1.本发明涉及汽车方向盘转轴生产设备技术领域，特别是涉及一种汽车方向盘转轴吹气清理设备。


背景技术：

2.汽车方向盘转轴的生产过程中，需要对原材料进行铣削加，因此，在工件表面会残留铁屑或油渍，因此，需要对加工完成的产品进行清洗，清洗主要是指每件汽车方向盘转轴产品加工完成后，需要进行清理附着的铁屑、油渍等。常用的清理方法：将方向盘转轴产品固定在工装上，人工用气枪吹气清理。采用人工手动吹气，不能完全清理铁屑，耗费时间长，还是会有铁屑残留；且铁屑被吹的散开，不能收集，对人体有害，非常危险。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种汽车方向盘转轴吹气清理设备。
4.本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种汽车方向盘转轴吹气清理设备，包括支撑框架、密封外壳、产品快换放置座、风刀清洗组件、上料检测组件、上下移动机构以及铁屑收集组件，其中，所述支撑框架与密封外壳连接，用于支撑密封外壳；所述密封外壳上端开设进风口，所述风刀清洗组件设置在密封外壳的进风口上，所述上料检测组件设至在风刀清洗组件的外围，且上料检测组件的信号端朝向风刀清洗组件内设置方向盘转轴的方向；所述风刀清洗组件的吹风方向由进风口朝向密封外壳内部；所述上下移动机构设置在密封外壳的一侧，且产品快换放置座连接在上下移动机构上，能通过上下移动机构带动产品快换放置座上下运动；所述产品快换放置座设置在密封外壳的内部，且位于进风口的正下方，所述产品快换放置座用于固定待清洗的方向盘转轴，且能够带动方向盘转轴在风刀清洗组件的清洗范围内运动。
5.由于不同车型、不同品牌的方向盘转轴的长短、粗细等结构有所不同，因此，为了提高通用性，所述产品快换放置座包括螺纹连接柱和转轴仿形柱，所述螺纹连接柱包括上螺纹部、下螺纹部以及设置在上螺纹部和下螺纹部之间的环形凸台，所述下螺纹部与上下移动机构的连接板螺纹连接，所述上螺纹部与转轴仿形柱底部的螺纹孔螺纹连接，且转轴仿形柱支撑在环形凸台上，所述转轴仿形柱的外形与方向盘转轴底部的内孔相匹配。产品快换放置座中的转轴仿形柱是可以根据方向盘转轴的不同而进行更换的，通过更换转轴仿形柱可以匹配不同型号的方向盘转轴，同时，每个转轴仿形柱只针对一种方向盘转轴，当方向盘转轴的型号错误是，是无法插在转轴仿形柱上的，因此，可以避免不同方向盘转轴的混乱。
6.进一步，为了避免螺纹连接柱在拆卸更换转轴仿形柱时产生轴向转动，还包括防转固定块，所述防转固定块套在螺纹连接柱的环形凸台外侧，且所述环形凸台的侧壁上设有第一防转面，所述防转固定块的内壁上设有与第一防转面匹配的第二防转面。通过第一
防转面和第二防转面使防转固定块和螺纹连接柱实现型面配合，从而避免螺纹连接柱转动。
7.进一步，为了实现铁屑和油渍的收集，所述铁屑收集组件包括铁屑收集盒，所述铁屑收集盒可抽拉的设置在密封外壳内，且位于密封外壳外侧的盒面上设有用于抽拉的把手，为了避免铁屑或油渍在气流下飞溅，所述铁屑收集盒的左右两侧还设有挡屑组件，所述挡屑组件包括挡屑板和支撑板，所述挡屑板倾斜设置在铁屑收集盒的开口上方，且左右两挡屑板顶部之间的距离大于铁屑收集盒左右方向的宽度。挡屑板上端开口大，下端开口小倾斜设置，便于落在挡屑板上的铁屑和油渍导入到铁屑收集盒内。
8.为了避免将铁屑收集盒放回密封外壳时，保证铁屑收集盒与密封外壳连接处的密封性，以及避免铁屑收集盒过度推入，还包括铁屑收集盒限位结构，所述铁屑收集盒限位结构包括设置在铁屑收集盒的左侧盒壁和/或右侧盒壁上的限位凸台以及设置在密封外壳的底板上的挡块，且所述挡块与限位凸台一一对应，当向内推铁屑收集盒时，限位凸台卡在挡块上。
9.由于清洗的是铁屑和油渍，因此，为了对上下移动机构进行防护，避免铁屑和油渍对上下移动机构的影响，还包括罩壳，所述罩壳罩设在上下移动机构上，且罩壳内侧通过多个u型连接件与密封外壳固定连接。
10.方向盘转轴上料是通过机器人自动上料的，因此，为了实现上料后自动启动清理设备，设置了上料检测组件，通过上料检测组件自动检测是否有方向盘转轴到位，实现自动上下料以及自动清理，所述上料检测组件包括检测传感器、上安装块、高度调节柱和下固定块，所述高度调节柱底部通过下固定块连接在密封外壳或罩壳上，所述上安装块安装在高度调节柱上端，且在高度调节柱上的安装位置上下可调，所述检测传感器固定在在上安装块上，且所述检测传感器信号端的检测方向朝向方向盘转轴。由于方向盘转轴高度不同，因此，可以通过高度调节柱调节检测传感器的高度，检测传感器可以为对射式传感器，也可以采用反射式传感器。
11.进一步，所述上下移动机构包括竖向设置的背板，以及设置在背板一侧上的电机、连接板、丝杆和丝杆滑套，所述丝杆上下两端通过轴承座转回转连接在背板上，所述丝杆一端通过同步带和同步带轮与电机传动连接，所述连接板包括一体连接的传动部、导向部和支撑部，连接板整体呈一l型结构，所述传动部上设有丝杆滑套安装孔，所述丝杆滑套螺纹连接在丝杆上，且外部固定在丝杆滑套安装孔内，所述导向部与导向组件连接，所述支撑部延伸至密封外壳内，且端部连接产品快换放置座。
12.由于上下移动机构的行程比较大，因此，为了保证上下移动顺畅，所述上下移动机构还包括导向组件，所述导向组件包括导向轴，所述导向轴与丝杆平行设置，且导向轴的上端通过轴上支撑座固定在背板上，导向轴的下端通过轴下支撑座固定在背板上，所述轴上支撑座和轴下支撑座之间的导向轴上套设有导向滑套，所述导向滑套与连接板的导向部固定连接。通过平行设置的导向轴和丝杆对连接板进行上下运动的驱动和导向，能够满足大行程的需求，避免卡顿。
13.具体的，所述密封外壳分为上半壳体和下半壳体，且四周由顶板、侧板和底板围成，所述上半壳体和下半壳体之间通过竖向设置的两个钣金连接板连接，两个钣金连接板之间设有便于连接板上下运动的缝隙，为了保证密封外壳的密封性，在两个钣金连接板与
侧板之间采用风琴罩密封，且连接板的支撑部通过风琴罩连接块与风琴罩连接，实现密封壳体内外的隔离，从而避免气流从缝隙泄出；进风口设置在顶板上，底板的底部设有排气管口。
14.本发明的有益效果是：（1）吹气方便，操作简单，机器人上下料，不需人工操作；（2）上下移动机构能让产品的所有位置都能被吹气清理，吹气清理程度很高；（3）吹气效率高，能很快的清理铁屑油渍；（4）可吹气清理多种直径不一样的产品，兼容多种产品；（5）密封外壳保证铁屑不会散开污染环境，避免危害人体。
附图说明
15.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
16.图1是汽车方向盘转轴吹气清理设备的立体结构示意图。
17.图2是汽车方向盘转轴吹气清理设备的局部剖面结构示意图。
18.图3是铁屑收集组件的结构示意图。
19.图4是上料检测组件的结构示意图。
20.图5是上下移动机构的结构示意图。
21.图6是上下移动机构的结构示意图。
22.图7是连接板的结构示意图。
23.图8是产品快换放置座第一种实施方式的结构示意图。
24.图9是螺纹连接柱的结构示意图。
25.图10是产品快换放置座第二种实施方式的结构示意图。
26.图11是产品快换放置座第三种实施方式的结构示意图。
27.图中：1、支撑框架，11、支撑柱，12、支撑块，13、地脚，14、固定板，2、密封外壳，21、顶板，22、侧板，23、检修门，24、观察窗，25、把手，26、底板，27、排气管口，28、钣金连接板，29、风琴罩连接块，3、产品快换放置座，31、螺纹连接柱，311、上螺纹部，312、环形凸台，313、下螺纹部，314、防转面，4、风刀清洗组件，41、上环形刀盘，42、下环形刀盘，5、上料检测组件，51、检测传感器，52、上安装块，53、高度调节柱，54、下固定块，55、检测方向，6、上下移动机构，61、电机，62、同步带，63、丝杆滑套，64、背板，65、丝杆，66、导向组件，661、导向轴，662、导向滑套，663、轴上支撑座，664、轴下支撑座，67、连接板，671、传动部，672、导向部，673、支撑部，674、丝杆滑套安装孔，675、导向滑套安装孔，676、螺纹孔，68、轴承座，7、铁屑收集组件，71、铁屑收集盒，72、挡屑板，73、支撑板，74、把手，75、限位凸台，76、挡块，8、转轴仿形柱，81、螺纹孔，82、锥面，9、罩壳，91、u型连接件。
具体实施方式
28.现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
29.如图1和图2所示，本发明的一种汽车方向盘转轴8吹气清理设备，包括支撑框架1、密封外壳2、产品快换放置座3、风刀清洗组件4、上料检测组件5、上下移动机构6以及铁屑收
集组件7，其中，所述支撑框架1与密封外壳2连接，用于支撑密封外壳2；所述密封外壳2上端开设进风口，所述风刀清洗组件4设置在密封外壳2的进风口上，所述上料检测组件5设至在风刀清洗组件4的外围，且上料检测组件5的信号端朝向风刀清洗组件4内设置方向盘转轴的方向；所述风刀清洗组件4的吹风方向由进风口朝向密封外壳2内部；所述上下移动机构6设置在密封外壳2的一侧，且产品快换放置座3连接在上下移动机构6上，能通过上下移动机构6带动产品快换放置座3上下运动；所述产品快换放置座3设置在密封外壳2的内部，且位于进风口的正下方，所述产品快换放置座3用于固定待清洗的方向盘转轴，且能够带动方向盘转轴在风刀清洗组件4的清洗范围内运动。密封外壳2的底部还设有地脚13，用于放置支撑设备，侧面还有l形固定板14，用于将设备与地面固定。
30.清理设备的壳体包括两部分，一部分为用于清理的密封外壳2，另一部分为对上下移动机构6进行防护的罩壳9。其中，密封外壳2分为上半壳体和下半壳体，且四周由顶板21、侧板22和底板26围成，所述上半壳体和下半壳体之间通过竖向设置的两个钣金连接板28连接，两个钣金连接板28之间设有便于连接板67上下运动的缝隙，为了保证密封外壳2的密封性，在两个钣金连接板28与侧板22之间采用风琴罩密封，且连接板67的支撑部673通过风琴罩连接块29与风琴罩（图中未示出）连接，实现密封壳体内外的隔离，从而避免气流从缝隙泄出；进风口设置在顶板21上，底板26的底部设有排气管口27。罩壳9罩设在上下移动机构6上，且罩壳9内侧通过多个u型连接件91与密封外壳2固定连接。本实施例中，由于环形风刀是安装在顶板21上的，因此，为了提高其承载稳定性，上半壳体的底部沿周向设有支撑块12，支撑块12上设有多个支撑柱11，支撑柱11支撑在顶板21的底部。密封外壳2一侧的侧板22上设有检修门23，检修门23上设有观察窗24和把手25，便于查看和打开。
31.风刀清洗组件4包括上环形刀盘41和下环形刀盘42，两个环形刀盘上下叠置在密封外壳2的顶板21上。
32.如图2和图3所示，铁屑收集组件7包括铁屑收集盒71，所述铁屑收集盒71可抽拉的设置在密封外壳2内，且位于密封外壳2外侧的盒面上设有用于抽拉的把手74，为了避免铁屑或油渍在气流下飞溅，所述铁屑收集盒71的左右两侧还设有挡屑组件，所述挡屑组件包括挡屑板72和支撑板73，所述挡屑板72倾斜设置在铁屑收集盒71的开口上方，且左右两挡屑板72顶部之间的距离大于铁屑收集盒71左右方向的宽度。挡屑板72上端开口大，下端开口小倾斜设置，便于落在挡屑板72上的铁屑和油渍导入到铁屑收集盒71内。铁屑收集组件7还包括铁屑收集盒71限位结构，所述铁屑收集盒71限位结构包括设置在铁屑收集盒71的左侧盒壁和/或右侧盒壁上的限位凸台75以及设置在密封外壳2的底板26上的挡块76，且所述挡块76与限位凸台75一一对应，当向内推铁屑收集盒71时，限位凸台75卡在挡块76上。
33.如图4所示，上料检测组件5包括检测传感器51、上安装块52、高度调节柱53和下固定块54，所述高度调节柱53底部通过下固定块54连接在密封外壳2或罩壳9上，所述上安装块52安装在高度调节柱53上端，且在高度调节柱53上的安装位置上下可调，所述检测传感器51固定在在上安装块52上，且所述检测传感器51信号端的检测方向55朝向方向盘转轴。由于方向盘转轴高度不同，因此，可以通过高度调节柱53调节检测传感器51的高度，检测传感器51可以为对射式传感器，也可以采用反射式传感器。本实施例中采用对射式激光传感器，因此，传感器的接收端和发射端对称安装在方向盘转轴的两侧，并且一侧下固定块54连接在密封外壳2上，一侧的下固定块54连接在罩壳9，并且连接在罩壳9上的一侧能够在水平
方向上调整位置。
34.如图5和图6所示，上下移动机构6包括竖向设置的背板64，以及设置在背板64一侧上的电机61、连接板67、丝杆65和丝杆滑套63，所述丝杆65上下两端通过轴承座68转回转连接在背板64上，所述丝杆65一端通过同步带62和同步带轮与电机61传动连接，如图7所示，所述连接板67包括一体连接的传动部671、导向部672和支撑部673，连接板67整体呈一l型结构，所述传动部671上设有丝杆滑套安装孔674，所述丝杆滑套63螺纹连接在丝杆65上，且外部固定在丝杆滑套安装孔674内，所述导向部672上设有导向滑套安装孔675，导向滑套622套设在导向轴上，外侧与导向部672固定，实现与导向组件66连接，所述支撑部673延伸至密封外壳2内，且端部上设有螺纹孔676，用于连接产品快换放置座3的螺纹连接柱31的下螺纹部313。
35.由于上下移动机构6的行程比较大，因此，为了保证上下移动顺畅，所述上下移动机构6还包括导向组件66，所述导向组件66包括导向轴661，所述导向轴661与丝杆65平行设置，且导向轴661的上端通过轴上支撑座663固定在背板64上，导向轴661的下端通过轴下支撑座664固定在背板64上，所述轴上支撑座663和轴下支撑座664之间的导向轴661上套设有导向滑套662，所述导向滑套662与连接板67的导向部672固定连接。通过平行设置的导向轴661和丝杆65对连接板67进行上下运动的驱动和导向，能够满足大行程的需求，避免卡顿。
36.由于不同车型、不同品牌的方向盘转轴的长短、粗细等结构有所不同，因此，为了提高通用性，产品快换放置座3结构是可以根据方向盘转轴的不同而进行更换的，下面给出三种不同方向盘转轴对应的产品快换放置座3结构。
37.实施方式一：如图8和图9所示，产品快换放置座3包括螺纹连接柱31和转轴仿形柱8，所述螺纹连接柱31包括上螺纹部311、下螺纹部313以及设置在上螺纹部311和下螺纹部313之间的环形凸台312，所述下螺纹部313与上下移动机构的连接板螺纹连接，所述上螺纹部311与转轴仿形柱8底部的螺纹孔81螺纹连接，且转轴仿形柱8支撑在环形凸台312上，所述转轴仿形柱8的外形与方向盘转轴底部的内孔相匹配。为了避免螺纹连接柱31在拆卸更换转轴仿形柱8时产生轴向转动，还包括防转固定块（图中未示出），所述防转固定块套在螺纹连接柱31的环形凸台312外侧，且所述环形凸台312的侧壁上设有第一防转面314，所述防转固定块的内壁上设有与第一防转面314匹配的第二防转面。通过第一防转面314和第二防转面使防转固定块和螺纹连接柱31实现型面配合，从而避免螺纹连接柱31转动。本实施例中转轴仿形柱8的外形包括上圆柱部和下圆柱部，上圆柱部和下圆柱部的连接处采用锥面82过渡，且锥面82大致位于转轴仿形柱8的中部，下圆柱部的底部设有与螺纹连接柱31的上螺纹部311匹配的螺纹孔81。
38.实施方式二：如图10所示，本实施方式与实施方式一的不同之处在于产品快换放置座3中的转轴仿形柱8的结构不同。本实施例中转轴仿形柱8包括上圆柱部和下圆柱部，上圆柱部和下圆柱部的连接处采用锥面82过渡，下圆柱部的底部设有与螺纹连接柱31的上螺纹部311匹配的螺纹孔81。本实施例中下圆柱部的外径大于实施方式一中下圆柱部的外径，且本实施例中锥面82的位置位于距离转轴仿形柱8底部的大致1/3位置处。
39.实施方式三：
如图11所示，本实施方式与实施方式一和实施方式二的不同之处在于产品快换放置座3中的转轴仿形柱8的结构不同。本实施例中转轴仿形柱8包括上圆柱部和下圆柱部，上圆柱部和下圆柱部的连接处采用锥面82过渡，下圆柱部的底部设有与螺纹连接柱31的上螺纹部311匹配的螺纹孔81。本实施例中具有上下两个锥面82，将转轴仿形柱8分为粗细不同的三段，且外径从上到下逐渐增大。
40.工作原理：本清洗设备除了上下移动机构6、风刀清洗组件4、进风口和排气管口27等结构其他都是被密封外壳2包裹住的，在设备的支撑框架1上方有两块环型风刀，环型风刀通上气后，可以向中间吹气，上下移动机构6安装在设备的支撑框架1内部，产品快换放置座3安装在上下移动机构6上。
41.当汽车方向盘转轴加工完成后，由机器人上料到产品快换放置座3的转轴仿形柱8上，此时上料检测组件5的检测传感器51检测到机器人上料后的方向盘转轴，控制上下移动机构6带着方向盘转轴先向下移动，待上下移动机构6运动到行程的最低端时，控制环型风刀开始吹气，同时，上下移动机构6再缓缓向上移动，待上下移动机构6移动到最高端时，吹气完成，废料废渣都落入铁屑收集盒71，定期清理。最后机器人下料，重新再上料开始下一件产品的吹气清理。
42.需要注意的是，上下移动机构6在向下移动时，环型风刀不启动吹风，并且由于环形风刀有效工作范围的影响，可以根据方向盘转轴表面铁屑、油渍等的多少，控制上下移动机构6停留在有效工作范围内的时间，或者移动的速度，从而提高清理的效果。
43.本发明完全取代了人工操作，全程由机器人代替上下料，由环型风刀（气流擦洗器）代替气枪，清理效率提升，吹气清理所需时间减少。
44.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。