CN107971847A - 单工位数控磨砂机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单工位数控磨砂机，其包括底座、X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、固定座、活动支架、摇摆活座、摇摆机构、进给运动机构、旋转运动机构、工件装夹装置和抛光装置；本发明结构设计巧妙、合理，抛光装置的上下动作通过摇摆机构和Z轴运动机构来完成，大大提升抛光效率，使用寿命长。工作时，通过PLC控制器来控制X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、摇摆机构、进给运动机构、旋转运动机构、工件装夹装置和抛光装置来相互配合工作，能对平面、弧形曲面进行加工，满足圆柱、圆台、圆锥、椭柱、球冠等规则或不规则形状的工件的复杂表面进行抛光和拉丝等工序，且加工效果好，适用范围广。

Description

单工位数控磨砂机

技术领域

本发明涉及磨砂抛光技术领域，具体涉及一种单工位数控磨砂机。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对生活品味要求也越来越高。其中，日用五金件在生活中应用最为广泛。

于是，在日用五金零件的加工过程中，常常需要用砂轮对某些零件进行磨砂抛光加工处理。磨砂抛光就是用砂轮对工件表面进行加工，使其高度光洁。传统的砂轮抛光机是由机座、电动机及设置在该电动机的主轴上的砂轮等部件组成。这种磨砂抛光机虽然结构简单，但是其仅限于对平面进行抛光，而不能对于圆柱、圆台、圆锥、椭柱、球冠等具有弧形曲面的工件进行磨砂抛光，适用范围窄；而且砂轮在磨砂抛光时，需要频繁驱动砂轮作上下往复升降动作，这时需要Z轴升降运动机构来长时间配合工作，工作重复性高，这样不仅大大缩短Z轴升降运动机构的使用寿命，而且升降往复周期长，行程远，导致其工作效率低，且升降工作稳定性差，难以保证工作磨砂抛光质量。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，适用范围广，抛光效率高，使用寿命长的单工位数控磨砂机。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种单工位数控磨砂机，其包括底座、X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、固定座、活动支架、摇摆活座、摇摆机构、进给运动机构、旋转运动机构、工件装夹装置和抛光装置，所述固定座设置在底座上，Y轴运动机构对应活动支架的前方位置设置在底座上，所述X轴运动机构设置在Y轴运动机构上，并受Y轴运动机构的驱动沿Y轴作往复运动；工件装夹装置设置在X轴运动机构上，并受X轴运动机构的驱动沿X轴作往复运动；活动支架通过进给运动机构设置在固定座上，并受进给运动机构的驱动相对工件装夹装置作进退运动；Z轴运动机构包括Z轴导轨、Z轴滑座、Z轴丝杆副和Z轴电机，Z轴导轨设置在活动支架的正面上，Z轴滑座活动设置在Z轴导轨上，Z轴电机通过Z轴丝杆副驱动Z轴滑座沿Z轴作往复运动；摇摆活座对应Z轴滑座的下方位置活动设置在Z轴导轨上，所述摇摆机构设置在Z轴滑座上，并能驱动摇摆活座相对Z轴滑座作上下运动；抛光装置通过旋转运动机构设置在摇摆活座上，并受旋转运动机构的驱动作旋转运动。

作为本发明的一种改进，所述工件装夹装置包括安装箱、减速机、工件夹具和夹具伺服电机，减速机设置在安装箱内，且该减速机的输出端从安装箱的顶面伸出，所述工件夹具设置在减速机的输出端上，所述夹具伺服电机与所述减速机的输入端相连接。

作为本发明的一种改进，所述摇摆机构包括摇摆电机、偏心转块和联动杆，该偏心转块的一侧面中心位置设置在摇摆电机的驱动轴上，另一侧面上设有径向装配槽，该径向装配槽上设置有偏心轴，该偏心轴的一端通过球头组件与所述联动杆的上端相连接，该联动杆的下端铰接在摇摆活座上。

作为本发明的一种改进，所述旋转运动机构包括安装盘、限位盘和旋转电机，所述限位盘的背面固定在摇摆活座的正面，限位盘的正面上设有圆形限位槽，安装盘设置在限位盘的正面上，并设有与所述圆形限位槽相适配的圆形凸环，旋转电机设置在摇摆活座的背面，且该旋转电机的驱动轴依次贯穿摇摆活座、限位盘，并连接在安装盘的圆心位置上。

作为本发明的一种改进，所述抛光装置包括安装座、主轴、磨头和抛光电机，安装座偏心设置在所述安装盘上，抛光电机设置在安装座的尾部位置，所述主轴通过轴承座设置在安装座的头部位置，主轴的一端通过皮带轮传动组件与抛光电机的驱动轴相连接，另一端设有所述的磨头。

作为本发明的一种改进，所述轴承座上横向设有轴孔，该轴孔的两端开口处各设有一与所述主轴相适配的轴承。

作为本发明的一种改进，所述安装座上设有能将皮带轮传动组件罩住的保护罩。

作为本发明的一种改进，所述底座上设有能将整体罩住的防护罩。

所述X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、摇摆机构、进给运动机构、旋转运动机构、工件装夹装置和抛光装置分别与PLC控制器相连接，并受其控制。

本发明的有益效果为：本发明结构设计巧妙、合理，通过X轴运动机构、Y轴运动机构、Z轴运动机构、摇摆机构、进给运动机构、旋转运动机构、工件装夹装置和抛光装置相互配合工作，能对平面、弧形曲面进行加工，满足圆柱、圆台、圆锥、椭柱、球冠等规则或不规则形状的工件的复杂表面进行抛光和拉丝等工序，且加工效果好，适用范围广；另外，抛光装置的上下动作通过摇摆机构和Z轴运动机构来完成，大范围的高度调整则由Z轴运动机构来实现，而小范围的上下往复运动则由摇摆机构来实现；即先由通过Z轴运动机构将抛光装置升降至预定位置，然后通过摇摆机构来驱动抛光装置快速作上下往复运动来实现侧面抛光，不仅大大提升抛光效率，而且工作稳定性，有效保证产品的抛光效果，同时也减轻Z轴运动机构的工作量，大大延长使用寿命。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中工件装夹装置的结构示意图。

图3是本发明中旋转运动机构和抛光装置的结构示意图。

图4是本发明装有防护罩的结构示意图。

具体实施方式

实施例，参见图1至图4，本实施例提供的一种单工位数控磨砂机，其包括底座1、摇摆活座2、摇摆机构3、进给运动机构4、旋转运动机构5、工件装夹装置6、抛光装置7、X轴运动机构8、Y轴运动机构9、Z轴运动机构10、固定座11和活动支架12，所述固定座11设置在底座1上，Y轴运动机构9对应活动支架12的前方位置设置在底座1上，所述X轴运动机构8设置在Y轴运动机构9上，并受Y轴运动机构9的驱动沿Y轴作往复运动；工件装夹装置6设置在X轴运动机构8上，并受X轴运动机构8的驱动沿X轴作往复运动；活动支架12通过进给运动机构4设置在固定座11上，并受进给运动机构4的驱动相对工件装夹装置6作进退运动；Z轴运动机构10包括Z轴导轨101、Z轴滑座102、Z轴丝杆副103和Z轴电机104，Z轴导轨101设置在活动支架12的正面上，Z轴滑座102活动设置在Z轴导轨101上，Z轴电机104通过Z轴丝杆副103驱动Z轴滑座102沿Z轴作往复运动；摇摆活座2对应Z轴滑座102的下方位置活动设置在Z轴导轨101上，所述摇摆机构3设置在Z轴滑座102上，并能驱动摇摆活座2相对Z轴滑座102作上下运动；抛光装置7通过旋转运动机构5设置在摇摆活座2上，并受旋转运动机构5的驱动作旋转运动。

具体的，所述工件装夹装置6包括安装箱61、减速机62、工件夹具63和夹具伺服电机64，减速机62设置在安装箱61内，且该减速机62的输出端从安装箱61的顶面伸出，所述工件夹具63设置在减速机62的输出端上，所述夹具伺服电机64与所述减速机62的输入端相连接。

所述摇摆机构3包括摇摆电机31、偏心转块32和联动杆33，该偏心转块32的一侧面中心位置设置在摇摆电机31的驱动轴上，另一侧面上设有径向装配槽，该径向装配槽上设置有偏心轴，该偏心轴的一端通过球头组件与所述联动杆33的上端相连接，该联动杆33的下端铰接在摇摆活座2上。

参见图3，所述旋转运动机构5包括安装盘51、限位盘52和旋转电机53，所述限位盘52的背面固定在摇摆活座2的正面，限位盘52的正面上设有圆形限位槽521，安装盘51设置在限位盘52的正面上，并设有与所述圆形限位槽521相适配的圆形凸环，旋转电机53设置在摇摆活座2的背面，且该旋转电机53的驱动轴依次贯穿摇摆活座2、限位盘52，并连接在安装盘51的圆心位置上。

所述抛光装置7包括安装座71、主轴72、磨头73和抛光电机74，安装座71偏心设置在所述安装盘51上，抛光电机74设置在安装座71的尾部位置，所述主轴72通过轴承座77设置在安装座71的头部位置，主轴72的一端通过皮带轮传动组件75与抛光电机74的驱动轴相连接，另一端设有所述的磨头73。具体的，所述轴承座77上横向设有轴孔，该轴孔的两端开口处各设有一与所述主轴72相适配的轴承。主轴72通过两轴承来设置，形成双轴承结构，大大提升负载能力，而且工作稳定性好。在所述安装座71上设有能将皮带轮传动组件75罩住的保护罩76。

较佳的，在所述底座1上设有能将整体罩住的防护罩13。PLC控制器14设置在防护罩13的正面上，该PLC控制器14上设有显示屏，所述X轴运动机构8、Y轴运动机构9、Z轴运动机构10、摇摆机构3、进给运动机构4、旋转运动机构5、工件装夹装置6和抛光装置7分别与PLC控制器相连接，并受其控制。设有防护罩板，安全性高，有效消除安全隐患，同时也有效改善工作环境，避免粉尘外扬，有利操作人员身体健康。

工作时，通过X轴运动机构8、Y轴运动机构9、Z轴运动机构10、摇摆机构3、进给运动机构4、旋转运动机构5、工件装夹装置6和抛光装置7相互配合工作，能对平面、弧形曲面进行加工，满足圆柱、圆台、圆锥、椭柱、球冠等规则或不规则形状的工件的复杂表面进行抛光和拉丝等工序，且加工效果好；另外，抛光装置7的上下动作通过摇摆机构3和Z轴运动机构10来完成，大范围的高度调整则由Z轴运动机构10来实现，而小范围的上下往复运动则由摇摆机构3来实现；即先由通过Z轴运动机构10将抛光装置7升降至预定位置，然后通过摇摆机构3来驱动抛光装置7快速作上下往复运动来实现侧面抛光，不仅大大提升抛光效率，而且工作稳定性，有效保证产品的抛光效果，同时也减轻Z轴运动机构10的工作量，大大延长使用寿命。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，采用与其相同或相似的其它磨砂抛光机，均在本发明保护范围内。

Claims (8)

1.一种单工位数控磨砂机，其包括底座、X轴运动机构、Y轴运动机构和Z轴运动机构，其特征在于，其还包括固定座、活动支架、摇摆活座、摇摆机构、进给运动机构、旋转运动机构、工件装夹装置和抛光装置，所述固定座设置在底座上，Y轴运动机构对应活动支架的前方位置设置在底座上，所述X轴运动机构设置在Y轴运动机构上，并受Y轴运动机构的驱动沿Y轴作往复运动；工件装夹装置设置在X轴运动机构上，并受X轴运动机构的驱动沿X轴作往复运动；活动支架通过进给运动机构设置在固定座上，并受进给运动机构的驱动相对工件装夹装置作进退运动；Z轴运动机构包括Z轴导轨、Z轴滑座、Z轴丝杆副和Z轴电机，Z轴导轨设置在活动支架的正面上，Z轴滑座活动设置在Z轴导轨上，Z轴电机通过Z轴丝杆副驱动Z轴滑座沿Z轴作往复运动；摇摆活座对应Z轴滑座的下方位置活动设置在Z轴导轨上，所述摇摆机构设置在Z轴滑座上，并能驱动摇摆活座相对Z轴滑座作上下运动；抛光装置通过旋转运动机构设置在摇摆活座上，并受旋转运动机构的驱动作旋转运动。

2.根据权利要求1所述的单工位数控磨砂机，其特征在于：所述工件装夹装置包括安装箱、减速机、工件夹具和夹具伺服电机，减速机设置在安装箱内，且该减速机的输出端从安装箱的顶面伸出，所述工件夹具设置在减速机的输出端上，所述夹具伺服电机与所述减速机的输入端相连接。

3.根据权利要求1所述的单工位数控磨砂机，其特征在于：所述摇摆机构包括摇摆电机、偏心转块和联动杆，该偏心转块的一侧面中心位置设置在摇摆电机的驱动轴上，另一侧面上设有径向装配槽，该径向装配槽上设置有偏心轴，该偏心轴的一端通过球头组件与所述联动杆的上端相连接，该联动杆的下端铰接在摇摆活座上。

4.根据权利要求1所述的单工位数控磨砂机，其特征在于：所述旋转运动机构包括安装盘、限位盘和旋转电机，所述限位盘的背面固定在摇摆活座的正面，限位盘的正面上设有圆形限位槽，安装盘设置在限位盘的正面上，并设有与所述圆形限位槽相适配的圆形凸环，旋转电机设置在摇摆活座的背面，且该旋转电机的驱动轴依次贯穿摇摆活座、限位盘，并连接在安装盘的圆心位置上。

5.根据权利要求4所述的单工位数控磨砂机，其特征在于：所述抛光装置包括安装座、主轴、磨头和抛光电机，安装座偏心设置在所述安装盘上，抛光电机设置在安装座的尾部位置，所述主轴通过轴承座设置在安装座的头部位置，主轴的一端通过皮带轮传动组件与抛光电机的驱动轴相连接，另一端设有所述的磨头。

6.根据权利要求5所述的单工位数控磨砂机，其特征在于：所述轴承座上横向设有轴孔，该轴孔的两端开口处各设有一与所述主轴相适配的轴承。

7.根据权利要求1所述的单工位数控磨砂机，其特征在于：所述安装座上设有能将皮带轮传动组件罩住的保护罩。

8.根据权利要求1所述的单工位数控磨砂机，其特征在于：所述底座上设有能将整体罩住的防护罩。