CN112894602B - 一种节能型汽车轮毂抛光装置 - Google Patents

一种节能型汽车轮毂抛光装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能型汽车轮毂抛光装置，包括外机架、内机架和外抛光轮，由于采用第一不完全齿轮、第二不完全齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮实现主动转轴和从动转轴之间的传动，并使用一个第一电机驱动转动环和转台的转动，大大节省了设备的安装空间，降低了能耗，使得对轮辋外表面(轮辐外表面)和对PCD孔内表面的抛光可同时进行，大大提高了汽车轮毂的抛光效率，减少了人力成本，提高了汽车轮毂生产的自动化程度，在翻转轴、翻转框、第四电机、滑动箱、升降气缸、第五电机、丝杆、光轴、丝杆滑块和滑台的设置下，使得外抛光轮的自由度大大提高，进而大大提高了汽车轮毂的抛光精度，同时适用于汽车轮毂异形轮辐表面的抛光。

Description

一种节能型汽车轮毂抛光装置
技术领域
本发明涉汽车轮毂生产设备领域，特别是涉及一种节能型汽车轮毂抛光装置。
背景技术
现有技术中，对汽车轮毂进行抛光时，抛光装置只能对汽车轮毂外环面和上表面进行抛光，为了减小震动保证加工精度，采用的方式为，将轮毂夹持在三爪卡盘等夹装工具上，让轮毂自转，调整抛光轮的位置实现对汽车轮毂的整体抛光。
现有的抛光装置存在抛光轮的自由度低，抛光精度较低等问题；且当需要对汽车轮毂的PCD孔和中心孔进行抛光时，需要将轮毂从装置上取下并夹持在手工操作平台上，采用人工手持抛光机对PCD孔和中心孔内壁进行抛光，抛光效率低下，人力成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能型汽车轮毂抛光装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种节能型汽车轮毂抛光装置，包括外机架、内机架和外抛光轮，所述外机架内设置有内机架，内机架上设置有转台轴承，转台轴承上设置有可转动的转动环，转动环顶部设置有多个夹持气缸，夹持气缸的活塞杆末端设置有与汽车轮毂轮缘匹配的夹具，内机架内设置有主动转轴、从动转轴和驱动主动转轴转动的第一电机，主动转轴上设置有第一不完全齿轮和第二不完全齿轮，从动转轴上设置有与第一不完全齿轮啮合的第一从动齿轮，转动环上设置有与第二不完全齿轮啮合的第二从动齿轮，设汽车轮毂PCD孔的数量为N个，所述第一不完全齿轮和第二不完全齿轮上的轮齿满足如下条件：
第一不完全齿轮上设置有
Figure BDA0002950808310000021
的轮齿，第二不完全齿轮上设置有T2＝tT1度的轮齿,1＜t＜N-1且t为整数，在所述主动转轴的轴向投影方向上，第一不完全齿轮和第二不完全齿轮上的轮齿无重合部分；
所述从动转轴顶部设置有转台，转台顶部设置有与汽车轮毂中心孔匹配的第一内抛光单元和与汽车轮毂PCD孔匹配的可升降的第二内抛光单元，所述外机架内设置有可转动的翻转框，翻转框上设置有可升降的滑动箱，滑动箱上设置有可往复滑动的滑台，滑台底部设置有外抛光轴和驱动外抛光轴转动的第六电机，外抛光轮安装在外抛光轴上。
所述外机架内侧设置有可转动的翻转轴和驱动翻转轴转动的第四电机，翻转轴末端设置有翻转框。
所述滑动箱通过滑轨与翻转框滑动连接，升降气缸安装在翻转框上且升降气缸的活塞杆与滑动箱连接。
所述滑动箱内设置有可转动的丝杆、多个光轴和驱动丝杆转动的第五电机，丝杆上设置有丝杆滑块，丝杆滑块与光轴滑动连接，滑台设置在丝杆滑块底部。
所述第一内抛光单元包括转台顶部设置的第一内抛光轴、安装在第一内抛光轴上的第一内抛光轮和驱动第一内抛光轴转动的第二电机，第一内抛光轮与汽车轮毂中心孔匹配设置。
所述第二内抛光单元包括第二内抛光轴、安装在第二内抛光轴上的第二内抛光轮和驱动第二内抛光轮转动的第三电机，转台顶部还设置有电动伸缩杆，电动伸缩杆的活塞杆末端设置有升降台，第二内抛光轴和第三电机设置在升降台上，第二内抛光轮与汽车轮毂PCD孔匹配设置。
在所述主动转轴的轴向投影方向上，第一不完全齿轮和第二不完全齿轮上的轮齿呈连续状态。
本发明的有益效果是：
1、由于采用第一不完全齿轮、第二不完全齿轮、第一从动齿轮和第二从动齿轮实现主动转轴和从动转轴之间的传动，当第一不完全齿轮和第二不完全齿轮均属于未啮合状态时，可实现对PCD孔内表面的抛光，当第一不完全齿轮啮合时可实现第二内抛光轮的换位，以便依次对不同PCD孔进行抛光，当第二不完全齿轮啮合时，可实现外抛光轮对轮辋外表面(轮辐外表面)的抛光；并使用一个第一电机驱动转动环和转台的转动，大大节省了设备的安装空间，降低了能耗，使得对轮辋外表面(轮辐外表面)和对PCD孔内表面的抛光可同时进行，避免了重复转运并夹装汽车轮毂的情况出现，大大提高了汽车轮毂的抛光效率，减少了人力成本，提高了汽车轮毂生产的自动化程度。
2、在翻转轴、翻转框、第四电机、滑动箱、升降气缸、第五电机、丝杆、光轴、丝杆滑块和滑台的设置下，使得外抛光轮的自由度大大提高，进而大大提高了汽车轮毂的抛光精度，同时适用于汽车轮毂异形轮辐表面的抛光。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中外机架内侧的局部结构示意图；
图3为本发明图1中A处的局部放大结构示意图；
图4为本发明图1中B处的局部放大结构示意图；
图5为本发明图3中C处的局部放大结构示意图；
图6为本发明中主动转轴和从动转轴的传动示意图；
图7为五个PCD孔轮毂的标记示意图；
图8为四个PCD孔轮毂的标记示意图。
图中:1、外机架；2、内机架；3、转台轴承；4、转动环；5、夹持气缸；6、夹具；7、滑轨；8、主动转轴；9、从动转轴；10、第一不完全齿轮；11、第二不完全齿轮；12、第一从动齿轮；13、第二从动齿轮；14、第一电机；15、转台；16、第一内抛光轴；17、第一内抛光轮；18、第二电机；19、电动伸缩杆；20、升降台；21、第二内抛光轴；22、第二内抛光轮；23、第三电机；24、外抛光轮；25、翻转轴；26、翻转框；27、第四电机；28、滑动箱；29、升降气缸；30、第五电机；31、丝杆；32、光轴；33、丝杆滑块；34、滑台；35、外抛光轴；36、第六电机。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
请参阅图1～8，本发明实施例中提供一种节能型汽车轮毂抛光装置，包括外机架1、内机架2和外抛光轮24，外机架1内侧底部固定安装有内机架2，内机架2上装有转台轴承3，转台轴承3上安装有可转动的转动环4，转动环4顶部固定安装有三个夹持气缸5，三个夹持气缸5以转动环4中心呈周向阵列分布，夹持气缸5的活塞杆末端设置有与汽车轮毂轮缘匹配的夹具6，夹持轮缘的夹具6在汽车轮毂生产领域属于现有技术，其具体结构在此不作赘述，把待抛光轮毂放置在转动环4上，周向的夹具6向转动环4中心收紧，对轮毂进行夹持。
内机架2内设置有可转动的主动转轴8、可转动的从动转轴9和驱动主动转轴8转动的第一电机14，第一电机14的输出轴将动力传递给减速器的输入轴，减速器的输出轴将动力经过传动副传递至主动转轴8带动主动转轴8转动，这里的传动副可采用锥齿轮传动副。
主动转轴8上固定安装有第一不完全齿轮10和第二不完全齿轮11，从动转轴9上固定安装有与第一不完全齿轮10啮合的第一从动齿轮12，转动环4上固定安装有与第二不完全齿轮11啮合的第二从动齿轮13，设汽车轮毂PCD孔的数量为N个，第一不完全齿轮第一不完全齿轮和第二不完全齿轮上的轮齿满足如下条件：第一不完全齿轮上设置有
Figure BDA0002950808310000051
的轮齿，第二不完全齿轮上设置有T2＝tT1度的轮齿,T1+T2＜360°，
Figure BDA0002950808310000052
即t＜N-1，且t＞1，t为整数，在第一不完全齿轮主动转轴的轴向投影方向上，第一不完全齿轮和第二不完全齿轮上的轮齿无重合部分，即第一不完全齿轮和第二不完全齿轮不会同时啮合，优选的，在所述主动转轴8的轴向投影方向上，第一不完全齿轮10和第二不完全齿轮11上的轮齿呈连续状态(参阅图6)，在满足上述的第一不完全齿轮和第二不完全齿轮的设置下，即可避免外抛光轮24和第二内抛光轮22加工时发生干涉的情况出现。
从动转轴9顶部固定安装有转台15，转台15顶部设置有与汽车轮毂中心孔匹配的第一内抛光单元和与汽车轮毂PCD孔匹配的可升降的第二内抛光单元。
第一内抛光单元包括转台15顶部设置的第一内抛光轴16、安装在第一内抛光轴16上的第一内抛光轮17和驱动第一内抛光轴16转动的第二电机18，第一内抛光轮17与汽车轮毂中心孔匹配设置，第一内抛光轮17伸入中心孔内，启动第二电机18带动第一内抛光轴16即可对中心孔内壁进行抛光；
第二内抛光单元包括第二内抛光轴21、安装在第二内抛光轴21上的第二内抛光轮22和驱动第二内抛光轮22转动的第三电机23，转台15顶部还固定安装有电动伸缩杆19，电动伸缩杆19的活塞杆末端固定安装有升降台20，第二内抛光轴21和第三电机23安装在升降台20上，第二内抛光轮22与汽车轮毂PCD孔匹配设置，当转动环4停止转动的间隙，电动伸缩杆19伸长使第二内抛光轮22伸入PCD孔内，启动第三电机23即可对PCD孔内壁进行抛光，抛光完成后，第二内抛光轮22向下退出PCD孔。
现以常见的N＝4汽车轮毂和N＝5汽车轮毂为例说明PCD孔抛光流程：
①N＝4，t取2，第一不完全齿轮10上设置有90°的轮齿，第二不完全齿轮上设置有180°的轮齿，参阅图8，假设第二内抛光轮22初始状态位于n孔下方，此时第一不完全齿轮10和第二不完全齿轮11上的轮齿均处于未啮合状态，转动环4和转台15均不转动，第二内抛光轮22伸入n孔内对n孔内壁进行抛光一定时间后退出n孔；之后第二不完全轮齿11上的轮齿处于啮合状态，带动转动环4旋转180°后脱离啮合状态，n孔移动至原p孔位置，接着第一不完全齿轮10上的轮齿处于啮合状态，带动转台15转动90°后脱离啮合状态，第二内抛光轮22移动至原o孔位置下方，并伸入q孔内对q孔内壁进行抛光一定时间后退出q孔；……后续抛光流程参见下表：
表1 4个PCD孔汽车轮毂PCD孔抛光流程表
Figure BDA0002950808310000061
表中有*标记的PCD孔即为第二内抛光轮22抛光的孔。
②N＝5，t取2，第一不完全齿轮10上设置有72°的轮齿，第二不完全齿轮上设置有144°的轮齿，参阅图7，假设第二内抛光轮22初始状态位于i孔下方，此时第一不完全齿轮10和第二不完全齿轮11上的轮齿均处于未啮合状态，转动环4和转台15均不转动，第二内抛光轮22伸入i孔内对i孔内壁进行抛光一定时间后退出i孔；之后第二不完全轮齿11上的轮齿处于啮合状态，带动转动环4旋转144°后脱离啮合状态，i孔移动至原k孔位置，接着第一不完全齿轮10上的轮齿处于啮合状态，带动转台15转动72°后脱离啮合状态，第二内抛光轮22移动至原j孔位置下方，并伸入m孔内对m孔内壁进行抛光一定时间后退出m孔；……后续抛光流程参见下表：
表2 5个PCD孔汽车轮毂PCD孔抛光流程表
Figure BDA0002950808310000071
表中有*标记的PCD孔即为第二内抛光轮22抛光的孔。
外机架1内侧设置有可转动的翻转轴25和驱动翻转轴25转动的第四电机27，翻转轴25末端设置有翻转框26，第四电机27的输出轴将动力传递给减速器的输入轴，减速器的输出轴将动力经过传动副传递至翻转轴25带动翻转轴25转动，这里的传动副可采用锥齿轮传动副，进而翻转框26可翻转，外抛光轮24可翻转，进而使得外抛光轮24可对异形表面的轮辐进行抛光。
滑动箱28通过滑轨7与翻转框26滑动连接，升降气缸29安装在翻转框26上且升降气缸29的活塞杆与滑动箱28连接，启动升降气缸29可使得滑动箱28升降，进而可使得外抛光轮24升降；滑动箱28内设置有可转动的丝杆31、至少两根光轴32和驱动丝杆31转动的第五电机30，丝杆31上设置有丝杆滑块33，丝杆滑块33与光轴32滑动连接，滑台34固定安装在丝杆滑块33底部，启动第五电机30即可带动滑台34往复移动，进而使得外抛光轮24可往复移动，滑台34底部设置有外抛光轴35和驱动外抛光轴35转动的第六电机36，外抛光轮24安装在外抛光轴35上，启动第六电机36即可带动外抛光轴35转动进而带动外抛光轮24旋转对轮辋外表面进行抛光。
由于采用第一不完全齿轮10、第二不完全齿轮11、第一从动齿轮12和第二从动齿轮13实现主动转轴8和从动转轴9之间的传动，并使用一个第一电机14驱动转动环4和转台15的转动，大大节省了设备的安装空间，降低了能耗，使得对轮辋外表面(轮辐外表面)和对PCD孔内表面的抛光可同时进行，大大提高了汽车轮毂的抛光效率，减少了人力成本，提高了汽车轮毂生产的自动化程度。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种节能型汽车轮毂抛光装置，包括外机架(1)、内机架(2)和外抛光轮(24)，其特征在于：所述外机架(1)内设置有内机架(2)，内机架(2)上设置有转台轴承(3)，转台轴承(3)上设置有可转动的转动环(4)，转动环(4)顶部设置有多个夹持气缸(5)，夹持气缸(5)的活塞杆末端设置有与汽车轮毂轮缘匹配的夹具(6)，内机架(2)内设置有主动转轴(8)、从动转轴(9)和驱动主动转轴(8)转动的第一电机(14)，主动转轴(8)上设置有第一不完全齿轮(10)和第二不完全齿轮(11)，从动转轴(9)上设置有与第一不完全齿轮(10)啮合的第一从动齿轮(12)，转动环(4)上设置有与第二不完全齿轮(11)啮合的第二从动齿轮(13)，设汽车轮毂PCD孔的数量为N个，所述第一不完全齿轮(10)和第二不完全齿轮(11)上的轮齿满足如下条件：
第一不完全齿轮(10)上设置有
Figure FDA0002950808300000011
的轮齿，第二不完全齿轮(11)上设置有T2＝tT1度的轮齿,1＜t＜N-1且t为整数，在所述主动转轴8的轴向投影方向上，第一不完全齿轮(10)和第二不完全齿轮(11)上的轮齿无重合部分；
所述从动转轴(9)顶部设置有转台(15)，转台(15)顶部设置有与汽车轮毂中心孔匹配的第一内抛光单元和与汽车轮毂PCD孔匹配的可升降的第二内抛光单元，所述外机架(1)内设置有可转动的翻转框(26)，翻转框(26)上设置有可升降的滑动箱(28)，滑动箱(28)上设置有可往复滑动的滑台(34)，滑台(34)底部设置有外抛光轴(35)和驱动外抛光轴(35)转动的第六电机(36)，外抛光轮(24)安装在外抛光轴(35)上。
2.根据权利要求1所述的一种节能型汽车轮毂抛光装置，其特征在于：所述外机架(1)内侧设置有可转动的翻转轴(25)和驱动翻转轴(25)转动的第四电机(27)，翻转轴(25)末端设置有翻转框(26)。
3.根据权利要求1所述的一种节能型汽车轮毂抛光装置，其特征在于：所述滑动箱(28)通过滑轨(7)与翻转框(26)滑动连接，升降气缸(29)安装在翻转框(26)上且升降气缸(29)的活塞杆与滑动箱(28)连接。
4.根据权利要求1所述的一种节能型汽车轮毂抛光装置，其特征在于：所述滑动箱(28)内设置有可转动的丝杆(31)、多个光轴(32)和驱动丝杆(31)转动的第五电机(30)，丝杆(31)上设置有丝杆滑块(33)，丝杆滑块(33)与光轴(32)滑动连接，滑台(34)设置在丝杆滑块(33)底部。
5.根据权利要求1所述的一种节能型汽车轮毂抛光装置，其特征在于：所述第一内抛光单元包括转台(15)顶部设置的第一内抛光轴(16)、安装在第一内抛光轴(16)上的第一内抛光轮(17)和驱动第一内抛光轴(16)转动的第二电机(18)，第一内抛光轮(17)与汽车轮毂中心孔匹配设置。
6.根据权利要求1所述的一种节能型汽车轮毂抛光装置，其特征在于：所述第二内抛光单元包括第二内抛光轴(21)、安装在第二内抛光轴(21)上的第二内抛光轮(22)和驱动第二内抛光轮(22)转动的第三电机(23)，转台(15)顶部还设置有电动伸缩杆(19)，电动伸缩杆(19)的活塞杆末端设置有升降台(20)，第二内抛光轴(21)和第三电机(23)设置在升降台(20)上，第二内抛光轮(22)与汽车轮毂PCD孔匹配设置。
7.根据权利要求1所述的一种节能型汽车轮毂抛光装置，其特征在于：在所述主动转轴(8)的轴向投影方向上，第一不完全齿轮(10)和第二不完全齿轮(11)上的轮齿呈连续状态。
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