专利名称：自动分度夹紧装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种夹紧装置，具体地说是一种能自动实现曲轴任意角度分度的
自动分度夹紧装置。
背景技术：
我们知道，曲轴的生产制造中， 一些加工制作过程必须对曲轴进行夹紧，以便进行 加工操作。例如对曲轴主轴颈和连杆颈进行钻油孔，其加工需要分别在两台摇臂钻床上各 配一套钻孔夹具分两道工序完成。 一道工序钻主轴直油孔，另一道工序钻连杆直油孔，因每 种曲轴油孔角度、曲轴主轴和连杆直径要求不同，这就造成每种曲轴都需两套夹具，除了通 用性差，还造成了夹具的制造成本高、生产周期长，装夹次数多、生产效率低等问题。特别是 六缸曲轴油孔的空间位置复杂且数量较多，在摇臂钻上加工需要频繁进行手动松夹、翻转 曲轴，这种落后的夹具已不能满足现场的生产需求。 目前，使用摇臂钻床钻曲轴轴颈上钻油孔夹具，应用较多的是螺旋与压板式的夹 紧机构。在夹紧机构设计中，偏心轮或螺旋夹紧机构是应用较多的一种夹紧机构。偏心轮 夹紧机构加工操作方便、夹紧迅速，缺点是夹紧力和夹紧行程都小。螺旋夹紧机构结构简 单、夹紧可靠、通用性好，而且由于螺旋升角小，螺旋夹紧机构的自锁性能好，夹紧力和夹紧 行程都较大，缺点是手动夹紧，夹紧动作慢、劳动强度大。近几年随着数控设备及刀具的发 展，油孔的加工倾向于依靠枪钻来实现，摇臂钻有退出历史舞台的趋势。实际上，尽管枪钻 的转速很高，但加工效率与摇臂钻相当。较使用摇臂钻加工，数控设备的采购成本、切削油 及刀具的维护费用远远高于摇臂钻。同样，油孔倒角、油孔抛光工序也存在人工手动翻转曲 轴，自动化程度低，劳动强度大的问题。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种结构紧 凑、定位可靠，制造简单，分度、夹紧动作效率高，操作者工作强度低的自动分度夹紧装置。 本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是一种自动分度夹紧装置，其包 括基座、支承座、分度机构和夹紧机构，支承座固定在基座上，其特征是所述分度机构包 括驱动气缸、驱动齿条、齿轮圈、分度转套、分度盘，分度转套通过轴承安装在支承座的内孔 中，驱动气缸与驱动齿条连接，齿轮圈安装在驱动齿条上，分度盘由分别设有分度齿的分度 母盘和分度子盘两部分配对组成，分度母盘与齿轮圈联结，通过轴承安装在分度转套上，分 度子盘轴向活动安装在分度转套上，由固定在支承座上的薄型气缸带动沿分度转套前后移 动，与分度母盘啮合或分开，驱动齿条带动齿轮圈、分度盘和分度转套转动实现分度；所述 夹紧机构包括夹紧气缸、联接轴、锁紧齿条、机械手座、机械手、卡爪，机械手座通过螺钉与 分度转套联接，其上安装一对内侧带有弧形齿的机械手，卡爪与机械手通过螺钉联接，位于 机械手座内部的、与机械手弧形齿啮合的锁紧齿条通过联接轴与夹紧气缸联接，通过夹紧 气缸的活塞杆伸出或收縮控制机械手及卡爪的夹紧或张开。[0006] 本实用新型所说的夹紧气缸通过法兰固定在齿轮圈上，夹紧气缸的活塞杆从齿轮 圈的中心孔穿过，通过联接轴与锁紧齿条联接。 本实用新型所说的驱动齿条安装在两根导轨上，导轨固定在基座上。这样可以保 证驱动齿条与齿轮圈在啮合过程中不发生偏移。 本实用新型所说的卡爪内设有通槽，通过调节螺钉实现卡爪位置的径向调节和紧 固。这样可以保证实现曲轴的无缝夹紧，避免产生夹疤。 本实用新型所说的分度转套上轴向设有V型导轨，分度子盘内侧设有相配合的V 型槽，分度子盘还周向设有T型槽，固定在支承座上的薄型气缸的活塞杆一端活动安装在 分度子盘的T型槽内，驱动分度子盘沿分度转套上的V型导轨前后移动，实现分度母盘和分 度子盘的对接配对。配对后，驱动齿条带动齿轮圈及分度盘、分度转套旋转一个分度齿的行 程，实现分度和翻胎功能。 本实用新型采用上述结构，对照现有技术，其结构紧凑、定位可靠，制造简单，分 度、夹紧动作效率高。在生产过程中换产方便，通用性好，制造、安装简单，加工成本低，占地 空间小，能实现多工序兼用，并縮短了加工过程的辅助时间，降低了操作者的劳动强度。其 适用于自动分度翻胎夹紧曲轴，在普通设备上可实现四缸、六缸曲轴的油孔加工、倒角、抛 光及油孔清洗等工序的加工。
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。
图1是本实用新型结构示意图。 图2是本实用新型分度盘连接结构示意图。 图中1.基座，2.支承座，3.轴承挡块，4.锁紧齿条，5.机械手，6.机械手座，7.联 接轴，8.轴承，9.轴用锁紧挡圈，IO.分度盘，ll.齿轮圈，12.轴承，13.导轨，14.驱动气缸， 15.法兰，16.夹紧气缸，17.驱动齿条，18.卡爪，19.薄型气缸，20.V型导轨，21.分度转套， 22.电磁感应开关，23调节螺钉。
具体实施方式从
图1中可以看出，一种自动分度夹紧装置，其包括基座1、支承座2、分度机构和 夹紧机构，支承座2固定在基座1上。 所述分度机构包括驱动气缸14、驱动齿条17、齿轮圈11、分度转套21、分度盘10 等。分度转套21通过轴承12安装在支承座2的内孔中。分度转套21镶嵌三个轻型轴承 8，并配合安装在支承座2的内孔中，两端分别用轴承挡块3和轴用锁紧挡圈9进行限位。驱 动气缸14与驱动齿条17连接，齿轮圈11安装在驱动齿条17上，分度盘10由分别设有分 度齿的分度母盘和分度子盘两部分配对组成。如图2所示。分度母盘与齿轮圈ll联结为 一个整体，齿轮圈11内孔安装了两个轻型轴承12，轻型轴承12和分度母盘一起被安装在 分度转套21上，分度子盘轴向活动安装在分度转套21上，由固定在支承座上的薄型气缸带 动沿分度转套前后移动，与分度母盘啮合或分开。啮合对接后，驱动齿条带动齿轮圈、分度 盘和分度转套转动实现分度。所说的夹紧气缸16通过法兰15固定在齿轮圈11上，夹紧气 缸16的活塞杆从齿轮圈11的中心孔穿过，通过联接轴7与锁紧齿条4连接。所说的驱动齿条17安装在两根导轨13上，导轨13固定在基座1上。这样可以保证驱动齿条17与齿 轮圈11在啮合过程中不发生偏移。 如图2所示，分度转套21上轴向设有V型导轨20，分度子盘内侧设有相配合的V 型槽，分度子盘还周向设有T型槽，固定在支承座2上的薄型气缸19的活塞杆一端活动安 装在分度子盘的T型槽内，驱动分度子盘沿分度转套21上的V型导轨前后移动，实现分度 母盘和分度子盘的对接配对。对接配对后，驱动齿条17带动齿轮圈11及分度盘10、分度转 套21旋转分度齿的行程，实现分度和翻胎功能。 本实用新型通过驱动气缸14活塞杆的伸出，推动齿轮圈11上分度母盘上的分度 齿翻转到近似下个分度齿的位置，当驱动气缸14伸出到达指定位置后，也就是驱动齿条17 到达电磁感应开关22处时，电磁感应开关22将接收到的信号传输给薄型气缸19，薄型气缸 19活塞杆伸出使分度母盘、分度子盘的分度齿啮合。因V型导轨20对分度子盘的前后移 动起着轴向导向、径向限位及翻转角度修正的作用，保证分度母盘、分度子盘分度齿啮合准 确。当分度母盘、分度子盘的分度齿啮合完毕，驱动气缸14接收动作信号实现活塞杆的收 縮，此时整个机构在齿轮圈11和驱动齿条17的共同作用下带动整个机构翻转，以完成曲轴 的分度、翻转。在钻削过程中驱动气缸14通过中压式三位五通电磁换向阀保持整个系统压 力稳定。分度盘的齿间角度为曲轴轴向剖视图相邻两油孔中心线的夹角。定位齿形为60。 的锥齿，可以补偿配合间隙。驱动气缸的运动行程根据分度齿的每齿旋转角度进行精确计 算。 从
图1还可以看出，本实用新型所述夹紧机构包括夹紧气缸16、联接轴7、锁紧齿 条4、机械手座6、机械手5、卡爪18等。机械手座6通过螺钉与分度转套21联接形成了整 个机构的活动主体。机械手座6用双头螺栓联接安装一对内侧带有弧形齿的机械手5，机械 手座6内部的与机械手弧形齿啮合的锁紧齿条4通过联接轴7与夹紧气缸16联接，通过夹 紧气缸16的活塞杆伸出或收縮控制机械手5的锁紧或张开。卡爪18与机械手5通过螺钉 联接。所说的卡爪18内设有通槽，通过调节螺钉23实现卡爪位置的径向调节和紧固。卡 爪18内的通槽可实现卡爪的径向调节，调节螺钉23对调整后的位置进行紧固，保证实现曲 轴的无缝夹紧，避免产生夹疤。 本实用新型支承座2上采用三个轻型轴承8支撑整个工作系统，增强刚性及抗振 能力，提高系统工作时的稳定性，可延长该装置的使用寿命。其内部的联接轴7的长度根据 锁紧齿条4的伸出长度进行设计，分度转套21内孔前端具有限位凸台，避免了锁紧齿条4 伸出过长而撞到工件。机械手座6前端设有矩形小孔，不仅方便齿条4的伸縮，还可以避免 铁屑等杂物溅到机械手与齿条上影响啮合。分度转套上的分度盘10的分度齿制造精度高， 啮合后能够补偿间隙，同时具有高精度的V型导轨20，起着轴向导向和翻转角度修正的作 用，可实现高精度的分度。根据工件的重量确定气缸的推力和拉力，保证驱动齿条17将径 向移动转换成齿轮圈11的转动。驱动齿条17前端的电磁感应开关22不仅实现了驱动气缸 14行程定位，还实现了信号传递的作用，保证整个系统按照设计的逻辑顺序进行动作。通过 夹紧气缸16活塞杆的收縮实现机械手的夹紧，在夹紧过程中夹紧气缸的拉力始终保持不 变，保证了机械手夹紧的可靠性。 工作时，启动开始按钮后，夹紧气缸16的活塞杆收縮并依靠锁紧齿条4和机械手5 实现工件夹紧。动作完成后，驱动气缸14活塞杆伸出，通过驱动齿条17带动齿轮圈11及分度母盘旋转一个分度齿的行程，当驱动齿条17到达电磁感应开关22处时，电磁感应开关 22将接收到的信号传输给薄型气缸19，薄型气缸19活塞杆伸出使母、分度子盘10的分度 齿啮合。在延时继电器的控制下，驱动气缸14活塞杆收縮，驱动齿条17带动齿轮圈11及 处于啮合状态的分度盘回转，实现整个工作系统翻转，回縮到指定位置后利用驱动气缸14 提供的拉力将系统锁紧，保证工件在刚性良好的环境中进行加工。当该工步加工结束后，电 气将会信号传递给薄型气缸19，使分度盘分度齿分离。分离动作完成后，驱动气缸14活塞 杆伸出，驱动齿条17带动齿轮圈ll及母盘旋转，之后重复上述动作过程。当加工完整个工 件后，气缸16活塞杆伸出并推动锁紧齿条4将机械手5张开，此时即可取出工件。
权利要求一种自动分度夹紧装置，其包括基座、支承座、分度机构和夹紧机构，支承座固定在基座上，其特征是所述分度机构包括驱动气缸、驱动齿条、齿轮圈、分度转套、分度盘，分度转套通过轴承安装在支承座的内孔中，驱动气缸与驱动齿条连接，齿轮圈安装在驱动齿条上，分度盘由分别设有分度齿的分度母盘和分度子盘两部分配对组成，分度母盘与齿轮圈联结，通过轴承安装在分度转套上，分度子盘活动轴向安装在分度转套上，由固定在支承座上的薄型气缸带动沿分度转套前后移动，与分度母盘啮合或分开，驱动齿条带动齿轮圈、分度盘和分度转套转动实现分度；所述夹紧机构包括夹紧气缸、联接轴、锁紧齿条、机械手座、机械手、卡爪，机械手座通过螺钉与分度转套联接，其上安装一对内侧带有弧形齿的机械手，卡爪与机械手通过螺钉联接，位于机械手座内部的、与机械手弧形齿啮合的锁紧齿条通过联接轴与夹紧气缸联接，通过夹紧气缸的活塞杆伸出或收缩控制机械手及卡爪的夹紧或张开。
2. 根据权利要求1所述的自动分度夹紧装置，其特征是所说的夹紧气缸通过法兰固 定在齿轮圈上，夹紧气缸的活塞杆从齿轮圈的中心孔穿过，通过联接轴与锁紧齿条联接。
3. 根据权利要求1所述的自动分度夹紧装置，其特征是所说的驱动齿条安装在两根 导轨上，导轨固定在基座上。
4. 根据权利要求l所述的自动分度夹紧装置，其特征是所说的卡爪内设有通槽，通过 调节螺钉实现卡爪位置的径向调节和紧固。
5. 根据权利要求l所述的自动分度夹紧装置，其特征是所说的分度转套上轴向设有V 型导轨，分度子盘内侧设有相配合的V型槽，分度子盘还周向设有T型槽，固定在支承座上 的薄型气缸的活塞杆一端活动安装在分度子盘的T型槽内，驱动分度子盘沿分度转套上的 V型导轨前后移动，实现分度母盘和分度子盘的对接配对。
专利摘要本实用新型涉及一种自动分度夹紧装置，包括驱动气缸、驱动齿条、齿轮圈、分度转套、分度盘，分度转套通过轴承安装在支承座中，分度盘由分度母盘和分度子盘配对组成，分度母盘与齿轮圈安装在分度转套上，分度子盘由固定在支承座上的薄型气缸带动沿分度转套前后移动，与分度母盘啮合或分开，机械手座通过螺钉与分度转套联接，其上安装一对内侧带有弧形齿的机械手，锁紧齿条通过联接轴与夹紧气缸联接，通过夹紧气缸活塞杆伸缩控制机械手的夹紧或张开。本实用新型结构紧凑、分度可靠，夹紧动作时间短，可实现曲轴任意角度的自动分度、翻胎及油孔加工的各个工序。
文档编号B23P23/00GK201493698SQ20092030840
公开日2010年6月2日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者周先忠, 夏丽君, 毕可国, 王冰, 王炳杰, 陈敬乾 申请人:天润曲轴股份有限公司