一种全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备的制作方法

1.本发明涉及用于毛边刮研的设备，具体地说是一种用于铝合金轮毂毛坯在线去除毛边的设备。


背景技术：

2.铝合金轮毂多数是采用模型铸造或者锻造生产的，铝合金轮毂在成型过程中，模具分模处会产生模具配合面毛边，在后续深加工工艺过程中会影响定位和加工精度，去除铝合金轮辊毛边是制造过程中必不可少的环节，直接影响加工的质量及生产效率。现有的铝合金轮毂制造行业里，通常采用人工使用气动或者电动工具去除毛边的作业模式，去除效率低。而且人为操作导致去除毛边的效果会出现差异化，造成车轮质量一致性较差，尤其是锻造铝合金车轮，毛边较厚较高较硬，人工去除效率更低，即使一些企业采用不同种类的自动去毛边设备，也由于锻造毛边的特性和轮型规格较多的原因，这些设备失去了通用性，往往还需要人工配合。
3.公开号为cn208245978u的专利中，公开了一种新型铝合金轮毂在线去除毛边的装置，包括壳体,所述壳体的内部设有第一步进电机,所述第一步进电机的输出端套设有第一齿轮,壳体的内部安装有第一螺纹杆,所述第一螺纹杆的外侧套设有第二齿轮,第一螺纹杆的外侧还套设有第一连接块,启动第三步进电机,使得第三步进电机输出端的第二螺纹杆转动,从而使得套设在第二螺纹杆外侧的第二连接块利用内侧的螺纹槽实现在第二螺纹杆的表面横向传动,第二连接块的顶部焊接有刀架,刀架的顶端安装有刀头,第二连接块传动至刀头与轮毂顶端外侧的毛边接触时停止,通过不断旋转的轮毂达到去除毛边的效果。该装置通过固定架托举的方式来定位及驱动轮毂旋转，定位精度差，直接影响铝合金轮毂后续加工精度。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，克服现有自动去除毛边设备存在的定位精度差，通用性不强的问题，以多轴向可调的旋转式专用铣刀，对铝合金轮毂的毛边通过式自动去除，适用于不同角度不同轮型的产品。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
6.一种全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，包括输送辊道，主轴以及夹持旋转驱动装置，所述输送辊道用于铝合金轮毂的上下料，所述夹持旋转装置用于将铝合金轮毂夹持定位并驱动铝合金轮毂围绕自身轴线旋转，所述主轴安装刀具，用于对铝合金轮毂毛边进行打磨处理。
7.铝合金轮毂通过输送辊道被送入后，夹持旋转装置将铝合金轮毂夹紧并驱动铝合金轮毂旋转，主轴带动刀具对铝合金轮毂毛边进行打磨处理，打磨完毕后，夹持旋转装置将铝合金轮毂释放，铝合金轮毂通过输送辊道流出。
8.进一步，为了提高设备的通用性，所述主轴在水平方向x轴、竖直方向y轴及主轴的
倾斜角度可调。
9.为了避免铝合金轮毂在上下料及夹持过程中与主轴刀具发生干涉，所述主轴与固定架之间通过电动水平滑台连接。
10.为了保证设备的定位精度，所述夹持旋转装置包括轮毂旋转驱动电机、两个固定驱动轮、两个从动压紧轮和压紧驱动机构，所述压紧驱动机构为一个可以提供往复运动的气缸，在气缸的推杆上连接滑座，两个从动压紧轮设置在活动的滑座上，所述轮毂旋转驱动电机输出轴通过变速箱连接至两个固定驱动轮，两个固定驱动轮、两个从动压紧轮分别位于铝合金轮毂两侧。
11.气缸的推杆带动从动压紧轮动作，铝合金轮毂被夹持在固定驱动轮和从动压紧轮之间，完成定位夹紧工序，之后轮毂旋转驱动电机启动，固定驱动轮带动铝合金轮毂围绕自身轴线旋转。
12.所述固定驱动轮和从动压紧轮上设置有v型槽，并且表面设置有挫齿，即所述固定驱动轮和从动压紧轮均为锉轮，v型槽起到对铝合金轮毂底面定位的作用，在铝合金轮毂旋转过程中，锉轮能够对铝合金轮毂的下毛边进行挤压，对夹持定位面进行修正，进一步保证定位精度。
13.本发明的使用方法及工作原理如下：
14.预先通过y轴调节手柄和角度调节架调整主轴刀具的高度和倾斜角度，使得与当前产线上的铝合金轮毂匹配，铝合金轮毂通过输送辊道流转至工作区域，此时设备光电信号接收到工件信号后，输送辊道停止运转，阻挡顶伸，铝合金轮毂被截停，气缸带动从动压紧轮向靠近固定驱动轮的方向移动，铝合金轮毂下边滑入到固定驱动轮和从动压紧轮的v型槽内，铝合金轮毂被抬离输送辊道，轮毂旋转驱动电机启动，带动铝合金轮毂围绕轮毂轴线旋转，铝合金轮毂的下毛边被挤压；主轴电机启动，当轮毂旋转驱动电机带动铝合金轮毂旋转180
°
后，x轴驱动电机再推动主轴的刀具进给，对铝合金轮毂进行去毛边加工，铝合金轮毂旋转至少360
°
后，气缸带动从动压紧轮向远离固定驱动轮的方向移动，铝合金轮毂被释放到输送辊道上，输送辊道将铝合金轮毂送入下一工序。
15.本发明的有益效果在于：
16.本发明安装于自动转运物流线，利用光电在线识别及对射感应车轮到位，启动辅动挫轮夹紧定位，本发明中主轴在水平方向x轴、竖直方向y轴及主轴的倾斜角度可调，从而设备提高了通用性，以适应不同尺寸型号的铝合金轮毂；夹持旋转驱动装置上挫轮带有v型槽，在挫轮驱动铝合金轮毂旋转的过程中，会对铝合金轮毂的定位面进行挤压磨平，从而能够有效地提高定位精度，进而提高加工进度。
附图说明
17.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
18.图1为本发明的结构示意图。
19.图2为本发明中挫轮定位导向结构的示意图。
20.图3为本发明的电气控制原理图。
21.图中：100
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输送辊道；200
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主轴；201
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刀具；202
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主轴电机；203
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x轴驱动电机；204
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x轴滑轨；205
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x轴滑块；206
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y轴滑轨；207
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y轴滑块；208
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y轴调节手柄；209
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角度调节架；300
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夹持旋转装置；301
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固定驱动轮；302
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从动压紧轮；304
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轮毂旋转驱动电机；305
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变速箱；306
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气缸；307
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推杆；308
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滑座；400
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铝合金轮毂；500
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固定架。
具体实施方式
22.如图1所示，一种全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，包括输送辊道100，主轴200以及夹持旋转驱动装置300，所述输送辊道100用于铝合金轮毂400的上下料，所述夹持旋转装置300用于将铝合金轮毂400夹持定位并驱动铝合金轮毂围绕自身轴线旋转，所述主轴200安装刀具201，用于对铝合金轮毂毛边进行打磨处理。
23.铝合金轮毂400通过输送辊道100被送入后，夹持旋转装置300将铝合金轮毂400夹紧并驱动铝合金轮毂400旋转，主轴200带动刀具对铝合金轮毂毛边进行打磨处理，打磨完毕后，夹持旋转装置300将铝合金轮毂400释放，铝合金轮毂400通过输送辊道100流出。
24.为了提高设备的通用性，所述主轴200在水平方向x轴、竖直方向y轴及主轴的倾斜角度可调。
25.为了避免铝合金轮毂400在上下料及夹持过程中与主轴刀具发生干涉，所述主轴200与固定架500之间通过电动水平滑台连接，所述电动水平滑台包括x轴驱动电机203、x轴滑轨204和x轴滑块205，在x轴滑轨204内设置有丝杠，丝杠与x轴驱动电机203通过联轴器连接，x轴滑块205上设置有与丝杠配合的螺母，通过电气控制，可以实现x轴滑块205在水平方向的移动，进而带动主轴的刀具201的根据需要进给和回退。
26.进一步，为了能够实现刀具201在y轴方向上的调节，在所述x轴滑块205上固定设置y轴滑轨206，y轴滑轨206上设置有y轴滑块207，y轴滑轨206内设置有丝杠，在y轴滑块207上设置有与丝杠配合的螺母，在丝杠一端连接有y轴调节手柄208，通过转动y轴调节手柄208，带动y轴滑块207在竖直方向上移动，进而可以调节主轴的刀具201的高度，以满足不同高度铝合金轮毂的加工需要。
27.为了实现主轴倾斜角度可调，主轴电机202与y轴滑块207之间设置角度调节架209。通过手动调节主轴的倾斜角度，以满足不同型号铝合金轮毂的加工需要。
28.为了保证设备的定位精度，所述夹持旋转装置300包括轮毂旋转驱动电机304、两个固定驱动轮301、两个从动压紧轮302和压紧驱动机构，所述压紧驱动机构为一个可以提供往复运动的气缸306，在气缸306的推杆307上连接滑座308，两个从动压紧轮302设置在活动的滑座308上，所述轮毂旋转驱动电机304输出轴通过变速箱305连接至两个固定驱动轮301，两个固定驱动轮301、两个从动压紧轮302分别位于铝合金轮毂400两侧。
29.气缸306处于收缩状态时，固定驱动轮301和从动压紧轮302之间的间隙大于铝合金轮毂400的直径，铝合金轮毂400可通过，当铝合金轮毂400被阻挡后，气缸306的推杆307伸出，铝合金轮毂400被夹持在固定驱动轮301和从动压紧轮302之间，完成定位夹紧工序，之后轮毂旋转驱动电机304启动，固定驱动轮301带动铝合金轮毂400围绕自身轴线旋转。
30.为了保证两个固定驱动轮301的扭力输出以及转速一致，所述变速箱305一进双出变速箱，保证了两个固定驱动轮301的同步性。
31.为了进一步提高定位精度，所述固定驱动轮301和从动压紧轮302上设置有v型槽，并且表面设置有挫齿，即所述固定驱动轮301和从动压紧轮302均为锉轮，v型槽起到对铝合金轮毂400底面定位的作用，在铝合金轮毂400旋转过程中，锉轮能够对铝合金轮毂400的下
毛边进行挤压，对夹持定位面进行修正，进一步保证定位精度。
32.如图2所示，为了使铝合金轮毂400下边缘能够顺利的进入到锉轮的v型槽，在固定驱动轮301、从动压紧轮302与输送辊道100之间设置有导向块600。
33.所述全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备还包括检测装置和阻挡装置。
34.本发明中各个动力源，包括气缸306、轮毂旋转驱动电机304、x轴驱动电机203、主轴电机202以及输送辊道100的驱动电机，均通过电气控制实现，电气原理图如图3所示。
35.本发明的工作流程如下：
36.预先通过y轴调节手柄208和角度调节架209调整主轴刀具的高度和倾斜角度，使得与当前产线上的铝合金轮毂400匹配，铝合金轮毂400通过输送辊道100流转至工作区域，此时设备光电信号接收到工件信号后，输送辊道100停止运转，阻挡顶伸，铝合金轮毂400被截停，气缸306带动从动压紧轮302向靠近固定驱动轮301的方向移动，铝合金轮毂400下边滑入到固定驱动轮301和从动压紧轮302的v型槽内，铝合金轮毂400被抬离输送辊道100，轮毂旋转驱动电机304启动，带动铝合金轮毂400围绕轮毂轴线旋转，铝合金轮毂400的下毛边被挤压；主轴电机202启动，当轮毂旋转驱动电机304带动铝合金轮毂400旋转180
°
后，x轴驱动电机203推动主轴的刀具201进给，对铝合金轮毂400进行去毛边加工，铝合金轮毂400旋转至少360
°
后，气缸306带动从动压紧轮302向远离固定驱动轮301的方向移动，铝合金轮毂400被释放到输送辊道100上，输送辊道100将铝合金轮毂400送入下一工序。
37.作为优选，可设置刷油装置，在上述工序中，铝合金轮毂400被夹紧定位后，触发刷油顶伸动作。
38.气缸306含有磁力定位点，配合固定驱动轮301和从动压紧轮302定位夹紧，可对不同规格、不同造型的车轮都能自动精准定位，避免造成去除过度而引起车轮边缘缺肉或者去除不彻底的缺陷。
39.铝合金轮毂去毛边最为困难的地方是去毛边的均匀效果，直接影响铝合金轮毂后续加工精度和加工效益。人工去毛边无法保证去除效果的一致性，容易造成后续加工的定位精度。本发明通过空转180
°
，利用气缸压力和两对挫轮的防滑槽对下毛边进行挤压，达到下毛边挤压使铝合金轮毂高度一致，再对上轮缘去毛边加工时达到均匀可靠。
40.固定驱动轮301由伺服电机定速带动变速箱，变速箱设计为一进双出，达到减速增加主旋转扭力的同时带动两个固定驱动轮旋转，固定驱动轮v型槽与轮缘紧密贴合，达到下轮缘毛边挤压及均匀分布，使铝合金轮毂的基准面高度一致，满足加工的精度，定速旋转与主轴铣刀转速配合完成加工要求。
41.主轴送刀由伺服电机带动旋转丝杠完成，铝合金轮毂180
°
旋转挤压下轮缘毛边后，主轴铣刀启动送刀加工，防止铝合金轮毂夹紧时对旋转刀具碰撞，避免了安全失控及刀具或产品损坏，从而降低设备的运行维护费用和降低产品加工的成本费用。
42.以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，做出的变形应视为属于本发明保护范围。

技术特征：
1.一种全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，其特征在于：包括输送辊道(100)，主轴(200)以及夹持旋转驱动装置(300)，所述输送辊道(100)用于铝合金轮毂(400)的上下料，所述夹持旋转装置(300)用于将铝合金轮毂(400)夹持定位并驱动铝合金轮毂围绕自身轴线旋转，所述主轴(200)安装刀具(201)，用于对铝合金轮毂毛边进行打磨处理。2.根据权利要求1所述的全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，其特征在于：所述主轴(200)在水平方向x轴、竖直方向y轴及主轴的倾斜角度可调。3.根据权利要求2所述的全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，其特征在于：所述主轴(200)与固定架(500)之间通过电动水平滑台连接，所述电动水平滑台包括x轴驱动电机(203)、x轴滑轨(204)和x轴滑块(205)，在x轴滑轨(204)内设置有丝杠，丝杠与x轴驱动电机(203)通过联轴器连接，x轴滑块(205)上设置有与丝杠配合的螺母。4.根据权利要求3所述的全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，其特征在于：在所述x轴滑块(205)上固定设置y轴滑轨(206)，y轴滑轨(206)上设置有y轴滑块(207)，y轴滑轨(206)内设置有丝杠，在y轴滑块(207)上设置有与丝杠配合的螺母，在丝杠一端连接有y轴调节手柄(208)。5.根据权利要求4所述的全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，其特征在于：主轴电机(202)与y轴滑块(207)之间设置角度调节架(209)。6.根据权利要求1至5任意一项所述的全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，其特征在于：所述夹持旋转装置(300)包括轮毂旋转驱动电机(304)、两个固定驱动轮(301)、两个从动压紧轮(302)和压紧驱动机构，所述压紧驱动机构为一个可以提供往复运动的气缸(306)，在气缸(306)的推杆(307)上连接滑座(308)，两个从动压紧轮(302)设置在活动的滑座(308)上，所述轮毂旋转驱动电机(304)输出轴通过变速箱(305)连接至两个固定驱动轮(301)，两个固定驱动轮(301)、两个从动压紧轮(302)分别位于铝合金轮毂(400)两侧。7.根据权利要求6所述的全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，其特征在于：所述变速箱(305)一进双出变速箱。8.根据权利要求6所述的全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，其特征在于：所述固定驱动轮(301)和从动压紧轮(302)上设置有v型槽，并且表面设置有挫齿，即所述固定驱动轮(301)和从动压紧轮(302)均为锉轮。9.根据权利要求8所述的全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，其特征在于：在固定驱动轮(301)、从动压紧轮(302)与输送辊道(100)之间设置有导向块(600)。10.根据权利要求9所述的全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，其特征在于：还包括检测装置和阻挡装置。

技术总结
本发明公开了一种全自动在线铝合金轮毂毛边去除设备，包括自动物流输送辊道，主轴旋转驱动装置以及精准定位夹持，所述输送辊道用于铝合金轮毂的上下料物流转运，所述夹持旋转装置用于将铝合金轮毂夹持定位并驱动铝合金轮毂围绕自身轴线定位旋转，所述主轴安装刀具，用于对铝合金轮毂毛边进行打磨处理，本发明中主轴在水平方向X轴、竖直方向Y轴及主轴的倾斜角度调解使用，从而设备提高了通用性能，以适应不同尺寸型号的铝合金轮毂；夹持旋转驱动装置上挫轮带有V型槽，在挫轮驱动铝合金轮毂旋转的过程中，会对铝合金轮毂的定位面进行挤压磨平，从而能够有效地提高定位精度，进而提高加工进度。提高加工进度。提高加工进度。


技术研发人员：吴林 杜凤义 马青梅 潘雅楠 李云赫 祝宗超 张贺超 温元鹏 刘利辉 胡中潮 陈长山 刘国升
受保护的技术使用者：天津那诺机械制造有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/3/8