一种用于汽车轮毂打磨用的夹持装置及其使用方法与流程

本发明汽车轮毂加工设备领域，具体为一种用于汽车轮毂打磨用的夹持装置及其使用方法。

背景技术：

轮毂是汽车轮胎内以轴为中心用于支撑轮胎的圆柱形金属部件，轮毂在生产制造成型后需要进行表面的打磨抛光处理，在对轮毂圆周面和外侧端面打磨时，需要进行两次对轮毂的夹紧，并对轮毂在水平方向上和轴向方向进行限位固定，避免在打磨时轮毂晃动，现有的对轮毂的夹持工具在对轮毂夹持时，容易使得两次轮毂的固定中心不一致，因此需要对轮毂或打磨器具进行再次定位，比较麻烦，鉴于此，我们提出一种用于汽车轮毂打磨用的夹持装置及其使用方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于汽车轮毂打磨用的夹持装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于汽车轮毂打磨用的夹持装置，包括底座，底座上设置有用来对轮毂夹持的打磨台，底座上定轴转动连接有转盘，转盘的外周壁固定有齿圈，底座上固定有电机一和龙门架，电机一的输出轴固定有齿轮一，且齿轮一与齿圈啮合连接，转盘上固定有支杆，打磨台固定在支杆的上端，打磨台的上表面设置有对轮毂内侧夹紧固定的内夹式定心机构，打磨台的下表面设置有对轮毂外侧夹紧固定的外夹式定心机构，内夹式定心机构可与外夹式定心机构传动连接，龙门架的横梁中部设置有对轮毂端面压紧固定的压紧机构，内夹式定心机构可与压紧机构传动连接。

优选的，内夹式定心机构包括定轴转动连接在打磨台上表面中心处的套筒三，套筒三的上端固定有齿轮三，打磨台、套筒三和齿轮三共用中心轴线，打磨台的上表面固定有至少三个立柱，多个所述立柱沿圆周走向等间隔角度的排列在齿轮三的外圆周侧，立柱的上端固定有链轮，链轮上固定有可与轮毂内壁圆周壁抵扣接触的顶杆，且各个链轮之间通过链条传动连接，链条上固定有齿条，且齿条滑动连接在打磨台上，齿条与齿轮三啮合连接。

优选的，内夹式定心机构还包括固定在转盘上表面的气缸和电机二，气缸竖直向上设置，并位于转盘的中心处，气缸的活塞杆上端固定有套筒一，且套筒一内部定轴转动连接有轴杆一，轴杆一的上端固定有齿柱，齿柱的上端固定有轴杆二，轴杆二的上端固定有多棱杆，电机二的输出轴端固定有齿轮二，齿轮二与齿柱啮合连接。

优选的，轴杆一为t形状，且套筒一内部开设有与轴杆一相适配的凹槽，轴杆一、齿柱、轴杆二和多棱杆共用中心轴线，且多棱杆的中心轴线与打磨台的中心轴线重合，多棱杆穿过开设在打磨台中心处的避让孔，套筒三和齿轮三的中心轴线处开设有与多棱杆相适配的通孔，多棱杆可在所述通孔内进行上下滑动。

优选的，外夹式定心机构包括定轴转动连接在打磨台下表面中心的蜗杆一，蜗杆一穿套在多棱杆上，且多棱杆可在蜗杆一内部进行上下滑动，打磨台的下表面定轴转动连接有至少三个涡轮一，多个所述涡轮一沿圆周走向等间隔设置在蜗杆一的外周壁侧，蜗杆一与涡轮一啮合连接。

优选的，外夹式定心机构还包括固定在打磨台下表面的多个吊杆，且吊杆与涡轮一一一对应，吊杆的下端定轴转动连接凸杆，且凸杆固定在夹臂上，夹臂的一端固定有压头，且压头与夹臂呈j字形设置，夹臂的另一端铰接有连杆一，连杆一远离夹臂的一端铰接连杆二，连杆二远离连杆一的一端固定连接在涡轮一上。

优选的，压紧机构包括固定在龙门架横梁中部的顶板，顶板的中部定轴转动连接有蜗杆二，蜗杆二的下端固定有套筒三，且套筒三内开设有与多棱杆横截面相适配的凹槽，多棱杆的上端部可插接在所述凹槽内，顶板上表面定轴转动连接有至少两个涡轮二，且多个所述涡轮二沿圆周走向等间隔设置在蜗杆二的外周壁侧，涡轮二上固定有摇臂，摇臂远离涡轮二的端部开设有条形槽一。

优选的，压紧机构还包括与涡轮二一一对应的多个滑杆一，滑杆一竖直方向设置，并滑动连接在顶板上，滑杆一的上端固定有销杆一，且销杆一插接在条形槽一内，并可在条形槽一内滑动，滑杆一的下端位于顶板的下表面,所述滑杆一的下端与第一剪叉杆组传动连接，第一剪叉杆组的两个上端定轴转动连接在顶板的底面，第一剪叉杆组中的两个连杆中部均开设有条形槽二，滑杆一的下端固定有销杆二，且销杆二插接在条形槽二内，并可在条形槽二内滑动。

优选的，压紧机构还包括环板和压板，环板的上表面固定有与滑杆一相对应的滑杆二，第一剪叉杆组的两个下端与第二剪叉杆组的两个上端定轴转动连接，第二剪叉杆组的两个下端均定轴转动连接有滑块，且同一第二剪叉杆组下端的两个滑块均滑动连接在对应的滑杆二上，环板的下表面通过转盘轴承定轴转动连接压板，且压板和环板与打磨台共用中心轴线。

另外，本申请还给出一种用于汽车轮毂打磨用的夹持装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：对轮毂的外圆周壁打磨抛光时，将轮毂安装在打磨台上，并通过内夹式定心机构和压紧机构对轮毂固定；

步骤二：对轮毂的端面打磨抛光时，通过内夹式定心机构和外夹式定心机构对轮毂固定；

步骤三：完成对轮毂的端面打磨后，解除内夹式定心机构和外夹式定心机构对轮毂的固定，将打磨抛光后的轮毂从打磨台上取下。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过内夹式定心机构和压紧机构同时对轮毂进行水平方向和竖直方向上的固定，避免在对轮毂外圆周壁打磨时出现轮毂在竖直方向上的跳动，而且内夹式定心机构对轮毂施加的向外的力与打磨设备在打磨作业时施加的向轮毂内部的力进行抵消，从而避免在对轮毂外圆周抛光打磨过程中轮毂的形变，从而提高轮毂打磨的质量和作业安全性。

本发明中，通过内夹式定心机构和外夹式定心机构同时对轮毂进行水平方向和竖直方向上的固定，避免在对轮毂端面打磨时出现轮毂在竖直方向上的跳动，保持打磨时轮毂的稳定性，提高打磨质量和作业安全性，而且不会使得轮毂的再次夹紧后中心轴线不变，避免二次夹紧后轮毂位置的发生变化，无需对打磨设备再次定位，起到对轮毂定心的作用，而且内夹式定心机构和外夹式定心机构对轮毂施加的压力相抵消，从而避免轮毂在打磨端面时圆周壁受力不均发生形变，提高打磨质量。

附图说明

图1为本发明的总装截面结构示意图一；

图2为本发明的总装截面结构示意图二；

图3为本发明的总装截面结构示意图三；

图4为本发明的总装截面结构示意图四；

图5为图4中的压紧机构结构示意图；

图6为图5中的外夹式定心机构结构示意图；

图7为本发明中的内夹式定心机构结构示意图一；

图8为本发明中的内夹式定心机构结构示意图二；

图9为本发明中的多棱杆和轴杆二连接结构示意图。

图中：1-底座；2-龙门架；3-转盘；4-齿圈；5-电机一；6-齿轮一；7-支杆；8-打磨台；9-气缸；10-套筒一；11-轴杆一；12-齿柱；13-电机二；14-齿轮二；15-吊杆；16-夹臂；17-压头；18-连杆一；19-连杆二；20-涡轮一；21-蜗杆一；22-内夹式定心机构；23-压板；24-顶板；25-涡轮二；26-摇臂；27-条形槽一；28-蜗杆二；29-滑杆一；30-套筒二；31-多棱杆；32-第一剪叉杆组；33-第二剪叉杆组；34-环板；35-滑杆二；36-滑块；37-轴杆二；38-条形槽二；39-立柱；40-链轮；41-链条；42-顶杆；43-齿轮三；44-套筒三；45-齿条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：

一种用于汽车轮毂打磨用的夹持装置，包括底座1，底座1上设置有用来对轮毂夹持的打磨台8，底座1上定轴转动连接有转盘3，转盘3的外周壁固定有齿圈4，底座1上固定有电机一5和龙门架2，电机一5的输出轴固定有齿轮一6，且齿轮一6与齿圈4啮合连接，转盘3上固定有支杆7，打磨台8固定在支杆7的上端，打磨台8的上表面设置有对轮毂内侧夹紧固定的内夹式定心机构22，打磨台8的下表面设置有对轮毂外侧夹紧固定的外夹式定心机构，内夹式定心机构22可与外夹式定心机构传动连接，龙门架2的横梁中部设置有对轮毂端面压紧固定的压紧机构，内夹式定心机构22可与压紧机构传动连接。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图6、图7和图8所示，内夹式定心机构22包括定轴转动连接在打磨台8上表面中心处的套筒三44，套筒三44的上端固定有齿轮三43，打磨台8、套筒三44和齿轮三43共用中心轴线，打磨台8的上表面固定有至少三个立柱39，多个所述立柱39沿圆周走向等间隔角度的排列在齿轮三43的外圆周侧，立柱39的上端固定有链轮40，链轮40上固定有可与轮毂内壁圆周壁抵扣接触的顶杆42，且各个链轮40之间通过链条41传动连接，链条41上固定有齿条45，且齿条45滑动连接在打磨台8上，齿条45与齿轮三43啮合连接。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4、图6、图7和图8所示，内夹式定心机构22还包括固定在转盘3上表面的气缸9和电机二13，气缸9竖直向上设置，并位于转盘3的中心处，气缸9的活塞杆上端固定有套筒一10，且套筒一10内部定轴转动连接有轴杆一11，轴杆一11的上端固定有齿柱12，齿柱12的上端固定有轴杆二37，轴杆二37的上端固定有多棱杆31，电机二13的输出轴端固定有齿轮二14，齿轮二14与齿柱12啮合连接，如图9所示，轴杆二37为圆柱形结构，且轴杆二37的横截面与多棱杆31的横截面的各个侧边相切，轴杆二37可在蜗杆一21内部上下移动也可进行旋转运动，轴杆二37的运动对蜗杆一21无力的作用，多棱杆31可穿过轮毂端面中心处的轴孔，并且可在轴孔内上下移动，也可在轴孔内旋转，多棱杆31的运动对轴孔无力的作用。

本实施例中，如图1、图2、图3和图4所示，轴杆一11为t形状，且套筒一10内部开设有与轴杆一11相适配的凹槽，轴杆一11、齿柱12、轴杆二37和多棱杆37共用中心轴线，且多棱杆31的中心轴线与打磨台8的中心轴线重合，多棱杆31穿过开设在打磨台8中心处的避让孔，多棱杆31的外周壁与打磨台8中心处避让孔的内壁不接触，即多棱杆31可在所述避让孔内进行上下移动，也可进行转动，多棱杆31的转动对避让孔的内壁无作用力，不能够带动打磨台8转动，套筒三44和齿轮三43的中心轴线处开设有与多棱杆31相适配的通孔，多棱杆31可在所述通孔内进行上下滑动。

本实施例中，如图2、图3和图4所示，外夹式定心机构包括定轴转动连接在打磨台8下表面中心的蜗杆一21，蜗杆一21穿套在多棱杆31上，且多棱杆31可在蜗杆一21内部进行上下滑动，打磨台8的下表面定轴转动连接有至少三个涡轮一20，多个所述涡轮一20沿圆周走向等间隔设置在蜗杆一21的外周壁侧，蜗杆一21与涡轮一20啮合连接。

本实施例中，如图1、图2、图3和图4所示，外夹式定心机构还包括固定在打磨台8下表面的多个吊杆15，且吊杆15与涡轮一20一一对应，吊杆15的下端定轴转动连接凸杆，且凸杆固定在夹臂16上，夹臂16的一端固定有压头17，且压头17与夹臂16呈j字形设置，压头17的端面为坡面，并且可与轮毂外周壁的轮缘结构相适配，并抵扣接触，夹臂16的另一端铰接有连杆一18，连杆一18远离夹臂16的一端铰接连杆二19，连杆二19远离连杆一18的一端固定连接在涡轮一20上。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4和图5所示，压紧机构包括固定在龙门架2横梁中部的顶板24，顶板24的中部定轴转动连接有蜗杆二28，蜗杆二28的下端固定有套筒三30，且套筒三30内开设有与多棱杆31横截面相适配的凹槽，多棱杆31的上端部可插接在所述凹槽内，顶板24上表面定轴转动连接有至少两个涡轮二25，且多个所述涡轮二25沿圆周走向等间隔设置在蜗杆二28的外周壁侧，涡轮二25上固定有摇臂26，摇臂26远离涡轮二25的端部开设有条形槽一27。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4和图5所示，压紧机构还包括与涡轮二25一一对应的多个滑杆一29，滑杆一29竖直方向设置，并滑动连接在顶板24上，滑杆一29的上端固定有销杆一，且销杆一插接在条形槽一27内，并可在条形槽一27内滑动，滑杆一29的下端位于顶板24的下表面,所述滑杆一29的下端与第一剪叉杆组32传动连接，第一剪叉杆组32的两个上端定轴转动连接在顶板24的底面，第一剪叉杆组32中的两个连杆中部均开设有条形槽二38，滑杆一29的下端固定有销杆二，且销杆二插接在条形槽二38内，并可在条形槽二38内滑动。

本实施例中，如图1、图2、图3、图4和图5所示，压紧机构还包括环板34和压板23，环板23的上表面固定有与滑杆一29相对应的滑杆二35，第一剪叉杆组32的两个下端与第二剪叉杆组33的两个上端定轴转动连接，第二剪叉杆组33的两个下端均定轴转动连接有滑块36，且同一第二剪叉杆组33下端的两个滑块36均滑动连接在对应的滑杆二35上，第二剪叉杆组33可以设置有多个，并按照图2、图3、图4和图5中所示的方式从上至下依次连接设置，环板34的下表面通过转盘轴承定轴转动连接压板23，且压板23和环板34与打磨台8共用中心轴线。

另外，本申请在上述记载的基础上给出一种用于汽车轮毂打磨用的夹持装置在使用时，包括以下步骤：

步骤一：对轮毂的外圆周壁打磨抛光时：如图1、图2、图3、图6、图7和图8所示，图1中为整个装置初始状态示意图，龙门架2为可伸缩结构，以便将轮毂放置在打磨台8上，并且使得轮毂上的轴孔穿套在多棱杆31上，即在安装轮毂时，将龙门架2升高，升高方式可采用液压升高的方式，将轮毂的轴孔从而多棱杆31的上端穿套在多棱杆31上即可，此时内夹式定心机构22位于轮毂内侧，轮毂放置在打磨台8上之后，将龙门架2恢复至原位即可，启动气缸9，使得气缸9通过伸出其活塞杆带动齿柱12、轴杆二37和多棱杆31上移，进而使得多棱杆31的上端插接在套筒二30内，轴杆二37位于蜗杆一21内部，即多棱杆31与蜗杆一21不传动连接，在多棱杆31插入套筒二30内部后，停止气缸9工作，并保持不动，此时启动电机二13，电机二13采用步进电机或伺服电机，其能够完成正反转即可，电机二13通过齿轮二14带动齿柱12转动，进而使得齿柱12同步带动轴杆二37和多棱杆31转动，多棱杆31的转动同步带动齿轮三43转动，齿轮三43的转动带动齿条45运行，从而带动链条41运行，进而通过链条41带动各个链轮40转动，链轮40的转动同步带动顶杆42转动，并且顶杆42远离链轮40的端部与轮毂的内壁抵扣接触，并且对轮毂内壁施加向外的顶紧力，进而实现从内部对轮毂夹紧，即实现在水平方向对轮毂的限制，而且同时使得轮毂的竖直中心线与齿轮三43的竖直中心线重合，起到定心的作用；

多棱杆31转动的同时还同步带动套筒二30转动，使得套筒二30同步带动蜗杆二28转动，从而使得各个涡轮二25同步转动，涡轮二25的转动通过摇臂26对滑杆一29下压，进而使得滑杆一29对第一剪叉杆组32的两个连杆中部施加压力，使得第一剪叉杆组32在竖直方向上的夹角变小，并且同步使得第二剪叉杆组33在竖直方向上的夹角变小，进而通过第一剪叉杆组32和第二剪叉杆组33在竖直方向上长度增加，推动环板34和压板23对轮毂的端面压紧，实现对轮毂在竖直方向上的压紧固定，避免在对轮毂外圆周壁打磨时出现轮毂在竖直方向上的跳动，提高打磨质量和作业安全性；

在内夹式定心机构22和压紧机构同时对轮毂进行水平方向和竖直方向上的固定后，停止电机二13工作，并再次启动气缸9，使得气缸9恢复初始状态，使得气缸9通过收缩其活塞杆带动齿柱12、轴杆二37和多棱杆31同步下移，进而使得多棱杆31的上端从套筒二30内拔出，气缸9恢复初始状态后，停止气缸9工作，并启动电机一5，电机一5通过齿轮6驱动齿圈4转动，进而使得齿圈4同步带动转盘3转动，转盘3的转动通过支杆7带动打磨台8转动，从而使得打磨台8在内夹式定心机构22和压紧机构的作用下同步带动轮毂转动，从而便于打磨设备对轮毂的外周壁进行抛光打磨，而且采用内夹式定心机构22对轮毂的固定不会对打磨设备在打磨过程中产生干涉，便于提高打磨效率，而且内夹式定心机构22对轮毂施加的向外的力与打磨设备在打磨作业时施加的向轮毂内部的力进行抵消，从而避免在对轮毂外圆周抛光打磨过程中轮毂的形变，从而提高轮毂打磨的质量；

步骤二：对轮毂的端面打磨抛光时：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8所示，对轮毂的外圆周壁打磨结束后，停止电机一5工作，从而使得转盘3和打磨台8停止转动，启动气缸9，使得气缸9通过伸出其活塞杆带动齿柱12、轴杆二37和多棱杆31上移，进而使得多棱杆31的上端插接在套筒二30内，在多棱杆31插入套筒二30内部后，停止气缸9工作，并保持不动，此时启动电机二13反转，使得电机二13通过齿轮二14带动齿柱12、轴杆二37和多棱杆31同步反向转动，多棱杆31的反向转动同步带动齿轮三43反向转动，从而使得齿轮三43带动齿条45和链条41反向运行，进而使得链条41通过各个链轮40同步带动顶杆42反向转动，使得顶杆42与轮毂内壁脱离，并且多棱杆31的反向转动还同步带动套筒二30反向转动，进而使得套筒二30同步带动蜗杆二28反向转动，从而使得各个涡轮二25同步反向转动，涡轮二25的反向转动通过摇臂26对滑杆一29施加向上的力，使得滑杆一29上移，滑杆一29的上移对第一剪叉杆组32的两个连杆中部施加拉力，使得第一剪叉杆组32在竖直方向上的夹角变大，并且同步使得第二剪叉杆组33在竖直方向上的夹角变大，进而通过第一剪叉杆组32和第二剪叉杆组33在竖直方向上长度减小带动环板34和压板23上移复位，采用第一剪叉杆组32和第二剪叉杆组33使得在对轮毂的端面进行打磨时，压板23与轮毂的端面具有较大的空间，从而便于打磨设备的操作，并且避免打磨设备与压板23触碰，提高作业安全性，此时停止电机二13工作，并再次启动气缸9，使得气缸9恢复初始状态，进而使得多棱杆31的上端从套筒二30内拔出，气缸9恢复初始状态后，停止气缸9工作，并再次启动电机二14转动，电机二14的转动再次通过多棱杆31带动内夹式定心机构22从内部对轮毂进行再次夹紧，即实现在水平方向对轮毂的限制，而且不会使得轮毂的再次夹紧后中心轴线不变，避免二次夹紧后轮毂位置的发生变化，无需对打磨设备再次定位，起到对轮毂定心的作用；

多棱杆31转动的同时同步带动蜗杆一21转动，蜗杆一21的转动同步带动各个涡轮一20转动，从而使得连杆二19通过连杆一18对夹臂16的下端施加推力，进而使得夹臂16带动压头17对轮毂的外圆周轮缘处抵扣压紧，实现从外部对轮毂的夹紧固定，压头17在水平面上对轮毂施加向内的压力，该压力与顶杆42对轮毂施加的向外的压力相抵消，从而避免轮毂在打磨端面时圆周壁受力不均发生形变，从而提高打磨质量，外夹式定心机构从外部施加的压力均布轮毂的外圆周，从而进一步的起到对轮毂的定心作用，而且压头17竖直方向上对轮毂施加向下的压力，避免在对轮毂端面打磨时出现轮毂在竖直方向上的跳动，保持打磨时轮毂的稳定性，提高打磨质量和作业安全性；

在内夹式定心机构22和外夹式定心机构同时对轮毂进行水平方向和竖直方向上的固定后，停止电机二13工作，并再次启动电机一5，电机一5通过齿轮6驱动齿圈4转动，进而使得齿圈4同步带动转盘3转动，转盘3的转动通过支杆7带动打磨台8转动，从而使得打磨台8在内夹式定心机构22和外夹式定心机构的作用下同步带动轮毂转动，从而便于打磨设备对轮毂的端面进行抛光打磨，提高打磨效率；

步骤三：在完成对轮毂的端面打磨后，停止电机一5工作，从而使得转盘3和打磨台8停止转动，此时启动电机二13反转，使得电机二13通过齿轮二14带动齿柱12、轴杆二37和多棱杆31同步反向转动，多棱杆31的反向转动同步带动齿轮三43反向转动，如图8所示，从而使得齿轮三43带动齿条45和链条41反向运行，进而使得链条41通过各个链轮40同步带动顶杆42反向转动，顶杆42的反向转动使得顶杆42与轮毂内壁抵扣接触的一端与轮毂内壁远离，从而解除从内部对轮毂夹紧，并且多棱杆31的反向转动还同步带动蜗杆一21反向转动，蜗杆一21的反向转动同步带动各个涡轮一20反向转动，从而使得连杆二19通过连杆一18对夹臂16的下端施加拉力，进而使得夹臂16带动压头17与轮毂的外圆周轮缘处脱离并复位，在内夹式定心机构22和外夹式定心机构复位后，停止电机二13工作，并再次使得龙门架2升高，将打磨抛光后的轮毂从打磨台8上取下即可，然后换上下一个待打磨的轮毂，按照上述步骤进行对轮毂的打磨抛光处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。