缸体定位加工夹具及控制方法与流程

1.本发明涉及铸造技术领域，尤其是一种缸体定位加工夹具及控制方法。


背景技术：

2.缸体在粗加工之前的定位面加工，尺寸精度要求极高，需要在卧式加工中心设备中对缸体进行定位面加工，但对缸体的加工夹具大多为手动或半自动装夹方式，装夹时间，加工精度等方面原因严重制约着加工产量。
3.故需要一种新的能够实现自动化装夹缸体的加工夹具以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种缸体定位加工夹具，适用于卧式加工中心，能够全自动化的对缸体进行稳定的装夹定位。
5.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种缸体定位加工夹具，包括底座、位于底座上并凸出底座上表面的安装板、向上延伸的两个第一缸筒支撑柱、两个第二缸筒支撑柱、分别位于两侧第二缸筒支撑柱外侧根部的缸体轴承档高度限位块、位于两个第一缸筒支撑柱根部之间的轴承档定位块、分别位于安装板两侧的若干缸体高度方向支撑油缸、安装于底座上并分别位于安装板两端的缸体压紧油缸、安装于缸体压紧油缸顶端的缸体压紧连杆；两个第一缸筒支撑柱、两个第二缸筒支撑柱、两个缸体轴承档高度限位块均安装于安装板上；两个第一缸筒支撑柱与两个第二缸筒支撑柱平行向上延伸，且两个第一缸筒支撑柱位于两个第二缸筒支撑柱之间；所述第一缸筒支撑柱为中空结构，且第一缸筒支撑柱内设有沿第一缸筒支撑柱内部轴向上下移动的第一推杆，该第一推杆的顶部为楔形，第一缸筒支撑柱侧壁设有贯穿第一缸筒支撑柱的第一弹性卡扣，当第一推杆向上移动，第一推杆的顶部推动第一弹性卡扣向第一缸筒支撑柱侧面伸出，当第一推杆向下移动，第一弹性卡扣缩回第一缸筒支撑柱内；所述第二缸筒支撑柱为中空结构，且第二缸筒支撑柱内设有沿第二缸筒支撑柱内部轴向上下移动的第二推杆，该第二推杆的顶部为楔形，第二缸筒支撑柱侧壁设有贯穿第二缸筒支撑柱的第二弹性卡扣，当第二推杆向上移动，第二推杆的顶部推动第二弹性卡扣向第二缸筒支撑柱侧面伸出，当第二推杆向下移动，第二弹性卡扣缩回第二缸筒支撑柱内；第一弹性卡扣的伸缩方向与第二弹性卡扣的伸缩方向垂直。
7.进一步的，所述第一推杆的顶部一侧为楔形，第一缸筒支撑柱侧壁仅设有一个第一弹性卡扣，且第一缸筒支撑柱上的第一弹性卡扣与另一个第一缸筒支撑柱上的第一弹性卡扣相面对的设置。
8.进一步的，所述第二推杆的顶部两侧均为楔形，第二缸筒支撑柱侧壁的两侧均设有与楔形顶部配合的第二弹性卡扣。
9.进一步的，所述第一推杆向下延伸并穿过安装板，底座内部设有空腔并在空腔内设置与第一推杆底部连接的第一推顶油缸，第一推顶油缸用以带动第一推杆上下移动。
10.进一步的，所述第一推顶油缸位于两个第一推杆的底部之间，且第一推顶油缸的输出端与两个第一推杆的底部同时连接，第一推顶油缸带动两个第一推杆同时上下移动。
11.进一步的，所述第二推杆向下延伸并穿过安装板，底座内部设有空腔并在空腔内设置两个第二推顶油缸，每个第二推顶油缸与一个第二推杆底部连接，第二推顶油缸用以带动第二推杆上下移动。
12.进一步的，所述底座上还设有若干缸体吊装限位块，缸体吊装限位块设置于安装板的同一侧用以与缸体的外侧面接触定位。
13.进一步的，所述缸体压紧连杆包括位于缸体压紧油缸上的支杆、中间与支杆铰接的杠杆；该杠杆的外端与缸体压紧油缸的输出端铰接；当杠杆的外端向下移动时，杠杆内端向上抬起，当杠杆的外端向上移动时，杠杆内端向下压用以压住缸体顶部。
14.进一步的，轴承档定位块底部连接有位于底座内的轴承档对顶油缸，轴承档对顶油缸驱动轴承档定位块上下移动，所述底座内设有向第一推顶油缸、第二推顶油缸、缸体高度方向支撑油缸、轴承档对顶油缸供油的供油管路。
15.本发明提供的根据上述的缸体定位加工夹具的控制方法，采用的技术方案包括以下步骤：
16.(1)将缸体自上向下吊装于该夹具上，其中第一缸筒支撑柱、第二缸筒支撑柱插入缸体的缸筒中，缸体底部抵靠于缸体高度方向支撑油缸输出端上；
17.(2)使缸体高度方向支撑油缸输出端向下移动，缸体随该缸体高度方向支撑油缸输出端向下移动至预定高度位置；
18.(3)控制缸体压紧连杆下压并压紧缸体上表面的两端；使缸体轴承档的定位面与轴承档高度限位块接触定位；
19.(4)控制轴承档定位块向上移动与缸体的轴承档接触压紧，使缸体底壳面处限位；
20.(5)向外顶出第二弹性卡扣与缸体插在第二缸筒支撑柱外围的缸筒定位点接触，使缸体的该缸筒处限位；
21.(6)向外顶出第一弹性卡扣与缸体插在第一缸筒支撑柱外围的缸筒定位点接触，使缸体的该缸筒处限位。
22.有益效果：本发明通过轴承档定位块，以及第一缸筒支撑柱、第二缸筒支撑柱中的弹性卡扣对缸体在横向上进行限位；通过缸体压紧连杆的下压及轴承档高度限位块对缸体在纵向(上下方向)进行限位，上述的限位机构均为自动操作，使整体加工夹具无需人工协助，可实现全自动化的装夹作业。
附图说明
23.图1是本发明缸体定位加工夹具装夹缸体后的立体图。
24.图2是本发明缸体定位加工夹具的立体图。
25.图3是本发明缸体定位加工夹具另一角度的立体图。
26.图4是本发明缸体定位加工夹具的俯视图。
27.图5是图4中b-b方向剖视图。
28.图6是图4中c-c方向剖视图。
29.图7是本发明缸体定位加工夹具的正视图。
30.图8是图7中d-d方向剖视图，展示该剖面中的液压油路。
31.图9是图7中e-e方向剖视图，展示该剖面中的液压油路。
32.图10是第一弹性卡扣与缸体插在第一缸筒支撑柱外围的缸筒定位点接触的示意图。
33.图11是是第二弹性卡扣与缸体插在第二缸筒支撑柱外围的缸筒定位点接触的示意图。
34.图12是轴承档定位块向上移动与缸体的轴承档接触压紧的示意图。
35.附图中各标号说明：
36.1.2.3.4.缸体吊装限位块；5.6.7.8.缸筒耐磨块；10.11.第一缸筒支撑柱；9.12.第二缸筒支撑柱；13.14.缸体压紧连杆；15.16.缸体压紧油缸；17.18.缸体压紧油缸安装座；19.20.缸体轴承档高度限位块；21.22.缸体轴承档前后粗定位块；23.缸体轴承档定位块；24.缸体轴承档对顶油缸；25.26.27.28.缸体高度方向支撑油缸；29.30.夹具吊装吊环；31.底座；32.与设备定位座；33.34.第二推顶油缸35.第一推顶油缸；36.37.38.推顶油缸与推杆的连接螺丝；39.40.第一推杆；41.42.第二推杆；43.44.46.47.缸筒压紧楔块；45.同步板；48.缸体；51.安装板；52.支杆；53.杠杆。
具体实施方式
37.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本技术所附权利要求所限定的范围。
38.如图1所示，本发明公开一种缸体定位加工夹具，包括底座31、位于底座31上并凸出底座上表面的安装板51、向上延伸的两个第一缸筒支撑柱(10、11)、两个第二缸筒支撑柱(9、12)、分别位于两个第二缸筒支撑柱(9、12)外侧根部的缸体轴承档高度限位块(19、20)、位于两个第一缸筒支撑柱(10、11)根部之间的轴承档定位块23、分别位于安装板51两侧的若干缸体高度方向支撑油缸(25、26、27、28)、安装于底座31上并分别位于安装板51两端的缸体压紧油缸(15、16)、安装于缸体压紧油缸(15、16)顶端的缸体压紧连杆(13、14)、若干缸体吊装限位块(1、2、3、4)。缸体吊装限位块(1、2、3、4)设置于安装板51的同一侧用以与缸体48的外侧面接触、定位。
39.两个第一缸筒支撑柱(10、11)、两个第二缸筒支撑柱(9、12)、两个缸体轴承档高度限位块(19、20)均安装于安装板51上。两个第一缸筒支撑柱(10、11)与两个第二缸筒支撑柱(9、12)平行向上延伸，且两个第一缸筒支撑柱(10、11)位于两个第二缸筒支撑柱(9、12)之间。
40.所述第一缸筒支撑柱(10、11)为中空结构，且第一缸筒支撑柱顶部设置作为柱帽的耐磨块(6、7)。结合图5所示，第一缸筒支撑柱(10、11)内设有沿第一缸筒支撑柱内部轴向上下移动的第一推杆(39、40)，该第一推杆(39、40)的顶部为楔形。第一缸筒支撑柱侧壁设有贯穿第一缸筒支撑柱的第一弹性卡扣(43、44)，当第一推杆(39、40)向上移动，第一推杆(39、40)的顶部推动第一弹性卡扣(43、44)向第一缸筒支撑柱侧面伸出，当第一推杆(39、40)向下移动，第一弹性卡扣(43、44)缩回第一缸筒支撑柱内。第一缸筒支撑柱上的第一弹性卡扣43与另一个第一缸筒支撑柱上的第一弹性卡扣44相面对的设置。结合图5所示，所述
第一推杆(39、40)向下延伸并穿过安装板51，底座31内部设有空腔并在空腔内设置与第一推杆(39、40)底部连接的第一推顶油缸35，第一推顶油缸35用以带动第一推杆(39、40)上下移动。在本实施方式中，所述第一推顶油缸35位于两个第一推杆(39、40)的底部之间，且第一推顶油缸的输出端与两个第一推杆(39、40)的底部同时连接，第一推顶油缸35带动两个第一推杆(39、40)同时上下移动。
41.结合图6所示，所述第二缸筒支撑柱(9、12)为中空结构，且第二缸筒支撑柱顶部设置作为柱帽的耐磨块(5、8)。第二缸筒支撑柱(9、12)内设有沿第二缸筒支撑柱内部轴向上下移动的第二推杆(41、42)，该第二推杆(41、42)的顶部为楔形，第二缸筒支撑柱侧壁设有贯穿第二缸筒支撑柱的第二弹性卡扣(46、47)。在本实施方式中，第二推杆(41、42)的顶部两侧均为楔形，第二缸筒支撑柱侧壁的两侧均设有与楔形顶部配合的第二弹性卡扣(46、47)。当第二推杆(41、42)向上移动，第二推杆(41、42)的顶部推动第二弹性卡扣(46、47)向第二缸筒支撑柱侧面伸出，当第二推杆向下移动，第二弹性卡扣缩回第二缸筒支撑柱内。所述第二推杆(41、42)向下延伸并穿过安装板51，底座31内部设有空腔并在空腔内设置两个第二推顶油缸(33.34)，每个第二推顶油缸(33.34)与一个第二推杆底部连接，第二推顶油缸用以带动第二推杆(41、42)上下移动。第一弹性卡扣(43、44)的伸缩方向与第二弹性卡扣(46、47)的伸缩方向垂直，以在横向上分别在垂直的两个方向对缸体48进行限位。第一弹性卡扣(43、44)与第二弹性卡扣(46、47)均设有使其缩回的复位弹簧(未图示)。
42.结合图5所示，所述缸体压紧连杆包括位于缸体压紧油缸上的支杆52、中间与支杆铰接的杠杆53；该杠杆53的外端与缸体压紧油缸15的输出端铰接；当杠杆53的外端向下移动时，杠杆53内端向上抬起，当杠杆53的外端向上移动时，杠杆内端向下压用以压住缸体48顶部。
43.轴承档定位块23底部连接有位于底座31内的轴承档对顶油缸24，轴承档对顶油缸24驱动轴承档定位块23上下移动，所述底座内设有向第一推顶油缸、第二推顶油缸、缸体高度方向支撑油缸、轴承档对顶油缸供油的供油管路，可参考图8、图9所示。
44.通过上述缸体定位加工夹具对缸体48进行自动装夹，该自动装夹的控制方法包括以下步骤：
45.(1)将缸体48自上向下吊装于该夹具上，其中第一缸筒支撑柱(10、11)、第二缸筒支撑柱(9、12)插入缸体的缸筒中，缸体底部抵靠于缸体高度方向支撑油缸(25、26、27、28)输出端上。
46.(2)使缸体48高度方向支撑油缸(25、26、27、28)输出端向下移动，缸体随该缸体高度方向支撑油缸输出端向下移动至预定高度位置。
47.(3)控制缸体压紧连杆(13、14)下压并压紧缸体48上表面的两端；使缸体轴承档的定位面与轴承档高度限位块(19、20)接触定位。
48.(4)控制轴承档定位块23向上移动与缸体的轴承档接触压紧，使缸体底壳面处限位；如图12所示。
49.(5)向外顶出第二弹性卡扣(46、47)与缸体插在第二缸筒支撑柱外围的缸筒定位点接触，使缸体的该缸筒处限位；如图11所示。
50.(6)向外顶出第一弹性卡扣(43、44)与缸体插在第一缸筒支撑柱外围的缸筒定位点接触，使缸体的该缸筒处限位，如图10所示。
51.通过上述步骤，全自动的对缸体48实现装夹。

技术特征：
1.一种缸体定位加工夹具，其特征在于，包括底座、位于底座上并凸出底座上表面的安装板、向上延伸的两个第一缸筒支撑柱、两个第二缸筒支撑柱、分别位于两个第二缸筒支撑柱外侧根部的缸体轴承档高度限位块(19、20)、位于两个第一缸筒支撑柱根部之间的轴承档定位块(23)、分别位于安装板两侧的若干缸体高度方向支撑油缸(25、26、27、28)、安装于底座上并分别位于安装板两端的缸体压紧油缸、安装于缸体压紧油缸顶端的缸体压紧连杆；两个第一缸筒支撑柱、两个第二缸筒支撑柱、两个缸体轴承档高度限位块均安装于安装板上；两个第一缸筒支撑柱与两个第二缸筒支撑柱平行向上延伸，且两个第一缸筒支撑柱位于两个第二缸筒支撑柱之间；所述第一缸筒支撑柱为中空结构，且第一缸筒支撑柱内设有沿第一缸筒支撑柱内部轴向上下移动的第一推杆，该第一推杆的顶部为楔形，第一缸筒支撑柱侧壁设有贯穿第一缸筒支撑柱的第一弹性卡扣(43、44)，当第一推杆向上移动，第一推杆的顶部推动第一弹性卡扣向第一缸筒支撑柱侧面伸出，当第一推杆向下移动，第一弹性卡扣缩回第一缸筒支撑柱内；所述第二缸筒支撑柱为中空结构，且第二缸筒支撑柱内设有沿第二缸筒支撑柱内部轴向上下移动的第二推杆，该第二推杆的顶部为楔形，第二缸筒支撑柱侧壁设有贯穿第二缸筒支撑柱的第二弹性卡扣(46、47)，当第二推杆向上移动，第二推杆的顶部推动第二弹性卡扣向第二缸筒支撑柱侧面伸出，当第二推杆向下移动，第二弹性卡扣缩回第二缸筒支撑柱内；第一弹性卡扣的伸缩方向与第二弹性卡扣的伸缩方向垂直。2.根据权利要求1所述的缸体定位加工夹具，其特征在于，所述第一推杆的顶部一侧为楔形，第一缸筒支撑柱侧壁仅设有一个第一弹性卡扣，且第一缸筒支撑柱上的第一弹性卡扣与另一个第一缸筒支撑柱上的第一弹性卡扣相面对的设置。3.根据权利要求1或2所述的缸体定位加工夹具，其特征在于，所述第二推杆的顶部两侧均为楔形，第二缸筒支撑柱侧壁的两侧均设有与楔形顶部配合的第二弹性卡扣。4.根据权利要求2所述的缸体定位加工夹具，其特征在于，所述第一推杆向下延伸并穿过安装板，底座内部设有空腔并在空腔内设置与第一推杆底部连接的第一推顶油缸，第一推顶油缸用以带动第一推杆上下移动。5.根据权利要求4所述的缸体定位加工夹具，其特征在于，所述第一推顶油缸位于两个第一推杆的底部之间，且第一推顶油缸的输出端与两个第一推杆的底部同时连接，第一推顶油缸带动两个第一推杆同时上下移动。6.根据权利要求3所述的缸体定位加工夹具，其特征在于，所述第二推杆向下延伸并穿过安装板，底座内部设有空腔并在空腔内设置两个第二推顶油缸，每个第二推顶油缸与一个第二推杆底部连接，第二推顶油缸用以带动第二推杆上下移动。7.根据权利要求1所述的缸体定位加工夹具，其特征在于，所述底座上还设有若干缸体吊装限位块，缸体吊装限位块设置于安装板的同一侧用以与缸体的外侧面接触定位。8.根据权利要求1或7所述的缸体定位加工夹具，其特征在于，所述缸体压紧连杆包括位于缸体压紧油缸上的支杆、中间与支杆铰接的杠杆；该杠杆的外端与缸体压紧油缸的输出端铰接；当杠杆的外端向下移动时，杠杆内端向上抬起，当杠杆的外端向上移动时，杠杆内端向下压用以压住缸体顶部。
9.根据权利要求4或6所述的缸体定位加工夹具，其特征在于，轴承档定位块底部连接有位于底座内的轴承档对顶油缸，轴承档对顶油缸驱动轴承档定位块上下移动，所述底座内设有向第一推顶油缸、第二推顶油缸、缸体高度方向支撑油缸、轴承档对顶油缸供油的供油管路。10.根据权利要求1至9任一项所述的缸体定位加工夹具的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将缸体自上向下吊装于该夹具上，其中第一缸筒支撑柱、第二缸筒支撑柱插入缸体的缸筒中，缸体底部抵靠于缸体高度方向支撑油缸输出端上；(2)使缸体高度方向支撑油缸输出端向下移动，缸体随该缸体高度方向支撑油缸输出端向下移动至预定高度位置；(3)控制缸体压紧连杆下压并压紧缸体上表面的两端；使缸体轴承档的定位面与轴承档高度限位块接触定位；(4)控制轴承档定位块向上移动与缸体的轴承档接触压紧，使缸体底壳面处限位；(5)向外顶出第二弹性卡扣与缸体插在第二缸筒支撑柱外围的缸筒定位点接触，使缸体的该缸筒处限位；(6)向外顶出第一弹性卡扣与缸体插在第一缸筒支撑柱外围的缸筒定位点接触，使缸体的该缸筒处限位。

技术总结
本发明提出一种缸体定位加工夹具及控制方法，夹具包括两个第一缸筒支撑柱、两个第二缸筒支撑柱、缸体轴承档高度限位块、轴承档定位块、安装于底座上并分别位于安装板两端的缸体压紧油缸、安装于缸体压紧油缸顶端的缸体压紧连杆；缸筒支撑柱内设有推杆及弹性卡扣，当推杆向上移动推动弹性卡扣向伸出而对缸体在横向上进行限位；通过缸体压紧连杆的下压及轴承档高度限位块对缸体在纵向进行限位，上述的限位机构可实现全自动化的装夹作业。限位机构可实现全自动化的装夹作业。限位机构可实现全自动化的装夹作业。


技术研发人员：戴静
受保护的技术使用者：华东泰克西汽车铸造有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/10/7