CN107283339A - 铝合金轮毂定位夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种铝合金轮毂定位夹具。所述的铝合金轮毂定位夹具，采用上下两个梯形金属锥套，锥套的外表面粘贴橡胶护套，下锥套与轮毂的中心孔接触，上锥套与轮毂的冒口接触；下锥套安装在空心轴上，空心轴中间有金属管。工作时，轮毂通过中心孔定位安装在下锥套上，上锥套在气缸的作用下与轮毂冒口垂直接触，此时下锥套、轮毂中心孔至冒口段、上锥套之间形成一个封闭空间，通过空心轴内的金属管对封闭空间抽真空，在大气压力的作用下，使得上、下锥套紧紧地作用在轮毂上，使得夹紧力足够克服轮毂高速旋转过程中的离心力，使得轮毂不至于脱落。

Description

铝合金轮毂定位夹具
技术领域
本发明涉及定位夹具，属于机械领域。
背景技术
现有技术领域中，铝合金轮毂在做动平衡及跳动检测时采用中心孔定位的装夹方式，放置在动平衡及跳动检测设备的定位夹具上，定位夹具采用钢制分瓣式涨套或钢制整体式锥套。
实际检测中，铝合金轮毂的中心孔内侧表面与钢制夹具外侧表面接触，钢制夹具与铝合金轮毂接触过程中会造成铝合金轮毂中心孔处损伤，产生掉铝屑的现象。
如果定位夹具是钢制分瓣式涨套，脱落的铝屑会掉落在涨套的滑道里，造成涨套卡滞，直接影响检测设备的定位装夹精度及检测结果。
如果定位夹具是钢制整体式锥套，脱落的铝屑会掉落在锥套的表面，造成锥套表面粘铝；同时，部分铝屑会进入到锥套的内侧表面，造成夹具主轴及锥套间隙变大，直接影响检测设备的定位装夹精度及检测结果。
通过上述分析，钢制定位夹具的应用不可避免地会造成铝合金轮毂掉落铝屑的现象，如果铝屑累积就会影响夹具的定位准确性。尤其是在自动化生产线中，轮毂连续通过检测设备的检测，铝屑累积现象严重，如果频繁停止自动化生产线进行铝屑清理，会造成生产节拍的减慢，生产效率下降，而且短时间的清理效果不是很理想。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种不产生掉落铝屑、定位过程中接触力小，减少随机震动信号对检测设备信号干扰的铝合金轮毂定位夹具。
铝合金轮毂定位夹具，包括抽真空系统，真空表，电磁阀， 压缩空气系统，压力表，电磁阀，金属软管，皮带轮，金属管，上旋转轴，上气缸，下气缸，伺服电机，轴承座，皮带，下旋转轴，橡胶护套，梯形锥套A，梯形锥套B，轴承座。
采用上锥套与下锥套配合，上锥套作用在轮毂的冒口，下锥套作用于轮毂的中心孔。
在本发明一个优选的方面，所述的上锥套与下锥套表面粘有橡胶护套。
在本发明一个优选的方面，定位夹具采用上旋转轴与下旋转轴配合作用，可以带动轮毂进行高速旋转。
在本发明一个优选的方面，所述的下旋转轴为空心轴，目的是安装金属管。
在本发明一个优选的方面，所述的下旋转轴安装有皮带轮，目的是通过皮带在伺服电机的驱动下带动下旋转轴旋转。
在本发明一个优选的方面，当上锥套、下锥套与轮毂配合成封闭空间时，抽真空系统通过金属管对封闭空间抽真空，在大气压力作用下，保证上锥套、下锥套与轮毂配合紧密牢固。
在本发明一个优选的方面，当上锥套、下锥套与轮毂配合成封闭空间后需要分开时，压缩空气系统通过金属管对封闭空间充气，在压缩空气作用下，保证上锥套、下锥套与轮毂能够分开。
在本发明一个优选的方面，真空系统包含有真空泵，真空系统的前端安装有真空表，真空表的前端安装有电磁阀。当真空系统抽真空时，电磁阀打开，电磁阀关闭，真空表显示真空度。
在本发明一个优选的方面，压缩空气系统包含有压缩空气源，压缩空气系统的前端安装有压力表，压力表的前端安装有电磁阀。当压缩空气系统充入压缩空气时电磁阀打开，电磁阀关闭，压力表显示压缩空气的压力值。
在本发明一个优选的方面，电磁阀与电磁阀与金属软管的一端联接。
在本发明一个优选的方面，金属软管的另外一端与轴承座内的金属管的一端联接，采用金属软管的目的是确保金属管跟随下旋转轴上下垂直运动。
在本发明一个优选的方面，金属管安装于下旋转轴的内孔，金属管的一端与梯形锥套A的内孔通过轴承装配在一起；金属管的另外一端与旋转轴的内孔通过轴承装配在一起。
在本发明一个优选的方面，下旋转轴一端安装在轴承座内，通过轴承装配在一起。下旋转轴的外表面，在靠近轴承座的一段安装有皮带轮；下旋转轴另外一端安装在梯形锥套A的下表面，通过螺栓联接在一起。
在本发明一个优选的方面，伺服电机通过皮带与皮带轮装配在一起。
在本发明一个优选的方面，气缸一端固定于基座上，活塞杆的一端安装有轴承座；伺服电机与气缸的活塞杆固定联接。
在本发明一个优选的方面，气缸一端固定于基座上，活塞杆的一端安装有轴承座。轴承座安装有上旋转轴，通过轴承装配在一起。
在本发明一个优选的方面，上旋转轴的另外一段安装有梯形锥套B，通过螺纹联接在一起。
当轮毂通过自动辊道输送到气缸的正上方时，自动辊道停止运行，气缸带动旋转轴做上升运动，直到梯形锥套A与轮毂的中心孔接触。
本发明采用梯形锥套与轮毂定位，适用轮毂中心孔直径的范围大，可以减少更换夹具的时间。梯形锥套表面安装有橡胶护套，可以避免钢制锥套与轮毂之间的金属摩擦，不会发生掉铝屑的现象。本发明采用上下两套旋转轴，其中下旋转轴为传动轴，上旋转轴为从动轴。本发明采用抽真空的方式保证定位夹紧力足以克服轮毂高速旋转产生的离心力。本发明采用充入压缩空气的方式使定位夹具与轮毂分开。
附图说明
以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案。
图1铝合金轮毂定位夹具结构示意图。
其中1抽真空系统， 2-真空表，3-电磁阀，4压缩空气系统，5-压力表，6-电磁阀，7-金属软管，8-皮带轮，9-金属管，10-轮毂，11-上旋转轴，12-上气缸，13-下气缸，14-伺服电机，15-轴承座，16-皮带，17-下旋转轴，18-橡胶护套，19-梯形锥套A，20-梯形锥套B，21-轴承座。
具体实施方式
下面结合附图1详细说明铝合金轮毂定位夹具。
实施例1：铝合金轮毂定位夹具，包括抽真空系统1，真空表2，电磁阀3， 压缩空气系统4，压力表5，电磁阀6，金属软管7，皮带轮8，金属管9，上旋转轴11，上气缸12，下气缸13，伺服电机14，轴承座15，皮带16，下旋转轴17，橡胶护套18，梯形锥套A19，梯形锥套B20，轴承座21。
真空系统1包含有真空泵，真空系统1的前端安装有真空表2，真空表的前端安装有电磁阀3。当真空系统1抽真空时，电磁阀3打开，电磁阀6关闭，真空表2显示真空度。
压缩空气系统4包含有压缩空气源，压缩空气系统4的前端安装有压力表5，压力表5的前端安装有电磁阀6。当压缩空气系统4充入压缩空气时电磁阀6打开，电磁阀3关闭，压力表5显示压缩空气的压力值。
电磁阀3与电磁阀6与金属软管7的一端联接。
金属软管7的另外一端与轴承座15内的金属管9的一端联接，采用金属软管7的目的是确保金属管9跟随下旋转轴17上下垂直运动。
金属管9安装于下旋转轴17的内孔，金属管9的一端与梯形锥套A19的内孔通过轴承装配在一起；金属管9的另外一端与旋转轴17的内孔通过轴承装配在一起。
下旋转轴17一端安装在轴承座15内，通过轴承装配在一起。下旋转轴17的外表面，在靠近轴承座15的一段安装有皮带轮8；下旋转轴17另外一端安装在梯形锥套A19的下表面，通过螺栓联接在一起。
伺服电机14通过皮带16与皮带轮8装配在一起。
气缸13一端固定于基座上，活塞杆的一端安装有轴承座15；伺服电机14与气缸13的活塞杆固定联接。
气缸12一端固定于基座上，活塞杆的一端安装有轴承座21。轴承座21安装有上旋转轴11，通过轴承装配在一起。
上旋转轴11的另外一段安装有梯形锥套B20，通过螺纹联接在一起。
梯形锥套A19和梯形锥套B20的外表面均安装有橡胶护套18。
当轮毂10通过自动辊道输送到气缸13的正上方时，自动辊道停止运行，气缸13带动旋转轴17做上升运动，直到梯形锥套A19与轮毂10的中心孔接触。
实施例2：将铝合金轮毂定位夹具应用于全自动轮毂生产线上。
当轮毂10通过自动辊道输送到气缸13的正上方时，当前检测工位的自动辊道停止运行，气缸13带动旋转轴17做上升运动，直到梯形锥套A19与轮毂10的中心孔接触。
同时，气缸12带动上旋转轴11做下降运动，直到梯形锥套B20与轮毂10的冒口接触。
梯形锥套A19、梯形锥套B20与轮毂10之间形成一个密闭空间。
此时，电磁阀6关闭，电磁阀3打开，11真空系统金属管9及金属软管7对密闭空间抽真空，当真空表2的指示值达到设定值时，优选真空度3Pa-5Pa,表明梯形锥套A19、梯形锥套B20与轮毂10之间已经紧密配合。
当梯形锥套A19、梯形锥套B20与轮毂10之间紧密配合后，伺服电机14通过皮带16带动皮带轮8以及下旋转轴17旋转，下旋转轴17带动轮毂10以及上旋转轴11一起旋转。
当轮毂10旋转后，就可以完成相应地动平衡或者跳动检测。由于在真空的作用下，梯形锥套A19、梯形锥套B20与轮毂10之间的作用力很大，远大于轮毂10高速旋转产生的离心力。
当轮毂10完成检测后，伺服电机14停止运行。电磁阀6打开，电磁阀3关闭，真空系统1停止运行；压缩空气系统4通过金属管9及金属软管7对密闭空间充气，当压力表5的指示值达到设定值时，优选0.3MPa-0.6 MPa，表明梯形锥套A19、梯形锥套B20与轮毂10之间可以分离。
因此，这种定位夹具可以提高检测速度，加快检测节拍；关键的是避免了检测环节产生铝屑的现象，减少了人工维护成本，提高了生产效率，同时减少了因铝屑堆积造成的准确度失真现象。
实施例3： 将铝合金轮毂定位夹具应用于轮毂跳动试验机上。
随机抽出100只轮毂，每只轮毂重复装夹测量10次，测得的结果与现有技术的跳动试验机测量数据相比，重复测量的极差值均在0.01mm内，优于现有技术要求的0.04mm。
本领域的技术人员很容易可以得知，本发明中的铝合金轮毂定位夹具，作用于轮毂上夹紧力远大于现有技术作用于轮毂上的夹紧力。因此，该发明完全可以替代现有的技术。
实施例4：将铝合金轮毂定位夹具应用于轮毂动平衡试验机上。
随机抽出100只轮毂，每只轮毂重复装夹测量10次，测得的动平衡数值结果与现有技术的动平衡试验机测量数据相比，重复测量的极差值均在2g内，优于现有技术要求的5g。
本领域的技术人员很容易可以得知，本发明中的铝合金轮毂定位夹具，作用于轮毂上夹紧力远大于现有技术作用于轮毂上的夹紧力。因此，该发明完全可以替代现有的技术。

Claims (15)

1.铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，由抽真空系统（1），真空表（2），电磁阀（3）， 压缩空气系统（4），压力表（5），电磁阀（6），金属软管（7），皮带轮（8），金属管（9），上旋转轴（11），上气缸（12），下气缸（13），伺服电机（14），轴承座（15），皮带（16），下旋转轴（17），橡胶护套（18），梯形锥套A（19），梯形锥套B（20），轴承座（21）组成。
2.权利要求1所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，所述的梯形锥套A（19）、梯形锥套B（20）表面均安装有橡胶护套（18）。
3.权利要求1所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，所述的梯形锥套A（19）、梯形锥套B（20）采用金属阶梯形状，而且每层都有锥度，可以应用于中心孔尺寸不同的轮毂（10）。
4.权利要求1所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，所述的抽真空系统（1）抽真空时，真空度优选3Pa-5Pa。
5.权利要求1所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，所述的压缩空气系统（4）充气时，充气压力优选0.3MPa-0.6MPa。
6.权利要求1所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，上旋转轴（11）与上气缸（12）之间安装有轴承座（21）。
7.权利要求6所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，上旋转轴（11）一端可以绕轴承座（21）沿轴向旋转。
8.权利要求7所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，上旋转轴（11）的另一端通过螺纹联接安装有梯形锥套B（20）。
9.权利要求1所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，下旋转轴（17）为空心轴。
10.权利要求9所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，下旋转轴（17）一端与梯形锥套A（19）通过螺栓联接，另外一端通过轴承与轴承座（15）联接。
11.权利要求1所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，下旋转轴（17）可以绕轴承座（15）的轴向旋转。
12.权利要求11所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，下旋转轴（17）与轴承座（15）联接的一端轴内表面通过轴承装配有金属管（9）。
13.权利要求12所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，下旋转轴（17）与轴承座（15）联接的一端轴外表面通过过盈联接方式安装有皮带轮（8）。
14.权利要求1所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，金属管（9）与梯形锥套A（19）联接的一端通过轴承装配在梯形锥套A（19）的内表面。
15.权利要求13所述的铝合金轮毂定位夹具，其特征在于，金属管（9）与轴承座（15）联接的一端通过螺纹联接有金属软管（7）。
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