一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备
技术领域
本发明涉及汽车制造领域,具体是涉及一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备。
背景技术
轮毂是轮胎内廓轮钢通过立柱连接的轮芯旋转部分,即支撑轮胎的中心装在轴上的金属部件。又叫轮圈、钢圈、轱辘、胎铃。轮毂根据直径、宽度、成型方式、材料不同种类繁多,轮毂尺寸其实就是轮毂的直径,我们经常能听到人们说的15寸轮毂、16寸轮毂这样的说法,其中的15、16寸指的就是轮毂的尺寸(直径)。
汽车轮毂在生产或修理时,需要对其外沿进行打磨,从而保证与轮胎接触面光滑密封,传统的汽车轮毂打磨方法是人工进行打磨,此种方法耗时耗力,且打磨效果难以掌控,不容易控制产品品质;一些工厂生产设备在打磨加工轮毂时只能对特定的轮毂尺寸进行打磨,当需要生产加工不同直径轮毂时需要整体更换设备,极大地增加了生产成本,另外一些打磨设备的不具备特定的能够精确定位夹紧轮毂的机构。
因此,有必要设计一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备,用来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备,该技术方案解决了人工加工轮毂时工作效率低下、加工精度不高,现有设备不能加工多种直径轮毂、定位夹紧效果不佳的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
提供了一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备,包括有机架、定位夹紧机构、打磨机构和旋转驱动机构,机架上水平设有工作平台,机架顶部设有安装架,安装架位于工作平台的正上方,定位夹紧机构安装在机架内部且位于工作平台的下方,旋转驱动机构安装在安装架顶部,打磨机构设置在旋转驱动机构的输出端上,打磨机构包括有能够打磨轮毂外沿的打磨头。
作为一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备的一种优选方案,工作平台的顶部中心处竖直设有定位安装柱,定位安装柱的高度不超过轮毂的宽度,定位安装柱的直径与轮毂内定位圈直径相匹配。
作为一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备的一种优选方案,定位夹紧机构包括有夹紧驱动组件和四组能够夹紧轮毂一侧外沿的夹紧板,夹紧驱动组件安装在机架上且位于工作平台的下方,夹紧驱动组件的输出端分别与四个夹紧板传动连接,夹紧板能够旋转的设置在工作平台上,工作平台上贯穿设有四个夹紧安装槽,夹紧安装槽分别环形分布在定位安装柱的四周,四个夹紧板分别安装在四个夹紧安装槽内,夹紧板的侧壁中部与夹紧安装槽的内壁铰接,夹紧板的顶部靠近轮毂的一侧固定安装有夹紧头。
作为一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备的一种优选方案,夹紧驱动组件包括有夹紧驱动电机、第一传动齿轮、第一从动齿轮、第一转轴、四块弧形板,第一转轴竖直设置在机架上,第一转轴位于定位安装柱的正下方且与定位安装柱共轴线,第一转轴的底部与机架底部能够转动的连接,第一从动齿轮固定套设在第一转轴上,夹紧驱动电机竖直设置在机架底部,夹紧驱动电机的输出端竖直向上设置,第一传动齿轮水平设置在夹紧驱动电机的上方,第一传动齿轮一侧侧壁的中心处于夹紧驱动电机的输出轴固定连接,第一传动齿轮与第一从动齿轮啮合,弧形板固定安装在第一转轴的顶部,四块弧形板沿着第一转轴轴线环形分布,四块弧形板分别与四组夹紧板传动连接,夹紧板靠近弧形板一侧的侧壁与弧形板的外侧壁贴合。
作为一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备的一种优选方案,定位夹紧机构还包括有四组安装块、弹簧和抵触杆,四个抵触杆与四组夹紧板一一对应,抵触杆靠近夹紧板的一端设有抵触块,抵触杆与抵触块之间铰接,夹紧板靠近抵触杆一侧的侧壁上设有供抵触块滑动的限位滑槽,抵触块通过限位滑槽与夹紧板滑动连接,安装块固定安装在工作平台的下方,弹簧水平设置在抵触杆和安装块之间,弹簧的一端与安装块靠近夹紧板的侧壁固定连接,弹簧的另一端与抵触块远离抵触块的一端固定连接。
作为一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备的一种优选方案,旋转驱动机构包括有安装盘、旋转盘、第一伺服电机、第二转轴、第二传动齿轮、第二从动齿轮、安装杆、水平安装板,安装盘水平固定安装在安装架上,安装盘位于工作平台的正上方,旋转盘能够旋转的设置在安装盘上,第一伺服电机竖直固定安装在安装架上,第一伺服电机位于安装盘的正上方,第一伺服电机的输出轴竖直向下设置,第二转轴竖直设置在旋转盘上,第一伺服电机的输出轴与第二转轴的顶端固定连接,安装盘的内部中空设置,第二传动齿轮水平固定套设在第二转轴上,第二从动齿轮水平设置在安装盘内,并且第二从动齿轮与第二传动齿轮啮合,安装盘内侧壁上设有环齿,第二从动齿轮与环齿啮合,第二从动齿轮内部设有轴承,安装杆通过轴承与第二从动齿轮能够转动的连接,安装杆竖直设置,安装杆的顶端向上延伸贯穿旋转盘并与旋转盘能够转动的连接,安装杆的底端固定安装有水平安装板,打磨机构安装在水平安装板上。
作为一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备的一种优选方案,安装盘的底部设有环形限位槽,安装杆上固定设有弧形限位块,弧形限位块能够滑动的设置在环形限位槽内。
作为一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备的一种优选方案,打磨组件还包括有打磨电机、打磨安装座和抵紧组件,打磨安装座能够滑动的设置在水平安装板上,打磨电机竖直固定安装在打磨安装座的顶部,打磨电机的输出端通过联轴器与打磨头的顶端固定连接,抵紧组件位于打磨安装座远离轮毂的一侧,抵紧组件的输出端与打磨安装座传动连接。
作为一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备的一种优选方案,打磨头外沿设有与轮毂外沿贴合的弧形凹槽。
作为一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备的一种优选方案,抵紧组件包括有抵紧气缸和推杆,抵紧气缸固定安装在水平安装板远离轮毂的一侧,推杆水平设置,推杆的一端与抵紧气缸固定连接,推杆的另一端与打磨安装座的侧壁固定连接,水平安装板上设有供打磨安装座滑动的滑动限位槽。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
与人工打磨轮毂相比,本发明具有自动化生产能力,大大降低了人工劳动强度,能够精准且快速的对轮毂外沿进行打磨,既提高了产品质量,又提升了工作效率,与传统设备相比,本发明所示的一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备能够加工不同型号的轮毂,提高了设备的适用性,降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明的正视图;
图3为本发明的机架的立体结构示意图;
图4为本发明的旋转驱动机构及打磨机构的立体结构示意图一;
图5为本发明的旋转驱动机构及打磨机构的立体结构示意图二;
图6为本发明的旋转驱动机构及打磨机构的立体结构示意图三;
图7为本发明的打磨机构的立体结构示意图;
图8为本发明的定位夹紧机构的立体结构示意图;
图9为本发明的部分结构剖视图。
图中标号为:
机架1、定位夹紧机构2、打磨机构3、旋转驱动机构4、工作平台5、打磨头6、定位安装柱7、夹紧驱动组件8、夹紧板9、夹紧安装槽10、夹紧头11、夹紧驱动电机12、第一传动齿轮13、第一从动齿轮14、第一转轴15、弧形板16、安装块17、弹簧18、抵触杆19、抵触块20、限位滑槽21、安装盘22、旋转盘23、第一伺服电机24、第二转轴25、第二传动齿轮26、第二从动齿轮27、安装杆28、水平安装板29、环齿30、环形限位槽31、弧形限位块32、打磨电机33、打磨安装座34、弧形凹槽35、抵紧气缸36、推杆37、滑动限位槽38、安装架39。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
参照图1-9所示的一种多类型轮毂的高精度定位夹紧打磨设备,包括有机架1、定位夹紧机构2、打磨机构3和旋转驱动机构4,机架1上水平设有工作平台5,机架1顶部设有安装架39,安装架39位于工作平台5的正上方,定位夹紧机构2安装在机架1内部且位于工作平台5的下方,旋转驱动机构4安装在安装架39顶部,打磨机构3设置在旋转驱动机构4的输出端上,打磨机构3包括有能够打磨轮毂外沿的打磨头6。
工作平台5的顶部中心处竖直设有定位安装柱7,定位安装柱7的高度不超过轮毂的宽度,定位安装柱7的直径与轮毂内定位圈直径相匹配。在设备开始工作时,上料机器人将待打磨的轮毂送至工作平台5上方,并通过定位安装柱7对安放位置进行定位,定位安装柱7的高度和直径可以对轮毂进行最佳的定位效果,并能便于设备上下料,从而实现更加高效的加工效果。
定位夹紧机构2包括有夹紧驱动组件8和四组能够夹紧轮毂一侧外沿的夹紧板9,夹紧驱动组件8安装在机架1上且位于工作平台5的下方,夹紧驱动组件8的输出端分别与四个夹紧板9传动连接,夹紧板9能够旋转的设置在工作平台5上,工作平台5上贯穿设有四个夹紧安装槽10,夹紧安装槽10分别环形分布在定位安装柱7的四周,四个夹紧板9分别安装在四个夹紧安装槽10内,夹紧板9的侧壁中部与夹紧安装槽10的内壁铰接,夹紧板9的顶部靠近轮毂的一侧固定安装有夹紧头11。当待打磨轮毂在工作平台5上完成定位后,需要对其进行夹紧,以便于后续打磨操作的精准进行,夹紧驱动组件8为四个夹紧板9提供动力,使其同步转动,进而通过夹紧板9在夹紧安装槽10内转动,进而带动固定安装在夹紧板9顶端的夹紧头11对轮毂进行夹紧操作,从而保证轮毂在打磨操作时不会发生偏移。
夹紧驱动组件8包括有夹紧驱动电机12、第一传动齿轮13、第一从动齿轮14、第一转轴15、四块弧形板16,第一转轴15竖直设置在机架1上,第一转轴15位于定位安装柱7的正下方且与定位安装柱7共轴线,第一转轴15的底部与机架1底部能够转动的连接,第一从动齿轮14固定套设在第一转轴15上,夹紧驱动电机12竖直设置在机架1底部,夹紧驱动电机12的输出端竖直向上设置,第一传动齿轮13水平设置在夹紧驱动电机12的上方,第一传动齿轮13一侧侧壁的中心处于夹紧驱动电机12的输出轴固定连接,第一传动齿轮13与第一从动齿轮14啮合,弧形板16固定安装在第一转轴15的顶部,四块弧形板16沿着第一转轴15轴线环形分布,四块弧形板16分别与四组夹紧板9传动连接,夹紧板9靠近弧形板16一侧的侧壁与弧形板16的外侧壁贴合。在夹紧驱动组件8工作时,夹紧驱动电机12为夹紧操作提供动力,夹紧驱动电机12输出带动第一传动齿轮13转动,进而带动与第一传动齿轮13啮合的第一从动齿轮14转动,从而带动第一转轴15转动,第一转轴15带动与之固定连接的四块弧形板16转动,进而带动与弧形板16外侧壁贴合的夹紧板9的下半部沿着弧形板16外壁的弧度运动,在需要夹紧时,夹紧板9在弧形板16的传动下绕着与夹紧安装槽10铰接部位转动,使得夹紧板9上半部的夹紧头11对轮毂进行夹紧,四个夹紧板9分别同步在轮毂的四周对其进行夹紧,进而完成夹紧驱动组件8的夹紧驱动操作。
定位夹紧机构2还包括有四组安装块17、弹簧18和抵触杆19,四个抵触杆19与四组夹紧板9一一对应,抵触杆19靠近夹紧板9的一端设有抵触块20,抵触杆19与抵触块20之间铰接,夹紧板9靠近抵触杆19一侧的侧壁上设有供抵触块20滑动的限位滑槽21,抵触块20通过限位滑槽21与夹紧板9滑动连接,安装块17固定安装在工作平台5的下方,弹簧18水平设置在抵触杆19和安装块17之间,弹簧18的一端与安装块17靠近夹紧板9的侧壁固定连接,弹簧18的另一端与抵触块20远离抵触块20的一端固定连接。当定位夹紧机构2工作时,弹簧18推动抵触杆19,进而带动抵触块20与夹紧板9侧壁紧密贴合,并将夹紧板9下方抵紧,使得夹紧板9与弧形板16外侧壁之间始终保持贴合状态,通过弧形板16的旋转,可以控制夹紧板9围绕与夹紧安装槽10铰接处旋转,进而完成对轮毂的夹紧或松开。
旋转驱动机构4包括有安装盘22、旋转盘23、第一伺服电机24、第二转轴25、第二传动齿轮26、第二从动齿轮27、安装杆28、水平安装板29,安装盘22水平固定安装在安装架39上,安装盘22位于工作平台5的正上方,旋转盘23能够旋转的设置在安装盘22上,第一伺服电机24竖直固定安装在安装架39上,第一伺服电机24位于安装盘22的正上方,第一伺服电机24的输出轴竖直向下设置,第二转轴25竖直设置在旋转盘23上,第一伺服电机24的输出轴与第二转轴25的顶端固定连接,安装盘22的内部中空设置,第二传动齿轮26水平固定套设在第二转轴25上,第二从动齿轮27水平设置在安装盘22内,并且第二从动齿轮27与第二传动齿轮26啮合,安装盘22内侧壁上设有环齿30,第二从动齿轮27与环齿30啮合,第二从动齿轮27内部设有轴承,安装杆28通过轴承与第二从动齿轮27能够转动的连接,安装杆28竖直设置,安装杆28的顶端向上延伸贯穿旋转盘23并与旋转盘23能够转动的连接,安装杆28的底端固定安装有水平安装板29,打磨机构3安装在水平安装板29上。当定位夹紧机构2完成对轮毂的夹紧后,旋转驱动机构4带动打磨组件围绕轮毂外侧进行旋转打磨,第一伺服电机24带动第二转轴25转动,第二转轴25上的第二传动齿轮26跟随第二转轴25同步转动,进而带动与第二传动齿轮26啮合的第二从动齿轮27转动,第二从动齿轮27在安装盘22上与之啮合的环齿30的作用下顺着环齿30轨迹运动,进而带动安装杆28同步运动,安装杆28与第二从动齿轮27之间可以转动的连接,旋转盘23用于设置安装杆28并且跟随安装杆28同步旋转,打磨组件跟随安装杆28下方固定设置的水平安装板29同步运动,从而实现了对轮毂外沿环形精密打磨操作。
安装盘22的底部设有环形限位槽31,安装杆28上固定设有弧形限位块32,弧形限位块32能够滑动的设置在环形限位槽31内。环形限位槽31和弧形限位块32滑动配合,保证了安装杆28在运动过程中不会发生偏移,进而保证了打磨操作的精确度。
打磨组件还包括有打磨电机33、打磨安装座34和抵紧组件,打磨安装座34能够滑动的设置在水平安装板29上,打磨电机33竖直固定安装在打磨安装座34的顶部,打磨电机33的输出端通过联轴器与打磨头6的顶端固定连接,抵紧组件位于打磨安装座34远离轮毂的一侧,抵紧组件的输出端与打磨安装座34传动连接。打磨组件工作时,打磨电机33输出带动打磨头6转动,打磨头6对轮毂的外沿进行精确打磨,抵紧组件保证了在打磨过程中,打磨头6始终与轮毂的外沿贴合,打磨安装座34用于安装打磨组件。
打磨头6外沿设有与轮毂外沿贴合的弧形凹槽35。打磨头6的弧形凹槽35与轮毂外沿相匹配,从而起到最佳的打磨效果,保证了产品质量。
抵紧组件包括有抵紧气缸36和推杆37,抵紧气缸36固定安装在水平安装板29远离轮毂的一侧,推杆37水平设置,推杆37的一端与抵紧气缸36固定连接,推杆37的另一端与打磨安装座34的侧壁固定连接,水平安装板29上设有供打磨安装座34滑动的滑动限位槽38。在打磨组件工作时,抵紧气缸36带动推杆37,进而带动与推杆37连接的打磨安装座34,从而使得打磨安装座34上的打磨头6抵紧轮毂的外沿,滑动限位槽38为打磨安装座34的滑动起到导向和限位的作用。
本发明的工作原理:在设备开始工作时,上料机器人将待打磨的轮毂送至工作平台5上方,并通过定位安装柱7对安放位置进行定位,定位安装柱7的高度和直径可以对轮毂进行最佳的定位效果,并能便于设备上下料,从而实现更加高效的加工效果。当待打磨轮毂在工作平台5上完成定位后,需要对其进行夹紧,以便于后续打磨操作的精准进行,夹紧驱动组件8为四个夹紧板9提供动力,使其同步转动,进而通过夹紧板9在夹紧安装槽10内转动,进而带动固定安装在夹紧板9顶端的夹紧头11对轮毂进行夹紧操作,从而保证轮毂在打磨操作时不会发生偏移。在夹紧驱动组件8工作时,夹紧驱动电机12为夹紧操作提供动力,夹紧驱动电机12输出带动第一传动齿轮13转动,进而带动与第一传动齿轮13啮合的第一从动齿轮14转动,从而带动第一转轴15转动,第一转轴15带动与之固定连接的四块弧形板16转动,进而带动与弧形板16外侧壁贴合的夹紧板9的下半部沿着弧形板16外壁的弧度运动,在需要夹紧时,夹紧板9在弧形板16的传动下绕着与夹紧安装槽10铰接部位转动,使得夹紧板9上半部的夹紧头11对轮毂进行夹紧,四个夹紧板9分别同步在轮毂的四周对其进行夹紧,进而完成夹紧驱动组件8的夹紧驱动操作。当定位夹紧机构2工作时,弹簧18推动抵触杆19,进而带动抵触块20与夹紧板9侧壁紧密贴合,并将夹紧板9下方抵紧,使得夹紧板9与弧形板16外侧壁之间始终保持贴合状态,通过弧形板16的旋转,可以控制夹紧板9围绕与夹紧安装槽10铰接处旋转,进而完成对轮毂的夹紧或松开。当定位夹紧机构2完成对轮毂的夹紧后,旋转驱动机构4带动打磨组件围绕轮毂外侧进行旋转打磨,第一伺服电机24带动第二转轴25转动,第二转轴25上的第二传动齿轮26跟随第二转轴25同步转动,进而带动与第二传动齿轮26啮合的第二从动齿轮27转动,第二从动齿轮27在安装盘22上与之啮合的环齿30的作用下顺着环齿30轨迹运动,进而带动安装杆28同步运动,安装杆28与第二从动齿轮27之间可以转动的连接,旋转盘23用于设置安装杆28并且跟随安装杆28同步旋转,打磨组件跟随安装杆28下方固定设置的水平安装板29同步运动,从而实现了对轮毂外沿环形精密打磨操作。环形限位槽31和弧形限位块32滑动配合,保证了安装杆28在运动过程中不会发生偏移,进而保证了打磨操作的精确度。打磨组件工作时,打磨电机33输出带动打磨头6转动,打磨头6对轮毂的外沿进行精确打磨,抵紧组件保证了在打磨过程中,打磨头6始终与轮毂的外沿贴合,打磨安装座34用于安装打磨组件。打磨头6的弧形凹槽35与轮毂外沿相匹配,从而起到最佳的打磨效果,保证了产品质量。在打磨组件工作时,抵紧气缸36带动推杆37,进而带动与推杆37连接的打磨安装座34,从而使得打磨安装座34上的打磨头6抵紧轮毂的外沿,滑动限位槽38为打磨安装座34的滑动起到导向和限位的作用。