[发明专利]一种基于单片机控制的柴油机柱塞斜槽气动夹具

说明书

一种基于单片机控制的柴油机柱塞斜槽气动夹具，通过对2082E柱塞斜槽工艺分析，改进了柱塞斜槽磨削专用夹具，夹具实现了自动翻转与夹紧等功能，夹具控制系统采用AT89C51单片机进行控制，针对改进后夹具设计了相关输入/输出接口电路及控制软件。该夹具工作可靠、操作简单、生产效率高，本工序合格率从92.3%提高至98.7%，生产效率提高了60%，保证了产品的加工质量，降低了产品制造成本与工人的劳动强度，取得很好的经济效益与社会效益，同时对其他同类零件生产也有借鉴意义。

技术领域

本发明涉及一种基于单片机控制的柴油机柱塞斜槽气动夹具，适用于机械领域。

背景技术

柱塞作为柴油机喷油泵的主要精密偶件之一，它的工作情况直接影响到柴油机的经济性、动力性等，而柱塞斜槽的加工精度又直接影响到柱塞的整体性能。某油嘴油泵公司生产的2082E柱塞，目前采用的磨削专用夹具的上料、下料、工件翻转、工件夹紧等动作均为手动操作，尤其工件翻转过程中由于手工操作的因素影响了工件的加工质量。

发明内容

本发明提出了一种基于单片机控制的柴油机柱塞斜槽气动夹具，通过对2082E柱塞斜槽工艺分析，改进了柱塞斜槽磨削专用夹具，夹具实现了自动翻转与夹紧等功能，夹具控制系统采用AT89C51单片机进行控制，针对改进后夹具设计了相关输入/输出接口电路及控制软件。

本发明所采用的技术方案是：

所述气动夹具采用浮动定位块代替原先的固定定位块，将定位块连接到一个薄形气缸的输出轴上，这样就可以做到在压力气体的控制下实现定位块的前进与后退。

所述气动夹具对外界输入干扰的隔离主要采用光偶TLP521，光偶可在实现信号传递的同时隔离各种干扰，此外光偶还可以将输入的24V信号方便转换为5V的TTL电平信号。

所述气动夹具的软件控制主要采用中断子程序来实现，当按下气动按钮SB后，调用控制子程序，实现工件夹紧、松开、翻转、松开等动作及与数控系统的交流。

本发明的有益效果是：该夹具工作可靠、操作简单、生产效率高，本工序合格率从92.3%提高至98.7%，生产效率提高了60%，保证了产品的加工质量，降低了产品制造成本与工人的劳动强度，取得很好的经济效益与社会效益，同时对其他同类零件生产也有借鉴意义。

附图说明

图1是本发明的夹紧动作过程图。

图2是本发明的电源电路图。

图3是本发明的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例本发明作进一步说明。

如图1，夹具的定位夹紧原理与原先夹具一样，仅在翻转、来紧部分采实现自动化。

本工序所加工的斜槽为两个，且对称分布，翻转机构的功能就是一个斜槽磨削加工结束后自动翻转到另一个斜槽。在机电系统中能实现翻转180°的自动机构很多，如步进电炸、气动马达等，但是考虑到磨削过程中需要使用切削液，本机构中选用气动马达实现180°的翻转。

由于夹紧后座上空间有限，气动马达输出轴的轴线不能与待加工件的轴线一致，故而需要一个传动机构。考虑到空间因素，本文选择子齿砖传动机构，气动马达输出的旋转运动给两个参数一致的传动齿轮，输出齿轮上接一个拨叉拨动工件翻转。

改进后由于工件要实现翻转，但是中间平面的定位块限制了工件的转动，因此定位块需要进行配套优化。

综合考虑到加工工艺后，采用浮动定位块代替原先的固定定位块，将定位块连接到一个薄形气缸的输出轴上，这样就可以做到在压力气体的控制下实现定位块的前进与后退。