CN101422870B - 一种磨抛加工设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及超硬脆性材料的一种加工机械设备，包括基座(1)、两个支架(2)、磨轮(3)、抛轮(4)、上主悬臂(6)、下主悬臂(7)，上主悬臂(6)及下主悬臂(7)与两个支架(2)相连一端设旋转装置(8)，上下主悬臂结构一致，上主悬臂(6)包括悬臂(9)、夹具体(10)，夹具体(10)上设工装夹具(11)，工装夹具(11)上设夹具针(12)，上主悬臂(6)上设丝杆I(13)，悬臂(9)一端设伺服电机II(14)，伺服电机II(14)与丝杆I(13)一端相对应，两者之间设转向齿轮(15)，夹具体(10)下端设套筒(26)并内置丝杆II(16)，丝杆II(16)一端设伺服电机III(17)，工装夹具(11)内置螺母(18)并内设丝杆III(19)，丝杆II(16)与螺母(18)相配套，丝杆III(19)一端设伺服电机I(20)，夹具针(12)根部与丝杆III(19)接触。本设备具有精确度高、成品率高、自动化程度高的特点。
Description
技术领域
本发明属于超硬脆性材料的切削加工机械领域，具体涉及天然宝石，人造仿宝石，立方氧化锆石，硅产品，水晶玻璃等的加工机械设备。
背景技术
现有技术中对一般材料的磨抛可采用金属材料磨床，然而金属材料磨床对超硬脆性材料却无法完成磨抛，普通立式磨抛机虽然能够对超硬脆性材料进行磨抛，但在使用时，需要通过磨盘及抛盘的整体升降来调控磨抛精度，由于整体升降稳定性差，使加工精度大受影响，此外，该装置需要大量人工操作，人力资源严重浪费，产品成品率低，磨抛精度往往难以保证。
发明内容
本发明所要要解决的问题在于提供一种磨切精确度高，成品率高，自动化程度高的磨抛加工设备，本发明是通过下面的技术方案解决所述技术问题的：
一种磨抛加工设备，包括基座1、两个支架2、磨轮3、抛轮4、磨轮及抛轮驱动装置5、上主悬臂6、下主悬臂7，两个支架2设于基座1两端，磨轮3、抛轮4、上主悬臂6、下主悬臂7均设于两个支架2之间，磨轮3及抛轮4位于同一轴线上，上主悬臂6及下主悬臂7与两个支架2相连的一端，设有旋转装置8，所述上主悬臂6与下主悬臂7结构一致，其中上主悬臂6包括悬臂9、夹具体10，夹具体10上设有工装夹具11，工装夹具11上设有一排夹具针12，其特征在于上主悬臂6的悬臂轴向方向上设有丝杆I 13，悬臂9一端设有伺服电机II 14，所述伺服电机II 14与丝杆I 13一端相对应，悬臂9一端可以是悬臂9左端或右端，伺服电机II 14和丝杆I 13之间设有转向齿轮15，夹具体10下端设有套筒29，所述套筒29与丝杆I 13相适配；
夹具体内置丝杆II 16，丝杆II 16的轴向与丝杆I 13垂直，丝杆II 16一端设有伺服电机III17，工装夹具内置螺母18，丝杆II 16与该螺母18相配套，工装夹具11内设有丝杆III19，丝杆III19一端设有伺服电机I 20。
由于该装置的操作由六个伺服电机完成(上下主悬臂各三个)，而且伺服电机的运转由程序控制，因此完全避免了人工操作的低效率，低精度的问题，保证了产品的质量。
作为一种优选，上主悬臂6与下主悬臂7的轴向位于同一平面上，该平面与基座1垂直，当上主悬臂6的夹具体10垂直向下，下主悬臂7的夹具体垂直向上时，上主悬臂6与下主悬臂7的夹具针彼此相对。
采用这一结构后，可以自动完成磨抛半成品的对接，从而可以一次性加工出产品的整体。
作为一种优选，抛轮4与磨轮3正上方设有检测装置21，其正下方设有修复装置22。
采用这一结构后，可随时检测抛轮4与磨轮3圆周表面的半径，并对其进行修复，修复的信息反馈给电脑，以便程序作出及时的调整，这样就可避免因抛轮4与磨轮3表面磨损，造成圆周表面半径的不同而给磨抛产品的精度造成不良影响，同时也无需更换抛轮4与磨轮3，降低了维修成本。
作为一种优选，抛轮4与磨轮3之间设有轴承座23。
采用这种结构后，抛轮4与磨轮3的转动速度可以不一致，这样就可以对有不同磨抛要求的原材料进行同时磨抛，加大了该设备的工作效率。
总之，采用本发明的磨抛加工设备后，可大大提高设备的工作效率，产品的精度，从而能够在降低生产成本的同时大幅提高产品质量。
附图说明
图1为本发明磨抛设备的后视图；
图2为上主悬臂的结构示意图；
图3为上主悬臂夹具体的俯视图及沿D-D线的剖视图；
图4为本发明磨抛设备的前视图；
图5为上主悬臂夹具体上的工装夹具及其轴截面示意图，沿E-E线的剖视图。
具体实施方式
下面用一些实施例来对本发明作进一步具体说明，但本发明决不局限于这些实施例。
实施例1
上料：上主悬臂的伺服电机I 14通过转向齿轮15驱动夹具体10(其初始状态垂直向下)平移至上料装置24的垂直上方位置，伺服电机II 17驱动工装夹具11，使工装夹具11上的夹具针伸入上料装置24内，完成上料工作。
工件前半部分磨切：事先运行检测装置21以检测磨轮3的直径，上主悬臂6的旋转装置8驱动工装夹具11径向方向与磨轮3外圆圆周形成初始磨切角度，伺服电机III20驱动丝杆III19，由于丝杆III19与夹具针12根部接触，因此当丝杆III19转动时，夹具针12根部可根据丝杆III19表面凹凸相间的螺纹进一步调整被磨切工件的磨切角度。伺服电机II 17驱动工装夹具11调整夹具针12端部与磨轮3外圆圆周的距离，并完成磨切角度的最终调整。重复产品前半部分磨切程序直致按要求完成工件前半部分磨切。伺服电机II 17驱动工装夹具11使工装夹具11紧靠上主悬臂6的悬臂9(以下将这一操作称做工装夹具复位)。
工件前半部分抛光：事先运行检测装置21以检测抛轮4直径，上主悬臂6伺服电机I 14驱动夹具体10平移至抛轮上方，上主悬臂6的旋转装置8驱动工装夹具11径向方向与抛轮4外圆圆周形成初始抛光角度，伺服电机III20驱动丝杆III19，由于丝杆III19与夹具针12根部接触，因此当丝杆III19转动时，夹具针12根部可根据丝杆III19表面凹凸相间的螺纹进一步调整被磨切工件的抛光角度。伺服电机II 17驱动工装夹具11调整夹具针12端部与抛轮4外圆圆周的距离，并完成抛光角度的最终调整。重复产品前半部分抛光程序直致按要求完成工件前半部分抛光。工装夹具11复位。
对接：上主悬臂6的旋转装置8驱动夹具体10，使夹具体10垂直向下，下主悬臂伺服电机IV26驱动下主悬臂夹具体平移至对接位置，下主悬臂旋转装置8驱动夹具体，使该夹具体垂直向上，当上主悬臂及下主悬臂的夹具针彼此相对应时，伺服电机II 17驱动工装夹具11，使上主悬臂6的夹具针伸长，并最终与下主悬臂的夹具针接触，这样就使工件顺利进入下主悬臂7的夹具针上，完成工件对接工作。工装夹具11复位，下主悬臂7上的工装夹具复位。
上主悬臂6重复以上四步工作程序以完成对下一工件前半部分的磨抛，下主悬臂7同样重复上主悬臂6四步工作程序，以完成工件后半部分的磨抛。
下料：主悬臂伺服电机IV26驱动下主悬臂7夹具体平移至下料装置25垂直上方位置，伺服电机V28驱动下主悬臂工装夹具，使下主悬臂7夹具针伸入下料装置25内，完成下料工作。
完成下料步骤后，上下主悬臂再进行下一个对接步骤以进入下一个操作周期。
采用上述步骤，当上主悬臂完成工件前半部分的磨抛，并对下一工件前半部分进行磨抛时，下主悬臂正好对工件后半部分进行磨抛，磨抛前进行的磨轮或抛论的检测可同时进行，同时也可调整程序使上下主悬臂的所有相同的磨抛步骤均在同一时间内完成，这样就使磨抛设备始终处于满负荷运转，相比于人工操作，其工作效率大幅提升。另外，本发明的电机均用程序控制，极大的减少了人工操作带来的人为误差，保证了产品的加工精度。
Claims (10)
1.一种磨抛加工设备，包括基座(1)、两个支架(2)、磨轮(3)、抛轮(4)、磨轮及抛轮驱动装置(5)、上主悬臂(6)、下主悬臂(7)，两个支架(2)设于基座(1)两端，磨轮(3)、抛轮(4)、上主悬臂(6)、下主悬臂(7)均设于两个支架(2)之间，磨轮(3)及抛轮(4)位于同一轴线上，上主悬臂(6)及下主悬臂(7)与两个支架(2)相连的一端，设有旋转装置(8)，所述上主悬臂(6)与下主悬臂(7)结构一致，其中上主悬臂(6)包括悬臂(9)、夹具体(10)，夹具体(10)上设有工装夹具(11)，工装夹具(11)上设有一排夹具针(12)，其特征在于上主悬臂(6)的悬臂轴向方向上设有丝杆I(13)，悬臂(9)一端设有伺服电机II(14)，所述伺服电机II(14)与丝杆I(13)一端相对应，伺服电机II(14)和丝杆I(13)之间设有转向齿轮(15)，夹具体(10)下端设有套筒(29)，所述套筒(29)与丝杆I(13)相适配；
夹具体内置丝杆II(16)，丝杆II(16)的轴向与丝杆I(13)垂直，丝杆II(16)一端设有伺服电机III(17)，工装夹具内置螺母(18)，丝杆II(16)与该螺母(18)相配套，工装夹具(11)内设有丝杆III(19)，丝杆III(19)一端设有伺服电机I(20)，夹具针(12)根部与丝杆III(19)接触。
2.根据权利要求1所述的磨抛加工设备，其特征在于上主悬臂(6)与下主悬臂(7)的轴向位于同一平面上，该平面与基座(1)垂直，当上主悬臂(6)的夹具体(10)垂直向下，下主悬臂(7)的夹具体垂直向上时，上主悬臂(6)与下主悬臂(7)的夹具针彼此相对。
3.根据权利要求1所述的磨抛加工设备，其特征在于抛轮(4)与磨轮(3)正上方分别设有检测装置(21)，其正下方分别设有修复装置(22)。
4.根据权利要求2所述的磨抛加工设备，其特征在于抛轮(4)与磨轮(3)正上方分别设有检测装置(21)，其正下方分别设有修复装置(22)。
5.根据权利要求1所述的磨抛加工设备，其特征在于抛轮(4)与磨轮(3)之间设有轴承座(23)。
6.根据权利要求2所述的磨抛加工设备，其特征在于抛轮(4)与磨轮(3)之间设有轴承座(23)。
7.根据权利要求3所述的磨抛加工设备，其特征在于抛轮(4)与磨轮(3)之间设有轴承座(23)。
8.根据权利要求1或2所述的磨抛加工设备，其特征在于基座上设有上料装置(24)和下料装置(25)。
9.根据权利要求4所述的磨抛加工设备，其特征在于基座上设有上料装置(24)和下料装置(25)。
10.根据权利要求7所述的磨抛加工设备，其特征在于基座上设有上料装置(24)和下料装置(25)。
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