CN109807706B - 一种轮毂研磨自动化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂研磨自动化系统，是由输送设备、一台或多台研磨设备和控制系统组成的自动化生产线；所述输送设备由一条或多条输送带组成，安装与研磨设备的侧方，用于排列并输送待研磨的轮毂。回转机构带动轮毂夹盘做回转运动至输送设备上夹取或放下轮毂，所述升降机构带动轮毂夹盘做上下往复运动，悬臂行星传动机构带动轮毂夹盘做公转及自转运动。本设备，具有自动化程度高，可实现自动上下料，研磨效果佳，自动输送至下个工位，结构先进，操作简单，加工效率高等特点，有效解决人工抛光效率低，污染严重等难题。

Description

一种轮毂研磨自动化系统

技术领域

本发明涉及全自动生产设备技术领域，具体为一种轮毂研磨自动化系统。

背景技术

现有技术中，汽车轮毂一般为金属铸件，其研磨工艺主要是去浇口、去毛刺、表面抛光，现有用于研磨轮毂的研磨光饰机的结构较为简单，一般通过人工将轮毂安装到夹取装置中，放入震动抛光机中进行研磨抛光，采用这种震动抛光机研磨的轮毂扔存在细毛刺和抛光不均匀的问题，而且也容易损伤轮毂，使用效果不理想，且后期还要采用人工抛光，效果低且粉尘很多，造成人工成本高，劳动强度大，浪费时间和人力，生产效率低。而且粉尘对健康有害，另外人工抛光难以抛光均匀，会造成抛光质量缺陷或者表面效果不一致等问题。

为了解决上述技术问题，必然要设计光整设备来代替人工抛光，然后现有的光整设备都是需要人工将待光整的物件装夹到设备上，光整结束后需人工取下，然而轮毂体积大且很重，人力上下料非常吃力，且工作效率低，因此有必要设计一种布局合理的轮毂研磨自动化系统，来提高轮毂抛光工序的自动化程度。

发明内容

本发明目的是：提供了一种轮毂研磨自动化系统，设计合理，自动化程度高，生产效率高。

本发明的技术方案是：一种轮毂研磨自动化系统，是由输送设备、一台或多台研磨设备和控制系统组成的自动化生产线；所述输送设备由一条或多条输送带组成，安装与研磨设备的侧方，用于排列并输送待研磨的轮毂；所述研磨设备，包括底座、振动研磨机构、轮毂夹盘、悬臂行星传动机构、升降机构和回转机构；所述振动研磨机构连接在底座上，升降机构通过回转机构连接在底座上并设于振动研磨机构的侧方；所述轮毂夹盘并通过悬臂行星传动机构与升降机构连接；所述回转机构带动轮毂夹盘做回转运动至输送设备上夹取或放下轮毂，所述升降机构带动轮毂夹盘做上下往复运动，悬臂行星传动机构带动轮毂夹盘做公转及自转运动。

作为优选的技术方案，所述研磨设备还包括摆动机构；所述摆动机构包括蜗轮蜗杆式回转驱动和连接板；所述蜗轮蜗杆式回转驱动连接在升降机构上，并通过连接板与悬臂行星传动机构连接；所述蜗轮蜗杆式回转驱动往复转动，带动轮毂夹盘在垂直方向左右摆动。

作为优选的技术方案，所述升降机构包括垂直的升降基架、和安装在升降基架上的托板、导轨、传动螺杆、升降减速机和升降传动电机；所述托板与悬臂行星传动机构连接；所述升降传动电机设置与升降减速机上，该升降减速机与传动螺杆链接，该传动螺杆与托板螺纹传动链接，导轨垂直固定连接在升降基架上，托板与导轨滑动连接；由升降传动电机驱动升降减速机，升降减速机通过内部减速机构驱动传动螺杆使托板带动悬臂行星传动机构沿着导轨做上下往复运动。

作为优选的技术方案，所述导轨有两根，对称设置在传动螺杆的两侧，传动螺杆垂直设置于升降基架的前侧中部。

作为优选的技术方案，所述悬臂行星传动机构包括悬臂壳体和安装在悬臂壳体内的行星驱动电机、驱动齿轮、过渡齿轮、太阳轮、行星轮、公转盘、固定法兰和自转轴；所述行星驱动电机设置于驱动齿轮上、驱动齿轮与过渡齿轮衔接、过渡齿轮与太阳轮衔接、太阳轮与行星轮衔接、公转盘与太阳轮同轴固定、行星轮与固定法兰同轴固定连接且分别安装在公转盘上方和下方、自转轴固定安装于固定法兰的轴心；由行星驱动电机驱动驱动齿轮转动，通过过渡齿轮传动，带动太阳轮转动，进而驱动行星轮绕太阳轮做圆周运动同时自转，最终行星轮驱动自转轴自转并绕公转盘的轴心公转；所述自转轴的下端与轮毂夹盘固定连接。

作为优选的技术方案，所述回转机构包括回转传动电机、回转减速机、固定圈、回转圈、回转驱动齿轮；所述回转传动电机固定安装在底座内且连接在回转减速机下方，回转减速机固定安装在固定圈下方，回转圈设置于固定圈的中心，回转驱动齿轮设置于回转减速机出力轴中心同时与回转圈上齿轮连接，回转圈固定连接在升降机构下方；由回转传动电机驱动回转减速机，回转减速机上的回转驱动齿轮驱动回转圈转动，回转圈带动上方升降机构沿固定圈做圆周运动。

作为优选的技术方案，所述回转机构采用蜗轮蜗杆式回转驱动，其主要包括依次传动连接的驱动电机、蜗杆和蜗轮转盘，蜗轮转盘与其上方的升降机构固定连接，驱动电机驱动蜗杆转动，带动蜗轮转盘转动，进而带动升降机构绕蜗轮转盘轴心转动，所述驱动电机为伺服电机，控制蜗轮转盘的转动角度。

作为优选的技术方案，所述振动研磨机构包括研磨桶、振动电机和多个弹性件；所述研磨桶通过多个弹性件连接在底座上方，所述振动电机设置在研磨桶下方。

作为优选的技术方案，所述研磨桶的侧下方设置有一可打开关闭的卸料口。

作为优选的技术方案，所述控制系统置于输送设备和研磨设备的工作区域外，以便工作人员实现安全操作。

本发明的优点是：

1、轮毂研磨自动化系统，设备研磨通用性强，适用于不超过市面上常规轿车轮毂尺寸，根据轮毂大小可自由调整研磨时间、速度，到达理想效果，单组或多组设备可组成全自动研磨生产线；

2、本设备是新型全自动化研磨系统，具有自动化程度高，可实现自动上下料，自动输送至下个工位，结构先进，操作简单，加工效率高等特点；

3、有效解决人工抛光效率低，污染严重等难题，特别是对员工身体健康的保护，对空气粉尘、环境污染等状况得到有效的改善。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1是实施例一的轮毂研磨自动化系统的结构示意图（主视）；

图2是实施例一的轮毂研磨自动化系统的结构示意图（俯视）；

图3是本发明中研磨设备的结构示意图；

图4是本发明中研磨设备的局部结构示意图；

图5是本发明中研磨设备的升降机构的结构示意图；

图6是本发明中研磨设备的悬臂行星传动机构的结构示意图；

图7是实施例一中回转机构的结构示意图（主视）；

图8是实施例一中回转机构的结构示意图（俯视）；

图9是本发明中研磨设备的研磨结构的结构示意图；

图10是实施例二的轮毂研磨自动化系统的结构示意图（俯视）；

其中：1、输送设备；1-1、轮毂；2、研磨设备；3、控制系统；4、底座；5、振动研磨机构；5-1、研磨桶；5-2、振动电机；5-3、弹性件；5-4、卸料口；6、轮毂夹盘；7、悬臂行星传动机构；7-1、行星驱动电机；7-2、驱动齿轮；7-3、过渡齿轮；7-4、太阳轮；7-5、行星轮；7-6、公转盘；7-7、固定法兰；7-8、自转轴；8、升降机构；8-1、托板；8-2、导轨；8-3、传动螺杆；8-4、升降减速机；8-5、升降传动电机；8-6、升降基架；9、回转机构；9-1、回转传动电机；9-2、回转减速机；9-3、固定圈；9-4、回转圈；9-5、回转驱动齿轮；10、摆动机构；10-1、摆动驱动电机；10-2回转盘；10-3、连接板。

具体实施方式

实施例一：

如附图1所示，一种轮毂研磨自动化系统，是由输送设备1、两台研磨设备2和控制系统3组成的自动化生产线；两台研磨设备2背靠背对称安装在一起，使其两条悬臂呈与生产输送方向平行的一直线；所述输送设备1由两条输送带组成，对称安装与两台研磨设备2的两侧，用于排列并输送待研磨的轮毂1-1；所述控制系统3的核心控制器件是PLC（可编程逻辑控制器），可对输送设备1及研磨设备2的各个动作进行自动控制，并且多台输送设备1及研磨设备2可在PLC的控制下同时工作；所述控制系统3置于输送设备1和研磨设备2的工作区域外，以便工作人员实现安全操作。

如图3、4所示，所述研磨设备2，包括底座4、振动研磨机构5、轮毂夹盘6、悬臂行星传动机构7、升降机构8和回转机构9；所述振动研磨机构5连接在底座4上，升降机构8通过回转机构9连接在底座4上并设于振动研磨机构5的侧方；所述轮毂夹盘6并通过悬臂行星传动机构7与升降机构8连接；所述回转机构9带动轮毂夹盘6做回转运动至输送设备1上夹取或放下轮毂1-1，所述升降机构8带动轮毂夹盘6做上下往复运动，悬臂行星传动机构7带动轮毂夹盘6做公转及自转运动。

如图4所示，所述研磨设备2还包括摆动机构10；所述摆动机构10包括蜗轮蜗杆式回转驱动10-1和连接板10-2；所述蜗轮蜗杆式回转驱动10-1连接在升降机构8上，并通过连接板10-2与悬臂行星传动机构7连接；所述蜗轮蜗杆式回转驱动10-1往复转动，带动轮毂夹盘6在垂直方向左右摆动。

如图5所示，所述升降机构8包括垂直的升降基架8-6、和安装在升降基架8-6上的托板8-1、导轨8-2、传动螺杆8-3、升降减速机8-4和升降传动电机8-5；所述托板8-1与悬臂行星传动机构7连接；所述升降传动电机8-5设置与升降减速机8-4上，该升降减速机8-4与传动螺杆8-3链接，该传动螺杆8-3与托板8-1螺纹传动链接，导轨8-2垂直固定连接在升降基架8-6上，托板8-1与导轨8-2滑动连接；由升降传动电机8-5驱动升降减速机8-4，升降减速机8-4通过内部减速机构驱动传动螺杆8-3使托板8-1带动悬臂行星传动机构7沿着导轨8-2做上下往复运动；所述导轨8-2有两根，对称设置在传动螺杆8-3的两侧。

如图6所示，所述悬臂行星传动机构7包括悬臂壳体和安装在悬臂壳体内的行星驱动电机7-1、驱动齿轮7-2、过渡齿轮7-3、太阳轮7-4、行星轮7-5、公转盘7-6、固定法兰7-7和自转轴7-8；所述行星驱动电机7-1设置于驱动齿轮7-2上、驱动齿轮7-2与过渡齿轮7-3衔接、过渡齿轮7-3与太阳轮7-4衔接、太阳轮7-4与行星轮7-5衔接、公转盘7-6与太阳轮7-4同轴固定、行星轮7-5与固定法兰7-7同轴固定连接且分别安装在公转盘7-6上方和下方、自转轴7-8固定安装于固定法兰7-7的轴心；由行星驱动电机7-1驱动驱动齿轮7-2转动，通过过渡齿轮7-3传动，带动太阳轮7-4转动，进而驱动行星轮7-5绕太阳轮7-4做圆周运动同时自转，最终行星轮7-5驱动自转轴7-8自转并绕公转盘7-6的轴心公转；所述自转轴7-8的下端与轮毂夹盘6固定连接。

如图9所示，所述振动研磨机构5包括研磨桶5-1、振动电机5-2和多个弹性件5-3；所述研磨桶5-1通过多个弹性件5-3连接在底座4上方，所述振动电机5-2设置在研磨桶5-1下方；所述研磨桶5-1的侧下方设置有一可打开关闭的卸料口5-4，该卸料口5-4处设置有控制打开关闭的阀门，该卸料口5-4的设计用于快速将研磨桶5-1内的磨料与磨液排出，便于更换磨料与磨液。

如图7、8所示，所述回转机构9包括回转传动电机9-1、回转减速机9-2、固定圈9-3、回转圈9-4、回转驱动齿轮9-5；所述回转传动电机9-1固定安装在底座4内且连接在回转减速机9-2下方，回转减速机9-2固定安装在固定圈9-3下方，回转圈9-4设置于固定圈9-3的中心，回转驱动齿轮9-5设置于回转减速机9-2出力轴中心同时与回转圈9-4上齿轮连接，回转圈9-4固定连接在升降机构8下方；由回转传动电机9-1驱动回转减速机9-2，回转减速机9-2上的回转驱动齿轮9-5驱动回转圈9-4转动，回转圈9-4带动上方升降机构8沿固定圈9-3做圆周运动。该实施例中，回转角度为90°，两台研磨设备2的回转机构9一个顺时针转动90°，另一个逆时针转动90°，两个轮毂夹盘6同时从侧方输送带上夹取待研磨的轮毂1-1，夹取好后回转机构9复位，复位后待研磨的轮毂1-1此时位于研磨桶5-1的上方。

本发明的一种轮毂研磨自动化系统，其工作原理如下：

1）、把待研磨的轮毂等间距放置在输送带上，自动输送至待研磨产品区域（即轮毂夹盘夹取轮毂的位置），输送带采用步进电机控制，每行进一次能将下一个待研磨的轮毂输送至待研磨产品区域；

2）、根据PLC控制程序，回转机构驱动轮毂夹盘自动转动至带研磨产品区域；

3）、升降结构下降至指定高度，轮毂夹盘的自动夹紧装置夹紧轮毂后上升至原点；

4）、回转机构9回转至研磨位置，行星驱动电机7-1驱动自转轴7-8自转并绕公转盘7-6的轴心公转，使轮毂在研磨桶5-1里做不规则的圆周匀速运动，同时升降驱动电机8-5带动轮毂做上下往复运动，蜗轮蜗杆式回转驱动10-1带动轮毂在垂直方向左右摆动，研磨桶内的磨料与磨液在振动电机5-2驱动下产生跳跃与移动，对轮毂多角度进行研磨抛光；

5）、预设PLC程序控制研磨时间到，行星驱动电机7-1自动停止至指定位置，同时升降机构8上升回至原点，回转机构9转动至待研磨产品区域，升降机构下降至指定高度，轮毂夹盘的自动夹紧装置松开卸下轮毂，输送带自动把下个待研磨的轮毂输送至待研磨产品区域，循环上述操作。

实施例二：

如图10所示，一种轮毂研磨自动化系统，是由输送设备1、六台研磨设备2和三个控制系统3组成的自动化生产线；所述输送设备1由六条输送带组成，对称安装与研磨设备2的两侧；因此可组成三段式研磨系统，可根据需求依次设为粗磨、细磨和精磨，各研磨设备2结构均相同，只需根据需求在研磨桶5-1中放置不同的磨料。

该实施例中，所述回转机构9采用蜗轮蜗杆式回转驱动（可市场上直接购买，因此未画出示意图），其主要包括依次传动连接的驱动电机、蜗杆和蜗轮转盘，蜗轮转盘与其上方的升降机构固定连接，驱动电机驱动蜗杆转动，带动蜗轮转盘转动，进而带动升降机构绕蜗轮转盘轴心转动，所述驱动电机为伺服电机，控制蜗轮转盘的转动角度。

其余同实施例一。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明的。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种轮毂研磨自动化系统，其特征在于：是由输送设备(1)、一台或多台研磨设备(2)和控制系统(3)组成的自动化生产线；所述输送设备(1)由一条或多条输送带组成，安装与研磨设备(2)的侧方，用于排列并输送待研磨的轮毂(1-1)；研磨设备的数目为两台且背靠背对称安装在一起，输送设备由两条输送带组成，且对称安装在两台研磨设备的两侧；

所述研磨设备(2)，包括底座(4)、振动研磨机构(5)、轮毂夹盘(6)、悬臂行星传动机构(7)、升降机构(8)和回转机构(9)；所述振动研磨机构(5)连接在底座(4)上，升降机构(8)通过回转机构(9)连接在底座(4)上并设于振动研磨机构(5)的侧方；所述轮毂夹盘(6)并通过悬臂行星传动机构(7)与升降机构(8)连接；

所述回转机构(9)带动轮毂夹盘(6)做回转运动至输送设备(1)上夹取或放下轮毂(1-1)，所述升降机构(8)带动轮毂夹盘(6)做上下往复运动，悬臂行星传动机构(7)带动轮毂夹盘(6)做公转及自转运动；

所述研磨设备(2)还包括摆动机构(10)；所述摆动机构(10)包括蜗轮蜗杆式回转驱动(10-1)和连接板(10-2)；所述蜗轮蜗杆式回转驱动(10-1)连接在升降机构(8)上，并通过连接板(10-2)与悬臂行星传动机构(7)连接；所述蜗轮蜗杆式回转驱动(10-1)往复转动，带动轮毂夹盘(6)在垂直方向左右摆动；

所述回转机构(9)包括回转传动电机(9-1)、回转减速机(9-2)、固定圈(9-3)、回转圈(9-4)、回转驱动齿轮(9-5)；所述回转传动电机(9-1)固定安装在底座(4)内且连接在回转减速机(9-2)下方，回转减速机(9-2)固定安装在固定圈(9-3)下方，回转圈(9-4)设置于固定圈(9-3)的中心，回转驱动齿轮(9-5)设置于回转减速机(9-2)出力轴中心同时与回转圈(9-4)上齿轮连接，回转圈(9-4)固定连接在升降机构(8)下方；由回转传动电机(9-1)驱动回转减速机(9-2)，回转减速机(9-2)上的回转驱动齿轮(9-5)驱动回转圈(9-4)转动，回转圈(9-4)带动上方升降机构(8)沿固定圈(9-3)做圆周运动；

所述悬臂行星传动机构(7)包括悬臂壳体和安装在悬臂壳体内的行星驱动电机(7-1)、驱动齿轮(7-2)、过渡齿轮(7-3)、太阳轮(7-4)、行星轮(7-5)、公转盘(7-6)、固定法兰(7-7)和自转轴(7-8)；所述行星驱动电机(7-1)设置于驱动齿轮(7-2)上、驱动齿轮(7-2)与过渡齿轮(7-3)衔接、过渡齿轮(7-3)与太阳轮(7-4)衔接、太阳轮(7-4)与行星轮(7-5)衔接、公转盘(7-6)与太阳轮(7-4)同轴固定、行星轮(7-5)与固定法兰(7-7)同轴固定连接且分别安装在公转盘(7-6)上方和下方、自转轴(7-8)固定安装于固定法兰(7-7)的轴心；由行星驱动电机(7-1)驱动驱动齿轮(7-2)转动，通过过渡齿轮(7-3)传动，带动太阳轮(7-4)转动，进而驱动行星轮(7-5)绕太阳轮(7-4)做圆周运动同时自转，最终行星轮(7-5)驱动自转轴(7-8)自转并绕公转盘(7-6)的轴心公转；所述自转轴(7-8)的下端与轮毂夹盘(6)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂研磨自动化系统，其特征在于：所述升降机构(8)包括垂直的升降基架(8-6)、和安装在升降基架(8-6)上的托板(8-1)、导轨(8-2)、传动螺杆(8-3)、升降减速机(8-4)和升降传动电机(8-5)；所述托板(8-1)与悬臂行星传动机构(7)连接；所述升降传动电机(8-5)设置与升降减速机(8-4)上，该升降减速机(8-4)与传动螺杆(8-3)链接，该传动螺杆(8-3)与托板(8-1)螺纹传动链接，导轨(8-2)垂直固定连接在升降基架(8-6)上，托板(8-1)与导轨(8-2)滑动连接；由升降传动电机(8-5)驱动升降减速机(8-4)，升降减速机(8-4)通过内部减速机构驱动传动螺杆(8-3)使托板(8-1)带动悬臂行星传动机构(7)沿着导轨(8-2)做上下往复运动。

3.根据权利要求2所述的一种轮毂研磨自动化系统，其特征在于：所述导轨(8-2)有两根，对称设置在传动螺杆(8-3)的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种轮毂研磨自动化系统，其特征在于：所述回转机构(9)采用蜗轮蜗杆式回转驱动。

5.根据权利要求1所述的一种轮毂研磨自动化系统，其特征在于：所述振动研磨机构(5)包括研磨桶(5-1)、振动电机(5-2)和多个弹性件(5-3)；所述研磨桶(5-1)通过多个弹性件(5-3)连接在底座(4)上方，所述振动电机(5-2)设置在研磨桶(5-1)下方。

6.根据权利要求5所述的一种轮毂研磨自动化系统，其特征在于：所述研磨桶(5-1)的侧下方设置有一可打开关闭的卸料口(5-4)。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种轮毂研磨自动化系统，其特征在于：所述控制系统(3)置于输送设备(1)和研磨设备(2)的工作区域外。