CN207952807U - 一种高精度去车轮圆周毛刺装置 - Google Patents

Abstract

一种高精度去车轮圆周毛刺装置，由电动缸、升降台A、导轨、电动缸A、导轨A、滑块A、传感器A、传感器B、传感器C、轮缘毛刺刀和帽口毛刺刀等组成。本实用新型能够同时去除法兰边缘、外侧轮缘和帽槽边缘圆周方向毛刺，消除了同轴度偏差带来的误差，使刀具的回转中心与毛刺的圆周中心重合，不仅实现了高精度去法兰边缘毛刺，而且实现了高精度去除外侧轮缘和帽口毛刺。

Description

一种高精度去车轮圆周毛刺装置

技术领域

本实用新型涉及车轮去除毛刺的技术领域。

背景技术

目前，车轮在车加工过程中主要包括一序车削和二序车削，一序车削加工车轮的内轮缘、内轮辋、轮辐背腔、法兰中心孔，其中轮辐背腔和法兰面交接处会存在环形一周毛刺；二序车削加工车轮的外轮缘和帽口，其中外轮缘边缘会残存环形一周毛刺，帽口边缘也会残存环形一周毛刺。由于这三种毛刺均是圆周方向毛刺，手工去除很难保证其圆度，圆度差不仅外观不合格，且漆膜覆盖不均匀易引起腐蚀，所以，圆周方向毛刺需采用自动化设备完成。由于一序车削和二序车削是在两台车床上完成的，所以一序、二序存在同轴度偏差，即一序产生的法兰毛刺与二序产生的轮缘帽口毛刺不同轴，要想实现高精度去毛刺，一序二序毛刺不能采用同轴刀具加工，需要消除同轴度偏差带来的误差，使刀具的回转中心与毛刺的圆周中心重合。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种高精度去除车轮法兰边缘、外轮缘和帽槽边缘环形一周毛刺的装置，能够用于自动化连续生产。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种高精度去车轮圆周毛刺装置，由机架、下气缸、下导柱、下进给平台、伺服电机Ⅰ、轴、旋转盘Ⅰ、调节导轨、齿轮齿条A、调节气缸、左滑台、右滑台、法兰毛刺刀、支撑板、夹紧导轨、左滑板、右滑板、齿轮齿条B、夹紧缸、夹紧轮、电动缸、升降台A、导轨、电动缸A、导轨A、滑块A、传感器A、升降台B、电动缸B、导轨B、滑块B、传感器B、升降台C、电动缸C、导轨C、滑块C、传感器C、上气缸、上导柱、上进给平台、纵向固定板、纵向伺服电机、移动板A、横向伺服电机、移动板B、伺服电机Ⅱ、旋转盘Ⅱ、左气缸、左导轨、左滑块、轮缘毛刺刀、右滑块、右导轨、右气缸和帽口毛刺刀组成。

夹紧导轨对称安装在支撑板上，左滑板与右滑板对称安装在夹紧导轨上，并通过齿轮齿条B相连，四个夹紧轮对称固定在左滑板和右滑板上，夹紧缸输出端与左滑板相连。夹紧缸驱动左滑板运动时，在齿轮齿条B的作用下，右滑板同步运动，四个夹紧轮可将车轮内轮缘定位夹紧。

四个下气缸固定在机架底部，下气缸输出端连接下进给平台，在下导柱的导向作用下，控制下进给平台上下运动，伺服电机Ⅰ固定安装在下进给平台上，电机输出端连接旋转盘Ⅰ，控制旋转盘Ⅰ的旋转，两条调节导轨固定在旋转盘Ⅰ上，左滑台与右滑台安装在调节导轨上，并通过齿轮齿条A相连，两把法兰毛刺刀对称安装在左滑台与右滑台上，通过调节气缸可以调节左右两把法兰毛刺刀的间距，使其与法兰直径匹配。当车轮在辊道上被定位夹紧后，下气缸驱动法兰毛刺刀上行至毛刺位置，伺服电机Ⅰ启动，驱动法兰毛刺刀旋转，从而将法兰毛刺去除。车轮内轮缘与法兰边缘毛刺均属于一序车削成形，所以同轴度一致，通过内轮缘定位夹紧，法兰毛刺刀回转中心与车轮内轮缘中心同轴，实现了刀具与毛刺的同轴，从而实现了高精度去除法兰边缘毛刺。

机架右侧下方固定安装一个电动缸，电动缸输出端连接升降台A，在导轨的导向作用下，电动缸控制升降台A的上下运动；机架左侧下方固定安装两个相同的电动缸，分别控制升降台B和升降台C的上下运动。电动缸A固定在升降台A上，其输出端连接滑块A，在导轨A的导向作用下，电动缸A控制滑块A的水平运动，传感器A安装在滑块A上，当电动缸A驱动传感器A接触到车轮外侧胎圈座时，可以采集外侧胎圈座上的点。电动缸B固定在升降台B上，其输出端连接滑块B，在导轨B的导向作用下，电动缸B控制滑块B的水平运动，传感器B安装在滑块B上，当电动缸B驱动传感器B接触到车轮外侧胎圈座时，可以采集外侧胎圈座上的点。电动缸C固定在升降台C上，其输出端连接滑块C，在导轨C的导向作用下，电动缸C控制滑块C的水平运动，传感器C安装在滑块C上，当电动缸C驱动传感器C接触到车轮外侧胎圈座时，可以采集外侧胎圈座上的点。滑块B和滑块C的夹角优选15度-20度。当车轮在辊道上被定位夹紧后，法兰毛刺刀开始去除法兰边缘毛刺，同时，电动缸A、电动缸B和电动缸C同时启动，分别驱动传感器A、传感器B和传感器C接触到车轮外侧胎圈座部位，采集三个接触点的位置，计算机将三个点连成线，根据垂直平分线的交点找到车轮外侧胎圈座的圆心坐标，由于车轮外侧胎圈座与外轮缘、帽口均为二序车削，所以同轴度一致，找到外侧胎圈座的圆心，即找到了外轮缘和帽口毛刺的中心。通过工步嵌套，将一序高精度去毛刺与测量二序毛刺的圆心同时进行，大大提高了装置的工作效率。

上气缸固定在机架顶部，在上导柱的导向作用下，上气缸控制上进给平台的上下运动。纵向固定板安装在上进给平台上，纵向伺服电机固定在纵向固定板上，纵向伺服电机输出端连接滚珠丝杠，控制移动板A纵向移动，构成纵向移动单元；横向伺服电机固定在移动板A上，横向伺服电机输出端连接滚珠丝杠，控制移动板B横向移动，构成横向移动单元。伺服电机Ⅱ安装在移动板B上，其输出端连接旋转盘Ⅱ，控制旋转盘Ⅱ的旋转。左气缸固定在旋转盘Ⅱ上，在左导轨的导向作用下，控制左滑块的水平运动，轮缘毛刺刀安装在左滑块上，通过左气缸可以调节轮缘毛刺刀的位置，使其与毛刺位置匹配。右气缸固定在旋转盘Ⅱ上，在右导轨的导向作用下，控制右滑块的水平运动，帽口毛刺刀安装在右滑块上，通过右气缸可以调节帽口毛刺刀的位置，使其与毛刺位置匹配。初始状态下，轮缘毛刺刀和帽口毛刺刀的回转中心与法兰毛刺刀的回转中心重合，并以此中心作为坐标原点，当传感器采集到外侧胎圈座三个点并计算出二序毛刺的圆心坐标后，根据二序毛刺的圆心坐标与坐标原点的差值，启动纵向伺服电机和横向伺服电机，调整轮缘毛刺刀和帽口毛刺刀的回转中心，使轮缘毛刺刀和帽口毛刺刀的回转中心与二序毛刺的回转中心重合。接着上气缸驱动轮缘毛刺刀和帽口毛刺刀下行至毛刺位置，伺服电机Ⅱ驱动毛刺刀旋转，可实现高精度去除外侧轮缘和帽口毛刺。

通过三个电动缸可以调整三个传感器的上下位置，使传感器能够采集不同轮宽的车轮胎圈座点；通过调节气缸可以调整两个法兰毛刺刀的间距，使其能够用于不同法兰直径的车轮去毛刺；通过左气缸和右气缸可以调节轮缘毛刺刀和帽口毛刺刀的回转半径，使其能够用于不同轮外径、不同帽口直径的车轮去毛刺，所以，此装置通用性更强。

一种高精度去车轮圆周毛刺装置工作过程为：夹紧缸驱动左滑板运动，在齿轮齿条B的作用下，右滑板同步运动，四个夹紧轮可将车轮内轮缘定位夹紧；当车轮在辊道上被定位夹紧后，下气缸驱动法兰毛刺刀上行至毛刺位置，伺服电机Ⅰ启动，驱动法兰毛刺刀旋转，实现高精度去除法兰边缘毛刺；法兰毛刺去除的同时，电动缸A、电动缸B和电动缸C同时启动，驱动传感器A、传感器B和传感器C接触到车轮外侧胎圈座部位，采集三个接触点的位置，计算机将三个点连成线，根据垂直平分线的交点找到车轮外侧胎圈座的圆心坐标，找到外侧胎圈座的圆心，即找到了外轮缘和帽口毛刺的中心；接着根据二序毛刺的圆心坐标与坐标原点的差值，启动纵向伺服电机和横向伺服电机，使轮缘毛刺刀和帽口毛刺刀的回转中心与二序毛刺的回转中心重合；最后，上气缸驱动轮缘毛刺刀和帽口毛刺刀下行至毛刺位置，伺服电机Ⅱ驱动毛刺刀旋转，可实现高精度去除外侧轮缘和帽口毛刺。

本实用新型能够同时去除法兰边缘、外侧轮缘和帽槽边缘圆周方向毛刺，消除了同轴度偏差带来的误差，使刀具的回转中心与毛刺的圆周中心重合，不仅实现了高精度去法兰边缘毛刺，而且实现了高精度去除外侧轮缘和帽口毛刺。

附图说明

图1是本实用新型一种高精度去车轮圆周毛刺装置的主视图。

图2是本实用新型一种高精度去车轮圆周毛刺装置的左视图。

图3是本实用新型一种高精度去车轮圆周毛刺装置的俯视图。

图中，1-机架， 2-下气缸， 3-下导柱， 4-下进给平台， 5-伺服电机Ⅰ， 6-轴，7-旋转盘Ⅰ，8-调节导轨，9-齿轮齿条A， 10-调节气缸， 11-左滑台， 12-右滑台， 13-法兰毛刺刀， 14-支撑板，15-夹紧导轨，16-左滑板，17-右滑板，18-齿轮齿条B， 19-夹紧缸， 20-夹紧轮，21-电动缸，22-升降台A，23-导轨， 24电动缸A， 25-导轨A，26-滑块A，27-传感器A，28-升降台B， 29-电动缸B， 30-导轨B， 31-滑块B，32-传感器B， 33-升降台C， 34电动缸C，35-导轨C，36-滑块C，37-传感器C， 38-上气缸， 39-上导柱， 40-上进给平台， 41-纵向固定板，42-纵向伺服电机，43-移动板A，44-横向伺服电机，45-移动板B，46-伺服电机Ⅱ，47-旋转盘Ⅱ， 48-左气缸， 49-左导轨， 50-左滑块， 51-轮缘毛刺刀，52-右滑块，53-右导轨，54-右气缸， 55-帽口毛刺刀。

具体实施方式

下面结合附图说明，给出本实用新型提出的具体装置细节和工作情况。

一种高精度去车轮圆周毛刺装置，由机架1、下气缸2、下导柱3、下进给平台4、伺服电机Ⅰ5、轴6、旋转盘Ⅰ7、调节导轨8、齿轮齿条A9、调节气缸10、左滑台11、右滑台12、法兰毛刺刀13、支撑板14、夹紧导轨15、左滑板16、右滑板17、齿轮齿条B18、夹紧缸19、夹紧轮20、电动缸21、升降台A22、导轨23、电动缸A24、导轨A25、滑块A26、传感器A27、升降台B28、电动缸B29、导轨B30、滑块B31、传感器B32、升降台C33、电动缸C34、导轨C35、滑块C36、传感器C37、上气缸38、上导柱39、上进给平台40、纵向固定板41、纵向伺服电机42、移动板A43、横向伺服电机44、移动板B45、伺服电机Ⅱ46、旋转盘Ⅱ47、左气缸48、左导轨49、左滑块50、轮缘毛刺刀51、右滑块52、右导轨53、右气缸54和帽口毛刺刀55组成。

夹紧导轨15对称安装在支撑板14上，左滑板16与右滑板17对称安装在夹紧导轨15上，并通过齿轮齿条B18相连，四个夹紧轮20对称固定在左滑板16和右滑板17上，夹紧缸19输出端与左滑板16相连。夹紧缸19驱动左滑板16运动时，在齿轮齿条B18的作用下，右滑板17同步运动，四个夹紧轮20可将车轮内轮缘定位夹紧。

四个下气缸2固定在机架1底部，下气缸2输出端连接下进给平台4，在下导柱3的导向作用下，控制下进给平台4上下运动，伺服电机Ⅰ5固定安装在下进给平台4上，电机输出端连接旋转盘Ⅰ7，控制旋转盘Ⅰ7的旋转，两条调节导轨8固定在旋转盘Ⅰ7上，左滑台11与右滑台12安装在调节导轨8上，并通过齿轮齿条A9相连，两把法兰毛刺刀13对称安装在左滑台11与右滑台12上，通过调节气缸10可以调节左右两把法兰毛刺刀13的间距，使其与法兰直径匹配。当车轮在辊道上被定位夹紧后，下气缸2驱动法兰毛刺刀13上行至毛刺位置，伺服电机Ⅰ5启动，驱动法兰毛刺刀13旋转，从而将法兰毛刺去除。车轮内轮缘与法兰边缘毛刺均属于一序车削成形，所以同轴度一致，通过内轮缘定位夹紧，法兰毛刺刀13回转中心与车轮内轮缘中心同轴，实现了刀具与毛刺的同轴，从而实现了高精度去除法兰边缘毛刺。

机架1右侧下方固定安装一个电动缸21，电动缸21输出端连接升降台A22，在导轨23的导向作用下，电动缸21控制升降台A22的上下运动；机架1左侧下方固定安装两个相同的电动缸，分别控制升降台B28和升降台C33的上下运动。电动缸A24固定在升降台A22上，其输出端连接滑块A26，在导轨A25的导向作用下，电动缸A24控制滑块A26的水平运动，传感器A27安装在滑块A26上，当电动缸A24驱动传感器A27接触到车轮外侧胎圈座时，可以采集外侧胎圈座上的点。电动缸B29固定在升降台B28上，其输出端连接滑块B31，在导轨B30的导向作用下，电动缸B29控制滑块B31的水平运动，传感器B32安装在滑块B31上，当电动缸B29驱动传感器B32接触到车轮外侧胎圈座时，可以采集外侧胎圈座上的点。电动缸C34固定在升降台C33上，其输出端连接滑块C36，在导轨C35的导向作用下，电动缸C34控制滑块C36的水平运动，传感器C37安装在滑块C36上，当电动缸C34驱动传感器C37接触到车轮外侧胎圈座时，可以采集外侧胎圈座上的点。滑块B31和滑块C36的夹角优选15度-20度。当车轮在辊道上被定位夹紧后，法兰毛刺刀13开始去除法兰边缘毛刺，同时，电动缸A24、电动缸B29和电动缸C34同时启动，分别驱动传感器A27、传感器B32和传感器C37接触到车轮外侧胎圈座部位，采集三个接触点的位置，计算机将三个点连成线，根据垂直平分线的交点找到车轮外侧胎圈座的圆心坐标，由于车轮外侧胎圈座与外轮缘、帽口均为二序车削，所以同轴度一致，找到外侧胎圈座的圆心，即找到了外轮缘和帽口毛刺的中心。通过工步嵌套，将一序高精度去毛刺与测量二序毛刺的圆心同时进行，大大提高了装置的工作效率。

上气缸38固定在机架1顶部，在上导柱39的导向作用下，上气缸38控制上进给平台40的上下运动。纵向固定板41安装在上进给平台40上，纵向伺服电机42固定在纵向固定板41上，纵向伺服电机42输出端连接滚珠丝杠，控制移动板A43纵向移动，构成纵向移动单元；横向伺服电机44固定在移动板A43上，横向伺服电机44输出端连接滚珠丝杠，控制移动板B45横向移动，构成横向移动单元。伺服电机Ⅱ46安装在移动板B45上，其输出端连接旋转盘Ⅱ47，控制旋转盘Ⅱ47的旋转。左气缸48固定在旋转盘Ⅱ47上，在左导轨49的导向作用下，控制左滑块50的水平运动，轮缘毛刺刀51安装在左滑块50上，通过左气缸48可以调节轮缘毛刺刀51的位置，使其与毛刺位置匹配。右气缸54固定在旋转盘Ⅱ47上，在右导轨53的导向作用下，控制右滑块52的水平运动，帽口毛刺刀55安装在右滑块52上，通过右气缸54可以调节帽口毛刺刀55的位置，使其与毛刺位置匹配。初始状态下，轮缘毛刺刀51和帽口毛刺刀55的回转中心与法兰毛刺刀13的回转中心重合，并以此中心作为坐标原点，当传感器采集到外侧胎圈座三个点并计算出二序毛刺的圆心坐标后，根据二序毛刺的圆心坐标与坐标原点的差值，启动纵向伺服电机42和横向伺服电机44，调整轮缘毛刺刀51和帽口毛刺刀55的回转中心，使轮缘毛刺刀51和帽口毛刺刀55的回转中心与二序毛刺的回转中心重合。接着上气缸38驱动轮缘毛刺刀51和帽口毛刺刀55下行至毛刺位置，伺服电机Ⅱ46驱动毛刺刀旋转，可实现高精度去除外侧轮缘和帽口毛刺。

通过三个电动缸可以调整三个传感器的上下位置，使传感器能够采集不同轮宽的车轮胎圈座点；通过调节气缸10可以调整两个法兰毛刺刀13的间距，使其能够用于不同法兰直径的车轮去毛刺；通过左气缸48和右气缸54可以调节轮缘毛刺刀51和帽口毛刺刀55的回转半径，使其能够用于不同轮外径、不同帽口直径的车轮去毛刺，所以，此装置通用性更强。

一种高精度去车轮圆周毛刺装置工作过程为：夹紧缸19驱动左滑板16运动，在齿轮齿条B18的作用下，右滑板17同步运动，四个夹紧轮20可将车轮内轮缘定位夹紧；当车轮在辊道上被定位夹紧后，下气缸2驱动法兰毛刺刀13上行至毛刺位置，伺服电机Ⅰ5启动，驱动法兰毛刺刀13旋转，实现高精度去除法兰边缘毛刺；法兰毛刺去除的同时，电动缸A24、电动缸B29和电动缸C34同时启动，驱动传感器A27、传感器B32和传感器C37接触到车轮外侧胎圈座部位，采集三个接触点的位置，计算机将三个点连成线，根据垂直平分线的交点找到车轮外侧胎圈座的圆心坐标，找到外侧胎圈座的圆心，即找到了外轮缘和帽口毛刺的中心；接着根据二序毛刺的圆心坐标与坐标原点的差值，启动纵向伺服电机42和横向伺服电机44，使轮缘毛刺刀51和帽口毛刺刀55的回转中心与二序毛刺的回转中心重合；最后，上气缸38驱动轮缘毛刺刀51和帽口毛刺刀55下行至毛刺位置，伺服电机Ⅱ46驱动毛刺刀旋转，可实现高精度去除外侧轮缘和帽口毛刺。

本实用新型能够同时去除法兰边缘、外侧轮缘和帽槽边缘圆周方向毛刺，消除了同轴度偏差带来的误差，使刀具的回转中心与毛刺的圆周中心重合，不仅实现了高精度去法兰边缘毛刺，而且实现了高精度去除外侧轮缘和帽口毛刺。

Claims (2)

1.一种高精度去车轮圆周毛刺装置，由机架（1）、下气缸（2）、下导柱（3）、下进给平台（4）、伺服电机Ⅰ（5）、轴（6）、旋转盘Ⅰ（7）、调节导轨（8）、齿轮齿条A（9）、调节气缸（10）、左滑台（11）、右滑台（12）、法兰毛刺刀（13）、支撑板（14）、夹紧导轨（15）、左滑板（16）、右滑板（17）、齿轮齿条B（18）、夹紧缸（19）、夹紧轮（20）、电动缸（21）、升降台A（22）、导轨（23）、电动缸A（24）、导轨A（25）、滑块A（26）、传感器A（27）、升降台B（28）、电动缸B（29）、导轨B（30）、滑块B（31）、传感器B（32）、升降台C（33）、电动缸C（34）、导轨C（35）、滑块C（36）、传感器C（37）、上气缸（38）、上导柱（39）、上进给平台（40）、纵向固定板（41）、纵向伺服电机（42）、移动板A（43）、横向伺服电机（44）、移动板B（45）、伺服电机Ⅱ（46）、旋转盘Ⅱ（47）、左气缸（48）、左导轨（49）、左滑块（50）、轮缘毛刺刀（51）、右滑块（52）、右导轨（53）、右气缸（54）和帽口毛刺刀（55）组成；夹紧导轨（15）对称安装在支撑板（14）上，左滑板（16）与右滑板（17）对称安装在夹紧导轨（15）上，并通过齿轮齿条B（18）相连，四个夹紧轮（20）对称固定在左滑板（16）和右滑板（17）上，夹紧缸（19）输出端与左滑板（16）相连；四个下气缸（2）固定在机架（1）底部，下气缸（2）输出端连接下进给平台（4），在下导柱（3）的导向作用下，控制下进给平台（4）上下运动，伺服电机Ⅰ（5）固定安装在下进给平台（4）上，电机输出端连接旋转盘Ⅰ（7），控制旋转盘Ⅰ（7）的旋转，两条调节导轨（8）固定在旋转盘Ⅰ（7）上，左滑台（11）与右滑台（12）安装在调节导轨（8）上，并通过齿轮齿条A（9）相连，两把法兰毛刺刀（13）对称安装在左滑台（11）与右滑台（12）上，通过调节气缸（10）可以调节左右两把法兰毛刺刀（13）的间距，使其与法兰直径匹配；当车轮在辊道上被定位夹紧后，下气缸（2）驱动法兰毛刺刀（13）上行至毛刺位置，伺服电机Ⅰ（5）启动，驱动法兰毛刺刀（13）旋转，从而将法兰毛刺去除；机架（1）右侧下方固定安装一个电动缸（21），电动缸（21）输出端连接升降台A（22），在导轨（23）的导向作用下，电动缸（21）控制升降台A（22）的上下运动；机架（1）左侧下方固定安装两个相同的电动缸，分别控制升降台B（28）和升降台C（33）的上下运动；

其特征是：法兰毛刺刀（13）回转中心与车轮内轮缘中心同轴；电动缸A（24）固定在升降台A（22）上，其输出端连接滑块A（26），在导轨A（25）的导向作用下，电动缸A（24）控制滑块A（26）的水平运动，传感器A（27）安装在滑块A（26）上，当电动缸A（24）驱动传感器A（27）接触到车轮外侧胎圈座时，可以采集外侧胎圈座上的点；电动缸B（29）固定在升降台B（28）上，其输出端连接滑块B（31），在导轨B（30）的导向作用下，电动缸B（29）控制滑块B（31）的水平运动，传感器B（32）安装在滑块B（31）上，当电动缸B（29）驱动传感器B（32）接触到车轮外侧胎圈座时，可以采集外侧胎圈座上的点；电动缸C（34）固定在升降台C（33）上，其输出端连接滑块C（36），在导轨C（35）的导向作用下，电动缸C（34）控制滑块C（36）的水平运动，传感器C（37）安装在滑块C（36）上，当电动缸C（34）驱动传感器C（37）接触到车轮外侧胎圈座时，可以采集外侧胎圈座上的点；滑块B（31）和滑块C（36）的夹角为15度-20度。

2.根据权利要求1所述的一种高精度去车轮圆周毛刺装置，其特征是：初始状态下，轮缘毛刺刀（51）和帽口毛刺刀（55）的回转中心与法兰毛刺刀（13）的回转中心重合，并以此中心作为坐标原点。