一種氣門研磨機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氣門研磨機，包括研磨裝置，研磨裝置設置于可升降且水平放置的槽梁上，在槽梁的中部設有沿著槽梁左右滑動的齒條板，齒條板與研磨裝置上的小齒輪配合，齒條板一端與設于機架上的曲柄導桿滑塊機構連接，在機架上還設有限定研磨加工量的控制系統；控制系統包括紅外線發射接收裝置、計數器、PLC、繼電器以及電機，根據齒條板往返運動次數控制電機的運行狀態，實現對研磨量的控制。本實用新型能自動控制氣門座的研磨量，在保證高研磨精度和生產效率的同時，減少對人力資源的使用，降低對氣門座加工的成本，從而保證發動機的裝配質量和滿足大批量生產的需求。
【專利說明】
_種氣門研磨機
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種氣門研磨機，特別涉及可以限定研磨量的氣門研磨機。
【背景技術】
[0002]在現代汽車制造中，汽車的發動機是最為核心的部件，而發動機的裝配制造過程中，對氣門及氣門座的研磨也相當的重要。如果氣門座研磨的不好，會導致氣門的密封效果不好，最終導致漏氣，從而影響發動機的工作。而目前對于發動機氣門與氣門座的研磨，國內一般都采用電動、手動、氣動等類型的氣門研磨機進行研磨，但都存在研磨機工作噪聲大，研磨質量與效率低下，并且大多數的氣門研磨機在對氣門座進行研磨時需要有經驗的工人時刻守在機器旁而導致費時費力。此外，對氣門座需要研磨量的控制還存在人為的誤差等缺點。
[0003]目前市場上的氣門研磨機大致分為兩種，一種是小型的便攜式電動氣門研磨機，這種研磨機功率小，而且適用范圍窄，只能適用于單個氣門座的研磨，另外一種是大型研磨機，這種雖然能同時研磨多個氣門座，但結構復雜，不容易操作，同時故障發生率也較高，而且成本還比較高，不容易推廣。
[0004]因此，需要一種能提高氣門研磨效率和研磨質量以及減少人為誤差，提高產能的研磨裝置。
【發明內容】
[0005]本實用新型要解決的技術問題是提供一種氣門研磨機，該研磨機能自動控制氣門座的研磨量，在保證高研磨精度和生產效率的同時，減少對人力資源的使用，降低對氣門座加工的成本，從而保證發動機的裝配質量和滿足大批量生產的需求。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是:一種氣門研磨機，其特征在于包括研磨裝置，所述的研磨裝置設置于可升降且水平放置的槽梁上，在槽梁的中部設有沿著槽梁左右滑動的齒條板，齒條板與研磨裝置上的小齒輪配合，齒條板一端與設于機架上的曲柄導桿滑塊機構連接，在機架上還設有限定研磨加工量的控制系統。
[0007]對上述結構作進一步限定，所述的控制系統包括紅外線發射接收裝置、計數器、PLC、繼電器以及電機，紅外線發射接收裝置分別與計數器的接口及PLC的接口相連接，PLC的信號通過繼電器傳遞給電機，其中紅外線發射接收裝置的發射器和接收器分別安裝于槽梁的側壁上，計數器存儲齒條板的往返運動次數，根據往返運動次數控制電機的運行狀態，實現對研磨量的控制。
[0008]對上述結構作進一步限定，所述的槽梁兩端置于兩個豎直放置的升降桿上端，升降桿下端與凸輪配合，凸輪旋轉帶動升降桿上下運動，升降桿的中部設有可壓縮的螺旋彈簧，螺旋彈簧的兩端分別與槽梁和機架蓋板接觸。
[0009]對上述結構作進一步限定，所述的凸輪設于中間軸上，中間軸位于機架蓋板內部，并且中間軸兩端支撐于機架蓋板，所述的中間軸與減速箱的第二輸出軸之間通過齒輪傳動。
[0010]對上述結構作進一步限定，所述的曲柄導桿滑塊機構包括連桿和偏心輪，所述的偏心輪設于減速箱的第一輸出軸，連桿一端與偏心輪的偏心孔鉸接，連桿的另一端與齒條板的一端奴接。
[0011]對上述結構作進一步限定，所述的減速箱的輸入軸與位于機架上的電機之間皮帶傳動。
[0012]對上述結構作進一步限定，所述的研磨裝置包括柔性軸，柔性軸的中部為減震彈簧，在柔性軸的下端為鉸接的研磨頭，柔性軸的上端穿過槽梁及槽梁蓋板并通過螺母固定，柔性軸的軸心與研磨頭同軸心，在柔性軸中部設有與齒條板配合的小齒輪。
[0013]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:
[0014](I)本實用新型通過在研磨機上增加曲柄導桿滑塊機構和凸輪機構，并且兩個機構相互配合，實現研磨裝置上下運動、旋轉運動以及差動，并結合控制系統對研磨量進行控制，從而使氣門研磨均勻和保證所需研磨的量，達到研磨效率且滿足研磨質量的同時減少人力資源的使用來降低成本，可保證發動機的裝配質量和大批量生產，降低對氣門座加工的成本；
[0015](2)本實用新型中，在升降運動中增設螺旋彈簧，用以減輕整個研磨裝置對機體的沖擊，充分利用下行過程中研磨裝置的自身重量，增加研磨裝置對氣門座的研磨效果；
[0016](3)本實用新型通過對研磨裝置按一定的規律設定其運動，使氣門在壓緊、拍擊氣門座的同時，完成雙向轉動，實現氣門研磨機的研磨功能，同時氣門對氣門座進行拍擊時，由于研磨裝置的研磨頭上下運動和速率不均的旋轉運動，從而使氣門研磨氣門座時產生差動角，提高了研磨效率，增加了氣門的密封性；
[0017](4)本實用新型可以設置多個研磨裝置共同運動，從而提高了加工效率。
【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0019]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0020]圖2是圖1中控制研磨頭運動部分的結構示意圖；
[0021 ]圖3是控制系統的框架組成圖；
[0022]圖4是單個研磨頭的運動示意圖；
[0023]圖5是兩個個研磨頭的運動示意圖；
[0024]其中:1、電機，2、機架，3、減速箱，4、偏心輪，5、第一輸出軸，6、輸入軸，7、第二輸出軸，8、連桿，9、中間軸，10、機架蓋板，11、凸輪，12、滾輪，13、螺旋彈簧，14、升降桿，15、槽梁，16、槽梁蓋板，17、導桿，18、柔性軸，19、齒條板，20、減震彈簧，21、滑塊，22、研磨頭，23、擺桿。
【具體實施方式】
[0025]根據附圖1可知，本實用新型具體涉及一種氣門研磨機，其結構主要由機架2、研磨裝置、可升降的槽梁15、驅動研磨裝置順逆時針轉動的曲柄導桿滑塊機構以及和限定加工量的控制系統組成，其中研磨裝置是對發動機氣門進行再加工，研磨裝置設置于可升降且水平放置的槽梁15上，在槽梁15的中部設有沿著槽梁15左右滑動的齒條板19，齒條板19與研磨裝置上的小齒輪配合，齒條板19 一端與設于機架2上的曲柄導桿滑塊機構連接，在機架2上還設有限定研磨加工量的控制系統。
[0026]氣門研磨機的工作原理是采用變頻控制電機I，電機I通過皮帶傳動，再與蝸輪蝸桿減速箱連接，對整體研磨的速度進行改變，能達到合理的研磨速度。再通過與減速器第一、第二輸出軸對應連接的曲柄導桿滑塊機構和凸輪機構對外輸出動力，使其同時完成各自的動作且協調和穩定地運行。當動力傳達到研磨裝置，使氣門在壓緊、拍擊氣門座的同時，完成雙向轉動，實現氣門研磨機的研磨功能。具體是電機經減速器后，同時驅動曲柄導桿滑塊機構和凸輪機構，曲柄導桿滑塊機構帶動齒條板19沿著梁15左右滑動，齒條板19帶動研磨裝置上的小齒輪順逆時針旋轉，實現研磨裝置順逆時針旋轉，對發動機氣門進行研磨，凸輪機構實現槽梁15的升降運動，帶動研磨裝置上下運動，對發動機氣門進行上下拍擊，這樣從而使氣門既能上下拍擊氣門座又能使氣門在氣門座上旋轉，同時再通過控制系統來控制研磨裝置對氣門座的研磨量，保證研磨的均勻性，提高研磨質量和效率，節約人力資源成本和時間成本，促進批量化生產。
[0027]本實用新型的驅動裝置包括電機I和減速箱3，其中減速箱3為渦輪蝸桿減速箱，減速箱3有一個輸入軸6和兩個輸出軸，兩個輸出軸分別為第一輸出軸5和第二輸出軸7，其中第一輸出軸5的軸端設有偏心輪4，偏心輪4的偏心孔與連桿8鉸接，連桿8的另一端與齒條板19的一端鉸接，偏心輪4的轉動帶動連桿8，實現齒條板19的左右滑動，這樣連桿8、偏心輪4和齒條板19組成了曲柄導桿滑塊機構。由于實際使用時，電機I和減速器3的位置低于研磨裝置，為了實現連桿8與齒條板19之間方便連接，在槽梁15底部開有腰形孔，供連桿8穿過，并于齒條板19鉸接，在連桿8的作用下，齒條板19沿著導向方向進行往復運動，由于曲柄導桿滑塊機構帶動齒條板19的往復運動具有急回特征，往返運動中速度不均勻，故使研磨裝置順逆時針轉動的速率不均勻。
[0028]另外，由圖2可以看到，減速箱3的第二輸出軸7，利用齒輪傳動，帶動位于機架蓋板10內部的中間軸9轉動，中間軸9上設有凸輪11，升降桿14下端與凸輪11配合，凸輪11旋轉帶動升降桿14上下運動，槽梁15兩端置于兩個豎直放置的升降桿14上端，升降桿14的上下運動帶動槽梁15上的研磨裝置上下運動，在研磨裝置下行運動的過程中，其自身的重力能增加研磨裝置對氣門座的研磨效果;在升降桿14的中部設有可壓縮的螺旋彈簧13，螺旋彈簧13的兩端分別與槽梁15和機架蓋板10接觸，用以減輕整個研磨裝置對機體的沖擊。
[0029]當研磨裝置按一定的規律運動時，氣門對氣門座進行拍擊時，由于研磨裝置的研磨頭22上下運動和速率不均的旋轉運動，從而使氣門研磨氣門座時產生差動角，提高了研磨效率，增加了氣門的密封性。
[0030]綜上，本實用新型中的研磨裝置的運動形式為順逆時針轉動、上下往復運動同時進行。順逆時針轉動是利用曲柄導桿滑塊機構實現的，并且順逆時針轉動時速率不均勻;上下往復運動是利用凸輪來實現;差動是上述兩個運動合成，從而使氣門研磨氣門座時產生差動角，提高了研磨效率，增加了氣門的密封性。
[0031]本實用新型中的控制系統如附圖3所示，其具體包括紅外線發射接收裝置、計數器、PLC和繼電器，紅外線發射接收裝置分別與數器的接口及PLC的接口相連接，PLC的信號通過繼電器傳遞給電機，其中紅外線發射接收裝置的發射器和接收器分別安裝于槽梁15的側壁上，齒條板19靠近端面處的側面開有一小通孔，該小孔與發射器和接收器高度一致，發射器和接收器的信號傳遞給計數器，計數器存儲齒條板19的往返運動次數，根據往返運動次數控制電機的運行狀態，實現對研磨量的控制。計數器為數字電子式計數器，可以顯示紅外線發射接收裝置所記錄的齒條板19往返運動的次數。當所述的研磨裝置在研磨時，氣門在研磨裝置的作用下同時進行順逆時針轉動、上下往復運動，而這兩種運動同時運動的次數決定了氣門拍擊、研磨氣門座的次數，而所述氣門拍擊、研磨氣門座的次數決定了氣門座被研磨掉的量。所述的研磨裝置同時進行的兩種運動次數取決于齒條板19往返運動次數，故氣門座所需加工的量便可以通過間接的控制齒條板19往返運動次數來控制。PLC用來比較好的控制氣門座所需研磨量的運動次數進而控制研磨量是否達到所需的要求。當所需研磨的量達到要求時，PLC便可控制電機停止工作，不再進行加工作業。
[0032 ]本實用新型中的研磨裝置示意圖如附圖4和5所示，其中包括柔性軸18，柔性軸18的中部為減震彈簧20，在柔性軸18的下端為鉸接的研磨頭22，柔性軸18的上端穿過槽梁15及槽梁蓋板16并通過螺母固定，柔性軸18的軸心與研磨頭22同軸心，在柔性軸18中部設有與齒條板19配合的小齒輪。研磨裝置的柔性軸18是利用剛度較大的減震彈簧20連接往復運動機構和研磨頭22，作用是可以保證往復運動機構的主軸與研磨頭的同軸度，這樣在研磨機裝配精度較低時也能很好地保證研磨質量，保證氣門密封性。
[0033]為了實現快速研磨，可以在本裝置中設置多個研磨裝置，可以將槽梁蓋板16固定安裝在槽梁15上，同時在槽梁蓋板16上開有多個特征一致的腰形槽孔，可以并接多個所述的研磨裝置，且可供多個研磨裝置同步自由的上下往復運動。
[0034]再對PLC限定加工量的控制系統的工作原理作進一步詳細說明:
[0035]設PLC程序中寄存器中的數據A、B、C。所述的數據AO=O)為紅外線接受裝置接受到紅外線的次數。所述的數據B(>=0)紅外線接受裝置接受到紅外線的實時次數。所述的數據C達到所需加工量時，紅外線接受裝置接收紅外線的次數。所述的寄存器在PLC程序中為代指O
[0036]利用數字電子計數器顯示B，并在PLC中記錄B。
[0037]紅外線發射接收裝置與數字電子計數器相連，實時顯示接收裝置接收紅外線的次數。
[0038]紅外線接受裝置與PLC的輸入端口相連，紅外線接受裝置的輸出信號從PLC的輸入端輸入到PLC的CPU中，利用PLC程序把PLC的輸入信號轉成A，并把A存入寄存器I中。紅外線發射接收裝置每接受一次紅外線，PLC程序利用加法器使得A+1=B，然后把B存入PLC的寄存器2中；所述的寄存器1、2在PLC程序中為代指。
[0039]利用開關I，高電平觸發，記錄C
[0040]當加工量到達所需量時，把開關I打開，給一個高電平，利用高電平觸發，把現在的B記下來，作為C，并存到寄存器3中，C即為以后具體加工所需要的臨界值，也就是初始值。所述的寄存器3在PLC程序中為代指。
[0041 ]利用開關2，比較器，來限定加工量
[0042]把PLC的輸出端連接繼電器上，繼電器和工作電機的急停按鈕相連。在實際加工過程中，打開開關2，利用比較器把B和C進行比較，當B大于等于C時，PLC的輸出端輸出信號，使得繼電器的常開觸點關閉，急停按鈕得電，電機停止工作，不再進行加工作業。
[0043]需要注意的是，在第一次實驗獲得初始值C時，由于需要時刻關注加工量，有可能記錄的C不是需要的C，這時可以反復打開和關閉開關I，刷新C的當前值，以此來獲得最優的C。此外，所述數字電子計數器的作用是為了直觀地看到B。
[0044]控制系統用于控制研磨裝置對氣門座的研磨量來保證氣門的研磨質量，適合對氣門的研磨進行批量的生產。
【主權項】
1.一種氣門研磨機，其特征在于包括研磨裝置，所述的研磨裝置設置于可升降且水平放置的槽梁(15)上，在槽梁(15)的中部設有沿著槽梁(15)左右滑動的齒條板(19)，齒條板(19)與研磨裝置上的小齒輪配合，齒條板(19) 一端與設于機架(2)上的曲柄導桿滑塊機構連接，在機架(2)上還設有限定研磨加工量的控制系統。2.根據權利要求1所述的氣門研磨機，其特征在于所述的控制系統包括紅外線發射接收裝置、計數器、PLC、繼電器以及電機(1)，紅外線發射接收裝置分別與計數器的接口及PLC的接口相連接，PLC的信號通過繼電器傳遞給電機(1)，其中紅外線發射接收裝置的發射器和接收器分別安裝于槽梁(15)的側壁上，計數器存儲齒條板(19)的往返運動次數，根據往返運動次數控制電機(I)的運行狀態，實現對研磨量的控制。3.根據權利要求1所述的氣門研磨機，其特征在于所述的槽梁(15)兩端置于兩個豎直放置的升降桿(14)上端，升降桿(14)下端與凸輪(11)配合，凸輪(11)旋轉帶動升降桿(14)上下運動，升降桿(14)的中部設有可壓縮的螺旋彈簧(13)，螺旋彈簧(13)的兩端分別與槽梁(15)和機架蓋板(10)接觸。4.根據權利要求3所述的氣門研磨機，其特征在于所述的凸輪(11)設于中間軸(9)上，中間軸(9)位于機架蓋板(10)內部，并且中間軸(9)兩端支撐于機架蓋板(10)，所述的中間軸(9 )與減速箱(3 )的第二輸出軸(7 )之間通過齒輪傳動。5.根據權利要求1所述的氣門研磨機，其特征在于所述的曲柄導桿滑塊機構包括連桿(8)和偏心輪(4)，所述的偏心輪(4)設于減速箱(3)的第一輸出軸(5)，連桿(8)—端與偏心輪(4 )的偏心孔鉸接，連桿(8 )的另一端與齒條板(19 )的一端鉸接。6.根據權利要求4或5所述的氣門研磨機，其特征在于所述的減速箱(3)的輸入軸(6)與位于機架(2)上的電機(I)之間皮帶傳動。7.根據權利要求1所述的氣門研磨機，其特征在于所述的研磨裝置包括柔性軸(18)，柔性軸(18)的中部為減震彈簧(20)，在柔性軸(18)的下端為鉸接的研磨頭(22)，柔性軸(18)的上端穿過槽梁(15)及槽梁蓋板(16)并通過螺母固定，柔性軸(18)的軸心與研磨頭(22)同軸心，在柔性軸(18 )中部設有與齒條板(19)配合的小齒輪。
【文檔編號】B24B37/00GK205465661SQ201620287072
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月8日
【發明人】伏軍, 康文杰, 李劍星, 張增峰, 顏飛斌, 羅姿, 毛鴻, 吳浩, 呂博, 楊慶
【申請人】邵陽學院