[发明专利]汽车铝合金轮毂机器人抛光加工机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车铝合金轮毂机器人抛光加工机构，用于轮毂表面的打磨、抛光、去毛刺等作业。

背景技术

作为汽车最重要的安全部件，轮毂的产品质量和可靠性不但关系到车辆和车上人员、物资的安全性，还影响到车辆在行驶中的平稳性、操纵性、舒适性等性能。铝合金轮毂以其良好的综合性能满足了上述要求，在安全性、舒适性和轻量化（至少减轻30%的质量）等方面起到了重要的作用。

国内制造铝合金汽车轮毂主要采用成本较低的低压铸造工艺。在表面涂装方面采用自动化涂装工艺、喷粉涂装工艺，铝合金轮毂的外表面经过抗腐蚀处理再静电粉体涂装。然而，作为铝合金轮毂进入表面镀铬前的一道精细加工，汽车轮毂的表面抛光是目前世界上一个尚未解决的难题，主要技术难点在于以下两个方面：

（1）各种轮毂的表面形状复杂多样，难于用一般的机械化加工方式进行大批量的加工；

（2）轮毂表面的粗糙度和光洁度要求高。目前我国在汽车铝合金轮毂抛光加工方面主要采用人工手持电、气动磨具进行，劳动强度大且加工效率低；同时，由于在加工过程中产生大量的粉尘，对工人的健康造成很大伤害。另外，国内合资企业广泛采用的是价格昂贵且对其进行严格封锁的国外加工设备。以上现状严重制约了铝合金轮毂抛光技术的发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够对汽车铝合金轮毂进行表面机器人抛光的加工机构。

本发明的技术方案如下：一种汽车铝合金轮毂机器人抛光加工机构，在底座（1）上安装机械手（2），所述机械手（2）的末端与夹具（3）的后端相固定，在夹具（3）的前端安装手柄（4），该手柄（4）的一端吊装磨轮（5），手柄（4）的另一端通过软轴（6）与软轴机（7）连接；在所述机械手（2）的旁边设有减速器（8），该减速器（8）由伺服电机（9）驱动，并在减速器（8）的上方设置三爪卡盘（10），所述三爪卡盘（10）套装于减速器（8）的输出轴上。

采用以上技术方案，待加工的汽车铝合金轮毂装夹在三爪卡盘上，软轴机通过软轴驱动磨轮运转，执行机械手中预先编制好的加工程序，通过机械手带动磨轮按预定轨迹运动，实现对轮毂表面的连续磨削与抛光。在加工过程中，通过机械手关节的旋转，使磨轮的旋转方向始终与轮毂毛刺方向保持一定角度，能够确保加工后的轮毂表面质量良好。伺服电机为机械手系统中开发的第七轴，在加工完轮毂的一部分区域后，伺服电机通过减速器带动轮毂转动一定角度，再次执行加工程序，直到整个轮毂加工完成。

本发明生产成本低，操控简单，精度高，能够实现多位置、多姿态轮毂表面的抛光加工，解决了轮毂加工效率低，加工环境恶劣的问题，能够实现批量加工并大幅改善轮毂加工的表面质量。

所述夹具（3）为长方体结构，在夹具（3）后端的顶部设置有圆柱体（3a），该圆柱体（3a）伸入机械手（2）末端的法兰盘中，并且夹具（3）与机械手（2）末端的法兰盘之间通过圆柱体（3a）外围按圆周均匀分布的四颗螺栓固定；以上结构有利于夹具与机械手之间快速对位连接，不仅组装方便、快捷，而且连接的牢靠性好。

在所述夹具（3）的后部沿其长度方向开有软轴过孔（3b），夹具（3）的前部开有手柄装配孔（3c），所述软轴过孔（3b）与手柄装配孔（3c）之间由夹具（3）中前部开设的缺口（3d）分开。软轴过孔用于软轴通过，手柄装配孔用于定位手柄，软轴过孔与手柄装配孔之间的缺口正好让软轴与手柄之间的连接处敞露在外，以便于观察及装配操作。

为了简化结构，方便加工，降低生产成本，所述软轴过孔（3b）的直径大于手柄装配孔（3c）的直径，并且软轴过孔（3b）的中心线与手柄装配孔（3c）的中心线在一条直线上。

在所述手柄装配孔（3c）的孔壁沿轴向设有一条开口，该开口的两侧均设置有两个螺孔。以上结构使得夹具的前端类似于抱箍，在装入手柄的时候，通过螺钉拧入对应的螺孔中，将手柄装配孔孔壁的开口收紧，使手柄被紧紧抱住，不仅装配操作简单、方便，而且手柄定位的牢固性及可靠性好，不会发生松动现象。