一种轮圈自动擦拭设备的制作方法

1.本实用新型涉及自动化设备领域，具体涉及一种轮圈自动擦拭设备。


背景技术：

2.自行车轮圈在生产过程中，由于生产环境及生产工序的原因，在轮圈侧面或者内圈表面会有残留有污垢，影响到轮圈表面外观质量，因此，需要对轮圈表面进行擦拭。在传统的工序中，对自行车表面的擦拭，是通过人工进行，这种方式效率低，无法满足批量生产的需要，而部分厂商开发出了半自动化轮圈擦拭设备，这种设备是通过将轮圈横着放置于设备中，然后在工位中设置能够带动轮圈旋转的工位，然后再工位周围设置擦拭装置，从而实现轮圈的擦拭，但是这种轮圈擦拭设备，一次只能对一个轮圈进行擦拭，需要同时进行多个轮圈擦拭时，需要购置多台设备，使用成本高，且占用了大量的厂房面积。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种轮圈自动擦拭设备，解决现有轮圈擦拭设备一次只能对一个轮圈进行擦拭，效率低，使用成本高，且占用面积大的问题。
4.本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是：
5.一种轮圈自动擦拭设备，其包括外壳，设于外壳内的擦拭机构，以及与擦拭机构配合的轮圈辅助机构，其中，所述擦拭机构包括四个轮圈擦拭工位，所述轮圈辅助机构辅助轮圈竖直放置在所述轮圈擦拭工位上；所述擦拭机构包括x轴调节装置，y轴调节装置，z轴调节装置，轮圈旋转传动装置和轮圈擦拭装置，其中，所述轮圈旋转传动装置设于z轴调节装置上，所述轮圈擦拭装置设于x轴调节装置及y轴调节装置上；于所述y轴调节装置上设有轮圈支撑台，该轮圈支撑台包括前轮圈支撑台和后轮圈支撑台，所述轮圈支撑台在y轴调节装置的作用下沿y轴移动，且通过前轮圈支撑台和后轮圈支撑台反向移动。
6.所述轮圈擦拭装置包括设于y轴调节装置两侧的轮圈内圈擦拭装置，以及设于轮圈支撑台两侧的轮圈侧面擦拭装置；所述轮圈旋转传动装置一端与z轴调节装置活动连接，另一端端部设有与轮圈配合的轮圈旋转主动压轮，通过该轮圈旋转主动压轮驱动轮圈旋转；所述轮圈旋转传动装置在z轴调节装置的作用下，沿z轴移动；于所述轮圈旋转传动装置下方，设有轮圈旋转传动装置下压气缸，该轮圈旋转传动装置下压气缸一端与z轴调节装置活动连接，另一端活动连接于轮圈旋转传动装置前端底部。
7.所述x轴调节装置包括前后设置的两组x轴驱动机构，该x轴驱动机构包括x轴伺服驱动电机，与x轴伺服驱动电机连接的x轴动力输出皮带组件，该x轴动力输出皮带组件的主动轮与x轴伺服驱动电机连接，从动轮连接x轴传动主轴，该x轴传动主轴包括设于x轴动力输出皮带组件两侧，并同步转动的第一x轴传动主轴和第二x轴传动主轴；于所述第一x轴传动主轴和第二x轴传动主轴，均连接有两组轮圈侧面擦拭装置传动组件，且每组两组轮圈侧面擦拭装置传动组件对应一个轮圈支撑台，形成四工位同步传动。
8.所述轮圈侧面擦拭装置传动组件包括轮圈侧面擦拭装置传动皮带组件，该轮圈侧面擦拭装置传动皮带组件的主动轮，固定于所述x轴传动主轴上，从动轮连接轮圈侧面擦拭装置传动丝杆，于所述轮圈侧面擦拭装置上，对应所述轮圈侧面擦拭装置传动丝杆，设有与轮圈侧面擦拭装置传动丝杆配合的x轴丝杆套轴，且轮圈支撑台两侧的轮圈侧面擦拭装置在轮圈侧面擦拭装置传动丝杆的传动下反向移动。
9.所述y轴调节装置包括左右设置的两组y轴驱动机构，该y轴驱动机构包括y轴伺服驱动电机，与y轴伺服驱动电机连接的y轴动力输出皮带组件，该y轴动力输出皮带组件的主动轮与y轴伺服驱动电机连接，从动轮连接y轴传动主轴，于所述y轴传动主轴上连接有两组轮圈支撑台传动组件。
10.所述轮圈支撑台传动组件包括轮圈支撑台传动皮带组件，该轮圈支撑台传动皮带组件的主动轮，固定于所述y轴传动主轴上，从动轮连接轮圈支撑台传动丝杆，于所述轮圈支撑台上，对应所述轮圈支撑台传动丝杆，设有与轮圈支撑台传动丝杆配合的y轴丝杆套轴，且前轮圈支撑台与后轮圈支撑台，在轮圈支撑台传动丝杆的传动下反向移动。
11.所述z轴调节装置包括z轴调节装置固定板，于z轴调节装置固定板中部，固定有z轴传动组件，于z轴调节装置固定板两侧，固定有z轴滑杆，于该z轴滑杆上设有在z轴滑杆上滑动的z轴滑杆套轴，于z轴滑杆套轴上固定有轮圈旋转传动装置固定板，所述轮圈旋转传动装置固定板中部与所述z轴传动组件相连接，所述z轴传动组件通过驱动轮圈旋转传动装置固定板，实现轮圈旋转传动装置在z轴上移动；所述轮圈旋转传动装置包括轮圈旋转驱动电机，以及与轮圈旋转驱动电机输出轴连接的减速机，所述轮圈旋转主动压轮设于所述减速机上。
12.所述z轴传动组件包括z轴驱动伺服电机，通过z轴联轴器与z轴驱动伺服电机连接的z轴丝杆，套设于z轴丝杆上，并在z轴丝杆上移动的z轴丝杆套轴，且该z轴丝杆套轴固定在所述轮圈旋转传动装置固定板上。
13.所述轮圈侧面擦拭装置包括与所述x轴调节装置配合的轮圈侧面擦拭装置轴承块，于轮圈侧面擦拭装置轴承块上设有轮圈侧面擦拭顶出气缸，于轮圈侧面擦拭顶出气缸端部设有轮圈侧面擦拭头，于轮圈侧面擦拭头上设有百洁布，所述轮圈侧面擦拭顶出气缸通过支架固定于所述轮圈侧面擦拭装置轴承块上；所述轮圈内圈擦拭装置包括轮圈内圈擦拭旋转气缸，于轮圈内圈擦拭旋转气缸上端设有轮圈内圈擦拭头，于轮圈内圈擦拭头上设有百洁布，于所述轮圈内圈擦拭装置一侧还设有吹气装置。
14.所述轮圈辅助机构包括位于z轴调节装置下方的辅助杆，于辅助杆上，对应所述轮圈支撑台，设有轮圈定位卡板，于所述轮圈定位卡板下方，设有轮圈感应装置。
15.一种轮圈自动擦拭方法，其包括以下步骤：
16.于plc控制器内设置控制系统，于所述控制系统内设有用户管理模块，参数调节模块，i/o监视模块，和故障报警模块，通过该plc控制器控制所述x轴调节装置，y轴调节装置，z轴调节装置，轮圈内圈擦拭装置，轮圈侧面擦拭装置，轮圈旋转传动装置和轮圈旋转传动装置下压气缸工作；
17.上电工作，通过用户管理模块，建立用户账户，并登陆，通过参数调节模块，根据不同规格的轮圈，对擦拭机构的运行参数进行调节，并建立档案；选定待擦拭轮圈规格后，x轴调节装置、y轴调节装置和z轴调节装置，根据预先设置的参数，分别调节轮圈侧面擦拭装置
与轮圈支撑台之间的距离，前轮圈支撑台与后轮圈支撑台之间的距离，和轮圈旋转传动装置的高度；
18.将轮圈通过轮圈定位卡板，放置于轮圈支撑台的轮圈旋转辅助轮上，此时，轮圈感应装置感应到有轮圈放入后，轮圈旋转传动装置下压气缸，驱动轮圈旋转传动装置前端向下移动，使得轮圈旋转主动压轮与轮圈上部相接触，使轮圈旋转主动压轮驱动轮圈旋转，轮圈旋转过程中，通过轮圈内圈擦拭装置和轮圈侧面擦拭装置，分别对轮圈的内圈和轮圈的侧面，根据预设时间进行擦拭，擦拭完成后，轮圈旋转传动装置下压气缸，驱动轮圈旋转传动装置前端向上抬起，使轮圈旋转主动压轮与轮圈上部分离，轮圈停止转动，取下轮圈，放入下一个待擦拭轮圈。
19.本实用新型的有益效果是：本实用新型的轮圈自动擦拭方法，能够在一台设备上一次进行四个轮圈的多工位同时擦拭，擦拭效率高，并通过设置粗擦和细擦两组擦拭头，从而能够实现对轮圈表面的顽固污垢进行擦拭，且提高了擦拭效率的同时，提高了擦拭质量。x轴传动采用一拖四传动结构，能够通过一个电机同时驱动四组轮圈侧面擦拭装置的移动，y轴采用一拖二传动结构，能够通过一个电机同时驱动两组轮圈支撑台的移动，z轴同样采用一拖二传动结构，能够通过一个电机同时调节两组轮圈旋转传动装置的移动，从而能够大大提高设备的调整效率，实现不同规格轮圈的快速切换，进而提高生产效率，由于减少了伺服电机的使用，因此，也节约了能源。
附图说明
20.图1为本实用新型轮圈自动擦拭设备整体结构示意图；
21.图2为本实用新型擦拭机构结构示意图；
22.图3为本实用新型x轴调节装置及y轴调节装置结构示意图；
23.图4为本实用新型轮圈侧面擦拭装置传动组件结构示意图；
24.图5为本实用新型轮圈支撑台传动组件结构示意图；
25.图6为本实用新型z轴调节装置结构示意图；
26.图7为图6爆炸图。
27.图中：1.外壳 2.plc控制器 3.前轮圈支撑台 4.后轮圈支撑台
28.5.轮圈旋转辅助轮 6.轮圈旋转主动压轮
29.7.轮圈旋转传动装置下压气缸 8.辅助杆
30.9.轮圈定位卡板 10.轮圈感应装置 11.辅助卡口
31.12.x轴伺服驱动电机 13.x轴动力输出皮带组件
32.14.第一x轴传动主轴 15.第二x轴传动主轴
33.16.轮圈侧面擦拭装置传动皮带组件
34.17.轮圈侧面擦拭装置传动丝杆 18.x轴丝杆套轴
35.19.y轴伺服驱动电机 20.y轴动力输出皮带组件
36.21.y轴传动主轴 22.轮圈支撑台传动皮带组件
37.23.轮圈支撑台传动丝杆 24.y轴丝杆套轴
38.25.轮圈支撑台传动组件支撑架 26.y轴滑杆
39.27.y轴滑杆套孔 28.z轴调节装置固定板
40.29.z轴滑杆 30.z轴滑杆套轴
41.31.轮圈旋转传动装置固定板 32.轮圈旋转驱动电机
42.33.减速机 34.限位板 35.风琴罩
43.36.z轴驱动伺服电机 37.z轴联轴器 38.z轴丝杆
44.39.z轴丝杆套轴 40.轮圈侧面擦拭装置轴承块
45.41.轮圈侧面擦拭顶出气缸 42.轮圈侧面擦拭头
46.43.百洁布 44.支架
47.45.轮圈侧面擦拭装置传动组件支撑架 46.x轴滑杆
48.47.x轴滑杆套孔 48.轮圈内圈擦拭旋转气缸
49.49.轮圈内圈擦拭头 50.吹气装置 51.气缸控制电磁阀
具体实施方式
50.实施例：参见图1至图7，本实施例提供一种轮圈自动擦拭设备，其包括外壳1，设于外壳1内的擦拭机构，以及与擦拭机构配合的轮圈辅助机构，其中，所述擦拭机构包括四个轮圈擦拭工位，所述轮圈辅助机构辅助轮圈竖直放置在所述轮圈擦拭工位上；所述擦拭机构包括x轴调节装置，y轴调节装置，z轴调节装置，轮圈旋转传动装置和轮圈擦拭装置，其中，所述轮圈旋转传动装置设于z轴调节装置上，所述轮圈擦拭装置设于x轴调节装置及y轴调节装置上；于所述y轴调节装置上设有轮圈支撑台，该轮圈支撑台包括前轮圈支撑台3和后轮圈支撑台4，所述轮圈支撑台在y轴调节装置的作用下沿y轴移动，且通过前轮圈支撑台3和后轮圈支撑台4反向移动。
51.所述轮圈擦拭装置包括设于y轴调节装置两侧的轮圈内圈擦拭装置，以及设于轮圈支撑台两侧的轮圈侧面擦拭装置；所述轮圈旋转传动装置一端与z轴调节装置活动连接，另一端端部设有与轮圈配合的轮圈旋转主动压轮6，通过该轮圈旋转主动压轮6驱动轮圈旋转；所述轮圈旋转传动装置在z轴调节装置的作用下，沿z轴移动；于所述轮圈旋转传动装置下方，设有轮圈旋转传动装置下压气缸7，该轮圈旋转传动装置下压气缸7一端与z轴调节装置活动连接，另一端活动连接于轮圈旋转传动装置前端底部。
52.所述轮圈辅助机构包括位于z轴调节装置下方的辅助杆8，于辅助杆8上，对应所述轮圈支撑台，设有轮圈定位卡板9，于所述轮圈定位卡板9下方，设有轮圈感应装置10。
53.所述x轴调节装置包括前后设置的两组x轴驱动机构，该x轴驱动机构包括x轴伺服驱动电机12，与x轴伺服驱动电机12连接的x轴动力输出皮带组件13，该x轴动力输出皮带组件的主动轮与x轴伺服驱动电机12连接，从动轮连接x轴传动主轴，该x轴传动主轴包括设于x轴动力输出皮带组件13两侧，并同步转动的第一x轴传动主轴14和第二x轴传动主轴15；于所述第一x轴传动主轴14和第二x轴传动主轴15，所述第一x轴传动主轴14和第二x轴传动主轴15通过x轴联轴器相互连接，均连接有两组轮圈侧面擦拭装置传动组件，且每组两组轮圈侧面擦拭装置传动组件对应一个轮圈支撑台，形成四工位同步传动。
54.所述轮圈侧面擦拭装置传动组件包括轮圈侧面擦拭装置传动皮带组件16，该轮圈侧面擦拭装置传动皮带组件16的主动轮，固定于所述x轴传动主轴上，从动轮连接轮圈侧面擦拭装置传动丝杆17，于所述轮圈侧面擦拭装置上，对应所述轮圈侧面擦拭装置传动丝杆17，设有与轮圈侧面擦拭装置传动丝杆17配合的x轴丝杆套轴18，且轮圈支撑台两侧的轮圈
侧面擦拭装置在轮圈侧面擦拭装置传动丝杆17的传动下反向移动。
55.所述y轴调节装置包括左右设置的两组y轴驱动机构，该y轴驱动机构包括y轴伺服驱动电机19，与y轴伺服驱动电机19连接的y轴动力输出皮带组件20，该y轴动力输出皮带组件20的主动轮与y轴伺服驱动电机19连接，从动轮连接y轴传动主轴21，于所述y轴传动主轴21上连接有两组轮圈支撑台传动组件。
56.所述轮圈支撑台传动组件包括轮圈支撑台传动皮带组件22，该轮圈支撑台传动皮带组件22的主动轮，固定于所述y轴传动主轴21上，从动轮连接轮圈支撑台传动丝杆23，于所述轮圈支撑台上，对应所述轮圈支撑台传动丝杆23，设有与轮圈支撑台传动丝杆23配合的y轴丝杆套轴24，且前轮圈支撑台与后轮圈支撑台4，在轮圈支撑台传动丝杆23的传动下反向移动。
57.所述轮圈支撑台传动组件还包括轮圈支撑台传动组件支撑架25，所述轮圈支撑台传动皮带组件22的从动轮，轮圈支撑台传动丝杆23均设于轮圈支撑台传动组件支撑架25上。于所述轮圈支撑台传动丝杆23两侧，设有y轴滑杆26，所述y轴丝杆套轴24两侧设有与所述y轴滑杆26配合的y轴滑杆套孔27。
58.所述z轴调节装置包括z轴调节装置固定板28，于z轴调节装置固定板28中部，固定有z轴传动组件，于z轴调节装置固定板28两侧，固定有z轴滑杆29，于该z轴滑杆29上设有在z轴滑杆29上滑动的z轴滑杆套轴30，于z轴滑杆套轴30上固定有轮圈旋转传动装置固定板31，所述轮圈旋转传动装置固定板31中部与所述z轴传动组件相连接，所述z轴传动组件通过驱动轮圈旋转传动装置固定板31，实现轮圈旋转传动装置在z轴上移动；所述轮圈旋转传动装置包括轮圈旋转驱动电机32，以及与轮圈旋转驱动电机32输出轴连接的减速机33，所述轮圈旋转主动压轮6设于所述减速机33上。
59.于所述z轴调节装置固定板28一侧，设有限位板34，通过该限位板34，防止z轴移动超过行程。于所述轮圈旋转传动装置固定板31下端，连接有风琴罩35。
60.所述z轴传动组件包括z轴驱动伺服电机36，通过z轴联轴器37与z轴驱动伺服电机36连接的z轴丝杆38，套设于z轴丝杆38上，并在z轴丝杆38上移动的z轴丝杆套轴39，且该z轴丝杆套轴39固定在所述轮圈旋转传动装置固定板31上。
61.所述轮圈侧面擦拭装置包括与所述x轴调节装置配合的轮圈侧面擦拭装置轴承块40，于轮圈侧面擦拭装置轴承块40上设有轮圈侧面擦拭顶出气缸41，于轮圈侧面擦拭顶出气缸41端部设有轮圈侧面擦拭头42，于轮圈侧面擦拭头42上设有百洁布43，所述轮圈侧面擦拭顶出气缸41通过支架44固定于所述轮圈侧面擦拭装置轴承块40上。
62.所述轮圈侧面擦拭装置传动组件还包括轮圈侧面擦拭装置传动组件支撑架45，所述轮圈侧面擦拭装置传动皮带组件16的从动轮，轮圈侧面擦拭装置传动丝杆17均设于所述轮圈侧面擦拭装置传动组件支撑架45上。于所述轮圈侧面擦拭装置传动丝杆17两侧，设有x轴滑杆46，所述x轴丝杆套轴18设于所述轮圈侧面擦拭装置轴承块40中部，于x轴丝杆套轴17两侧，对应所述x轴滑杆46，设有x轴滑杆套孔47。
63.所述轮圈内圈擦拭装置包括轮圈内圈擦拭旋转气缸48，于轮圈内圈擦拭旋转气缸48上端设有轮圈内圈擦拭头49，于轮圈内圈擦拭头49上设有百洁布43，于所述轮圈内圈擦拭装置一侧还设有吹气装置50。通过吹气装置50吹走在擦拭过程擦掉的金属残渣或灰尘。
64.所述百洁布43通过魔术贴固定于所述轮圈侧面擦拭头42及轮圈内圈擦拭头49上。
所述百洁布43包括粗擦百洁布和细擦百洁布。
65.其还包括气缸控制电磁阀51。
66.于所述外壳底部设有踏板，通过踏板单独控制一组擦拭工位工作，当放入轮圈后，通过脚踩踏板，触发擦拭机构工作。
67.一种轮圈自动擦拭方法，其包括以下步骤：
68.于plc控制器2内设置控制系统，于所述控制系统内设有用户管理模块，参数调节模块，i/o监视模块，和故障报警模块，通过该plc控制器控制所述x轴调节装置，y轴调节装置，z轴调节装置，轮圈内圈擦拭装置，轮圈侧面擦拭装置，轮圈旋转传动装置和轮圈旋转传动装置下压气缸7工作；
69.上电工作，通过用户管理模块，建立用户账户，并登陆，通过参数调节模块，根据不同规格的轮圈，对擦拭机构的运行参数进行调节，并建立档案；选定待擦拭轮圈规格后，x轴调节装置、y轴调节装置和z轴调节装置，根据预先设置的参数，分别调节轮圈侧面擦拭装置与轮圈支撑台之间的距离，前轮圈支撑台与后轮圈支撑台之间的距离，和轮圈旋转传动装置的高度；
70.将轮圈通过轮圈定位卡板9，放置于轮圈支撑台的轮圈旋转辅助轮5上，此时，轮圈感应装置10感应到有轮圈放入后，轮圈旋转传动装置下压气缸7，驱动轮圈旋转传动装置前端向下移动，使得轮圈旋转主动压轮6与轮圈上部相接触，使轮圈旋转主动压轮6驱动轮圈旋转，轮圈旋转过程中，通过轮圈内圈擦拭装置和轮圈侧面擦拭装置，分别对轮圈的内圈和轮圈的侧面，根据预设时间进行擦拭，擦拭完成后，轮圈旋转传动装置下压气缸7，驱动轮圈旋转传动装置前端向上抬起，使轮圈旋转主动压轮6与轮圈上部分离，轮圈停止转动，取下轮圈，放入下一个待擦拭轮圈。
71.以上所述，仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非用以局限本实用新型的专利范围，故凡运用本实用新型说明书内容所作的结构变化，均包含在本实用新型的保护范围。