一种轮边的气动打磨夹具的制作方法

本发明涉及汽车零部件加工领域，尤其涉及一种轮边的气动打磨夹具。

背景技术：

1、轮边是汽车驱动桥上的关键承重与传动部件，其形状复杂，通常具有不规则的异形外周、法兰平面及多个定位凸台。在铸造成型后，轮边的外周披锋、分型面毛刺以及法兰周边飞边需要经过打磨处理，以保证后续加工与装配精度。

2、目前，现有的轮边打磨夹具在实际应用中存在诸多不足。首先，多数夹具采用简单的平面支撑或v型块定位，未能充分利用轮边自身的结构特征，导致定位基准不稳定，工件在夹紧后的一致性差，进而影响机器人打磨轨迹的重复精度，容易产生过打磨或漏打磨现象。其次，夹具的夹紧操作多依赖手动锁紧或液压驱动，手动方式效率低下，难以匹配自动化生产节拍，而液压系统则存在成本高、维护复杂的问题。此外工件在夹紧力作用下易沿斜面或料槽产生滑移，导致定位失效，进一步加剧了打磨质量的不稳定。为此，本方案提出了一种轮边的气动打磨夹具。

技术实现思路

1、本发明提出的一种轮边的气动打磨夹具，解决了现有技术中存在的轮边打磨夹具定位基准不稳定、装夹效率低和工件易打滑的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种轮边的气动打磨夹具，包括：

4、安装总成，其包括治具底板和固定在治具底板顶面的托料组件，所述托料组件包括平行设置的前压料板和后压料板；

5、夹料机构，其设于前压料板和后压料板之间，包括铰接在治具底板顶面的两个压杆和安装在治具底板顶面用于驱动两个压杆张合的驱动件；

6、压料机构，其安装在压杆端部并用于在压杆合拢时将工件压紧在压料机构上；

7、防滑机构，其安装在压料机构上并用于在驱动件驱动两个压杆合拢时限制工件的滑动；

8、定位机构，其安装在治具底板前端并用于定位工件。

9、通过上述技术方案，利用托料组件中的前、后压料板形成轮边工件的底部支撑基准，配合定位机构实现工件的快速初定位，再由气动驱动件带动两个压杆合拢，使压料机构从侧向和上方将工件压紧，同时防滑机构在夹紧过程中提供附加摩擦力或吸附力，有效防止工件在受力时滑移。

10、作为上述方案的进一步改进，所述压杆由夹持杆和固定在夹持杆一端的传动杆组成，且夹持杆与传动杆之间夹角大于90°小于180°，所述驱动件包括安装在治具底板顶面的气缸和固定在气缸输出端的安装块，所述安装块的两端分别与压杆中两个传动杆的一端铰接，所述前压料板和后压料板之间固定有两个连接块，两个压杆的夹持杆与传动杆的连接处通过连杆分别与两个连接块顶面铰接。

11、通过上述技术方案，利用气缸的直线往复运动通过安装块和连杆的传动，转化为两个压杆端部的相向或背向摆动，从而实现快速夹紧与松开，且传动链简洁，响应速度快。

12、作为上述方案的进一步改进，所述防滑机构设有两组，且两组防滑机构分别安装在前压料板和后压料板上，所述前压料板的顶部开设有用于卡接工件的上宽下窄的等腰梯形结构的料槽，所述后压料板的结构与前压料板结构相同。

13、通过上述技术方案，梯形料槽与轮边底部的异形轮廓相适配，为工件提供了初步的径向限位，结合前后两组防滑机构，使得工件在料槽内的定位更加稳固，减少了因打磨振动引起的位移。

14、作为上述方案的进一步改进，所述防滑机构包括安装在前压料板或后压料板的料槽的斜边上的第一耐磨块，且任一斜边上的第一耐磨块的数量不少于两组。

15、通过上述技术方案，利用耐磨块嵌入料槽斜边，一方面增大了工件与料槽接触面的摩擦系数，起到防滑作用，另一方面，耐磨块作为易损件可单独更换，降低了维护成本。

16、作为上述方案的进一步改进，所述防滑机构包括中空的压料垫和用于对压料垫内空气进行抽吸的配气件，所述前压料板和后压料板的水平底面均开设有用于收纳压料垫的收纳槽，所述压料垫的顶部插合在收纳槽内并通过连接弹簧与收纳槽底面固接，压料垫的顶面为弧形结构，且压料垫顶面开设有多个与其内部连通的吸气孔，所述压料垫底面安装有与其内部连通的软管，以用于对接配气件。

17、通过上述技术方案，压料垫在未受力时由连接弹簧支撑而凸出于收纳槽，当工件放置于料槽后，压料垫在工件重力作用下被压入收纳槽，同时配气件通过软管抽吸压料垫内部空气，使吸气孔产生负压，从而将工件底面牢固吸附，显著提升了防滑效果，且弧形顶面能更好地贴合工件的曲面底部。

18、作为上述方案的进一步改进，所述配气件包括气筒、转轴、套接在转轴外周的传动齿轮和通过固定块固定在安装块上的主动齿条，所述气筒内安装有活塞板，活塞板的一侧固定有从动齿条，从动齿条的一端延伸至气筒外并与传动齿轮啮合，所述转轴的一端与前压料板或后压料板靠近夹料机构的一侧外壁转动连接，气筒的尾部安装有与软管连接的输气管。

19、通过上述技术方案，当安装块随气缸伸缩而移动时，主动齿条带动传动齿轮旋转，进而驱动从动齿条及活塞板在气筒内往复运动，实现对压料垫的抽吸或放气。

20、作为上述方案的进一步改进，所述压料机构包括固定在压杆的夹持杆另一端的固定压板和固定在固定压板内侧壁上的第二耐磨块，所述固定压板向其内侧壁一侧倾斜，并在压杆夹紧在工件外周后贴合工件外周，以将工件向托料组件一侧压紧。

21、通过上述技术方案，固定压板采用倾斜设置，在压杆合拢时，其内侧壁能自然贴合轮边的外周曲面，并提供朝向托料组件方向的轴向分力，将工件向下压紧在料槽内，结构简单、可靠。

22、作为上述方案的进一步改进，所述压杆的夹持杆的另一端开设有安装槽，所述压料机构包括活动压板、固定在活动压板内侧壁上的第三耐磨块、转动连接在安装槽内的固定轴和固定在固定轴外周的摆臂，所述活动压板的一端通过固定杆与固定轴外周固接，摆臂沿固定轴径向方向并相对压杆的夹持杆倾斜设置，且摆臂的远离固定轴的一端延伸至压杆内侧，并在触碰到工件外周时带动固定轴转动，以使活动压板将工件向靠近托料组件一侧压紧，所述摆臂外周与安装槽的底部之间连接有复位弹簧，以在摆臂失去外力后驱动其自动恢复原位，摆臂位于压杆远离固定轴的一端为半球形结构。

23、通过上述技术方案，在压杆刚开始合拢时，活动压板处于相对展开状态，避免与工件发生干涉。当摆臂的半球形端部率先接触到工件外周后，会随着压杆的继续夹紧而被工件推动旋转，进而通过固定轴带动活动压板同步偏转，使第三耐磨块压向工件表面，且复位弹簧确保了松开夹具后活动压板自动复位，便于下一次装夹。

24、作为上述方案的进一步改进，所述固定块的顶面铰接有斜杆，斜杆的底部固定有防滑垫，防滑垫的顶面高度高于压料垫的顶面高度，斜杆的外壁与固定块底面之间连接有倾斜设置的缓冲弹簧。

25、通过上述技术方案，在工件下放至料槽的过程中，工件会先接触斜杆底部的防滑垫。由于防滑垫位置高于压料垫，工件推动斜杆绕铰接点转动，缓冲弹簧被压缩，从而产生一个向前的分力，将工件自动推向前方的定位机构，起到了辅助定位的作用。

26、作为上述方案的进一步改进，所述定位机构包括安装在前压料板外壁上的支撑块和通过螺栓可拆卸的固定在支撑块上的辅助v型板。

27、通过上述技术方案，辅助v型板上的v型槽口能够卡住轮边前端的圆柱形或锥形凸台，实现了工件在水平面内的精确限位。

28、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

29、1.通过设置安装总成、夹料机构、压料机构和定位机构，采用轮边底平面与法兰面组合定位，定位基准稳定可靠，限制了多个方向的自由度，使工件装夹后位置一致性好。在机器人打磨披锋、分型面时，打磨轨迹重复精度高，减少了过打磨、漏打磨问题，保证了轮边加工尺寸与外观质量的稳定，且夹具结构巧妙避开了打磨干涉区域，机械手可完整遍历轮边外周披锋与分型面，无夹持遮挡，保证了打磨作业的可达性，适合铸件轮边飞边、分型毛刺的去除作业。

30、2.采用气动驱动夹紧，夹紧与松开动作迅速，可通过电磁阀与机械手、机器人打磨设备进行信号联动，完美适配自动化流水线作业，无需人工手动锁紧，大幅缩短了工件上下料的辅助时间，有效提升了整体的打磨生产节拍。同时，气动元件标准化程度高，夹具定位面均设有可拆卸的耐磨镶件，磨损后可单独更换，无需整体更换夹具，后期维护方便，降低了工装的使用成本。

31、3.装夹过程简单，依靠平面基准和v型定位实现工件的快速找正，工人仅需将工件放置到位即可完成精准定位，对操作工的技能要求低，从根本上消除了人工装夹找正带来的位置偏差，批次产品的打磨质量一致性强。而且，气动夹紧力可通过减压阀进行无级调节，针对轮边铸件，既能保证打磨过程中工件无窜动、振动移位，又可避免刚性夹紧压伤或压变形法兰及底平面等关键定位面，有效保护了工件的关键基准面。

32、4.夹具整体结构可直接对接机器人打磨工作站，接口标准化，可配合机械手进行自动上下料，便于融入自动化生产线，减少了人工打磨的劳动强度，改善了打磨粉尘作业环境。此外，通过更换不同的辅助v型板，可以快速适应多种型号的轮边工件，通用性与兼容性好。

33、5.压料机构的设置，可用于在压杆夹紧工件侧面时，依靠压料机构将工件向托料组件一侧压紧，避免工件松动或滑出。其中，固定压板的结构简单、制造成本低；而活动压板的结构则更为灵活，可在压杆与工件接触后自动驱动活动压板弯折而压在工件表面，同时在压杆张开时能自动展平，从而使得压杆的张开口径更大，避免了取放工件时发生干涉。

34、6.通过防滑机构的设置，在固定工件时，压料垫先与工件表面接触，且在气缸伸长带动压杆夹紧工件的同时，通过配气件将压料垫内的空气抽出，从而使压料垫吸附在工件表面，有效避免了工件在夹紧及打磨过程中的滑动，显著提升了装夹的稳固性。

35、7.定位机构的设置，可利用辅助v型板上的v型槽口卡住轮毂前端的凸起，从而完成对工件的精确定位。同时，斜杆和防滑垫的设置，可在将工件向料槽内下压的过程中，利用斜杆的转动而将工件自动向靠近前压料板的一侧推送，从而起到辅助定位的目的。