CN205008619U - 一种去除轮毂浇冒口自动钻床 - Google Patents

Abstract

一种去除轮毂浇冒口自动钻床，是把成型后的轮毂毛坯通过辅助辊道输送下用来钻除轮毂浇冒口的专用设备。该设备实现通过式连续生产加工。该设备在入料辅助辊道处装有测量单元，可以直接接受到测量单元反馈的轮毂高度、直径信息，确定快进转换工进距离位置按照设定的加工深度值完成钻孔加工，并且保证大小轮毂准确到达钻孔中心。该设备带有翻转清除铝屑和吹扫功能，将轮毂上附着的铝屑清除掉并吹掉大量的切屑液再离开。广泛适用于铝轮毂行业，本设备具有安全可靠，易于维护等特点。

Description

一种去除轮毂浇冒口自动钻床

技术领域

本实用新型涉及轮毂加工设备技术领域，特别涉及一种用于在轮毂上钻孔、锪平面、去除铝屑的去除轮毂浇冒口自动钻床。

背景技术

轮毂加工包括很多工艺步骤，其中铸造法中很重要的一个步骤就是把铝合金溶液浇注到模具内，成形后取出，在模具浇注口处会形成浇冒口，需要后续经车床进行锪平面处理。而且轮毂的后续加工中还会有钻孔、打磨等其他工艺步骤，这些步骤必然会产生铝屑，需要经铝屑清除单元清除。

现有的轮毂加工方式为：靠人工将轮毂搬入车床内进行钻孔加工，然后再将轮毂搬出，劳动强度大，生产效率低。为了降低劳动强度，现有的一些车床旁配备机械手，但是生产效率仍然不高，物流运输费时费力。铝屑的清除过程为，在轮毂固定夹持工装上方固定设有铝屑清除单元，在完成轮毂的钻孔、打磨等工艺步骤后启动铝屑清除单元，铝屑清除单元的喷头通过向轮毂吹风的方式将铝屑吹出。该种铝屑清除方式存在的问题为：由于轮毂的特殊结构，切削产生的铝屑会存在于轮毂轮辐上表面、轮毂上的凹槽内等，就通过其上方的铝屑清除单元无法达到很好的铝屑清除效果，而且清除效率比较低。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种劳动强度低，加工效率高、铝屑清除效果好、清除效率高的装置。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：该种去除轮毂浇冒口自动钻床，包括主机机身、钻孔单元、排屑系统和控制系统，排屑系统主要是通过两道蛟龙式排屑器实现对钻孔后的轮毂排屑，其特征在于：

钻孔单元包括硬质合金刀片钻头，钻头通过弹性联轴器与电机主轴连接，实现钻头的旋转运动，电机以及钻头在主油缸的带动下沿着四根竖直的导向柱上下进给运动；

还包括测高机，测高机由抱轮和测高两个动作组成，其中一只气缸铰链机构驱动齿轮带动抱臂做对中的抱轮运动；另一只双导杆气缸带动编码器，做上下往复运动；

用来测量工件的高度值并将高度值的信号反馈到浇口钻床的数控系统；

在机架对应翻料机构位置处设有测高立柱，在测高立柱上装有电子对射开关；

钻孔单元由钻削动力箱和对中夹具组成，钻削动力箱是由两只大型液压油缸驱动，沿着四根导杆上下做往复运动；钻削动力箱运动时，通过液压换向控制阀的转换实现快退、快进和工进的切换，工进速度可按照工进控制阀对应的刻度进行调节；

对中夹具是由两只液压油缸驱动对中支架做抱紧/松开的往复运动，并借助齿轮、齿条机构和用直线导轨作为导向的导向机构来保证轮毂中心的对中重复定位精度；对中支架上安装有四处可调节的定位爪，将轮毂定位并抱紧；

还包括翻料机构，所述的翻料机构包括两相互平行的活动侧板，在两活动侧板间固定设有若干可绕自身中心线转动的辊子，两活动侧板外侧设有转轴，转轴与机架铰接，转轴一端伸出机架并与翻料驱动机构连接；

在钻孔单元、测高单元和翻料机构间设有连续的轮毂传送辊道。

进一步地，所述的翻料驱动机构包括与转轴连接的小链轮，小链轮通过链条与大链轮连接，大链轮中心与电机主轴连接。

进一步地，所述的滑板驱动机构包括两气缸，两气缸活塞杆与滑板外侧连接，两气缸通过气缸固定座分别与活动侧板固定连接。

进一步地，所述的翻料机构可以从水平向下翻转180度。

进一步地，在翻料机构输入端和输出端两侧还设有自动输料道，自动输料道包括固定在机架上的固定侧板，在固定侧板上固定设有若干绕自身中心线转动的输料辊子。

该实用新型的技术效果如下：

实现通过式连续生产加工。该设备在入料辅助辊道处装有测量单元，可以直接接受到测量单元反馈的轮毂高度、直径信息，确定快进转换工进距离位置按照设定的加工深度值完成钻孔加工，并且保证大小轮毂准确到达钻孔中心。还带有翻转清除铝屑和吹扫功能，将轮毂上附着的铝屑清除掉并吹掉大量的切屑液再离开。广泛适用于铝轮毂行业，本设备具有安全可靠，易于维护等特点。

通过翻转机构的180°翻转，保证落在轮毂上面的铝屑倾倒干净，清理残留、黏在轮毂内部的铝屑及切削液，为后序的加工做好清理、清扫工作，比传统的正向吹去铝屑清除效果好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型钻孔单元结构示意图；

图3为本实用新型侧高机的结构示意图；

图4为本实用新型翻料机构的结构示意图；

图5为本实用新型对中夹具的结构示意图。

图中：

1主机机身，2钻孔单元，21电机主轴，22导向柱，31测高立柱，32对射开关，41活动侧板，42辊子，43机架，44滑轨，45滑板，46抱爪，47小链轮，48大链轮，49固定侧板，410输料辊子，411固定轴，412转动辊，5传输辊道，6对中支架，7定位爪。

具体实施方式

以下结合附图1-图5对本实用新型的特征和原理进行详细说明，所举实施例仅用于解释本实用新型，并非以此限定本实用新型的保护范围。

如图1所示，该实用新型，包括主机机身1，其中主机机身采用由优质钢板Q235A焊接而成。设计时充分考虑到用型材厚度和布筋的合性，经过整体多次回火去除应力，满足了机床的刚度和强度，保证机床在工作时有稳定的受力状态，能使产品加工精度保持性良好。主机机身通过地脚螺钉及机床垫铁和地基基础连接，连接牢固，工作过程中不会移动，稳定性强。

如图2所示，还包括钻孔单元2，钻削动力箱是由两只大型液压油缸驱动，沿着四根导杆上下做往复运动。钻削动力箱运动时，通过液压换向控制阀的转换实现快退、快进和工进的切换，工进速度可按照工进控制阀对应的刻度进行调节。

对中夹具是由两只液压油缸驱动对中支架做抱紧/松开的往复运动，并借助齿轮、齿条机构和用直线导轨作为导向的导向机构来保证轮毂中心的对中重复定位精度。对中支架6上安装有四处可调节的定位爪7，将轮毂定位并抱紧；同时钻床动力箱带有上、下可移动刀具护罩将轮毂预压住后再进行钻孔动作，以防止轮毂在加工过程中发生相对的转动。

还包括钻孔单元2，钻孔单元包括硬质合金刀片钻头，钻头通过弹性联轴器与电机主轴21连接，实现钻头的旋转运动，电机以及钻头在主油缸的带动下沿着四根竖直的导向柱22上下进给运动。所述的四根竖直的导向柱为高频镀铬导向柱，由主油缸提供上、下的进给运动。变频主轴电机带动刚性精密主轴提供旋转的主运动。

采用快换硬质合金刀片钻头(长度为180mm至200mm)钻孔，主轴端部布置外部冷却管喷头4个，使钻刀头有充足的冷却，提高刀具使用寿命，大大降低生产成本，提高了生产效率。定制刀套时控制刀套上的刀片与刀杆上的刀片高度方向的距离是40mm左右，目的是先钻孔再扩孔。实现钻孔直径更大些。

钻头钻孔工作时状态：当钻头快速接近工件，到达设定(可调)的安全距离时，自动转换为工进(慢速)状态；当钻头钻通工件后(设定、可调的行程)，自动切换为快退状态，实现自动进给循环。

还包括排屑系统和控制系统，排屑系统主要是通过两道蛟龙式排屑器实现对钻孔后的轮毂排屑。

如图3所示，测高机由抱轮和测高两个动作组成，其中一只气缸铰链机构驱动齿轮带动抱臂做对中的抱轮运动；另一只双导杆气缸带动编码器，做上下往复运动，用来测量工件的高度值并将高度值的信号反馈到浇口钻床的数控系统。即在机架对应翻料机构位置处设有测高立柱31，在测高立柱上装有电子对射开关32，用以检测轮毂经过并提供抱紧信号给PLC，PLC再控制气缸抱紧轮毂，并将轮毂的高度参数反馈给机床中央处理控制器，使刀具快速自动识别不同轮型的高度状态，以实现轮型混线时也能准确的加工。

如图4所示，所述的翻料机构包括两相互平行的活动侧板41，在两活动侧板间垂直两活动侧板设有若干可绕自身中心线转动的辊子42。所述的辊子包括固定轴411和转动辊412，转动辊套置在圆柱状固定轴上，固定轴的两端分别通过螺钉固定在两活动侧板上，转动辊两端则通过轴承与固定轴转动连接，在固定轴一端设有链轮，固定轴通过链传动驱动转动。

两活动侧板外侧设有转轴，转轴与机架43通过轴承铰接。转轴一端伸出机架并与翻转驱动机构连接。所述的翻转驱动机构包括与转轴连接的小链轮47，小链轮通过链条与大链轮48连接，大链轮中心与电机主轴连接，所述的电机为步进电机。所述的翻料机构的初始位置即为所述的两活动侧板处于水平位置，当控制系统控制电机启动时，翻料机构可以绕转轴旋转从水平向下翻转180度。

如图5所示，对中夹具是由两只液压油缸驱动对中支架做抱紧/松开的往复运动，并借助齿轮、齿条机构和用直线导轨作为导向的导向机构来保证轮毂中心的对中重复定位精度；对中支架上安装有四处可调节的定位爪，将轮毂定位并抱紧。

对中夹具有两个动作，一是实抱紧的动力来源是另外的两只小型气缸拉动夹紧支架沿着导向柱将轮毂固定抱紧在翻转机构上；二是现轮毂的倾翻，而是轮毂的抱紧；倾翻的动力来源是机座侧面安装的大型气缸，由气缸驱动链条带动翻转机构做往复的180度旋转，实现对轮毂铝屑的倾倒。

吹扫装置是在翻转过程中，吹扫装置同时开启，利用压缩空气把轮毂上的残留铝屑和切削液吹掉。

在钻孔单元、侧高机和翻料机构间设有连续的轮毂传送辊道5。

进一步地，在翻料机构输入端和输出端两侧还设有自动输料道，自动输料道包括固定在机架上的固定侧板，在固定侧板上固定设有若干绕自身中心线转动的输料辊子410，输料辊子的安装方式与翻料机构辊子的安装方式相同，再次不再赘述。轮毂从上一工艺步骤可以经过自动输料道移动至翻料机构的输入端然后移动至翻料机构上，加工完成后轮毂从翻料机构的输出端移动至自动输料道进入下一工序，实现了自动上料，降低了劳动强度，提高了加工效率。

所述的去铝屑单元位于夹持机构的下方，并且喷头向上与轮毂对准。

翻料机构的具体实施过程如下：

轮毂从上一加工工序后直接进入到自动输料道内，在自动输料道的输送作用下移动至翻料机构处，当设置在测高立柱上的电子对射开关检测到有轮毂经过时向控制系统发出抱紧信号。控制系统控制气缸动作带动滑板沿着水平滑轨向滑轨中心移动，实现对轮毂的抱紧，然后开始进行钻孔、锪平面的加工。该加工步骤完成后，控制系统控制电机主轴转动，电机带动大链轮转动进而带动小链轮转动，小链轮带动翻料机构的转轴转动，进而翻料机构和夹持机构由水平位置向下翻转180度，即实现对轮毂翻转180度。此时轮毂轮辐上表面朝向下，将轮毂上表面和凹槽内的铝屑倒出一部分。控制系统控制去铝屑单元向轮毂吹风，此时轮毂凹槽内的铝屑就会很容易的被吹出。而且所需时间较少，清除效果好。

待铝屑清除完毕后，控制系统控制翻料机构和夹持机构逆向翻转180°、滑板向远离水平滑轨中心方向移动，实现对轮毂的放松，轮毂再经过翻料机构的输出端移动到自动输料道内，经过自动输料道后移动到下一工序。

单件轮毂生产过程如下：

成型后的轮毂毛坯，由辅助辊道帮助下送入轮型自动识别系统(测量单元)并提供的轮型编码或者直接采用测高机直径反馈轮毂的高度，钻孔机自动处理后确定每个轮毂的加工参数。轮毂到达钻孔工位后被自动调心压料单元抱紧并定位后钻孔锪平上表面。加工完的轮毂再经过清除铝屑工位，将附着的铝屑清除掉并吹掉大量的切屑液再离开浇口钻。

即工件被输送到钻浇口工位用时4s+工件夹紧用时6s+加工用时13s(根据刀具情况)+松开工件用时4s+工件到达清除铝屑用时10s+工件清除铝屑用时7s。

上述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应扩入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种去除轮毂浇冒口自动钻床，包括主机机身、钻孔单元、排屑系统和控制系统，排屑系统主要是通过两道蛟龙式排屑器实现对钻孔后的轮毂排屑，其特征在于：

钻孔单元包括硬质合金刀片钻头，钻头通过弹性联轴器与电机主轴连接，实现钻头的旋转运动，电机以及钻头在主油缸的带动下沿着四根竖直的导向柱上下进给运动；

还包括测高机，测高机由抱轮和测高两个动作组成，其中一只气缸铰链机构驱动齿轮带动抱臂做对中的抱轮运动；另一只双导杆气缸带动编码器，做上下往复运动；

用来测量工件的高度值并将高度值的信号反馈到浇口钻床的数控系统；

在机架对应翻料机构位置处设有测高立柱，在测高立柱上装有电子对射开关；

钻孔单元由钻削动力箱和对中夹具组成，钻削动力箱是由两只大型液压油缸驱动，沿着四根导杆上下做往复运动；钻削动力箱运动时，通过液压换向控制阀的转换实现快退、快进和工进的切换，工进速度可按照工进控制阀对应的刻度进行调节；

对中夹具是由两只液压油缸驱动对中支架做抱紧/松开的往复运动，并借助齿轮、齿条机构和用直线导轨作为导向的导向机构来保证轮毂中心的对中重复定位精度；对中支架上安转有四处可调节的定位爪，将轮毂定位并抱紧；

还包括翻料机构，所述的翻料机构包括两相互平行的活动侧板，在两活动侧板间固定设有若干可绕自身中心线转动的辊子，两活动侧板外侧设有转轴，转轴与机架铰接，转轴一端伸出机架并与翻料驱动机构连接；

在钻孔单元、测高单元和翻料机构间设有连续的轮毂传送辊道。

2.根据权利要求1所述的一种去除轮毂浇冒口自动钻床，其特征在于：所述的翻料驱动机构包括与转轴连接的小链轮，小链轮通过链条与大链轮连接，大链轮中心与电机主轴连接。

3.根据权利要求1所述的一种去除轮毂浇冒口自动钻床，其特征在于：所述的翻料机构可以从水平向下翻转180度。

4.根据权利要求1所述的一种去除轮毂浇冒口自动钻床，其特征在于：在翻料机构输入端和输出端两侧还设有自动输料道，自动输料道包括固定在机架上的固定侧板，在固定侧板上固定设有若干绕自身中心线转动的输料辊子。