CN215920116U - 一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置 - Google Patents

Abstract

一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置，包括抛光盘、机械臂、毛刷自转机构和用于带动轮毂转动的轮毂自转机构，所述轮毂自转机构位于抛光盘内，所述毛刷自转机构包括电机、轴套、空心轴和毛刷抛光头，所述电机的输出轴上通过轴套与空心轴连接，所述轴套内设有抛光液进料口，所述空心轴的下端与毛刷抛光头连接，所述毛刷抛光头位于所述轮毂自转机构的上方，所述电机安装在所述机械臂的动作端。本实用新型提出一种基于力流变抛光技术的适用于轮毂、高效、高质量的抛光装置。

Description

一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置

技术领域

本实用新型属于超精密加工技术领域，具体涉及一种力流变抛光装置。

背景技术

轮毂的种类繁多，形态各异，曲面复杂。轮毂表面的抛光是电镀前的一道重要工序，要求表面材料去除均匀、表面粗糙度符合相关要求。国内轮毂材质一般为铝合金，普遍采用低压铸造，在经过抛丸处理后，轮毂表面附着了一层氧化膜和突起，表面粗糙度较高。在进行电镀等工艺前，需要对轮毂进行研磨和抛光等加工工艺以获得平整、光滑的表面。目前小型的生产企业普遍采用人工抛光，花费时间占用整个轮毂生产周期的百分之三十，消耗了大量的劳动力，并需依赖熟练的手工抛光工人。由此可见，抛光过程中存在多数不定性的人为因素，因工人疲劳度问题、技术水平的问题，难以保证加工工件的一致性，并且各个面抛光之后的粗糙度存在一定的差异还会影响后续电镀工艺的实施；除此之外，工人工作环境较差，在进行抛光的时候会出现很多粉尘，工人劳动强度大，造成少数人愿意进行该项工作，多种因素严重制约了该行业的发展。

现如今，轮毂抛光技术主要包括人工抛光、手工和机械结合抛光、机械抛光、机械化学抛光、电解抛光等，然而一般的机械抛光很难抛光凹槽狭缝等问题，且电解抛光等抛光技术产生的废水量大，如不进行有效控制将对周边环境造成很大威胁。随着汽车行业的发展，产业对轮毂的需求越来越大，传统的抛光技术已经不能满足工业需求。因此，开发新的轮毂抛光技术亟待解决。

力流变抛光技术依据非牛顿流体的剪切增稠效应,当抛光液与工件之间存在相对剪切应变速率时,抛光液与工件表面接触区域因剪切应力的作用产生剪切增稠现象，从而实现对工件的抛光。力流变抛光液是由磨粒均匀分散在具有剪切增稠效应的抛光基液中配制而成,是力流变抛光方法实现对工件进行抛光的重要因素。

发明内容

针对现如今轮毂的形态各异，曲面复杂，而传统抛光轮毂方法普遍采用人工抛光，存在多数不定性的人为因素等问题，可靠性较差，抛光效率不高。本实用新型提出一种基于力流变抛光技术的适用于轮毂、高效、高质量的抛光装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置，包括抛光盘、机械臂、毛刷自转机构和用于带动轮毂转动的轮毂自转机构，所述轮毂自转机构位于抛光盘内，所述毛刷自转机构包括电机、轴套、空心轴和毛刷抛光头，所述电机的输出轴上通过轴套与空心轴连接，所述轴套内设有抛光液进料口，所述空心轴的下端与毛刷抛光头连接，所述毛刷抛光头位于所述轮毂自转机构的上方，所述电机安装在所述机械臂的动作端。

进一步，所述机械臂按要求调节到相应高度与角度，先使毛刷刷头与轮毂外圈接触，毛刷自转、轮毂自转，实现外圈抛光；机械臂带动毛刷可做伸缩运动，调节机械臂使毛刷刷头接触到轮辐表面，从而实现轮毂表面全方位抛光。

再进一步，所述毛刷自转机构中，所述电机提供动力带动空心轴旋转，速度为100～500rpm；毛刷抛光头固定在空心轴上，抛光液通过软管进入轴套，在旋转过程中通过空心轴上的孔进入空心轴内部，流入毛刷抛光头；所述的毛刷抛光头内部采用多通道设计，可以使抛光液均匀分布在毛刷上，实现对轮毂表面均匀抛光。

再进一步，所述轮毂抛光装置还包括抛光液回收装置，所述抛光液回收装置由抛光盘、柔性软管、抛光液泵组成，抛光液泵提供动力，从抛光盘中抽取抛光液注入轴套内，接着从毛刷抛光头流出，实现抛光效果，最后回到抛光盘内，实现抛光液的回收利用。

再进一步，所述轮毂自转机构由电机提供动力，放置在抛光盘中，轮毂自转速度为10～20rpm。

更进一步，所述机械臂采用6自由度的机械臂，以实现毛刷抛光头不同位置与姿态的调整。

本实用新型的技术构思为：机械臂可以实现水平垂直方向上的进给运动，用以调整毛刷抛光头的位置实现对轮毂表面的抛光。毛刷自转机构通过电机带动毛刷旋转。所述的轮毂自转机构通过电机带动旋转。抛光液回收装置通过抛光液泵从抛光盘中抽取抛光液，通过软管注入空心轴，从毛刷抛光头流出，在毛刷抛光头的驱动下和轮毂产生相对运动，形成力流变效应，生成柔性“固着磨具”并粘附在毛刷抛光头上，实现对轮毂不同位置曲面的抛光。

本实用新型的有益效果主要表现在：1.使用机器代替人工，降低了工人的劳动力，且避免抛光过程中存在多数不定性的人为因素，比如工人疲劳度问题、技术水平的问题造成加工一致性难以保证的问题；2.非牛顿流体等材料易于获得，且非牛顿流体具有流动性，从而可以实现对轮毂的全面、高效抛光；3.改善了轮毂因形态各异，曲面复杂而不易抛光的问题，提高了加工效率。

附图说明

图1是基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置的结构图。

图2是力流变抛光方法的微观机理图。

图3是毛刷头内部结构图。

其中：1-抛光液泵、2-软管、3-机械臂、4-电机、5-轴套、6-空心轴、7-毛刷抛光头、8-轮毂、9-抛光盘。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图3，一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置，包括抛光盘9、机械臂3、毛刷自转机构和用于带动轮毂8转动的轮毂自转机构，所述轮毂自转机构位于抛光盘9内，所述毛刷自转机构包括电机4、轴套5、空心轴6和毛刷抛光头7，电机4的输出轴上安装轴套5，所述轴套5与空心轴6连接，所述空心轴6的下端连接毛刷抛光头7并带动其自转，所述毛刷自转机构装在机械臂3的末端，可通过机械臂3按轮毂6高度、形状等调节到相应位置，抛光液依靠抛光液泵1的动力通过软管2输送至轴套5的抛光液进料孔，在空心轴6旋转过程中将抛光液注入空心轴6内，最后从毛刷抛光头7流出。轮毂8安装在抛光盘9内，所述机械臂3与抛光液盘9摆放位置在同一个平面。

进一步，所述的机械臂3可按要求调节到相应高度与角度，先使毛刷抛光头7与轮毂8外圈接触，毛刷抛光头7自转、轮毂8自转，实现外圈抛光；机械臂3带动毛刷可做伸缩运动，调节机械臂3使毛刷抛光头7接触到轮辐8表面，从而实现轮毂表面全方位抛光。

再进一步，所述的毛刷自转机构由电机4、轴套5、空心轴6、毛刷抛光头7组成。电机4提供动力带动空心轴6旋转，速度为100～500rpm。毛刷抛光头固定在空心轴上，抛光液通过软管进入轴套，在旋转过程中通过空心轴6上的孔进入空心轴6内部，流入毛刷抛光头7。所述的毛刷抛光头7内部采用多通道设计，可以使抛光液均匀分布在毛刷10，实现对轮毂8表面均匀抛光。

再进一步，所述的抛光液回收装置由抛光盘9、柔性软管2、抛光液泵1组成。抛光液泵1提供动力，从抛光盘9中抽取抛光液注入轴套5内，接着从毛刷抛光头7流出，实现抛光效果，最后回到抛光盘9内，实现抛光液的回收利用。

再进一步，轮毂自转机构由电机提供动力，放置在抛光盘9中，轮毂自转速度为10～20rpm。

更进一步，所述的机械臂3采用6自由度的机械臂，以实现毛刷抛光头不同位置与姿态的调整。

参照图2，以多羟基醛高聚体11为分散相，将水作为溶剂制备了具有力流变效应的非牛顿流体，先在水溶剂里加入磨粒12搅拌均匀，随后加入力流变分散相11相搅拌均匀制成抛光液。抛光液13随空心轴6进入毛刷抛光头7的过程中，分散相11和磨粒12均匀的分散在水溶剂中，当抛光液13附着在中空毛刷头14表面并随着中空毛刷头14与轮毂8产生相对运动时，分散相粒子11在毛刷10力的作用下凝聚成“粒子簇”并包裹着磨粒粒子12，宏观表现为液体粘度急剧增大，增加了抛光液对轮毂表面凸起15的摩擦力，从而实现对轮毂表面突起15的去除效果。

参照图3，毛刷结构内部中空，底部布满均匀分布的小孔16，小孔16的分布如右侧图所示，除小孔16外的底面均布毛刷。

本说明书的实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本实用新型构思所能想到的等同技术手段。

Claims (6)

1.一种基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置，其特征在于：包括抛光盘、机械臂、毛刷自转机构和用于带动轮毂转动的轮毂自转机构，所述轮毂自转机构位于抛光盘内，所述毛刷自转机构包括电机、轴套、空心轴和毛刷抛光头，所述电机的输出轴上通过轴套与空心轴连接，所述轴套内设有抛光液进料口，所述空心轴的下端与毛刷抛光头连接，所述毛刷抛光头位于所述轮毂自转机构的上方，所述电机安装在所述机械臂的动作端。

2.如权利要求1所述的基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置，其特征在于：所述机械臂按要求调节到相应高度与角度，先使毛刷刷头与轮毂外圈接触，毛刷自转、轮毂自转，实现外圈抛光；机械臂带动毛刷可做伸缩运动，调节机械臂使毛刷刷头接触到轮辐表面，从而实现轮毂表面全方位抛光。

3.如权利要求1或2所述的基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置，其特征在于：所述毛刷自转机构中，所述电机提供动力带动空心轴旋转，速度为100～500rpm；毛刷抛光头固定在空心轴上，抛光液通过软管进入轴套，在旋转过程中通过空心轴上的孔进入空心轴内部，流入毛刷抛光头；所述的毛刷抛光头内部采用多通道设计，可以使抛光液均匀分布在毛刷上，实现对轮毂表面均匀抛光。

4.如权利要求1或2所述的基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置，其特征在于：所述轮毂抛光装置还包括抛光液回收装置，所述抛光液回收装置由抛光盘、柔性软管、抛光液泵组成，抛光液泵提供动力，从抛光盘中抽取抛光液注入轴套内，接着从毛刷抛光头流出，实现抛光效果，最后回到抛光盘内，实现抛光液的回收利用。

5.如权利要求1或2所述的基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置，其特征在于：所述轮毂自转机构由电机提供动力，放置在抛光盘中，轮毂自转速度为10～20rpm。

6.如权利要求1或2所述的基于毛刷辅助的力流变抛光技术的轮毂抛光装置，其特征在于：所述机械臂采用6自由度的机械臂，以实现毛刷抛光头不同位置与姿态的调整。

Images