一种汽车缸体铸件打磨夹具及铸件打磨生产线的制作方法

本发明属于夹具技术领域，尤其涉及一种汽车缸体铸件打磨夹具及铸件打磨生产线。

背景技术：

夹具是指机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，以接受施工或检测的装置。从广义上说，在工艺过程中的任何工序，用来迅速、方便、安全地安装工件的装置，都可称为夹具。

而现在产品加工过程中都需要进行打磨，例如汽车缸体传统的打磨靠人工完成，但是这样生产效率低下，工况恶劣，安全事故频发，随着技术的发展，机器人逐渐应用到打磨装置领域。工业机器人由操作机、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特别适合于多品种、变批量的柔性生产，它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

但在机器人加工的情况下，现有的夹具就会存在一定的问题。例如现有汽车缸体铸件的铸造精度导致定位孔存在差异。现有两种方式，一种是夹具为定心座，尺寸固定，存在工件放不下去和定位间隙过大的风险，且涨钉夹紧方式夹紧力不大，打磨中存在松开风险，从而影响打磨精度；另一种是采用采用气动/液压从外部压紧，从外部压紧时，夹具机构复杂，工件被遮挡部位多，降低了工件的清理完成率，而且这种夹紧一般只适用于定制工件，夹具通用性差。

此外现有的夹具还存在管线暴露在外界的情况，易损坏，且容易引起安全问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种汽车缸体铸件打磨夹具及铸件打磨生产线，以解决现有夹具管线暴露在外界，安全性低且易损坏的问题。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

本发明的一种汽车缸体铸件打磨夹具，包括旋转部、主体框架、固定夹紧部、移动夹紧部和管线部；

所述旋转部的固定端设于外部平台上，所述旋转部的旋转端上安装有所述主体框架，且所述旋转部上开设有走线通孔，所述走线通孔的轴线与所述旋转部的轴线共线；

所述主体框架的上表面上设有第一安装通孔和第二安装通孔；所述固定夹紧部安装于所述第一安装通孔，所述移动夹紧部安装于所述第二安装通孔，分别用于伸入汽车缸体铸件的燃烧室孔并夹紧；

所述管线部穿设所述走线通孔并伸入于所述主体框架的内腔，且所述管线部的输出端与所述固定夹紧部和所述移动夹紧部相连。

本发明的汽车缸体铸件打磨夹具，所述管线部包括气液总管、第一气液管路、第二气液管路和转接件；所述转接件设于所述主体框架的内腔内；所述气液总管穿设所述走线通孔并与所述转接件的输入端连通；所述第一气液管路的输入端和所述第二气液管路的输入端分别与所述转接件的输出端连通，所述第一气液管路的输出端和所述第二气液管路的输处端分别与所述固定夹紧部和所述移动夹紧部连通。

本发明的汽车缸体铸件打磨夹具，所述固定夹紧部还包括第一导向套、第一卡盘、第一驱动机构和若干第一支撑柱；

所述第一导向套设置于所述主体框架的上表面上，并罩设于所述第一安装通孔；

所述第一卡盘设于所述第一导向套的内腔内，且所述第一导向套的侧面上设有若干用于使所述第一卡盘的卡爪伸出的开口；

所述第一驱动机构安装于所述第一安装通孔，且所述第一驱动机构的输出端与所述第一卡盘相连，用于推动所述第一卡盘的卡爪推出或收回；

若干所述第一支撑柱分别设于所述第一导向套和/或所述主体框架的上表面上，且所述第一支撑柱分别环绕所述第一导向套设置。

本发明的汽车缸体铸件打磨夹具，所述第一驱动机构为液压缸或气缸。

本发明的汽车缸体铸件打磨夹具，所述移动夹紧部包括第二导向套、第二卡盘、第二驱动机构、滑轨、滑块和若干第二导向柱；

所述滑轨安装于所述第二安装通孔；

所述滑块滑动连接于所述滑轨上，且所述滑块上设有伸出孔；

所述第二导向套设置于所述滑块的上表面上，并罩设于所述伸出孔；

所述第二卡盘设于所述第二导向套的内腔内，且所述第二导向套的侧面上设有若干用于使所述第二卡盘的卡爪伸出的开口；

所述第二驱动机构安装于所述滑块的下表面，且所述第二驱动机构的输出端穿设于所述伸出孔并与所述第二卡盘相连，用于推动所述第二卡盘的卡爪推出或收回；

若干所述第二支撑柱分别设于所述第二导向套和/或所述滑块的上表面上，且所述第二支撑柱分别环绕所述第二导向套设置。

本发明的汽车缸体铸件打磨夹具，所述第二驱动机构为液压缸或气缸。

本发明的汽车缸体铸件打磨夹具，所述旋转部包括固定台、旋转台、驱动单元；

所述固定台设于外部平台上；所述旋转台水平转动连接于所述固定台；所述驱动单元设于所述固定台上，且所述驱动单元的输出端与所述旋转台相连，用于驱动所述旋转台转动；

所述旋转台上安装有所述主体框架且开有所述走线通孔。

本发明的汽车缸体铸件打磨夹具，所述主体框架为一体焊接成型。

本发明的一种铸件打磨生产线，包括上述任意一项所述的汽车缸体铸件打磨夹具。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明一实施例通过设置旋转部，在旋转部的旋转段设置主体框架，主体框架上设置有固定夹紧部和移动夹紧部，固定夹紧部可伸入汽车缸体铸件的燃烧室孔内并进行夹紧，移动夹紧部则可相对于固定夹紧部进行移动并匹配插入对应的燃烧室孔内进行夹紧，从而实现对铸件的夹紧。此外，还在旋转部上开设旋转轴线相同的走线通孔，使得管线部可通过走线通孔进入主题框架内并与固定夹紧部和移动夹紧部相连，从而提供两个夹紧部所需的夹紧动力源。因走线通孔的轴线与旋转部相同，故旋转部转动时，走线通孔相对来说是不产生移动的，因此其内的管线部也无需转动，从而实现了内部走线，结构设置合理，解决了现有夹具管线暴露在外界，安全性低且易损坏的问题。

附图说明

图1为本发明的汽车缸体铸件打磨夹具的剖视图；

图2为本发明的汽车缸体铸件打磨夹具的固定夹紧部和移动夹紧部的示意图；

图3为本发明的汽车缸体铸件打磨夹具的管线部的示意图。

附图标记说明：1：固定夹紧部；101：第一导向套；102：第一卡盘；103：第一驱动机构；2：移动夹紧部；201：第二导向套；202：第二卡盘；203：第二驱动机构；204：滑轨；205：滑块；3：主体框架；4：旋转部；5：走线通孔；6：工件检测单元；7：第一支撑柱；8：转接件；9：第一气液管路；10：第二气液管路。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种汽车缸体铸件打磨夹具及铸件打磨生产线作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例一

参看图1至图3，在一个实施例中，一种汽车缸体铸件打磨夹具，包括旋转部4、主体框架3、固定夹紧部1、移动夹紧部2和管线部。

其中，旋转部4的固定端设于外部平台上，旋转部4的旋转端上安装有主体框架3，且旋转部4上开设有走线通孔5，走线通孔5的轴线与旋转部4的轴线共线。主体框架3的上表面上设有第一安装通孔和第二安装通孔。固定夹紧部1安装于第一安装通孔，移动夹紧部2安装于第二安装通孔，分别用于伸入汽车缸体铸件的燃烧室孔并夹紧。管线部则穿设于走线通孔5并伸入于主体框架3的内腔，且管线部的输出端与固定夹紧部1和移动夹紧部2相连。

本实施例通过设置旋转部4，在旋转部4的旋转段设置主体框架3，主体框架3上设置有固定夹紧部1和移动夹紧部2，固定夹紧部1可伸入汽车缸体铸件的燃烧室孔内并进行夹紧，移动夹紧部2则可相对于固定夹紧部1进行移动并匹配插入对应的燃烧室孔内进行夹紧，从而实现对铸件的夹紧。此外，还在旋转部4上开设旋转轴线相同的走线通孔5，使得管线部可通过走线通孔5进入主题框架内并与固定夹紧部1和移动夹紧部2相连，从而提供两个夹紧部所需的夹紧动力源。因走线通孔5的轴线与旋转部4相同，故旋转部4转动时，走线通孔5相对来说是不产生移动的，因此其内的管线部也无需转动，从而实现了内部走线，结构设置合理，避免打磨过程中损坏和铁屑干扰，解决了现有夹具管线暴露在外界，安全性低且易损坏的问题。

下面对本实施例的汽车缸体铸件打磨夹具的具体结构进行进一步说明：

参看图2，在本实施例中，固定夹紧部1具体可包括第一导向套101、第一卡盘102、第一驱动机构103和若干第一支撑柱7。

其中，第一导向套101设置于主体框架3的上表面上，并罩设于第一安装通孔。第一卡盘102设于第一导向套101的内腔内，且第一导向套101的侧面上设有若干用于使第一卡盘102的卡爪伸出的开口。第一驱动机构103安装于第一安装通孔内，且第一驱动机构103的输出端与第一卡盘102相连，用于推动第一卡盘102的卡爪推出或收回。

若干第一支撑柱7则分别设于第一导向套101和/或主体框架3的上表面上，且第一支撑柱7分别环绕第一导向套101设置。

进一步地，还可设置一安装座，安装座安装在主体框架3上，同时安装座在第一安装孔的位置可设置一凹陷腔，第一导向套101、第一卡盘102和第一驱动机构103则可安装在安装座上。

具体地，第一驱动机构103可为液压缸或气缸，通过缸杆的伸出和缩回带动第一卡盘102的卡爪伸出对燃烧室孔进行夹紧或缩回取消对燃烧室孔的夹紧。具体的，可由缸杆带动第一卡盘102内的连接螺管运动，并由连接螺管带动卡爪运动。

进一步地，第一导向套101可直接通过定位销安装在主体框架3上，主体框架3上设有若干定位销孔，从而在燃烧室孔的孔间距较大时，可通过调整固定夹紧部1的位置来进一步提升固定夹紧部1与移动夹紧部2之间的间距，从而适配更多的工件。

在本实施例中，移动夹紧部2具体可包括第二导向套201、第二卡盘202、第二驱动机构203、滑轨204、滑块205和若干第二导向柱。

其中，滑轨204安装于第二安装通孔。滑块205则滑动连接于滑轨204上，且滑块205上设有伸出孔。第二导向套201设置于滑块205的上表面上，并罩设于伸出孔。第二卡盘202设于第二导向套201的内腔内，且第二导向套201的侧面上设有若干用于使第二卡盘202的卡爪伸出的开口。第二驱动机构203安装于滑块205的下表面，且第二驱动机构203的输出端穿设于伸出孔并与第二卡盘202相连，用于推动第二卡盘202的卡爪推出或收回。

若干第二支撑柱则分别设于第二导向套201和/或滑块205的上表面上，且第二支撑柱分别环绕第二导向套201设置。

设置滑轨204和滑块205，使得设置在滑块205上的第二导向柱和第二卡盘202可沿着滑轨204进行滑动，从而适应不同孔间距的铸件。

具体地，第二驱动机构203也可为液压缸或气缸，且最好与第一驱动机构103相同，从而使得仅需布置同一个动力源即可。

在本实施例中，分别在第一导向套101和第二导向套201的周侧均匀设置第一支撑柱7和第二支撑柱，两种支撑柱的数量均可为四个或更多，从而实现了四个或以上支撑点对铸件进行支撑，保证工件摆放稳定。

在本实施例中，第一卡盘102和第二卡盘202均可为三爪卡盘。

参看图3，在本实施例中，管线部具体可包括气液总管、第一气液管路9、第二气液管路10和转接件8。转接件8设于主体框架3的内腔内。气液总管的输入端与外部气源或外部液源连通，气液总管的输出端穿设走线通孔5并与转接件8的输入端连通。第一气液管路9的输入端和第二气液管路10的输入端分别与转接件8的输出端连通，第一气液管路9的输出端和第二气液管路10的输处端分别与第一驱动机构103和第二驱动机构203连通，用于提供其所需的动力源。

在主体框架3内设置转接件8，使得在转动部转动时，转接件8、第一气液管路9和第二气液管路10之间的相对位置不会发生变化，仅有气液总管会进行转动，从而避免了管线转动导致管线与第一驱动机构103和第二驱动机构203的连接处发生松动或泄漏等情况。

在本实施例中，旋转部4具体可包括固定台、旋转台、驱动单元。

其中，固定台设于外部平台上。旋转台水平转动连接于固定台。驱动单元设于固定台上，且驱动单元的输出端与旋转台相连，用于驱动旋转台转动。旋转台上安装有主体框架3且开有上述的走线通孔5。根据打磨工件和打磨工艺不同，夹具下方通过增加旋转部4可实现工件的全方位打磨，从而提高工件的打磨完成率。

其中，驱动单元可采用伺服电机带动凸轮分割器从而实现旋转。凸轮分割器的工作原理是，通过输入轴上的共轭凸轮与输出轴上带有均匀分布滚针轴承的分度盘无间隙垂直啮合，凸轮轮廓面的曲线段驱使分度盘上的滚针轴承带动分度盘转位，直线段使分度盘静止，并定位自锁。通常情况下，输入轴旋转一圈(360°)，输出轴便完成一动一停的一个分度过程，在一个分度过程中，输出轴有一个转位时间和停止时间之比叫动静比，动静比的大小与凸轮曲线段在整个凸轮圆周上所占的角度大小有关系(通常把这段曲线所占的角度叫驱动角)，驱动角越大，比值越大，分割器运转越平稳；凸轮圆周上直线段所占的角度叫静止角，动程角与静止角之和为360°。

在本实施例中，主体框架3可为一体焊接成型的框架，结构稳定，可保证工件摆放稳定。

在本实施例中，主体框架3上还可设置一工件检测单元6。具体可为一检测传感器，用于检测工件是否存在，并输出有无信号。若此传感器无信号，可判定夹具无工件，可让机器人给此工位上料。

在使用时，工件先通过固定夹紧部1和移动夹紧部2上方的导向套导向，从而实现工件的初定位，然后通过两个夹紧部内的油缸推动其内的三爪卡盘实现工件夹紧，因为一边夹紧的为固定夹紧部1，是固定端，所以工件可以实现精准定位。

本实施例的汽车缸体铸件打磨夹具具备夹具通用性，在夹持汽车缸体时，汽车缸体工件燃烧室孔间距差距不大时，通过两个导向套导向从而通过工件自重或者搬运抓手各一个向下的力，从而推动滑块205在导轨上做直线运动，带动移动夹紧部2移动实现两点定位，从而实现工件定位通用性；工件差异性较大时，孔间距差异超过两个导向套之间的导向行程，可通过调整固定端定位销位置，从而实现产品通用。

实施例二

一种铸件打磨生产线，包括上述实施例一种的汽车缸体铸件打磨夹具。通过设置旋转部4，在旋转部4的旋转段设置主体框架3，主体框架3上设置有固定夹紧部1和移动夹紧部2，固定夹紧部1可伸入汽车缸体铸件的燃烧室孔内并进行夹紧，移动夹紧部2则可相对于固定夹紧部1进行移动并匹配插入对应的燃烧室孔内进行夹紧，从而实现对铸件的夹紧。此外，还在旋转部4上开设旋转轴线相同的走线通孔5，使得管线部可通过走线通孔5进入主题框架内并与固定夹紧部1和移动夹紧部2相连，从而提供两个夹紧部所需的夹紧动力源。因走线通孔5的轴线与旋转部4相同，故旋转部4转动时，走线通孔5相对来说是不产生移动的，因此其内的管线部也无需转动，从而实现了内部走线，结构设置合理，解决了现有夹具管线暴露在外界，安全性低且易损坏的问题。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。