CN105881138B - 一种变尺寸车轮去毛刺装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变尺寸车轮去毛刺装置，由组合机械手、移载机械手、刷毛刺系统、夹具系统等组成，气动手指夹持固定销的柄部，使其销体与固定套Ⅰ和固定套Ⅱ配合，固定耳与导向槽配合，弹簧被压缩后使销体旋转90度，使固定耳落入固定套Ⅱ的固定槽内；驱动电机带动毛刷旋转，右抬升气缸使其抬升，接触到车轮背腔即可进行去毛刺。本发明在使用中能够根据车轮直径，自动调整毛刷和夹具的尺寸，并能够实现混线在线刷毛刺；同时，具有工艺先进、自动化程度高、通用性强、性能安全稳定的特点。

Description

一种变尺寸车轮去毛刺装置
技术领域
本发明涉及一种去毛刺装置，具体地说是一种能够根据车轮直径自动改变毛刷尺寸的去毛刺装置。
背景技术
目前。几乎所有的车轮生产企业都是混线生产，即生产线上在各个工序之间流转的车轮尺寸各不相同。这种现象对刷毛刺工序影响极大，传统的刷毛刺方式，必须将车轮先根据大小人工进行分类，然后再在专用设备上进行刷毛刺。由于车轮尺寸各不相同，需要频繁的更换刷毛刺设备的夹具和毛刷，严重影响的生产效率。因此，为了增强刷毛刺设备的通用性，越来越多的车轮生产企业，在不断研发一种能够适应不同尺寸车轮的刷毛刺设备。
发明内容
本发明的目的是要提供一种变尺寸车轮去毛刺装置，它能够根据车轮直径，自动调整毛刷和夹具的尺寸，并能够实现混线在线刷毛刺。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种变尺寸车轮去毛刺装置，由主机架、副机架、左抬升机架、导柱Ⅰ、驱动电机、导柱Ⅱ、导套Ⅱ、导套Ⅰ、带轮Ⅰ、下升降板Ⅰ、同步带、下升降板Ⅱ、导轨Ⅰ、移动板、平移气缸、伺服电机Ⅰ、立板、轴承座Ⅰ、转轴Ⅰ、伺服电机Ⅱ、U型架、气动手指、固定销、固定套Ⅰ、伺服电动缸、固定板、导轨Ⅱ、夹爪、固定套Ⅱ、左抱臂、齿轮Ⅰ、齿条Ⅰ、左滑板、导轨Ⅲ、上升降板、导柱Ⅲ、移动架、导套Ⅲ、上升降气缸、右滑板、右抱臂、毛刷、转轴Ⅱ、轴承座Ⅱ、带轮Ⅱ、右抬升气缸、阻挡器、辊道、夹紧气缸、横梁、导轨Ⅳ、齿条Ⅱ、伺服电机Ⅲ以及齿轮Ⅱ所组成，组合机械手包括：四个导套Ⅱ固定在副机架的平台上，与其配合的四根导柱Ⅱ固定在下升降板Ⅱ的下端；左抬升机架固定在副机架平台的下方，其输出端与下升降板Ⅱ的下方铰接；下升降板Ⅱ的上方固定有导轨Ⅰ的滑块；移动板的下方固定有导轨Ⅰ的滑轨；平移气缸固定在移动板的上方，其输出端与下升降板Ⅱ的侧面连接；伺服电机Ⅰ固定在立板的左侧；轴承座Ⅰ固定在立板的右侧；转轴Ⅰ通过轴承安装在轴承座Ⅰ内；转轴Ⅰ的右侧安装有U型架，左侧与伺服电机Ⅰ的输出端相连；伺服电机Ⅱ固定在U型架的下方，其输出端与安装在U型架内侧的气动手指连接；本装置包括左右两套组合机械手。
移载机械手包括：左抱臂固定在左滑板的下方；左滑板通过导轨Ⅲ安装在上升降板的下方；抱臂固定在右滑板的下方；齿轮Ⅰ安装在上升降板的下方；分别固定在左滑板和右滑板上的齿条Ⅰ与齿轮Ⅰ啮合；夹紧气缸固定在左滑板上，其输出端与右滑板啮合；固定在上升降板上方的四根导柱Ⅲ与移动架下底板上的四个导套Ⅲ相配合；两个上升降气缸固定在移动架下底板上，其输出端与上升降板的顶端铰接；移动架的侧面通过导轨Ⅳ安装在横梁上；输出端安装有齿轮Ⅱ的伺服电机Ⅲ固定在移动架的顶板上方，齿轮Ⅱ与安装在横梁顶端的齿条Ⅱ相啮合。
刷毛刺系统包括：四根导柱Ⅰ固定在主机架底板和工作平台之间，与其配合的四个导套Ⅰ固定在下升降板Ⅰ上；输出端安装有带轮Ⅰ的驱动电机固定在下升降板Ⅰ的下方；轴承座Ⅱ固定在下升降板Ⅰ的上方，转轴Ⅱ通过轴承安装在轴承座Ⅱ内部；转轴Ⅱ的上端固定有毛刷，下端安装有带轮Ⅱ；带轮Ⅰ和带轮Ⅱ通过同步带连接；两个右抬升气缸固定在主机架的底部，其输出端与下升降板Ⅰ的下方铰接。
夹具系统包括：导轨Ⅱ的滑块固定在主机架的工作平台上，滑轨上方安装有固定板，伺服电动缸固定在固定板上方，其输出端与主机架的工作平台上的立板连接；夹爪固定在导轨Ⅱ的末端；本装置包括四套夹具系统。
阻挡器安装在辊道的末端。
固定套Ⅰ和固定套Ⅱ分别固定在套环和基体的下方。
固定销同时与固定套Ⅰ和固定套Ⅱ配合。
固定销包括销体、弹簧、挡片、固定耳以及柄部所组成，柄部固定在销体的左侧，弹簧套在销体的外侧；挡片能够在销体上滑动，置于弹簧的右侧；固定耳固定在销体的右侧末端。
固定套Ⅰ和固定套Ⅱ都有导向槽；固定套Ⅱ的两侧在导向槽度方向上有两个固定槽，与固定销上的固定耳配合。
毛刷由基体和套环所组成；基体的外圈有一圈凹槽；套环是两个半圆形，其外侧各有半圈凸台，与基体上的凹槽配合。
实际使用时，阻挡器使车轮停留在辊道上，夹紧气缸通过齿条Ⅰ和齿轮Ⅰ使左抱臂和右抱臂将车轮夹紧，上升气缸通过导柱Ⅲ将车轮提升，伺服电机Ⅲ通过齿条Ⅱ和齿轮Ⅱ使车轮被移载到夹具上方；根据车轮直径，伺服电动缸自动调整夹爪的位置；如果车轮直径增大，平移气缸通过导轨Ⅰ将气动手指夹持的套环安装到基体上；伺服电机Ⅰ通过转轴Ⅰ使气动手指旋转90度，同时伺服电机Ⅱ也使气动手指旋转90度；气动手指夹持固定销的柄部，使其销体与固定套Ⅰ和固定套Ⅱ配合，固定耳与导向槽配合，弹簧被压缩后使销体旋转90度，使固定耳落入固定套Ⅱ的固定槽内；驱动电机带动毛刷旋转，右抬升气缸使其抬升，接触到车轮背腔即可进行去毛刺。
本发明在使用中能够根据车轮直径，自动调整毛刷和夹具的尺寸，并能够实现混线在线刷毛刺；同时，具有工艺先进、自动化程度高、通用性强、性能安全稳定的特点。
附图说明
图1是本发明一种变尺寸车轮去毛刺装置的主视图。
图2是本发明一种变尺寸车轮去毛刺装置的左视图。
图3是本发明一种变尺寸车轮去毛刺装置毛刷组装时的主视图。
图4是本发明一种变尺寸车轮去毛刺装置毛刷的主视图。
图5是本发明一种变尺寸车轮去毛刺装置毛刷的俯视图。
图6是本发明一种变尺寸车轮去毛刺装置固定销的主视图。
图7是本发明一种变尺寸车轮去毛刺装置固定销的左视图。
图8是本发明一种变尺寸车轮去毛刺装置固定套Ⅱ的左视图。
图中，1－主机架、2－副机架、3－左抬升机架、4－导柱Ⅰ、5－驱动电机、6－导柱Ⅱ、7－导套Ⅱ、8－导套Ⅰ、9－带轮Ⅰ、10－下升降板Ⅰ、11－同步带、12－下升降板Ⅱ、13－导轨Ⅰ、14－移动板、15－平移气缸、16－伺服电机Ⅰ、17－立板、18－轴承座Ⅰ、19－转轴Ⅰ、20－伺服电机Ⅱ、21－U型架、22－气动手指、23－固定销、24－固定套Ⅰ、25－伺服电动缸、26－固定板、27－导轨Ⅱ、28－夹爪、29－固定套Ⅱ、30－左抱臂、31－齿轮Ⅰ、32－齿条Ⅰ、33－左滑板、34－导轨Ⅲ、35－上升降板、36－导柱Ⅲ、37－移动架、38－导套Ⅲ、39－上升降气缸、40－右滑板、41－右抱臂、42－毛刷、43－转轴Ⅱ、44－轴承座Ⅱ、45－带轮Ⅱ、46－右抬升气缸、47－阻挡器、48－辊道、49－夹紧气缸、50－横梁、51－导轨Ⅳ、52－齿条Ⅱ、53－伺服电机Ⅲ、54－齿轮Ⅱ、231－销体、232－弹簧、233－挡片、234－固定耳、235－柄部、421－基体、422－套环、291－固定槽、292－导向槽。
具体实施方式
下面结合附图说明依据本发明提出的具体装置的细节和工作情况。
该装置由主机架1、副机架2、左抬升机架3、导柱Ⅰ4、驱动电机5、导柱Ⅱ6、导套Ⅱ7、导套Ⅰ8、带轮Ⅰ9、下升降板Ⅰ10、同步带11、下升降板Ⅱ12、导轨Ⅰ13、移动板14、平移气缸15、伺服电机Ⅰ16、立板17、轴承座Ⅰ18、转轴Ⅰ19、伺服电机Ⅱ20、U型架21、气动手指22、固定销23、固定套Ⅰ24、伺服电动缸25、固定板26、导轨Ⅱ27、夹爪28、固定套Ⅱ29、左抱臂30、齿轮Ⅰ31、齿条Ⅰ32、左滑板33、导轨Ⅲ34、上升降板35、导柱Ⅲ36、移动架37、导套Ⅲ38、上升降气缸39、右滑板40、右抱臂41、毛刷42、转轴Ⅱ43、轴承座Ⅱ44、带轮Ⅱ45、右抬升气缸46、阻挡器47、辊道48、夹紧气缸49、横梁50、导轨Ⅳ51、齿条Ⅱ52、伺服电机Ⅲ53以及齿轮Ⅱ54所组成，组合机械手包括：四个导套Ⅱ7固定在副机架2的平台上，与其配合的四根导柱Ⅱ6固定在下升降板Ⅱ12的下端；左抬升机架3固定在副机架2平台的下方，其输出端与下升降板Ⅱ12的下方铰接；下升降板Ⅱ12的上方固定有导轨Ⅰ13的滑块；移动板14的下方固定有导轨Ⅰ13的滑轨；平移气缸15固定在移动板14的上方，其输出端与下升降板Ⅱ12的侧面连接；伺服电机Ⅰ16固定在立板17的左侧；轴承座Ⅰ18固定在立板17的右侧；转轴Ⅰ19通过轴承安装在轴承座Ⅰ18内；转轴Ⅰ19的右侧安装有U型架21，左侧与伺服电机Ⅰ16的输出端相连；伺服电机Ⅱ20固定在U型架21的下方，其输出端与安装在U型架21内侧的气动手指22连接；本装置包括左右两套组合机械手。
移载机械手包括：左抱臂30固定在左滑板33的下方；左滑板33通过导轨Ⅲ34安装在上升降板35的下方；抱臂41固定在右滑板40的下方；齿轮Ⅰ31安装在上升降板35的下方；分别固定在左滑板33和右滑板40上的齿条Ⅰ32与齿轮Ⅰ31啮合；夹紧气缸49固定在左滑板33上，其输出端与右滑板40啮合；固定在上升降板35上方的四根导柱Ⅲ36与移动架37下底板上的四个导套Ⅲ38相配合；两个上升降气缸39固定在移动架37下底板上，其输出端与上升降板35的顶端铰接；移动架37的侧面通过导轨Ⅳ51安装在横梁50上；输出端安装有齿轮Ⅱ54的伺服电机Ⅲ53固定在移动架37的顶板上方，齿轮Ⅱ54与安装在横梁50顶端的齿条Ⅱ52相啮合。
刷毛刺系统包括：四根导柱Ⅰ4固定在主机架1底板和工作平台之间，与其配合的四个导套Ⅰ8固定在下升降板Ⅰ10上；输出端安装有带轮Ⅰ9的驱动电机5固定在下升降板Ⅰ10的下方；轴承座Ⅱ44固定在下升降板Ⅰ10的上方，转轴Ⅱ43通过轴承安装在轴承座Ⅱ44内部；转轴Ⅱ43的上端固定有毛刷42，下端安装有带轮Ⅱ45；带轮Ⅰ9和带轮Ⅱ45通过同步带11连接；两个右抬升气缸46固定在主机架1的底部，其输出端与下升降板Ⅰ10的下方铰接。
夹具系统包括：导轨Ⅱ27的滑块固定在主机架1的工作平台上，滑轨上方安装有固定板26，伺服电动缸25固定在固定板26上方，其输出端与主机架1的工作平台上的立板连接；夹爪28固定在导轨Ⅱ27的末端；本装置包括四套夹具系统。
阻挡器47安装在辊道48的末端。
固定套Ⅰ24和固定套Ⅱ29分别固定在套环422和基体421的下方。
固定销23同时与固定套Ⅰ24和固定套Ⅱ29配合。
固定销23包括销体231、弹簧232、挡片233、固定耳234以及柄部235所组成，柄部235固定在销体231的左侧，弹簧232套在销体231的外侧；挡片233能够在销体231上滑动，置于弹簧232的右侧；固定耳234固定在销体231的右侧末端。
固定套Ⅰ24和固定套Ⅱ29都有导向槽292；固定套Ⅱ29的两侧在导向槽292九十度度方向上有两个固定槽291，与固定销23上的固定耳234配合。
毛刷42由基体421和套环422所组成；基体421的外圈有一圈凹槽；套环422是两个半圆形，其外侧各有半圈凸台，与基体421上的凹槽配合。
在工作过程中，阻挡器47使车轮停留在辊道48上，夹紧气缸49通过齿条Ⅰ32和齿轮Ⅰ31使左抱臂30和右抱臂41将车轮夹紧，上升气缸39通过导柱Ⅲ36将车轮提升，伺服电机Ⅲ53通过齿条Ⅱ52和齿轮Ⅱ54使车轮被移载到夹具上方；根据车轮直径，伺服电动缸25自动调整夹爪28的位置；如果车轮直径增大，平移气缸15通过导轨Ⅰ13将气动手指22夹持的套环422安装到基体421上；伺服电机Ⅰ16通过转轴Ⅰ19使气动手指22旋转90度，同时伺服电机Ⅱ20也使气动手指22旋转90度；气动手指22夹持固定销23的柄部235，使其销体231与固定套Ⅰ24和固定套Ⅱ29配合，固定耳234与导向槽292配合，弹簧232被压缩后使销体231旋转90度，使固定耳234落入固定套Ⅱ29的固定槽291内；驱动电机5带动毛刷42旋转，右抬升气缸46使其抬升，接触到车轮背腔即可进行去毛刺。

Claims (4)

1.一种变尺寸车轮去毛刺装置，由主机架（1）、副机架（2）、左抬升机架（3）、导柱Ⅰ（4）、驱动电机（5）、导柱Ⅱ（6）、导套Ⅱ（7）、导套Ⅰ（8）、带轮Ⅰ（9）、下升降板Ⅰ（10）、同步带（11）、下升降板Ⅱ（12）、导轨Ⅰ（13）、移动板（14）、平移气缸（15）、伺服电机Ⅰ（16）、立板（17）、轴承座Ⅰ（18）、转轴Ⅰ（19）、伺服电机Ⅱ（20）、U型架（21）、气动手指（22）、固定销（23）、固定套Ⅰ（24）、伺服电动缸（25）、固定板（26）、导轨Ⅱ（27）、夹爪（28）、固定套Ⅱ（29）、左抱臂（30）、齿轮Ⅰ（31）、齿条Ⅰ（32）、左滑板（33）、导轨Ⅲ（34）、上升降板（35）、导柱Ⅲ（36）、移动架（37）、导套Ⅲ（38）、上升降气缸（39）、右滑板（40）、右抱臂（41）、毛刷（42）、转轴Ⅱ（43）、轴承座Ⅱ（44）、带轮Ⅱ（45）、右抬升气缸（46）、阻挡器（47）、辊道（48）、夹紧气缸（49）、横梁（50）、导轨Ⅳ（51）、齿条Ⅱ（52）、伺服电机Ⅲ（53）以及齿轮Ⅱ（54）所组成，其特征在于：组合机械手包括：四个导套Ⅱ（7）固定在副机架（2）的平台上，与其配合的四根导柱Ⅱ（6）固定在下升降板Ⅱ（12）的下端；左抬升机架（3）固定在副机架（2）平台的下方，其输出端与下升降板Ⅱ（12）的下方铰接；下升降板Ⅱ（12）的上方固定有导轨Ⅰ（13）的滑块；移动板（14）的下方固定有导轨Ⅰ（13）的滑轨；平移气缸（15）固定在移动板（14）的上方，其输出端与下升降板Ⅱ（12）的侧面连接；伺服电机Ⅰ（16）固定在立板（17）的左侧；轴承座Ⅰ（18）固定在立板（17）的右侧；转轴Ⅰ（19）通过轴承安装在轴承座Ⅰ（18）内；转轴Ⅰ（19）的右侧安装有U型架（21），左侧与伺服电机Ⅰ（16）的输出端相连；伺服电机Ⅱ（20）固定在U型架（21）的下方，其输出端与安装在U型架（21）内侧的气动手指（22）连接；本装置包括左右两套组合机械手；移载机械手包括：左抱臂（30）固定在左滑板（33）的下方；左滑板（33）通过导轨Ⅲ（34）安装在上升降板（35）的下方；抱臂（41）固定在右滑板（40）的下方；齿轮Ⅰ（31）安装在上升降板（35）的下方；分别固定在左滑板（33）和右滑板（40）上的齿条Ⅰ（32）与齿轮Ⅰ（31）啮合；夹紧气缸（49）固定在左滑板（33）上，其输出端与右滑板（40）啮合；固定在上升降板（35）上方的四根导柱Ⅲ（36）与移动架（37）下底板上的四个导套Ⅲ（38）相配合；两个上升降气缸（39）固定在移动架（37）下底板上，其输出端与上升降板（35）的顶端铰接；移动架（37）的侧面通过导轨Ⅳ（51）安装在横梁（50）上；输出端安装有齿轮Ⅱ（54）的伺服电机Ⅲ（53）固定在移动架（37）的顶板上方，齿轮Ⅱ（54）与安装在横梁（50）顶端的齿条Ⅱ（52）相啮合；
刷毛刺系统包括：四根导柱Ⅰ（4）固定在主机架（1）底板和工作平台之间，与其配合的四个导套Ⅰ（8）固定在下升降板Ⅰ（10）上；输出端安装有带轮Ⅰ（9）的驱动电机（5）固定在下升降板Ⅰ（10）的下方；轴承座Ⅱ（44）固定在下升降板Ⅰ（10）的上方，转轴Ⅱ（43）通过轴承安装在轴承座Ⅱ（44）内部；转轴Ⅱ（43）的上端固定有毛刷（42），下端安装有带轮Ⅱ（45）；带轮Ⅰ（9）和带轮Ⅱ（45）通过同步带（11）连接；两个右抬升气缸（46）固定在主机架（1）的底部，其输出端与下升降板Ⅰ（10）的下方铰接；
夹具系统包括：导轨Ⅱ（27）的滑块固定在主机架（1）的工作平台上，滑轨上方安装有固定板（26），伺服电动缸（25）固定在固定板（26）上方，其输出端与主机架（1）的工作平台上的立板连接；夹爪（28）固定在导轨Ⅱ（27）的末端；本装置包括四套夹具系统；
阻挡器（47）安装在辊道（48）的末端；
固定套Ⅰ（24）和固定套Ⅱ（29）分别固定在套环（422）和基体（421）的下方；
固定销（23）同时与固定套Ⅰ（24）和固定套Ⅱ（29）配合。
2.根据权利要求1所述的一种变尺寸车轮去毛刺装置，其特征在于：固定销（23）包括销体（231）、弹簧（232）、挡片（233）、固定耳（234）以及柄部（235）所组成，柄部（235）固定在销体（231）的左侧，弹簧（232）套在销体（231）的外侧；挡片（233）能够在销体（231）上滑动，置于弹簧（232）的右侧；固定耳（234）固定在销体（231）的右侧末端。
3.根据权利要求1所述的一种变尺寸车轮去毛刺装置，其特征在于：固定套Ⅰ（24）和固定套Ⅱ（29）都有导向槽（292）；固定套Ⅱ（29）的两侧在导向槽（292）90度方向上有两个固定槽（291），与固定销（23）上的固定耳（234）配合。
4.根据权利要求1所述的一种变尺寸车轮去毛刺装置，其特征在于：毛刷（42）由基体（421）和套环（422）所组成；基体（421）的外圈有一圈凹槽；套环（422）是两个半圆形，其外侧各有半圈凸台，与基体（421）上的凹槽配合。
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