CN108789081A - 一种数控磨抛边机及其磨抛方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种数控磨抛边机及其磨抛方法，属于打磨抛光设备领域，包括机架底座、安装在机架底座上的机架，所述机架上安装有用于控制磨抛边机工作的数控系统，还包括安装在机架上的双磨头工作总成和顶件机构，所述顶件机构用于固定被抛光产品，所述双磨头工作总成随被抛光产品的轮廓抛光作业。本发明通过在磨头总成座上安装滚珠丝杆装配体控制抛光头的左右往复运动，根据产品和规格不同，可智能位移到合理正确的位置对产品进行磨抛加工。该机构可提高磨头左右往复运动时的同步精确度和可靠性，使其抛光压缩量稳定，抛光效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种数控磨抛边机及其磨抛方法，属于打磨抛光设备领域。
背景技术
打磨抛光技术是现代工件表面加工处理领域中的重要技术环节，通过打磨抛光设备使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面。现有的打磨设备一般都是利用抛光工具和研磨液或其他抛光介质对工件表面进行修饰加工。
数控磨抛边机是手机玻璃磨抛加工设备中用量最大的机械设备之一，主要作用是手机玻璃外表面以及四周的磨削和倒角。现有磨边机主传动轴安装在玻璃的下方，这种安装方式在加工时玻璃的冷却水和玻璃粉对主轴和主轴滑套磨损严重，同时磨边机的同步带更换时需要拆主轴才能更换，增加了配件更换难度。
另外，目前市面上磨抛玻璃的设备，不能满足因产品材质、规格以及工艺要求的变化，进行相应主轴转数的数控调节。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种数控磨抛边机，配件更换简单，且能根据实际需要，灵活进行主轴转数的数控调节。
本发明还同时提供了上述数控磨抛边机的磨抛方法。
为了实现上述目的，本发明采用的一种数控磨抛边机，包括机架底座、安装在机架底座上的机架，所述机架上安装有用于控制磨抛边机工作的数控系统，还包括安装在机架上的双磨头工作总成和顶件机构，所述顶件机构用于固定被抛光产品，所述双磨头工作总成随被抛光产品的轮廓抛光作业。
作为改进，所述双磨头工作总成包括第一磨头工作总成、第二磨头工作总成，及安装在第一、二磨头工作总成间的伺服电机装配体和工件旋转轴承座；
所述第一磨头工作总成、第二磨头工作总成的结构相同，两者通过底板相互连接固定，第一、二磨头工作总成对称布置在伺服电机装配体的两端，所述伺服电机装配体、工件旋转轴承座分别安装在底板上。
作为改进，第二磨头工作总成包括减速电机、磨头总成座、滚珠丝杆装配体、长直线导轨、导轨滑块、磨轮主轴、抛光头和异步电机；
所述磨头总成座上安装有所述滚珠丝杆装配体、长直线导轨，长直线导轨上设置有4个导轨滑块，横向滑板通过4个滑块连接板分别与长直线导轨上的4个导轨滑块相连接；所述横向滑板上安装有短直线导轨，短直线导轨上也设置有4个导轨滑块，Z向滑板与短直线导轨上的4个导轨滑块相连接；
所述磨轮主轴由安装在Z向滑板上的固定座固定，磨轮主轴的底部装有所述抛光头；所述减速电机安装在磨头总成座的上方，减速电机带动磨轮主轴和抛光头一起做上下摇摆运动；
所述异步电机安装在磨头总成座后方，异步电机通过主电机支架与Z向滑板相连接；异步电机和磨轮主轴上分别设置一个相同规格的皮带轮且两者用同步带相连，由异步电机带动磨轮主轴自转。
作为改进，所述抛光头的一侧设有磨头护罩。
作为改进，所述异步电机通过电机脚垫安装在电机底板上，所述电机底板与电机连接架底板连接，所述电机连接架底板安装在主电机支架上。
作为改进，所述滚珠丝杆装配体安装在磨头总成座上，且滚珠丝杆装配体与横向滑板相连接，所述滚珠丝杆装配体包括伺服电机、减速机、滚珠丝杆、滚珠螺母、联轴器、方形固定板、方形支撑板，所述滚珠丝杆装配体用于控制抛光头的左右来回仿形运动。
作为改进，所述伺服电机装配体包括伺服电机、行星减速机、电机架、同步带，所述工件旋转轴承座包括工件旋转轴承座本体、转位轴、同步带轮、连接座和治具座；
所述伺服电机装配体和工件旋转轴承座上设置一个1∶2的同步带轮且两者用同步带相连，由行星减速机带动转位轴自转。
作为改进，所述顶件机构安装在机架上，顶件机构包括导杆、气缸、顶件心轴、治具座，通过气缸作上下往复运动带动顶件心轴和治具座固定被抛光产品。
另外，本发明还提供了一种所述数控磨抛边机的磨抛方法，包括以下步骤：
1)将被抛光产品放置于治具座上，顶件机构上的气缸带动顶件心轴向上固定产品，此时顶件机构上的治具座与主轴旋转轴承座上的治具座位置相互对应；
2)按下触摸屏上的启动按钮设备开始工作，异步电机带动磨轮主轴和抛光头自转，与此同时磨轮主轴和抛光头在减速电机的带动下做上下摇摆运动；
3)顶件机构上的顶件心轴在工件旋转轴承座上的转位轴作用下带动产品一起自转；
4)滚珠丝杆装配体在伺服控制作用下带动抛光头智能位移靠近产品，且随着产品自转的同时左右来回往复运动，自动调节与产品的接触量；
5)利用不同工艺要求对主轴转数进行调数，对不同材质和规格的产品工件进行针对性打磨，直至工件的表面精度符合要求为止；
6)当工件符合精度要求时，设备回到原点状态，停机，至此完成一次打磨抛光工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过在磨头总成座上安装滚珠丝杆装配体控制抛光头的左右往复运动。根据产品和规格不同，可智能位移到合理正确的位置对产品进行磨抛加工。该机构可提高磨头左右往复运动时的同步精确度和可靠性，使其抛光压缩量稳定，抛光效率高。
2.本发明通过安装在磨头工作总成上的卧式减速电机和磨轮主轴等零部件，在实现抛光头自转的同时也实现了抛光头做上下摇摆运动；再结合滚珠丝杆的智能位移可使被抛光产品均匀抛光，避免产品产生抛光纹路。
3.抛光头可以根据市场和使用需求设置不同的材质和大小，在加工过程中，控制电机使磨轮主轴转动并带动抛光头自转。也可以根据产品材质和规格需要智能设置合理的转数，以其满足不同产品的加工磨抛需要，实现对产品的多级精度打磨，直至符合所需要求为止。整个加工过程中，不需要停机进行抛光头的更换，减少了生产成本提高生产效率降低劳动量。
4.本发明采用CNC智能数控控制，系统面板简洁易用，操作方便。
5.本发明结构紧凑设置合理，用于手机玻璃、3D手机盖板等其它金属或陶瓷产品背壳的多面成型扫边抛光，适用范围较广成本较低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中双磨头工作总成的结构示意图；
图3为本发明中双磨头工作总成的俯视图；
图4为本发明中第二磨头工作总成的侧视图一；
图5为本发明中第二磨头工作总成的侧视图二；
图中：A、机架底座，B、机架，1、第一磨头工作总成，2、第二磨头工作总成，3、伺服电机装配体，4、工件旋转轴承座，5、底板，6、减速电机，7、磨头总成座，8、滚珠丝杆装配体，9、长直线导轨，10、导轨滑块，11、滑块连接板，12、横向滑板，13、短直线导轨，14、Z向滑板，15、磨轮主轴，16、磨头护罩，17、抛光头，18、异步电机，19、电机底板，20、电机脚垫，21、电机连接架底板，22、主电机支架。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1、图2和图3所示，一种数控磨抛边机，包括机架底座A、安装在机架底座A上的机架B，所述机架B上安装有用于控制磨抛边机工作的数控系统，数控系统包括电脑控制单元、伺服驱动单元、人机界面单元、系统供电单元；
其中，电脑按制单元分别与伺服驱动单元、人机界面单元、系统供电单元连接，系统供电单元还分别与伺服驱动单元、人机界面单元连接，在电脑控制单元中安装有系统软件；
还包括安装在机架B上的双磨头工作总成和顶件机构，所述顶件机构用于固定被抛光产品，所述双磨头工作总成随被抛光产品的轮廓抛光作业。本发明的数控磨抛边机主要用于手机玻璃、3D手机盖板等其它金属或陶瓷产品背壳的多面成型扫边抛光。
其中，机架B是由内护罩工作腔、电气控制元件以及其他钣金门等零部件组成的整体钣金机架，在外围包裹住双磨头工作总成和顶件机构。该机架外观简洁美观，且拥有良好的防尘防水性能。为防止生锈，机架钣金内侧的工作腔全部由不锈钢制作，且工作腔内设置有斜面排水槽，抛光液和水汽可通过排水槽引流至设备外部的水箱内，清机方便快捷。
作为实施例的改进，所述双磨头工作总成包括第一磨头工作总成1、第二磨头工作总成2，及安装在第一、二磨头工作总成间的伺服电机装配体3和工件旋转轴承座4；
所述第一磨头工作总成1、第二磨头工作总成2的结构相同，两者通过底板5相互连接固定，第一、二磨头工作总成对称布置在伺服电机装配体3的两端，所述伺服电机装配体3、工件旋转轴承座4分别安装在底板5上。
作为实施例的改进，如图4、图5所示，第二磨头工作总成2包括减速电机6、磨头总成座7、滚珠丝杆装配体8、长直线导轨9、导轨滑块10、磨轮主轴15、抛光头17和异步电机18：
所述磨头总成座7上安装有所述滚珠丝杆装配体8、长直线导轨9，长直线导轨9上设置有4个导轨滑块10，横向滑板12通过4个滑块连接板11分别与长直线导轨9上的4个导轨滑块10相连接；所述横向滑板12上安装有短直线导轨13，短直线导轨13上也设置有4个导轨滑块10，Z向滑板14与短直线导轨13上的4个导轨滑块10相连接；
所述磨轮主轴15由安装在Z向滑板14上的固定座固定，磨轮主轴15的底部装有所述抛光头17；所述减速电机6安装在磨头总成座7的上方，减速电机6起摇摆作用带动磨轮主轴15和抛光头17一起做上下摇摆运动；
所述异步电机18安装在磨头总成座7后方，异步电机18通过主电机支架22与Z向滑板14相连接；异步电机18和磨轮主轴15上分别设置一个相同规格的皮带轮且两者用同步带相连，由异步电机18带动磨轮主轴15自转。
作为实施例的改进，所述抛光头17的一侧设有磨头护罩16，有效保护抛光头17正常抛光作业。抛光头17可以根据市场和使用需求设置不同的材质和大小，在加工过程中，控制电机使磨轮主轴15转动，并带动抛光头17自转。也可以根据产品材质和规格需要智能设置合理的转数，以其满足不同产品的加工磨抛需要，实现对产品的多级精度打磨，直至符合所需要求为止。整个加工过程中，不需要停机进行抛光头的更换，减少了生产成本提高生产效率降低劳动量。
作为实施例的改进，所述异步电机18通过电机脚垫20安装在电机底板19上，所述电机底板19与电机连接架底板21连接，所述电机连接架底板21安装在主电机支架22上。整体结构合理紧凑，拆装便捷。
作为实施例的改进，所述滚珠丝杆装配体8安装在磨头总成座7上，且滚珠丝杆装配体8与横向滑板12相连接，所述滚珠丝杆装配体8包括伺服电机、减速机、滚珠丝杆、滚珠螺母、联轴器、方形固定板、方形支撑板，所述滚珠丝杆装配体8用于控制抛光头17的左右来回仿形运动。通过在磨头总成座7上安装滚珠丝杆装配体8控制抛光头17的左右往复运动，根据产品和规格不同，可智能位移到合理正确的位置对产品进行磨抛加工。该机构可提高磨头左右往复运动时的同步精确度和可靠性，使其抛光压缩量稳定，抛光效率高。
作为实施例的改进，所述伺服电机装配体3包括伺服电机、行星减速机、电机架、同步带，所述工件旋转轴承座4包括工件旋转轴承座本体、转位轴、同步带轮、连接座和治具座；
所述伺服电机装配体3和工件旋转轴承座4上设置一个1∶2的同步带轮且两者用同步带相连，由行星减速机带动转位轴自转。
作为实施例的改进，所述顶件机构安装在机架B上，顶件机构包括导杆、气缸、顶件心轴、治具座，通过气缸作上下往复运动带动顶件心轴和治具座固定被抛光产品。该结构合理紧凑，整体拆装便捷。
所述数控磨抛边机的磨抛方法，包括以下步骤：
1)将被抛光产品放置于治具座上，顶件机构上的气缸带动顶件心轴向上固定产品，此时顶件机构上的治具座与主轴旋转轴承座上的治具座位置相互对应；
2)按下触摸屏上的启动按钮设备开始工作，异步电机带动磨轮主轴和抛光头自转，与此同时磨轮主轴和抛光头在减速电机的带动下做上下摇摆运动；
3)顶件机构上的顶件心轴在工件旋转轴承座上的转位轴作用下带动产品一起自转；
4)滚珠丝杆装配体在伺服控制作用下带动抛光头智能位移靠近产品，且随着产品自转的同时左右来回往复运动，自动调节与产品的接触量；
5)利用不同工艺要求对主轴转数进行调数，对不同材质和规格的产品工件进行针对性打磨，直至工件的表面精度符合要求为止；
6)当工件符合精度要求时，设备将回到设置好的原点状态，且设备停机，至此已经完成一次打磨抛光工作。
本发明采用CNC智能数控控制，系统面板简洁易用，操作方便；数控磨抛边机中的左右两抛光头由伺服电机和减速机通过滚珠丝杆驱动，抛光头相对被抛光产品做左右往复运动，左右两抛光头由三相异步电动机通过皮带轮配合驱动，抛光头相对被抛光产品作上下摇摆运动，通过全伺服驱动控制可实现智能抛光加工；本发明结构紧凑设置合理，用于手机玻璃、3D手机盖板等其它金属或陶瓷产品背壳的多面成型扫边抛光，适用范围较广，成本较低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种数控磨抛边机，包括机架底座(A)、安装在机架底座(A)上的机架(B)，所述机架(B)上安装有用于控制磨抛边机工作的数控系统，其特征在于，还包括安装在机架(B)上的双磨头工作总成和顶件机构，所述顶件机构用于固定被抛光产品，所述双磨头工作总成随被抛光产品的轮廓抛光作业。
2.根据权利要求1所述的一种数控磨抛边机，其特征在于，所述双磨头工作总成包括第一磨头工作总成(1)、第二磨头工作总成(2)，及安装在第一、二磨头工作总成(1、2)间的伺服电机装配体(3)和工件旋转轴承座(4)；
所述第一磨头工作总成(1)、第二磨头工作总成(2)的结构相同，两者通过底板(5)相互连接固定，第一、二磨头工作总成(1、2)对称布置在伺服电机装配体(3)的两端，所述伺服电机装配体(3)、工件旋转轴承座(4)分别安装在底板(5)上。
3.根据权利要求2所述的一种数控磨抛边机，其特征在于，第二磨头工作总成(2)包括减速电机(6)、磨头总成座(7)、滚珠丝杆装配体(8)、长直线导轨(9)、导轨滑块(10)、磨轮主轴(15)、抛光头(17)和异步电机(18)；
所述磨头总成座(7)上安装有所述滚珠丝杆装配体(8)、长直线导轨(9)，长直线导轨(9)上设置有4个导轨滑块(10)，横向滑板(12)通过4个滑块连接板(11)分别与长直线导轨(9)上的4个导轨滑块(10)相连接；所述横向滑板(12)上安装有短直线导轨(13)，短直线导轨(13)上也设置有4个导轨滑块(10)，Z向滑板(14)与短直线导轨(13)上的4个导轨滑块(10)相连接；
所述磨轮主轴(15)由安装在Z向滑板(14)上的固定座固定，磨轮主轴(15)的底部装有所述抛光头(17)；所述减速电机(6)安装在磨头总成座(7)的上方，减速电机(6)带动磨轮主轴(15)和抛光头(17)一起做上下摇摆运动；
所述异步电机(18)安装在磨头总成座(7)后方，异步电机(18)通过主电机支架(22)与Z向滑板(14)相连接；异步电机(18)和磨轮主轴(15)上分别设置一个相同规格的皮带轮且两者用同步带相连，由异步电机(18)带动磨轮主轴(15)自转。
4.根据权利要求3所述的一种数控磨抛边机，其特征在于，所述抛光头(17)的一侧设有磨头护罩(16)。
5.根据权利要求3所述的一种数控磨抛边机，其特征在于，所述异步电机(18)通过电机脚垫(20)安装在电机底板(19)上，所述电机底板(19)与电机连接架底板(21)连接，所述电机连接架底板(21)安装在主电机支架(22)上。
6.根据权利要求3所述的一种数控磨抛边机，其特征在于，所述滚珠丝杆装配体(8)安装在磨头总成座(7)上，且滚珠丝杆装配体(8)与横向滑板(12)相连接，所述滚珠丝杆装配体(8)包括伺服电机、减速机、滚珠丝杆、滚珠螺母、联轴器、方形固定板、方形支撑板，所述滚珠丝杆装配体(8)用于控制抛光头(17)的左右来回仿形运动。
7.根据权利要求2或3所述的一种数控磨抛边机，其特征在于，所述伺服电机装配体(3)包括伺服电机、行星减速机、电机架、同步带，所述工件旋转轴承座(4)包括工件旋转轴承座本体、转位轴、同步带轮、连接座和治具座；
所述伺服电机装配体(3)和工件旋转轴承座(4)上设置一个1∶2的同步带轮且两者用同步带相连，由行星减速机带动转位轴自转。
8.根据权利要求1所述的一种数控磨抛边机，其特征在于，所述顶件机构安装在机架(B)上，顶件机构包括导杆、气缸、顶件心轴、治具座，通过气缸作上下往复运动带动顶件心轴和治具座固定被抛光产品。
9.一种权利要求1-8任一项所述数控磨抛边机的磨抛方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将被抛光产品放置于治具座上，顶件机构上的气缸带动顶件心轴向上固定产品，此时顶件机构上的治具座与主轴旋转轴承座上的治具座位置相互对应；
2)按下触摸屏上的启动按钮设备开始工作，异步电机带动磨轮主轴和抛光头自转，与此同时磨轮主轴和抛光头在减速电机的带动下做上下摇摆运动；
3)顶件机构上的顶件心轴在工件旋转轴承座上的转位轴作用下带动产品一起自转；
4)滚珠丝杆装配体在伺服控制作用下带动抛光头智能位移靠近产品，且随着产品自转的同时左右来回往复运动，自动调节与产品的接触量；
5)利用不同工艺要求对主轴转数进行调数，对不同材质和规格的产品工件进行针对性打磨，直至工件的表面精度符合要求为止；
6)当工件符合精度要求时，设备回到原点状态，停机，至此完成一次打磨抛光工作。
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