一种汽车轮毂加工设备及其加工方法与流程

本发明涉及轮毂加工，特别是涉及一种汽车轮毂加工设备及其加工方法。

背景技术：

1、汽车轮毂是汽车重要的组成部件之一，汽车轮毂在加工时通常经过压铸成型、热处理、车削、钻孔、铣削和表面处理等多道步骤，且采用移动机构、机械臂和夹具配合使用将轮毂转运至不同加工工位处。

2、当轮毂在当前加工工位完成加工后，移动机构和机械臂带动夹具移动至轮毂处，夹具从轮毂的两侧夹持轮毂，然后将其转运至下一加工工位或输送线上，当需要对轮毂的不同面进行加工时，还需通过机械臂或翻转机构对轮毂进行翻转操作，以满足多面加工需求。

3、但是由于夹具通常直接采用气缸或电机丝杆作为驱动源，通过控制驱动源的输出行程控制夹具进行开合与夹持动作，当在转运的时候需要对轮毂进行翻转时，就需要夹具必须提供足够且稳定的夹持力，以防止轮毂在翻转时从夹具上脱落，但是当夹具夹持于轮毂外部时，仅通过驱动源驱动夹具移动的位移量来判断夹持是否到位，会出现夹具对轮毂的夹持力不足或夹持力过载的情况，当夹持力不足时，会使轮毂在翻转时从夹具上脱离掉落，造成工件损坏和安全事故，并且由于轮毂在压铸成型、表面切削等工序后，带有较高的温度，在夹具内侧安装柔性垫片对轮毂夹持部进行防护，高温的轮毂会对柔性垫片造成烫伤变形，进而在实际生产中，通常是采用耐高温的刚性板材作为夹具的夹持部，当夹具对轮毂的夹持力过载时，夹具又会对轮毂边侧造成压损，从而使夹具在夹持过程中缺乏有效的缓冲与反馈机制，进一步加剧了夹持力控制精度不足的问题，故而设计一种汽车轮毂加工设备及其加工方法用于解决或缓解上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种汽车轮毂加工设备及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车轮毂加工设备，包括：

3、成型机床，所述成型机床的顶部安装有横梁；

4、沿横梁轨迹水平移动的移动单元，所述移动单元的底部安装有载座，所述载座上对称安装有夹臂部件；

5、具有链条和联动部件的第一动源，所述第一动源安装于载座上，所述第一动源通过链条与联动部件斜压阻力驱动夹臂部件夹持轮毂运动，当所述夹臂部件驱动夹持力达到过载阈值时，所述联动部件相对链条滑动，并对夹臂部件进行过载制动限位；

6、第二动源，所述第二动源安装于载座上，驱动所述夹臂部件的夹持端部转动，对轮毂进行翻转调节。

7、优选的，所述第一动源包括：

8、转动安装于载座内部的链轮，所述链条安装于链轮上，所述载座的背面固定安装有驱动链轮转动的第一伺服电机；

9、固定板，所述固定板固定安装于载座内壁的中部，所述联动部件安装于夹臂部件的端部，所述联动部件通过固定板滑动设置于载座的内部；

10、固定安装于夹臂部件端部的束缚板，所述链条设置于束缚板和联动部件之间，所述链条上相邻滚子之间形成联动部件对接的插接槽位。

11、优选的，所述联动部件包括：

12、传动壳体，所述传动壳体固定安装于夹臂部件的端部，所述传动壳体和固定板上均设置有导向的轮组；

13、导向座，所述导向座固定安装于传动壳体的内部；

14、垂直于固定板设置的制动板，所述制动板通过导向座滑动设置于传动壳体的内部；

15、三角块和卡扣弹片，所述卡扣弹片通过三角块安装于传动壳体的内部，所述卡扣弹片包裹于制动板端部的部分卡接在插接槽位中。

16、优选的，所述卡扣弹片通过一体折弯成型，所述卡扣弹片具有a、b、c和d四部分；

17、所述a部包裹于制动板的端部，所述a部的外壁卡接于插接槽位中，所述制动板的边侧开设有卡槽，所述b部卡接于卡槽的内部，所述c部的端部相贴合，所述c部用于储存弹性势能，所述三角块朝向导向座的一侧开设有限位槽，所述d部的端部插接于限位槽的内部，所述d部的部分卡接于三角块和导向座之间。

18、优选的，所述夹臂部件包括：

19、臂壳和导向件，所述臂壳外壁的一端通过导向件与载座滑动连接，所述臂壳的一端与固定板和传动壳体固定连接；

20、同轴心线固定连接有安装轴的安装转盘，所述安装轴的外壁与臂壳转动连接；

21、夹持板和连接部件，所述夹持板通过连接部件安装于安装转盘的一侧，所述连接部件使夹持板偏轴线适配式夹持轮毂，所述第二动源带动安装转盘转动，使所述夹持板带动轮毂沿安装轴的轴心线翻转转动。

22、优选的，所述连接部件包括：

23、连接壳体，所述连接壳体固定安装于安装转盘的一侧；

24、集成连杆，所述集成连杆活动安装于连接壳体上，所述夹持板的固定安装于集成连杆的端部；

25、对称设置于连接壳体内部的限位单元，所述限位单元通过集成连杆作用于夹持板一个平衡挤压力。

26、优选的，所述集成连杆包括：

27、耳板，所述耳板固定连接于连接壳体的一侧，所述耳板上开设有滑孔；

28、连接件，所述连接件的一端有夹持板固定连接；

29、外壁与连接件固定的销轴，所述销轴的外壁与滑孔的内腔滑动卡接；

30、连接板，所述连接板的一端与连接件固定连接，所述连接板位于连接壳体的内部。

31、优选的，所述限位单元包括：

32、卡接座，所述卡接座固定连接于安装转盘的一侧；

33、弹性件，所述弹性件的端部卡接于卡接座上，所述弹性件的一侧与连接板一侧的边侧相贴合，所述弹性件与连接板相贴合的一侧呈圆弧状。

34、优选的，所述第二动源包括：

35、花键轴，所述花键轴转动安装于载座的内部，所述载座的一侧固定安装有驱动花键轴转动的第二伺服电机；

36、转动设置于臂壳内部的第一同步轮，所述第一同步轮滑动卡接于花键轴的外部；

37、固定安装于安装轴外部的第二同步轮，所述第二同步轮位于臂壳的内部，所述第二同步轮和第一同步轮之间安装有同步带。

38、本发明另一目的在于提供一种汽车轮毂的加工方法，包括以下具体步骤：

39、s1：当对成型机床工位上轮毂进行搬运时，移动单元通过载座将夹臂部件移动至轮毂两侧，完成搬运前置运动；

40、s2：第一动源驱动夹臂部件夹持于轮毂的两侧，在此夹持过程中，实时采集第一伺服电机的运行数据，设定第一伺服电机对链条的驱动力为，并设定夹臂部件对轮毂的最小安全夹持阈值和最大安全夹持阈值，并据此划分欠夹持区、正常夹持区和过载区；

41、欠夹持区是，在此区域内，判定夹持力不足，保持第一伺服电机持续输出，链条继续通过卡扣弹片驱动两个夹臂部件相对运动，逐步增大夹持力，正常夹持区是，判定夹持到位，维持当前夹持状态，过载区是，判定夹持力过载，触发过载制动保护；

42、且将夹臂部件移动与载座之间的最大阻力设定为，将两个弹性件作用于连接板的两侧弹力设定为和；

43、当和的值为初始状态且无变化时，使第一伺服电机以第一速度驱动链条运行，且当时，设备正常运行，当时，则判定夹臂部件与载座之间的阻力过大，需停机对夹臂部件连接处进行润滑检修；

44、且当和的值开始出现变化时，使第一伺服电机减速，以第二速度驱动链条运行，直至第一伺服电机对链条的驱动力位于正常区域之间，则完成对轮毂的夹持；

45、在轮毂夹持完成之后，并记录此时夹臂部件的三维空间位置，再比较和的值，当和具有差值时，并建立压力数值差与位移偏差线性关系表，两个夹持板的中间连线与轮毂的竖直中心线具有偏移，对线性关系表夹臂部件移动的位置进行调整，直至和的数值相同，即两个夹持板的中间连线位于轮毂的竖直中心线上；

46、当两个夹臂部件对应的和发生数值变化具有时间偏差时，则两个夹臂部件夹持轮毂的时间具有先后偏差，则触发校准机制，对夹臂部件端部的联动部件与链条的连接位置进行复位校准；

47、s3：在转运过程中，需要对轮毂进行翻转时，第二伺服电机驱动花键轴转动，花键轴通过第一同步轮、同步带和第二同步轮带动安装轴和安装转盘转动，使夹持板夹持轮毂进行翻转，改变轮毂的正反方向，翻转完成后，移动单元将轮毂输送至转运工位处，第一伺服电机反向驱动链条，两个夹臂部件同步相背运动，两个夹持板与轮毂分离，将轮毂放置于转运工位上，完成轮毂的转运加工工序。

48、本发明的技术效果和优点：

49、（1）本发明通过成型机床、载座、夹臂部件和第一动源的配合使用方式，通过链条上相邻滚子形成卡扣弹片的插接槽位，使链条通过卡扣弹片驱动夹臂部件运动，可以使夹臂部件以预设的作用力夹持轮毂，并且滚子挤压卡扣弹片移动时，卡扣弹片还可以通过制动板与固定板挤压贴合，对夹臂部件进行制动，保证夹臂部件夹持轮毂的稳定性，且卡扣弹片具有a、b、c和d四个部分，卡扣弹片的a部可以与插接槽位进行斜压对接，卡扣弹片的b部可以对制动板进行连接限位，可以使制动板与卡扣弹片的a部同步移动，卡扣弹片的c部可以储存弹性势能，当卡扣弹片的a部越过链条上的滚子时，卡扣弹片的c部可以驱动卡扣弹片的a部复位，且卡扣弹片的d部与三角块配合，可以保证卡扣弹片和制动板安装使用的稳定性；

50、（2）本发明通过臂壳、安装转盘、夹持板和连接部件的配合使用方式，连接件可以通过销轴沿耳板上的连接孔轨迹滑动，进而弹性件可以通过连接板和连接件使夹持板对轮毂进行柔性夹持，当两个夹持板的中点连接线与轮毂的中心线具有一定的水平偏差时，且夹持板可以通过连接件以销轴的轴心线为中心进行偏移转动时，使夹持板与轮毂的外壁相贴合夹持，从而保证夹持板对轮毂夹持的稳定性。