[发明专利]凸轮轴工装夹具及其自动打印方法

权利要求书

1.一种凸轮轴工装夹具，该装置主要由凸轮轴打标系统硬件部分组成，包括：工装夹具、供气装置、气动元件箱、电气箱、型材防护网和PANEL箱部件，其特征在于：所述的工装夹具由凸轮轴抬升机构、顶针推动机构、定位机构、凸轮轴旋转机构、凸轮轴夹紧机构、打印位置推动机构和扫描位置推动机构组成，各部件组合为一整体的工装夹具，该装置至少还包括：

一凸轮轴抬升机构由旋转托架(1)、前支撑(2)、凸轮定位块(3)、导轨支撑(4)、导轨座(5)、导向轴(6)、判型传感器压杆A(7)、判型传感器压杆B(8)、压杆座(9)、判型块(10)、传感器支架(11)、上底板(13)和抬升汽缸(17)组成，其中：

旋转托架(1)用螺钉固定在导向轴(6)上，中间通过螺钉固定在抬升汽缸(17)上，导向轴(6)在导轨座(5)中上下滑动，导轨座(5)用螺钉固定在导轨支撑(4)上，前支撑(2)、凸轮定位块(3)和导轨支撑(4)都用M6内六角螺钉固定在上底板(13)上；

一凸轮轴夹紧机构由夹紧汽缸(18)、夹紧尼龙(19)、夹紧块(20)、连杆(21)、轴销(22)、直线导轨上(24)、夹块座(25)和轴(27)组成，其中：

夹紧尼龙(19)用十字沉头螺钉固定在夹紧块(20)上，夹紧块(20)通过紧钉螺钉固定在轴(27)上，轴(27)穿在两个夹块座(25)中，两端通过轴用挡圈挡住，夹紧块(20)后端开有长圆孔通过轴销(22)连接在夹紧汽缸上；

所述凸轮轴抬升机构和凸轮轴夹紧机构通过内六角螺钉固定在直线导轨的滑块上，在打印推动汽缸(29)的推动下在打印位置和旋转定位位置移动，打印推动汽缸(29)安装在打印推动汽缸前支撑(30)和打印推动汽缸后支撑(31)上；

下层固定在中底板(14)上通过扫描推动汽缸的推动在扫描位置和打印位置之间来回移动，移动精度由直线导轨下(16)控制，扫描推动汽缸安装在扫描推动汽缸前支撑(33)和扫描推动汽缸后支撑(31)上；挡块(28)用来控制汽缸来回的位置；

整套工装夹具固定在大底板(38)上，在大底板(38)上还装有拖链(15)，用于穿来回移动的电线和气管，拖链(15)通过拖链连接块(34)连接在底板上。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴工装夹具，其特征在于：所述的供气装置包括：可编程逻辑控制器PLC(50)、气源处理单元、信号转换模块、扫描器(53)、打印机的控制器(54)、打标机(55)、气缸夹具(56)、电磁阀(57)、按钮、报警(59)和传感器(60)；其中：

一可编程逻辑控制器PLC(50)一侧的输入输出端分别与工业总线、电源线和以太网的输出输入端相连接；另一侧一路的输入输出端与打印机的控制器(54)的输出输入端相连接，另一路的输入输出端通过I/O信号分别与电磁阀(57)、按钮A(58)、报警(59)、传感器(60)和按钮B(61)的输出输入端相连接；

气源处理单元A(51)一侧的输入输出端分别与气源处理单元B(71)和气源线路端口的输出输入端相连接；另一侧设有二路的输入输出端与打标机(55)的输出输入端相连接；气源处理单元B(71)另一侧的输入输出端与电磁阀(57)的输出输入端相连接；

可编程逻辑控制器PLC(50)控制所有信号的输入输出，控制电磁阀(57)的通断电，电磁阀(57)吸合带动气缸推出，从而带动机械夹具动作；控制打印机的控制器(54)，从而控制打印机的自动打印；控制扫描器(53)的自动扫描；控制按钮A(58)灯，报警(59)和传感器(60)各部件；

信号转换A(52)一侧的输入输出端分别与信号转换B(72)和工业总线的输出输入端相连接，另一侧的输入输出端与扫描器(53)的输出输入端相连接；信号转换B(72)一侧的输入输出端分别与信号转换A(52)和工业总线的输出输入端相连接，另一侧的输入输出端与打印机的控制器(54)的输出输入端相连接；

一扫描器(53)的输入输出端分别与信号转换A(52)和以太网的输出输入端相连接；

一打印机的控制器(54)的输入输出端分别与信号转换B(72)、电源线、可编程逻辑控制器PLC(50)和打标机(55)的输出输入端相连接；

一气缸夹具(56)的一侧的输入输出端分别与电磁阀(57)的输出输入端相连接；另一侧的输入输出端通过接口与工装夹具的输出输入端相连接。

3.一种凸轮轴工装夹具的自动打印方法，其特征在于：该方法通过供气装置中的可编程逻辑控制器PLC(50)、气源处理单元、信号转换模块、扫描器(53)、打印机的控制器(54)、打标机(55)、气缸夹具(56)、电磁阀(57)、按钮、报警(59)、传感器(60)和工装夹具，来实现凸轮轴工装夹具的自动打印，该自动打印的具体工作步骤是：

步骤1.上料(80)

初始化后就上料(80)；

步骤2.双手打印按钮亮绿灯，等待启动(81)

执行完上料(80)模块后，则进入双手打印按钮亮绿灯，等待启动(81)模块；

步骤3.传感器判断凸轮轴型号(82)

执行完双手打印按钮亮绿灯，等待启动(81)模块后，则进入传感器判断凸轮轴型号(82)模块；

步骤4.凸轮轴抬起气缸将凸轮轴抬起(83)

执行完传感器判断凸轮轴型号(82)模块后，则进入凸轮轴抬起气缸将凸轮轴抬起(83)模块；

步骤5.顶针气缸将有伸缩功能的顶针推出接触到凸轮轴打印端面(84)

执行完凸轮轴抬起气缸将凸轮轴抬起(83)模块后，则进入顶针气缸将有伸缩功能的顶针推出接触到凸轮轴打印端面(84)模块；

步骤6.凸轮轴旋转气缸推动齿条直线运动，从而带动安装在齿轮轴上的顶针旋转(85)

执行完顶针气缸将有伸缩功能的顶针推出接触到凸轮轴打印端面(84)模块后，则进入凸轮轴旋转气缸推动齿条直线运动，从而带动安装在齿轮轴上的顶针旋转(85)模块；

步骤7.顶针伸入工艺孔，带动凸轮轴旋转(86)

执行完凸轮轴旋转气缸推动齿条直线运动，从而带动安装在齿轮轴上的顶针旋转(85)模块后，则进入顶针伸入工艺孔，带动凸轮轴旋转(86)模块；

步骤8.待齿条推到尽头后拉回到初始位置使凸轮轴的工艺孔在水平位置(87)

执行完顶针伸入工艺孔，带动凸轮轴旋转(86)模块后，则进入待齿条推到尽头后拉回到初始位置使凸轮轴的工艺孔在水平位置(87)模块；

步骤9.夹紧机构将凸轮轴夹紧(88)

执行完待齿条推到尽头后拉回到初始位置使凸轮轴的工艺孔在水平位置(87)模块后，则进入夹紧机构将凸轮轴夹紧(88)模块；

步骤10.打印推动气缸将凸轮轴推动到打印工位(89)

执行完夹紧机构将凸轮轴夹紧(88)模块后，则进入打印推动气缸将凸轮轴推动到打印工位(89)模块；

步骤11.钢针打印机进行二维码和弧形文字打印(90)

执行完打印推动气缸将凸轮轴推动到打印工位(89)模块后，则进入钢针打印机进行二维码和弧形文字打印(90)模块；

步骤12.打印结束扫描推动气缸，将凸轮轴推到扫描位置(91)

执行完钢针打印机进行二维码和弧形文字打印(90)模块后，则进入打印结束扫描推动气缸，将凸轮轴推到扫描位置(91)；

步骤13.二维码扫描器进行扫描，结果将记录到数据库(92)

执行完打印结束扫描推动气缸，将凸轮轴推到扫描位置(91)模块后，则进入二维码扫描器进行扫描，结果将记录到数据库(92)模块；

步骤14.整个过程结束，凸轮轴复位到初始位置，报警灯亮绿灯，等待操作人员处理(93)

执行完二维码扫描器进行扫描，结果将记录到数据库(92)模块后，则进入整个过程结束，凸轮轴复位到初始位置，报警灯亮绿灯，等待操作人员处理(93)模块。