CN108115492B - 汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置及方法。底座上部的中心设有旋转定位座，门形的框架与底座固接；水平设置的圆盘形的托盘置于框架内，托盘与横梁之间设有高度调节机构，托盘与框架的立柱之间设有滑动副；托盘的圆周均布多组打磨机构单元，每组打磨机构单元包括与托盘固接的支撑座，摆动座与支撑座铰接，磨削机固接于摆动座的外侧；每组打磨机构单元设有调整机构，调整机构包括下端与支撑座固接的支撑侧板，气缸与支撑侧板铰接，压力调整螺母、弹性件、移动块和磨削调整螺母由上至下依次套装在气缸推杆上，移动块与摆动座上的外伸支板铰接。提高生产效率，倒角均匀，保证加工精度，提高加工质量，提高使用寿命。

Description

汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车球笼加工装置及方法，特别是一种汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置及方法。

背景技术

球笼是汽车驱动轴上的关键传动部件，安装在汽车底盘上，链接半轴与车轮，使动力不管在任何方向上，都能连续的传递到车轮。在球笼内圈外表面均匀分布着若干曲线沟槽，用于滚珠在槽内滚动，沟槽呈螺旋状分布于球笼内圈外表面，沟槽在机加工之后，会在棱边位置产生锋利的毛刺，这些毛刺将会严重损坏传动表面，时间长了容易造成球笼卡死，使高速行驶的汽车方向盘跑偏甚至动力中断，从而造成事故。目前，球笼内圈的倒角与去毛刺工作大多数都是采用人工方式，由工人手持角磨机或手工锉刀进行倒角去刺作业，这种方式即危险又效率低下，且倒角不均匀，不能够保证加工质量。

发明内容

本发明旨在解决的技术问题是提供一种汽车球笼内圈曲线沟槽自动倒角去刺装置及方法，提高生产效率，提高加工质量。

本发明装置采用如下技术方案:

一种汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置，包括长方形的底座，底座上部的中心设有旋转定位座，底座与框架固接；水平设置的圆盘形的托盘置于框架内，托盘与横梁之间设有高度调节机构，托盘与框架的立柱之间设有滑动副；托盘的圆周均布多组打磨机构单元，每组打磨机构单元包括与托盘固接的支撑座，摆动座与支撑座铰接，磨削机固接于摆动座的外侧；每组打磨机构单元设有调整机构，调整机构包括下端与支撑座固接的支撑侧板，气缸与支撑侧板铰接，压力调整螺母、弹性件、移动块和磨削调整螺母由上至下依次套装在气缸推杆上，移动块与摆动座上的外伸支板铰接。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，有益效果是:

提高生产效率，倒角均匀，保证加工精度，提高加工质量，提高使用寿命。

进一步的，本发明的优化方案是:

磨削机是风动角磨机。

调整机构的气缸竖向设置，气缸的缸体的尾端与倾斜设置的支撑侧板上端铰接；气缸的气缸推杆为四级的阶梯轴结构，由上至下分别为第一光轴段、第一螺纹段、第二光轴段和第二螺纹段，第一螺纹段与压力调整螺母配合，第二螺纹段与磨削调整螺母配合。

高度调节机构包括置于框架的横梁上方的驱动电机，驱动电机的轴线垂直设置，驱动电机通过法兰与横梁固接，法兰为钟形罩结构，驱动电机的输出轴与丝杠的上端通过联轴器连接，丝杠垂直穿过横梁，托盘下表面的中心设有丝杠螺母，丝杠与丝杠螺母配合；驱动电机的轴线与旋转定位座的轴线重合。

滑动副包括右滑动副和左滑动副，右滑动副包括置于框架右立柱内侧的右导轨，右导轨分别与右上滑块和右下滑块配合，右上滑块通过右上连接板与托盘的上表面固接，右下滑块通过右下连接板与托盘的下表面固接；左滑动副与右滑动副结构相同。

弹性件是螺旋弹簧、碟形弹簧或空气弹簧。

底座的中心设有透孔，旋转定位座置于透孔内，减速机安装在底座的下表面，旋转定位座与减速机的输出轴连接，减速机与电机连接。

旋转定位座与底座铰接。

移动块包括套筒结构的本体，移动块本体上端的侧面固接有耳座，耳座与外伸支板铰接，外伸支板固接于摆动座外侧的上部。

方法，按以下步骤进行：

A、将装置处于初始状态，气缸处于缩回状态，风动角磨机摆向外侧，打磨轮远离旋转定位座；

B、将待加工的汽车球笼内圈安装在旋转定位座上；

C、启动驱动电机，使风动角磨机向下运动；同时，气缸推出，驱使风动角磨机向内侧摆动；至打磨轮与汽车球笼内圈的曲线沟槽的上部接触，调整压力调整螺母，使打磨轮与汽车球笼内圈保持0.5～0.8MPa压力；

D、启动风动角磨机，在装置向下打磨的过程中，使打磨轮沿汽车球笼内圈的鼓形面运动，会通过压缩弹簧，使风动角磨机摆动，同时，打磨轮在向下运动过程中，将在球笼外表面上的曲线沟槽作用下驱使球笼转动，使打磨轮沿曲线沟槽进行打磨；

E、反向启动驱动电机，使本装置位于初始位置，调整磨削调整螺母，重复C、D步骤，至完成磨削。

另一种去刺装置能够实现的技术方案是：

一种汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置的包括长方形的底座，底座回转中心设置有透孔，透孔内装有旋转定位座，旋转定位座下方连接行星减速机，行星减速机与伺服电机连接；底座与框架固接；水平设置的圆盘形的托盘置于框架内，托盘与横梁之间设有高度调节机构，托盘与框架的立柱之间设有滑动副；托盘的圆周均布多组打磨机构单元，每组打磨机构单元包括与托盘固接的支撑座，摆动座与支撑座铰接，磨削机固接于摆动座的外侧；每组打磨机构单元设有调整机构，调整机构包括下端与支撑座固接的支撑侧板，气缸与支撑侧板铰接，压力调整螺母、弹性件、移动块和磨削调整螺母由上至下依次套装在气缸推杆上，移动块与摆动座上的外伸支板铰接。

附图说明

图1是本发明的实施例1立体图。

图2是本发明的实施例2立体图。

图3是本发明的调整机构结构示意图。

图4是本发明的气缸结构示意图。

图5是本发明的移动块结构示意图。

图中:底座1；透孔1-1；框架2；左立柱2-1；右立柱2-2；横梁2-3；右导轨3；丝杠4；法兰5；驱动电机6；托盘7；丝杠螺母7-1；左上滑块8；左导轨9；气缸10；支撑座11；支撑侧板11-1；弹簧12；移动块13；磨削调整螺母14；气缸推杆15；压力调整螺母15-1；摆动座16；外伸支板16-1；U形螺栓17；风动角磨机18；打磨轮19；旋转定位座20；球笼内圈21；右上连接板22；右上滑块23；右下连接板24；右下滑块25；行星减速机26；伺服电机27。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步详述本发明。

实施例一，参阅附图1、3、4和5，包括底座1，底座1为长方形，底座1的中心安装旋转定位座20，旋转定位座20与底座1铰接连接，旋转定位座20能够自由转动，球笼内圈21安装在旋转定位座20上。底座1的上部安装框架2，框架2为门框形结构，框架2的左立柱2-1和右立柱2-2的下端分别与底座1焊接，左立柱2-1和右立柱2-2的截面为矩形，左立柱2-1和右立柱2-2对称于旋转定位座20的轴线设置。

托盘7水平置于框架2内，托盘7为圆盘形结构，托盘7的中心线与旋转定位座20的轴线重合，托盘7与框架2的横梁2-3之间设有高度调节机构，高度调节机构包括驱动电机6，驱动电机6置于横梁2-3上方，横梁2-3为槽钢结构。驱动电机6的轴线垂直设置，驱动电机6位于横梁2-3的中心，驱动电机6的轴线与旋转定位座20的轴线重合，驱动电机6与法兰5的上端通过螺栓连接，法兰5为钟形罩结构，法兰5的下端与横梁2-3通过螺栓连接。

驱动电机6的输出轴与丝杠4的上端通过联轴器连接，丝杠4垂直穿过横梁2-3，托盘7加工有中心孔，托盘7下表面的中心焊接丝杠螺母7-1，丝杠4穿过托盘7的中心孔与丝杠螺母7配合。丝杠螺母副驱动托盘7上下运动，实现垂直方向进给运动。

托盘7与框架2的左立柱2-1、右立柱2-2之间设有左、右滑动副。右滑动副包括右导轨3，右导轨3的截面为矩形，右导轨3置于右立柱2-2的内侧，右导轨3与右立柱2-2通过螺栓连接。右导轨3分别与右上滑块23和右下滑块25配合，右上滑块23与右上连接板22的一端焊接，右上连接板22的另一端与托盘7的上表面焊接。右下滑块25与右下连接板24的一端焊接，右下连接板24的另一端与托盘7的下表面焊接。左滑动副与右滑动副结构相同。

托盘7的圆周均布3组打磨机构单元，根据球笼内圈曲线沟槽数量及尺寸需求，设置打磨机构单元的个数。

每组打磨机构单元包括支撑座11，支撑座11与托盘7焊接，摆动座16与支撑座11铰接，摆动座16的外侧安装风动角磨机18，风动角磨机18的下端安装打磨轮19，风动角磨机18通过两个U形螺栓17与摆动座16连接接。

每组打磨机构单元设有调整机构，调整机构包括支撑侧板11-1，支撑侧板11-1的上端向外侧倾斜设置，支撑侧板11-1的下端与支撑座11焊接，支撑侧板11-1的上端与气缸10缸体的尾端铰接连接，气缸10竖向设置，气缸10的气缸推杆15为四级的阶梯轴结构，由上至下分别为第一光轴段、第一螺纹段、第二光轴段和第二螺纹段。压力调整螺母15-1、弹簧12、移动块13和磨削调整螺母14由上至下依次套装在气缸推杆15上，弹簧12是螺旋弹簧、碟形弹簧或空气弹簧。

气缸推杆15的第一螺纹段与压力调整螺母15-1（调节压力）配合，气缸推杆15的第二螺纹段与磨削调整螺母14（调节倒角量大小）配合。移动块13包括套筒结构的本体，移动块本体上端的侧面焊接有耳座13-1，耳座13-1与外伸支板16-1铰接，外伸支板16-1焊接于摆动座16外侧的上部。弹簧12的一端压在压力调整螺母15-1上，弹簧12另一端压在移动块13上，移动块13能够在气缸推杆15上滑动。在弹簧12的压力作用下，移动块13被压在磨削调整螺母14上，通过磨削调整螺母14调节弹簧12的压力，进而调节打磨轮在球笼内圈曲线沟槽棱边倒角的去除量。移动块13与气缸推杆15滑动的同时，也与外伸支板16-1铰接。

本实施例实现曲线沟槽自由进给，气缸10、支撑座11及摆动座16三者互相铰接，外加弹簧12形成力封闭三角形。

实施例一的工作过程是：气缸10处于缩回状态，风动角磨机18摆向外侧，打磨轮19远离工件。将待加工的球笼内圈21安装在旋转定位座20上，在驱动电机6带动下，通过丝杠4驱动托盘7及三组打磨机构单元同时向下运动，同时，气缸10推出，驱使风动角磨机18向内侧摆动；至打磨轮19与汽车球笼内圈21的曲线沟槽的上部接触，调整压力调整螺母15-1，使打磨轮19与汽车球笼内圈21保持0.5MPa左右的压力。

由于球笼内圈21略呈鼓形，因此，在该装置向下打磨的过程中，打磨轮19沿汽车球笼内圈21的鼓形面运动，会通过压缩弹簧12，使风动角磨机18摆动，同时，打磨轮18在向下运动过程中，将在球笼内圈21外表面上的曲线沟槽作用下驱使球笼转动，使打磨轮19沿曲线沟槽进行打磨。

由于球笼内圈21安装在能自由旋转的旋转定位座20上，因此，在打磨轮19向下打磨的过程中，驱使球笼内圈21沿着曲线螺旋上升的方向旋转。加工完后，气缸推杆15缩回，压缩弹簧12，带动移动块13往回运动，通过摆动座16使风动角磨机18向外摆动，使打磨轮19远离工件，然后由驱动电机6带动丝杠4反向旋转，使托盘7及打磨机构单元向上快速退回，从而完成球笼内圈曲线棱边倒角去刺工作。

反向启动驱动电机6，使装置位于初始位置，调整磨削调整螺母14，启动驱动电机6，使风动角磨机19向下运动；至完成磨削。

实施例二，参阅图2，与实施例一的不同之处是：底座1的中心加工有圆形的透孔1-1，旋转定位座20安装在透孔1-1内，底座1的下表面安装有行星减速机26，行星减速机26的输出轴与旋转定位座20连接，行星减速机26的输入轴与伺服电机27连接，驱动电机6也为伺服电机。通过驱动电机6和伺服电机27的联动，完成球笼内圈外表面曲线运动，通过压缩弹簧12，使风动角磨机18自由摆动，以适应汽车球笼内圈21的鼓型面。打磨轮19与汽车球笼内圈21的压力通过弹簧12调整为0.5兆帕左右，打磨轮19的转速为每分钟8000～12000转。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置，包括长方形的底座，其特征在于：底座上部的中心设有旋转定位座，底座与框架固接；水平设置的圆盘形的托盘置于框架内，托盘与横梁之间设有高度调节机构，托盘与框架的立柱之间设有滑动副；托盘的圆周均布多组打磨机构单元，每组打磨机构单元包括与托盘固接的支撑座，摆动座与支撑座铰接，磨削机固接于摆动座的外侧；每组打磨机构单元设有调整机构，调整机构包括下端与支撑座固接的支撑侧板，气缸与支撑侧板铰接，压力调整螺母、弹性件、移动块和磨削调整螺母由上至下依次套装在气缸推杆上，移动块与摆动座上的外伸支板铰接；调整机构的气缸竖向设置，气缸的缸体的尾端与倾斜设置的支撑侧板上端铰接；气缸的气缸推杆为四级的阶梯轴结构，由上至下分别为第一光轴段、第一螺纹段、第二光轴段和第二螺纹段，第一螺纹段与压力调整螺母配合，第二螺纹段与磨削调整螺母配合。

2.根据权利要求1所述的汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置，其特征在于：磨削机是风动角磨机。

3.根据权利要求1所述的汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置，其特征在于：高度调节机构包括置于框架的横梁上方的驱动电机，驱动电机的轴线垂直设置，驱动电机通过法兰与横梁固接，法兰为钟形罩结构，驱动电机的输出轴与丝杠的上端通过联轴器连接，丝杠垂直穿过横梁，托盘下表面的中心设有丝杠螺母，丝杠与丝杠螺母配合；驱动电机的轴线与旋转定位座的轴线重合。

4.根据权利要求1所述的汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置，其特征在于：滑动副包括右滑动副和左滑动副，右滑动副包括置于框架右立柱内侧的右导轨，右导轨分别与右上滑块和右下滑块配合，右上滑块通过右上连接板与托盘的上表面固接，右下滑块通过右下连接板与托盘的下表面固接；左滑动副与右滑动副结构相同。

5.根据权利要求1或2所述的汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置，其特征在于：弹性件是螺旋弹簧、碟形弹簧或空气弹簧。

6.根据权利要求1所述的汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置，其特征在于：底座的中心设有透孔，旋转定位座置于透孔内，减速机安装在底座的下表面，旋转定位座与减速机的输出轴连接，减速机与电机连接。

7.根据权利要求1所述的汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置，其特征在于：旋转定位座与底座铰接。

8.根据权利要求1所述的汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置，其特征在于：移动块包括套筒结构的本体，移动块本体上端的侧面固接有耳座，耳座与外伸支板铰接，外伸支板固接于摆动座外侧的上部。

9.一种如权利要求1至8中任意一项所述的汽车球笼内圈曲线沟槽倒角去刺装置的磨削方法，按以下步骤进行：

A、将装置处于初始状态，气缸处于缩回状态，风动角磨机摆向外侧，打磨轮远离旋转定位座；

B、将待加工的汽车球笼内圈安装在旋转定位座上；

C、启动驱动电机，使风动角磨机向下运动；同时，气缸推出，驱使风动角磨机向内侧摆动；至打磨轮与汽车球笼内圈的曲线沟槽的上部接触，调整压力调整螺母，使打磨轮与汽车球笼内圈保持0.5～0.8MPa压力；

D、启动风动角磨机，在装置向下打磨的过程中，使打磨轮沿汽车球笼内圈的鼓形面运动，会通过压缩弹簧，使风动角磨机摆动，同时，打磨轮在向下运动过程中，将在球笼外表面上的曲线沟槽作用下驱使球笼转动，使打磨轮沿曲线沟槽进行打磨；

E、反向启动驱动电机，使装置位于初始位置，调整磨削调整螺母，重复C、D步骤，至完成磨削。