CN108273801B - 一种浸入式车轮清洗装置 - Google Patents

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Abstract

一种浸入式车轮清洗装置，由车轮上料系统、车轮清洗系统、车轮下料吹干系统组成，每一件车轮清洗吹干均包含四个工步：工步一为上料夹紧；工步二为一次清洗；工步三为二次清洗，工步四为吹干下料。通过机械手循环切换，实现了下料上料的有序衔接，工步嵌套，大大降低了生产节拍。

Description

一种浸入式车轮清洗装置
技术领域
本发明涉及清洗技术领域，具体地说是一种将车轮铝屑和切削液清洗装置。
背景技术
车轮机加工后，需要清洗残存在车轮表面的切屑和乳化液，目前，生产线的清洗设备一般较为简单，生产节拍较低，不能全方位彻底将车轮清洗干净，残存的铝屑会影响后续的加工和检测，所以必须研发新的自动化设备，本专利基于此现状，提供一种浸入式车轮清洗装置，将车轮浸入水中进行全方位清洗，清洗时车轮一直处于旋转状态，使清洗更加均匀，且能够实现二次清洗，节拍短、效率高。
发明内容
本发明的目的是要提供一种浸入式车轮清洗装置，能够用于自动化连续生产，将车轮浸入水中进行全方位清洗，清洗时车轮一直处于旋转状态，使清洗更加均匀，通过巧妙的构思，既保证了清洗节拍，又延长了清洗时间，每一件车轮均可实现二次清洗，提高清洗质量和清洗效率。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种浸入式车轮清洗装置，由机架、套筒、伺服电机、轴承座、轴、轴承、旋转盘、伺服电机Ⅰ、伺服电机Ⅱ、左支撑架、顶升气缸Ⅰ、导柱、升降圆台Ⅰ、定位支撑板、导轨、齿轮齿条、左滑板、定位轮、夹紧缸、右滑板、L形转臂Ⅰ、机械手Ⅰ、防水电机、夹紧轮、L形转臂Ⅱ、机械手Ⅱ、右支撑架、顶升气缸Ⅱ、支撑平台、下空气压缩机、升降圆台Ⅱ、上空气压缩机和出风口组成。
一种浸入式车轮清洗装置，由三大系统组成，一是车轮上料系统，完成车轮的定位和顶升；二是车轮清洗系统，完成车轮的入水、清洗、出水及工位切换；三是车轮下料吹干系统，将清洗完的车轮吹干下转。
定位支撑板固定在机架左侧方，导轨安装在定位支撑板上，左滑板和右滑板对称安装在导轨上，并通过齿轮齿条相连，四个定位轮分别安装在左滑板和右滑板上，夹紧缸输出端连接右滑板。夹紧缸驱动右滑板运动时，在齿轮齿条的作用下，左滑板与右滑板同步运动，四个定位轮可将车轮定位。左支撑架安装在定位支撑板的下方，顶升气缸Ⅰ安装在左支撑架上，气缸输出端连接升降圆台Ⅰ，在导柱的导向作用下，控制升降圆台Ⅰ的上升和下降。车轮在辊道上定位后，定位轮回撤复位，顶升气缸Ⅰ驱动升降圆台Ⅰ上升，将车轮顶起一定高度，通过机械手可将升起的车轮夹紧，车轮被机械手夹紧后，升降圆台Ⅰ下降复位，此为车轮上料系统，完成车轮的定位和顶升。
套筒固定在机架底部中心，套筒与机架组成环形封闭空间，其中注满清水，用于清洗车轮。套筒内部安装伺服电机，电机输出端安装旋转盘，伺服电机控制旋转盘的旋转。伺服电机Ⅰ和伺服电机Ⅱ对称安装在旋转盘上，伺服电机Ⅰ输出端安装L形转臂Ⅰ，机械手Ⅰ安装在L形转臂Ⅰ上，机械手Ⅰ的左抱臂和右抱臂上均安装两个防水电机，电机输出端安装夹紧轮，通过机械手Ⅰ可将顶起的车轮夹紧，防水电机驱动夹紧轮旋转，能够带动车轮旋转；伺服电机Ⅱ输出端安装L形转臂Ⅱ，机械手Ⅱ安装在L形转臂Ⅱ上，L形转臂Ⅰ和L形转臂Ⅱ结构一样，机械手Ⅰ和机械手Ⅱ结构一样。初始状态下，机械手Ⅰ位于上料辊道的正上方，机械手Ⅱ位于水中。伺服电机Ⅰ驱动L型转臂Ⅰ旋转180°，可将机械手Ⅰ夹紧的车轮浸入水中，实现车轮入水，同时，伺服电机Ⅱ驱动L型转臂Ⅱ旋转180°，可将机械手Ⅱ夹紧的车轮切换到下料辊道的正上方，实现车轮出水。伺服电机驱动旋转盘旋转180°，机械手Ⅰ夹持的车轮从左清洗工位切换到右清洗工位，实现二次清洗，机械手Ⅱ在下料辊道释放车轮后，由下料工位切换到上料工位，实现了下料上料的有序衔接。车轮在左清洗工位和右清洗工位清洗时，通过防水电机驱动夹紧轮旋转，可使车轮一直处于旋转状态，左清洗工位和右清洗工位车轮旋转方向可以设置成相反。此为车轮清洗系统，完成车轮的入水、清洗、出水及工位切换。
右支撑架固定在机架右侧方，顶升气缸Ⅱ安装在右支撑架上，在导向柱的导向作用下，顶升气缸Ⅱ控制支撑平台的上下运动，升降圆台Ⅱ安装在支撑平台上，下空气压缩机安装在升降圆台Ⅱ下方，下空气压缩机输出端连接升降圆台Ⅱ上设置的风道，通过升降圆台Ⅱ上表面出风口向车轮背腔吹风。下料辊道正上方设置出风口，上空气压缩机为出风口提供压缩空气，用于吹干车轮正面。机械手夹紧的车轮切换到下料辊道的正上方时，上空气压缩机和下空气压缩机同时工作，分别吹干车轮的正面和背腔，接着顶升气缸Ⅱ驱动升降圆台Ⅱ上升，当升降圆台Ⅱ与车轮法兰面接触，机械手松开车轮，车轮落在升降圆台Ⅱ上，然后顶升气缸Ⅱ驱动升降圆台Ⅱ下降，车轮落在下料辊道上，辊道转动将车轮下转，此为车轮下料吹干系统，将清洗完的车轮吹干下转。
每一件车轮清洗吹干均包含四个工步：工步一为上料夹紧；工步二为一次清洗；工步三为二次清洗，工步四为吹干下料。
一种浸入式车轮清洗装置工作过程为：初始状态下，机械手Ⅰ位于上料辊道的正上方，机械手Ⅱ位于水中。首先，车轮在上料辊道上由定位轮定位，然后定位轮回撤复位，顶升气缸Ⅰ驱动升降圆台Ⅰ上升，将车轮顶起一定高度，通过机械手Ⅰ将升起的车轮夹紧，车轮被机械手夹紧后，升降圆台Ⅰ下降复位，此为工步一。接着伺服电机Ⅰ驱动L型转臂Ⅰ旋转180°，将机械手Ⅰ夹紧的车轮浸入水中开始清洗，清洗时防水电机驱动车轮一直处于旋转状态，同时，伺服电机Ⅱ驱动L型转臂Ⅱ旋转180°，将空载的机械手Ⅱ切换到下料辊道的正上方，此为工步二。 接着伺服电机驱动旋转盘旋转180°，机械手Ⅰ夹持的车轮从左清洗工位切换到右清洗工位，进行二次清洗，机械手Ⅱ由下料工位切换到上料工位，夹紧下一件待洗车轮，此为工步三。接着伺服电机Ⅰ驱动L型转臂Ⅰ再次旋转180°，将机械手Ⅰ夹紧的车轮切换到下料辊道的正上方，进行吹干下料，吹干时防水电机驱动车轮一直处于旋转状态，同时，伺服电机Ⅱ驱动L型转臂Ⅱ再次旋转180°，将机械手Ⅱ夹紧的待洗车轮浸入水中开始清洗，此为工步四。至此，通过四个工步完成了第一件车轮的清洗吹干，第二件车轮也已经完成了工步一和工步二，设备进入稳定满载循环状态，通过机械手循环切换，实现了下料上料的有序衔接，工步嵌套，大大降低了生产节拍，每个车轮清洗吹干虽然均包含四个工步，但设备连续作业时，生产节拍仅为上料和下料时间总和。
此装置能够用于自动化连续生产，将车轮浸入水中进行全方位清洗，清洗时车轮一直处于旋转状态，使清洗更加均匀，既实现了车轮二次清洗，延长了清洗时间，提高了清洗质量，又缩短了节拍时间，提高了生产效率，结构新颖，构思巧妙，实现了质量和效率兼顾。
附图说明
图1是本发明一种浸入式车轮清洗装置的主视图。
图2是本发明一种浸入式车轮清洗装置的俯视图。
图3是本发明一种浸入式车轮清洗装置的左视图。
图4是本发明一种浸入式车轮清洗装置工作时工步一示意图。
图5是本发明一种浸入式车轮清洗装置工作时工步二示意图。
图6是本发明一种浸入式车轮清洗装置工作时工步三示意图。
图7是本发明一种浸入式车轮清洗装置工作时工步四示意图。
图中，1-机架，2-套筒，3-伺服电机，4-轴承座，5-轴，6-轴承，7-旋转盘，8-伺服电机Ⅰ，9-伺服电机Ⅱ，10-左支撑架，11-顶升气缸Ⅰ，12-导柱， 13-升降圆台Ⅰ，14-定位支撑板，15-导轨，16-齿轮齿条，17-左滑板，18-定位轮，19-夹紧缸，20-右滑板，21-L形转臂Ⅰ，22-机械手Ⅰ，23-防水电机， 24夹紧轮， 25-L形转臂Ⅱ，26-机械手Ⅱ，27-右支撑架，28-顶升气缸Ⅱ，29-支撑平台，30-下空气压缩机， 31-升降圆台Ⅱ， 32-上空气压缩机，33-出风口。
具体实施方式
下面结合附图说明，给出本发明提出的具体装置细节和工作情况。
一种浸入式车轮清洗装置，由机架1、套筒2、伺服电机3、轴承座4、轴5、轴承6、旋转盘7、伺服电机Ⅰ8、伺服电机Ⅱ9、左支撑架10、顶升气缸Ⅰ11、导柱12、升降圆台Ⅰ13、定位支撑板14、导轨15、齿轮齿条16、左滑板17、定位轮18、夹紧缸19、右滑板20、L形转臂Ⅰ21、机械手Ⅰ22、防水电机23、夹紧轮24、L形转臂Ⅱ25、机械手Ⅱ26、右支撑架27、顶升气缸Ⅱ28、支撑平台29、下空气压缩机30、升降圆台Ⅱ31、上空气压缩机32和出风口33组成。
一种浸入式车轮清洗装置，由三大系统组成，一是车轮上料系统，完成车轮的定位和顶升；二是车轮清洗系统，完成车轮的入水、清洗、出水及工位切换；三是车轮下料吹干系统，将清洗完的车轮吹干下转。
定位支撑板14固定在机架1左侧方，导轨15安装在定位支撑板14上，左滑板17和右滑板20对称安装在导轨15上，并通过齿轮齿条16相连，四个定位轮18分别安装在左滑板17和右滑板20上，夹紧缸19输出端连接右滑板20。夹紧缸19驱动右滑板20运动时，在齿轮齿条16的作用下，左滑板17与右滑板20同步运动，四个定位轮18可将车轮定位。左支撑架10安装在定位支撑板14的下方，顶升气缸Ⅰ11安装在左支撑架10上，气缸输出端连接升降圆台Ⅰ13，在导柱12的导向作用下，控制升降圆台Ⅰ13的上升和下降。车轮在辊道上定位后，定位轮18回撤复位，顶升气缸Ⅰ11驱动升降圆台Ⅰ13上升，将车轮顶起一定高度，通过机械手可将升起的车轮夹紧，车轮被机械手夹紧后，升降圆台Ⅰ13下降复位，此为车轮上料系统，完成车轮的定位和顶升。
套筒2固定在机架1底部中心，套筒2与机架1组成环形封闭空间，其中注满清水，用于清洗车轮。套筒2内部安装伺服电机3，电机输出端安装旋转盘7，伺服电机3控制旋转盘7的旋转。伺服电机Ⅰ8和伺服电机Ⅱ9对称安装在旋转盘7上，伺服电机Ⅰ8输出端安装L形转臂Ⅰ21，机械手Ⅰ22安装在L形转臂Ⅰ21上，机械手Ⅰ22的左抱臂和右抱臂上均安装两个防水电机23，电机输出端安装夹紧轮24，通过机械手Ⅰ22可将顶起的车轮夹紧，防水电机23驱动夹紧轮24旋转，能够带动车轮旋转；伺服电机Ⅱ9输出端安装L形转臂Ⅱ25，机械手Ⅱ26安装在L形转臂Ⅱ25上，L形转臂Ⅰ21和L形转臂Ⅱ25结构一样，机械手Ⅰ22和机械手Ⅱ26结构一样。初始状态下，机械手Ⅰ22位于上料辊道的正上方，机械手Ⅱ26位于水中。伺服电机Ⅰ8驱动L型转臂Ⅰ21旋转180°，可将机械手Ⅰ22夹紧的车轮浸入水中，实现车轮入水，同时，伺服电机Ⅱ9驱动L型转臂Ⅱ25旋转180°，可将机械手Ⅱ26夹紧的车轮切换到下料辊道的正上方，实现车轮出水。伺服电机3驱动旋转盘7旋转180°，机械手Ⅰ22夹持的车轮从左清洗工位切换到右清洗工位，实现二次清洗，机械手Ⅱ26在下料辊道释放车轮后，由下料工位切换到上料工位，实现了下料上料的有序衔接。车轮在左清洗工位和右清洗工位清洗时，通过防水电机23驱动夹紧轮24旋转，可使车轮一直处于旋转状态，左清洗工位和右清洗工位车轮旋转方向可以设置成相反。此为车轮清洗系统，完成车轮的入水、清洗、出水及工位切换。
右支撑架27固定在机架1右侧方，顶升气缸Ⅱ28安装在右支撑架27上，在导向柱的导向作用下，顶升气缸Ⅱ28控制支撑平台29的上下运动，升降圆台Ⅱ31安装在支撑平台29上，下空气压缩机30安装在升降圆台Ⅱ31下方，下空气压缩机30输出端连接升降圆台Ⅱ31上设置的风道，通过升降圆台Ⅱ31上表面出风口向车轮背腔吹风。下料辊道正上方设置出风口33，上空气压缩机32为出风口33提供压缩空气，用于吹干车轮正面。机械手夹紧的车轮切换到下料辊道的正上方时，上空气压缩机32和下空气压缩机30同时工作，分别吹干车轮的正面和背腔，接着顶升气缸Ⅱ28驱动升降圆台Ⅱ31上升，当升降圆台Ⅱ31与车轮法兰面接触，机械手松开车轮，车轮落在升降圆台Ⅱ31上，然后顶升气缸Ⅱ28驱动升降圆台Ⅱ31下降，车轮落在下料辊道上，辊道转动将车轮下转，此为车轮下料吹干系统，将清洗完的车轮吹干下转。
每一件车轮清洗吹干均包含四个工步：工步一为上料夹紧；工步二为一次清洗；工步三为二次清洗，工步四为吹干下料。
一种浸入式车轮清洗装置工作过程为：初始状态下，机械手Ⅰ22位于上料辊道的正上方，机械手Ⅱ26位于水中。首先，车轮在上料辊道上由定位轮18定位，然后定位轮18回撤复位，顶升气缸Ⅰ11驱动升降圆台Ⅰ13上升，将车轮顶起一定高度，通过机械手Ⅰ22将升起的车轮夹紧，车轮被机械手夹紧后，升降圆台Ⅰ13下降复位，此为工步一。接着伺服电机Ⅰ8驱动L型转臂Ⅰ21旋转180°，将机械手Ⅰ22夹紧的车轮浸入水中开始清洗，清洗时防水电机23驱动车轮一直处于旋转状态，同时，伺服电机Ⅱ9驱动L型转臂Ⅱ25旋转180°，将空载的机械手Ⅱ26切换到下料辊道的正上方，此为工步二。 接着伺服电机3驱动旋转盘7旋转180°，机械手Ⅰ22夹持的车轮从左清洗工位切换到右清洗工位，进行二次清洗，机械手Ⅱ26由下料工位切换到上料工位，夹紧下一件待洗车轮，此为工步三。接着伺服电机Ⅰ8驱动L型转臂Ⅰ21再次旋转180°，将机械手Ⅰ22夹紧的车轮切换到下料辊道的正上方，进行吹干下料，吹干时防水电机23驱动车轮一直处于旋转状态，同时，伺服电机Ⅱ9驱动L型转臂Ⅱ25再次旋转180°，将机械手Ⅱ26夹紧的待洗车轮浸入水中开始清洗，此为工步四。至此，通过四个工步完成了第一件车轮的清洗吹干，第二件车轮也已经完成了工步一和工步二，设备进入稳定满载循环状态，通过机械手循环切换，实现了下料上料的有序衔接，工步嵌套，大大降低了生产节拍，每个车轮清洗吹干虽然均包含四个工步，但设备连续作业时，生产节拍仅为上料和下料时间总和。
此装置能够用于自动化连续生产，将车轮浸入水中进行全方位清洗，清洗时车轮一直处于旋转状态，使清洗更加均匀，既实现了车轮二次清洗，延长了清洗时间，提高了清洗质量，又缩短了节拍时间，提高了生产效率，结构新颖，构思巧妙，实现了质量和效率兼顾。

Claims (1)

1.一种浸入式车轮清洗装置，由机架（1）、套筒（2）、伺服电机（3）、轴承座（4）、轴（5）、轴承（6）、旋转盘（7）、伺服电机Ⅰ（8）、伺服电机Ⅱ（9）、左支撑架（10）、顶升气缸Ⅰ（11）、导柱（12）、升降圆台Ⅰ（13）、定位支撑板（14）、导轨（15）、齿轮齿条（16）、左滑板（17）、定位轮（18）、夹紧缸（19）、右滑板（20）、L形转臂Ⅰ（21）、机械手Ⅰ（22）、防水电机（23）、夹紧轮（24）、L形转臂Ⅱ（25）、机械手Ⅱ（26）、右支撑架（27）、顶升气缸Ⅱ（28）、支撑平台（29）、下空气压缩机（30）、升降圆台Ⅱ（31）、上空气压缩机（32）和出风口（33）组成；其特征在于：套筒（2）固定在机架（1）底部中心，套筒（2）与机架（1）组成环形封闭空间，其中注满清水，用于清洗车轮；套筒（2）内部安装伺服电机（3），电机输出端安装旋转盘（7），伺服电机（3）控制旋转盘（7）的旋转；伺服电机Ⅰ（8）和伺服电机Ⅱ（9）对称安装在旋转盘（7）上，伺服电机Ⅰ（8）输出端安装L形转臂Ⅰ（21），机械手Ⅰ（22）安装在L形转臂Ⅰ（21）上，伺服电机Ⅱ（9）输出端安装L形转臂Ⅱ（25），机械手Ⅱ（26）安装在L形转臂Ⅱ（25）上，L形转臂Ⅰ（21）和L形转臂Ⅱ（25）结构一样；
初始状态下，机械手Ⅰ（22）位于上料辊道的正上方，机械手Ⅱ（26）位于水中；伺服电机Ⅰ（8）驱动L型转臂Ⅰ（21）旋转180°，可将机械手Ⅰ（22）夹紧的车轮浸入水中，实现车轮入水，同时，伺服电机Ⅱ（9）驱动L型转臂Ⅱ（25）旋转180°，可将机械手Ⅱ（26）夹紧的车轮切换到下料辊道的正上方，实现车轮出水；伺服电机（3）驱动旋转盘（7）旋转180°，机械手Ⅰ（22）夹持的车轮从左清洗工位切换到右清洗工位，实现二次清洗，机械手Ⅱ（26）在下料辊道释放车轮后，由下料工位切换到上料工位，实现下料上料的有序衔接。
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