一种用于检测轮辋毛坯加工余量的装置及方法与流程

本发明涉及车轮毛坯加工余量检测的技术领域，具体地说是一种用于检测轮辋毛坯加工余量的装置及方法。

背景技术：

铝合金车轮多为铸造或者铸旋成形，经过热处理后，毛坯轮辋部位都会存在变形，铸旋车轮为先铸造再旋压，当旋压工艺不稳定时，也会造成轮辋部位大大变形。最常见的轮辋变形为轮辋错位，加工余量不足，当车轮毛坯出现轮辋毛坯量不足时未挑拣出，便进入了机加工序，最终导致机加后内外侧轮辋有车削不到的地方，内外轮辋加工不到时判定为废品。由于缺少毛坯加工前的筛选和挑拣，不合格的毛坯进入机加工序进行了车削加工，导致了加工资源的浪费，增加了无用功和制造成本，因此，急需一种毛坯变形筛选装置，将不合格的毛坯挑拣出来直接报废，避免其进入机加工序而浪费加工资源，从而节约制造成本。本专利基于此现状，提供一种轮辋毛坯量检测装置及方法。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种车轮毛坯轮辋部位加工余量的自动检测装置及检测方法，及时将加工余量不足的毛坯筛选出来，避免不合格的毛坯进入机加，节约制造成本，提高生产效率，此装置高效实用、操作灵活，满足自动化连续生产。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于检测轮辋毛坯加工余量的装置，由机架、升降台、垫块、导柱、内导轨、内轮辋智能表、夹紧支撑板、伺服电机、左滑板、夹紧缸、轴、夹紧轮、外支撑板、外导轨、外气缸、外滑板、外轮辋智能表、右滑板、夹紧导轨、齿轮齿条结构、内滑板、内气缸、内支撑板和直线电机组成。

夹紧支撑板固定在机架上，夹紧导轨固定在夹紧支撑板上，左滑板、右滑板分别安装在夹紧导轨上，并通过齿轮齿条结构相连，左滑板、右滑板上均安装两个伺服电机，伺服电机通过轴控制夹紧轮的旋转，夹紧缸与左滑板相连，当夹紧缸驱动左滑板运动时，在齿轮齿条结构的作用下，右滑板同左滑板同步运动将车轮夹紧，伺服电机带动夹紧轮旋转，从而车轮在夹紧状态下可以旋转。

四根导柱安装在机架下方，直线电机固定在机架底部中心，直线电机输出端固定连接升降台，在四根导柱的导向作用下，控制升降台的上升和下降。垫块固定在升降台上，内支撑板固定在垫块上，内导轨和内气缸均固定在内支撑板上，内滑板安装在内导轨上，内气缸控制内滑板的水平运动，三个内轮辋智能表从上到下依次螺纹连接到内滑板上，螺纹连接的作用是方便调节伸出距离。

外支撑板固定在机架上，外导轨和外气缸均固定在外支撑板上，外滑板安装在外导轨上，外气缸控制外滑板的水平运动，三个外轮辋智能表从上到下依次螺纹连接到外滑板上，螺纹连接的作用是方便调节伸出距离。

装置检测方法为：首先调节外轮辋智能表伸出距离，使三个表的探针尖端连线与车轮理论成品外轮辋形状匹配，三个探针到车轮理论成品外轮辋水平距离均相等；接着调节内轮辋智能表伸出距离，使三个表的探针尖端连线与车轮理论成品内轮辋形状匹配，三个探针到车轮理论成品内轮辋水平距离均相等；然后计算出外轮辋智能表探针初始状态下到车轮理论成品外轮辋的距离值，以此距离作为外滑板的前进距离；接着计算出内支撑板升到检测位置时，内轮辋智能表探针初始状态下到车轮理论成品内轮辋的距离值，以此距离作为内滑板的前进距离。当外滑板、内滑板按照前进距离完成前进后，智能表的探针是被压缩的，智能表显示的压缩值为实际毛坯轮辋线与理论成品轮辋线的距离，即毛坯加工余量。若毛坯无变形，智能表显示的压缩值为毛坯设计时预留的加工余量，但实际毛坯均会变形，当智能表显示的压缩值大于毛坯设计时的预留量时，说明毛坯向增大方向变形，此时毛坯量充足，车削时轮辋能全部加工到；当智能表显示的压缩值小于毛坯设计时的预留量时，说明毛坯向缩小方向变形，此时毛坯量减少，当毛坯加工余量减少到一定程度时，轮辋就会加工不到。即智能表显示的压缩值越大，毛坯加工量越充足，智能表显示的压缩值越小，毛坯加工量越不足。轮毂旋转一周，六个智能表测得的压缩值会通过计算机自动采集，自动分析出六个智能表测得的最小压缩值，此值即为轮辋的最小加工余量。为了提高产品性能，避免缩松缩孔缺陷，判断毛坯合格的优选判据为：智能表最小压缩值≥0.6mm。

一种轮辋毛坯量检测装置的工作过程为：首先调节好六个智能表的位置，来料后，夹紧缸启动，驱动夹紧轮将轮毂夹紧；接着直线电机启动，将内支撑板顶升到检测位置；接着内气缸和外气缸同时启动，按照预定的前进距离，驱动内滑板和外滑板进给，使智能表的探针处于压缩状态；然后伺服电机启动，带动轮毂旋转一周，由计算机采集六个智能表的最小压缩值，若最小压缩值≥0.6mm，则毛坯合格，正常下转机加，若最小压缩值＜0.6mm，则毛坯不合格，由废品驱动装置将其下转到废品辊道。

在本发明的一个方面，提供了一种用于检测轮辋毛坯加工余量的装置，其特征在于，所述的装置由机架(1)、升降台(2)、垫块(3)、导柱(4)、内导轨(5)、内轮辋智能表(6)、夹紧支撑板(7)、伺服电机(8)、左滑板(9)、夹紧缸(10)、轴(11)、夹紧轮(12)、外支撑板(13)、外导轨(14)、外气缸(15)、外滑板(16)、外轮辋智能表(17)、右滑板(18)、夹紧导轨(19)、齿轮齿条结构(20)、内滑板(21)、内气缸(22)、内支撑板(23)和直线电机(24)组成；直线电机(24)输出端固定连接升降台(2)，在四根导柱(4)的导向作用下，控制升降台(2)的上升和下降；垫块(3)固定在升降台(2)上，内支撑板(23)固定在垫块(3)上，内导轨(5)和内气缸(22)均固定在内支撑板(23)上，内滑板(21)安装在内导轨(5)上，内气缸(22)控制内滑板(21)的水平运动，三个内轮辋智能表(6)从上到下依次螺纹连接到内滑板(21)上；外支撑板(13)固定在机架(1)上，外导轨(14)和外气缸(15)均固定在外支撑板(13)上，外滑板(16)安装在外导轨(14)上，外气缸(15)控制外滑板(16)的水平运动，三个外轮辋智能表(17)从上到下依次螺纹连接到外滑板(16)上，螺纹连接的作用是方便调节伸出距离。

在本发明优选的方面，还提供了使用前文所述的装置来测量毛坯加工余量的方法，所述的方法包括步骤：首先调节外轮辋智能表(17)的伸出距离，使三个表的探针尖端连线与车轮理论成品外轮辋形状匹配，三个探针到车轮理论成品外轮辋水平距离均相等；接着调节内轮辋智能表(6)伸出距离，使三个表的探针尖端连线与车轮理论成品内轮辋形状匹配，三个探针到车轮理论成品内轮辋水平距离均相等；然后计算出外轮辋智能表(17)探针初始状态下到车轮理论成品外轮辋的距离值，以此距离作为外滑板(16)的前进距离；接着计算出内支撑板(23)升到检测位置时，内轮辋智能表(6)探针初始状态下到车轮理论成品内轮辋的距离值，以此距离作为内滑板(21)的前进距离。当外滑板(16)、内滑板(21)按照前进距离完成前进后，智能表的探针是被压缩的，智能表显示的压缩值为实际毛坯轮辋线与理论成品轮辋线的距离，即毛坯加工余量。

在本发明优选的方面，在所述的方法中，轮毂旋转一周，智能表测得的压缩值会通过计算机自动采集，分析出六个智能表测得的最小压缩值，此值即为轮辋的最小加工余量。

在本发明优选的方面，在所述的方法中，判断毛坯合格的优选判据为：智能表最小压缩值≥0.6mm。

本发明能够及时将加工余量不足的毛坯筛选出来，避免不合格的毛坯进入机加，节约制造成本，提高生产效率，此装置高效实用、操作灵活，满足自动化连续生产。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1是本发明一种轮辋毛坯量检测装置及方法的主视图；

图2是本发明一种轮辋毛坯量检测装置及方法的左视图；

图3是本发明一种轮辋毛坯量检测装置及方法的俯视图；

图4是本发明一种轮辋毛坯量检测装置及方法检测时的主视图；

图中，1-、机架，2-、升降台，3-、垫块，4-、导柱，5-、内导轨，6-、内轮辋智能表，7-、夹紧支撑板，8-、伺服电机，9-、左滑板，10-、夹紧缸，11-、轴，12-、夹紧轮，13-、外支撑板，14-、外导轨，15-、外气缸，16-、外滑板，17-、外轮辋智能表，18-、右滑板，19-、夹紧导轨，20-、齿轮齿条结构，21-、内滑板，22-、内气缸，23-、内支撑板，24-、直线电机。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图说明，给出本发明提出的具体装置细节和工作情况。

一种轮辋毛坯量检测装置及方法，由机架1、升降台2、垫块3、导柱4、内导轨5、内轮辋智能表6、夹紧支撑板7、伺服电机8、左滑板9、夹紧缸10、轴11、夹紧轮12、外支撑板13、外导轨14、外气缸15、外滑板16、外轮辋智能表17、右滑板18、夹紧导轨19、齿轮齿条结构20、内滑板21、内气缸22、内支撑板23和直线电机24组成。

夹紧支撑板7固定在机架1上，夹紧导轨19固定在夹紧支撑板7上，左滑板9、右滑板18分别安装在夹紧导轨19上，并通过齿轮齿条结构20相连，左滑板9、右滑板18上均安装两个伺服电机8，伺服电机8通过轴11控制夹紧轮12的旋转，夹紧缸10与左滑板9相连，当夹紧缸10驱动左滑板9运动时，在齿轮齿条结构20的作用下，右滑板18同左滑板9同步运动将车轮夹紧，伺服电机8带动夹紧轮12旋转，从而车轮在夹紧状态下可以旋转。

四根导柱4安装在机架1下方，直线电机24固定在机架1底部中心，直线电机24输出端固定连接升降台2，在四根导柱4的导向作用下，控制升降台2的上升和下降。垫块3固定在升降台2上，内支撑板23固定在垫块3上，内导轨5和内气缸22 均固定在内支撑板23上，内滑板21安装在内导轨5上，内气缸22控制内滑板21的水平运动，三个内轮辋智能表6从上到下依次螺纹连接到内滑板21上，螺纹连接的作用是方便调节伸出距离。

外支撑板13固定在机架1上，外导轨14和外气缸15均固定在外支撑板13上，外滑板16安装在外导轨14上，外气缸15控制外滑板16的水平运动，三个外轮辋智能表17从上到下依次螺纹连接到外滑板16上，螺纹连接的作用是方便调节伸出距离。

装置检测方法为：首先调节外轮辋智能表17伸出距离，使三个表的探针尖端连线与车轮理论成品外轮辋形状匹配，三个探针到车轮理论成品外轮辋水平距离均相等；接着调节内轮辋智能表6伸出距离，使三个表的探针尖端连线与车轮理论成品内轮辋形状匹配，三个探针到车轮理论成品内轮辋水平距离均相等；然后计算出外轮辋智能表17探针初始状态下到车轮理论成品外轮辋的距离值，以此距离作为外滑板16的前进距离；接着计算出内支撑板23升到检测位置时，内轮辋智能表6探针初始状态下到车轮理论成品内轮辋的距离值，以此距离作为内滑板21的前进距离。当外滑板16、内滑板21按照前进距离完成前进后，智能表的探针是被压缩的，智能表显示的压缩值为实际毛坯轮辋线与理论成品轮辋线的距离，即毛坯加工余量。若毛坯无变形，智能表显示的压缩值为毛坯设计时预留的加工余量，但实际毛坯均会变形，当智能表显示的压缩值大于毛坯设计时的预留量时，说明毛坯向增大方向变形，此时毛坯量充足，车削时轮辋能全部加工到；当智能表显示的压缩值小于毛坯设计时的预留量时，说明毛坯向缩小方向变形，此时毛坯量减少，当毛坯加工余量减少到一定程度时，轮辋就会加工不到。即智能表显示的压缩值越大，毛坯加工量越充足，智能表显示的压缩值越小，毛坯加工量越不足。轮毂旋转一周，六个智能表测得的压缩值会通过计算机自动采集，自动分析出六个智能表测得的最小压缩值，此值即为轮辋的最小加工余量。为了提高产品性能，避免缩松缩孔缺陷，判断毛坯合格的优选判据为：智能表最小压缩值≥0.6mm。

一种轮辋毛坯量检测装置的工作过程为：首先调节好六个智能表的位置，来料后，夹紧缸10启动，驱动夹紧轮12将轮毂夹紧；接着直线电机24启动，将内支撑板23顶升到检测位置；接着内气缸22和外气缸15同时启动，按照预定的前进距离，驱动内滑板21和外滑板16进给，使智能表的探针处于压缩状态；然后伺服电机8启动，带动轮毂旋转一周，由计算机采集六个智能表的最小压缩值，若最小压缩值≥0.6mm，则毛坯合格，正常下转机加，若最小压缩值＜0.6mm，则毛坯不合格，由废品驱动装置将其下转到废品辊道。

本发明能够及时将加工余量不足的毛坯筛选出来，避免不合格的毛坯进入机加，节约制造成本，提高生产效率，此装置高效实用、操作灵活，满足自动化连续生产。