CN109746780B - 一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机 - Google Patents

Abstract

一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机，包括平面砂轮机本体、外筒体，还具有横杆、导向杆、导向弹簧、弹性机构、探测机构、环形永久磁铁、开关电源，四只横杆的内侧端分别安装在外筒体的外侧中部四周，平面砂轮机本体和外筒体连接在一起，四只环形永久磁铁分别安装在四只导向杆的下部，四只导向杆上部分别经四只横杆的导向通孔由下至上引出，四只导向弹簧分别套在四只导向杆上端外侧，每只导向杆的上部分别旋入有一只固定螺母，探测机构安装在外筒体右端一只横杆中部，弹性机构安装在砂轮机本体的动力输出轴和砂轮机本体的砂轮片之间。本发明能使砂轮机本体逐渐下行对粗糙的金属板材表面自动进行修整，修整好后能及时通知使用者。

Description

一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机

技术领域

本发明涉及机械工程领域，特别是一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机。

背景技术

砂轮机是机械行业中一种广泛使用的电动工具，分为台式砂轮机、平面砂轮机等。其中用于机械设备金属板材表面修整的平面砂轮机，主要针对设备金属板材的粗糙表面进行修整（比如轮船甲板焊接好的两张钢板接头处、桥梁模板焊接好的两张钢板接头处），特别在机械制造设备领域应用较多。现有的平面砂轮机使用时，需要人工手持砂轮机本体对金属表面进行修整；或者由机床、机器人进行平面砂轮机的操作，从而对金属板材等表面进行修整。

人工操作，由于平面砂轮机工作环境恶劣、灰尘大，会给操作人员身体健康带来影响，而且全程需要人工一直手持砂轮机进行操作，因此操作人员劳动强度也大。而采用机床、机器人等设备进行平面砂轮机的操作，又存在投入大的缺点，且机床、机器人占有较大的安装空间，在固定位置进行金属板材修整尚还能使用，实际操作中，金属板材需要修整的作业点不会固定在一个位置，因此机床、机器人等设备进行平面砂轮机的操作，因为移动不方便，当需要对多个金属板材作业点进行修整时，就无法满足需要。

发明内容

为了克服现有用于设备金属板材表面修整的平面砂轮机因结构所限，在实际应用中存在的弊端，本发明提供了能方便通过四只大吸力环形永久磁铁吸合在需要作业的任何工作点位，工作时，在四只导向弹簧等机构作用下能使砂轮机本体逐渐下行对粗糙的金属板材表面自动进行修整，在砂轮机本体的动力输出轴下端还具有弹性机构，在四只导向弹簧共同作用下，使砂轮机本体的砂轮片接触作业点表面时不会处于刚性接触状态，保证了砂轮机本体的正常工作，还具有探测机构、当金属板材作业点表面和金属板材整体处于同一平面后，探测机构会控制砂轮机本体停止工作，能防止修整点被向下修整过多对成品设备质量造成影响，还能通过讯响器发出声音通知操作者及时进行下一个作业点的修整，提高了工作效率的一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机，包括平面砂轮机本体、外筒体，其特征在于还具有横杆、导向杆、导向弹簧、弹性机构、探测机构、环形永久磁铁、开关电源，四只横杆的内侧端分别安装在外筒体的外侧中部四周，外筒体的下中部有一个开孔，平面砂轮机本体的下端动力输出轴位于外筒体开孔的下部外侧端，平面砂轮机本体的外壳下部和外筒体的内下部连接在一起，四只横杆的外侧端由上至下各有一个导向通孔，四只导向杆的上下两端均具有外螺纹，四只环形永久磁铁分别安装在四只导向杆的下部，四只导向杆上部分别经四只横杆的导向通孔由下至上引出，四只导向弹簧分别套在四只导向杆上端外侧，每只导向杆的上部分别旋入有一只固定螺母，固定螺母的外径大于导向弹簧的外径，在外筒体右端一只横杆中部有一个由上至下分布的固定丝孔，探测机构安装在外筒体右端一只横杆中部，弹性机构安装在砂轮机本体的动力输出轴和砂轮机本体的砂轮片之间，开关电源的电源输入端和220V交流电源两极分别经导线连接，开关电源的电源输出端和探测机构的电源输入两端经导线连接，220V交流电源一极和探测机构控制电源输入端经导线连接，探测机构的电源输出端和砂轮机本体的电机电源输入一端经导线连接，220V交流电源另一极和砂轮机本体的电机电源输入另一端经导线连接。

所述弹性机构包括弹簧、下连接轴杆，砂轮机本体的动力输出轴下端安装有一段套管，套管的内侧由上至下有一根导向管，导向管的上端和套管内上端间隔一定距离，下连接轴杆下部具有外螺纹，下连接轴杆插入导向管内部，下连接轴杆上端位于导向管上端，下连接轴杆的最上端安装有一个圆形限位板，限位板的外径大于导向管的内径，小于套管的内径，套管的外径和砂轮机本体的动力输出轴外径一致，在砂轮机本体的动力输出轴中部外侧端安装有一只限位圈，弹簧套在砂轮机本体的动力输出轴以及套管的外侧端，砂轮机本体的砂轮片安装在下连接轴杆下端。

所述探测机构包括活动管、下壳体、电源开关、控制电路，电源开关安装在下壳体的内下部，电源开关的按钮下端位于下壳体下中部开孔的下外侧，下壳体上端中部有一个具有内螺纹的开孔，开关电源、控制电路安装在电路板上，电路板安装在下壳体内上部，活动管外侧由上至下具有外螺纹，活动管外侧外螺纹旋入外筒体右端一只横杆中部由上至下分布的固定丝孔内螺纹内，电源开关是按钮式常开触点电源开关，活动管下部安装在下壳体上端。

所述的开关电源是交流220V转12V直流开关电源模块。

所述探测机构的控制电路包括继电器、讯响器，其间经导线连接，电源开关一端、第一只继电器控制电源输入端和开关电源的电源输出端正极连接，电源开关另一端和第一只继电器正极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第二只继电器正极电源输入端及控制电源输入端、第三只继电器正极电源输入端连接，第一只继电器负极电源输入端和第二只继电器负极电源输入端、第三只继电器负极电源输入端、讯响器负极电源输入端、开关电源的电源输出端负极连接，第二只继电器常开触点端和讯响器正极电源输入端连接。

本发明有益效果是：本发明使用时，将四只大吸力环形永久磁铁吸合在需要作业的金属板材任何工作点位（比如两个板材之间的焊接接口）四周，探测机构的电源开关按钮下端位于作业点位侧部不需要砂轮片作业的平整表面上端；工作时，四只导向弹簧会使四只横杆沿四只导向杆向下运动，同时，四只横杆带动外筒体、砂轮机本体向下运动，砂轮机本体下端的砂轮片和作业点位表面接触，砂轮机本体得电工作后，砂轮片就可对作业点位进行砂平作业；由于，四只导向弹簧具有弹性，所以，砂轮片接触作业点表面时，向下作用力不会很大，同时，在作业点位过于凹凸不平时，砂轮机本体还能经四只导向杆沿四只横杆的导向通孔上下运动，四只导向弹簧起到减震作用，防止砂轮片和作业点位表面刚性接触而造成整体设备震动过大，以及造成砂轮机本体负荷过大。由于，具有弹性机构，砂轮片下端接触作业点位表面，在作业点位过于凹凸不平时，砂轮机本体的砂轮片会经下连接轴杆克服弹簧的弹性作用力上下运动，从而为砂轮片起到二级减震作用，同样防止了砂轮片和作业点位表面刚性接触而造成整体设备震动过大，以及造成砂轮机本体负荷过大。由于具有二级减震机构，所以本发明有效防止了砂轮片和作业点位表面刚性接触，工作更为平稳，也更增加了设备的工作稳定性，并防止了砂轮机本体负荷过大。在使用中，当砂轮片将作业点表面砂平整和板材不需要砂平的部位整体平面高度一致时，此刻，探测机构的电源开关按钮下端刚好和板材表面接触其内部触点处于接通状态，在控制电路的继电器作用下，控制电路会控制砂轮机本体停止工作，这样能防止修整点被向下修整过多对成品设备质量造成影响，砂轮机本体停止工作后，讯响器会发出声音通知操作者及时进行下一个作业点的修整作业，提高了工作效率。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图将本发明做进一步说明。

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明弹性机构没有安装弹簧状态下和砂轮机本体的动力输出轴、砂轮片之间的局部结构示意图。

图3是本发明电路图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机，包括平面砂轮机本体1、外筒体2，还具有横杆3、导向杆4、导向弹簧5、弹性机构6、探测机构7、环形永久磁铁8、开关电源11，四只横杆3的内侧端分别焊接在外筒体2的外侧中部四周，外筒体2的下中部有一个开孔，平面砂轮机本体1的下端动力输出轴1-1位于外筒体2开孔的下部外侧端，平面砂轮机本体1的外壳下部和外筒体2的内下部通过螺杆螺母连接在一起，四只横杆3的外侧端由上至下各有一个导向通孔3-1，四只导向杆4的上下两端均具有外螺纹，四只环形永久磁铁8（实际应用中，还可把四只环形永久磁铁8分别安装在环形钢铁薄壳体内，防止外部物件碰撞造成环形永久磁铁8损坏）分别通过两只螺母安装在四只导向杆4的下部，四只导向杆4上部分别经四只横杆的导向通孔3-1由下至上引出，四只导向弹簧5分别套在四只导向杆4上端外侧，每只导向杆4的上部分别旋入有一只固定螺母10，固定螺母10的外径大于导向弹簧5的外径，在外筒体2右端一只横杆中部有一个由上至下分布的固定丝孔9，探测机构7安装在外筒体2右端一只横杆3中部，弹性机构6安装在砂轮机本体的动力输出轴1-1和砂轮片1-2之间。

图1、2中所示，弹性机构6包括弹簧6-1、下连接轴杆6-2，砂轮机本体的动力输出轴1-1下端焊接有一段套管6-3、套管6-3的内侧由上至下有一根导向管6-4，导向管6-4的上端和套管6-3内上端间隔一定距离，下连接轴杆6-2下部具有外螺纹，下连接轴杆6-2插入导向管6-4内部（下连接轴杆6-2上端外侧位于导向管6-4内部部位是方形结构，导向管6-4内部是方形结构），下连接轴杆6-2上端位于导向管6-4上端，下连接轴杆的最上端焊接有一个圆形限位板6-5，限位板6-5的外径大于导向管6-4的内径3mm，小于套管6-3的内径1mm，套管6-3的外径和砂轮机本体的动力输出轴1-1外径一致，在砂轮机本体的动力输出轴中部外侧端焊接有一只限位圈12，弹簧6-1套在砂轮机本体的动力输出轴1-1以及套管6-3的外侧端，砂轮机本体的砂轮片1-2通过螺母安装在下连接轴杆6-2下端(弹簧6-1位于限位圈12下和砂轮片1-2上端之间)。探测机构包括活动管7-1、下壳体7-2、电源开关7-3、控制电路7-4，电源开关7-3安装在下壳体7-2的内下部，电源开关7-3的按钮下端位于下壳体7-2下中部开孔的下外侧，下壳体7-2上端中部有一个具有内螺纹的开孔，开关电源11、控制电路7-4安装在电路板上，电路板安装在下壳体7-2内上部，活动管7-1外侧由上至下具有外螺纹，通过活动管7-1外侧外螺纹旋入外筒体右端一只横杆中部由上至下分布的固定丝孔9内螺纹内，把探测机构7安装在外筒体右端一只横杆3的中部，电源开关7-3是按钮式常开触点电源开关（活动管上部的隔板7-11中部有一个开孔，和开关电源11、控制电路7-4连接的导线经开孔向上向外引出），通过活动管7-1下部外侧外螺纹旋入下壳体7-2上端中部开孔的内螺纹内，把活动管7-1安装在下壳体7-2上端。

图1、2中所示，本发明使用时，将四只大吸力环形永久磁铁8吸合在需要作业的金属板材任何工作点位（比如两个板材之间的焊接接口）四周，探测机构的电源开关7-3按钮下端位于作业点位侧部不需要砂轮片作业的平整表面上端；砂轮机本体的砂轮片1-2下端位于需要砂平作业点、两个焊接后金属板材的上端，探测机构的电源开关7-3按钮下端和作业点位周围不需要砂轮片作业的平整表面上端间隔一段距离（使用前，先调节探测机构的电源开关7-3按钮下端和作业点位周围不需要砂轮片作业的平整表面上端的间隔距离，调节时，用直尺测量需要砂平的板材粗糙表面和不需要砂轮片1-2作业的板材平整表面上端高度位置差，比如测得作业点需要砂平的板材粗糙表面和不需要砂轮片1-2作业的板材平整表面上端高度差是0.5cm，那么就调节探测机构的电源开关7-3按钮下端和作业点位周围不需要砂轮片1-2作业的平整表面上端高度间距在0.6cm左右，这样，板材粗糙表面砂平整，电源开关7-3的按钮刚好和不需要砂轮片1-2作业的平整表面上端接触后，电源开关7-3内部两个常开触点闭合，因为电源开关7-3的按钮需要运动大概0.1cm距离后，其内部两个常开触点才会接触连通，所以，调节探测机构的电源开关7-3按钮下端和作业点位周围不需要砂轮片1-2作业的平整表面上端高度间距在0.6cm左右，通过活动管7-1外侧外螺纹向下更多旋入外筒体右端一只横杆3中部由上至下分布的固定丝孔9内螺纹内时，电源开关7-3下行，电源开关7-3按钮下端和作业点位周围不需要砂轮片1-2作业的平整表面上端高度间距拉小，通过活动管7-1外侧外螺纹向上更多旋入外筒体右端一只横杆3中部由上至下分布的固定丝孔9内螺纹内时，电源开关7-3上行，电源开关7-3按钮下端和作业点位周围不需要砂轮片1-2作业的平整表面上端高度间距拉大）；工作时，四只导向弹簧5会使四只横杆3沿四只导向杆4向下运动，同时，四只横杆3带动外筒体2及砂轮机本体1向下运动，砂轮机本体下端的砂轮片1-2和作业点位表面接触，砂轮机本体1得电工作后，砂轮片1-2就可对作业点位进行砂平作业；由于，四只导向弹簧5具有弹性，所有，砂轮片1-2接触作业点表面时，向下作用力不会很大，同时，在作业点位过于凹凸不平时，砂轮机本体1还能经四只导向杆4沿四只横杆的导向通孔3-1上下运动，四只导向弹簧5起到减震作用，防止砂轮片1-2和作业点位表面刚性接触而造成整体设备震动过大，以及造成砂轮机本体1负荷过大。由于，具有弹性机构6，砂轮片1-2下端接触作业点位表面，在作业点位过于凹凸不平时，砂轮机本体的砂轮片1-2会经下连接轴杆6-2克服弹簧6-1的弹性作用力沿导向管6-4上下运动，从而为砂轮片1-2起到二级减震作用，同样防止了砂轮片1-2和作业点位表面刚性接触而造成整体设备震动过大，以及造成砂轮机本体1负荷过大。由于具有二级减震机构，所以本发明有效防止了砂轮片1-2和作业点位表面刚性接触，工作更为平稳，也更增加了设备的工作稳定性，并防止砂轮机本体1负荷过大。在使用中，当砂轮片1-2将作业点表面砂平整和板材不需要砂平的部位整体平面高度一致时，此刻，探测机构的电源开关7-3按钮下端刚好和板材表面接触其内部触点处于接通状态，这样，在控制电路7-4的继电器作用下，控制电路7-4会控制砂轮机本体1停止工作，能防止修整点被向下修整过多对成品设备质量造成影响，砂轮机本体1停止工作后，讯响器会发出声音通知操作者及时进行下一个作业点的修整作业，提高了工作效率。本发明一处作业完后，使用者从作业面往上提本发明，使本发明的环形永久磁铁8和作业点表面分离即可，然后就可移动到另一处作业面就可进行下次作业。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。本发明用于钢铁材质设备的表面修整。

图3中所示，开关电源U1是交流220V转12V直流开关电源模块。探测机构的控制电路包括继电器K、K1、K2，讯响器B，其间经导线连接，电源开关SK一端、第一只继电器K控制电源输入端和开关电源U1的电源输出端正极3脚连接，电源开关SK另一端和第一只继电器K正极电源输入端连接，第一只继电器K常开触点端和第二只继电器K1正极电源输入端及控制电源输入端、第三只继电器K2正极电源输入端连接，第一只继电器K负极电源输入端和第二只继电器K1负极电源输入端、第三只继电器K2负极电源输入端、讯响器B负极电源输入端、开关电源U1的电源输出端负极4脚连接，第二只继电器K1常开触点端和讯响器B正极电源输入端连接。开关电源U1的电源输入端1及2脚和220V交流电源两极分别经导线连接，开关电源U1的电源输出端和探测机构的电源输入两端电源开关SK一端及继电器K负极电源输入端经导线连接，220V交流电源一极和探测机构继电器K2控制电源输入端经导线连接，探测机构的电源输出端继电器K2的常闭触点端和砂轮机本体的电机M电源输入一端经导线连接，220V交流电源另一极和砂轮机本体的电机M电源输入另一端经导线连接。将电源线插头插入电源插座后，由于220V交流电源一极和探测机构继电器K2控制电源输入端经导线连接，探测机构的电源输出端继电器K2的常闭触点端和砂轮机本体的电机M电源输入一端经导线连接，220V交流电源另一极和砂轮机本体的电机M电源输入另一端经导线连接，所以，砂轮机本体会得电工作。220V交流电源进入开关电源U1的电源输入端1及2脚后，开关电源U1处于得电工作状态，在开关电源U1的内部电路作用下，开关电源U1的电源输出端3及4脚输出稳定的12V直流电源进入电源开关SK一端和继电器K、K1、K2及讯响器B负极电源输入端，在使用中，当砂轮片将作业点表面砂平整和板材不需要砂平的部位整体平面高度一致时，此刻，探测机构的电源开关SK按钮下端刚好和板材表面接触其内部触点处于接通状态，由于，继电器K正极电源输入端和电源开关SK另一端连接，所以此刻，继电器K会得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，由于，继电器K1、K2正极电源输入端和继电器K常开触点端连接，所以，继电器K得电吸合后，继电器K1、K2会得电吸合，继电器K1得电吸合后其控制电源输入端和常开触点端闭合，继电器K2得电吸合后其控制电源输入端和常闭触点端断开，由于，继电器K2的常闭触点端和砂轮机本体的电机M电源输入一端经导线连接，所以，砂轮机本体会失电停止工作，这样能防止修整点向下被修整过多对成品设备质量造成影响；由于，第二只继电器K1常开触点端和讯响器B正极电源输入端连接，所以，继电器K1得电吸合后其控制电源输入端和常开触点端闭合后，讯响器B会得电工作，讯响器B发出声音通知操作者及时进行下一个作业点的修整作业，提高了工作效率。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。图3中，继电器K、K2、K3是型号DC4123型12V小型继电器；电源开关SK是按钮式常开触点电源开关；讯响器B是品牌翼盟的12V有源声讯响报警器；开关电源U1是型号220V转12V、品牌明纬的开关电源模块成品。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机，包括平面砂轮机本体、外筒体，其特征在于还具有横杆、导向杆、导向弹簧、弹性机构、探测机构、环形永久磁铁、开关电源，四只横杆的内侧端分别安装在外筒体的外侧中部四周，外筒体的下中部有一个开孔，平面砂轮机本体的下端动力输出轴位于外筒体开孔的下部外侧端，平面砂轮机本体的外壳下部和外筒体的内下部连接在一起，四只横杆的外侧端由上至下各有一个导向通孔，四只导向杆的上下两端均具有外螺纹，四只环形永久磁铁分别安装在四只导向杆的下部，四只导向杆上部分别经四只横杆的导向通孔由下至上引出，四只导向弹簧分别套在四只导向杆上端外侧，每只导向杆的上部分别旋入有一只固定螺母，固定螺母的外径大于导向弹簧的外径，在外筒体右端一只横杆中部有一个由上至下分布的固定丝孔，探测机构安装在外筒体右端一只横杆中部，弹性机构安装在砂轮机本体的动力输出轴和砂轮机本体的砂轮片之间，开关电源的电源输入端和220V交流电源两极分别经导线连接，开关电源的电源输出端和探测机构的电源输入两端经导线连接，220V交流电源一极和探测机构控制电源输入端经导线连接，探测机构的电源输出端和砂轮机本体的电机电源输入一端经导线连接，220V交流电源另一极和砂轮机本体的电机电源输入另一端经导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机，其特征在于弹性机构包括弹簧、下连接轴杆，砂轮机本体的动力输出轴下端安装有一段套管，套管的内侧由上至下有一根导向管，导向管的上端和套管内上端间隔一定距离，下连接轴杆下部具有外螺纹，下连接轴杆插入导向管内部，下连接轴杆上端位于导向管上端，下连接轴杆的最上端安装有一个圆形限位板，限位板的外径大于导向管的内径，小于套管的内径，套管的外径和砂轮机本体的动力输出轴外径一致，在砂轮机本体的动力输出轴中部外侧端安装有一只限位圈，弹簧套在砂轮机本体的动力输出轴以及套管的外侧端，砂轮机本体的砂轮片安装在下连接轴杆下端。

3.根据权利要求1所述的一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机，其特征在于探测机构包括活动管、下壳体、电源开关、控制电路，电源开关安装在下壳体的内下部，电源开关的按钮下端位于下壳体下中部开孔的下外侧，下壳体上端中部有一个具有内螺纹的开孔，开关电源、控制电路安装在电路板上，电路板安装在下壳体内上部，活动管外侧由上至下具有外螺纹，活动管外侧外螺纹旋入外筒体右端一只横杆中部由上至下分布的固定丝孔内螺纹内，电源开关是按钮式常开触点电源开关，活动管下部安装在下壳体上端。

4.根据权利要求1所述的一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机，其特征在于开关电源是交流220V转12V直流开关电源模块。

5.根据权利要求3所述的一种专用于设备金属板材表面修整的自动砂轮机，其特征在于探测机构的控制电路包括继电器、讯响器，其间经导线连接，电源开关一端、第一只继电器控制电源输入端和开关电源的电源输出端正极连接，电源开关另一端和第一只继电器正极电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第二只继电器正极电源输入端及控制电源输入端、第三只继电器正极电源输入端连接，第一只继电器负极电源输入端和第二只继电器负极电源输入端、第三只继电器负极电源输入端、讯响器负极电源输入端、开关电源的电源输出端负极连接，第二只继电器常开触点端和讯响器正极电源输入端连接。

Images