CN107175568A - 数控抛光多工位多夹具旋转工作台和具有其的机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控抛光多工位多夹具旋转工作台和具有其的机床。所述数控抛光多工位多夹具旋转工作台包括：底座；圆盘组件，所述圆盘组件可旋转地设在所述底座上；多个夹具组件，所述多个夹具组件可旋转地设在所述底座上且沿所述圆盘组件的周向间隔分布，每个所述夹具组件与所述圆盘组件传动相连以在所述圆盘组件的驱动下旋转。根据本发明的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，具有抛光质量好、效率高、易于实现自动化、准备时间短、空间利用率高且成本低等优点。

Description

数控抛光多工位多夹具旋转工作台和具有其的机床

技术领域

本发明涉及数控抛光设备技术领域，具体而言，涉及一种数控抛光多工位多夹具旋转工作台和具有所述数控抛光多工位多夹具旋转工作台的机床。

背景技术

抛光技术广泛应用于对表面质量及外观要求较高的产品中，特别是诸如水龙头等金属卫浴产品，通过抛光等工艺来得到低粗糙度和高光泽度的表面。然而，由于产品表面的形状比较复杂，传统的抛光主要依靠工人利用砂带抛光机来进行手工抛光，这样，抛光的质量依赖于工人的技术水平，并且，存在抛光质量不稳定、抛光效率低和工人劳动强度大等问题，同时抛光产生的粉尘还会对工人的身体造成严重伤害，严重者会患上尘肺病等职业病。

因此，诸如多轴数控抛光机床等数控抛光设备的研发意义重大。但是，由于数控抛光过程比较复杂，需要经历装夹、粗抛、精抛、拆卸等工序，而传统机床的工作台的位置比较固定，工作台上配有夹具，夹具通常只能夹持一个工件，且装夹和拆卸操作消耗的时间比较长，从而导致抛光效率低下。

传统的流水线式生产虽然效率较高，但是占用空间较大，而且需要自动化程度比较高的机械手和传送带等装置来协助完成工件在各工位之间的传递，如此，不仅增加了成本，而且给加工系统的综合控制提出了更高的要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种数控抛光多工位多夹具旋转工作台，所述数控抛光多工位多夹具旋转工作台具有抛光质量好、效率高、易于实现自动化、准备时间短、空间利用率高、成本低等优点。

本发明还提出一种具有所述数控抛光多工位多夹具旋转工作台的机床。

根据本发明第一方面实施例的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，包括：底座；圆盘组件，所述圆盘组件可旋转地设在所述底座上；多个夹具组件，所述多个夹具组件可旋转地设在所述底座上且沿所述圆盘组件的周向间隔分布，每个所述夹具组件与所述圆盘组件传动相连以在所述圆盘组件的驱动下旋转。

根据本发明实施例的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，抛光质量好、效率高、易于实现自动化、准备时间短、空间利用率高且成本低。

另外，根据本发明实施例的数控抛光多工位多夹具旋转工作台还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述圆盘组件包括：定圆盘，所述定圆盘设在所述底座上；圆盘驱动装置，所述圆盘驱动装置分别安装在所述底座和所述定圆盘上；动圆盘，所述动圆盘与所述圆盘驱动装置传动相连以由所述圆盘驱动装置驱动旋转，每个所述夹具组件与所述动圆盘传动相连以在所述动圆盘的驱动下旋转。

进一步地，每个所述夹具组件包括：夹具驱动装置，所述夹具驱动装置分别安装在所述底座和所述定圆盘上；夹具体，所述夹具体安装在所述动圆盘上且与所述夹具驱动装置传动相连，所述夹具体由所述夹具驱动装置驱动绕自身轴线旋转。

在本发明的一些实施例中，每个所述夹具组件还包括定位连接装置，所述定位连接装置设在所述定圆盘上且控制所述夹具驱动装置与所述夹具体相连或分离，其中，所述夹具体与所述夹具驱动装置相连时，所述夹具体由所述夹具驱动装置驱动绕自身轴线旋转且所述动圆盘与所述定圆盘的位置固定；所述夹具体与所述夹具驱动装置分离时，所述动圆盘由所述圆盘驱动装置驱动旋转。

在本发明的一些具体实施例中，所述夹具驱动装置包括竖直轴旋转驱动装置和水平轴旋转驱动装置，所述夹具体包括：中心轴线沿竖直方向定向的支座，所述支座与所述竖直轴旋转驱动装置传动相连以由所述竖直轴旋转驱动装置驱动绕所述支座的中心轴线旋转；中心轴线沿水平方向定向的夹头，所述夹头与所述水平轴旋转驱动装置传动相连以由所述水平轴旋转驱动装置驱动绕所述夹头的中心轴线旋转。

在本发明的可选实施例中，所述夹具体还包括变向传动机构，所述变向传动机构设在所述支座上且分别与所述水平轴旋转驱动装置和所述夹头传动相连，所述变向传动机构将所述水平轴旋转驱动装置的绕其自身轴线的旋转转变为所述夹头的绕其自身轴线的旋转。

有利地，所述变向传动机构包括：锥齿轮传动机构，所述锥齿轮传动机构设在所述支座上且与所述水平轴旋转驱动装置传动相连；直齿轮传动机构，所述直齿轮传动机构分别与所述锥齿轮传动机构和所述夹头传动相连。

可选地，所述夹具体还包括用于驱动所述夹头收拢或张开的气缸组件，所述气缸组件与所述夹头传动相连。

在本发明的一些具体实施例中，所述定圆盘的中心轴线与所述动圆盘的中心轴线重合，所述多个夹具组件关于所述动圆盘的轴心呈中心对称分布。

根据本发明第二方面实施例的机床，包括根据本发明第一方面实施例所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台。

根据本发明实施例的机床，通过利用如上所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，抛光质量好、效率高、易于实现自动化、准备时间短、空间利用率高且成本低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的数控抛光多工位多夹具旋转工作台的立体图；

图2是根据本发明实施例的数控抛光多工位多夹具旋转工作台的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的数控抛光多工位多夹具旋转工作台的夹具组件的立体图；

图4是根据本发明实施例的机床的立体图。

附图标记：

数控抛光多工位多夹具旋转工作台100，机床200，

底座1，圆盘驱动装置2，夹具驱动装置3，定位连接装置4，定圆盘5，夹具体6，动圆盘7，四坐标抛光单元8，

竖直轴旋转驱动装置31，水平轴旋转驱动装置32，支座61，锥齿轮传动机构62，夹头63，直齿轮传动机构64，气缸组件65，上料工位71，第一粗抛工位72，第二粗抛工位73，第一精抛工位74，第二精抛工位75，下料工位76。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的数控抛光多工位多夹具旋转工作台100。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的数控抛光多工位多夹具旋转工作台100，包括底座1、圆盘组件和六个夹具组件。

具体而言，圆盘组件和六个夹具组件分别可旋转地设在底座1上，六个夹具组件沿圆盘组件的周向间隔分布，每个夹具组件与圆盘组件传动相连以在圆盘组件的驱动下旋转。

圆盘组件包括圆盘驱动装置2、定圆盘5和动圆盘7。定圆盘5固定于底座1上。动圆盘7与圆盘驱动装置2传动相连，并且动圆盘7的中心轴线与定圆盘5的中心轴线重合，圆盘驱动装置2可以驱动动圆盘7绕动圆盘7的中心轴线旋转。定圆盘5上设有六个定位孔，六个定位孔沿定圆盘5的周向均匀分布，且六个定位孔关于定圆盘5的轴心呈中心对称分布。动圆盘7上设有六个安装孔，六个安装孔沿动圆盘7的周向均匀分布，且六个安装孔关于动圆盘7的轴心呈中心对称分布。

每个夹具组件包括夹具驱动装置3、定位连接装置4和夹具体6。夹具驱动装置3分别固定于底座1和定圆盘5上。六个夹具组件的夹具驱动装置3分别与六个定位孔一一对应地安装固定在定圆盘5上。六个夹具组件的夹具体6分别与六个安装孔一一对应地安装固定在动圆盘7上。这样，六个定位孔分别与六个加工工位一一对应，六个加工工位沿图2示出的逆时针方向依次是上料工位71、第一粗抛工位72、第二粗抛工位73、第一精抛工位74、第二精抛工位75和下料工位76，六个安装孔也分别与上述六个加工工位相对应。

夹具驱动装置3包括竖直轴旋转驱动装置31和水平轴旋转驱动装置32。夹具体6包括支座61、夹头63、变向传动机构和气缸组件65。支座61的中心轴线沿竖直方向(即图中示出的上下方向)定向，支座61与竖直轴旋转驱动装置31传动相连，竖直轴旋转驱动装置31驱动支座61绕支座61的中心轴线旋转。夹头63的中心轴线沿水平方向定向，夹头63与水平轴旋转驱动装置32传动相连，水平轴旋转驱动装置32驱动夹头63绕夹头63的中心轴线旋转。

需要说明的是，在本发明的描述中，“竖直轴”指的是平行于竖直方向(例如，图中示出的上下方向)的轴线，“水平轴”指的是平行于水平方向的轴线。例如，支座61的中心轴线应当理解为竖直轴，夹头63的中心轴线应当理解为水平轴。

变向传动机构包括锥齿轮传动机构62和直齿轮传动机构64。锥齿轮传动机构62固定于支座61上，直齿轮传动机构64固定于锥齿轮传动机构62上，夹头63和气缸组件65分别固定于直齿轮传动机构64上。其中，锥齿轮传动机构62与水平轴旋转驱动装置32传动相连，直齿轮传动机构64分别与锥齿轮传动机构62和夹头63传动相连，气缸组件65与夹头传动相连。气缸组件65动作时，夹头63夹紧工件。

这样，竖直轴旋转驱动装置31可以驱动支座61绕竖直轴旋转，从而带动整个夹具体6绕竖直轴旋转；水平轴旋转驱动装置32可以通过锥齿轮传动机构62中的锥齿轮副、直齿轮传动机构64中的直齿轮副将运动传递给夹头63，驱动夹头63绕水平轴旋转。由此，夹具驱动装置3能够驱动夹头63同时绕竖直轴和水平轴旋转，且竖直轴和水平轴相交且垂直。

每个夹具组件还包括定位连接装置4，定位连接装置4设在定圆盘上，且定位连接装置4控制夹具驱动装置3与夹具体6相连或分离。具体地，当定位连接装置4动作时，定位连接装置4推动定位销顶入定位槽内，如此，实现夹具驱动装置3与夹具体6的动力连接，可以将夹具驱动装置3的动力通过定位连接装置4传递给夹具体6，即，夹具体6由夹具驱动装置3驱动绕自身轴线(即水平轴和竖直轴)旋转，此时，动圆盘7相对于定圆盘5的位置固定。

当定位连接装置4不动作时，夹具驱动装置3与夹具体6断开连接，此时，动圆盘7可以相对于定圆盘5旋转。其中，圆盘驱动装置2可以驱动动圆盘7每次旋转60度，使得动圆盘7上的安装孔与定圆盘5上的定位孔的位置彼此对应。

下面参照附图描述根据本发明实施例的数控抛光多工位多夹具旋转工作台100的多工位运行原理。

首先，在上料工位71处的夹具体6上装夹第一工件。接下来，圆盘驱动装置2驱动动圆盘7逆时针旋转60度，以将上料工位71处的夹具体6旋转到第一粗抛工位72处。紧接着，六个定位连接装置4同时动作，使动圆盘7得以固定在定圆盘5上，此时，每个夹具组件的夹具驱动装置3可以驱动与其定位连接的夹具体6进行旋转，并配合所在工位(例如，第一粗抛工位72)处的四坐标抛光单元8完成工件的一次加工(例如，第一次粗抛)；与此同时，在上料工位71处的夹具体6完成第二工件的装夹工作。

然后，圆盘驱动装置2驱动动圆盘7逆时针旋转60度，将装夹第一工件的夹具体6旋转到第二粗抛工位73处，并且，装夹第二工件的夹具体6旋转到第一粗抛工位72处，这样，完成第一工件的第二次粗抛以及第二工件的第一次粗抛，与此同时，在上料工位71处的夹具体6完成第三工件的装夹工作。以此类推，当第一工件旋转到下料工位76时，取下第一工件。

由此，通过有效的控制策略，例如，通过合理匹配诸如动圆盘7的旋转速度和四坐标抛光单元8的抛光速度等参数，可以控制生产节拍，使上下料和抛光同步进行而又不会相互干扰，从而实现不停机的连续多工位抛光作业。

综上所述，根据本发明实施例的数控抛光多工位多夹具旋转工作台100，可以实现不停机的连续抛光作业，并且上料、下料与抛光同时进行，从而节省了准备时间，提高了抛光效率和抛光质量，易于实现自动化生产，降低了成本。

此外，以圆形的数控抛光多工位多夹具旋转工作台100为中心配置四坐标抛光单元8来进行抛光作业，结构紧凑，节省空间，提高了空间利用率。

如图1-图4所示，根据本发明第二方面实施例的机床200，包括根据本发明第一方面实施例所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台100。

具体而言，根据本发明实施例的机床200以数控抛光多工位多夹具旋转工作台100为中心，在第一粗抛工位72、第二粗抛工位73、第一精抛工位74和第二精抛工位75处分别环绕设置四台四坐标抛光单元8。四坐标抛光单元8可以实现三坐标直线运动以及抛光轮的摆动，四坐标抛光单元8配合夹具体6可以实现六坐标抛光运动。

根据本发明实施例的机床200，通过利用如上所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台100，抛光质量好、效率高、易于实现自动化、准备时间短、空间利用率高且成本低。

根据本发明实施例的机床200的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“逆时针”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“可选实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种数控抛光多工位多夹具旋转工作台，其特征在于，包括：

底座；

圆盘组件，所述圆盘组件可旋转地设在所述底座上；

多个夹具组件，所述多个夹具组件可旋转地设在所述底座上且沿所述圆盘组件的周向间隔分布，每个所述夹具组件与所述圆盘组件传动相连以在所述圆盘组件的驱动下旋转。

2.根据权利要求1所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，其特征在于，所述圆盘组件包括：

定圆盘，所述定圆盘设在所述底座上；

圆盘驱动装置，所述圆盘驱动装置分别安装在所述底座和所述定圆盘上；

动圆盘，所述动圆盘与所述圆盘驱动装置传动相连以由所述圆盘驱动装置驱动旋转，每个所述夹具组件与所述动圆盘传动相连以在所述动圆盘的驱动下旋转。

3.根据权利要求2所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，其特征在于，每个所述夹具组件包括：

夹具驱动装置，所述夹具驱动装置分别安装在所述底座和所述定圆盘上；

夹具体，所述夹具体安装在所述动圆盘上且与所述夹具驱动装置传动相连，所述夹具体由所述夹具驱动装置驱动绕自身轴线旋转。

4.根据权利要求3所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，其特征在于，每个所述夹具组件还包括定位连接装置，所述定位连接装置设在所述定圆盘上且控制所述夹具驱动装置与所述夹具体相连或分离，

其中，所述夹具体与所述夹具驱动装置相连时，所述夹具体由所述夹具驱动装置驱动绕自身轴线旋转且所述动圆盘与所述定圆盘的位置固定；所述夹具体与所述夹具驱动装置分离时，所述动圆盘由所述圆盘驱动装置驱动旋转。

5.根据权利要求3所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，其特征在于，所述夹具驱动装置包括竖直轴旋转驱动装置和水平轴旋转驱动装置，所述夹具体包括：

中心轴线沿竖直方向定向的支座，所述支座与所述竖直轴旋转驱动装置传动相连以由所述竖直轴旋转驱动装置驱动绕所述支座的中心轴线旋转；

中心轴线沿水平方向定向的夹头，所述夹头与所述水平轴旋转驱动装置传动相连以由所述水平轴旋转驱动装置驱动绕所述夹头的中心轴线旋转。

6.根据权利要求5所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，其特征在于，所述夹具体还包括变向传动机构，所述变向传动机构设在所述支座上且分别与所述水平轴旋转驱动装置和所述夹头传动相连，所述变向传动机构将所述水平轴旋转驱动装置的绕其自身轴线的旋转转变为所述夹头的绕其自身轴线的旋转。

7.根据权利要求6所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，其特征在于，所述变向传动机构包括：

锥齿轮传动机构，所述锥齿轮传动机构设在所述支座上且与所述水平轴旋转驱动装置传动相连；

直齿轮传动机构，所述直齿轮传动机构分别与所述锥齿轮传动机构和所述夹头传动相连。

8.根据权利要求5所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，其特征在于，所述夹具体还包括用于驱动所述夹头收拢或张开的气缸组件，所述气缸组件与所述夹头传动相连。

9.根据权利要求2所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台，其特征在于，所述定圆盘的中心轴线与所述动圆盘的中心轴线重合，所述多个夹具组件关于所述动圆盘的轴心呈中心对称分布。

10.一种机床，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的数控抛光多工位多夹具旋转工作台。