CN109909848A - 汽车行李箱铰链两工位打磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车零件加工领域，特别是一种汽车行李箱铰链两工位打磨设备。包括三自由度打磨机和打磨工作台；三自由度打磨机具有机架，机架中部采用搁板将机架隔成上、下两部分；所述机架具有互相垂直的X轴向横杆、Y轴向横杆和Z轴向纵杆；在X轴向横杆后部设有X轴向直线导轨，X轴向直线导轨上装有X轴滑块；在Y轴横梁的两边设有对称的Y轴直线导轨；在Y轴直线导轨上设有Y轴滑块，Z轴大板与Y轴滑块连接；在Y轴直线导轨下部Y轴横梁上设有Y轴齿条；在Z轴大板上的Y轴减速机座旁安装有线性滑台滚珠丝杠模组；打磨工作台包括工作台体和滑台；两个打磨工作台相对分设在两个工作腔内，形成两个工位。

Description

汽车行李箱铰链两工位打磨设备

技术领域

本发明属于汽车零件加工领域，特别是一种汽车行李箱铰链两工位打磨设备。

背景技术

汽车行李箱较链是汽车上使用十分广泛的重要组件，是用来连接行李箱后盖和车体，并允许两者之间做相对转动的机械装置。一般的生产方法是汽车行李箱铰链使用方管折弯后，通过整形工艺校正部分变形的部位，整形后检查外形是否合格，检测合格的零件需要打磨，为后期涂油做准备。目前已有的打磨方式基本是靠人工操作，生产效率低，且不易做到打磨均匀、全面，打磨质量好坏不一。且人工操作打磨会产生大量碎屑，污染和噪声大，影响工人的身体健康。

现有的打磨设备结构复杂，有的一次只能打磨一个零部件，不能做到高效率流水线运行。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种汽车行李箱铰链两工位打磨设备，能解决打磨加工精度问题，还可以很好的解放人力，做到两工位同时加工打磨，提高生产效率的同时，也大大减少了污染的发生。

本发明是采取以下技术方案实现的：

汽车行李箱铰链两工位打磨设备包括三自由度打磨机和打磨工作台。

三自由度打磨机具有机架，机架中部采用搁板将机架隔成上、下两部分。所述机架具有互相垂直的X轴向横杆、Y轴向横杆和Z轴向纵杆；在机架上部的两根X轴向横杆后部设有平行的X轴向直线导轨，在X轴向直线导轨上安装有X轴滑块；Y轴横梁横跨在X轴向横杆后端，Y轴横梁的两端通过X轴滑块连接板与X轴滑块相固定连接；

在Y轴横梁的背部两端分别固定有一个X轴齿轮座底板，在X轴齿轮座底板上均设有一对对称的X轴齿轮座；在Y轴横梁的左背部还安装有X轴电机安装座，在X轴电机安装座上装有X轴伺服电机，X轴伺服电机输出轴与驱动轮相连；位于Y轴横梁左边的左侧封板内部装有X轴齿轮；X轴齿轮的齿轮轴穿过对应的X轴齿轮座的轴孔后通过X轴同步带轮后，与X轴齿轮同步轴一端相连；所述驱动轮与X轴同步带轮相啮合，带动X轴齿轮转动；位于Y轴横梁右边的右侧封板内部装有X轴从动齿轮，X轴从动齿轮的齿轮轴穿过对应的X轴齿轮座的轴孔后与X轴齿轮同步轴另一端相连；X轴齿轮与安装在左侧封板上部的X轴向横杆的左侧的X轴齿条相啮合，X轴从动齿轮与安装在右侧封板上部的X轴向横杆的右侧的X轴齿条相配合，从而实现Y轴横梁沿X轴向的移动。

在Y轴横梁的两边设有对称的Y轴直线导轨；在Y轴直线导轨上设置有Y轴滑块，Z轴大板与Y轴滑块固定连接；在Y轴直线导轨下部的Y轴横梁上设有Y轴齿条；在所述Z轴大板上固定设置有Y轴减速机座，Y轴电机输出轴通过Y轴减速机与Y轴齿轮相连；Y轴齿轮与所述Y轴齿条相配合，从而实现Z轴大板在Y轴向的移动。

在Z轴大板上的Y轴减速机座旁安装有线性滑台滚珠丝杠模组，拉丝打磨机固定在线性滑台滚珠丝杠模组滑台上，随着线性滑台滚珠丝杠模组滑台的移动沿Z轴向移动。

拉丝打磨机跟随线性滑台滚珠丝杠模组滑台沿Z轴向上下移动、又跟随Z轴大板沿Y轴向左右移动，同时还能跟随Y轴横梁沿X轴向前后移动，从而实现零件全方位的打磨。

在Y轴横梁左端和右端分别设有左挡块和右挡块，在左挡块和右挡块内侧均装有Z轴上缓冲块，用于对Y轴向的运动进行限位和缓冲。

在机架上前部设有上封板，在上封板上通过触摸屏安装杆安装设置有触摸屏。

所述上封板仅盖住机架的一半位置，不与X轴向直线导轨相抵触；机架的上封板端部设有横梁，横梁中间设有与之垂直并与隔板相连的前夹板，将机架上部空间隔成两个工作腔；前夹板的左右两边均设有前封板，前封板通过滑槽安装在侧板支撑架的卡槽内的滑轨上，在前封板上设有手柄，用于上抬或下拉前封板，正常状态下前封板位于工作腔的下部。

打磨工作台，包括工作台体和滑台，滑台两侧安装有对称的直线导轨，在直线导轨上设有滑块，工作台体底部与滑块相固定；在滑台中部安装有滚珠丝杠，在滚珠丝杠的一端通过联轴器与工作台伺服电机相连；滚珠丝杠的另一端套装有丝杠螺母，并通过丝杠支座固定在滑台端部；工作台体底部中间与丝杠螺母相固定，从而通过滚珠丝杠的工作，带动丝杠螺母沿螺杆移动，从而实现工作台体在直线导轨上滑动。

在工作台体一端设有顶紧气缸安装板，顶紧气缸固定在顶紧气缸安装板上，顶紧气缸顶部设有的顶紧杆用于顶紧工件；在工作台体的另一端设有旋转气缸安装板，旋转气缸固定在旋转气缸安装板端部，旋转气缸的输出轴上设有旋转套筒，用于将工件一端套装在旋转套筒上，便于旋转套筒带动工件翻转。

两个打磨工作台相对分设在两个工作腔内，形成两个工位。

在上封板上通过触摸屏安装杆安装设置有触摸屏，在上封板下部设有伺服系统，所述伺服系统采用PLC控制器；触摸屏与PLC控制器相连，PLC控制器的输出端分别与X轴伺服电机、Y轴电机、Y轴减速机、线性滑台滚珠丝杠模组电机、拉丝打磨机、工作台伺服电机、顶紧气缸以及旋转气缸相连，并控制它们的工作。

本发明使用时，通过触摸屏设定工作参数，从而将工作参数通过控制器记录下来，并传送给被控制部件，实现按设定参数工作。当一个工位在工作时，另一工位在换工件。工件更换后，通过伺服系统会自动进入设备内进行打磨，打磨结束后会自动返回起始位置；将工件取出后，再安装新的待加工工件。工件进入和返回时，通过手柄将前封板上抬，便于工件进入加工区；当进入到位或者返回到位时，通过手柄将前封板放下，使整机封闭。进而实现两工位轮流作业，提高了设备的自动化程度和工作效率。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明结构示意图1；

图2是本发明结构示意图2；

图3是本发明结构示意图3（隐藏了前上封板和前下封板）；

图4是本发明的打磨工作台的结构示意图1；

图5是本发明的打磨工作台的结构示意图2；

图6是本发明的打磨工作台的滑台结构示意图；

图7是本发明的打磨工作台的使用状态示意图1；

图8是本发明的打磨工作台的使用状态示意图2；

图9是本发明的三自由度打磨机的结构示意图1；

图10是本发明的三自由度打磨机的局部结构示意图2（去掉上封板后）；；

图11是图1中A部分的放大示意图；

图12是本发明的三自由度打磨机的局部示意图1；

图13是本发明的三自由度打磨机的局部示意图2。

图中：

1-1、搁板，1-2、X轴向横杆，1-3、Y轴向横杆，1-4、Z轴向纵杆，1-5、上封板，1-6、触摸屏安装杆，1-7、触摸屏，1-8、左侧封板，1-9、右侧封板，1-10、前封板，1-11、手柄；

2-1、X轴向直线导轨，2-2、X轴滑块，2-3、X轴滑块连接板，2-4、X轴齿轮座底板，2-5、X轴齿轮座，2-6、X轴电机安装座，2-7、X轴伺服电机， 2-8、X轴齿轮，2-9、齿轮轴，2-10、驱动轮，2-11、X轴同步带轮，2-12、X轴齿轮同步轴，2-13、X轴从动齿轮，2-14、X轴齿条；

3-1、Y轴横梁，3-2、Y轴直线导轨，3-3、Y轴滑块，3-4、Y轴齿条，3-5、Y轴减速机座，3-6、Y轴电机，3-7、左挡块，3-8、右挡块，3-9、Z轴上缓冲块；

4-1、Z轴大板，4-2、线性滑台滚珠丝杠模组，4-3、拉丝打磨机，4-4、线性滑台滚珠丝杠模组滑台；

5、工作台体；

6、滑台，6-1、直线导轨，6-2、滑块，6-3、滚珠丝杠，6-4、联轴器，6-6、工作台伺服电机，6-7、丝杠螺母，6-8、丝杠支座；

7-1、顶紧气缸安装板，7-2、顶紧气缸，7-3、顶紧杆；

8-1、旋转气缸安装板，8-2、旋转气缸，8-3、旋转套筒；

9、工件（即待打磨工件）。

具体实施方式

参照附图1~13，汽车行李箱铰链两工位打磨设备包括三自由度打磨机和打磨工作台。

三自由度打磨机具有机架，机架中部采用搁板1-1将机架隔成上、下两部分。所述机架具有互相垂直的X轴向横杆1-2、Y轴向横杆1-3和Z轴向纵杆1-4；在机架上部的两根X轴向横杆1-2后部设有平行的X轴向直线导轨2-1，在X轴向直线导轨2-1上安装有X轴滑块2-2；Y轴横梁3-1横跨在X轴向横杆1-2后端，Y轴横梁3-1的两端通过X轴滑块连接板2-3与X轴滑块2-2相固定连接；

在Y轴横梁3-1的背部两端分别固定有一个X轴齿轮座底板2-4，在X轴齿轮座底板2-4上均设有一对对称的X轴齿轮座2-5；在Y轴横梁3-1的左背部还安装有X轴电机安装座2-6，在X轴电机安装座2-6上装有X轴伺服电机2-7，X轴伺服电机输出轴与驱动轮2-10相连；位于Y轴横梁3-1左边的左侧封板1-8内部装有X轴齿轮2-8；X轴齿轮2-8的齿轮轴2-9穿过对应的X轴齿轮座2-5的轴孔后通过X轴同步带轮2-11后，与X轴齿轮同步轴2-12一端相连；所述驱动轮2-10与X轴同步带轮2-11相啮合，带动X轴齿轮2-8转动；位于Y轴横梁3-1右边的右侧封板1-9内部装有X轴从动齿轮2-13，X轴从动齿轮2-13的齿轮轴2-9穿过对应的X轴齿轮座2-5的轴孔后与X轴齿轮同步轴2-12另一端相连；X轴齿轮2-8与安装在左侧封板1-8上部的X轴向横杆1-2的左侧的X轴齿条2-14相啮合，X轴从动齿轮2-13与安装在右侧封板1-9上部的X轴向横杆1-2的右侧X轴齿条2-14相配合，从而实现Y轴横梁沿X轴向的移动。

在Y轴横梁3-1的两边设有对称的Y轴直线导轨3-2；在Y轴直线导轨3-2上设置有Y轴滑块3-3，Z轴大板4-1与Y轴滑块3-2固定连接；在Y轴直线导轨3-2下部的Y轴横梁3-1上设有Y轴齿条3-4；在所述Z轴大板4-1上固定设置有Y轴减速机座3-5，Y轴电机3-6输出轴通过Y轴减速机与Y轴齿轮相连；Y轴齿轮与所述Y轴齿条3-4相配合，从而实现Z轴大板4-1在Y轴向的移动。

在Z轴大板4-1上的Y轴减速机座3-5旁安装有线性滑台滚珠丝杠模组4-2，拉丝打磨机4-3固定在线性滑台滚珠丝杠模组滑台4-4上，随着线性滑台滚珠丝杠模组滑台4-4的移动沿Z轴向移动。

拉丝打磨机4-3跟随线性滑台滚珠丝杠模组滑台4-4沿Z轴向上下移动、又跟随Z轴大板4-1沿Y轴向左右移动，同时还能跟随Y轴横梁3-1沿X轴向前后移动，从而实现零件全方位的打磨。

在Y轴横梁3-1左端和右端分别设有左挡块3-7和右挡块3-8，在左挡块3-7和右挡块3-8内侧均装有Z轴上缓冲块3-9，用于对Y轴向的运动进行限位和缓冲。

在机架上前部设有上封板1-5，在上封板1-5上通过触摸屏安装杆1-6安装设置有触摸屏1-7，在上封板1-5下部设有控制器，所述控制器采用单片机；触摸屏1-7与控制器相连，控制器的输出端分别与X轴伺服电机2-7、Y轴电机、Y轴减速机、线性滑台滚珠丝杠模组电机以及拉丝打磨机4-3相连，并控制它们的工作。使用时，可以通过触摸屏1-7设定工作参数，从而将工作参数通过控制器记录下来，并传送给被控制部件，实现按设定参数工作。通过触摸屏进行启动、停止、急停等操作，并显示工作状态和生产个数。

所述X轴伺服电机2-7、Y轴电机、和线性滑台滚珠丝杠模组4-2电机均采用市售的伺服电机。

所述拉丝打磨机4-3采用市售的圆管砂带机，砂带可以更换。

所述上封板1-5仅盖住机架的一半位置，不与X轴向直线导轨2-1相抵触；机架的上封板1-5端部设有横梁，横梁中间设有与之垂直并与隔板相连的前夹板，将机架上部空间隔成两个工作腔；前夹板的左右两边设有前封板1-10，前封板1-10通过滑槽安装在侧板支撑架的卡槽内的滑轨上，在前封板上设有手柄1-11，用于上抬或下拉前封板，正常状态下前封板位于工作腔的下部。

打磨工作台，包括工作台体5和滑台6，滑台6两侧安装有对称的直线导轨6-1，在直线导轨6-1上设有滑块6-2，工作台体5底部与滑块6-2相固定；在滑台6中部安装有滚珠丝杠6-3，在滚珠丝杠6-3的一端通过联轴器6-4与工作台伺服电机6-6相连；滚珠丝杠6-3的另一端套装有丝杠螺母6-7，并通过丝杠支座6-8固定在滑台6端部；工作台体5底部中间与丝杠螺母6-7相固定，从而通过滚珠丝杠6-3的工作，带动丝杠螺母6-7沿螺杆移动，从而实现工作台体5在直线导轨6-1上滑动。

在工作台体5一端设有顶紧气缸安装板7-1，顶紧气缸7-2固定在顶紧气缸安装板7-1上，顶紧气缸7-2顶部设有的顶紧杆7-3用于顶紧工件9；在工作台体5的另一端设有旋转气缸安装板8-1，旋转气缸8-2固定在旋转气缸安装板8-1端部，旋转气缸8-2的输出轴上设有旋转套筒8-3，用于将工件9一端套装在旋转套筒8-3上，便于旋转套筒8-3带动工件9翻转。

两个打磨工作台相对分设在两个工作腔内，形成两个工位。

本发明的打磨方法，包括如下步骤：

1）工人在机架后部的等待区域安装待打磨工件9后，启动伺服系统；

2）工作台伺服电机6-6启动，将工作台体5带着待打磨工件9进入机架前部的打磨区域；

3）三自由度打磨机开始工作，拉丝打磨机4-3跟随线性滑台滚珠丝杠模组滑台4-4沿Z轴向上下移动、又跟随Z轴大板4-1沿Y轴向左右移动，同时还能跟随Y轴横梁3-1沿X轴向前后移动；

4）打磨工作到达预设时间后，打磨工作台的旋转气缸8-2工作，带动旋转套筒8-3将工件翻转后，三自由度打磨机继续工作；同时，工人在等待区域安装另一工位的待打磨工件9；

5）当工件9打磨完成后，工作台体5带着打磨好的工件9进入机架后部的等待打磨区域；另一个工位的工作台体5带着待打磨工件9进入步骤（2）对工件进行打磨处理。

Claims (5)

1.一种汽车行李箱铰链两工位打磨设备，其特征在于：包括三自由度打磨机和打磨工作台；

三自由度打磨机具有机架，机架中部采用搁板将机架隔成上、下两部分；所述机架具有互相垂直的X轴向横杆、Y轴向横杆和Z轴向纵杆；在机架上部的两根X轴向横杆后部设有平行的X轴向直线导轨，在X轴向直线导轨上安装有X轴滑块；Y轴横梁横跨在X轴向横杆后端，Y轴横梁的两端通过X轴滑块连接板与X轴滑块相固定连接；

在Y轴横梁的背部两端分别固定有一个X轴齿轮座底板，在X轴齿轮座底板上均设有一对对称的X轴齿轮座；在Y轴横梁的左背部还安装有X轴电机安装座，在X轴电机安装座上装有X轴伺服电机，X轴伺服电机输出轴与驱动轮相连；位于Y轴横梁左边的左侧封板内部装有X轴齿轮；X轴齿轮的齿轮轴穿过对应的X轴齿轮座的轴孔后通过X轴同步带轮后，与X轴齿轮同步轴一端相连；所述驱动轮与X轴同步带轮相啮合，带动X轴齿轮转动；位于Y轴横梁右边的右侧封板内部装有X轴从动齿轮，X轴从动齿轮的齿轮轴穿过对应的X轴齿轮座的轴孔后与X轴齿轮同步轴另一端相连；X轴齿轮与安装在左侧封板上部的X轴向横杆的左侧的X轴齿条相啮合，X轴从动齿轮与安装在右侧封板上部的X轴向横杆的右侧的X轴齿条相配合，从而实现Y轴横梁沿X轴向的移动；

在Y轴横梁的两边设有对称的Y轴直线导轨；在Y轴直线导轨上设置有Y轴滑块，Z轴大板与Y轴滑块固定连接；在Y轴直线导轨下部的Y轴横梁上设有Y轴齿条；在所述Z轴大板上固定设置有Y轴减速机座，Y轴电机输出轴通过Y轴减速机与Y轴齿轮相连；Y轴齿轮与所述Y轴齿条相配合，从而实现Z轴大板在Y轴向的移动；

在Z轴大板上的Y轴减速机座旁安装有线性滑台滚珠丝杠模组，拉丝打磨机固定在线性滑台滚珠丝杠模组滑台上，随着线性滑台滚珠丝杠模组滑台的移动沿Z轴向移动；

所述上封板仅盖住机架的一半位置，不与X轴向直线导轨相抵触；机架的上封板端部设有横梁，横梁中间设有与之垂直并与隔板相连的前夹板，将机架上部空间隔成两个工作腔；前夹板的左右两边设有前封板，前封板通过滑槽安装在侧板支撑架的卡槽内的滑轨上，在前封板上设有手柄，用于上抬或下拉前封板，正常状态下前封板位于工作腔的下部；

打磨工作台包括工作台体和滑台，滑台两侧安装有对称的直线导轨，在直线导轨上设有滑块，工作台体底部与滑块相固定；在滑台中部安装有滚珠丝杠，在滚珠丝杠的一端通过联轴器与工作台伺服电机相连；滚珠丝杠的另一端套装有丝杠螺母，并通过丝杠支座固定在滑台端部；工作台体底部中间与丝杠螺母相固定，从而通过滚珠丝杠的工作，带动丝杠螺母沿螺杆移动，从而实现工作台体在直线导轨上滑动；

在工作台体一端设有顶紧气缸安装板，顶紧气缸固定在顶紧气缸安装板上，顶紧气缸顶部设有的顶紧杆用于顶紧工件；在工作台体的另一端设有旋转气缸安装板，旋转气缸固定在旋转气缸安装板端部，旋转气缸的输出轴上设有旋转套筒，用于将工件一端套装在旋转套筒上，便于旋转套筒带动工件翻转；

两个打磨工作台相对分设在两个工作腔内，形成两个工位。

2.根据权利要求1所述的汽车行李箱铰链两工位打磨设备，其特征在于：在Y轴横梁左端和右端分别设有左挡块和右挡块，在左挡块和右挡块内侧均装有Z轴上缓冲块，用于对Y轴向的运动进行限位和缓冲。

3.根据权利要求1或2所述的汽车行李箱铰链两工位打磨设备，其特征在于：在机架上前部设有上封板，在上封板上通过触摸屏安装杆安装设置有触摸屏。

4.根据权利要求3所述的汽车行李箱铰链两工位打磨设备，其特征在于：在所述上封板下部设有伺服系统，所述伺服系统采用PLC控制器；触摸屏与PLC控制器相连，PLC控制器的输出端分别与X轴伺服电机、Y轴电机、Y轴减速机、线性滑台滚珠丝杠模组电机、拉丝打磨机、工作台伺服电机、顶紧气缸以及旋转气缸相连，并控制它们的工作。

5.权利要求4所述的汽车行李箱铰链两工位打磨设备的打磨方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）工人在机架后部的等待区域安装待打磨工件后，启动伺服系统；

2）工作台伺服电机启动，将工作台体带着待打磨工件进入机架前部的打磨区域；

3）三自由度打磨机开始工作，拉丝打磨机跟随线性滑台滚珠丝杠模组滑台沿Z轴向上下移动、又跟随Z轴大板沿Y轴向左右移动，同时还能跟随Y轴横梁沿X轴向前后移动；

4）打磨工作到达预设时间后，打磨工作台的旋转气缸工作，带动旋转套筒将工件翻转后，三自由度打磨机继续工作；同时，工人在等待区域安装另一工位的待打磨工件；

5）当工件打磨完成后，工作台体带着打磨好的工件进入机架后部的等待打磨区域；另一个工位的工作台体带着待打磨工件进入步骤（2）对工件进行打磨处理。