CN114770379B - 一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机 - Google Patents

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Abstract

一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，属于轮毂加工技术领域，本发明为了解决现有轮毂加工平台不能对轮毂进行定位和固定，致使加工精度较低，而且现有汽车轮毂加工用变位器轮毂尺寸固定，适用性差，固定方法不方便操作，装夹效率低的问题，本发明提供的一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机包括基座、驱动机构、转台、辅助固定机构、中心定位轴组件和N个夹持固定组件，N为大于3的正整数，该变位机用做机器人磨抛辅助设备，面对轮毂复杂曲面，工业机器人结构以及磨抛工具限制了末端磨抛的轨迹，本发明提供的变位机适用于回转工作的磨抛变位，以得到理想的加工位置和磨抛速度。

Description

一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机
技术领域
本发明属于轮毂加工技术领域，具体涉及一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机。
背景技术
随着自动化需求的提升,工业机器人在轮毂加工行业应用得到更大的拓展，为配合机器人对轮毂的自动化加工，变位器应用于加工时的轮毂装夹及定位，轮毂种类繁多，包括尺寸大小不一致，加工工艺也不同，要求变位器的定位精度高，装夹方便，效率高，并且能适应不同种类的轮毂模型。轮毂多为对称结构，变位器的应用降低了机器人的操作难度，加快了磨抛效率。在普通的平台上进行加工时，不能对轮毂进行定位和固定，致使加工精度较低。而且汽车轮毂加工用变位器轮毂尺寸固定，适用性差，固定方法不方便操作，装夹效率低。
发明内容
本发明为了解决现有轮毂加工平台不能对轮毂进行定位和固定，致使加工精度较低，而且现有汽车轮毂加工用变位器轮毂尺寸固定，适用性差，固定方法不方便操作，装夹效率低的问题，进而提供一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机。
一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，所述自动装夹变位机包括基座、驱动机构、转台、辅助固定机构、中心定位轴组件和N个夹持固定组件，N为大于等于3的正整数；
所述驱动机构安装在基座中，且驱动机构的动力输出端穿过基座的顶面并设置在基座的外部，转台设置在基座的上方，且转台与驱动机构的动力输出端可拆卸连接，辅助固定机构设置在转台上表面的边缘处，且辅助固定机构与转台拆卸连接，中心定位轴组件沿竖直方向插装在转台上表面的中心处，N个夹持固定组件沿周向等距安装，每个夹持固定组件的固定端安装在转台的下表面上，每个夹持固定组件的夹持端穿过转台并设置在转台的上表面上；
进一步地，所述驱动机构包括电机、减速器和法兰盘，电机通过电机安装支架固定安装在基座中，且电机的输出轴竖直向上设置，减速器设置在电机的输出轴上，且减速器的动力输入轴通过联轴器与电机的输出轴相连，减速器的动力输出轴竖直向上设置，减速器的壳体通过螺栓与基座上表面拆卸连接，法兰盘套装在减速器的动力输出轴上，且法兰盘的轴线与减速器中动力输出轴的轴线共线设置，转台通过螺栓与法兰盘拆卸连接；
进一步地，所述转台上表面的中心处加工有中心孔，中心定位轴组件对应插装在转台上的中心孔中，转台的上表面沿周向等距加工有多条导向滑槽，每条导向滑槽的一端与中心孔连通设置，每个导向滑槽的另一端延伸至转台的边缘处，相邻两条导向滑槽之间的扇形台体上加工有减重通孔；
进一步地，所述辅助固定机构包括固定架和球头柱塞，固定架的底部插设在一条导向滑槽中，且固定架可沿所在导向滑槽的长度延伸方向滑动，固定架的顶部靠近中心定位轴组件的一侧上安装有球头柱塞；
进一步地，所述中心定位轴组件包括中心定位轴、底部固定盘和顶部压盘，中心定位轴沿竖直方向插装转台上的中心孔中，底部固定盘套装在中心定位轴的外圆面上，且底部固定盘的下表面与转台的上表面固定连接，顶部压盘设置在中心定位轴的顶部，且顶部压盘与中心定位轴拆卸连接；
进一步地，所述夹持固定组件包括气缸、气缸连接耳板、凸轮挡块、螺钉、销轴挡圈、一号轴承、二号轴承、轴、连接板、铜销轴、气缸推杆连接板和气缸推杆；
所述气缸连接耳板固接在转台的下表面上，且气缸中壳体的尾部通过转轴与气缸连接耳板铰接，气缸中气缸推杆的端部设有气缸推杆连接板，且气缸推杆连接板与气缸推杆通过螺栓紧固连接，连接板设置在气缸推杆连接板的上方，且连接板的一端通过铜销轴与气缸推杆连接板铰接，轴沿竖直方向设置在连接板另一端的上表面上，且轴的底端与连接板的上表面通过螺栓拆卸连接，轴的顶端穿过转台并设置在转台的上表面上，凸轮挡块的一端套设在轴的另一端上，销轴挡圈设置在凸轮挡块的上方，且销轴挡圈套设在轴的另一端，轴另一端的端面上加工有竖直向下的螺纹孔，螺钉设置在螺纹孔中，且螺钉与轴螺纹连接，螺钉中旋拧部的下表面与销轴挡圈紧密贴合设置，凸轮挡块通过螺钉和销轴挡圈与轴固定连接，且凸轮挡块的弧形面朝向中心定位轴组件设置，轴与转台之间设有一号轴承和二号轴承，一号轴承和二号轴承均套装在轴的外圆面上，且一号轴承的轴承内圈与轴固定连接，一号轴承的轴承外圈与转台固定连接，二号轴承的轴承内圈与轴固定连接，二号轴承的轴承外圈与转台固定连接；
进一步地，所述基座的外圆面上加工有观察口；
进一步地，所述N的取值范围为3-6；
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明提供一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，该变位机用做机器人磨抛辅助设备，面对轮毂复杂曲面，工业机器人结构以及磨抛工具限制了末端磨抛的轨迹，本发明提供的变位机适用于回转工作的磨抛变位，以得到理想的加工位置和磨抛速度；
2、本发明提供一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，可以与机器人配套使用，能够大大提高机器人轮毂磨抛加工效率，装夹快速方便，定位精度高，而且结构简单，可靠性高，对不同种类及尺寸轮毂都能完成有效装夹，并配合实际加工操作使用，也可用于手工作业时的工件变位，具有较大的使用范围；
3、本发明提供一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，采用了中心定位轴对轮毂进行定位，同时采用多个气动夹紧机构对轮毂进行夹持紧固，保证了轮毂在抛光是稳定性，本申请所用的夹持机构区别与现有的夹爪式固定，而是利用凸轮夹块进行固定，利用凸轮的外圆面于被加工的轮毂外圆面进行接触，可以起到良好的限位夹紧作用，并且随着凸轮的摆动幅度可以适用于对多种不同尺寸的轮毂进行夹紧，提高了装置的通用性；
4、本发明提供一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，还包括辅助固定机构，辅助固定机构中的固定架位置沿转台径向可调，有利于配合多种不同尺寸的轮毂使用，并且在固定架的顶部还设有球头柱塞，通过球头柱塞与轮毂加工定位孔的配合实现轮毂的径向定位，进一步提高了变位机对轮毂定位的准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的正视示意图；
图3为本发明中夹持固定组件的示意图；
图4为本发明的俯视示意图；
图5为本发明应用于配合机器人磨抛加工示意图；
图6为图1中A处的局部放大图；
图7为图1中B处的局部放大图；
图8为图2中的局部放大图；
图中1基座、2电机、3减速器、4法兰盘、5转台、6固定架、7球头柱塞、8中心定位轴组件、9气缸、10气缸连接耳板、11凸轮挡块、12螺钉、13销轴挡圈、14一号轴承、15二号轴承、16轴、17连接板、18铜销轴、19气缸推杆连接板和20气缸推杆。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式提供一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，所述自动装夹变位机包括基座1、驱动机构、转台5、辅助固定机构、中心定位轴组件8和N个夹持固定组件，N为大于3的正整数；
所述驱动机构安装在基座1中，且驱动机构的动力输出端穿过基座1的顶面并设置在基座1的外部，转台5设置在基座1的上方，且转台5与驱动机构的动力输出端可拆卸连接，辅助固定机构设置在转台5上表面的边缘处，且辅助固定机构与转台5拆卸连接，中心定位轴组件8沿竖直方向插装在转台5上表面的中心处，多个夹持固定组件沿周向等距安装有N个夹持固定组件，每个夹持固定组件的固定端安装在转台5的下表面上，每个夹持固定组件的夹持端穿过转台5并设置在转台5的上表面上。
本实施方式中提供的一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，是机器人磨抛辅助设备，面对轮毂复杂曲面，工业机器人结构以及磨抛工具限制了末端磨抛的轨迹，、适用于回转工作的磨抛变位，以得到理想的加工位置和磨抛速度。本实用新型可以与机器人配套使用，也可用于手工作业时的工件变位。
具体实施方式二：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的驱动机构作进一步限定，本实施方式中所述驱动机构包括电机2、减速器3和法兰盘4，电机2通过电机安装支架固定安装在基座1中，且电机2的输出轴竖直向上设置，减速器3设置在电机2的输出轴上，且减速器3的动力输入轴通过联轴器与电机2的输出轴相连，减速器3的动力输出轴竖直向上设置，减速器3的壳体通过螺栓与基座1上表面拆卸连接，法兰盘4套装在减速器3的动力输出轴上，且法兰盘4的轴线与减速器3中动力输出轴的轴线共线设置，转台5通过螺栓与法兰盘4拆卸连接。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。
本实施方式中，电机2所选型号为松下伺服电机MGMF132L1H6，减速器3可选RV减速器。所述电机2定子安装在基座1上，减速器3定子通过螺钉安装在基座1上，电机2转子通过减速器3转子安装在法兰盘4上，法兰盘4连接转台5，通过电机2驱动转台5旋转。法兰盘4中心安装注油杯，以实现减速器3的定期润滑。
具体实施方式三：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的转台5作进一步限定，本实施方式中所述转台5上表面的中心处加工有中心孔，中心定位轴组件8对应插装在转台5上的中心孔中，转台5的上表面沿周向等距加工有多条导向滑槽，每条导向滑槽的一端与中心孔连通设置，每个导向滑槽的另一端延伸至转台5的边缘处，相邻两条导向滑槽之间的扇形台体上加工有减重通孔。其它组成及连接方式与具体实施方式二相同。
本实施方式中，转台5中的中心孔用于与中心定位轴组件8配合设置，导向滑槽为T形槽，用于为辅助固定机构提供导向和滑动空间。
具体实施方式四：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式三所述的辅助固定机构作进一步限定，本实施方式中所述辅助固定机构包括固定架6和球头柱塞7，固定架6的底部插设在一条导向滑槽中，且固定架6可沿所在导向滑槽的长度延伸方向滑动，固定架6的顶部靠近中心定位轴组件8的一侧上安装有球头柱塞7。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。
如此设置，辅助固定机构中的固定架6位置沿转台径向可调，有利于配合多种不同尺寸的轮毂使用，并且在固定架的顶部还设有球头柱塞7，通过球头柱塞7与轮毂加工定位孔的配合实现轮毂的径向定位，进一步提高了变位机对轮毂定位的准确性，固定架6下部设有螺纹孔，固定架6通过螺钉紧固的方式使固定架6在导向滑槽中定位。
具体实施方式五：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的中心定位轴组件8作进一步限定，本实施方式中所述中心定位轴组件8包括中心定位轴、底部固定盘和顶部压盘，中心定位轴沿竖直方向插装转台5上的中心孔中，底部固定盘套装在中心定位轴的外圆面上，且底部固定盘的下表面与转台5的上表面固定连接，顶部压盘设置在中心定位轴的顶部，且顶部压盘与中心定位轴拆卸连接。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。
本实施方式中，中心定位轴的底部外圆面上加工有嵌槽，中心孔和底部固定盘的内圆面上设有对应的连接凸起，通过嵌槽与连接凸起配合使中心定位轴安装在转台上。
具体实施方式六：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的夹持固定组件作进一步限定，本实施方式中所述夹持固定组件包括气缸9、气缸连接耳板10、凸轮挡块11、螺钉12、销轴挡圈13、一号轴承14、二号轴承15、轴16、连接板17、铜销轴18、气缸推杆连接板19和气缸推杆20；
所述气缸连接耳板10固接在转台5的下表面上，且气缸9中壳体的尾部通过转轴与气缸连接耳板10铰接，气缸9中气缸推杆20的端部设有气缸推杆连接板19，且气缸推杆连接板19与气缸推杆20通过螺栓紧固连接，连接板17设置在气缸推杆连接板19的上方，且连接板17的一端通过铜销轴18与气缸推杆连接板19铰接，轴16沿竖直方向设置在连接板17另一端的上表面上，且轴16的底端与连接板17的上表面通过螺栓拆卸连接，轴16的顶端穿过转台5并设置在转台5的上表面上，凸轮挡块11的一端套设在轴16的另一端上，销轴挡圈13设置在凸轮挡块11的上方，且销轴挡圈13套设在轴16的另一端，轴16另一端的端面上加工有竖直向下的螺纹孔，螺钉12设置在螺纹孔中，且螺钉12与轴16螺纹连接，螺钉12中旋拧部的下表面与销轴挡圈13紧密贴合设置，凸轮挡块11通过螺钉12和销轴挡圈13与轴16固定连接，且凸轮挡块11的弧形面朝向中心定位轴组件8设置，轴16与转台5之间设有一号轴承14和二号轴承15，一号轴承14和二号轴承15均套装在轴16的外圆面上，且一号轴承14的轴承内圈与轴16固定连接，一号轴承14的轴承外圈与转台5固定连接，二号轴承15的轴承内圈与轴16固定连接，二号轴承15的轴承外圈与转台5固定连接。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。
本实施方式中，气缸推杆20、气缸推杆连接板19与连接板17组成连杆机构，气缸工作，气缸推杆20通过连杆使连接板17带动轴16以轴线为中心旋转，同时气缸9也绕与气缸连接耳板10连接的销轴旋转，从而凸轮挡块11旋转将轮毂夹紧，这种夹紧方式适用于不同尺寸轮毂并且装夹方便，值得注意的是，凸轮挡块11在夹持放松过程中角度的辩护范围不会超过90°，即轴16最大行程仅会转动90°，因此本结构在使用时不会出现死点问题。
具体实施方式七：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的N作进一步限定，本实施方式中所述N的取值范围为3-6其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的基座1作进一步限定，本实施方式中所述基座1的外圆面上加工有观察口其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。
工作原理
本装置在使用时首先将各个部件按照具体实施方式一至具体实施方式八中的连接方式组装好，首先将中心定位轴组件8上的顶部压盖拆卸下来，将需要进行加工的轮毂套装在中心定位轴上，根据轮毂形态以及要加工的区域确定压盖是否安装，如果磨抛轮毂边缘处，可以利用压盖对轮毂进行顶部限位，如果磨抛轮毂中心处，则不需要安装顶部压盖，轮毂套装在中心定位轴上后调整固定架6的位置，使轮毂的加工定位孔与球头柱塞7配合，通过球头柱塞7对轮毂进行径向定位，最后使气缸9工作，气缸推杆20通过连杆使连接板17带动轴16以轴线为中心旋转，同时气缸9也绕与气缸连接耳板10连接的销轴旋转，从而凸轮挡块11旋转将轮毂夹紧，待轮毂夹紧后，根据磨抛需要通过控制电机2转动，使转台5的工作区域与机器人的末端对应即可；
上述结构，具有设计巧妙、结构简单、便于操作的特点，而且安装调节精度高、效率高、不需要反复调整。每一步定位和固定方式的设计都考虑了对不同种类和尺寸轮毂的装夹的通用性，变位器适用范围更广。

Claims (4)

1.一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，其特征在于：所述自动装夹变位机包括基座(1)、驱动机构、转台(5)、辅助固定机构、中心定位轴组件(8)和N个夹持固定组件，N为大于等于3的正整数；
所述驱动机构安装在基座(1)中，且驱动机构的动力输出端穿过基座(1)的顶面并设置在基座(1)的外部，转台(5)设置在基座(1)的上方，且转台(5)与驱动机构的动力输出端可拆卸连接，辅助固定机构设置在转台(5)上表面的边缘处，且辅助固定机构与转台(5)拆卸连接，中心定位轴组件(8)沿竖直方向插装在转台(5)上表面的中心处，N个夹持固定组件沿周向等距安装，每个夹持固定组件的固定端安装在转台(5)的下表面上，每个夹持固定组件的夹持端穿过转台(5)并设置在转台(5)的上表面上；
所述转台(5)上表面的中心处加工有中心孔，中心定位轴组件(8)对应插装在转台(5)上的中心孔中，转台(5)的上表面沿周向等距加工有多条导向滑槽，每条导向滑槽的一端与中心孔连通设置，每个导向滑槽的另一端延伸至转台(5)的边缘处，相邻两条导向滑槽之间的扇形台体上加工有减重通孔；
所述辅助固定机构包括固定架(6)和球头柱塞(7)，固定架(6)的底部插设在一条导向滑槽中，且固定架(6)可沿所在导向滑槽的长度延伸方向滑动，固定架(6)的顶部靠近中心定位轴组件(8)的一侧上安装有球头柱塞(7)；
所述中心定位轴组件(8)包括中心定位轴、底部固定盘和顶部压盘，中心定位轴沿竖直方向插装转台(5)上的中心孔中，底部固定盘套装在中心定位轴的外圆面上，且底部固定盘的下表面与转台(5)的上表面固定连接，顶部压盘设置在中心定位轴的顶部，且顶部压盘与中心定位轴拆卸连接；
所述夹持固定组件包括气缸(9)、气缸连接耳板(10)、凸轮挡块(11)、螺钉(12)、销轴挡圈(13)、一号轴承(14)、二号轴承(15)、轴(16)、连接板(17)、铜销轴(18)、气缸推杆连接板(19)和气缸推杆(20)；
所述气缸连接耳板(10)固接在转台(5)的下表面上，且气缸(9)中壳体的尾部通过转轴与气缸连接耳板(10)铰接，气缸(9)中气缸推杆(20)的端部设有气缸推杆连接板(19)，且气缸推杆连接板(19)与气缸推杆(20)通过螺栓紧固连接，连接板(17)设置在气缸推杆连接板(19)的上方，且连接板(17)的一端通过铜销轴(18)与气缸推杆连接板(19)铰接，轴(16)沿竖直方向设置在连接板(17)另一端的上表面上，且轴(16)的底端与连接板(17)的上表面通过螺栓拆卸连接，轴(16)的顶端穿过转台(5)并设置在转台(5)的上表面上，凸轮挡块(11)的一端套设在轴(16)的另一端上，销轴挡圈(13)设置在凸轮挡块(11)的上方，且销轴挡圈(13)套设在轴(16)的另一端，轴(16)另一端的端面上加工有竖直向下的螺纹孔，螺钉(12)设置在螺纹孔中，且螺钉(12)与轴(16)螺纹连接，螺钉(12)中旋拧部的下表面与销轴挡圈(13)紧密贴合设置，凸轮挡块(11)通过螺钉(12)和销轴挡圈(13)与轴(16)固定连接，且凸轮挡块(11)的弧形面朝向中心定位轴组件(8)设置，轴(16)与转台(5)之间设有一号轴承(14)和二号轴承(15)，一号轴承(14)和二号轴承(15)均套装在轴(16)的外圆面上，且一号轴承(14)的轴承内圈与轴(16)固定连接，一号轴承(14)的轴承外圈与转台(5)固定连接，二号轴承(15)的轴承内圈与轴(16)固定连接，二号轴承(15)的轴承外圈与转台(5)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，其特征在于：所述驱动机构包括电机(2)、减速器(3)和法兰盘(4)，电机(2)通过电机安装支架固定安装在基座(1)中，且电机(2)的输出轴竖直向上设置，减速器(3)设置在电机(2)的输出轴上，且减速器(3)的动力输入轴通过联轴器与电机(2)的输出轴相连，减速器(3)的动力输出轴竖直向上设置，减速器(3)的壳体通过螺栓与基座(1)上表面拆卸连接，法兰盘(4)套装在减速器(3)的动力输出轴上，且法兰盘(4)的轴线与减速器(3)中动力输出轴的轴线共线设置，转台(5)通过螺栓与法兰盘(4)拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，其特征在于：所述N的取值范围为3-6。
4.根据权利要求1所述的一种面向机器人磨抛的轮毂自动装夹变位机，其特征在于：所述基座(1)的外圆面上加工有观察口。
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