CN113290446B - 一种自行车车架焊接前的打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自行车技术领域，且公开了一种自行车车架焊接前的打磨装置，包括底板，所述底板的顶部中间位置固定安装有驱动电机，所述驱动电机的右端轴心位置转动连接有齿轮一，所述底板的顶部相对齿轮一的右侧固定连接有换向机构，所述换向机构的顶部活动连接有用于夹持自行车车架钢管的限位机构；该自行车车架焊接前打磨装置，由于打磨轮与钢管两端外壁接触，当钢管转动时，会带动打磨轮同步转动，对光管两端进行打磨，有利于后续焊接工作，同时，当打磨轮转动时，会带动与其同轴固连的扇叶进行转动，进而产生吸力，将打磨时产生的碎屑经过吸风口吸入吸尘壳体内腔，防止碎屑污染空气，影响人体健康。

Description

一种自行车车架焊接前的打磨装置

技术领域

本发明涉及自行车技术领域，具体为一种自行车车架焊接前的打磨装置。

背景技术

自行车是日常生活中常见的一种交通工具，并且由于其具有很强的实用性和便利性被广泛使用。自行车是由车架、车轮以及传送机构组成，其中车架由前叉、前叉管、横梁、斜梁、座管以及后叉组成。而普通的自行车架的材料通常会选用钢材制作，钢材具有较好的焊接性能，便于加工，有利于降低自行车的整体制造成本。因此，前叉管、横梁、斜梁、座管、后叉一般相互焊接构成车架主体。

由于组装车架的钢管是通过裁切而成，其焊接口表面可能存在毛刺和凸起，在车架主体的焊接前，需要对其进行打磨处理，防止焊接时接缝不够紧密，影响车架使用性能，现有的车架钢管在焊接前不能同时对其两端进行同步打磨，且在打磨过程中对钢管的限位效果较差，容易导致钢管发生偏移，影响打磨精度。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种自行车车架焊接前的打磨装置，具备打磨时限位效果好，两端同步打磨，自动化程度高的优点，解决了现有装置打磨时限位效果差，不能两端同步打磨，自动化程度低的的问题。

（二）技术方案

为实现上述装置打磨时限位效果好，两端同步打磨，自动化程度高的目的，本发明提供如下技术方案：一种自行车车架焊接前的打磨装置，包括底板，所述底板的顶部中间位置固定安装有驱动电机，所述驱动电机的右端轴心位置转动连接有齿轮一，所述底板的顶部相对齿轮一的右侧固定连接有换向机构，所述换向机构的顶部活动连接有用于夹持自行车车架钢管的限位机构。

优选的，所述限位机构包括齿盘，所述齿盘与齿轮一处于同一竖直面上，且初始状态时齿盘位于齿轮一的上方，所述齿盘的内壁下方固定安装有滑槽一，所述滑槽一的内壁前后两侧均滑动连接有滑块一，两组所述滑块一的顶部均固定连接有支撑杆，所述支撑杆的内壁固定连接有用于夹持钢管的弧形夹板，所述弧形夹板弧度与钢管外壁弧度相同，所述滑槽一的下侧内壁中间位置固定连接有弹簧一，所述弹簧一的顶部固定连接有压板，所述压板的底部前后两侧均固定连接有斜杆，所述滑块一的内腔开设有与斜杆相适配的斜槽，所述压板的顶部中间位置固定连接有托板。

优选的，所述滑块一靠近弹簧一的一侧壁固定连接有卡槽，所述滑槽一的正面相对卡槽位置活动连接有限位插销，所述限位插销靠近卡槽的一端贯穿滑槽一的外壁，且其端部开设有与卡槽相适配的凸起，所述限位插销的另一端与滑槽一的外壁之间设置有弹簧二。

优选的，所述换向机构包括套环，所述套环与齿盘的右侧壁活动连接，所述套环的底部固定连接有齿条一，所述齿条一的底部与底板的顶部之间设置有弹簧三，所述底板的顶部相对齿条一位置设置有联轴齿轮，所述联轴齿轮的一面与齿条一啮合连接，所述联轴齿轮的另一面顶部啮合连接有齿条二，所述底板的顶部相对限位机构的左右两侧均固定连接有打磨机构。

优选的，所述打磨机构包括安装壳体，所述安装壳体的外壁开设有用于通入钢管的放料孔，所述安装壳体的前后两侧内壁均固定连接有固定块，所述固定块远离安装壳体内壁的一端活动连接有“L”形架，两组所述“L”形架的底部外壁之间设置有弹簧四，所述“L”形架的顶端内壁活动连接有打磨轮，所述“L”形架的另一端内壁活动连接有滑轮，两组所述滑轮之间设置有斜块，所述斜块的外壁与放料孔的内壁竖向滑动连接，所述斜块的顶部固定连接有用于支撑钢管的支撑轮。

优选的，所述斜块的底部活动连接有滑块二，所述滑块二的外壁设置有滑槽二，所述滑块二与滑槽二的内壁滑动连接，所述滑槽二的外壁与安装壳体的内壁固定连接，所述滑块二的底部与齿条二的顶部之间设置有连接杆。

优选的，所述“L”形架上侧外壁活动连接有“U”形杆，所述“U”形杆远离“L”形架的一端活动连接有喷液机构，所述喷液机构的顶部与安装壳体的上侧内壁固定连接，所述喷液机构包括喷液壳体，所述喷液壳体的内腔中间位置设置有弹性囊，所述弹性囊的底部开设有喷头，所述弹性囊的内腔固定连接有弹簧五，所述喷液壳体的内腔相对弹性囊的前后两侧壁均滑动连接有推板，所述推板远离弹性囊的一侧壁与“U”形杆远离“L”形架的一端固定连接。

优选的，所述“L”形架的外壁固定连接有吸尘机构，所述吸尘机构包括吸尘壳体，所述吸尘壳体的内腔活动连接有与打磨轮同轴并固定连接的扇叶，所述吸尘机构的靠近支撑轮的一面开设有吸风口。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种自行车车架焊接前的打磨装置，具备以下有益效果：

将钢管从安装壳体外壁的放料孔位置插入，使其中间位置位于限位机构内腔的托板上方，此时，由于钢管的重力势能大于弹簧一的弹性势能，进而压缩弹簧一向下变形，进而压动托板向下移动，进而带动斜杆逐渐向下并插入斜槽内腔，此时滑块一受到斜杆向内的挤压力而同步向内滑动，此时由于滑块一向内滑动，带动支撑杆和弧形夹板同步向钢管外壁靠近，通过弧形夹板对钢管外壁进行夹紧，同时滑块一带动卡槽逐渐向限位插销端部凸起位置靠近，由于弹簧二弹性势能作用，限位插销在卡槽的挤压作用下先向外移动再与卡槽卡接，对卡槽进行限位，同时对钢管进行夹紧限位，防止打磨过程中钢管发生偏移；

在限位机构完成对钢管的夹紧后，其整体重力增加，进而压缩弹簧三，此时齿盘向下移动并与齿轮一外壁啮合，同时带动套环和齿条一同步向下移动，通过齿条一向下移动带动联轴齿轮的一端进行偏转，进而联轴齿轮的另一端同步偏转且带动齿条二向钢管方向滑动，同时带动连接杆和滑块二同步向钢管方向移动，进而推动斜块向上移动，进而带动支撑轮向上移动对钢管端部进行支撑，此时斜块的倾斜外壁推动两组滑轮向两侧移动，进而拉伸弹簧四，同时带动“L”形架以固定块为轴心进行偏转，此时两组打磨轮同步向钢管外壁移动，完成对钢管打磨的准备工作；

同时，由于两组“L”形架的上侧向钢管方向靠近，会带动“U”形杆远离“L”形架的一端同步向喷液机构方向靠近，进而推动推板在喷液壳体内腔向弹性囊方向滑动，通过两组推板同步挤压，是的弹簧五受力变形，进而产生压力将弹性囊内腔的抛光液通过喷头挤压在钢管表面，具有防锈，清洗和增光性能，并能使钢管超过原有的光泽，增强打磨效果；

此时启动驱动电机，通过驱动电机带动齿轮一进行转动，进而带动限位机构内部的齿盘进行转动，进而实现限位机构整体以钢管为轴心围绕套环内壁进行转动，实现钢管的夹紧转动；

由于打磨轮与钢管两端外壁接触，当钢管转动时，会带动打磨轮同步转动，对光管两端进行打磨，有利于后续焊接工作，同时，当打磨轮转动时，会带动与其同轴固连的扇叶进行转动，进而产生吸力，将打磨时产生的碎屑经过吸风口吸入吸尘壳体内腔，防止碎屑污染空气，影响人体健康。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明限位机构左视结构示意图；

图3为本发明滑块一和斜杆结构示意图；

图4为本发明限位插销和卡槽结构示意图；

图5为本发明换向机构结构示意图；

图6为本发明打磨机构内部结构示意图；

图7为本发明喷液机构结构示意图；

图8为本发明吸尘机构结构示意图；

图9为本发明安装壳体结构示意图。

图中：1、底板；2、驱动电机；3、齿轮一；4、限位机构；5、换向机构；6、打磨机构；7、齿盘；8、滑槽一；9、滑块一；10、支撑杆；11、弧形夹板；12、斜杆；13、压板；14、托板；15、弹簧一；16、限位插销；17、斜槽；18、卡槽；19、弹簧二；20、套环；21、齿条一；22、弹簧三；23、联轴齿轮；24、齿条二；25、滑槽二；26、滑块二；27、连接杆；28、斜块；29、支撑轮；30、固定块；31、“L”形架；32、滑轮；33、打磨轮；34、弹簧四；35、“U”形杆；36、喷液机构；37、喷液壳体；38、推板；39、弹性囊；40、弹簧五；41、喷头；42、吸尘壳体；43、扇叶；44、吸风口；45、安装壳体；46、放料孔；47、吸尘机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种自行车车架焊接前的打磨装置，包括底板1，底板1的顶部中间位置固定安装有驱动电机2，驱动电机2的右端轴心位置转动连接有齿轮一3，底板1的顶部相对齿轮一3的右侧固定连接有换向机构5，换向机构5的顶部活动连接有用于夹持自行车车架钢管的限位机构4，通过设置限位机构4对钢管进行夹紧限位，防止打磨过程中钢管发生偏移。

限位机构4包括齿盘7，齿盘7与齿轮一3处于同一竖直面上，且初始状态时齿盘7位于齿轮一3的上方，齿盘7的内壁下方固定安装有滑槽一8，滑槽一8的内壁前后两侧均滑动连接有滑块一9，两组滑块一9的顶部均固定连接有支撑杆10，支撑杆10的内壁固定连接有用于夹持钢管的弧形夹板11，弧形夹板11弧度与钢管外壁弧度相同，滑槽一8的下侧内壁中间位置固定连接有弹簧一15，弹簧一15的顶部固定连接有压板13，压板13的底部前后两侧均固定连接有斜杆12，滑块一9的内腔开设有与斜杆12相适配的斜槽17，压板13的顶部中间位置固定连接有托板14。

如图2所示，将钢管从安装壳体45外壁的放料孔46位置插入，使其中间位置位于限位机构4内腔的托板14上方，此时，由于钢管的重力势能大于弹簧一15的弹性势能，进而压缩弹簧一15向下变形，进而压动托板14向下移动。

滑块一9靠近弹簧一15的一侧壁固定连接有卡槽18，滑槽一8的正面相对卡槽18位置活动连接有限位插销16，限位插销16靠近卡槽18的一端贯穿滑槽一8的外壁，且其端部开设有与卡槽18相适配的凸起，限位插销16的另一端与滑槽一8的外壁之间设置有弹簧二19。

如图3、图4所示，斜杆12逐渐向下并插入斜槽17内腔，此时滑块一9受到斜杆12向内的挤压力而同步向内滑动，此时由于滑块一9向内滑动，带动支撑杆10和弧形夹板11同步向钢管外壁靠近，通过弧形夹板11对钢管外壁进行夹紧，同时滑块一9带动卡槽18逐渐向限位插销16端部凸起位置靠近，由于弹簧二19弹性势能作用，限位插销16在卡槽18的挤压作用下先向外移动再与卡槽18卡接，对卡槽18进行限位，同时对钢管进行夹紧限位，防止打磨过程中钢管发生偏移。

换向机构5包括套环20，套环20与齿盘7的右侧壁活动连接，套环20的底部固定连接有齿条一21，齿条一21的底部与底板1的顶部之间设置有弹簧三22，底板1的顶部相对齿条一21位置设置有联轴齿轮23，联轴齿轮23的一面与齿条一21啮合连接，联轴齿轮23的另一面顶部啮合连接有齿条二24，底板1的顶部相对限位机构4的左右两侧均固定连接有打磨机构6。

如图5所示，在限位机构4完成对钢管的夹紧后，其整体重力增加，进而压缩弹簧三22，此时齿盘7向下移动并与齿轮一3外壁啮合，同时带动套环20和齿条一21同步向下移动，通过齿条一21向下移动带动联轴齿轮23的一端进行偏转，进而联轴齿轮23的另一端同步偏转且带动齿条二24向钢管方向滑动。

打磨机构6包括安装壳体45，安装壳体45的外壁开设有用于通入钢管的放料孔46，安装壳体45的前后两侧内壁均固定连接有固定块30，固定块30远离安装壳体45内壁的一端活动连接有“L”形架31，两组“L”形架31的底部外壁之间设置有弹簧四34，“L”形架31的顶端内壁活动连接有打磨轮33，“L”形架31的另一端内壁活动连接有滑轮32，两组滑轮32之间设置有斜块28，斜块28的外壁与放料孔46的内壁竖向滑动连接，斜块28的顶部固定连接有用于支撑钢管的支撑轮29。

斜块28的底部活动连接有滑块二26，滑块二26的外壁设置有滑槽二25，滑块二26与滑槽二25的内壁滑动连接，滑槽二25的外壁与安装壳体45的内壁固定连接，滑块二26的底部与齿条二24的顶部之间设置有连接杆27。

如图6所示，同时带动连接杆27和滑块二26同步向钢管方向移动，进而推动斜块28向上移动，进而带动支撑轮29向上移动对钢管端部进行支撑，此时斜块28的倾斜外壁推动两组滑轮32向两侧移动，进而拉伸弹簧四34，同时带动“L”形架31以固定块30为轴心进行偏转，此时两组打磨轮33同步向钢管外壁移动，完成对钢管打磨的准备工作。

“L”形架31上侧外壁活动连接有“U”形杆35，“U”形杆35远离“L”形架31的一端活动连接有喷液机构36，喷液机构36的顶部与安装壳体45的上侧内壁固定连接，喷液机构36包括喷液壳体37，喷液壳体37的内腔中间位置设置有弹性囊39，弹性囊39的底部开设有喷头41，弹性囊39的内腔固定连接有弹簧五40，喷液壳体37的内腔相对弹性囊39的前后两侧壁均滑动连接有推板38，推板38远离弹性囊39的一侧壁与“U”形杆35远离“L”形架31的一端固定连接。

如图7所示，由于两组“L”形架31的上侧向钢管方向靠近，会带动“U”形杆35远离“L”形架31的一端同步向喷液机构36方向靠近，进而推动推板38在喷液壳体37内腔向弹性囊39方向滑动，通过两组推板38同步挤压，是的弹簧五40受力变形，进而产生压力将弹性囊39内腔的抛光液通过喷头41挤压在钢管表面，具有防锈，清洗和增光性能，并能使钢管超过原有的光泽，增强打磨效果。

“L”形架31的外壁固定连接有吸尘机构47，吸尘机构47包括吸尘壳体42，吸尘壳体42的内腔活动连接有与打磨轮33同轴并固定连接的扇叶43，吸尘机构47的靠近支撑轮29的一面开设有吸风口44。

如图8所示，当打磨轮33转动时，会带动与其同轴固连的扇叶43进行转动，进而产生吸力，将打磨时产生的碎屑经过吸风口44吸入吸尘壳体42内腔，防止碎屑污染空气，影响人体健康。

工作原理：

在使用本发明时，将钢管从安装壳体45外壁的放料孔46位置插入，使其中间位置位于限位机构4内腔的托板14上方，此时，由于钢管的重力势能大于弹簧一15的弹性势能，进而压缩弹簧一15向下变形，进而压动托板14向下移动，进而带动斜杆12逐渐向下并插入斜槽17内腔，此时滑块一9受到斜杆12向内的挤压力而同步向内滑动，此时由于滑块一9向内滑动，带动支撑杆10和弧形夹板11同步向钢管外壁靠近，通过弧形夹板11对钢管外壁进行夹紧，同时滑块一9带动卡槽18逐渐向限位插销16端部凸起位置靠近，由于弹簧二19弹性势能作用，限位插销16在卡槽18的挤压作用下先向外移动再与卡槽18卡接，对卡槽18进行限位，同时对钢管进行夹紧限位，防止打磨过程中钢管发生偏移；

在限位机构4完成对钢管的夹紧后，其整体重力增加，进而压缩弹簧三22，此时齿盘7向下移动并与齿轮一3外壁啮合，同时带动套环20和齿条一21同步向下移动，通过齿条一21向下移动带动联轴齿轮23的一端进行偏转，进而联轴齿轮23的另一端同步偏转且带动齿条二24向钢管方向滑动，同时带动连接杆27和滑块二26同步向钢管方向移动，进而推动斜块28向上移动，进而带动支撑轮29向上移动对钢管端部进行支撑，此时斜块28的倾斜外壁推动两组滑轮32向两侧移动，进而拉伸弹簧四34，同时带动“L”形架31以固定块30为轴心进行偏转，此时两组打磨轮33同步向钢管外壁移动，完成对钢管打磨的准备工作；

同时，由于两组“L”形架31的上侧向钢管方向靠近，会带动“U”形杆35远离“L”形架31的一端同步向喷液机构36方向靠近，进而推动推板38在喷液壳体37内腔向弹性囊39方向滑动，通过两组推板38同步挤压，是的弹簧五40受力变形，进而产生压力将弹性囊39内腔的抛光液通过喷头41挤压在钢管表面，具有防锈，清洗和增光性能，并能使钢管超过原有的光泽，增强打磨效果；

此时启动驱动电机2，通过驱动电机2带动齿轮一3进行转动，进而带动限位机构4内部的齿盘7进行转动，进而实现限位机构4整体以钢管为轴心围绕套环20内壁进行转动，实现钢管的夹紧转动；

由于打磨轮33与钢管两端外壁接触，当钢管转动时，会带动打磨轮33同步转动，对光管两端进行打磨，有利于后续焊接工作，同时，当打磨轮33转动时，会带动与其同轴固连的扇叶43进行转动，进而产生吸力，将打磨时产生的碎屑经过吸风口44吸入吸尘壳体42内腔，防止碎屑污染空气，影响人体健康。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种自行车车架焊接前的打磨装置，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）的顶部中间位置固定安装有驱动电机（2），所述驱动电机（2）的右端轴心位置转动连接有齿轮一（3），所述底板（1）的顶部相对齿轮一（3）的右侧固定连接有换向机构（5），所述换向机构（5）的顶部活动连接有用于夹持自行车车架钢管的限位机构（4），所述底板（1）的顶部相对限位机构（4）的左右两侧均固定连接有打磨机构（6）；所述限位机构（4）包括齿盘（7），所述齿盘（7）与齿轮一（3）处于同一竖直面上，且初始状态时齿盘（7）位于齿轮一（3）的上方，所述齿盘（7）的内壁下方固定安装有滑槽一（8），所述滑槽一（8）的内壁前后两侧均滑动连接有滑块一（9），两组所述滑块一（9）的顶部均固定连接有支撑杆（10），所述支撑杆（10）的内壁固定连接有用于夹持钢管的弧形夹板（11），所述弧形夹板（11）弧度与钢管外壁弧度相同，所述滑槽一（8）的下侧内壁中间位置固定连接有弹簧一（15），所述弹簧一（15）的顶部固定连接有压板（13），所述压板（13）的底部前后两侧均固定连接有斜杆（12），所述滑块一（9）的内腔开设有与斜杆（12）相适配的斜槽（17），所述压板（13）的顶部中间位置固定连接有托板（14）；

所述滑块一（9）靠近弹簧一（15）的一侧壁固定连接有卡槽（18），所述滑槽一（8）的正面相对卡槽（18）位置活动连接有限位插销（16），所述限位插销（16）靠近卡槽（18）的一端贯穿滑槽一（8）的外壁，且其端部开设有与卡槽（18）相适配的凸起，所述限位插销（16）的另一端与滑槽一（8）的外壁之间设置有弹簧二（19）；

所述换向机构（5）包括套环（20），所述套环（20）与齿盘（7）的右侧壁活动连接，所述套环（20）的底部固定连接有齿条一（21），所述齿条一（21）的底部与底板（1）的顶部之间设置有弹簧三（22），所述底板（1）的顶部相对齿条一（21）位置设置有联轴齿轮（23），所述联轴齿轮（23）的一面与齿条一（21）啮合连接，所述联轴齿轮（23）的另一面顶部啮合连接有齿条二（24）；

所述打磨机构（6）包括安装壳体（45），所述安装壳体（45）的外壁开设有用于通入钢管的放料孔（46），所述安装壳体（45）的前后两侧内壁均固定连接有固定块（30），所述固定块（30）远离安装壳体（45）内壁的一端活动连接有“L”形架（31），两组所述“L”形架（31）的底部外壁之间设置有弹簧四（34），所述“L”形架（31）的顶端内壁活动连接有打磨轮（33），所述“L”形架（31）的另一端内壁活动连接有滑轮（32），两组所述滑轮（32）之间设置有斜块（28），所述斜块（28）的外壁与放料孔（46）的内壁竖向滑动连接，所述斜块（28）的顶部固定连接有用于支撑钢管的支撑轮（29）。

2.根据权利要求1所述的一种自行车车架焊接前的打磨装置，其特征在于：所述斜块（28）的底部活动连接有滑块二（26），所述滑块二（26）的外壁设置有滑槽二（25），所述滑块二（26）与滑槽二（25）的内壁滑动连接，所述滑槽二（25）的外壁与安装壳体（45）的内壁固定连接，所述滑块二（26）的底部与齿条二（24）的顶部之间设置有连接杆（27）。

3.根据权利要求2所述的一种自行车车架焊接前的打磨装置，其特征在于：所述“L”形架（31）上侧外壁活动连接有“U”形杆（35），所述“U”形杆（35）远离“L”形架（31）的一端活动连接有喷液机构（36），所述喷液机构（36）的顶部与安装壳体（45）的上侧内壁固定连接，所述喷液机构（36）包括喷液壳体（37），所述喷液壳体（37）的内腔中间位置设置有弹性囊（39），所述弹性囊（39）的底部开设有喷头（41），所述弹性囊（39）的内腔固定连接有弹簧五（40），所述喷液壳体（37）的内腔相对弹性囊（39）的前后两侧壁均滑动连接有推板（38），所述推板（38）远离弹性囊（39）的一侧壁与“U”形杆（35）远离“L”形架（31）的一端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种自行车车架焊接前的打磨装置，其特征在于：所述“L”形架（31）的外壁固定连接有吸尘机构（47），所述吸尘机构（47）包括吸尘壳体（42），所述吸尘壳体（42）的内腔活动连接有与打磨轮（33）同轴并固定连接的扇叶（43），所述吸尘机构（47）的靠近支撑轮（29）的一面开设有吸风口（44）。

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