CN101982297B - 五工位水晶玻璃加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于水晶加工设备领域。五工位水晶玻璃加工设备，包括床身、底盘、液压分度盘、交换工作台、五组铝排运动机构、五组铝排转面机构、五组自动限位机构和四组磨盘运动机构。该五工位水晶玻璃加工设备的优点是回转定位精确、自动限位精确可靠、结构强度好、生产效率高。

Description

五工位水晶玻璃加工设备

技术领域

本发明属于水晶加工设备领域。

背景技术

目前市场上的水晶玻璃加工设备种类比较多。五工位水晶玻璃加工机是一种常用的加工设备。现有五工位水晶玻璃加工机存在的不足是：1.各工位的回转定位靠机械装置完成，结构复杂，且定位精度相对较差；2.铝排运动机构竖直方向的定位靠人工手动调整限位机构，增加了工人的劳动强度且调整时较为麻烦，并且铝排转面需要气缸先将铝排运动机构提升到最高点才转面，转面结束后气缸再将铝排运动机构下压，气缸来回运动延误了水晶工件的加工，致使加工效率降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的五工位水晶玻璃加工设备存在的不足，提供了一种回转定位精度高、自动限位精确可靠、生产效率高的五工位水晶玻璃加工设备。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

五工位水晶玻璃加工设备，包括床身、底盘、液压分度盘、交换工作台、五组铝排运动机构、五组铝排转面机构、五组自动限位机构和四组磨盘运动机构；液压分度盘和交换工作台均安装在床身上，底盘安装在液压分度盘上；五组铝排运动机构均安装在底盘上，每组铝排运动机构上均对应的安装有一组铝排转面机构，四组自动限位机构对应的设置在四组铝排运动机构的正下方，剩余的一组铝排运动机构的位置处于交换工作台的上方，四组磨盘运动机构安装在床身上；

磨盘运动机构，包括主轴、端面法兰、壳体、端盖、上法兰、磨盘、下法兰、电机座、主电机和联轴器；端面法兰固定在床身上，壳体固定在端面法兰上，主轴设置在壳体内，上法兰设置在主轴轴端上，端盖装在上法兰上，磨盘通过端盖安装在上法兰上；下法兰固定在壳体上，电机座装在下法兰上，主电机固定在电机座上，主电机的轴端通过联轴器与主轴连接；

铝排运动机构，包括立柱、竖直安装板、水平安装板、竖直气缸、水平气缸、竖直导轨、水平导轨、转座、滑板和夹具安装板；立柱固定在底盘上，竖直安装板通过竖直导轨连接立柱，竖直气缸的输出端连接竖直安装板；滑板安装在竖直安装板的右端，水平气缸通过水平导轨安装在滑板的底部，水平安装板通过水平导轨与滑板连接，转座安装在水平安装板的底部，夹具安装板活动连接在转座上；

铝排转面机构，包括用于插入铝排的传动轴、外套、步进电机安装板、小同步带轮和大同步带轮，传动轴装在外套内，外套安装在步进电机安装板上，大同步带轮装在传动轴上，小同步带轮装在步进电机轴端，大小同步带轮用同步带连接；铝排转面机构安装在电机连接板上；

自动限位机构，包括丝杆、活动套、套筒、固定法兰、步进电机连接座、联轴器和步进电机，丝杆设置在活动套内，活动套装在套筒中，丝杆通过联轴器连接步进电机，套筒旋入步进电机连接座，固定法兰装在套筒上；

所述磨盘运动机构还包括油封、压盖、第一轴承和第二轴承；第一轴承和第二轴承分别设置在壳体的上下两端上，主轴通过第一轴承和第二轴承安装在壳体内；压盖固定在壳体上，压盖的凸台部位插入壳体上端孔内，压盖压紧第一轴承，压盖在轴端设有油封，下法兰的凸台部位插入壳体下端孔内，下法兰压紧第二轴承；联轴器能够消除主电机与主轴装配时的偏心问题，以减少因偏心问题带来的额外附加载荷和减少温升现象；所述铝排运动机构还包括竖直法兰、竖直拉块、竖直螺母、水平法兰、水平拉块、水平螺母；竖直法兰设置在立柱的上端，竖直拉块安装于竖直安装板的左端面，竖直螺母设置在竖直拉块孔内，竖直气缸的输出端与竖直螺母连接，竖直气缸通过竖直法兰、竖直拉块、竖直螺母连接竖直安装板。水平法兰处于滑板的右端，水平拉块与水平安装板的上端面相连接，水平气缸的轴端与水平螺母连接，水平气缸通过水平法兰、水平拉块、水平螺母连接水平安装板。相当于为竖直气缸和水平气缸增加了缓冲功能，以减少在气缸运动至终点时产生过大的冲击和噪声，从而影响该机构的使用寿命。

作为优选，所述铝排运动机构还包括轴、夹块、两个座子、缸体安装板、薄型气缸、上夹条、下夹条、限位套和电机连接板；两个座子分别设置在水平安装板下端面的两侧，转座安装在两个座子之间的轴上，夹具安装板安装在转座上，夹具安装板的下端上分别装有上夹条和下夹条，缸体安装板安装在夹具安装板上，薄型气缸装在缸体安装板上，薄型气缸的轴端装有螺母和杆端关节轴承，杆端关节轴承设置在限位套上，限位套设置在夹块上，薄型气缸的作用是在通入气压时，使气缸活塞实现前后来回运动，和夹块一起配合，从而对铝排进行夹紧和松开。夹块套在夹具安装板上，夹块、限位套以及杆端关节轴承通过螺钉连接，电机连接板安装在夹具安装板上。通过铝排运动机构上的竖直气缸和水平气缸以使插入传动轴中的铝排实现上下和前后方向上的运动。转座具有调整一定角度的功能，当水晶工件在磨削角度不正确时，通过微调该转座的角度，可使该水晶工件磨至正确的角度。

作为优选，所述铝排转面机构还包括轴承和骨架油封，传动轴通过轴承装在外套内，外套两端分别安装骨架油封。

作为优选，所述自动限位机构还包括滚轮滚针轴承和涨紧套，活动套通过滚轮滚针轴承装在套筒中，固定法兰通过涨紧套装在套筒上，涨紧套上还装有止动垫圈和圆螺母，活动套外端设有螺栓和螺母。进一步的，自动限位机构还包括平键，平键和联轴器装在丝杆上，步进电机轴端插入联轴器中，丝杆通过锁紧螺母安装在活动套内，丝杆与电机连接座内的轴承相连，套筒压紧电机连接座内的轴承垫片。通过步进电机的带动，可以使活动套在任意位置停止，从而实现精确定位，活动套外的连接结构起到缓冲作用，铝排运动机构下压到位时大大减少了撞击的力度和声音，延长了该机构的使用寿命。

采用了上述技术方案的五工位水晶玻璃加工设备，工作时，通过液压分度盘带动底盘上的五个铝排运动机构旋转，可使五个铝排运动机构旋转座落在任意一个工位上；通过铝排运动机构上的竖直气缸和水平气缸以使插入传动轴中的铝排实现上下和前后方向上的运动；通过铝排转面机构上的步进电机传动以带动插入在传动轴中的铝排转面；通过自动限位机构上的步进电机的传动来实现该机构升降以使铝排运动机构在竖直方向占有正确的位置；通过磨盘运动机构上的主电机传动以使磨盘旋转起来。该五工位水晶玻璃加工设备的优点是回转定位精确、自动限位精确可靠、结构强度好、生产效率高。

附图说明

图1：本发明的结构示意图。

图2：图1的A-A剖面示意图。

图3：本发明的磨盘运动机构示意图。

图4：本发明的铝排运动机构示意图。

图5：本发明的铝排运动机构剖面示意图。

图6：本发明的铝排转面机构示意图。

图7：本发明的自动限位机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-7对本发明的具体实施方式做详细的说明。

如图1-7所示的五工位水晶玻璃加工设备，由床身1、底盘6、液压分度盘7、交换工作台8、五组铝排运动机构5、五组铝排转面机构3、四组自动限位机构4和四组磨盘运动机构2构成。

如图1、图2所示，液压分度盘7和交换工作台8均安装在床身1上，底盘6安装在液压分度盘7上。五组铝排运动机构5均安装在底盘6上，每组铝排运动机构5上均对应的安装有一组铝排转面机构3，四组自动限位机构4对应的设置在四组铝排运动机构5的正下方，剩余的一组铝排运动机构5的位置处于交换工作台8的上方，即交换工作台8处设置一组铝排运动机构5但没有设置自动限位机构4，四组磨盘运动机构2安装在床身1上，其位置与除交换工作台8上方的铝排运动机构5外的其它四组铝排运动机构5对应。

液压分度盘7主要包括底座、活塞、油压缸、齿轮、下离合齿、上内离合齿、上外离合齿、工作圆盘、左右挡板、升降挡板、主轴、止动销。液压分度盘7的作用是液压分度盘7旋转到位时，下离合齿和上内离合齿自动啮合停止，精确停在每个工位上。液压分度盘7的优点是定位精度高、回转冲击惯性小。交换工作台8的作用是在装夹和卸下铝排时，用于存放和吹洗铝排。

如图3所示，磨盘运动机构2，由端盖59、磨盘60、上法兰61、油封62、压盖63、第一轴承64、端面法兰65、壳体66、主轴67、第二轴承68、下法兰69、电机座70、主电机72和联轴器71构成。

磨盘运动机构2通过端面法兰65安装在床身1上。端面法兰65固定在床身1上，壳体66固定在端面法兰65上。主轴67设置在壳体66内，壳体66的两端分别设有第一轴承64和第二轴承68，主轴67通过第一轴承64和第二轴承68设置在壳体66内。压盖63固定在壳体66上，压盖63的凸台部位插入壳体66上端孔内，并压紧第一轴承64，压盖63在轴端设有油封62，上法兰61设置在主轴67轴端上，端盖59装在上法兰61上，磨盘60通过端盖59的外圆限位安装在上法兰61的上。下法兰69固定在壳体66上，下法兰69的凸台部位插入壳体66下端孔内，并压紧第二轴承68，电机座70装在下法兰69的下端面上，主电机72固定在电机座70上，主电机72的轴端通过联轴器71与主轴67连接。联轴器71能够消除主电机72与主轴67装配时的偏心问题，以减少因偏心问题带来的额外附加载荷和减少温升现象。

如图4、图5所示，铝排运动机构5，由竖直法兰37、竖直拉块38、竖直螺母39、水平法兰37a、水平拉块38a、水平螺母39a、立柱40、竖直安装板41、转座42、轴43、夹具安装板44、水平安装板45、夹块46、竖直气缸47、水平气缸48、竖直导轨49、两个座子50、水平导轨51、缸体安装板52、薄型气缸53、上夹条54、下夹条55、限位套56、电机连接板57和滑板58构成。

立柱40固定在底盘6上，竖直安装板41通过竖直导轨49连接立柱40，竖直气缸47的输出端连接竖直安装板41。滑板58安装在竖直安装板41的右端，水平气缸48通过水平导轨51安装在滑板58的底部，水平安装板45通过水平导轨51与滑板5连接8，转座42安装在水平安装板45的底部，夹具安装板44活动连接在转座42上。竖直法兰37设置在立柱40的上端，竖直拉块38安装于竖直安装板41的左端面，竖直螺母39设置在竖直拉块38孔内，竖直气缸47的输出端与竖直螺母39连接，竖直气缸47通过竖直法兰37、竖直拉块38、竖直螺母39连接竖直安装板41。水平法兰37a处于滑板58的右端，水平拉块38a与水平安装板45的上端面相连接，水平气缸48的轴端与水平螺母39a连接，水平气缸48通过水平法兰37a、水平拉块38a、水平螺母39a连接水平安装板45。两个座子50分别设置在水平安装板45下端面的两侧，转座42安装在两个座子50之间的轴43上，两个座子50及转座42通过轴43连接，转座42可以沿轴43转动。夹具安装板44安装在转座42上，即夹具安装板44可以通过转座42沿轴43转动一定的角度。夹具安装板44的下端上分别装有上夹条54和下夹条55，缸体安装板52安装在夹具安装板44上，薄型气缸53装在缸体安装板52上，薄型气缸53的轴端装有螺母和杆端关节轴承，杆端关节轴承设置在限位套56上，限位套56设置在夹块46上。薄型气缸53的作用是在通入气压时，使气缸活塞实现前后来回运动，和夹块46一起配合，从而对铝排进行夹紧和松开。夹块46套在夹具安装板44上，夹块46、限位套56以及杆端关节轴承通过螺钉连接，电机连接板57安装在夹具安装板44上。通过连接结构相当于为竖直气缸47和水平气缸48增加了缓冲功能，以减少在气缸运动至终点时产生过大的冲击和噪声，从而影响该机构的使用寿命。转座42具有调整一定角度的功能，当水晶工件在磨削角度不正确时，通过微调转座42的角度，可使该水晶工件磨至正确的角度。

如图6所示，铝排转面机构3安装在电机连接板57上，铝排转面机构3由用于插入铝排的传动轴26、外套29、步进电机安装板32、小同步带轮35、大同步带轮33、圆螺母30、轴承28和骨架油封27构成。用于插入铝排的传动轴26通过轴承28装在外套29内，外套29的两端分别安装骨架油封27，外套29安装在步进电机安装板32上，大同步带轮33装在传动轴26上，小同步带轮35装在步进电机36轴端，大同步带轮33和小同步带轮35用同步带34连接。

安装时，在外套29的两端分别压入轴承28，把传动轴26压入轴承28，并旋入圆螺母30。外套29的两端再压入骨架油封27，将外套39安装在步进电机安装板32上，把大同步带轮33装在传动轴26上，将步进电机36装在步进电机安装板32上，把小同步带轮35装在步进电机36轴端，最后装上同步带34。

如图7所示，自动限位机构4，由螺栓9、螺母10、活动套11、套筒12、滚轮滚针轴承13、涨紧套14、圆螺母15、止动垫圈16、固定法兰17、丝杆18、锁紧螺母19、轴承垫片20、步进电机连接座21、联轴器22、步进电机23、平键24和轴承25构成。丝杆18通过锁紧螺母19安装在活动套11内，活动套11通过滚轮滚针轴承13装在套筒12中，平键24和联轴器22装在丝杆18上，步进电机23轴端插入联轴器22中。套筒12旋入步进电机连接座21中，套筒12底端压紧步进电机连接座21内的轴承垫片20。固定法兰17通过涨紧套14装在套筒12上，涨紧套14上还装有止动垫圈16和圆螺母15。丝杆18与步进电机连接座21内的轴承25相连，活动套11外端设置螺栓9和螺母10，固定法兰的端面固定在床身1上。安装时，将丝杆18压入活动套11中，把锁紧螺母19旋入活动套11，并压紧丝杆螺母端面，将轴承25压入步进电机连接座21，并放上轴承垫片20，将丝杆小端压入轴承25内，将套筒12旋入步进电机连接座21，并压紧轴承垫片20端面，把滚轮滚针轴承13拧入活动套11，将平键24、联轴器22装在丝杆小端，将步进电机23轴端插入联轴器22，并贴平步进电机连接座21的端面，将涨紧套14装在套筒外表，并依次装上固定法兰17、止动垫圈16、圆螺母15，最后将螺母10、螺栓9拧入活动套11。通过步进电机23的带动，可以使活动套11在任意位置停止，从而实现精确定位，活动套11外的连接结构起到缓冲作用，铝排运动机构5下压到位时大大减少了撞击的力度和声音，延长了该机构的使用寿命。

通过竖直气缸47控制竖直安装板41沿竖直导轨49上下移动实现电机连接板57的上下移动，即电机连接板57上的铝排转面机构3中的插入传动轴中的铝排的上下移动。通过水平气缸48控制水平安装板45沿水平导轨51前后移动实现电机连接板57的前后移动，即电机连接板57上的铝排转面机构3中的插入传动轴中的铝排的前后移动。

使用时，启动磨盘运动机构的主电机72，主电机72带动磨盘60旋转。与此同时，自动限位机构4在步进电机的带动下，带动活动套11上升到位。铝排运动机构3在竖直气缸47的带动下下降，直到与自动限位机构4接触，接触后铝排运动机构5随着活动套11一起下降，直到铝排上的加工工件与磨盘60接触。此时，水平气缸48推动铝排运动机构5前后运动，使加工工件在磨盘60上来回磨面。当加工工件的一面磨完后，自动限位机构4将铝排运动机构5顶起几毫米，接着铝排转面机构3在步进电机的带动下，带动铝排转面，使加工工件在磨盘60上磨另一个面，重复上述动作，直到加工工件的其他面磨完。磨完后，通入液压油的液压分度盘7带动铝排运动机构5旋转，进入下一道精磨工序，直到精磨工序完，然后进入抛光工序，最后磨完取下带有加工工件的铝排。

Claims (5)

1.五工位水晶玻璃加工设备，其特征在于包括床身、底盘、液压分度盘、交换工作台、五组铝排运动机构、五组铝排转面机构、四组自动限位机构和四组磨盘运动机构；液压分度盘和交换工作台均安装在床身上，底盘安装在液压分度盘上；五组铝排运动机构均安装在底盘上，每组铝排运动机构上均对应的安装有一组铝排转面机构，四组自动限位机构对应的设置在四组铝排运动机构的正下方，剩余的一组铝排运动机构的位置处于交换工作台的上方，四组磨盘运动机构安装在床身上；

磨盘运动机构，包括主轴、端面法兰、壳体、端盖、上法兰、磨盘、下法兰、电机座、主电机和联轴器；端面法兰固定在床身上，壳体固定在端面法兰上，主轴设置在壳体内，上法兰设置在主轴轴端上，端盖装在上法兰上，磨盘通过端盖安装在上法兰上；下法兰固定在壳体上，电机座装在下法兰上，主电机固定在电机座上，主电机的轴端通过联轴器与主轴连接；

铝排运动机构，包括立柱、竖直安装板、水平安装板、竖直气缸、水平气缸、竖直导轨、水平导轨、转座、滑板和夹具安装板；立柱固定在底盘上，竖直安装板通过竖直导轨连接立柱，竖直气缸的输出端连接竖直安装板；滑板安装在竖直安装板的右端，水平气缸通过水平导轨安装在滑板的底部，水平安装板通过水平导轨与滑板连接，转座安装在水平安装板的底部，夹具安装板活动连接在转座上；

铝排转面机构，包括用于插入铝排的传动轴、外套、步进电机安装板、小同步带轮和大同步带轮，传动轴装在外套内，外套安装在步进电机安装板上，大同步带轮装在传动轴上，小同步带轮装在步进电机轴端，大小同步带轮用同步带连接；铝排转面机构安装在电机连接板上；

自动限位机构，包括丝杆、活动套、套筒、固定法兰、步进电机连接座、联轴器和步进电机，丝杆设置在活动套内，活动套装在套筒中，丝杆通过联轴器连接步进电机，套筒旋入步进电机连接座，固定法兰装在套筒上；

所述磨盘运动机构还包括油封、压盖、第一轴承和第二轴承；第一轴承和第二轴承分别设置在壳体的上下两端上，主轴通过第一轴承和第二轴承安装在壳体内；压盖固定在壳体上，压盖的凸台部位插入壳体上端孔内，压盖压紧第一轴承，压盖在轴端设有油封，下法兰的凸台部位插入壳体下端孔内，下法兰压紧第二轴承；所述铝排运动机构还包括竖直法兰、竖直拉块、竖直螺母、水平法兰、水平拉块、水平螺母；竖直法兰设置在立柱的上端，竖直拉块安装于竖直安装板的左端面，竖直螺母设置在竖直拉块孔内，竖直气缸的输出端与竖直螺母连接，竖直气缸通过竖直法兰、竖直拉块、竖直螺母连接竖直安装板；水平法兰处于滑板的右端，水平拉块与水平安装板的上端面相连接，水平气缸的轴端与水平螺母连接，水平气缸通过水平法兰、水平拉块、水平螺母连接水平安装板。

2.根据权利要求1所述的五工位水晶玻璃加工设备，其特征在于铝排运动机构还包括轴、夹块、两个座子、缸体安装板、薄型气缸、上夹条、下夹条、限位套和电机连接板；两个座子分别设置在水平安装板下端面的两侧，转座安装在两个座子之间的轴上，两个座子及转座通过轴连接，夹具安装板安装在转座上，夹具安装板的下端上分别装有上夹条和下夹条，缸体安装板安装在夹具安装板上，薄型气缸装在缸体安装板上，薄型气缸的轴端装有螺母和杆端关节轴承，杆端关节轴承设置在限位套上，限位套设置在夹块上，夹块套在夹具安装板上，夹块、限位套以及杆端关节轴承通过螺钉连接，电机连接板安装在夹具安装板上。

3.根据权利要求1所述的五工位水晶玻璃加工设备，其特征在于所述铝排转面机构还包括轴承和骨架油封，传动轴通过轴承装在外套内，外套两端分别安装骨架油封。

4.根据权利要求1所述的五工位水晶玻璃加工设备，其特征在于自动限位机构还包括滚轮滚针轴承和涨紧套，活动套通过滚轮滚针轴承装在套筒中，固定法兰通过涨紧套装在套筒上，涨紧套上还装有止动垫圈和圆螺母，活动套外端设有螺栓和螺母。

5.根据权利要求4所述的五工位水晶玻璃加工设备，其特征在于自动限位机构还包括平键，平键和联轴器装在丝杆上，步进电机轴端插入联轴器中，丝杆通过锁紧螺母安装在活动套内，丝杆与电机连接座内的轴承相连，套筒压紧电机连接座内的轴承垫片。

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