裝配式凸輪軸滾花式數(shù)控裝配機(jī)芯軸夾持與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明適用于發(fā)動(dòng)機(jī)裝配式凸輪軸自動(dòng)化裝配專用設(shè)備，具體涉及一種裝配式凸輪軸滾花式數(shù)控裝配機(jī)芯軸夾持與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零件之一，傳統(tǒng)的制造方法主要是整體鍛造或鑄造毛坯，也有采用粉末冶金材料整體燒結(jié)成型，然后再輔以大量機(jī)械加工制造而成。裝配式凸輪軸則是根據(jù)產(chǎn)品需要采用中空鋼管制造芯軸，采用不同材料制作凸輪、六方、端頭等分體零件，然后在自動(dòng)化裝配設(shè)備上組裝成一體。裝配式凸輪軸與傳統(tǒng)方法制作的凸輪軸相比，具有重量輕、材料利用合理、生產(chǎn)成本低、制造精度高等突出優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)今，越來越多的發(fā)動(dòng)機(jī)新產(chǎn)品均采用該種新工藝、新技術(shù)。
[0003]目前，用于裝配式凸輪軸的凸輪、六方、端頭等分體零件與芯軸相連接的方法及專用設(shè)備，主要有滾花式連接方法及其相關(guān)設(shè)備、熱套連接方法及其相關(guān)設(shè)備、機(jī)械脹形連接方法及其相關(guān)設(shè)備。滾花式連接方法即是在自動(dòng)化裝配設(shè)備上首先在旋轉(zhuǎn)芯軸表面采用滾花刀具滾擠三角形齒形，然后將內(nèi)徑加工有矩形槽的凸輪、六方、端頭等分體零件壓裝在芯軸的齒形區(qū)域內(nèi)，形成固定的鏈接。滾花式連接自動(dòng)化裝配機(jī)上除具有主機(jī)滑塊機(jī)構(gòu)，凸輪等分體零件自動(dòng)回轉(zhuǎn)上料裝置外，應(yīng)安裝有芯軸夾持與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和滾擠齒形機(jī)構(gòu)，以完成在芯軸表面滾擠齒形和精確裝配的功能與要求?，F(xiàn)有技術(shù)中，芯軸夾持為液壓夾緊，芯軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為電機(jī)與蝸輪、蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。由于裝配式凸輪軸的分體零件較多，需裝配的時(shí)間較長，而且隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，裝配精度也要求越來越高。近年來，生產(chǎn)效率與裝配精度已成為裝配式凸輪軸制造工藝及技術(shù)的突出問題。目前采用的芯軸液壓夾緊結(jié)構(gòu)與電機(jī)一蝸輪蝸桿旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，很難滿足高生產(chǎn)率、高精度的生產(chǎn)要求。關(guān)于“裝配式凸輪軸滾花連接自動(dòng)化裝配機(jī)”已由本申請人申請并獲得了國家發(fā)明專利[專利號ZL03111054.1]，經(jīng)過近年來的應(yīng)用與實(shí)踐，該自動(dòng)化裝配機(jī)涉及的“芯軸夾持與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)”有待于進(jìn)一步的改進(jìn)。目前，尚未查到國內(nèi)外與本發(fā)明申請相近的機(jī)構(gòu)和裝置的文獻(xiàn)資料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對目前國內(nèi)外裝配式凸輪軸滾花式連接自動(dòng)化裝配專用設(shè)備中芯軸夾持與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)存在的缺點(diǎn)和問題，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提出一種裝配式凸輪軸滾花式數(shù)控裝配機(jī)芯軸夾持與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0005]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案:
[0006]一種裝配式凸輪軸滾花式數(shù)控裝配機(jī)芯軸夾持與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括芯軸夾持機(jī)構(gòu)和芯軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，且均安裝在數(shù)控裝配主機(jī)滑塊24上；
[0007]所述芯軸夾持機(jī)構(gòu)包括夾持油缸、夾持油缸箱體9、導(dǎo)向套體4、導(dǎo)向套5、拉桿6、中空卡盤14、連接盤13以及卡爪15，其中夾持油缸與導(dǎo)向套體4安裝在油缸箱體9上，拉桿6上端與安裝在導(dǎo)向套體內(nèi)的導(dǎo)向套5相連，拉桿6下端與固定在連接盤13上的中空卡盤14通過卡緊螺母18固定連接，夾持油缸的活塞2上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)導(dǎo)向套5及拉桿6作上下直線運(yùn)動(dòng)，并使中空卡盤14上的卡爪15張開或閉合；
[0008]所述芯軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)32、主動(dòng)齒輪軸25、主動(dòng)齒輪26、從動(dòng)齒輪軸8、從動(dòng)消隙齒輪定片22以及從動(dòng)消隙齒輪動(dòng)片10，其中主動(dòng)齒輪軸25與從動(dòng)齒輪軸8均安裝在滑塊24上，所述主動(dòng)齒輪軸25直接與伺服電機(jī)32連接；所述從動(dòng)齒輪軸8為中空結(jié)構(gòu)，并與連接盤13固定連接；在伺服電機(jī)32驅(qū)動(dòng)下，安裝在主動(dòng)齒輪軸25上的主動(dòng)齒輪26與安裝在從動(dòng)齒輪軸8上從動(dòng)消隙齒輪定片22嚙合傳動(dòng)。
[0009]進(jìn)一步地，所述芯軸夾持機(jī)構(gòu)還包括油缸活塞防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述油缸活塞防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括安裝在導(dǎo)向套體4上的導(dǎo)向套體防轉(zhuǎn)塊36、安裝在導(dǎo)向套5上的導(dǎo)向套防轉(zhuǎn)塊35以及防轉(zhuǎn)桿34，防轉(zhuǎn)桿34與導(dǎo)向套體防轉(zhuǎn)塊36固定連接，活塞2及導(dǎo)向套5在防轉(zhuǎn)桿34的導(dǎo)向下作上下直線運(yùn)動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步地，拉桿6通過壓力球軸承7及鎖緊螺母與導(dǎo)向套5相連接，拉桿6與中空的從動(dòng)齒輪軸8在徑向存在間隙，在伺服電機(jī)32的驅(qū)動(dòng)下，從動(dòng)消隙齒輪定片22與從動(dòng)消隙齒輪動(dòng)片10旋轉(zhuǎn)時(shí)，拉桿6與導(dǎo)向套5作相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0011]進(jìn)一步地，所述中空卡盤14上的卡爪15為三爪式，并與中空卡盤14上的活動(dòng)塊采用三角齒形限位連接，卡爪15安裝在不同齒形位置上，以實(shí)現(xiàn)對不同直徑芯軸的夾持。
[0012]更進(jìn)一步地，所述主動(dòng)齒輪軸25通過軸承I 28與軸承套I 23固定安裝在滑塊24上；所述從動(dòng)齒輪軸8通過軸承II 12與軸承套II 11固定安裝在滑塊24上。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:
[0014]1、本發(fā)明鑒于目前芯軸夾持機(jī)構(gòu)存在的上述技術(shù)問題采用了將夾緊液壓油缸單獨(dú)放置于滑塊體上方，通過導(dǎo)向套將活塞桿與卡盤拉桿相連接，增加了活塞防轉(zhuǎn)，并將整體式卡盤改為多爪式夾持機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的新穎機(jī)構(gòu)。使芯軸夾持機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理、更加可靠實(shí)用。
[0015]2、本發(fā)明鑒于目前芯軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)存在上述技術(shù)問題，采用了伺服電機(jī)一直齒圓柱齒輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，從動(dòng)齒輪采用消隙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪均與傳動(dòng)軸相連接，主動(dòng)齒輪軸、從動(dòng)齒輪軸采用軸套與軸承精確支撐的新穎結(jié)構(gòu)，從而大幅度提高了芯軸旋轉(zhuǎn)速度，不僅提高了芯軸表面滾擠齒形的速度和凸輪軸裝配速度，而且大幅度提高了凸輪軸的制造精度和產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016]圖1裝配式凸輪軸產(chǎn)品示意圖；
[0017]圖2為圖1中A-A截面圖；
[0018]圖3為圖1中B-B截面圖；
[0019]圖4為圖1中C-C截面圖；
[0020]圖5為本發(fā)明夾持與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6為油缸活塞防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7為夾持機(jī)構(gòu)卡爪結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖8為圖6中I的局部放大圖。
[0024]圖中:
[0025]I 一夾持油缸體、2—活塞、3—活塞桿、4 一導(dǎo)向套體、5—導(dǎo)向套、6—拉桿、7—壓力球軸承、8—從動(dòng)齒輪軸、9一夾持油缸箱體、10—從動(dòng)消隙齒輪動(dòng)片、11一軸承套I1、12—軸承I1、13一連接盤、14一中空卡盤、15一卡爪、16—芯軸、17—直線導(dǎo)軌、18一卡緊螺母、19一鎖緊螺母、20—從動(dòng)軸連接鍵、21—從動(dòng)齒輪連接鍵、22—從動(dòng)消隙齒輪定片、23—軸承套1、24—滑塊、25—主動(dòng)齒輪軸、26—主動(dòng)齒輪、27—主動(dòng)齒輪軸連接鍵、28—軸承1、29—伺服電機(jī)箱體、30—主動(dòng)齒輪軸連接套、31—伺服電機(jī)軸連接套、32—伺服電機(jī)、33—主機(jī)機(jī)架、34—防轉(zhuǎn)桿、35—導(dǎo)向套防轉(zhuǎn)塊、36—導(dǎo)向體防轉(zhuǎn)塊。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步介紹。
[0027]如圖1-4所示，為裝配式凸輪軸產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖，芯軸16上裝有凸輪(如圖2所示)、四方(如圖3所示)及六方(如圖4所示)。
[0028]如圖5所示，本發(fā)明公開了一種用于裝配式凸輪軸滾花式數(shù)控裝配機(jī)芯軸夾持與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
[0029]夾持機(jī)構(gòu)按如下方式組成，夾持油缸體I和導(dǎo)向套體4安裝在夾持油缸箱體9上，活塞2與活