一种轮圈铣节机的制作方法

1.本发明涉及一种轮圈铣节机，属于轮圈生产技术领域。


背景技术：

2.现有的自行车和部分摩托车的轮圈，通常由铝型材卷圆后通过闪光对焊焊接而成，焊接后轮圈的内外圈轮廓面都会产生焊接节点，因此，需要将轮圈工件成型焊接之后所产生的焊接节点快速铣平，为后续工序提供保障。现有中国专利号为201410681034.1，专利名称为轮圈焊缝铣削装置的专利，包括机架；铣削刀具，安装在所述机架上，用于对所述轮圈的焊缝进行铣削；夹具组件，安装在所述机架上，用于固定所述轮圈；其中，所述夹具组件包括上定位夹具和下定位夹具，所述下定位夹具上设有定位槽，使所述轮圈卡接在所述定位槽内，所述上定位夹具压紧所述轮圈的侧壁面，其有益效果是通过专用的轮圈焊缝铣削装置来铣削轮圈外侧壁面和内侧壁面上的焊缝，提高生产效率，降低工人劳动强度，改善生产环境。但其还存在以下缺点：一次装夹只能对轮圈工件内圈或外圈的节点进行铣削，需要两次装夹才能完成对轮圈工件内外圈节点的铣削，使得生产效率大幅降低，同时增加工人的劳动量等问题。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提供一种轮圈铣节机，解决了现有技术中存在的一次装夹只能对轮圈工件内圈或外圈的节点进行铣削，需要两次装夹才能完成对轮圈工件内外圈节点的铣削，使得生产效率大幅降低，同时增加工人的劳动量等问题。
4.本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种轮圈铣节机，包括机台，所述机台上设有用于从轮圈工件内圈一侧对其进行装夹的夹具，所述夹具与旋转组件连接以使轮圈工件自转及往复转动一定角度，所述机台上设有位于所述夹具横向外侧并用于检测轮圈工件节点位置的检测组件，所述夹具上方设有铣削组件，所述铣削组件包括分别用于对轮圈工件内外圈节点进行铣削并能进行自转的第一刀具和第二刀具，当轮圈工件水平装夹在所述夹具上时，所述第一刀具和第二刀具沿轮圈工件的径向间隔分布，所述第一刀具和第二刀具分别与一组升降组件连接实现上下升降，所述第一刀具和第二刀具还分别与一组平移组件连接实现水平移动，所述第一刀具和第二刀具水平移动的方向相同且与轮圈工件的径向重合。
5.本发明装置使用时，首先将轮圈工件水平装夹在夹具上，通过夹具作用于轮圈工件的内圈将其固定，并使轮圈工件上的节点位置远离夹具对轮圈工件的作用点，然后通过检测组件检测轮圈工件上节点的位置，检测到的位置信息反馈给控制系统控制旋转组件通过夹具带动轮圈工件自转，使轮圈工件上的节点位置准确转动至第一刀具和第二刀具之间，并使节点位置位于第一刀具和第二刀具水平移动的移动路径上，然后通过平移组件驱动第一刀具水平移动至轮圈工件中心位置的正上方，再通过升降组件驱动第一刀具向下运动至轮圈工件内侧，并使第一刀具处于与轮圈工件内圈对应的高度，再通过平移组件驱动
第一刀具向轮圈工件内圈的节点位置移动，通过第一刀具的自转对轮圈工件内圈的节点进行铣削，铣削的过程中通过旋转组件驱动轮圈工件往复转动一定角度，转动的角度为
±3°
，以此完成对轮圈工件内圈节点的铣削，并使铣削处与轮圈工件原有的圆弧面圆滑过渡，避免残留焊疤及产生毛刺，铣削完成之后使第一刀具复位，然后通过升降组件驱动第二刀具向下运动至轮圈工件外侧，并使第二刀具处于与轮圈工件外圈对应的高度，再通过平移组件驱动第二刀具向轮圈工件外圈的节点位置移动，通过第二刀具的自转对轮圈工件外圈的节点进行铣削，铣削的过程中通过旋转组件驱动轮圈工件往复转动一定角度，转动的角度为
±3°
，以此完成对轮圈工件外圈节点的铣削，本发明只需一次装夹就能实现对轮圈工件内外圈节点的铣削，能够显著提高生产效率，降低工人的劳动量。
6.作为优选，所述检测组件包括位于轮圈工件径向外侧的检测元件，所述检测组件还包括固定于所述机台上的检测座，所述检测座固定于所述机台上且竖直向上延伸，所述检测元件可上下升降地活动支撑于所述检测座上。
7.通过在检测组件内设有位于轮圈工件径向外侧的检测元件，检测元件为激光测距仪，检测组件还包括固定于机台上的检测座，检测座固定于机台上且竖直向上延伸，检测元件可上下升降地活动支撑于检测座上，由于节点高出正常轮圈工件的外径，通过激光测距仪测量轮圈工件外圈距离的变化，能够准确检测出轮圈工件外圈的节点位置，由于轮圈工件内外圈的节点位置相同即可同时得到轮圈工件内圈的节点位置，以便将节点位置准确转动至与第一刀具和第二刀具相对应的位置，以使第一刀具和第二刀具能够准确地将轮圈工件内外圈的节点快速去除，并且检测元件能够上下升降，使得检测元件的高度位置能够调节以适应不同型号的轮圈工件。
8.作为优选，所述检测座上活动连接有呈l状的面板，所述检测元件被固定支撑于所述面板底部，所述面板以活动方式固定支撑于所述检测座上靠近所述夹具的一侧，所述检测座上贯通设有两条竖直向上延伸的条形槽，两条所述条形槽沿水平方向间隔设置，两条所述条形槽内分别穿设有贯穿所述面板侧面的螺钉，所述螺钉小端螺纹连接有螺母。
9.通过在检测座上活动连接有呈l状的面板，检测元件被固定支撑于面板底部，面板以活动方式固定支撑于检测座上靠近夹具的一侧，检测座上贯通设有两条竖直向上延伸的条形槽，两条条形槽沿水平方向间隔设置，两条条形槽内分别穿设有贯穿面板侧面的螺钉，螺钉小端螺纹连接有螺母，使得操作人员能够通过旋松螺母以使螺钉能够沿着条形槽上下滑动，从而能够通过面板带动检测元件上下升降，以实现对检测元件高度位置的调整。
10.作为优选，所述夹具为三爪卡盘，所述夹具的中心与轮圈工件的中心重合，所述夹具被间接或直接旋转支撑于所述机台上。
11.通过将夹具设置为三爪卡盘，夹具的中心与轮圈工件的中心重合，夹具被间接或直接旋转支撑于机台上，使得需要通过夹具带动轮圈工件自转时，可以使位于轮圈工件内侧的刀具移动至轮圈工件的中心位置，即可实现对夹具的让位，无需使刀具从轮圈工件内侧移出。
12.作为优选，所述夹具至少包括三个可拆卸地固定于所述夹具顶部的活动卡爪，三个所述活动卡爪以所述夹具的中心呈圆形阵列分布，三个所述活动卡爪能沿所述夹具的径向进行水平移动，三个所述活动卡爪的外端均形成有与轮圈工件的内圈轮廓相适配的定位槽。
13.通过在夹具内至少设有三个可拆卸地固定于夹具顶部的活动卡爪，三个活动卡爪以夹具的中心呈圆形阵列分布，三个活动卡爪能沿夹具的径向进行水平移动，三个活动卡爪的外端均形成有与轮圈工件的内圈轮廓相适配的定位槽，使得将轮圈工件水平放置在三个活动卡爪外侧时，能够通过使三个活动卡爪沿着夹具的径向进行水平移动，并通过定位槽与轮圈工件内圈之间的配合实现对轮圈工件的稳定装夹，另外活动卡爪能够进行拆卸更换，以适应对不同型号的轮圈工件进行装夹。
14.作为优选，所述旋转组件包括固定于所述机台上的中空减速机，所述夹具被固定于所述中空减速机的输出端，所述中空减速机的输入端固接有第一电机，所述第一电机被固定支撑于所述机台下方。
15.通过在旋转组件内设有固定于机台上的中空减速机，夹具被固定于中空减速机的输出端，中空减速机的输入端固接有第一电机，第一电机被固定支撑于机台下方，使得第一电机工作时能够通过中空减速机驱动夹具自转，从而带动装夹的轮圈工件自转，以使节点位置能够转动至与第一刀具和第二刀具相对应的位置，并且能够在铣削的过程中驱动轮圈工件往复转动一定角度，以便对轮圈工件上的节点进行充分铣削，并使铣削处与轮圈工件原有的圆弧面圆滑过渡，避免残留焊疤及产生毛刺。
16.作为优选，每组所述升降组件均包括竖直延伸的竖板，所述竖板前侧可上下升降地滑动连接有安装板，所述铣削组件被固定支撑于所述安装板前端，所述竖板形成前侧开口和顶部开口的升降槽，所述升降槽竖直延伸，所述竖板上端固定有直线驱动器，所述直线驱动器的输出端从所述升降槽的顶部开口竖直向下延伸至所述升降槽内部，所述升降槽内设有呈t型的进给座，所述进给座的大端从所述升降槽的前侧开口伸出并延伸至所述安装板前端与其形成固定连接，所述进给座的小端与所述直线驱动器的输出端固接。
17.通过在每组升降组件内均设有竖直延伸的竖板，竖板前侧可上下升降地滑动连接有安装板，铣削组件被固定支撑于安装板前端，竖板形成前侧开口和顶部开口的升降槽，升降槽竖直延伸，竖板上端固定有直线驱动器，直线驱动器的输出端从升降槽的顶部开口竖直向下延伸至升降槽内部，升降槽内设有呈t型的进给座，进给座的大端从升降槽的前侧开口伸出并延伸至安装板前端与其形成固定连接，进给座的小端与直线驱动器的输出端固接，使得直线驱动器工作时能够通过进给座带动安装板上下升降，同时进给座沿着升降槽上下升降，从而能够带动铣削组件内的第一刀具和第二刀具上下升降。
18.作为优选，所述铣削组件还包括固定于所述安装板前端上方的第二电机，所述第二电机的输出轴竖直向下延伸，所述第一刀具和第二刀具被分别固定于对应所述第二电机的输出端。
19.通过在铣削组件内还设有固定于安装板前端上方的第二电机，第二电机的输出轴竖直向下延伸，第一刀具和第二刀具被分别固定于对应第二电机的输出端，使得第一刀具和第二刀具能够在对应第二电机的驱动下自转，以便对轮圈工件的内外圈节点进行铣削。
20.作为优选，所述竖板前端与所述安装板后端之间设有竖直设置的第一导轨滑块组件，所述第一导轨滑块组件内的导轨竖直延伸并被固定于所述竖板前端，所述第一导轨滑块组件内的滑块被固定于所述安装板后端，所述竖板前端底部固定有水平向前延伸的限位座，所述限位座可与所述安装板的底端抵接。
21.通过在竖板前端与安装板后端之间设有竖直设置的第一导轨滑块组件，第一导轨
滑块组件内的导轨竖直延伸并被固定于竖板前端，第一导轨滑块组件内的滑块被固定于安装板后端，竖板前端底部固定有水平向前延伸的限位座，限位座可与安装板的底端抵接，使得能够通过第一导轨滑块组件内的滑块与导轨之间的配合在第一刀具和第二刀具上下升降时起到导向的作用，提高第一刀具和第二刀具的移动精度和稳定性，另外通过限位座能够限制安装板下降的高度，从而能够防止第一刀具和第二刀具下降过度与夹具发生碰撞，造成夹具的损坏。
22.作为优选，两组所述升降组件被分别固定于对应所述平移组件的输出端，两组所述平移组件通过竖直延伸的矩形板间接固定支撑于所述机台上方，所述矩形板沿所述第一刀具和第二刀具水平移动的方向横向延伸，两组所述平移组件固定于所述矩形板前端且沿其延伸方向间隔设置，所述平移组件为水平设置的丝杠滑台结构，两组所述升降组件内的所述竖板被分别固定于对应所述升降组件的输出端，两组所述升降组件内的所述竖板通过水平设置的第二导轨滑块组件滑动支撑于所述矩形板前端。
23.通过将两组升降组件分别固定于对应平移组件的输出端，两组平移组件通过竖直延伸的矩形板间接固定支撑于机台上方，矩形板沿第一刀具和第二刀具水平移动的方向横向延伸，两组平移组件固定于矩形板前端且沿其延伸方向间隔设置，平移组件为水平设置的丝杠滑台结构，两组升降组件内的竖板被分别固定于对应升降组件的输出端，两组升降组件内的竖板通过水平设置的第二导轨滑块组件滑动支撑于矩形板前端，使得平移组件工作时能够带动升降组件进行水平移动，从而能够带动第一刀具和第二刀具沿相同的方向进行水平移动，以实现对轮圈工件上节点的铣削，通过第二导轨滑块组件能够在升降组件水平移动时起到导向的作用，从而能够在第一刀具和第二刀具水平移动时起到导向的作用，进而能够提高铣削的精度。
24.因此，本发明具有只需一次装夹就能实现对轮圈工件内外圈节点的铣削，能够显著提高生产效率，降低工人的劳动量等优点。
附图说明
25.图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明的部分立体结构示意图；图3是本发明中升降组件的立体结构示意图；图4是本发明中夹具的立体结构示意图；图5是本发明中检测组件的立体结构示意图；图6是本发明中旋转组件的立体结构示意图。
26.附图中标记分述如下：1、机台；2、夹具；3、旋转组件；4、检测组件；5、铣削组件；6、第一刀具；7、第二刀具；8、升降组件；9、平移组件；10、检测元件；11、检测座；12、面板；13、条形槽；14、螺钉；15、螺母；16、中空减速机；17、第一电机；18、活动卡爪；19、定位槽；20、安装板；21、升降槽；22、直线驱动器；23、进给座；24、第二电机；25、第一导轨滑块组件；26、矩形板；27、第二导轨滑块组件；28、限位座。
具体实施方式
27.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
28.如图1和图4所示，本发明所述的一种轮圈铣节机，包括机台1，机台1上设有用于从轮圈工件内圈一侧对其进行装夹的夹具2，夹具2为三爪卡盘，夹具2的中心与轮圈工件的中心重合，夹具2被间接或直接旋转支撑于机台1上，夹具2包括三个可拆卸地固定于夹具2顶部的活动卡爪18，可拆卸的方式可以是螺钉连接，三个活动卡爪18以夹具2的中心呈圆形阵列分布，三个活动卡爪18能沿夹具2的径向进行水平移动，三个活动卡爪18的外端均形成有与轮圈工件的内圈轮廓相适配的定位槽19。
29.如图2和图6所示，夹具2上方设有铣削组件5，铣削组件5包括分别用于对轮圈工件内外圈节点进行铣削并能进行自转的第一刀具6和第二刀具7，第一刀具6包括第一刀具座，第一刀具座的圆周均布有若干倾斜设置的刀槽，每个刀槽内均安装有与轮圈工件内圈轮廓适配的内圈成型刀，第二刀具7包括第二刀具座，第二刀具座的圆周均布有若干倾斜设置的刀槽，每个刀槽内均安装有与轮圈工件外圈轮廓适配的外圈成型刀，当轮圈工件水平装夹在夹具2上时，第一刀具6和第二刀具7沿轮圈工件的径向间隔分布，铣削组件5还包括固定于安装板20前端上方的第二电机24，第二电机24为三相异步电机，第二电机24的输出轴竖直向下延伸，第一刀具6和第二刀具7被分别固定于对应第二电机24的输出端，夹具2与旋转组件3连接以使轮圈工件自转及往复转动一定角度，旋转组件3包括固定于机台1上的中空减速机16，夹具2被固定于中空减速机16的输出端，中空减速机16的输入端固接有第一电机17，第一电机17为伺服电机，第一电机17被固定支撑于机台1下方。
30.如图2和图3所示，第一刀具6和第二刀具7分别与一组升降组件8连接实现上下升降，每组升降组件8均包括竖直延伸的竖板19，竖板19前侧可上下升降地滑动连接有安装板20，铣削组件5被固定支撑于安装板20前端，竖板19形成前侧开口和顶部开口的升降槽21，升降槽21竖直延伸，竖板19上端固定有直线驱动器22，直线驱动器22为油缸，直线驱动器22的输出端从升降槽21的顶部开口竖直向下延伸至升降槽21内部，升降槽21内设有呈t型的进给座23，进给座23的大端从升降槽21的前侧开口伸出并延伸至安装板20前端与其形成固定连接，进给座23的小端与直线驱动器22的输出端固接，竖板19前端与安装板20后端之间设有竖直设置的第一导轨滑块组件25，第一导轨滑块组件25内的导轨竖直延伸并被固定于竖板19前端，第一导轨滑块组件25内的滑块被固定于安装板20后端，竖板19前端底部固定有水平向前延伸的限位座28，限位座28可与安装板20的底端抵接。
31.如图1和图2所示，第一刀具6和第二刀具7还分别与一组平移组件9连接实现水平移动，第一刀具6和第二刀具7水平移动的方向相同且与轮圈工件的径向重合，两组升降组件8被分别固定于对应平移组件9的输出端，两组平移组件9通过竖直延伸的矩形板26间接固定支撑于机台1上方，矩形板26沿第一刀具6和第二刀具7水平移动的方向横向延伸，两组平移组件9固定于矩形板26前端且沿其延伸方向间隔设置，平移组件9为水平设置的丝杠滑台结构，两组升降组件8内的竖板19被分别固定于对应升降组件8的输出端，两组升降组件8内的竖板19通过水平设置的第二导轨滑块组件27滑动支撑于矩形板26前端。
32.如图1、图4和图5所示，机台1上设有位于夹具2横向外侧并用于检测轮圈工件节点位置的检测组件4，检测组件4包括位于轮圈工件径向外侧的检测元件10，检测元件10为激光测距仪，检测组件4还包括固定于机台1上的检测座11，检测座11固定于机台1上且竖直向上延伸，检测元件10可上下升降地活动支撑于检测座11上，检测座11上活动连接有呈l状的面板12，检测元件10被固定支撑于面板12底部，面板12以活动方式固定支撑于检测座11上
靠近夹具2的一侧，检测座11上贯通设有两条竖直向上延伸的条形槽13，两条条形槽13沿水平方向间隔设置，两条条形槽13内分别穿设有贯穿面板12侧面的螺钉14，螺钉小端螺纹连接有螺母15。
33.本实施例具体实施时，首先将轮圈工件水平装夹在夹具2上，通过三个活动卡爪18作用于轮圈工件的内圈将其固定，并使轮圈工件上的节点位置远离三个活动卡爪18对轮圈工件内圈的作用点，然后通过检测组件4内的检测元件10检测轮圈工件上节点的位置，检测到的位置信息反馈给控制系统控制旋转组件3内的第一电机17通过夹具2带动轮圈工件自转，使轮圈工件上的节点位置准确转动至第一刀具6和第二刀具7之间，并使节点位置位于第一刀具6和第二刀具7水平移动的移动路径上，然后通过平移组件9驱动第一刀具6水平移动至轮圈工件中心位置的正上方，再通过升降组件8内的直线驱动器22驱动第一刀具6向下运动至轮圈工件内侧，并使第一刀具6处于与轮圈工件内圈对应的高度，再通过平移组件9驱动第一刀具6向轮圈工件内圈的节点位置移动，通过第二电机24驱动第一刀具6自转对轮圈工件内圈的节点进行铣削，铣削的过程中通过旋转组件3内的第一电机17驱动轮圈工件往复转动一定角度，转动的角度为
±3°
，以此完成对轮圈工件内圈节点的铣削，铣削完成之后使第一刀具6复位，然后通过升降组件8内的直线驱动器22驱动第二刀具7向下运动至轮圈工件外侧，并使第二刀具7处于与轮圈工件外圈对应的高度，再通过平移组件9驱动第二刀具7向轮圈工件外圈的节点位置移动，通过第二电机24驱动第二刀具7自转对轮圈工件外圈的节点进行铣削，铣削的过程中通过旋转组件3内的第一电机17驱动轮圈工件往复转动一定角度，转动的角度为
±3°
，以此完成对轮圈工件外圈节点的铣削。
34.本发明具有只需一次装夹就能实现对轮圈工件内外圈节点的铣削，能够显著提高生产效率，降低工人的劳动量等优点。