专利名称：移除连接杆的碎片的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从通过组合已经断裂的杆体和帽而形成的连接杆移除碎屑或碎片的方法，以及一种用于执行该方法的装置。
背景技术：
如图9所示，连接杆(下文也称作连杆)1在内燃机中用于连接活塞和曲轴，并且将活塞的上下往复运动转换成曲轴的转动驱动力。
在连杆1中，在长柄2的一端部中形成第一通孔3，而在长柄2的另一端部中形成直径大于第一通孔3的直径的第二通孔4。一般来说，具有第一通孔3的端部称作较小端部5，而比较小端部5更宽的具有第二通孔4的另一端部称作较大端部6。
例如，按照通过锻造一体形成具有杆体7和帽8的单件杆的方式，生产这种连杆1(参见图10)。在近似形成在第二通孔4的中央的切口C处将较大端部6分割成杆体7和帽8(参见图9)，并通过将螺栓(未示出)插入到螺栓孔9中而将杆体7和帽8接合。
如图11A到图11C所示，主裂缝100通过脆性断裂的方式延伸，借此在切口C处进行分割。在由于主裂缝100在延伸期间分支而产生微裂缝102的情况下，在将连杆1附着于内燃机时或在驱动内燃机时，所述微裂缝102通常会增长。在某些情况下，微裂缝102延伸并变成彼此连接，结果形成了杆体7与帽8基本没有接触的部分，如图11B中的附图标记104所示。
部分104是脆性的，因而担心在通过拧入螺栓而向部分104施加机械应力时，部分104可能作为碎屑掉落，如图11C所示。
这样产生碎屑会引起问题，因为掉落的碎屑会插入到连杆1与曲轴之间，从而降低了组装精度，或者碎屑会混合进入机油中，从而容易使机油迅速地劣化。因而，必须严格地管理后续处理，从而在开始拧入螺栓之前使碎屑掉落并移除碎屑。
例如，在专利文献1中提出一种方法，该方法包括以下步骤通过气缸使帽往复运动，引起帽与杆体的断裂表面的轻微接触，从而移除颗粒，然后通过来自喷嘴的气流吹出移除的颗粒。
另外，在专利文献2中，申请人已经提出一种刷拭断裂表面的方法。
专利文献1日本特开2003-512522号公报(PCT申请)专利文献2日本特开2001-3924号公报发明内容本发明的总体目的在于提供一种用于从连接杆的断裂表面有效地移除碎屑的碎屑移除方法。
本发明的另一目的在于提供一种用于有效地移除碎屑的碎屑移除装置。
本发明的另一目的在于提供一种允许对从断裂表面移除碎屑进行观察的碎屑移除装置。
本发明的又一目的在于提供一种改善了工作环境的碎屑移除装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种从通过形成单件杆并且断裂较大端部以形成杆体和帽而获得的连接杆移除碎屑的方法，所述单件杆包括一柄、设置在所述柄的一端部处并具有第一通孔的较小端部、以及比所述较小端部宽并设置在所述柄的另一端部处且具有比所述第一通孔大的第二通孔的所述较大端部，所述方法包括以下步骤用保持件定位断裂的所述连接杆，同时在所述杆体与所述帽之间留有间隙；以及使所述保持件振动，从而只使所述较大端部振动而使碎屑从所述较大端部掉落。
在本发明中，可以使所述较大端部(即，在所述杆体和所述帽中的所述第二通孔周围的部分)同时振动，从而显著提高碎屑移除效率。因而，碎屑不会插入所述杆体与所述帽之间，或者插入到所述连杆与所述曲轴之间，从而提高了所述杆体和帽的连接精度以及所述连杆和曲轴的组装精度。另外，碎屑不会与机油混合，从而不会使机油迅速劣化。
在上述振动步骤之后可以执行从所述断裂表面清除碎屑的下一处理。因而，根据本发明的另一个方面，提供了一种从通过形成单件杆并且断裂较大端部以形成杆体和帽而获得的连接杆移除碎屑的方法，所述单件杆包括一柄、设置在所述柄的一端部处并具有第一通孔的较小端部、以及比所述较小端部宽并设置在所述柄的另一端部处且具有比所述第一通孔大的第二通孔的所述较大端部，所述方法包括以下步骤用保持件定位断裂的所述连接杆，同时在所述杆体与所述帽之间留有间隙；使所述保持件振动，从而只使所述较大端部振动而使碎屑从所述较大端部掉落；以及通过碎屑清除器具从所述杆体和所述帽的断裂表面进一步清除碎屑。
通过执行上述清除步骤，在进行螺栓连接之前，可以从所述断裂表面移除更大数量的碎屑。因而，可以进一步提高所述杆体和帽的连接精度以及所述连杆和曲轴的组装精度。另外，机油经过较长时间段也不会劣化。
在这两个方面中，在所述振动步骤之前，可以执行通过使用碎屑清除器具从所述杆体和所述帽的断裂表面进一步清除碎屑的步骤。在这种情况下，可以更加可靠地从所述断裂表面移除碎屑。
所述碎屑清除器具的优选示例包括刷、胶带和吸气机。在使用刷的情况下，刷拭所述断裂表面。在使用胶带的情况下，将该胶带施加到所述断裂表面从而将碎屑粘到胶带上。在使用吸气机的情况下，在吸气作用下将碎屑从所述断裂表面清除。在所有情况下，都将碎屑从所述断裂表面清除和移除。
在本发明中，优选在所述较大端部上方布置较大端部接收件，其中，振动的所述较大端部与所述较大端部接收件接触。在这种情况下，通过这样的接触可以更加可靠地移除碎屑。
用于使所述保持件振动从而使放置在该保持件上的所述较大端部振动的振动器具的优选示例包括使用压缩气体的器具。在这种情况下，可以使用具有简单结构的装置使所述较大端部振动。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于从连接杆移除碎屑的装置并且，该连接杆包括一柄、设置在所述柄的一端部处并具有第一通孔的较小端部、以及比所述较小端部宽并设置在所述柄的另一端部处且具有比所述第一通孔大的第二通孔的较大端部，所述较大端部断裂而形成杆体和帽，所述装置包括安装件；保持件，该保持件固定到所述安装件上，用于定位断裂的所述连接杆；隔振支脚件，该隔振支脚件用于支撑所述安装件；以及振动器具，该振动器具固定到所述安装件上，用于使所述保持件振动。
通过使用具有该结构的所述装置，只有所述较大端部可以振动而没有将振动传递给所述较小端部，从而可以有效地从所述较大端部(所述杆体和所述帽)移除碎屑。
优选的是，所述装置具有可以与振动的所述较大端部接触的较大端部接收件，因此，通过该接触可以更加可靠地移除碎屑。
所述较大端部接收件优选可以转动。在这种情况下，通过转动所述较大端部接收件可以容易地将所述较大端部放置在所述安装件上。
如上所述，所述振动器具的优选示例包括使用压缩气体的器具。在这种情况下，所述装置可以具有简单的结构。另外，通过使用这样的装置，不用担心杂质会插入所述杆体与所述帽之间。
优选的是，所述装置具有用于收集掉落的碎屑的碎屑收集单元。在这种情况下，为了确认从所述较大端部移除碎屑，对碎屑的收集进行观察。
优选的是，所述装置容纳在一壳体内。当在该壳体关闭的情况下执行所述碎屑移除处理时，可以阻隔在所述碎屑移除处理期间产生的噪音，从而得到良好的工作环境。
图1是根据本发明的一个实施例的碎屑移除方法的流程图。
图2是表示根据本实施例的生产线和碎屑移除装置的平面图。
图3是表示图2的碎屑移除装置的主要部分的示意性立体图。
图4是表示图2的碎屑移除装置的局部的正面垂直剖视图。
图5是表示根据本发明的另一实施例的碎屑移除装置的局部的正面垂直剖视图。
图6是表示根据本发明的又一实施例的碎屑移除装置的局部的正面垂直剖视图。
图7是表示根据本发明的再一实施例的碎屑移除装置的局部的正面垂直剖视图。
图8是根据本发明的又一实施例的碎屑移除方法的流程图。
图9是表示断裂后的连杆的整体示意性立体图。
图10是表示断裂前的连杆的整体示意性立体图。
图11A到图11C是表示微裂缝的局部放大图，微裂缝是由于在断裂表面中从主裂缝延伸而产生的，并且微裂缝彼此相连接而形成了掉落的碎屑。
具体实施例方式
根据本发明的碎屑移除方法的优选实施例将在下面参照附图关于用于执行该方法的装置进行详细描述。
根据本实施例的碎屑移除方法的流程图如图1中所示。在该碎屑移除方法中，首先，断裂单件连杆1(参见图9和图10)然后使其振动。刷拭断裂的表面，并且将螺栓拧入螺栓孔9中。这样，在本实施例中，使用刷作为碎屑清除器具。
因而，通过锻造一体形成具有较小端部5、柄2和较大端部6的单件连杆1(参见图10)。通过如专利文献2的图2中所示的装置等的断裂装置在第二通孔4的中央处使较大端部6基本断裂，从而形成杆体7和帽8(参见图9)。
按照这种方式分割的杆体7和帽8通过将螺栓拧入螺栓孔9中而暂时连接，并且沿着图2所示的生产线10将杆体7和帽8传送到工位12。在工位12中，由机器人(未示出)将杆体7和帽8输送到根据本实施例的碎屑移除装置20，在该碎屑移除装置20上将碎屑从较大端部6(由杆体7和帽8组成)移除。生产线10是用于组装内燃机的生产线，其中在已经从连杆1移除了碎屑之后，通过将连杆1充分进行螺栓连接而将连杆1附着于曲轴等。
图2是碎屑移除装置20的平面图，而图3是其整体示意性立体图。在图2和图3中，将杆体7和帽8放置在碎屑移除装置20上。
碎屑移除装置20包括支撑件22；放置在支撑件22上的安装件24；气动振动器26，其用作振动器具并且利用压缩空气使安装件24振动；集尘器28，其用作用于收集掉落的碎屑的碎屑收集单元；接触板30，其用作较大端部接收件，并可从该板覆盖较大端部6的位置转动到露出较大端部6的位置；以及隔音盒32，其用作用于容纳装置构件的壳体(参见图2)。
如图4所示，将支撑件22结合到装置底板36上，该装置底板放置在支脚34上的顶板35上。具体地说，将支撑件22的侧表面分别固定至长连接板38a到38d，并且通过L形撑条40和撑条41将连接板38a到38d固定至装置底板36。换言之，将支撑件22悬挂在连接板38a到38d之间。将由橡胶等制成的片状隔振件43布置在装置底板36与支撑件22之间。隔振件43可以是市场上可买到的隔振片。
将由隔离件44形成的隔振支脚件布置在定位于支撑件22上方的安装件24的下表面上的四个角部周围(参见图3和图4)，并且通过隔离件44将安装件24附着于支撑件22的上表面。隔离件44可以由ANTIVIBRATION GELS(商标)等构成。
为了减少安装件24的重量，在其中央形成矩形孔46(参见图2和图3)，并且将隔振保持件48和另一保持件50布置成与矩形孔46成夹持关系。
在这种情况下，隔振保持件48由聚氨酯泡沫、硅橡胶等构成，具有带有凹口52的近似C形的形式。如下所述，将较小端部5插入到凹口52中，从而将较小端部5放置在隔振保持件48内。
另一方面，保持件50具有柱形形状，通过切除其外周侧壁而在其顶部上形成台阶54。如下所述将较大端部6放置在台阶54上，同时将分割的第二通孔4的内壁放置成与剩余的外周侧壁在顶部处接触。因而，形成在杆体7中的第二通孔4的内壁与面向隔振保持件48的剩余的外周侧壁接触，而帽8的第二通孔4的内壁与面向气动振动器26的剩余的外周侧壁接触。在这个步骤中，例如在杆体7与帽8之间形成大约5mm的间隙。
气动振动器26垂直定位，并且通过螺栓(未示出)固定在连接到安装件24的托架56上。一活塞(未示出)插入气动振动器26，通过空气软管58供应压缩空气使活塞往复地上下运动，从而使气动振动器26振动。空气软管58的一端连接到压缩空气源(未示出)。
抽吸软管60连接到安装件24。如图4中所示，抽吸软管60连接到集尘器28。集尘器28具有用于保存掉落的碎屑的收集袋64。在本实施例中，收集袋64是透明的，因此可以在视觉上观察到其内容物。
围绕较大端部6的支柱件68a、68b与气动振动器26一起垂直地布置在安装件24上(参见图3)。接触板30通过销70可旋转地连接到支柱件68a。接触板30在其中具有圆孔71，从而减轻了其重量，在其一端部还固定有操作杆72。另外，支柱件68b在其中切割有槽73。
容纳具有上述结构的碎屑移除装置20和集尘器28的隔音盒32具有可打开并可关闭的盖74。在图2中，附图标记76表示操作者持握的用于打开或关闭盖74的杆，而附图标记78表示用于将所述盖定位并固定在关闭位置的锁定机构。
根据本实施例的碎屑移除装置20基本上如上所述构造。下面描述用于执行本发明的碎屑移除方法的装置的操作。
在根据本实施例的碎屑移除方法中，首先，如图2所示将杆体7和帽8从生产线10取出。在工位12中，将较小端部5放置在隔振保持件48上，并且将较大端部6放置在保持件50的台阶54上。在这个步骤中，定位较小端部5使其插入到隔振保持件48的近似C形的凹口52中。
另一方面，在较大端部6中，使杆体7的第二通孔4的内壁和帽8的内壁分别与保持件50的外周侧壁接触。如上所述，在杆体7与帽8之间形成大约5mm的间隙。
然后，操作者持握接触板30的操作杆72，并且使接触板围绕销70旋转。因而，接触板30定位在较大端部6的上方，如图2中的双点划线所示。接触板30与较大端部6之间的距离可以为大约0.5至1mm。在这个步骤中，圆孔71定位在第二通孔4的正上方。将旋转的接触板30的端部插入到支柱件68b的切割槽73中(参见图3)。
然后，操作者持握杆76并且关闭隔音盒32的盖74。通过锁定机构78将盖74定位并固定在关闭位置。
然后，通过压缩空气源(未示出)从空气软管58连续地将压缩空气施加到气动振动器26。通过供应的压缩空气使气动振动器26中的活塞以往复的方式运动，借此使气动振动器26振动。因而，使连接到气动振动器的托架56和安装件24振动，而且最后使安装件24上的保持件50振动。
在保持件50振动时，放置在保持件50上的较大端部6也振动。同时，较大端部6与位于其上方的接触板30接触。在杆体7和帽8的切口C的周围产生微裂缝的情况下，由于所述振动以及与接触板的接触使得所述微裂缝延伸并彼此连接，从而这些部分强度明显减弱并且从较大端部6作为碎屑而掉落。在这个步骤中，因为较小端部5放置在隔振保持件48上，所以抑制了较小端部5的振动。因而，根据本实施例，仅使得较大端部6振动。另外，因为在支撑件22与安装件24之间设置了隔离件44(隔振支脚件)，所以防止了安装件24的振动传递到支撑件22。
例如，分别地，压缩空气的吹气压力可以是0.2MPa，而安装件24的振动时间可以是5秒。
在碎屑从杆体7或帽8掉落时，碎屑掉到支撑件22上而且通过预先致动的集尘器28收集到收集袋64中。
如上所述，在本实施例中，通过使较大端部6振动而使碎屑从较大端部6掉落。因而，在短时间段中可以将这样的碎屑同时从杆体7和帽8移除，从而大大提高了工作效率。
在本实施例中，因为将碎屑收集到收集袋64中，所以可以容易地执行后处理操作。另外，仅通过观察收集袋64中碎屑的收集情况就可以可靠并容易地确认碎屑从杆体7和帽8的移除。使用如上所述的透明的收集袋64，可以容易地从视觉上观察到在收集袋64中收集的碎屑。
在盖74如上所述关闭的情况下，在隔音盒32中执行以上处理。因而，可以大大地减小例如气动振动器26的振动噪音和较大端部6与接触板30的接触噪音这样的噪音，从而得到良好的工作环境。
在振动步骤之后，将连杆1运输到刷拭装置(未示出)。在刷拭装置中，刷拭杆体7和帽8的断裂表面。因而，可以更加可靠地将碎屑从断裂表面移除。
使已经移除了碎屑的连杆1返回生产线10，并且传送到下一个工位，在该工位上通过螺栓将杆体7和帽8连接。在这个步骤中，因为碎屑不会插入到杆体7与帽8之间，所以减小了杆体7和帽8的相对位置误差，因而提高了连接精度。
最后将连杆1附着于内燃机。同样，在这个步骤中，因为碎屑没有插入到连杆1与曲轴之间，所以不会降低组装精度。另外，因为碎屑没有混合到机油中，所以可以防止机油迅速地劣化。
因而，在本实施例中，通过移除碎屑，可以提高杆体7和帽8的连接精度以及连杆1在内燃机上的组装精度。另外，可以防止机油的迅速劣化。
虽然在上述实施例中，使用气动振动器26作为振动器具，但是振动器具并不限于此。振动器具也可以包括超声波振动器等等。
虽然在上述实施例中，抽吸软管60连接到安装件24的一个侧表面，但另一抽吸软管60也可以连接到与所述一个侧表面相反的另一侧表面。
另外，杆体7与帽8之间的间隙、较大端部6与接触板30之间的距离、压缩空气的吹气压力以及安装件24振动的时间并不限于上述值，而是可以根据连杆1的尺寸和重量等适当地变化。
另外，可以在用于组装内燃机的生产线之外的地点执行碎屑的移除。例如，在将连杆1断裂成杆体7和帽8之后，或者在杆体7和帽8的暂时连接之后并且在将其传送到生产线10之前，可以立即执行碎屑的移除。显然，也可以多次执行碎屑的移除。
如图5所示，可以从碎屑移除装置20移除接触板30，在这种情况下，只通过气动振动器26的振动使碎屑掉落。
如图6所示，可以将比安装件24厚的安装件90附着于碎屑移除装置20，从而将较大端部6放置在安装件90上。在这种情况下，在保持件50上不必设置台阶54。可以将安装件90的上表面布置在与隔振保持件48的凹口52的下表面相同的平面中。
如图7所示，可以设置安装件92用于支撑隔振保持件48，同时设置安装件94用于支撑保持件50。在这种情况下，可以将安装件92布置在支撑件22上，并使得隔离件44定位在两者之间。
在所有上述实施例中，可以使用诸如氮气的各种气体代替压缩空气。用于支撑较小端部5的保持件不必由隔振材料构成。可以在较小端部5已经通过支撑件定位并固定之后使较大端部6振动。
如图8的流程图中所示，也可以在执行振动步骤之前刷拭断裂表面。
收集袋64不限于透明的收集袋。
可以使用胶带或吸气机代替刷作为清除器具。在使用胶带时，将胶带施加到断裂表面，从而将碎屑粘到胶带上。在使用吸气机的情况下，通过吸气将碎屑从断裂表面清除。该吸气机的优选示例可以包括真空泵。
权利要求
1.一种从通过形成单件杆并且断裂较大端部(6)以形成杆体(7)和帽(8)而获得的连接杆(1)移除碎屑的方法，所述单件杆包括一柄(2)、设置在所述柄(2)的一端部处并具有第一通孔(3)的较小端部(5)、以及比所述较小端部(5)宽并设置在所述柄(2)的另一端部处且具有比所述第一通孔(3)大的第二通孔(4)的所述较大端部(6)，所述方法包括以下步骤用保持件(50)定位断裂的所述连接杆(1)，同时在所述杆体(7)与所述帽(8)之间留有间隙；以及使所述保持件(50)振动，从而只使所述较大端部(6)振动而使碎屑从所述较大端部(6)掉落。
2.一种从通过形成单件杆并且断裂较大端部(6)以形成杆体(7)和帽(8)而获得的连接杆(1)移除碎屑的方法，所述单件杆包括一柄(2)、具有第一通孔(3)的较小端部(5)、以及比所述较小端部(5)宽并且具有比所述第一通孔(3)大的第二通孔(4)的所述较大端部(6)，所述方法包括以下步骤用保持件(50)定位断裂的所述连接杆(1)，同时在所述杆体(7)与所述帽(8)之间留有间隙；使所述保持件(50)振动，从而只使所述较大端部(6)振动而使碎屑从所述较大端部(6)掉落；以及通过碎屑清除器具从所述杆体(7)和所述帽(8)的断裂表面进一步清除碎屑。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在执行所述振动步骤之前，所述方法还包括通过碎屑清除器具从所述杆体(7)和所述帽(8)的断裂表面清除碎屑的步骤。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述碎屑清除器具包括刷、胶带或者吸气机。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述较大端部(6)的上方布置有接触板(30)，使所述较大端部(6)振动从而使所述较大端部(6)与所述接触板(30)接触。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，使用压缩气体使所述保持件(50)振动。
7.一种从通过形成单件杆并且断裂较大端部(6)以形成杆体(7)和帽(8)而获得的连接杆(1)移除碎屑的装置(20)，所述单件杆包括一柄(2)、设置在所述柄(2)的一端部处并具有第一通孔(3)的较小端部(5)、以及比所述较小端部(5)宽并设置在所述柄(2)的另一端部处且具有比所述第一通孔(3)大的第二通孔(4)的所述较大端部(6)，所述装置包括安装件(24)；保持件(50)，该保持件固定到所述安装件(24)上，用于定位断裂的所述连接杆(1)；隔振支脚件(44)，该隔振支脚件用于支撑所述安装件(24)；以及振动器具(26)，该振动器具固定到所述安装件(24)上，用于使所述保持件(50)振动。
8.根据权利要求7所述的装置(20)，其特征在于，该装置还包括在所述较大端部(6)振动时能够与所述较大端部(6)接触的接触板(30)。
9.根据权利要求8所述的装置(20)，其特征在于，所述接触板(30)是可转动的。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的装置(20)，其特征在于，所述振动器具(26)包括使用压缩气体的器具。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的装置(20)，其特征在于，该装置还包括用于收集掉落的碎屑的碎屑收集单元(28)。
12.根据权利要求11所述的装置(20)，其特征在于，所述碎屑收集单元(28)包括收集袋(64)。
13.根据权利要求12所述的装置(20)，其特征在于，所述收集袋(64)是透明的。
全文摘要
本发明提供了一种移除连接杆的碎片的方法和装置。将连接杆(1)的较大端部(6)放置在基座(50)的台阶部(54)上，并且将其较小端部(5)放置在由减振材料形成的基座(48)上。接通气动振动器(26)以连续供应压缩空气来使所述较大端部(6)与基座(50)一起振动，直到振动的较大端部(6)与接触板件(30)接触。当碎片从所述连接杆的杆体(7)和帽部(8)掉落时，使用集尘器(28)通过抽吸软管(60)将碎片收集到透明的收集袋(64)。上述操作在由盖件(74)关闭的隔音盒(32)中进行。然后，通过使用例如刷将碎片与所述杆体(7)和所述帽部(8)的断开部分分离。
文档编号F16C7/02GK101065199SQ20058004059
公开日2007年10月31日 申请日期2005年11月25日 优先权日2004年11月25日
发明者川村真树, 奥村秀树 申请人:本田技研工业株式会社