臂，二号机械臂与一号机械臂之间可滑动连接。通过电动机带动主动螺母转动，从而促使丝杆相对与主动螺母进行上下运动，实现带动一号机械臂的运动；同时在一号机械臂上下运动过程中，上下固定座上的导轮的相对位置发生变化，而传动带的一侧与基座固定，另一侧与二号机械臂固定，在基座位置不便的情况下，只能使得二号机械臂运动，且运动方向与一号机械臂运动方向一致。该结构在运动过程中，只需一个动力即可实现一号机械臂和二号机械臂同时往一个方向运动，而由于二号机械臂的运动是相对于固定座而言，从而实现了一号机械臂和二号机械臂运动的叠加，实现了机械臂的伸缩的总速度更快，伸缩的行程更大，整体的体积反而相对较小。同时该机械臂上的机械手需要对活塞进行上料和下料，工序相对较多，所需的时间较长，则利用机械臂伸缩速率缩短伸缩时间，从而使得该机械臂与其他机械臂配合更加和谐，运行更加流畅，避免等待时间。
[0017]与气爪可在竖直和水平两个方向转换的机械手连接的机械臂为单伸缩机械臂，所述单伸缩机械臂通过丝杆和主动螺母的配合实现往复运动。由于该机械臂上的机械手的动作相对单一，所消耗的时间较短，对机械臂的伸缩速率要求不大，故采用单伸缩机械臂，可降低设备成本，同时可提高运行的稳定性。
[0018]作为优化，所述一号机械臂为中空结构，所述二号机械臂设置在一号机械臂的中空结构内，且两者之间通过滑轨滑动连接。该结构可使得两个机械臂的结构更加紧凑，各个区域内受力更加均匀，运行过程中更加稳定。
[0019]每个固定座上均设有两个导轮，且位于左右两侧，两个固定座上的导轮相互对应；在两个固定座上同侧的两个导轮上绕设传动带，传动带穿过一号机械臂的中空结构，并在内部与二号机械臂固定。该结构可使得二号机械臂在运动过程中更加稳定，且两侧受力，可使二号机械臂运行更加平稳，避免发生受力倾斜而发生卡死等情况，提高使用性能。
[0020]所述基座与一号机械臂之间通过滑轨滑动连接。该结构可使得一号机械臂与基座之间连接更加牢固，使其运动稳定性更好。
[0021]连接有双伸缩机械臂的轴向臂与横梁之间通过丝杆和螺母实现往复运动；连接有单伸缩机械臂的轴向臂与横梁之间通过齿轮齿条实现往复运动；机械臂与轴向臂之间均通过丝杆和螺母实现往复运动。该结构可根据各部件之间对于运行位置的精度的要求及运行速率的要求的配合选择合适的动力机构，更为合适，提高设备使用性能和使用寿命。
[0022]在气爪可水平方向转动至少180。的机械手上设有两个气爪，且并排设置；两个气爪可在水平方向同步转动、且在竖直方向翻转至少180。；两个气爪在竖直方向翻转的转轴为两个气爪之间距离连线的中垂线。该结构可利用一个气爪将加工完成的活塞下料，利用另一个气爪进行活塞上料，避免活塞多次往复运动，提高加工效率和使用性能。
[0023]本实用新型所得到的加工活塞的车床，通过活塞卡盘的特殊结构的设置，可使得活塞的固定及定位更加精确，同时利用装夹送料机构可使得活塞经过两次夹取实现将位于周转箱底部的活塞的尾部装夹后处于活塞卡盘的外部，可对活塞环槽的加工，同时可提高了装夹及加工的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型的结构示意图；
[0025]图2为本实用新型的活塞卡盘的结构剖视图；
[0026]图3为本实用新型的活塞卡盘未安装卡盘基座时的结构示意图；
[0027]图4为本实用新型的装夹送料机构的正视图；
[0028]图5为本实用新型的装夹送料机构的立体图；
[0029]图6为本实用新型的装夹送料机构的双伸缩机械臂的结构示意图；
[0030]图7为本实用新型的装夹送料机构的双伸缩机械臂的剖视图；
[0031]图8为本实用新型的装夹送料机构的气爪可在竖直和水平方向转换的机械手的结构示意图；
[0032]图9为本实用新型的装夹送料机构的气爪可在水平方向至少转动180°的机械手的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。
[0034]实施例1:
[0035]如图1所示，本实施例描述的加工活塞的车床，它包括车床本体1，在车床本体1上设有活塞卡盘2，在相对于活塞卡盘2的另一侧的机床本体1上设有用于放置活塞周转箱3的上料平台4 ；在活塞卡盘2与上料平台4之间的机床本体1的内侧的上方设有由两个机械手组成的装夹送料机构5。
[0036]如图2、图3所示，所述活塞卡盘2的结构为:它包括卡盘基座21、推杆23，卡盘基座21的后端内部为中空结构，在卡盘基座21的中空结构内设有可横向滑动的横向滑块22，横向滑块22与伸入卡盘基座21内部的推杆23的顶端连接；在卡盘基座21的前端的中心设有容纳活塞27的空间结构，并在该空间结构的下方的卡盘基座21的顶端设有活塞固定座24，在活塞固定座24上表面的中间位置设有开口向上的弧形内凹结构，在该空间结构的上方的卡盘基座21的顶端设有与卡盘基座21之间可竖直滑动的竖直滑块25，竖直滑块25的下方连接有活塞压板26，在活塞压板26的下表面的中间位置设有开口向下的弧形内凹结构，弧形内凹结构的弧面的圆心角均小于180°，弧形内凹结构的弧面的圆心与卡盘基座21的中心重合；在横向滑块22上靠近卡盘基座21顶端的一侧设有顶杆28，顶杆28延伸至竖直滑块25的顶面处，且顶杆28与竖直滑块25接触的面为斜面，斜面与水平面的夹角为45。，两者配合滑动连接；在竖直滑块25上设有向上复位的复位机构；所述的复位机构的结构为:在顶杆28的顶端设有横向长槽，在竖直滑块25的顶面连接有拉簧211，拉簧211穿过横向长槽后与竖直滑块25的上方的卡盘基座21连接。
[0037]在卡盘基座21的横向中间位置设有可伸入卡盘基座21内部的挡板29，挡板29伸入卡盘基座21后固定在卡盘基座21上，挡板29的顶端延伸至卡盘基座21的中心处，并位于容纳活塞27的空间结构的内部顶端；在加工时，挡板29的顶端与活塞27的顶端接触；在挡板29顶端位于容纳活塞27的空间结构内的侧面上设有可调节横向位置的限位块210 ；所述限位块210为螺栓，螺栓的中心线与卡盘基座21的中心线重合。
[0038]所述的弧形内凹结构的弧面的直径与被加工的活塞27的外径一致；竖直滑块25的下端面设有内凹的滑槽，滑槽的方向与卡盘基座21的轴向垂直，在活塞压板26的上端面与滑槽对应位置设有与滑槽配合的滑轨，滑轨从侧面伸入滑槽内部，滑轨与滑槽滑动连接；滑槽的横截面的开口小于内部尺寸。
[0039]如图4-9所示，所述装夹送料机构5的结构为:它包括横梁51，在横梁51上设有两个与横梁51之间可相对滑动的轴向臂52，在轴向臂52上设有与轴向臂52之间可相对滑动的机械臂，机械臂可自由伸缩，在机械臂的端部设有机械手55，其中一个机械手55的气爪56可在竖直和水平两个方向转换，另一个机械手55的气爪56可在水平方向转动180° ；横梁51上的轴向臂52的数量为两个，轴向臂52与横梁51之间均通过滑轨连接，并通过动力机构带动轴向臂52在横梁51上往复运动；机械臂与轴向臂52之间通过滑轨连接，并同样通过动力机构带动机械臂在横梁51上往复运动。
[0040]与气爪56可在水平方向转动至少180。的机械手55连接的机械臂为双伸缩机械臂53 ；所述双伸缩机械臂53的结构为:它包括基座531、电动机532，在基座531上可转动的设有主动螺母533，主动螺母533与电动机532传动连接，在主动螺母533内穿设有丝杆534，丝杆534与主动螺母533配合连接，在丝杆534的两端设有固定座535，固定座535与丝杆534之间固定连接，在丝杆534两端的固定座535上连接有一号机械臂536，在两个固定座535上均设有导轮537，在导轮537之间绕设有传动带538，在与基座531对应处的传动带538与基座531之间相互固定，在导轮537相对于基座531另一侧的传动带538上固定有二号机械臂539，二号机械臂539与一号机械臂536之间可滑动连接。所述一号机械臂536为中空结构，所述二号机械臂539设置在一号机械臂536的中空结构内，且两者之间通过滑轨滑动连接。每个固定座535上均设有两个导轮537，且位于左右两侧，两个固定座535上的导轮537相互对应；在两个固定座535上同侧的两个导轮537上绕设传动带538，传动带538穿过一号机械臂536的中空结构，并在内部与二号机械臂539固定；所述基座531与一号机械臂536之间通过滑轨滑动连接。
[0041]与气爪56可在竖直和水平两个方向转换的机械手55连接的机械臂为单伸缩机械臂54，所述单伸缩机械臂54通过丝杆和主动螺母的配合实现往复运动。
[0042]连接有双伸缩机械臂53的轴向臂52与横梁51之间通过丝杆和螺母实现往复运动；连接有单伸缩机械臂54的轴向臂52与横梁51之间通过齿轮齿条实现往复运动；机械臂与轴向臂52之间均通过丝杆和螺母实现往复运动；在气爪56可水平方向转动至少180。的机械手55上设有两个气爪56，且并排设置；两个气爪56可在水平方向同步转动、且在竖直方向翻转至少180。；两个气爪56在竖直方向翻转的转轴为两个气爪56之间距离连线的中垂线。
【权利要求】
1.一种加工活塞的车床，它包括车床本体，其特征是:在车床本体上设有活塞卡盘，在相对于活塞卡盘的另一侧的机床本体上设有用于放置活塞周转箱的上料平台；在活塞卡盘与上料平台之间的机床本体的内侧的上方设有由两个机械手组成的装夹送料机构。
2.根据权利要求1所述的一种加工活塞的车床，其特征是:所述活塞卡盘的结构为:它包括卡盘基座、推杆，卡盘基座的后端内部为中空结构，在卡盘基座的中空结构内设有可横向滑动的横向滑块，横向滑块与伸入卡盘基座内部的推杆的顶端连接；在卡盘基座的前端的中心设有容纳活塞的空间结构，并在该空间结构的下方的卡盘基座的顶端设有活塞固定座，在活塞固定座上表面的中间位置设有开口向上的弧形内凹结构，在该空间结构的上方的卡盘基座的顶端设有与卡盘基座之间可竖直滑动的竖直滑块，竖直滑块的下方连接有活塞压板，在活塞压板的下表面的中间位置设有开口向下的弧形内凹结构，弧形内凹结构的弧面的圆心角均小于180°，弧形内凹结构的弧面的圆心与卡盘基座的中心重合；在横向滑块上靠近卡盘基座顶端的一侧设有顶杆，顶杆延伸至竖直滑块的顶面处，且顶杆与竖直滑块接触的面为斜面，两者配合滑动连接；在竖直滑块上设有向上复位的复位机构。
3.根据权利要求2所述的一种加工活塞的车床，其特征是:所述的复位机构的结构为:在顶杆的顶端设有横向长槽，在竖直滑块的顶面连接有拉簧，拉簧穿过横向长槽后与竖直滑块的上方的卡盘基座连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种加工活塞的车床，其特征是:所述装夹送料机构的结构为:它包括横梁，在横梁上设有两个与横梁之间可相对滑动的轴向臂，在轴向臂上设有与轴向臂之间可相对滑动的机械臂，机械臂可自由伸缩，在机械臂的端部设有机械手，其中一个机械手的气爪可在竖直和水平两个方向转换，另一个机械手的气爪可在水平方向转动至少180°。
5.根据权利要求4所述的一种加工活塞的车床，其特征是:与气爪可在水平方向转动至少180°的机械手连接的机械臂为双伸缩机械臂；所述双伸缩机械臂的结构为:它包括基座、电动机，在基座上可转动的设有主动螺母，主动螺母与电动机传动连接，在主动螺母内穿设有丝杆，丝杆与主动螺母配合连接，在丝杆的两端设有固定座，固定座与丝杆之间固定连接，在丝杆两端的固定座上连接有一号机械臂，在两个固定座上均设有导轮，在导轮之间绕设有传动带，在与基座对应处的传动带与基座之间相互固定，在导轮相对于基座另一侧的传动带上固定有二号机械臂，二号机械臂与一号机械臂之间可滑动连接；与气爪可在竖直和水平两个方向转换的机械手连接的机械臂为单伸缩机械臂，所述单伸缩机械臂通过丝杆和主动螺母的配合实现往复运动。
6.根据权利要求5所述的一种加工活塞的车床，其特征是:所述一号机械臂为中空结构，所述二号机械臂设置在一号机械臂的中空结构内，且两者之间通过滑轨滑动连接；每个固定座上均设有两个导轮，且位于左右两侧，两个固定座上的导轮相互对应；在两个固定座上同侧的两个导轮上绕设传动带，传动带穿过一号机械臂的中空结构，并在内部与二号机械臂固定；所述基座与一号机械臂之间通过滑轨滑动连接。
7.根据权利要求5所述的一种加工活塞的车床，其特征是:在气爪可水平方向转动至少180°的机械手上设有两个气爪，且并排设置；两个气爪可在水平方向同步转动、且在竖直方向翻转至少180° ;两个气爪在竖直方向翻转的转轴为两个气爪之间距离连线的中垂线。
8.根据权利要求2或3所述的一种加工活塞的车床，其特征是:在卡盘基座的横向中间位置设有可伸入卡盘基座内部的挡板，挡板伸入卡盘基座后固定在卡盘基座上，挡板的顶端延伸至卡盘基座的中心处，并位于容纳活塞的空间结构的内部顶端；在加工时，挡板的顶立而与活塞的顶％5接触。
9.根据权利要求8所述的一种加工活塞的车床，其特征是:在挡板顶端位于容纳活塞的空间结构内的侧面上设有可调节横向位置的限位块。
10.根据权利要求9所述的一种加工活塞的车床，其特征是:所述的弧形内凹结构的弧面的直径与被加工的活塞的外径一致；竖直滑块的下端面设有内凹的滑槽，滑槽的方向与卡盘基座的轴向垂直，在活塞压板的上端面与滑槽对应位置设有与滑槽配合的滑轨，滑轨从侧面伸入滑槽内部，滑轨与滑槽滑动连接。
【文档编号】B23B5/00GK204108316SQ201420598017
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】杨敏, 张凯宇, 沈晓凯, 姚富强 申请人:浙江易锋机械有限公司