帶自動換刀機構的氣門搖臂鑽孔設備的製作方法

2023-10-10 01:57:34 2

本發明涉及氣門搖臂生產設備，具體涉及一種帶自動換刀機構的氣門搖臂鑽孔設備。

背景技術：

如圖1所示，氣門搖臂包括：左搖臂1以及右搖臂2，左搖臂1和右搖臂2的結構呈鏡像對稱，右搖臂2和左搖臂1均包括：臂塊11，臂塊11的相對兩側分別設置有連接耳12和連接翼13，連接耳12開設有第一軸孔14，連接翼13與臂塊11的連接處開設有第二軸孔15，現有技術無裝置能實現同時對左搖臂1和右搖臂2進行加工第一軸孔14或第二軸孔15，由於第一軸孔14和第二軸孔15的加工需求很高，因此需要用粗刀初步打孔後，然後再在打好的孔上面用細刀進行細磨，進而達到第一軸孔14和第二軸孔15的加工需求，但是粗鑽孔和細磨需要在不同的鑽機上實施，因此操作麻煩，加重了操作困難，同時當工件安放到位以後需要一直加工，導致粗刀和細刀均不能集聚高熱而導致使用壽命短。

技術實現要素：

本發明提供了一種帶自動換刀機構的氣門搖臂鑽孔設備，實現了當粗鑽孔完成後自動將粗刀跟換成細刀，實現在氣門搖臂安裝後完成第一軸孔和第二軸孔的加工。

為實現上述目的，本發明採用了如下的技術方案：

一種帶自動換刀機構的氣門搖臂鑽孔設備，包括：

加工座，其包括底座，底座上設置有位於水平面上的加工臺，加工臺與底座之間連接有支撐塊，在支撐塊的上方通過支撐柱連接有安裝板；

夾緊機構，其包括轉動座，轉動座的底端與底座轉動連接，轉動座穿過加工臺且轉動座能相對加工臺轉動，轉動座的上表面用於安放左搖臂和右搖臂，轉動座上方設置有上模，在安裝板上安裝有第一氣缸，第一氣缸的活塞杆穿過安裝板與上模連接，上模能將左搖臂和右搖臂壓緊在轉動座上，轉動座與底座連接的端部設置有轉動驅動機構；

雙頭鑽孔機，其設置於轉動座旁，雙頭鑽孔機包括雙鑽頭以及用於驅動鑽頭的鑽孔驅動機構，在轉動驅動機構的驅動下能將氣門搖臂的第一軸孔待加工位置和第一軸孔待加工位置與雙鑽頭相對，每個鑽頭均包括頭座，頭座一端連接鑽孔驅動機構，頭座另一端連接有壓緊座，壓緊座為筒狀結構，壓緊座內孔設置有兩夾緊塊，夾緊塊均為半筒狀結構，兩夾緊塊之間用於連接粗刀或細刀，兩夾緊塊側面的縫隙用第一膜片封閉，兩夾緊塊之間用第二膜片封閉，壓緊座內孔壁上形成遠離頭座的第一臺階，兩夾緊塊與第一臺階接觸處為第二臺階，兩夾緊塊靠近第二臺階處與壓緊座內孔壁之間縫隙用第三膜片封閉，兩夾緊塊、壓緊座內孔壁、第一膜片、第二膜片以及第三膜片之間形成氣腔，第一膜片、第二膜片以及第三膜片均採用彈性橡膠材料製成，第三膜片位於第一臺階靠近頭座的一側，在第一臺階上設置有滑動槽，在第二臺階上設置有在滑動槽內滑動的滑動塊，滑動槽內壁與滑動塊之間連接有位於壓緊座內孔徑向上的第一彈簧，當氣腔內為大氣壓強時，第一彈簧使兩壓緊塊均與壓緊座內孔壁緊貼，在壓緊座上設置有與氣腔連通的進氣管以及出氣管，進氣管通過第一單向閥連通氣源，出氣管上設置有用於開閉出氣管的第二單向閥，在壓緊座上設置有用於檢測氣腔內壓強的氣壓檢測機構，氣壓檢測機構的感應部伸入氣腔內；

送刀機構，其包括安裝於工作檯上的輸送座，輸送座上安裝有第二氣缸，第二氣缸的活塞杆連接有插板，插板上設置有用於插放刀粗的粗刀孔和用於插放細刀的細刀孔，在第二氣缸的驅動下能將位於插板上的粗刀和細刀均與兩壓緊塊的中心線對準，在粗刀孔底部設置有用於檢測粗刀是否放到位的粗刀到位檢測機構，在細刀孔底部設置有用於檢測細刀是否放到位的細刀到位檢測機構；以及

控制箱，第一氣缸、轉動驅動機構、鑽孔驅動機構、第一單向閥、第二單向閥、氣壓檢測機構、第二氣缸、粗刀到位檢測機構以及細刀到位檢測機構均電連接至控制箱。

優選的是，轉動驅動機構包括：

第一帶輪，其設置於轉動座靠近底座的端部外周上；

第二帶輪，其設置於第一帶輪旁且其通過連接件與支撐塊連接，第二帶輪能在連接件上轉動；

皮帶，其連接於第一帶輪與第二帶輪之間，以連動第一帶輪和第二帶輪；以及

電機，其設置於底座內，電機的轉動軸伸出底座並穿過連接件與第二帶輪的中心連接，電機與控制箱電連接。

優選的是，連接件包括：

支撐板，其與支撐塊連接且位於水平方向上；以及

轉動筒，其套置於電機的轉動軸外，轉動筒一端與第二帶輪固定連接，轉動筒另一端與支撐板轉動連接。

優選的是，在底座上開設有轉動槽，在轉動座的底部通過保持器連接有滾珠，轉動座通過滾珠與轉動槽底面連接，滾珠能夠相對轉動座和底座轉動。

優選的是，在轉動座的中部設置有對位板，對位板為長方體結構，在對位板兩相對邊旁均設置有推動板，推動板通過第三氣缸與支撐塊連接，第三氣缸的活塞杆伸縮方向均與鑽頭的伸縮方向平行。

優選的是，氣壓檢測機構包括：

氣檢本體，其安裝於壓緊座上，氣檢本體靠近氣腔的端部開有檢測腔，在氣檢本體上開有與外界空氣連通的氣道；

觸動膜片，其採用彈性橡膠材料製成，觸動膜片將氣腔和檢測腔分隔；

壓杆，其設置於觸動膜片靠近氣腔一側上；

第一導向筒，其設置於檢測腔內壁上，壓杆未連接觸動膜片的端部伸入至第一導向筒內；

凸部，其設置於壓杆伸入至第一導向筒內的端部上；

第二彈簧，其設置於凸部與第一導向筒底面之間；

第一連接片，其採用導電材料製成，第一連接片設置壓杆位於第一導向筒內的端面上；以及

兩第一觸發部，其設置於第一導向筒底面上且相互隔離，第一觸發部均採用導電材料製成，一第一觸發部連接5V電源，另一第一觸發部連接控制箱，在氣腔內為大氣壓強時，第一連接片與第一觸發部之間有距離；當壓緊塊將粗刀或細刀夾緊時，第一連接片與兩第一觸發部均緊貼。

優選的是，粗刀到位檢測機構以及細刀到位檢測機構均包括：

觸發杆，在粗刀孔和細刀孔底面上均開設有觸發腔，粗刀孔和細刀孔的入口處均設置有橡膠圈，橡膠圈具有彈性，橡膠圈能夾緊粗刀或細刀，觸發腔與粗刀孔或細刀孔連通，觸發杆穿梭於粗刀孔或細刀孔與觸發腔之間；

第二導向筒，其設置於觸發腔內壁上，觸發杆位於觸發腔內的端部伸入至第二導向筒內；

安裝環，其設置於觸發杆伸入至第二導向筒內的端部上；

第三彈簧，其設置於安裝環與第二導向筒底面之間；

第二連接片，其採用導電材料製成，第二連接片設置觸發杆位於第二導向筒內的端面上；以及

兩第二觸發部，其設置於第二導向筒底面上且相互隔離，第二觸發部均採用導電材料製成，一第二觸發部連接5V電源，另一第二觸發部連接控制箱，當粗刀或細刀未送到位時，第二連接片與第二觸發部之間有距離；當粗刀或細刀送到位後，粗刀或細刀抵壓壓杆，使第二連接片與兩第二觸發部均緊貼。

相比於現有技術，本發明具有如下有益效果：

1)通過設置夾緊機構實現了對左搖臂和右搖臂的定位和夾緊，為第一軸孔和第二軸孔的加工提供了條件；

2)通過設置轉動座的轉動，實現了在雙頭鑽孔機上加工第一軸孔時將連接耳面向雙頭鑽孔機，在需要加工第二軸孔時將連接翼面向雙頭鑽孔機，進而實現了在同一雙頭鑽孔機加工第一軸孔和第二軸孔，節省了雙頭鑽孔機的使用，節約了能量；

3)通過設置鑽頭的結構，實現在氣腔未通氣時將粗刀或細刀鬆開的功能，在氣腔內通氣後將粗刀或細刀夾緊的功能能，第一膜片、第二膜片以及第三膜片實現了在夾緊塊之間形成密閉的氣腔，同時為在通氣或斷氣過程中夾緊塊的移動提供了條件；設置第一臺階和第二臺階，避免了第二膜片露在外因有外界物質刺入而導致第二膜片損壞，同時實現了對夾緊塊的支撐，避免夾緊塊隨意外露而導致無法歸位；在第一臺階上設置導向槽和滑動塊，實現了對夾緊塊的導向，避免了夾緊塊在氣體進入時隨意亂動而無法緊貼在粗刀和細刀上；通過設置第一彈簧，實現斷氣並出氣時夾緊塊之間快速距離變大，便於粗刀或細刀的插入；

4)通過設置氣壓檢測機構，實現了對氣腔內氣壓的實時檢測，保證氣腔內氣壓達到夾緊力度；

5)通過設置送刀機構，實現了在鑽孔過程中將粗刀和細刀的自動更換，繼而避免因粗刀和細刀加工時間過長而導致粗刀和細刀損壞，延長了粗刀和細刀的使用壽命，減少了生產過程中的設備成本。

附圖說明

圖1為氣門搖臂的結構示意圖；

圖2為帶自動換刀機構的氣門搖臂鑽孔設備的結構示意圖；

圖3為圖2中刀頭未插入粗刀和細刀時的剖視圖；

圖4為圖2中送到機構的結構示意圖；

圖5為圖3中氣壓檢測機構的剖視圖；

圖6為轉動座與底座連接處的剖視圖；

圖7為圖5中粗刀孔或細刀孔處的剖視圖。

具體實施方式

如圖2所示，一種帶自動換刀機構的氣門搖臂鑽孔設備，包括：

加工座3，其包括底座31，底座31上設置有位於水平面上的加工臺32，加工臺32與底座31之間連接有支撐塊33，在支撐塊33的上方通過支撐柱34連接有安裝板35；

夾緊機構4，其包括轉動座41，轉動座41的底端與底座31轉動連接，轉動座41穿過加工臺32且轉動座41能相對加工臺32轉動，轉動座41的上表面用於安放左搖臂和右搖臂，轉動座41上方設置有上模42，在安裝板35上安裝有第一氣缸43，第一氣缸43的活塞杆穿過安裝板35與上模42連接，上模42能將左搖臂和右搖臂壓緊在轉動座41上，轉動座41與底座31連接的端部設置有轉動驅動機構；

雙頭鑽孔機5，其設置於轉動座41旁，雙頭鑽孔機5包括雙鑽頭51以及用於驅動鑽頭51的鑽孔驅動機構，在轉動驅動機構的驅動下能將氣門搖臂的第一軸孔待加工位置和第一軸孔待加工位置與雙鑽頭51相對，如圖3所示，每個鑽頭51均包括頭座511，頭座511一端連接鑽孔驅動機構，頭座511另一端連接有壓緊座512，壓緊座512為筒狀結構，壓緊座512內孔設置有兩夾緊塊513，夾緊塊513均為半筒狀結構，兩夾緊塊513之間用於連接粗刀或細刀，兩夾緊塊513側面的縫隙用第一膜片514封閉，兩夾緊塊513之間用第二膜片515封閉，壓緊座512內孔壁上形成遠離頭座511的第一臺階516，兩夾緊塊513與第一臺階516接觸處為第二臺階517，兩夾緊塊513靠近第二臺階517處與壓緊座512內孔壁之間縫隙用第三膜片518封閉，兩夾緊塊513、壓緊座512內孔壁、第一膜片514、第二膜片515以及第三膜片518之間形成氣腔519，第一膜片514、第二膜片515以及第三膜片518均採用彈性橡膠材料製成，第三膜片518位於第一臺階516靠近頭座511的一側，在第一臺階516上設置有滑動槽510，在第二臺階517上設置有在滑動槽510內滑動的滑動塊521，滑動槽510內壁與滑動塊521之間連接有位於壓緊座512內孔徑向上的第一彈簧520，當氣腔519內為大氣壓強時，第一彈簧520使兩壓緊塊均與壓緊座512內孔壁緊貼，在壓緊座512上設置有與氣腔519連通的進氣管522以及出氣管523，進氣管522通過第一單向閥連通氣源，出氣管523上設置有用於開閉出氣管523的第二單向閥，在壓緊座512上設置有用於檢測氣腔519內壓強的氣壓檢測機構7，氣壓檢測機構7的感應部伸入氣腔519內；

送刀機構6，其包括安裝於工作檯上的輸送座61，如圖4所示，輸送座61上安裝有第二氣缸63，第二氣缸63的活塞杆連接有插板62，插板62上設置有用於插放刀粗的粗刀孔65和用於插放細刀的細刀孔64，在第二氣缸63的驅動下能將位於插板62上的粗刀和細刀均與兩壓緊塊的中心線對準，在粗刀孔底部設置有用於檢測粗刀是否放到位的粗刀到位檢測機構，在細刀孔64底部設置有用於檢測細刀是否放到位的細刀到位檢測機構；以及

控制箱(圖中未示)，第一氣缸43、轉動驅動機構、鑽孔驅動機構、第一單向閥、第二單向閥、氣壓檢測機構7、第二氣缸63、粗刀到位檢測機構以及細刀到位檢測機構均電連接至控制箱。工作時，首先，將右搖臂和左搖臂一起並排地放置於轉動座41上，將右搖臂和左搖臂手動定位好，將連接耳與鑽頭51對準，轉動座41的初始位置是連接耳與鑽頭51對準，加工第一軸孔；然後，通過控制箱啟動第一氣缸43，使得上模42將工件夾緊在轉動座41上；再後，通過控制箱啟動送刀機構6的第二氣缸63，鑽頭51初始沒有粗刀和細刀，將粗刀與壓緊座512對準；再後，由於初始狀態兩夾緊塊513之間的距離較大，是待插入粗刀或細刀狀態，控制箱啟動鑽孔驅動機構，使得壓緊座512向插座上的粗刀運動，實現將粗刀插入夾緊塊513之間；再後，控制箱控制第一單向閥打開、第二單向閥關閉，氣腔519內通入氣體，使得氣腔519內氣壓增大，氣壓檢測機構7檢測到氣腔519已經氣壓已經達到夾緊粗刀的氣壓，控制箱控制第一單向閥和第二單向閥同時關閉，保持該氣壓；再後，控制箱啟動鑽孔驅動機構，使得鑽頭51縮回；再後，控制箱啟動鑽孔驅動機構，使得鑽頭51轉動的同時向連接耳伸出，實現對第一軸孔的粗加工；再後，粗加工完以後，控制箱啟動鑽孔驅動機構，縮回鑽頭51；再後，通過控制箱啟動送刀機構6的第二氣缸63，將粗刀孔與鑽頭51對準；再後，控制箱啟動鑽孔驅動機構，使得鑽頭51將粗刀插入粗刀孔內，當粗刀到位檢測機構檢測到粗刀位時，停止鑽孔驅動機構；再後，控制箱控制插座縮回和鑽頭51縮回；再後，將細刀孔64與鑽頭51對準，重新抓取細刀，細刀的抓取與粗刀的抓取一致，這裡不再贅述。

請繼續參考圖2所示，轉動驅動機構包括：

第一帶輪551，其設置於轉動座41靠近底座31的端部外周上；

第二帶輪552，其設置於第一帶輪551旁且其通過連接件與支撐塊33連接，第二帶輪552能在連接件上轉動；

皮帶553，其連接於第一帶輪551與第二帶輪552之間，以連動第一帶輪551和第二帶輪552；以及

電機554，其設置於底座31內，電機554的轉動軸伸出底座31並穿過連接件與第二帶輪552的中心連接，電機554與控制箱電連接。

請繼續參考圖2所示，為了避免因第二帶輪552與電機554的轉動軸直接連接而損壞，連接件包括：

支撐板555，其與支撐塊33連接且位於水平方向上；以及

轉動筒556，其套置於電機554的轉動軸外，轉動筒556一端與第二帶輪552固定連接，轉動筒556另一端與支撐板555轉動連接。

為了使得轉動座41的滑動更加順暢，使得電機554對轉動座41的驅動更快，在底座31上開設有轉動槽，在轉動座41的底部通過保持器557連接有滾珠558，轉動座41通過滾珠558與轉動槽底面連接，滾珠558能夠相對轉動座41和底座31轉動。

為了避免在轉動座41轉動後到需要位置有略微的差異，請繼續參考圖2所示，在轉動座41的中部設置有對位板561，對位板561為長方體結構，在對位板561兩相對邊旁均設置有推動板562，推動板562通過第三氣缸563與支撐塊33連接，第三氣缸563的活塞杆伸縮方向均與鑽頭51的伸縮方向平行。當轉動座41在電機554的驅動下以及初步將連接耳或連接翼與鑽頭51對準，為了表面有所偏移，啟動兩個第三氣缸563，兩個第三氣缸563同步工作，向對位板561伸出一樣的長度，使得對位板561帶動轉動座41上的工件與鑽頭51精確對準，避免了因轉動座41轉動不到位而導致加工質量差的問題，提高了氣門搖臂的質量。

為了設計結構簡單，使用方便的氣壓檢測機，請參考圖5所示，氣壓檢測機構7包括：

氣檢本體71，其安裝於壓緊座512上，氣檢本體71靠近氣腔519的端部開有檢測腔，在氣檢本體71上開有與外界空氣連通的氣道；

觸動膜片72，其採用彈性橡膠材料製成，觸動膜片72將氣腔519和檢測腔分隔；

壓杆73，其設置於觸動膜片72靠近氣腔519一側上；

第一導向筒74，其設置於檢測腔內壁上，壓杆73未連接觸動膜片72的端部伸入至第一導向筒74內；

凸部75，其設置於壓杆73伸入至第一導向筒74內的端部上；

第二彈簧76，其設置於凸部75與第一導向筒74底面之間；

第一連接片77，其採用導電材料製成，第一連接片77設置壓杆73位於第一導向筒74內的端面上；以及

兩第一觸發部78，其設置於第一導向筒74底面上且相互隔離，第一觸發部均採用導電材料製成，一第一觸發部連接5V電源，另一第一觸發部連接控制箱，在氣腔519內為大氣壓強時，第一連接片77與第一觸發部之間有距離；當壓緊塊將粗刀或細刀夾緊時，第一連接片77與兩第一觸發部78均緊貼。

為了設計結構簡單、使用方便的粗刀到位檢測機構以及細刀到位檢測機構，粗刀到位檢測機構以及細刀到位檢測機構均包括：

觸發杆81，在粗刀孔和細刀孔64底面上均開設有觸發腔，粗刀孔和細刀孔64的入口處均設置有橡膠圈82，橡膠圈82具有彈性，橡膠圈82能夾緊粗刀或細刀，觸發腔與粗刀孔或細刀孔64連通，觸發杆81穿梭於粗刀孔或細刀孔64與觸發腔之間；

第二導向筒83，其設置於觸發腔內壁上，觸發杆81位於觸發腔內的端部伸入至第二導向筒83內；

安裝環84，其設置於觸發杆81伸入至第二導向筒83內的端部上；

第三彈簧85，其設置於安裝環84與第二導向筒83底面之間；

第二連接片86，其採用導電材料製成，第二連接片86設置觸發杆81位於第二導向筒83內的端面上；以及

兩第二觸發部87，其設置於第二導向筒83底面上且相互隔離，第二觸發部87均採用導電材料製成，一第二觸發部87連接5V電源，另一第二觸發部87連接控制箱，當粗刀或細刀未送到位時，第二連接片86與第二觸發部87之間有距離；當粗刀或細刀送到位後，粗刀或細刀抵壓壓杆73，使第二連接片86與兩第二觸發部87均緊貼。

最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。