CN120170581A - 一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮圈旋转面打磨技术领域，公开了一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，包括有支撑架、环形滑道、旋转架、控制电机、打磨支架、托架等；支撑架上固接有环形滑道，环形滑道内滑动连接有旋转架，旋转架沿环形滑道滑动，环形滑道上固接有托架，托架用于托举支撑轮圈，且在放置轮圈时托架还能起到定位作用，支撑架内侧设有打磨支架。本发明在打磨的过程中通过滑动夹板从两侧将轮圈夹紧，且从轮圈两侧对称施力能够使夹紧力均匀分布，减少轮圈变形的风险，在打磨过程中转盘通过伸缩连杆带动转动块往复摆动，进而带动打磨架往复摆动，滑动打磨板和打磨块随之往复摆动，以提高打磨效率。

Description

一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置

技术领域

本发明涉及轮圈旋转面打磨技术领域，尤其涉及一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置。

背景技术

碳纤维自行车轮圈因其轻量化、高强度及优异的空气动力学性能，已成为高端自行车制造领域的关键部件。在碳纤维自行车轮圈制作完成后，通常会对其外部旋转面进行打磨，以将其旋转面外表的余料去除，旋转面打磨同时也是确保其几何精度和旋转面质量的重要工序，直接影响轮圈的动平衡性能及与轮胎的配合密封性；在打磨阶段，目前大多制造商仍然采用手工打磨的方式，人工成本高、加工效率低，且难以保证产品一致性，严重制约了量产能力。

专利号为CN217800733U的专利公开了一种轮毂生产用表面处理设备，卡块的一端设有斜面，底座的顶部位于固定架的三边均固定连接有旋转气缸，旋转气缸的推杆固定连接有连接板，连接板的底部远离旋转气缸推杆的一端固定连接有固定轴；通过将自行车轮毂的外侧抵触在斜面的外侧，从而推动卡块进行移动，从而推动连接柱的一端在深槽的内部进行移动，使得自行车轮毂抵触在卡块的顶部，通过打开电磁阀控制旋转气缸的推杆转动，从而带动连接板带动第二电机进行转动，使得从动轮抵触在自行车轮毂的外侧，从而对自行车轮毂的位置进行限位，即可通过打磨轮对自行车轮毂进行加工，去除自行车轮毂表面的毛刺，不需要人工进行打磨。

但上述打磨装置是通过单个主动轮从外部旋转并通过摩擦力带动轮圈转动，在此过程中轮圈受到的外部力不均匀，如果轮圈受到不均匀的外力会导致轮圈自身产生微小变形，就会破坏轮圈的几何圆度，影响轮圈动平衡，且在后续安装轮胎时也会产生轮到无法均匀贴合的后果。

另外，在打磨过程中使用打磨轮从顶部对轮圈进行打磨，打磨完毕后还需要将轮圈翻面并重复打磨步骤，变相延长了打磨时间，而且自行车轮圈的外表面为倾斜的旋转面，使用打磨轮对自行车轮圈进行打磨的过程中，自行车轮圈的内侧弧形部分难以与打磨轮接触，极容易出现打磨不完全的情况，影响打磨完毕的轮圈质量。

因此，有必要针对现有技术中的轮圈打磨机通过单个主动轮带动轮圈旋转导致轮圈受力不均匀，进而会导致轮圈变形以及通过打磨轮对轮圈的旋转面进行打磨时会存在打磨死角的缺点，设计一种能够有效避免轮圈变形且能够对轮圈外旋转面打磨完全的碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置。

发明内容

为了克服现有技术中的打磨装置仅通过单个主动轮带动轮圈旋转会导致轮圈受力不均匀而变形和通过打磨轮打磨轮圈外旋转面时会存在打磨死角的缺点，本发明提供了一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，在带动轮圈转动时能够使轮圈受力平衡，在打磨时能够将轮圈外旋转面上的打磨死角全部打磨完成，以确保打磨效果。

技术方案：一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，包括有支撑架、环形滑道、旋转架、控制电机、打磨支架、托架、轮圈夹紧机构和轮圈打磨机构，支撑架上固接有环形滑道，环形滑道内滑动连接有旋转架，旋转架沿环形滑道滑动，环形滑道上固接有托架，支撑架内侧设有打磨支架，打磨支架上安装有控制电机，轮圈夹紧机构安装在环形滑道上，轮圈打磨机构安装在打磨支架上，轮圈打磨机构用于对轮圈表面进行打磨。

优选地，轮圈夹紧机构包括连接盘、主动齿轮、减速齿轮、内齿环、夹持推杆和滑动夹板，打磨支架上转动连接有连接盘，连接盘上固接有主动齿轮，控制电机的输出轴与连接盘固接，打磨支架上转动连接有减速齿轮，减速齿轮与主动齿轮啮合，旋转架上固接内齿环，内齿环与减速齿轮啮合，旋转架上安装有夹持推杆，旋转架上滑动连接有滑动夹板。

优选地，轮圈打磨机构包括打磨架、斜滑道、滑动打磨板、打磨块和推动组件，打磨支架顶部设有打磨架，打磨架上固接有斜滑道，斜滑道内滑动连接有滑动打磨板，滑动打磨板上固接有打磨块，推动组件安装在打磨支架上，推动组件用于推动滑动打磨板向轮圈处移动。

优选地，推动组件包括滑动推杆、推动块、滑动推板、滑动板、撑开弹簧和导向杆，打磨架内固接有导向杆，打磨支架顶部滑动连接有滑动推杆，滑动夹板上固接有推动块，推动块与滑动推杆固接，打磨架内滑动连接有滑动推板，滑动推杆与滑动推板接触的一侧为斜面，导向杆上滑动连接有滑动板，滑动推板朝向滑动板的一侧为斜面，滑动板之间设有撑开弹簧，撑开弹簧套设在导向杆外，滑动板与滑动打磨板滑动连接。

优选地，打磨块为弹性材料，在打磨过程中提供缓冲，以免打磨块上的砂面与轮圈之间压力过大而导致打磨过度。

优选地，还包括控制打磨架摆动的摆动组件，摆动组件包括转动块、转盘和伸缩连杆，打磨支架上转动连接有转动块，主动齿轮顶部固接转盘，转盘随主动齿轮旋转，转动块上固接有伸缩连杆，伸缩连杆另一端转动连接在转盘顶部边缘处圆杆外。

优选地，还包括用于将打磨过程中产生的粉末吹除的鼓风机构，鼓风机构包括吹风机、风管和出风口，打磨支架上固接有吹风机，打磨支架上固接有风管，打磨支架上固接有出风口，出风口与风管固接。

优选地，还包括吸附打磨出的粉末的吸附组件，吸附组件包括顶部支架、弧形滑道、收集框、水管和喷洒管，支撑架上固接有顶部支架，顶部支架内固接有喷洒管，喷洒管出口朝向支撑架内壁，喷洒管与水管固接，支撑架下侧开设有弧形滑道，支撑架底部固接有收集框，弧形滑道向收集框处倾斜。

优选地，还包括将水和粉尘筛分并分别回收的回收组件，回收组件包括滑动回收框、粉末回收框、复位弹簧、筛板和U形把手，支撑架底部设有滑动回收框，滑动回收框内固接有筛板，滑动回收框与支撑架之间设有复位弹簧，滑动回收框外固接有粉末回收框，粉末回收框外固接有U形把手。

本发明具有如下优点：1、本发明集成了夹持、旋转及打磨功能，能够利用智能化控制系统对轮圈进行自动化打磨作业，不仅显著提升了加工效率，同时确保了产品加工质量的一致性。

2、本发明通过托架对轮圈进行支撑，托架设有多个，在支撑轮圈的同时还能够提供一定的定位作用，以实现快速放置轮圈的功能，在打磨的过程中通过滑动夹板从两侧将轮圈夹紧，且从轮圈两侧对称施力能够使夹紧力均匀分布，减少轮圈变形的风险。

3、夹持轮圈的过程中，滑动推杆通过滑动推板带动滑动板和滑动打磨板向轮圈处移动，且两个滑动打磨板从上下沿斜滑道滑动，在放置与收取轮圈时滑动打磨板也不会对轮圈进行阻挡，打磨块弹性设置，以在打磨时提供缓冲，防止打磨时轮圈受到的压力过大而导致轮圈变形，且两个打磨块从上下两侧将轮圈包裹，能够完全贴合轮圈外旋转面，避免出现打磨死角，能够快速对轮圈外部旋转秒进行打磨加工。

4、在打磨过程中转盘通过伸缩连杆带动转动块往复摆动，进而带动打磨架往复摆动，滑动打磨板和打磨块随之往复摆动，保障打磨效果。

5、吹风机会将打磨过程中产生的粉尘向支撑架处吹送，打磨产生的粉尘会混入支撑架内壁上的水珠内，支撑架内壁的水流携带粉尘向下滑落，最终沿弧形滑道流入收集框内，再经过收集框底部的筛板进行筛分，粉尘中的水穿过筛板向下落入滑动回收框内，打磨完毕后将粉末回收框推动至收集框底部，收集框会将筛板顶部残留的粉尘推入粉末回收框内，以将打磨时产生的粉尘和水进行分类回收。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图。

图2为本发明环形滑道处的结构示意图。

图3为本发明打磨支架处的结构示意图。

图4为本发明滑动推杆处的结构示意图。

图5为本发明打磨架处的结构示意图。

图6为本发明滑动推板处的结构爆炸图。

图7为本发明吹风机处的结构示意图。

图8为本发明支撑架内底部弧形滑道处的结构示意图。

图9为本发明滑动回收框处的结构示意图。

在图中：1、支撑架，1001、顶部支架，1002、弧形滑道，1003、收集框，101、环形滑道，102、旋转架，103、控制电机，1031、连接盘，1032、主动齿轮，1033、减速齿轮，104、打磨支架，105、托架，106、内齿环，107、夹持推杆，108、滑动夹板，2、滑动推杆，201、推动块，202、滑动推板，203、滑动板，204、撑开弹簧，3、打磨架，3001、导向杆，301、转动块，302、转盘，303、伸缩连杆，304、斜滑道，305、滑动打磨板，306、打磨块，4、吹风机，401、风管，402、出风口，5、水管，501、喷洒管，6、滑动回收框，601、粉末回收框，602、复位弹簧，603、筛板，604、U形把手。

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。

实施例1：一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，如图1-图9所示，包括有支撑架1、环形滑道101、旋转架102、控制电机103、打磨支架104、托架105、轮圈夹紧机构和轮圈打磨机构，支撑架1上固接有环形滑道101，环形滑道101内滑动连接有旋转架102，旋转架102沿环形滑道101滑动，环形滑道101上固接有托架105，托架105用于托举支撑轮圈，且在放置轮圈时托架105还能起到定位作用，支撑架1内侧设有打磨支架104，打磨支架104上安装有控制电机103，轮圈夹紧机构安装在环形滑道101上，轮圈夹紧机构用于夹持托架105上的轮圈，轮圈打磨机构安装在打磨支架104上，轮圈打磨机构用于对托架105上的轮圈表面进行打磨。

如图2和图3所示，轮圈夹紧机构包括连接盘1031、主动齿轮1032、减速齿轮1033、内齿环106、夹持推杆107和滑动夹板108，打磨支架104上转动连接有连接盘1031，连接盘1031上固接有主动齿轮1032，控制电机103的输出轴与连接盘1031固接，控制电机103能够带动连接盘1031和主动齿轮1032旋转，打磨支架104上转动连接有减速齿轮1033，减速齿轮1033与主动齿轮1032啮合，旋转架102上固接内齿环106，内齿环106与减速齿轮1033啮合，主动齿轮1032通过减速齿轮1033带动内齿环106旋转，旋转架102上安装有夹持推杆107，旋转架102上滑动连接有滑动夹板108，滑动夹板108与要打磨的轮圈相匹配，夹持推杆107用于推动滑动夹板108沿旋转架102滑动，以将轮圈夹紧。

将自行车轮圈放置在托架105上，环形滑道101上固接有四个托架105，多个托架105共同为轮圈提供定位，轮圈放置完毕后，启动夹持推杆107，夹持推杆107推动滑动夹板108向轮圈处靠拢，两个滑动夹板108从两侧将轮圈卡紧时，关闭夹持推杆107，随后启动控制电机103，控制电机103带动连接盘1031旋转，连接盘1031转动时能够通过主动齿轮1032带动减速齿轮1033旋转，减速齿轮1033转动时带动内齿环106旋转，内齿环106旋转的过程中带动旋转架102沿环形滑道101滑动，进而通过滑动夹板108带动轮圈在托架105上转动，滑动夹板108带动轮圈转动过程中，轮圈打磨机构对轮圈外表面进行打磨，打磨完毕后，夹持推杆107带动滑动夹板108沿打磨支架104滑动复位，以解除对轮圈的夹持。

实施例2：在实施例1的基础之上，如图2和图4-图6所示，轮圈打磨机构包括打磨架3、斜滑道304、滑动打磨板305、打磨块306和推动组件，打磨支架104顶部设有打磨架3，打磨架3上固接有斜滑道304，斜滑道304内滑动连接有滑动打磨板305，滑动打磨板305上固接有打磨块306，打磨块306与轮圈接触的一面为砂面，以对轮圈外进行打磨；打磨块306为弹性材料，在打磨过程中提供缓冲，以免打磨块306上的砂面与轮圈之间压力过大而导致打磨过度。

如图4-图6所示，推动组件包括滑动推杆2、推动块201、滑动推板202、滑动板203、撑开弹簧204和导向杆3001，打磨架3内固接有导向杆3001，打磨支架104顶部滑动连接有滑动推杆2，滑动夹板108上固接有推动块201，推动块201与滑动推杆2固接，滑动夹板108通过推动块201带动滑动推杆2移动，打磨架3内滑动连接有滑动推板202，滑动推杆2与滑动推板202接触的一侧为斜面，导向杆3001上滑动连接有滑动板203，滑动推板202朝向滑动板203的一侧为斜面，滑动板203之间设有撑开弹簧204，撑开弹簧204套设在导向杆3001外，滑动推杆2通过滑动推板202推动滑动板203沿导向杆3001滑动，滑动板203与滑动打磨板305滑动连接，当两个滑动板203被滑动推板202推动相互靠拢时，滑动打磨板305被滑动板203推动以使其沿斜滑道304向下滑动。

夹持推杆107推动滑动夹板108向轮圈处靠拢时，滑动夹板108会通过推动块201推动滑动推杆2沿打磨支架104滑动，两个滑动推杆2沿打磨支架104相互靠拢时会带动滑动推板202沿打磨架3向靠近轮圈的方向滑动，在此过程中滑动推板202会推动两个滑动板203沿导向杆3001滑动并相互靠拢，两个滑动板203之间的撑开弹簧204被压缩，滑动板203沿导向杆3001相互靠拢的过程中会推动滑动打磨板305沿斜滑道304向轮圈处滑动，当滑动推杆2停止移动时，滑动打磨板305上的打磨块306刚好能够与轮圈的外表面贴合，此时控制电机103启动后通过滑动夹板108带动轮圈旋转，轮圈转动的过程中打磨块306将轮圈外表面进行打磨，打磨完毕后，推动块201带动滑动推杆2沿打磨支架104滑动复位，此时滑动推板202不再受到外力推动，在撑开弹簧204的推动下，两个滑动板203沿导向杆3001滑动并相互远离，滑动打磨板305随之沿斜滑道304滑动复位，打磨块306从轮圈外移开，以便于将打磨完毕后的轮圈取出。

实施例3：在实施例2的基础之上，如图2所示，还包括控制打磨架3摆动的摆动组件，摆动组件包括转动块301、转盘302和伸缩连杆303，打磨支架104上转动连接有转动块301，主动齿轮1032顶部固接转盘302，转盘302随主动齿轮1032旋转，转动块301上固接有伸缩连杆303，伸缩连杆303另一端转动连接在转盘302顶部边缘处圆杆外，转盘302转动时通过伸缩连杆303带动转动块301旋转。

控制电机103启动后通过连接盘1031带动主动齿轮1032和转盘302旋转，转盘302转动过程中会通过伸缩连杆303带动转动块301绕打磨支架104往复摆动，以带动打磨架3、滑动打磨板305和打磨块306往复摆动，以提高对轮圈外壁的打磨效果。

如图1和图7所示，还包括用于将打磨过程中产生的粉末吹除的鼓风机构，鼓风机构包括吹风机4、风管401和出风口402，打磨支架104上固接有吹风机4，打磨支架104上固接有风管401，吹风机4出口与风管401相接，打磨支架104上固接有出风口402，出风口402与风管401固接，打磨时产生的粉尘被出风口402吹出的气流吹向支撑架1内壁。

如图7和图8所示，还包括吸附打磨出的粉末的吸附组件，吸附组件包括顶部支架1001、弧形滑道1002、收集框1003、水管5和喷洒管501，支撑架1上固接有顶部支架1001，顶部支架1001内固接有喷洒管501，喷洒管501出口朝向支撑架1内壁，喷洒管501与水管5固接，打磨过程中向水管5内注水，水管5中的水从喷洒管501向外喷出，喷洒管501喷出水雾会留在支撑架1内壁上，支撑架1内壁上的水会抓取空气中的粉尘，水流携带粉尘向下滑落，支撑架1下侧开设有弧形滑道1002，支撑架1底部固接有收集框1003，弧形滑道1002向收集框1003处倾斜。

打磨过程中会产生大量粉尘，打磨时启动吹风机4，吹风机4从风管401和出风口402向外吹出气流，打磨过程中产生的粉尘随气流向支撑架1内壁处移动，打磨过程中将水管5入口与外部水源连通，水即可通过喷洒管501洒至支撑架1内壁，被气流吹至支撑架1处的粉尘会与水混合，混合后的水沿支撑架1向下滑落，且在弧形滑道1002的作用下，与水混合的粉尘最终汇聚在收集框1003内。

如图8和图9所示，还包括将水和粉尘筛分并分别回收的回收组件，回收组件包括滑动回收框6、粉末回收框601、复位弹簧602、筛板603和U形把手604，支撑架1底部设有滑动回收框6，打磨过程中滑动回收框6位于收集框1003底部，滑动回收框6内固接有筛板603，筛板603将收集框1003与滑动回收框6分隔开，滑动回收框6与支撑架1之间设有复位弹簧602，复位弹簧602一端固定在滑动回收框6上，另一端固定在支撑架1上，滑动回收框6外固接有粉末回收框601，粉末回收框601外固接有U形把手604。

支撑架1内壁的水最终会落在滑动回收框6内的筛板603上，多余的水通过筛板603落入滑动回收框6内，当打磨完毕后，工人通过U形把手604推动粉末回收框601和滑动回收框6沿支撑架1滑动并压缩复位弹簧602，筛板603上的粉尘被收集框1003阻挡，当滑动回收框6被推动至收集框1003底部后，筛板603上的粉尘最终落入粉末回收框601内，以将打磨时产生的粉尘与水进行分类回收。

本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，其特征是，包括有支撑架、环形滑道、旋转架、控制电机、打磨支架、托架、轮圈夹紧机构和轮圈打磨机构，支撑架上固接有环形滑道，环形滑道内滑动连接有旋转架，旋转架沿环形滑道滑动，环形滑道上固接有托架，支撑架内侧设有打磨支架，打磨支架上安装有控制电机，轮圈夹紧机构安装在环形滑道上，轮圈打磨机构安装在打磨支架上，轮圈打磨机构用于对轮圈表面进行打磨。

2.如权利要求1所述的一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，其特征是，轮圈夹紧机构包括连接盘、主动齿轮、减速齿轮、内齿环、夹持推杆和滑动夹板，打磨支架上转动连接有连接盘，连接盘上固接有主动齿轮，控制电机的输出轴与连接盘固接，打磨支架上转动连接有减速齿轮，减速齿轮与主动齿轮啮合，旋转架上固接内齿环，内齿环与减速齿轮啮合，旋转架上安装有夹持推杆，旋转架上滑动连接有滑动夹板。

3.如权利要求1所述的一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，其特征是，轮圈打磨机构包括打磨架、斜滑道、滑动打磨板、打磨块和推动组件，打磨支架顶部设有打磨架，打磨架上固接有斜滑道，斜滑道内滑动连接有滑动打磨板，滑动打磨板上固接有打磨块，推动组件安装在打磨支架上，推动组件用于推动滑动打磨板向轮圈处移动。

4.如权利要求3所述的一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，其特征是，推动组件包括滑动推杆、推动块、滑动推板、滑动板、撑开弹簧和导向杆，打磨架内固接有导向杆，打磨支架顶部滑动连接有滑动推杆，滑动夹板上固接有推动块，推动块与滑动推杆固接，打磨架内滑动连接有滑动推板，滑动推杆与滑动推板接触的一侧为斜面，导向杆上滑动连接有滑动板，滑动推板朝向滑动板的一侧为斜面，滑动板之间设有撑开弹簧，撑开弹簧套设在导向杆外，滑动板与滑动打磨板滑动连接。

5.如权利要求3所述的一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，其特征是，打磨块为弹性材料，在打磨过程中提供缓冲，以免打磨块上的砂面与轮圈之间压力过大而导致打磨过度。

6.如权利要求3所述的一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，其特征是，还包括控制打磨架摆动的摆动组件，摆动组件包括转动块、转盘和伸缩连杆，打磨支架上转动连接有转动块，主动齿轮顶部固接转盘，转盘随主动齿轮旋转，转动块上固接有伸缩连杆，伸缩连杆另一端转动连接在转盘顶部边缘处圆杆外。

7.如权利要求1所述的一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，其特征是，还包括用于将打磨过程中产生的粉末吹除的鼓风机构，鼓风机构包括吹风机、风管和出风口，打磨支架上固接有吹风机，打磨支架上固接有风管，打磨支架上固接有出风口，出风口与风管固接。

8.如权利要求1所述的一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，其特征是，还包括吸附打磨出的粉末的吸附组件，吸附组件包括顶部支架、弧形滑道、收集框、水管和喷洒管，支撑架上固接有顶部支架，顶部支架内固接有喷洒管，喷洒管出口朝向支撑架内壁，喷洒管与水管固接，支撑架下侧开设有弧形滑道，支撑架底部固接有收集框，弧形滑道向收集框处倾斜。

9.如权利要求1所述的一种碳纤维自行车轮圈旋转面打磨装置，其特征是，还包括将水和粉尘筛分并分别回收的回收组件，回收组件包括滑动回收框、粉末回收框、复位弹簧、筛板和U形把手，支撑架底部设有滑动回收框，滑动回收框内固接有筛板，滑动回收框与支撑架之间设有复位弹簧，滑动回收框外固接有粉末回收框，粉末回收框外固接有U形把手。