基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统

文档序号:179637 发布日期:2021-11-02 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统 (Automatic correction system based on diesel engine connecting rod machining machine tool ) 是由 江景明 李金凤 荣斌 于 2021-07-21 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统,包括机床本体和自动矫正装置;机床本体两侧以及前侧均设置为敞口,所述敞口下方设置有工作台,上方设置有收纳箱;自动矫正装置包括上下设置的工装夹具、用于在工装夹具上生成矫正线的矫正线生成设备,带动所述工装夹具和矫正线生成设备分别于工作台上和收纳箱内水平移动的平移架,获取工装夹具图像的摄像头,中央控制器,所述中央控制器获取所述工装夹具图像并从中提取连杆和矫正线的位置特征值,根据所述位置特征值的差值控制工装夹具矫正连杆位置。本发明利用矫正线生成设备于工装夹具上投射激光光束形成矫正线,以矫正线为基准线,配合智能夹具能够自动矫正连杆,加工效率高、质量高。(The invention relates to an automatic correction system based on a diesel engine connecting rod processing machine tool, which comprises a machine tool body and an automatic correction device, wherein the machine tool body is provided with a positioning device; two sides and the front side of the machine tool body are provided with openings, a workbench is arranged below the openings, and a storage box is arranged above the openings; the automatic correcting device comprises a tool clamp arranged up and down, a correcting line generating device used for generating a correcting line on the tool clamp, a translation frame which is used for horizontally moving the tool clamp and the correcting line generating device on a workbench and in a containing box respectively, a camera for acquiring a tool clamp image, and a central controller, wherein the central controller acquires the tool clamp image and position characteristic values of a connecting rod and the correcting line extracted from the tool clamp image, and controls the tool clamp to correct the position of the connecting rod according to the difference of the position characteristic values. According to the invention, the correction line generating equipment is used for projecting the laser beam on the tool clamp to form the correction line, the correction line is used as a reference line, and the intelligent clamp is matched to automatically correct the connecting rod, so that the machining efficiency is high, and the quality is high.)

基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统

技术领域

本发明属于柴油机连杆加工技术领域,具体涉及一种基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统。

背景技术

柴油机连杆用于连接活塞和曲轴,并将活塞所受作用力传给曲轴,将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆体由三部分构成,与活塞销连接的部分称连杆小头;与曲轴连接的部分称连杆大头,连接小头与大头的杆部称连杆杆身。

在连杆加工时,由于连杆毛坯尺寸存在误差,因此在加工之前需要测量厚度,对其上下表面进行铣面,完成后再对连接小头与大头圆心进行开孔,开孔之前需要对孔的圆心、边缘等进行划线,再进行开孔操作,人为操作不仅不便,还容易造成误差,影响加工质量和效率。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的:

一种基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统,包括:

机床本体,其两侧以及前侧均设置为敞口,所述敞口下方设置有工作台,上方设置有收纳箱;

自动矫正装置,包括:

上下设置的工装夹具、用于在工装夹具上生成矫正线的矫正线生成设备;

带动所述工装夹具和矫正线生成设备分别于工作台上和收纳箱内水平移动的平移架;

获取工装夹具图像的摄像头;

中央控制器,所述中央控制器获取所述工装夹具图像并从中分别提取基于连杆和矫正线的两种位置特征值,根据两种位置特征值的差值控制工装夹具矫正连杆位置。

作为本发明的进一步优化方案,所述矫正线生成设备为激光发射器,所述激光发射器内矩形阵列分布有若干激光头,所述中央控制器通过激光头控制模块控制若干激光头工作,于工装夹具表面形成激光点,即矫正线。

作为本发明的进一步优化方案,所述工装夹具包括基板和安装于基板上的用于夹取连杆的智能夹具,所述智能夹具由液压缸或气压缸驱动,所述中央控制器控制智能夹具。

作为本发明的进一步优化方案,所述平移架包括平板、底部设置有滚轮的单侧支撑腿、竖板和横板,所述竖板和单侧支撑腿分别固定设置于平板远离工作台的一端顶部和底部,所述横板固定设置于竖板顶部且一端延伸至收纳箱内,所述工装夹具安装于平板上表面,所述矫正线生成设备安装于横板下表面,所述摄像头安装于矫正线生成设备下表面,所述平板一侧设置有把手。

作为本发明的进一步优化方案,所述横板对应的收纳箱侧壁上设置有开口,所述收纳箱内腔高度和宽度分别大于开口高度和宽度,所述横板靠近收纳箱的一端固定设有限位板,所述限位板与收纳箱内腔配合。

作为本发明的进一步优化方案,所述自动矫正装置对称设置有两个且在联动组件驱动下于机床本体内和机床本体一侧同向水平移动。

作为本发明的进一步优化方案,所述联动组件包括并排嵌设于工作台上表面的下驱动结构、并排固定于平板下表面的齿板,所述下驱动结构包括若干同轴设置的齿轮和链轮以及连接若干链轮的链条,所述齿轮和链轮的连接轴两端通过轴承与工作台连接,所述齿板与齿轮啮合。

作为本发明的进一步优化方案,所述工作台两端设置有豁口,所述单侧支撑腿与豁口对应。

本发明的有益效果在于:

1)本发明利用矫正线生成设备于工装夹具上投射激光光束形成矫正线,以矫正线为基准线,配合智能夹具能够自动矫正连杆,无需人工操作,加工效率高,且连杆加工精准度更高;

2)本发明利用两个平移架带动工装夹具和矫正线生成设备于机床上进行水平移动,保证矫正工作和机床开孔工作同时进行,大大提高加工效率。

附图说明

图1是本发明的主视图;

图2是本发明的剖面结构示意图;

图3是本发明的工作台俯视图;

图4是本发明的平板仰视图;

图5是本发明的矫正线生成设备结构示意图;

图6是本发明的系统框图;

图中:1、机床本体;11、工作台;111、豁口;12、收纳箱;2、自动矫正装置;21、工装夹具;211、基板;212、智能夹具;22、矫正线生成设备;221、激光头;23、平移架;231、平板;232、单侧支撑腿;233、竖板;234、横板;235、限位板;24、摄像头;25、中央控制器;3、联动组件;31、下驱动结构;311、齿轮;312、链轮;313、链条;32、齿板。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述,有必要在此指出的是,以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明,不能理解为对本申请保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1-6所示,一种基于柴油机连杆加工机床的自动矫正系统,包括:

机床本体1,其两侧以及前侧均设置为敞口,所述敞口下方设置有工作台11,上方设置有收纳箱12;

自动矫正装置2,包括:

上下设置的工装夹具21、用于在工装夹具21上生成矫正线的矫正线生成设备22;所述工装夹具21包括基板211和安装于基板211上的用于夹取连杆的智能夹具212,所述智能夹具212由液压缸或气压缸驱动,所述中央控制器25控制智能夹具212;所述矫正线生成设备22为激光发射器,所述激光发射器内矩形阵列分布有若干激光头221;

带动所述工装夹具21和矫正线生成设备22分别于工作台11上和收纳箱12内水平移动的平移架23;

获取工装夹具21图像的摄像头24;

中央控制器25,所述中央控制器25获取所述工装夹具21图像并从中分别提取基于连杆和矫正线的两种位置特征值,根据两种位置特征值的差值控制工装夹具21矫正连杆位置。具体的,如连杆轮廓边缘与矫正线边缘之间的间距(该间距可取相对应的特征点之间的间距)即为位置特征值,根据间距差即两种位置特征值的差值,控制工装夹具21,工装夹具21一般设置为多个且分布于连杆边缘,工装夹具21推动连杆,直至差值为0或者差值在设定的阈值范围内均可。

其中,所述中央控制器25通过激光头221控制模块控制若干激光头221工作,于工装夹具21表面形成激光点,即矫正线。

所述平移架23包括平板231、底部设置有滚轮的单侧支撑腿232、竖板233和横板234,所述竖板233和单侧支撑腿232分别固定设置于平板231远离工作台11的一端顶部和底部,所述横板234固定设置于竖板233顶部且一端延伸至收纳箱12内,所述工装夹具21安装于平板231上表面,所述矫正线生成设备22安装于横板234下表面,所述摄像头24安装于矫正线生成设备22下表面,所述平板231一侧设置有把手。所述横板234对应的收纳箱12侧壁上设置有开口,所述收纳箱12内腔高度和宽度分别大于开口高度和宽度,所述横板234靠近收纳箱12的一端固定设有限位板235,所述限位板235与收纳箱12内腔配合,能够在平板231水平移动时,保证其稳定移动。

需要说明的是:现有技术中,在机床对连杆加工之前,需要将连杆放置在工装夹具21上,采用提前制作好的标准连杆模型板放置在连杆上,找正位置后在连杆表面划线,标记孔的圆心、边缘等,便于后续对连接小头与大头上的圆孔开孔,这种划线操存在人工操作误差,加工精度低,且操作不便,影响加工效率,对此,我们通过采用矫正线生成设备22进行矫正线的生成,矫正线为线或点,通过该矫正线配合摄像头24图像识别,即可实现连杆的自动矫正,具体的:

连杆放置于工装夹具21上后,根据提前设置好的矫正线路径,中央控制器25通过通过激光头221控制模块控制若干激光头221工作,于工装夹具21表面形成对应的激光点,即矫正线,该矫正线可以包括标准的连杆上表面特征路径和开孔圆心等。此时再通过摄像头24获取工装夹具21图像,该图像包括了连杆和矫正线图像,获取图像发送至中央控制器25,由中央控制器25内的图像处理模块从中提取连杆和矫正线的位置特征值,根据所述位置特征值的差值控制工装夹具21,使其驱动连杆自动矫正其位置,即使不采用智能夹具212,也可以人工辅助矫正,无需划线,操作精准度相比现有技术也高出很多。

另外,为了避免矫正线生成设备22与机床上的开孔设备相互阻碍加工,我们设置可以移动的平移架23带动工装夹具21和矫正线生成设备22于机床内水平移动,在矫正时,拉出平移架23,使矫正线生成设备22与工装夹具21垂直对应,方便矫正线的生成,矫正完成后,工装夹具21移动至工作台11上方便开孔设备对连杆进行开孔,矫正线生成设备22收纳至收纳箱12内,保护起来也不与开孔设备发生碰撞。

如图1-4所示,所述自动矫正装置2对称设置有两个且在联动组件3驱动下于机床本体1内和机床本体1一侧同向水平移动,所述工作台11两端设置有豁口111,所述单侧支撑腿232与豁口111对应。

所述联动组件3包括并排嵌设于工作台11上表面的下驱动结构31、并排固定于平板231下表面的齿板32,所述下驱动结构31包括若干同轴设置的齿轮311和链轮312以及连接若干链轮312的链条313,所述齿轮311和链轮312的连接轴两端通过轴承与工作台11连接,所述齿板32与齿轮311啮合。

需要说明的是:另外,现有技术中采用标准连杆模型板进行划线时,这种操作需要占用机床,降低加工效率,如果另外设置工位进行划线操作,则需要转移工装夹具21和连杆,还需要设置转移工具,工装和连杆等均容易损坏。

对此,我们设置两个自动矫正装置2,在向机床本体1方向推动一个自动矫正装置2时,该自动矫正装置2底部的齿板32会带动齿轮311转动,齿轮311时同时带动同轴的链轮312转动,链轮312在链条313的带动下同时转动,齿轮311同时转动,此时齿轮311会与另一个自动矫正装置2底部的齿板32啮合,实现另一个自动矫正装置2从机床本体1内移出,这样设置,可以在机床外侧的自动矫正装置2上矫正连杆、将其上下料等操作,同时在机床内的自动矫正装置2不会阻碍开孔设备对连杆的加工,这样设置,不仅能够提高加工效率,也无需另外设置连杆和工装夹具21的转移工具,操作非常方便。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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