CN203236312U - 一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种对轮盘类零件进行光整加工的流水线。包括清洗槽，导轨支柱，行走桁架从动轮，料箱机构，机头升降系统，行走桁架主动轮，圆环导轨，电机，行走桁架，中心支柱，中心轴，关节轴承。清洗槽和料箱机构总体上呈圆环形间隔布置，行走桁架以中心轴为中心在圆环导轨上顺时针圆周行走，带动机头升降系统逐工序光整加工和清洗。本实用新型光整效率高，每两步光整工序作业之间加入清洗工序，清洗上步光整后残留在轮毂上的磨料磨液以避免污染下道光整工序。圆环形布局的占地空间大为减小，面积利用率高，同时装卸工件在同一位置进行，大大节省人力、提高装卸效率。与此同时，光整过程不会产生粉尘污染环境，不会危及工人健康。

Description

一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工自动化设备，尤其涉及一种对零件表面进行光整加工的生产线。

背景技术

作为一种提高零部件表面综合质量的加工工艺，光整技术(或称光饰)在机械行业高端零部件的制造上发挥着越来越重要的作用。目前光整加工广泛采用的是机械法，机械法又可分为自由磨具光整和非自由磨具光整，其中抛光是非自由磨具光整加工方法的一种，在制造业有广泛的应用基础。自由磨具光整加工方法以工艺简单、适应性强，加工质量好等突出的优点越来越受到人们的重视。

目前汽车普遍采用铝合金轮毂，尤其高档汽车广泛采用一种称之为铝合金“抛光轮毂”。传统上对于铝合金轮毂的抛光大多采用手工方式，它是一种非自由磨具光整方法。工人手持轮毂在电机带动的磨轮上进行加工，对工人的熟练程度要求较高，工人的劳动强度很大，同时抛光的效率比较低下，每个工人平均每天只能加工2～3只轮毂。手工方式抛光的轮毂表面质量的一致性较差，抛光的光泽度和综合质量难以达到相关标准要求。手工方式带来的更大危害是：大量粉尘污染工作环境，严重危害工人的身体健康，同时对当地的生态环境产生很大的破坏。

经过几十年的发展，国外的轮毂抛光技术已逐步实现手工机械抛光向机械自动化方式的转变，其典型的加工方式以机器人抛光和振动光整为主。机器人抛光虽然加工效率较高，但受轮毂造型和产品多样性的制约，表面一致性和亮度较差，成品率较低；采用振动光整方法加工的轮毂虽具有较好的外观效果，但加工效率低下，制约了产能，无法满足日益增长的订单需求。另外，汽车轮毂制造业是我国具有比较优势的重要产业，作为高端产品的“抛光轮毂”的售价高、附加值高，能为企业带来可观的经济效益。因此，亟待研发一种新的自动化的自由磨具光整工艺装备替代国内落后的手工抛光生产方式并克服国外机械化振动光整的缺点，在提高加工质量的同时提高加工效率，是增强我国制造业产品竞争力和促进轮毂产业转型与升级的重大举措。

实用新型内容

为了克服轮毂手工抛光和国外机械化抛光的上述缺点，本实用新型提出一种新型的光整自动生产线装备。目的是对铝合金轮毂等轮盘类零件进行多工序的光整流水作业，在提升零部件表面质量一致性的同时提高光整加工效率。

为实现上述目的，本实用新型采取了如下的技术方案：一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线，其特征在于：包括清洗槽(1)，导轨支柱(2)，行走桁架从动轮(3)，料箱机构(5)，机头升降系统(6)，行走桁架主动轮(7)，圆环导轨(8)，行走桁架(10)，中心支柱(11)，中心轴(12)，关节轴承(13)组成，至少10个所述导轨支架(2)呈圆形分布，所述圆环导轨(8)置于导轨支架(2)上，所述导轨支架(2)的布局中心固定有中心支柱(11)，所述中心支柱(11)上方的中心固定有中心轴(12)，所述行走桁架(10)的一端连接关节轴承(13)，所述关节轴承(13)与中心轴(12)联接，另一端联接机头升降系统(6)，所述行走桁架(10)的下部固定行走桁架主动轮(7)和行走桁架从动轮(3)，所述行走桁架主动轮(7)和行走桁架从动轮(3)置于圆环导轨(8)之上，所述电机(9)驱动所述行走桁架(10)以中心支柱(11)为圆心沿圆环导轨(8)旋转行走。

作为优选，至少4个所述料箱机构(5)和至少4个所述清洗槽(1)呈圆形布置在圆环导轨(8)的外侧且布置顺序为“料箱(I号)-清洗槽(II号)-料箱(III号)-清洗槽(IV号)-料箱(V号)-清洗槽(VI号)-料箱(VII号)-清洗槽(VIII号)”。

作为优选，还包括在线清洗机(4)，配置在每个所述料箱机构(5)外侧，所述在线清洗机(4)由旋振筛(403)和滚筒清洗机(404)组成。

作为优选，所述电机(9)可以采用变频调速电机。

作为优选，所述机头升降系统(6)由液压升降系统(601)和在所述液压升降系统(601)的下部联接的机头组件(602)组成，所述机头组件(602)实现工件(603)的装卡和工件(603)的旋转运动，所述液压升降系统(601)带动机头组件(602)降入或升出料箱机构(5)或清洗槽(1)。

作为优选，所述清洗槽(1)内安装有喷头(102)，对工件(603)进行喷水清洗。

作为优选，所述料箱机构(5)的下部还联接有回转支撑(503)，电机(501)带动同步带(502)进而带动所述回转支撑(503)实现料箱机构(5)的旋转。

作为优选，还包括电气控制柜(14)。

本实用新型和现有技术相比，具有如下有益效果：

1、通过料箱和清洗槽间隔布置，实现了每两步光整工序作业之间首先清洗上步光整后残留在轮毂上的磨料磨液，从而避免了对下道光整工序产生不良影响。

2、由于多个料箱机构(料箱具体个数由待光整工件的光整工艺确定)和清洗槽呈圆环形布局，占地空间大为减小，面积利用率高，同时装卸工件在同一位置进行，大大节省人力、提高装卸效率。

3、通过调整、匹配料箱和工件的旋转速度，可以大幅提高光整后零件的表面质量、一致性好，光整效率高。

4、由于光整加工时零件(半)沉没入盛有磨料(磨液)的料箱中的进行，故采用本实用新型的光整加工过程不会产生粉尘污染环境、不会危害工人健康。加工过程的同时，在线清洗机将料箱中的磨料抽出、振动筛分、清洗后随即输回料箱中，避免了停机清洗磨料的步骤，进一步提高了光整加工效率。

附图说明

图1是本实用新型的平面布置图。

图2是图1中A-A截面的剖视图。

图中，601.液压升降系统，602.机头组件，603.工件，501.料箱电机，502.同步带，503.回转支撑。

图3是清洗槽的主视图。

图中，101.冲洗箱，103.集料斗，104.集料斜板。

图4是图3的俯视图。图中，102.喷头。

图5是在线清洗机主视图。

图中，401.进料口，402.出料口，403.旋振筛，404.滚筒清洗机，405.喷头，406.磨料回收料斗。

图6是图5的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施例。

如图1至图6所示，本实施例的一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线，其特征在于：包括清洗槽(1)，导轨支柱(2)，行走桁架从动轮(3)，料箱机构(5)，机头升降系统(6)，行走桁架主动轮(7)，圆环导轨(8)，行走桁架(10)，中心支柱(11)，中心轴(12)，关节轴承(13)组成，至少10个所述导轨支架(2)呈圆形分布，所述圆环导轨(8)置于导轨支架(2)上，所述导轨支架(2)的布局中心固定有中心支柱(11)，所述中心支柱(11)上方的中心固定有中心轴(12)，所述行走桁架(10)的一端连接关节轴承(13)，所述关节轴承(13)与中心轴(12)联接，另一端联接机头升降系统(6)，所述行走桁架(10)的下部固定行走桁架主动轮(7)和行走桁架从动轮(3)，所述行走桁架主动轮(7)和行走桁架从动轮(3)置于圆环导轨(8)之上，所述电机(9)驱动所述行走桁架(10)以中心支柱(11)为圆心沿圆环导轨(8)旋转行走。

图1中至少4个所述料箱机构(5)和至少4个所述清洗槽(1)呈圆形布置在圆环导轨(8)的外侧且布置顺序为“料箱(I号)-清洗槽(II号)-料箱(III号)-清洗槽(IV号)-料箱(V号)-清洗槽(VI号)-料箱(VII号)-清洗槽(VIII号)”，流水线工作时，行走桁架(10)顺时针方向转动，带动机头升降系统(6)到相应的加工位光整和清洗位清洗。

图1中，在线清洗机(4)配置在每个料箱机构(5)外侧，图5和图6中示出在线清洗机结构，所述在线清洗机(4)主要由旋振筛(403)和滚筒清洗机(404)组成。所述在线清洗机(4)在生产线工作时，实时将料箱机构(5)中的磨料从进料口抽进到旋振筛(403)中，经过振动筛分去除细碎磨料后进入滚筒清洗机(404)中，由内部的喷头(405)对磨料进行喷水清洗，清洗完毕后磨料进入磨料回收料斗(406)中，由出料口(402)再次输回到料箱机构(5)中。

图1中电机9驱动行走桁架主动轮(7)旋转电机(9)可以采用变频调速电机，由变频器控制其转速变化，实现启动时低速、行走中高速、快到工位时再次变为低速运转。

图2中示出机头升降系统(6)由液压升降系统(601)和在所述液压升降系统(601)的下部联接的机头组件(602)组成，机头组件(602)实现工件(603)的装卡和工件(603)的旋转运动，旋转速度可调，所述液压升降系统(601)带动机头组件(602)降入或升出料箱机构(5)或清洗槽(1)。

图4中，所述清洗槽(1)的冲洗箱(101)内安装有喷头(102)对工件(603)进行喷水清洗。喷头数量视实际情况可安装多个，图4中每个冲洗箱安装6个喷头。

图2中料箱机构(5)的下部还联接有回转支撑(503)，电机(501)带动同步带(502)进而带动所述回转支撑(503)实现料箱机构(5)的旋转，旋转速度可调。

电气控制柜(14)控制行走桁架的行走、机头升降系统的升降、机头组件的旋转、料箱的旋转、在线清洗机的运转和各控制信号的显示及报警灯。

下面以铝合金轮毂为例说明本实施例光整轮毂时的工作过程：

首先在料箱机构(5)内加入约为料箱容积一半的磨料，并根据工艺要求加入适量的磨液水溶液，在电气控制柜(14)上预先设置好光整时间。启动I号、III号、V号、VII号位置电机(501)，驱动全部料箱旋转，启动各工位的电机(9)，驱动全部行走桁架旋转行走。当其中一个行走桁架行走到IX号工位(装卸工位)后停止，启动液压升降系统(601)将机头组件(602)下降到下限位，然后将第一批轮毂夹持在机头组件(602)上，启动液压升降系统(601)将机头组件(602)上升到上限位，全部行走桁架行走。当装有轮毂的行走桁架行走到I号光整位后停止，启动液压升降系统(601)将机头组件(602)降入料箱中，启动机头组件(602)带动轮毂旋转，开始I号光整工序，同时在行走到IX号工位(装卸工位)的行走桁架上按上述方法夹持第二批轮毂并将机头组件(602)提升到上限位等待。设定的光整时间到后，停止I号光整位机头组件(602)旋转，启动液压升降系统(601)将机头组件(602)升出料箱，全部行走桁架行走，装有轮毂的行走桁架行走到II号清洗工位停止，启动液压升降系统(601)将机头组件降入清洗槽(1)中进行喷水清洗轮毂(一般在清洗时轮毂也旋转)，同时装有第二批轮毂的行走桁架行走到X号空工位停止、等待。喷水清洗完毕后机头组件(602)同样升出清洗槽(1)到上限位停止，全部行走桁架行走，第一批轮毂行走到III号光整工位后停止，降入料箱中继续进行光整，同时第二批轮毂行走到I号光整位后停止、降入料箱、进行光整，这时同时按上述方法装载第三批轮毂。设定的光整时间到后停止光整、上升，全部行走桁架再次行走到下一工位，以此类推，整个生产线的全部行走桁架顺时针旋转，每次行走到相应的光整工位或清洗工位进行工作。经过本实用新型生产线的四步光整(旋转一圈)后，同样在IX号工位将光整完毕的轮毂卸下，并换装上下一批待光整轮毂。X号工位是检查、等待工位(空工位)，新装载到行走桁架上的待光整的轮毂在此等待。

本实用新型光整铝合金轮毂的效率比原有人工方式提高7倍，生产成本仅为人工方式的1/3。同时，光整加工后的轮毂表面质量比人工方式大幅度提高，原来经热处理喷丸后表面粗糙度Ra为6.03的17寸铝合金轮毂经过上述四步光整加工后，表面粗糙度Ra降低到0.08，亮度、色泽、表面一致性极佳，洁净且无任何表面缺陷。

Claims (8)

1.一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线，其特征在于：包括清洗槽(1)，导轨支柱(2)，行走桁架从动轮(3)，料箱机构(5)，机头升降系统(6)，行走桁架主动轮(7)，圆环导轨(8)，行走桁架(10)，中心支柱(11)，中心轴(12)，关节轴承(13)组成，至少10个所述导轨支架(2)呈圆形分布，所述圆环导轨(8)置于导轨支架(2)上，所述导轨支架(2)的布局中心固定有中心支柱(11)，所述中心支柱(11)上方的中心固定有中心轴(12)，所述行走桁架(10)的一端连接关节轴承(13)，所述关节轴承(13)与中心轴(12)联接，另一端联接机头升降系统(6)，所述行走桁架(10)的下部固定行走桁架主动轮(7)和行走桁架从动轮(3)，所述行走桁架主动轮(7)和行走桁架从动轮(3)置于圆环导轨(8)之上，所述电机(9)驱动所述行走桁架(10)以中心支柱11为圆心沿圆环导轨(8)旋转行走。 

2.根据权利要求1所述的一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线，其特征在于至少4个所述料箱机构(5)和至少4个所述清洗槽(1)呈圆形布置在圆环导轨(8)的外侧且布置顺序为“料箱I号-清洗槽II号-料箱III号-清洗槽IV号-料箱V号-清洗槽VI号-料箱VII号-清洗槽VIII号”。 

3.根据权利要求1所述的一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线，其特征在于，还包括在线清洗机(4)，配置在每个所述料箱机构(5)外侧，所述在线清洗机(4)由旋振筛(403)和滚筒清洗机(404)组成。 

4.根据权利要求1所述的一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线，其特征在于所述电机(9)可以采用变频调速电机。 

5.根据权利要求1所述的一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线，其特征在于所述机头升降系统(6)由液压升降系统(601)和在所述液压升降系统(601)的下部联接的机头组件(602)组成，所述机头组件(602)实现工件(603)的装卡和工件(603)的旋转运动，所述液压升降系统(601)带动机头组件(602)降入或升出料箱机构(5)或清洗槽(1)。 

6.根据权利要求1所述的一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线，其特征在于所述清洗槽(1)内安装有喷头(102)，对工件(603)进行喷水清洗。 

7.根据权利要求1所述的一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线，其特征在于所述料箱机构(5)的下部还联接有回转支撑(503)，电机(501)带动同步带(502)进而带动所述回转支撑(503)实现料箱机构(5)的旋转。 

8.根据权利要求1所述的一种圆环形布局轮盘类零件光整加工与清洗间歇式生产线，其特征在于还包括电气控制柜(14)。 

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