本发明涉及车轮喷涂工序的装置，具体地说是在车轮喷涂加工前，一种自动放置螺栓孔防护的装置。
背景技术
在汽车车轮生产行业，在车轮喷涂加工前，需要将螺栓孔防护放置到车轮螺栓孔内，防止螺栓孔锥面沾漆，如果螺栓孔锥面沾漆，就可能导致螺栓孔拔出力不合格，从而引起安全隐患。车轮生产行业中，通常是通过人工放置螺栓孔防护，这种工作方式，存在劳动强度大，防护缺失等缺点。本发明介绍了一种高效自动放置螺栓孔防护的装置。
技术实现要素：
本发明的目的是要提供一种放置螺栓孔防护堵装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种放置螺栓孔防护堵装置，由机架a，底座，微气缸，安装板，连接板，浮动轴，轴承座，直线轴承a，v型支撑，半圆柱，锥形销，直线导轨a，安装座，丝杠螺母a，丝杠a，伺服电机a，悬架，直线导轨b，导轨滑座b，滑板，丝杠螺母b，丝杠b，伺服电机b，视觉传感器，防护套，强力电磁铁，铁块，螺栓孔防护堵，同步凸轮，直线轴承b，触头，弹簧，套筒，压盖，轴，轴承a，基座，带制动功能旋转油缸，轴套，轴承端盖，轴承b，抱臂，支架，轴承基座，夹紧气缸，导轨滑座c，丝杠螺母c，丝杠c，直线导轨c，托架，齿条，直线导轨d，导轨滑座d，齿轮轴，升降架，轴承c，精密行程气缸，导轴，大型直线轴承，提升气缸，机架b，导轨滑座a组成。
所述提升气缸安装在机架b上；所述4个大型直线轴承均布的安装在机架b上；所述4个导轴一端分别穿过4个大型直线轴承，另一端固定在升降架上；所述导轴和大型直线轴承之间为精密小间隙配合；所述提升气缸的输出轴与升降架其底端连接。通过导轴和大型直线轴承之间的精密小间隙配合，提升气缸带动升降架高精度垂直运动。
所述精密行程气缸和直线导轨d安装在升降架上；所述齿条通过导轨滑座d与直线导轨d连接；所述双排轴承c安装在升降架上；所述齿轮轴下端外壁与双排轴承c连接，顶端面固定在托架上；所述齿轮轴的外壁中段为有啮齿，并能够与齿条啮合。通过直线导轨d和导轨滑座d，精密行程气缸可以带动齿条沿着直线导轨d方向直线运动，同时，通过齿条和齿轮轴中段外壁啮齿之间的啮合，齿条带动齿轮轴转动，通过控制精密行程气缸的行程，托架和齿轮轴可以高精度旋转特定角度。
所述直线导轨c安装在托架上；所述支架通过导轨滑座c与直线导轨c连接；所述丝杠c的两端和中间通过3个轴承基座4安装在托架上；所述丝杠c的两端为双向螺纹；所述个支架分别通过个丝杠螺母c对称安装在丝杠c两端双向螺纹上，个丝杠螺母c分别与丝杠c啮合；所述个抱臂分别安装在对称的支架上；所述夹紧气缸安装在托架，其输出轴与右端的支架连接。通过导轨滑座c和直线导轨c，夹紧气缸带动右侧的支架沿着直线导轨c运动；同时，通过丝杠c与两个丝杠螺母c的啮合，两个支架和抱臂高精度同步趋近或分离，实现车轮夹紧和松开的功能。
所述带制动功能旋转油缸、套筒和基座安装在轴套上；所述压盖将轴承a和轴封闭在基座内，轴的两端分别与带制动功能旋转油缸输出轴和同步凸轮连接；所述的3个或多个直线轴承b均布的安装在套筒侧壁上；所述的同步凸轮侧壁有3个或多个均布的弧面；所述3个或多个触头外侧一端分别穿设弹簧和直线轴承b，内侧端分别与同等数量对应的高精度同步凸轮弧面连接；所述的弹簧两端分别与直线轴承b和触头轴端面接触；所述的弹簧始终存在弹力，使触头内侧端始终压紧同步凸轮；
所述的底座固定在机架a上；所述的轴套通过轴承端盖和轴承b安装在机架a上；所述的微气缸通过安装板安装在底座上；所述的微气缸输出轴与连接板连接；所述的两个对称的直线轴承a通过轴承座安装在底座上；所述的两个浮动轴分别穿设对应的直线轴承a；所述的两个浮动轴上端面与v型支撑连接，下端面与连接板连接；所述的两个半圆柱通过锥形销对称的安装在v型支撑上端面。所述的视觉传感器安装在机架a。
通过轴承a和轴，带制动功能旋转油缸能够带动同步凸轮转动；同步凸轮侧壁均布的弧面推动一系列触头同步的向径向外侧运动，并能固定在某一特定位置。
带制动功能旋转油缸复位过程中，弹簧压迫触头轴端面，使触头内侧端始终同步凸轮接触，一系列触头同步的向径向内侧运动。
通过直线轴承a，微气缸3能够带动v型支撑高精度的垂直方向运动。
所述伺服电机b、丝杠b和直线导轨b安装在悬架上；所述伺服电机b输出轴与丝杠b连接；所述滑板通过导轨滑座b与直线导轨b连接；所述的滑板通过丝杠螺母b与丝杠b连接，其中，丝杠螺母b和丝杠b啮合；通过丝杠螺母b和丝杠b啮合，控制伺服电机b的转数和转向，可以控制滑板沿着直线导轨b水平运动。所述伺服电机a、丝杠a和直线导轨a安装在滑板上；所述伺服电机a输出轴与丝杠a连接；所述安装座通过导轨滑座a与直线导轨a连接；所述安装座通过丝杠螺母a4与丝杠a连接，丝杠螺母a和丝杠a啮合；通过丝杠螺母a和丝杠a之间的啮合，控制伺服电机a的转数和转向，可以控制安装座沿着直线导轨a垂直运动。
所述强力电磁铁通过防护套安装在安装座上；所述铁块固定在螺栓孔防护堵顶端；所述防护套底端内孔为锥孔，并能与螺栓孔防护堵上端面锥面配合。通过电磁铁吸取铁块，螺栓孔防护堵上端面锥面可以高精度牢靠的吸附在防护套底端内孔内。
实际使用前，带制动功能旋转油缸没有工作，弹簧处于最大长度，一系列触头外侧直径为最小直径；夹紧气缸处于收缩状态，通过双向丝杠c与丝杠螺母c的啮合，夹紧气缸控制两个抱臂处于最大距离分离状态；通过电磁铁吸取铁块，螺栓孔防护堵上端面锥面高精度牢靠的吸附在防护套底端内孔内；在微气缸处于收缩状态，v型支撑处于最低点。
实际使用时，通过齿条和齿轮轴啮合，精密行程气缸控制抱臂旋转到车轮所处位置的正上方，提升气缸带动抱臂高精度垂直向下运动，接着，夹紧气缸控制两个抱臂同高精度步夹紧车轮，提升气缸带动抱臂和车轮高精度垂直向上运动，然后，精密行程气缸控制抱臂旋转到车轮定位机构的正上方位置，通过控制提升气缸和夹紧气缸将放到车轮定位机构上，车轮转料工作完成。
车轮法兰面放到轴套的上端面，一系列触头伸入车轮中心孔中，车轮某一个窗口处于v型支撑上方。通过轴承a和轴，带制动功能旋转油缸能够带动同步凸轮转动，同步凸轮侧壁均布的弧面推动一系列触头同步的向径向外侧运动，一系列触头最终涨紧车轮中心孔，带制动功能旋转油缸将同步凸轮和一系列触头固定在此状态，车轮径向定位完成。微气缸通高压空气，v型支撑在缓慢上升的过程中，一侧面半圆柱逐渐跟车轮特定窗口对应侧面接触，在微气缸推力和车轮重力共同作用下，v型支撑中一侧面半圆柱对车轮窗口侧面接触侧产生侧向周向推力，同时在高精度轴承b和车轮法兰面与轴套的上端面产生的摩擦力共同作用下，径向定位机构和车轮环绕轴承b中心旋转，v型支撑中另一侧面的半圆柱逐渐跟车轮轮辐对应侧面接触，车轮周向定位完成。至此，车轮定位工作完成。
控制伺服电机a和伺服电机b的转数和转向，可以控制安装座运动到车轮正上方，此时，车轮所有螺栓孔分别与同等数量的螺栓孔防护堵对齐，并存在2mm的空间，然后，强力电磁铁断电，螺栓孔防护堵在自身重力的作用下，准确的放置到车轮螺栓孔内。至此，车轮螺栓孔防护堵放置工作完成。通过转料结构将车轮转运到喷涂料架进行喷涂，并依次重复上述操作，开始进行下一件车轮螺栓孔防护堵的放置工作。
本发明能满足车轮喷漆过程中，高精度放置螺栓孔防护的需要，同时具有结构简单、便于制作、性能稳定、定位精度高、操作简单等特点，非常适合自动化批量生产。
附图说明
图1是本发明一种放置螺栓孔防护堵装置的结构示意图。
图2是本发明一种放置螺栓孔防护堵装置中转料机构的俯视图。
图3是本发明一种放置螺栓孔防护堵装置中定位机构的结构示意图。
图4是本发明一种放置螺栓孔防护堵装置中自定心机构的俯视图。
图5是本发明一种放置螺栓孔防护堵装置中周向定位自调整机构的示意图。
图6是本发明一种放置螺栓孔防护堵装置工作时的结构示意图。
图中，1-机架a，2-底座，3-微气缸，4-安装板，5-连接板，6-浮动轴，7-轴承座，8-直线轴承a，9-v型支撑，10-半圆柱，11-锥形销，12-直线导轨a，13-安装座，14-丝杠螺母a，15-丝杠a，16-伺服电机a，17-悬架，18-直线导轨b，19-导轨滑座b，20-滑板，21-丝杠螺母b，22-丝杠b，23-伺服电机b，24-视觉传感器，25-防护套，26-强力电磁铁，27-铁块，28-螺栓孔防护堵，29-同步凸轮，30-直线轴承b，31-触头，32-弹簧，33-套筒，34-压盖，35-轴，36-轴承a，37-基座，38-带制动功能旋转油缸，39-轴套，40-轴承端盖，41-轴承b，42-抱臂，43-支架，44-轴承基座，45-夹紧气缸，46-导轨滑座c，47-丝杠螺母c，48-丝杠c，49-直线导轨c，50-托架，51-齿条，52-直线导轨d，53-导轨滑座d，54-齿轮轴，55-升降架，56-轴承c，57-精密行程气缸，58-导轴，59-大型直线轴承，60-提升气缸，61-机架b，62-导轨滑座a。
具体实施方式
下面结合附图详细说明依据本发明提出的具体装置的细节和工作情况。
本发明一种放置螺栓孔防护堵装置，由机架a1，底座2，微气缸3，安装板4，连接板5，浮动轴6，轴承座7，直线轴承a8，v型支撑9，半圆柱10，锥形销11，直线导轨a12，安装座13，丝杠螺母a14，丝杠a15，伺服电机a16，悬架17，直线导轨b18，导轨滑座b19，滑板20，丝杠螺母b21，丝杠b22，伺服电机b23，视觉传感器24，防护套25，强力电磁铁26，铁块27，螺栓孔防护堵28，同步凸轮29，直线轴承b30，触头31，弹簧32，套筒33，压盖34，轴35，轴承a36，基座37，带制动功能旋转油缸38，轴套39，轴承端盖40，轴承b41，抱臂42，支架43，轴承基座44，夹紧气缸45，导轨滑座c46，丝杠螺母c47，丝杠c48，直线导轨c49，托架50，齿条51，直线导轨d52，导轨滑座d53，齿轮轴54，升降架55，轴承c56，精密行程气缸57，导轴58，大型直线轴承59，提升气缸60，机架b61，导轨滑座a62组成。
所述提升气缸60安装在机架b61上；所述4个大型直线轴承59均布的安装在机架b61上；所述4个导轴58一端分别穿过4个大型直线轴承59，另一端固定在升降架55上；所述导轴58和大型直线轴承59之间为精密小间隙配合；所述提升气缸60的输出轴与升降架55其底端连接。通过导轴58和大型直线轴承59之间的精密小间隙配合，提升气缸60带动升降架55高精度垂直运动。
所述精密行程气缸57和直线导轨d52安装在升降架55上；所述齿条51通过导轨滑座d53与直线导轨d52连接；所述双排轴承c56安装在升降架55上；所述齿轮轴54下端外壁与双排轴承c56连接，顶端面固定在托架50上；所述齿轮轴54的外壁中段为有啮齿，并能够与齿条51啮合。通过直线导轨d52和导轨滑座d53，精密行程气缸57可以带动齿条51沿着直线导轨d52方向直线运动，同时，通过齿条51和齿轮轴54中段外壁啮齿之间的啮合，齿条51带动齿轮轴54转动，通过控制精密行程气缸57的行程，托架50和齿轮轴54可以高精度旋转特定角度。
所述直线导轨c49安装在托架50上；所述支架43通过导轨滑座c46与直线导轨c49连接；所述丝杠c48的两端和中间通过3个轴承基座44安装在托架50上；所述丝杠c48的两端为双向螺纹；所述2个支架43分别通过2个丝杠螺母c47对称安装在丝杠c48两端双向螺纹上，2个丝杠螺母c47分别与丝杠c48啮合；所述2个抱臂42分别安装在对称的支架43上；所述夹紧气缸45安装在托架50，其输出轴与右端的支架43连接。通过导轨滑座c46和直线导轨c49，夹紧气缸45带动右侧的支架43沿着直线导轨c49运动；同时，通过丝杠c48与两个丝杠螺母c47的啮合，两个支架43和抱臂42高精度同步趋近或分离，实现车轮夹紧和松开的功能。
所述带制动功能旋转油缸38、套筒33和基座37安装在轴套39上；所述压盖34将轴承a36和轴35封闭在基座37内，轴35的两端分别与带制动功能旋转油缸38输出轴和同步凸轮29连接；所述的3个或多个直线轴承b30均布的安装在套筒33侧壁上；所述的同步凸轮29侧壁有3个或多个均布的弧面；所述3个或多个触头31外侧一端分别穿设弹簧32和直线轴承b30，内侧端分别与同等数量对应的高精度同步凸轮29弧面连接；所述的弹簧32两端分别与直线轴承b30和触头31轴端面接触；所述的弹簧32始终存在弹力，使触头31内侧端始终压紧同步凸轮29。
所述的底座2固定在机架a1上；所述的轴套39通过轴承端盖40和轴承b41安装在机架a1上；所述的微气缸3通过安装板4安装在底座2上；所述的微气缸3输出轴与连接板5连接；所述的两个对称的直线轴承a8通过轴承座7安装在底座2上；所述的两个浮动轴6分别穿设对应的直线轴承a8；所述的两个浮动轴6上端面与v型支撑9连接，下端面与连接板5连接；所述的两个半圆柱10通过锥形销11对称的安装在v型支撑9上端面。所述的视觉传感器24安装在机架a1。
通过轴承a36和轴35，带制动功能旋转油缸38能够带动同步凸轮29转动；同步凸轮29侧壁均布的弧面推动一系列触头31同步的向径向外侧运动，并能固定在某一特定位置。
带制动功能旋转油缸38复位过程中，弹簧32压迫触头31轴端面，使触头31内侧端始终同步凸轮29接触，一系列触头31同步的向径向内侧运动。
通过直线轴承a8，微气缸3能够带动v型支撑9高精度的垂直方向运动。
所述伺服电机b23、丝杠b22和直线导轨b18安装在悬架17上；所述伺服电机b23输出轴与丝杠b22连接；所述滑板20通过导轨滑座b19与直线导轨b18连接；所述的滑板20通过丝杠螺母b21与丝杠b22连接，其中，丝杠螺母b21和丝杠b22啮合；通过丝杠螺母b21和丝杠b22啮合，控制伺服电机b23的转数和转向，可以控制滑板20沿着直线导轨b18水平运动。所述伺服电机a16、丝杠a15和直线导轨a12安装在滑板20上；所述伺服电机a16输出轴与丝杠a15连接；所述安装座13通过导轨滑座a62与直线导轨a12连接；所述安装座13通过丝杠螺母a14与丝杠a15连接，丝杠螺母a14和丝杠a15啮合；通过丝杠螺母a14和丝杠a15之间的啮合，控制伺服电机a16的转数和转向，可以控制安装座13沿着直线导轨a12垂直运动。
所述强力电磁铁26通过防护套25安装在安装座13上；所述铁块27固定在螺栓孔防护堵28顶端；所述防护套25底端内孔为锥孔，并能与螺栓孔防护堵28上端面锥面配合。通过电磁铁26吸取铁块27，螺栓孔防护堵28上端面锥面可以高精度牢靠的吸附在防护套25底端内孔内。
实际使用前，带制动功能旋转油缸38没有工作，弹簧32处于最大长度，一系列触头31外侧直径为最小直径；夹紧气缸45处于收缩状态，通过双向丝杠c48与丝杠螺母c47的啮合，夹紧气缸45控制两个抱臂42处于最大距离分离状态；通过电磁铁26吸取铁块27，螺栓孔防护堵28上端面锥面高精度牢靠的吸附在防护套25底端内孔内；在微气缸3处于收缩状态，v型支撑9处于最低点。
实际使用时，通过齿条51和齿轮轴54啮合，精密行程气缸57控制抱臂42旋转到车轮所处位置的正上方，提升气缸60带动抱臂42高精度垂直向下运动，接着，夹紧气缸45控制两个抱臂42同高精度步夹紧车轮，提升气缸60带动抱臂42和车轮高精度垂直向上运动，然后，精密行程气缸57控制抱臂42旋转到车轮定位机构的正上方位置，通过控制提升气缸60和夹紧气缸45将放到车轮定位机构上，车轮转料工作完成。
车轮法兰面放到轴套39的上端面，一系列触头31伸入车轮中心孔中，车轮某一个窗口处于v型支撑9上方。通过轴承a36和轴35，带制动功能旋转油缸38能够带动同步凸轮29转动，同步凸轮29侧壁均布的弧面推动一系列触头31同步的向径向外侧运动，一系列触头31最终涨紧车轮中心孔，带制动功能旋转油缸38将同步凸轮29和一系列触头31固定在此状态，车轮径向定位完成。微气缸3通高压空气，v型支撑9在缓慢上升的过程中，一侧面半圆柱10逐渐跟车轮特定窗口对应侧面接触，在微气缸3推力和车轮重力共同作用下，v型支撑9中一侧面半圆柱10对车轮窗口侧面接触侧产生侧向周向推力，同时在高精度轴承b41和车轮法兰面与轴套39的上端面产生的摩擦力共同作用下，径向定位机构和车轮环绕轴承b41中心旋转，v型支撑9中另一侧面的半圆柱10逐渐跟车轮轮辐对应侧面接触，车轮周向定位完成。至此，车轮定位工作完成。
控制伺服电机a16和伺服电机23的转数和转向，可以控制安装座13运动到车轮正上方，此时，车轮所有螺栓孔分别与同等数量的螺栓孔防护堵28对齐，并存在2mm的空间，然后，强力电磁铁26断电，螺栓孔防护堵28在自身重力的作用下，准确的放置到车轮螺栓孔内。至此，车轮螺栓孔防护堵28放置工作完成。通过转料结构将车轮转运到喷涂料架进行喷涂，并依次重复上述操作，开始进行下一件车轮螺栓孔防护堵28的放置工作。