CN110153841A - 基于角磨机的磨削试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磨削试验技术领域，特别涉及一种基于角磨机的磨削试验装置。该装置包括机架、磨削工作台、角磨机安装架、驱动气缸和固定夹具；磨削工作台安装在机架上，磨削工作台传动连接有驱动装置以能够相对于机架直线往复运动；角磨机安装架与机架导向配合；驱动气缸连接在机架与角磨机安装架之间，用于驱使角磨机安装架靠近或远离磨削工作台的台面；固定夹具安装在角磨机安装架上，用于固定角磨机。该装置用于解决人工手持角磨机测试砂盘的磨削性能时得到的试验数据有效性低的问题。

Description

基于角磨机的磨削试验装置

技术领域

本发明涉及磨削试验技术领域，特别涉及一种基于角磨机的磨削试验装置。

背景技术

砂盘是磨削领域中对工件抛光打磨常用的耗材，其一般安装在角磨机上使用；角磨机一般包括头部和手柄，角磨机一般还会在头部位置处的两侧开设两个螺纹孔以作为辅助手柄的安装孔，安装辅助手柄是为了便于操作人员握牢角磨机。

砂盘在研发过程中需要测试其磨削性能，通常是将砂盘安装在角磨机上来测试，但是由于操作人员手持角磨机对工件进行打磨时很难保证砂盘作用在工件上的作用力为一个恒定力，同时也很难保证角磨机保持一个恒定不变的磨削角度，而砂盘作用在工件上的作用力和角磨机的磨削角度是影响砂盘磨削效果的关键因素，所以这就导致操作人员手持角磨机测试砂盘磨削性能时得到的试验数据的有效性较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于角磨机的磨削试验装置，用于解决人工手持角磨机测试砂盘的磨削性能时得到的试验数据有效性低的问题。

为实现上述目的，本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置采用以下技术方案：

该基于角磨机的磨削试验装置包括：

机架；

磨削工作台，安装在机架上，传动连接有驱动装置以能够相对于机架直线往复运动；

角磨机安装架，与机架导向配合；

驱动气缸，连接在机架与角磨机安装架之间，用于驱使角磨机安装架靠近或远离磨削工作台的台面；

固定夹具，安装在角磨机安装架上，用于固定角磨机。

本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的有益效果是：使用该基于角磨机的磨削试验装置时，可通过固定夹具将带有待试验砂盘的角磨机固定在角磨机安装架上，使角磨机保持一个恒定的磨削角度，且因为角磨机被固定夹具固定，所以该磨削角度始终不会发生变化，然后通过驱动气缸驱动角磨机安装架靠近磨削工作台，并使角磨机上的砂盘与磨削工作台上的工件接触且保持有一定压力，因为砂盘作用在工件上的压力最终由驱动气缸提供，所以较为稳定，保证了砂盘在磨削工件的过程中的压力始终稳定，从而使得砂盘的试验数据有效性较高。

进一步的，固定夹具包括间隔设置的两夹杆，两夹杆中的一个与角磨机安装架转动配合，两夹杆之间通过拉紧杆连接；角磨机安装架上还设有锁定装置，锁定装置用于将固定夹具锁定在设定位置，以调节角磨机的磨削角度。这种固定夹具的结构较为简单，制造成本较低；设置锁定装置可以用于调节角磨机的磨削角度，从而使该装置可以用于不同磨削角度时砂盘的试验。

进一步的，锁定装置包括锁定杆，锁定杆的一端安装在角磨机安装架上，另一端可与角磨机的辅助手柄安装孔连接，角磨机安装架上的与锁定杆配合的孔为弧形孔或者为孔径大于锁定杆直径的孔，以使锁定杆能沿一个设定弧线运动，设定弧线以与角磨机安装架转动配合的夹杆的转动轴线为轴线。这种锁定装置的结构较为简单，生产安装均较为方便；另外，利用角磨机上的辅助手柄安装孔来实现锁定杆与角磨机的固定可以避免在角磨机上设置额外的工艺孔，简化了试验工序。

进一步的，角磨机安装架包括两个平行间隔设置的立板，固定夹具安装在两立板上，且位于两立板之间。这种结构形式的角磨机安装架使得角磨机安装后较为稳定。

进一步的，机架上设有与角磨机安装架导向配合的导轨，角磨机安装架与导轨之间设有滑座，角磨机安装架通过滑座与导轨导向配合，滑座上设有与导轨适配的滑块。设置专门的滑座，可以简化角磨机安装架的结构，方便角磨机安装架的制造。

进一步的，驱动气缸通过气路连接有气源，气路中设有恒压控制装置以使驱动气缸输出恒定压力。保证驱动气缸能够提供给角磨机安装架持续稳定的作用力。

进一步的，磨削工作台通过滑块-滑轨机构安装在机架上，驱动装置包括电机，电机通过连杆机构与磨削工作台连接，连杆机构和磨削工作台一起构成曲柄滑块机构。磨削工作台通过滑块-滑轨机构安装在机架上使得磨削工作台在移动过程中较为稳定，进而保证了固定在其上的工件的磨削效果；电机通过连杆机构能够方便的实现磨削工作台的直线往复运动。

进一步的，连杆机构为凸轮连杆机构。凸轮连杆机构结构紧凑，占用空间较小。

进一步的，磨削工作台自带工件夹紧机构，工件夹紧机构由台钳构成。磨削工作台自带夹紧机构便于工件的固定；台钳的固定效果较好。

进一步的，台钳为气动虎钳。气动虎钳能够省时、省力、高效快捷的实现工件的固定。

附图说明

图1是本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例的第一视角的三维立体图；

图2是本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例的第二视角的三维立体图；

图3是本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例中的电机、凸轮连杆机构、支撑台滑轨、磨削工作台的结构示意图；

图4是本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例的安装角磨机后的固定座的结构示意图；

图5是本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例的固定座连接件和固定座滑块的结构示意图；

图6是本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例的固定座及固定夹具的结构示意图；

图7是本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例的固定座的结构示意图；

图8是本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例的固定夹具的结构示意图；

图9是本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例的锁定杆的结构示意图；

图10是本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例的轴承固定座和轴承的结构示意图。

附图中：1-机架，2-驱动气缸，3-气动虎钳，4-工件，5-导轨，6-导向柱，7-固定座连接件，8-固定座，9-角磨机，10-支撑架，11-水平板，12-立板，13-锁定杆，14-轴承固定座，15-转动轴，16-连杆，17-支撑杆，18-转动轴安装孔，19-锁定杆安装孔，21-螺纹柱，22-锁定杆固定端，23-固定座滑块，24-轴承，25-轴承固定座安装孔，26-支撑台，27-支撑台滑块，28-支撑台滑轨，29-连接杆，30-圆盘，31-电机，32-安装柱，33-连接柱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

本发明所提供的基于角磨机的磨削试验装置的实施例：

该基于角磨机的磨削试验装置包括机架、磨削工作台、固定座、驱动气缸和固定夹具，机架作为整个磨削试验装置的基座。

如图1-图3所示，机架1中设有一个安装磨削工作台的支撑架10，磨削工作台导向移动装配在支撑架10上；磨削工作台包括支撑台26和固定在支撑台26上的气动虎钳3，气动虎钳3用于固定待磨削的工件4；在支撑架10上设有两条平行间隔布置的支撑台滑轨28，支撑台26的底部对应支撑台滑轨28设有支撑台滑块27，支撑台滑块27上设有与支撑台滑轨28适配的滑槽，支撑台26通过支撑台滑块27导向安装在支撑台滑轨28上；支撑台滑块27和支撑台滑轨28一起构成滑块-滑轨机构；气动虎钳3构成磨削工作台上的夹紧机构。

如图1-图3所示，在机架1上固定安装有电机31，电机31的输出轴上安装有一个圆盘30，圆盘30的圆心位于电机31的输出轴的轴线上，在圆盘30的上表面上固定有一个安装柱32，安装柱32固定在圆盘30圆心的旁侧，在安装柱32上安装有一个连接杆29，连接杆29与安装柱32连接的一端设有一个安装柱安装孔，连接杆29通过该安装柱安装孔套装在安装柱32上并可相对于安装柱32转动，连接杆29远离安装柱32的一端通过一个连接柱33与支撑台26连接，连接柱33与支撑台26固定，连接杆29靠向连接柱33的一端设有一个连接柱安装孔，连接杆29通过该连接柱安装孔套装在连接柱33上并可相对于连接柱33转动；电机31通过圆盘30、安装柱32、连接杆29和连接柱33带动支撑台26沿支撑台滑轨28导向移动，进而带动磨削工作台在支撑台滑轨28上导向往复移动；圆盘30和安装柱32一起相当于一个凸轮结构，圆盘30、安装柱32和连接杆29一起构成凸轮连杆机构，圆盘30、安装柱32、连接杆29、连接柱33和磨削工作台一起构成曲柄滑块机构；电机31构成磨削工作台传动连接的驱动装置。

如图1、图2、图4、图6和图7所示，角磨机9通过固定座8固定在机架1上，固定座8位于磨削工作台的上方，固定座8包括一个水平板11和两个平行间隔设置的立板12，水平板11固定在两个立板12的顶部，两个立板12之间的空间形成用于安装角磨机9的安装空间，固定座8构成角磨机安装架。

固定座8导向移动安装在机架1上，如图1和图5所示，在机架1上设有两个导轨5，两个导轨5平行间隔布置，固定座8的两侧通过两个固定座连接件7以及两个固定座滑块23与导轨5导向连接，固定座连接件7靠向固定座8的一端具有一个叉臂结构，固定座8的水平板11伸入固定座连接件7的叉臂结构内以实现固定座8与固定座连接件7的连接，固定座连接件7靠向导轨5的一侧固定连接有一个固定座滑块23，固定座滑块23上开设有与导轨5适配的滑槽，固定座8导向安装时固定座滑块23安装在导轨5上。

如图1所示，在机架1内还设有两根导向柱6，两导向柱6的延伸方向与导轨5的延伸方向相同。两根导向柱6分别对应固定座8和两个固定座连接件7的连接部位，且导向柱6穿过固定座连接件7和固定座8，固定座连接件7和固定座8上分别设有供导向柱6穿过的穿孔，设置导向柱6不仅可以实现固定座连接件7和固定座8的相对固定，而且可以进一步的对固定座8进行导向；另外，由于两导轨5的跨度较大，固定座连接件7和固定座8在使用的过程中很可能会出现相对于两导轨5的扭曲变形，而在两导轨5中间设置导向柱6可以对固定座连接件7和固定座8进行限位，避免两者发生扭曲变形。

如图1所示，在机架1的顶部固定安装有一个驱动气缸2，驱动气缸2的伸缩杆朝向固定座8并与固定座8的水平板11固定连接，驱动气缸2提供给固定座8动力以使固定座8能够沿导轨5靠近或远离磨削工作台的台面，并且，驱动气缸2还提供固定在固定座8上的角磨机9用于压向工件4的压力；本实施例中，驱动气缸2通过气路连接有气源，在气路中设置有单向阀，以使驱动气缸2中的压缩空气的压力处于一个恒定值，进而使得驱动气缸2在角磨机9磨削工件4时作用给角磨机9的压力为恒定压力，单向阀构成恒压控制装置。

角磨机9通过固定夹具安装在固定座8上。如图4、图6和图8所示，固定夹具包括一个转动轴15、两个间隔布置的连杆16以及一个支撑杆17，两个连杆16靠向转动轴15的端部各设有一个套环结构，两个连杆16通过套环结构套装在转动轴15上，且在两个连杆16套装在转动轴15上后将环套结构与转动轴15焊接固定以实现连杆16与转动轴15的固定；两个连杆16与转动轴15固定后相互平行，支撑杆17的两端设有两个穿孔，支撑杆17通过两穿孔套装在两连杆16的端部且通过焊接固定；两连杆16的间隔距离略大于对应角磨机9对应位置处对应方向上的尺寸，转动轴15与支撑杆17之间的距离等于对应角磨机9对应位置处对应方向上的尺寸，以实现角磨机9的夹紧，对于不同的角磨机9，可更换不同的固定夹具。转动轴15和支撑杆17一起构成固定夹具中的两夹杆，连杆16构成固定夹具中的拉紧杆。

如图4、图6、图7和图10所示，转动轴15的两端穿装在固定座8上的两立板12上，两立板12上设有供转动轴15穿装的转动轴安装孔18，在两立板12相背的两面上对应转动轴安装孔18的位置各安装有一个轴承固定座14，轴承固定座14上设有两个轴承固定座安装孔25，轴承固定座14通过轴承固定座安装孔25和配套的螺栓安装在立板12上，在轴承固定座14内安装有一个轴承24，轴承24的中心孔对应立板12上的转动轴安装孔18，转动轴15穿过立板12后伸入轴承24内，在转动轴15的两端部设有螺纹段，转动轴15穿过轴承24后通过配套螺母来防止转动轴15相对于立板12沿转动轴15的轴向发生相对运动。设置轴承24可以使转动轴15转动装配在立板12上，进而实现固定夹具转动装配在固定座8上。

固定座8上设有用于将固定夹具锁定在设定位置的锁定装置。如图4、图6、图7和图9所示，锁定装置包括两个锁定杆13，锁定杆13的一端穿装在立板12上，另一端固定在角磨机9上，锁定杆13靠向立板12的一端为锁定杆固定端22，锁定杆固定端22上设有外螺纹，锁定杆13靠向角磨机9的一端具有一段螺纹柱21；螺纹柱21用于与角磨机9固定，螺纹柱21上设置的外螺纹与角磨机9上的辅助手柄安装孔内的内螺纹适配，螺纹柱21螺接在辅助手柄安装孔内以实现锁定杆13与角磨机9的固定；两立板12上对应锁定杆13均设有一个锁定杆安装孔19，锁定杆安装孔19为一个弧形孔，固定在角磨机9上的两锁定杆13的对应锁定杆固定端22伸入锁定杆安装孔19内，并通过配套螺母实现锁定杆13的固定；弧形孔使得锁定杆13能够沿一个设定弧线运动，该设定弧线以转动轴15的转动轴线为轴线。

角磨机9通过固定夹具固定在固定座8上，因为固定夹具以转动轴15的转动轴线为轴线转动装配在固定座8上，所以角磨机9可以绕转动轴15的转动轴线摆动，而与角磨机9固定的锁定杆13也可以绕转动轴15的转动轴线沿设定弧线运动，所以在角磨机9绕转动轴15的转动轴线摆动的同时锁定杆13也同时在锁定杆安装孔19内运动，在角磨机9摆动设定角度后，可通过配套螺母将锁定杆13锁紧在立板12上来实现角磨机9的固定。

该基于角磨机的磨削试验装置在使用时，首先将角磨机9的尾部插入固定夹具的转动轴15、连杆16和支撑杆17围成的夹口内，直至夹口将角磨机9夹紧为止，并通过调整锁定装置中的锁定杆13在锁定杆安装孔19内的位置来实现角磨机9角度的调整，待调整好角度后，通过驱动气缸2控制固定座8向工件4移动，直至角磨机9上的砂盘压紧工件4并保持设定压力为止，然后启动角磨机9和电机31即可开始工作。

上述实施例中，固定夹具包括转动轴、两个连杆和支撑杆。在其他实施例中，固定夹具还可以是其他结构形式，如可以是两个半圆形的环箍，两个半圆形的环箍对合可以实现角磨机的箍紧，在两环箍上各设置一根转动轴，转动轴与环箍固定且转动装配在对应立板上，这种固定夹具也可实现角磨机转动装配在固定座上。

上述实施例中，支撑杆与连杆通过焊接固定连接，每个固定夹具对应固定尺寸的角磨机。在其他实施例中，支撑杆与连杆也可以通过螺纹连接固定，如在支撑杆的两端设置可供连杆穿过的穿孔，连杆靠向支撑杆的端部设有外螺纹，在连杆穿过支撑杆上的穿孔后通过配套的螺栓旋拧在连杆的端部，这样可以通过螺母来调整支撑杆相对于转动轴的距离，进而可以适用于不同尺寸的角磨机。

上述实施例中，固定座上设有锁定装置，以用于将固定夹具锁定在设定位置，通过这种结构形式来实现角磨机的磨削角度可调。在其他实施例中，对于不需要调整角磨机的磨削角度的装置中，也可以不设置锁定装置，角磨机安装后仅有一个工作角度，当然这种情况下也可以设置通过调整工件的角度来调整角磨机相对工件的磨削角度。

上述实施例中，锁定装置包括锁定杆，锁定杆的一端装配在立板上，另一端与角磨机上的辅助手柄安装孔固定连接。在其他实施例中，锁定装置也可以是其他结构形式，如锁定装置包括两个间隔设置的夹杆，两个夹杆用于夹紧角磨机，且两夹杆之间通过拉紧杆连接，两夹杆中的一个安装在立板中的弧形孔内，通过将安装在弧形孔内的夹杆固定在弧形孔内的某设定位置来实现将固定夹具锁定在设定位置。

上述实施例中，锁定杆安装孔为一个弧形孔。在其他实施例中，锁定杆安装孔也可以是一个孔径大于锁定杆直径的孔，只要满足锁定杆能够绕转动轴的轴线沿设定弧线运动即可。

上述实施例中，锁钉装置中的锁定杆设有两个。在其他实施例中，锁定杆也可以仅设置一个，同样可以使用。

上述实施例中，固定座包括两个平行间隔设置的立板。在其他实施例中，固定座也可以仅设有一个立板，只是这种结构形式的固定座结构稳定性较差。

上述实施例中，电机通过凸轮连杆机构与磨削工作台传动连接。在其他实施例中，凸轮连杆机构也可以被其他连杆机构代替，如可以将上述凸轮结构用一根连杆代替，连杆套装在电机的输出轴上并可相对于电机的输出轴转动，通过该形式的连杆机构也可实现磨削工作台的往复移动。

上述实施例中，磨削工作台通过滑块-滑轨机构安装在机架上。在其他实施例中，磨削工作台也可以通过其他形式安装在机架上，如在机架上设置一个安装槽，安装槽与磨削工作台的外形适配，磨削工作台可直接安装在安装槽内，并可沿着安装槽的槽壁导向移动。

上述实施例中，驱动磨削工作台的驱动装置为电机，电机配合连杆机构使磨削工作台能够往复直线移动。在其他实施例中，驱动磨削工作台往复移动的驱动装置也可以用其他动力装置代替，如电推杆、气缸、液压缸等。

上述实施例中，磨削工作台自带锁紧机构，锁紧机构为气功虎钳。在其他实施例中，气动虎钳也可以用其他形式的台钳构成，锁紧机构也可以不是磨削工作台的一部分，可以是专门固定在磨削工作台上的机构。

Claims (10)

1.基于角磨机的磨削试验装置，其特征是，包括：

机架；

磨削工作台，安装在机架上，传动连接有驱动装置以能够相对于机架直线往复运动；

角磨机安装架，与机架导向配合；

驱动气缸，连接在机架与角磨机安装架之间，用于驱使角磨机安装架靠近或远离磨削工作台的台面；

固定夹具，安装在角磨机安装架上，用于固定角磨机。

2.根据权利要求1所述的基于角磨机的磨削试验装置，其特征是，所述固定夹具包括间隔设置的两夹杆，两夹杆中的一个与角磨机安装架转动配合，两夹杆之间通过拉紧杆连接；角磨机安装架上还设有锁定装置，锁定装置用于将所述固定夹具锁定在设定位置，以调节角磨机的磨削角度。

3.根据权利要求2所述的基于角磨机的磨削试验装置，其特征是，所述锁定装置包括锁定杆，所述锁定杆的一端安装在角磨机安装架上，另一端可与角磨机的辅助手柄安装孔连接，角磨机安装架上的与锁定杆配合的孔为弧形孔或者为孔径大于锁定杆直径的孔，以使锁定杆能沿一个设定弧线运动，所述设定弧线以与角磨机安装架转动配合的夹杆的转动轴线为轴线。

4.根据权利要求1-3任一项所述的基于角磨机的磨削试验装置，其特征是，所述角磨机安装架包括两个平行间隔设置的立板，所述固定夹具安装在两立板上，且位于两立板之间。

5.根据权利要求1-3任一项所述的基于角磨机的磨削试验装置，其特征是，机架上设有与角磨机安装架导向配合的导轨，角磨机安装架与导轨之间设有滑座，角磨机安装架通过滑座与导轨导向配合，滑座上设有与导轨适配的滑块。

6.根据权利要求1-3任一项所述的基于角磨机的磨削试验装置，其特征是，所述驱动气缸通过气路连接有气源，所述气路中设有恒压控制装置以使驱动气缸输出恒定压力。

7.根据权利要求1-3任一项所述的基于角磨机的磨削试验装置，其特征是，所述磨削工作台通过滑块-滑轨机构安装在机架上，所述驱动装置包括电机，电机通过连杆机构与磨削工作台连接，连杆机构和磨削工作台一起构成曲柄滑块机构。

8.根据权利要求7所述的基于角磨机的磨削试验装置，其特征是，所述连杆机构为凸轮连杆机构。

9.根据权利要求1-3任一项所述的基于角磨机的磨削试验装置，其特征是，所述磨削工作台自带工件夹紧机构，工件夹紧机构由台钳构成。

10.根据权利要求9所述的基于角磨机的磨削试验装置，其特征是，所述台钳为气动虎钳。