一种曲轴步伐式输送找正结构_品牌_

一种曲轴步伐式输送找正结构-找产品找公司找商机产品单价:面议有效期:2006年08月02日 ---- ...

石明祥

【摘要】在发动机曲轴自动化生产线上，工件在前后工位之间传送时需要保证姿态一致。本文分析了步伐式输送机构在应用中的问题，并提出一种错位找正结构，能够提高工件传送时的稳定性，弥补现有技术的不足。

【关键词】曲轴生产线；步伐式输送机构；错位找正；稳定性

【Abstract】On the automatic production line of engine crankshaft， the transmition of the workpiece need to ensure a consistent attitude. This paper analyzes the problems in the application of stepping conveying mechanism， and a staggered alignment is proposed， it can improve the stability of the transmission， and make up the shortage of current technology.

【Key words】The crankshaft production line； Stepping conveying mechanism； Staggered alignment； Stability

0 背景

曲轴是发动机中最重要的部件之一，加工精度要求高，制造工艺复杂，生产过程需要许多道加工工序；由于曲轴工件体积和重量较大，而且为空间立体结构，因此前后工序/工位间的物流输送是制约生产效率的主要因素之一。如下是应用最广泛的直列四缸发动机曲轴，其结构主要包含主轴颈、连杆颈、油封、芯轴、配重块、油孔等部分组成，如图1。

目前，曲轴生产线上的工件输送方式有五种：一、人工手动输送，这种方式下工人劳动强度大、工作效率低、安全隐患高，目前已逐渐减少；二、曲轴直接在槽钢轨道里面滚动输送，易产生磕碰，适用于低表面精度要求场合，如自动报废区；三、托盘辊道输送，定位精度低，适用于缓存区、上料区；四、步伐式输送机构，适用于连续紧凑工位，如曲轴清洗机；五、机械手输送，输送到位精度最高但成本也最高，维护复杂，适用于非紧凑工位间的传输。

1 步伐式输送机构

在自动化曲轴生产线末端设有专用机床——清洗机，自动完成对工件的上下料、输送、清洗、吹干和排出，最常用的工件输送方式便是步伐式输送机构。由两台伺服电机控制曲柄连杆机构，先将传送支撑抬起至工件脱离固定支撑，带动工件横移至下工位后，传送支撑下降，工件接触下工位的固定支撑。如图2、图3。

曲轴具有不规则的结构，但由于工件需要在不同工位间传递，及清洗工位机床夹具湿滑，工件难免发生偏转，而在油孔清洁工位需要工件摆正到固定角度（一般为第一、第四连杆颈朝上），才能让机床喷嘴对准曲轴油孔进行清洗或吹干，如何在传输过程中找正是步伐式输送机构首先需要克服的问题。

在传送过程中还有一个需要规避的风险，就是工件的抬升高度不可过高，否则会与机床内部夹具或喷嘴干涉。例如若想通过抬升二三连杆颈进行工件角度摆正，则需要规避二三连杆颈竖直朝下的情况，此时工件重心在竖直方向上与连杆颈重合，易被整体抬起和下降的风险，如图4。

这种风险虽然出现概率较低，但一旦出现便会因严重的干涉破坏夹具。

当前技术应用：

目前应用比较广泛的找正结构，是增加一个找正板进行过渡，前一步先抬二四主轴颈，横移过程中与找正板初步触碰使曲轴倾斜到固定角度，下降后再通过抬升二三连杆颈使其竖直朝上落入下工位完成找正动作。期间能够完全避免连杆颈竖直朝下时的干涉风险。如图5、图6。

2 结构弊端

该结构特点是结构布局紧凑，可有效避免垂直抬升产生干涉的风险，却滋生出另外一种干涉风险，找正板无法避免碰撞死角。即在初步定位过渡时，工件连杆颈的摆动方向与找正板的摆动方向垂直相切。工件非但无法顺利完成初步定位，反而会产生较大的冲击碰撞，轻则工件表面产生碰伤报废，重则会导致工件掉落、夹具撞毁，如图7、图8。

该弊端为行业共性问题，根据青岛两条曲轴生产线多年的运行状态统计，该问题的出现频率约为4次/月。

3 新结构原理

为了解决该设计弊端，我們提出了一种全新的错位找正结构，取消了利用找正板触碰的初步定位环节，完全排除了上述冲击风险，同时也能规避连杆颈朝下时的垂直抬升风险。

全新的错位找正结构，是将传送支撑夹具与固定支撑夹具的中心线在横移方向上错开一定距离L，在传送支撑抬升前，由于工件的重心处在固定支撑中心线上，抬起时随着连杆颈的上移重心下降，直至二三连杆颈竖直向上，落入下一工位固定支撑上面，实现工件的找正。且期间不会出现工件重心在竖直方向与连杆颈重合的情况，从而不会产生工件被垂直抬起的风险，如图9、图10。

4 技术创新点

本文提出的错位找正结构，有如下创新点：

（1）结构简单：消除原来的找正板机构，在原有的支撑夹具上稍作修改即可；

（2）过程简单：依靠工件自身重心下降实现找正，不需其他辅助装置；

（3）性能稳定：彻底消除了原来找正板产生的冲击碰撞风险，以及避免了连杆颈朝下时垂直抬升产生干涉的风险；

（4）高柔性能力：可适用于具有对称结构曲轴的自动化生产线，如青岛发动机生产线上切换直列四缸B12＼B12MCE＼B15＼N12型号曲轴时，不需要进行换型等作业；

（5）可维修性强：由于结构简单，生产线维护难度和成本也大大降低。

5 结束语

本文提出的错位找正结构，属于输送技术领域，应用于自动化曲轴生产线，实现了曲轴传送过程中的对正，克服了现有技术的不足，具有结构简单、加工制造成本低、安全可靠等特点，提高了生产线运行的稳定性。

【参考文献】

[1]王丽芬.《机械设备维修与安装》机械工业出版社，2014.04.

[2]胡占齐，杨莉.《机床数控技术》机械工业出版社，2002.