CN109877665A - 一种全自动玻璃研磨机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动玻璃研磨机，包括支撑系统、研磨系统、翻转系统。本发明的支撑系统可实现对研磨过程的支撑并可以控制磨盘和放置吸盘水平的移动；研磨系统包括底盘机构和磨盘机构，研磨底盘用于对航空玻璃的盛放和固定，磨盘用来研磨玻璃毛坯；翻转系统包括翻面机构和放置机构，翻面机构用于将玻璃毛坯进行翻面；放置机构用于将翻转过的半成品航空玻璃毛坯放到翻过面的研磨底盘上。整个翻面的过程全部自动化完成，减少了人的劳动强度并提高了研磨效率。

Description

一种全自动玻璃研磨机

技术领域

本发明属于航空航天技术领域，主要涉及一种全自动玻璃研磨机，用于卫星用高强度超大超薄抗辐照航空玻璃、柔性抗辐照航空玻璃的高精密加工和制造。

背景技术

飞船、太空站等航天器在太空中运作所需要的能源大多是靠硅太阳能电池板提供。如果将硅太阳能电池直接暴露在太空中，由于在宇宙空间中电子、质子、射线等高能粒子的轰击及辐照等因素，使硅太阳能电池板的输出功率和使用受到明显的影响。因此，在硅太阳能电池板的表面覆盖一层抗辐照航空玻璃来加以保护。目前，抗辐照玻璃片的厚度为0.05mm到0.12mm，属于超薄玻璃。因此航空玻璃的两面都需要经过研磨才能获得满足要求的航空玻璃。对于研磨机而言，当前使用的航空玻璃研磨机不具备将航空玻璃自动翻转的功能，即在研磨好航空玻璃的一个表面之后不能自动翻转，需要人工将航空玻璃一个一个进行翻转，然后磨盘再去研磨另一表面。这不仅需要浪费大量人工的劳动力，而且工作效率低、研磨精度得不到有效的保证，并且成品率不高。因此，设计一种具备自动翻转功能的航空玻璃研磨机对减轻工人劳动力，提高工作效率很有实际意义，且具有非常良好的应用前景。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种全自动玻璃研磨机，可实现自动翻转功能。

为实现上述目的，本发明是根据以下技术方案实现的：

一种全自动玻璃研磨机，其特征在于，包括：支撑系统、研磨系统、翻转系统，其中，所述支撑系统包括下平台、支撑凸台、研磨台和上支架、凹型支架、滑块、推架、推缸支架梁、推缸支架柱、底座、支架柱、支架梁、横板，下平台上放置支撑凸台，支撑凸台上表面与研磨台连接起支撑作用，底座上为推缸支架柱，两个推缸支架柱支撑推缸支架梁，推缸支架梁上水平安放第一液压缸，第一液压缸控制推架带动滑块水平移动，第三限位传感器控制滑块的移动位置，两侧滑块的上端有第五液压缸，两侧的第五液压缸由一个凹型支架连接，凹型支架上面为上支架，用来放置控制磨盘研磨的研磨电机，支架柱连接在下平台水平两侧，两支架柱支撑支架梁，横板横向布置在支架梁上；

所述研磨系统包括底盘机构和磨盘机构，所述磨盘机构包括研磨电机、圆柱齿轮组、第二带方形座轴承、连杆、上连接圆盘、支撑柱、四面定位锁紧凸台、磨盘、第四限位传感器、第三限位传感器、第一液压缸、第五液压缸，研磨电机布置在上支架上，圆柱齿轮组通过连杆与第二带方形座轴承连接，上连接圆盘中心与连杆连接，上连接圆盘的下表面分布着六个竖直支撑柱，支撑柱下面与磨盘连接，磨盘上方设置四面定位锁紧凸台，第四限位传感器布置在凹型支架上，用来控制磨盘上下移动的位置；

所述底盘机构包括定位锁紧轴、研磨底盘、翻转电机、第二伺服电机固定座、第二锥齿轮组、第一带方形座轴承、第五限位传感器、第六限位传感器、第四液压缸，研磨底盘上、下两面都设有盛放和固定航空玻璃毛坯的凹槽，且将上表面的凹槽翻过来与下表面凹槽的排列一一对应，研磨底盘中心与定位锁紧轴配合，翻转电机固定在第二伺服电机固定座上，翻转电机与研磨底盘联接控制研磨底盘的翻转，第二锥齿轮组通过第一带方形座轴承与研磨底盘连接，联合第六限位传感器控制研磨底盘的翻转，上支架下的连杆与磨盘连接，第四液压缸以及第五限位传感器控制研磨底盘的上下移动位置，滑块带动磨盘实现水平移动，磨盘用来研磨航空玻璃毛坯，磨盘上的支撑柱支撑上连接圆盘，磨盘上有四面定位锁紧凸台，当磨盘下落与研磨底盘接触后，四面定位锁紧凸台与定位锁紧轴配合；

所述翻转系统包括翻面机构和放置机构，所述放置机构包括放置吸盘、吸盘支架、第三液压缸、吸盘支架支柱、吸盘支架梁，放置吸盘上设有规律排列的凹槽，每个凹槽中心位置都设有一个真空接头，将航空玻璃毛坯从翻转吸盘上吸起，再将航空玻璃毛坯放到翻面后研磨底盘上，吸盘支架下方与放置吸盘连接，吸盘支架上方与第三液压缸连接，第三液压缸固定在吸盘支架梁上，吸盘支架支柱固定在滑块上支撑吸盘支架梁，吸盘支架梁上端的第三液压缸控制放置吸盘的上下运动；所述翻面机构包括翻转吸盘、翻面电机、第一伺服电机固定座、第一限位传感器、第二限位传感器、第一锥齿轮组、第三带方形座轴承、旋转电机、第三锥齿轮组、长导轨、滑动轴承座、第二液压缸，翻转吸盘上设有与研磨底盘上面排列相同的凹槽，每个凹槽中心位置都设有一真空接头，翻面电机固定在第一伺服电机固定座上，第一锥齿轮组通过第三带方形座轴承与翻转吸盘连接，翻面电机联合第一限位传感器控制翻转吸盘翻转180度，旋转电机固定在下平台上，第三锥齿轮组与长导轨连接，长导轨通过固定在下平台上的滑动轴承座，延伸至于翻转吸盘连接，长导轨向上延伸至与第二液压缸连接控制翻转吸盘上下移动，旋转电机使翻转吸盘转向与研磨底盘同心位置，第二限位传感器控制翻转吸盘旋转的角度。

上述技术方案中，研磨底盘上、下两表面都有盛放和固定航空玻璃毛坯的凹槽，上表面的凹槽与下表面凹槽的中心重合，呈正交布置，且凹槽的两条中心线与研磨底盘的中心线夹角在0∽90度之间。

上述技术方案中，所述放置吸盘上一侧有与研磨底盘反面按相同规律布置的凹槽，所述放置吸盘的上一侧在每个凹槽中心位置都有一个真空接头；每个凹槽的中心都设有一个环形凸起用于支撑玻璃，环形凸起内部采用曲面形式，实现高真空吸附。

上述技术方案中，所述磨盘上有四面定位锁紧凸台，当磨盘下落与研磨底盘接触后，四面定位锁紧凸台与定位锁紧轴配合。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明采用真空接头，将航空玻璃吸到翻转吸盘上，航空玻璃随吸盘同时翻转，实现了研磨机自动将航空玻璃翻转的功能，可以极大地减轻人工劳动力，提高加工效率。

2、本发明研磨底盘上的凹槽中心分布在两个圆上，其中，小圆上分布六个凹槽，每60度分布一条中心线，每个凹槽的位置沿中心线偏转35度；大圆上分布10个凹槽，每36度分布一条中心线，每个凹槽沿中心线偏转55度，翻转180°以后的凹槽分布正好与底盘下表面的凹槽排列相同，可实现研磨机自动将玻璃毛坯翻面的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明各部件初始位置时的总装图；

图2为本发明除去部分下平台后的装配图；

图3为本发明研磨底盘上表面凹槽位置排列图；

图4为本发明翻转吸盘上真空接头布置图；

图5(a)为本发明翻转吸盘表面凹槽位置排列图；

图5(b)为本发明翻转吸盘C-C剖视图；

图6为本发明磨盘部分局部图；

其中，1-研磨底盘、2-四面定位锁紧凸台、3-第一限位传感器、4-翻面电机、5-第一伺服电机固定座、6-第二限位传感器、7-第一锥齿轮组、8-翻转吸盘、9-第三限位传感器、10-滑块、11-第五液压缸、12-圆柱齿轮组、13-上支架、14-研磨电机、15-第三液压缸、16-第四限位传感器、17-第四液压缸、18-第五限位传感器、19-第二锥齿轮组、20-第六限位传感器、21-下平台、22-支撑凸台、23-磨盘、24-定位锁紧轴、25-研磨台、26-凹槽、27-底座、28-推缸支架柱、29-第一带方形座轴承、30-翻转电机、31-第二伺服电机固定座、32-推缸支架梁、33-第一液压缸、34-推架、35-放置吸盘、36-吸盘支架柱、37-吸盘支架梁、38-吸盘支架、39-凹型支架、40-第二带方形座轴承、41-连杆、42-上连接圆盘、43-第二液压缸、44-横板、45-支架梁、46-支架柱、47-第三带方形座轴承、48-真空接头、49-长导轨、50-滑动轴承座、51-第三锥齿轮组、52-旋转电机、53-支撑柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

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”、“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

由图1至图6所示，本发明主要由支撑系统、研磨系统、翻转系统三大部分组成。

其中，支撑系统由下平台21、支撑凸台22、研磨台25和上支架13、凹型支架39、滑块10、推架34、推缸支架梁32、推缸支架柱28、底座27、支架柱46、支架梁45、横板44组成，下平台21起主要支撑作用，下平台21上放置支撑凸台22，支撑凸台22上表面与研磨台25连接起支撑作用，底座27上为推缸支架柱28，两个推缸支架柱28支撑推缸支架梁32，推缸支架梁32上水平安放着第一液压缸33，第一液压缸33控制推架34带动滑块10水平移动，第三限位传感器9控制滑块10的移动位置，两侧滑块10的上端有第五液压缸11，两侧的第五液压缸11由一个凹型支架39连接，凹型支架39上面为上支架13，用来放置控制磨盘23研磨的研磨电机14，支架柱46连接在下平台21水平两侧，两支架柱46支撑支架梁45，横板44横向布置在支架梁45上；

研磨系统包括底盘机构和磨盘机构，磨盘机构包括研磨电机14、圆柱齿轮组12、第二带方形座轴承40、连杆41、上连接圆盘42、支撑柱53、四面定位锁紧凸台2、磨盘23、第四限位传感器16、第三限位传感器9、第一液压缸33、第五液压缸11，研磨电机14布置在上支架13上，圆柱齿轮组12通过连杆41与第二带方形座轴承40连接，上连接圆盘42中心与连杆41连接，上连接圆盘42的下表面分布着六个竖直支撑柱53，支撑柱53下面与磨盘23连接，由此研磨电机14工作时可带动磨盘23运转，磨盘23之上为四面定位锁紧凸台2，第四限位传感器16布置在凹型支架39上，用来控制磨盘23上下移动的位置；

底盘机构包括定位锁紧轴24、研磨底盘1、翻转电机30、第二伺服电机固定座31、第二锥齿轮组19、第一带方形座轴承29、第五限位传感器18、第六限位传感器20、第四液压缸17，研磨底盘1上、下两面都设有盛放和固定航空玻璃毛坯的凹槽26，且将上表面的凹槽26翻过来与下表面凹槽26的排列一一对应，研磨底盘1中心与定位锁紧轴24配合，翻转电机30固定在第二伺服电机固定座31上，研磨底盘1与翻转电机30联接控制研磨底盘1的翻转，第二锥齿轮组19通过第一带方形座轴承29与研磨底盘1连接，联合第六限位传感器20控制研磨底盘1的翻转，上支架13下的连杆41与磨盘23连接，第四液压缸17以及第五限位传感器18控制研磨底盘1的上下移动位置，滑块10带动磨盘23实现水平移动，磨盘23用来研磨航空玻璃毛坯，磨盘23上的支撑柱53支撑上连接圆盘42，磨盘23上有四面定位锁紧凸台2，当磨盘23下落与研磨底盘1接触后，四面定位锁紧凸台2与定位锁紧轴24配合。

优选地，研磨底盘1的上表面的凹槽26与下表面凹槽26的中心重合，呈正交布置，且凹槽26的两条中心线与研磨底盘1的中心线夹角在0∽90度之间。

翻转系统包括翻面机构和放置机构，放置机构包括放置吸盘35、吸盘支架38、第三液压缸15、吸盘支架柱36、吸盘支架梁37，放置吸盘35上设有规律排列的凹槽26，每个凹槽26中心位置都设有一个真空接头48，将航空玻璃毛坯从翻转吸盘8上吸起，再将航空玻璃毛坯放到翻面后研磨底盘1上，吸盘支架38与放置吸盘35连接，吸盘支架38向上与第三液压缸15连接，第三液压缸15固定在吸盘支架梁37上，吸盘支架38支柱固定在滑块10上支撑吸盘支架梁37，吸盘支架梁37上端的第三液压缸15控制放置吸盘35的上下运动；

翻面机构包括翻转吸盘8、翻面电机4、第一伺服电机固定座5、第一限位传感器3、第二限位传感器6、第一锥齿轮组7、第三带方形座轴承47、旋转电机52、第三锥齿轮组51、长导轨49、滑动轴承座50、第二液压缸43，翻转吸盘8上有与研磨底盘1上面排列相同的凹槽26，每个凹槽26中心位置都有一真空接头48，翻面电机4固定在第一伺服电机固定座5上，第一锥齿轮组7通过第三带方形座轴承47与翻转吸盘8连接，联合第一限位传感器3控制翻转吸盘8翻转180度，旋转电机52固定在下平台21上，第三锥齿轮组51与长导轨49连接，长导轨49通过固定在下平台21上的滑动轴承座50延伸至与翻转吸盘8连接，由此结合第二限位传感器6可控制翻转吸盘8旋转角度，长导轨49向上延伸至与第二液压缸43连接控制翻转吸盘8的上下移动，旋转电机52使翻转吸盘8转向与研磨底盘1同心位置，第二限位传感器6控制翻转吸盘8旋转的角度。

优选地，放置吸盘35上一侧有与研磨底盘1反面按相同规律布置的凹槽26，另一侧在每个凹槽26中心位置都有一个真空接头48；每个凹槽26的中心都设有一个环形凸起用于支撑玻璃，环形凸起内部采用曲面形式，实现高真空吸附。

优选地，磨盘23上有四面定位锁紧凸台2，当磨盘23下落与研磨底盘1接触后，四面定位锁紧凸台2与定位锁紧轴24配合。

本发明的全自动玻璃研磨机研磨过程为：研磨机的初始位置如图1所示，首先将一组航空玻璃毛坯放置在研磨底盘1的凹槽26内。第五液压缸11控制上支架13和凹型支架39带动磨盘23向下移动，当磨盘23与航空玻璃接触后，第四限位传感器16作用使磨盘23停止向下移动，研磨电机14启动，通过圆柱齿轮组12传动带动磨盘23研磨航空玻璃。研磨底盘1中间有定位锁紧轴24，其与研磨机构中的四面定位锁紧凸台2装配后随磨盘23一起转动，实现精确研磨。当航空玻璃的一面研磨好后，研磨电机14关闭，上支架13通过连杆41带动磨盘23向上移动到达初始时的高度。第一液压缸33启动，推架34推动滑块10水平移动，第三限位传感器9使滑块10停止运动，放置吸盘35到达和研磨底盘1同心的位置。

然后旋转电机52启动，通过第三锥齿轮组51的传动以及第二限位传感器6的控制使翻转吸盘8转动90°与研磨底盘1同心的位置。旋转电机52关闭，第二液压缸43启动，带动翻转吸盘8向研磨底盘1靠近，在要接触到航空玻璃时，第一限位传感器3使翻转吸盘8停止移动，翻转吸盘8上的真空接头48再将航空玻璃吸起。接着第二液压缸43带动翻转吸盘8向上移动，通过第一限位传感器3控制移动至初始高度。翻转电机30启动，通过第二锥齿轮组19传动使翻转吸盘8翻转180°，翻转电机30关闭。第三液压缸15启动，带动放置吸盘35向下移动，当放置吸盘35将要接触到航空玻璃时，放置吸盘35上的真空接头48将航空玻璃吸起，然后上升到初始位置，移动位置由第四限位传感器16控制。旋转电机52启动，通过第三锥齿轮组51转动将翻转吸盘8转到初始的位置。第四液压缸17启动，研磨底盘1向上移动至与定位锁紧轴24脱离，接着翻面电机4启动通过第一锥齿轮组7传动使研磨底盘1翻转180°。翻面电机4关闭，第四液压缸17带动研磨底盘1向下移动至初始位置，第五限位传感器18和第六限位传感器20控制研磨底盘1移动的距离。第三液压缸15启动，带动放置吸盘35向下移动至研磨底盘1，将航空玻璃放置到研磨底盘1的凹槽26内，然后放置吸盘35上升至初始位置。

最后第一液压缸33启动，将滑块10拉回，到达初始位置时第三限位传感器9作用，使滑块10停止运动。上支架13带动磨盘23向下移动，使磨盘23与航空玻璃接触后，研磨电机14启动，通过圆柱齿轮组12传动带动磨盘23研磨航空玻璃的另一面。当另一面研磨完成后上支架13带动磨盘23上升至初始高度。整个研磨过程完成。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种全自动玻璃研磨机，其特征在于，包括：支撑系统、研磨系统、翻转系统，所述支撑系统支撑所述研磨系统与所述翻转系统，其中，所述支撑系统包括下平台、支撑凸台、研磨台和上支架、凹型支架、滑块、推架、推缸支架梁、推缸支架柱、底座、支架柱、支架梁、横板，下平台上放置支撑凸台，支撑凸台上表面与研磨台连接起支撑作用，底座上为推缸支架柱，两个推缸支架柱支撑推缸支架梁，推缸支架梁上水平安放第一液压缸，第一液压缸控制推架带动滑块水平移动，第三限位传感器控制滑块的移动位置，两侧滑块的上端有第五液压缸，两侧的第五液压缸由一个凹型支架连接，凹型支架上面为上支架，用来放置控制磨盘研磨的研磨电机，支架柱连接在下平台水平两侧，两支架柱支撑支架梁，横板横向布置在支架梁上；

所述研磨系统包括底盘机构和磨盘机构，所述磨盘机构包括研磨电机、圆柱齿轮组、第二带方形座轴承、连杆、上连接圆盘、支撑柱、四面定位锁紧凸台、磨盘、第四限位传感器、第三限位传感器、第一液压缸、第五液压缸，研磨电机布置在上支架上，圆柱齿轮组通过连杆与第二带方形座轴承连接，上连接圆盘中心与连杆连接，上连接圆盘的下表面分布着六个竖直支撑柱，支撑柱下面与磨盘连接，磨盘上方设置四面定位锁紧凸台，第四限位传感器布置在凹型支架上，用来控制磨盘上下移动的位置；

所述底盘机构包括定位锁紧轴、研磨底盘、翻转电机、第二伺服电机固定座、第二锥齿轮组、第一带方形座轴承、第五限位传感器、第六限位传感器、第四液压缸，研磨底盘上、下两面都设有盛放和固定航空玻璃毛坯的凹槽，且将上表面的凹槽翻过来与下表面凹槽的排列一一对应，研磨底盘中心与定位锁紧轴配合，翻转电机固定在第二伺服电机固定座上，翻转电机与研磨底盘联接控制研磨底盘的翻转，第二锥齿轮组通过第一带方形座轴承与研磨底盘连接，联合第六限位传感器控制研磨底盘的翻转，上支架下的连杆与磨盘连接，第四液压缸以及第五限位传感器控制研磨底盘的上下移动位置，滑块带动磨盘实现水平移动，磨盘用来研磨航空玻璃毛坯，磨盘上的支撑柱支撑上连接圆盘，磨盘上有四面定位锁紧凸台，当磨盘下落与研磨底盘接触后，四面定位锁紧凸台与定位锁紧轴配合；

所述翻转系统包括翻面机构和放置机构，所述放置机构包括放置吸盘、吸盘支架、第三液压缸、吸盘支架支柱、吸盘支架梁，放置吸盘上设有规律排列的凹槽，每个凹槽中心位置都设有一个真空接头，将航空玻璃毛坯从翻转吸盘上吸起，再将航空玻璃毛坯放到翻面后研磨底盘上，吸盘支架下方与放置吸盘连接，吸盘支架上方与第三液压缸连接，第三液压缸固定在吸盘支架梁上，吸盘支架支柱固定在滑块上支撑吸盘支架梁，吸盘支架梁上端的第三液压缸控制放置吸盘的上下运动；所述翻面机构包括翻转吸盘、翻面电机、第一伺服电机固定座、第一限位传感器、第二限位传感器、第一锥齿轮组、第三带方形座轴承、旋转电机、第三锥齿轮组、长导轨、滑动轴承座、第二液压缸，翻转吸盘上设有与研磨底盘上面排列相同的凹槽，每个凹槽中心位置都设有一真空接头，翻面电机固定在第一伺服电机固定座上，第一锥齿轮组通过第三带方形座轴承与翻转吸盘连接，翻面电机联合第一限位传感器控制翻转吸盘翻转180度，旋转电机固定在下平台上，第三锥齿轮组与长导轨连接，长导轨通过固定在下平台上的滑动轴承座，延伸至于翻转吸盘连接，长导轨向上延伸至与第二液压缸连接控制翻转吸盘上下移动，旋转电机使翻转吸盘转向与研磨底盘同心位置，第二限位传感器控制翻转吸盘旋转的角度。

2.根据权利要求1所述的一种全自动玻璃研磨机，其特征在于：所述研磨底盘的上表面的凹槽与下表面凹槽的中心重合，呈正交布置，且凹槽的两条中心线与研磨底盘的中心线夹角在0∽90度之间。

3.根据权利要求1所述的一种全自动玻璃研磨机，其特征在于：所述放置吸盘上一侧有与研磨底盘反面按相同规律布置的凹槽，所述放置吸盘的下一侧在每个凹槽中心位置都有一个真空接头；每个凹槽的中心都设有一个环形凸起用于支撑玻璃，环形凸起内部采用曲面形式，实现高真空吸附。

4.根据权利要求1所述的一种全自动玻璃研磨机，其特征在于：所述磨盘上有四面定位锁紧凸台，当磨盘下落与研磨底盘接触后，四面定位锁紧凸台与定位锁紧轴配合。