CN110355667A - 立式自动砂光机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式自动砂光机，包括基座、安装在基座上的水平运动组件、通过负压吸紧锅具并带动其旋转的旋转模具、固定在基座上的立柱、安装在立柱上的垂直运动组件、设有砂带自动定量给进功能的双头砂带组件；立柱上设有电箱，电箱分别与水平运动组件、旋转模具、垂直运动组件和双头砂带组件连接并为其供电；旋转模具安装在水平运动组件上并沿其水平方向移动，双头砂带组件安装在垂直运动组件上并沿其垂直方向升降，双头砂带组件设置有用于对锅具内壁和外底进行打磨的打磨刀头。本装置取代手工砂光方式，降低工人劳动强度，保障人身安全；加工出来的锅具表面纹理清晰均匀，一致性高，提高产品质量稳定性。

Description

立式自动砂光机

技术领域

本发明涉及用于砂光设备技术领域，尤其涉及一种砂带定量进给的立式自动砂光机。

背景技术

金属锅具为了获得光滑的表面外观或拉丝效果，需要对其表面进行砂光处理，以去除氧化层。传统手工生产方式中，工人将锅具放置在相应的模具中，利用负压将锅吸紧，使锅具被电机带动高速旋转，然后工人一手拿着砂纸一手握住压辊，用适当的力度压着砂纸对锅具进行打磨，锅具表面质量全凭经验控制，对工人操作数量度要求极高，且成品质量不一。打磨时噪音大，粉尘飞扬，工人容易患上耳鸣、尘肺等职业病。长期注意力高度集中，容易使工人产生精神疲劳，随着工作时间的推移，疲劳感呈几何性增长，越到后面工人的注意力集中度越低，一个小小的走神，会产生不堪设想的安全事故。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种立式自动砂光机。

本发明是通过以下技术方案来实现的：立式自动砂光机，包括基座、安装在基座上的水平运动组件、通过负压吸紧锅具并带动其旋转的旋转模具、固定在基座上的立柱、安装在立柱上的垂直运动组件、设有砂带自动定量给进功能的双头砂带组件；所述立柱上设有电箱，所述电箱分别与所述水平运动组件、所述旋转模具、所述垂直运动组件和所述双头砂带组件连接并为其供电；所述旋转模具安装在所述水平运动组件上并沿其水平方向移动，所述双头砂带组件安装在所述垂直运动组件上并沿其垂直方向升降，所述双头砂带组件设置有用于对锅具内壁和外底进行打磨的打磨刀头，所述打磨刀头摩擦砂带而对锅具进行打磨。

水平运动组件可带动旋转模具在水平方向移动，与垂直运动组件同步合成平面曲线轨迹，锅具在负压作用下被吸紧在旋转模具上带动高速旋转，使其整个回转表面都能被打磨；垂直运动组件带动双头砂带组件在垂直方向上下移动；双头砂带组件可实现砂带自动定量给进，最大限度提升砂带利用率。

所述旋转模具包括由变频器控制的三相电机、旋转模具支架、气密主轴、三角带、皮带罩、模具法兰、模头和第一皮带轮；所述气密主轴内部通过机械密封件组成主轴旋转而管线不转的气密结构，所述气密主轴设置有第二皮带轮；所述气密主轴安装在所述旋转模具支架上，所述三相电机固定在所述旋转模具支架上，所述第一皮带轮安装在所述三相电机的转轴上，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮通过所述三角带联接而实现联动；所述模头通过所述模具法兰安装在所述气密主轴上，所述模头顶部开设有与所述气密主轴的气密结构相通的负压口；所述模头顶部开槽镶嵌有密封圈；锅具放入所述模头后，所述气密主轴传递负压将锅具吸紧，所述三相电机通过所述第一皮带轮和所述三角带带动所述气密主轴旋转，从而带动锅具旋转。三相电机转动，第一皮带轮通过三角带联动第二皮带轮，带动气密主轴转动，根据不同锅具调节其转速来达到需要的切削线速度，直接影响锅具表面纹理效果；气密主轴除了支撑高速旋转，其内部通过机械密封件组成气密结构，主轴旋转而管线不转，解决管线缠绕问题；密封圈与负压口的设置，锅具套入模头后通过外部负压产生吸力被吸紧，打磨过程牢牢吸附在模头上。

所述水平运动组件包括运动组件底座、水平滑块、第一线轨、导轨座、限位块、防尘罩、第一伺服电机、行星减速机、齿轮、齿条、减速机安装板和第一极限传感器；所述齿轮与所述导轨座安装在所述运动组件底座，所述第一线轨安装在所述导轨座上，所述减速机安装板通过所述水平滑块连接在所述第一线轨上且可沿其滑动；所述行星减速机安装在所述第一伺服电机转轴上，所述齿轮安装在所述行星减速机输出端，所述齿轮啮合所述齿条；所述减速机安装板两端分别安装有所述防尘罩，所述运动组件底座两端分别安装有所述第一极限传感器和所述限位块，所述第一极限传感器与所述第一伺服电机信号连接；所述防尘罩、第一伺服电机、行星减速机、减速机安装板形成活动部件，活动部件在两限位块之间的第一线轨上滑行；所述旋转模具支架安装在所述减速机安装板上，所述第一伺服电机位于所述旋转模具支架内。第一伺服电机与行星减速机配合使用，作为水平运动动力源，其具有高速高精度特性，保证合成运动的准确性和整机的高速性能；齿轮与齿条的配合，将第一伺服电机旋转运动转化为直线运动，第一伺服电机、行星减速机与齿轮组成整体作水平运动；第一线轨与水平滑块的配合，作为水平运动的导向和支撑。

所述垂直运动组件包括滚珠丝杆支撑座、垂直活动板、垂直滑块、圆轨、第二极限传感器、防尘套、光轴支座、第二伺服电机、伺服电机座、联轴器、滚珠丝杆和垂直活动组件支架；所述垂直活动组件支架固定在所述立柱上，所述圆轨设有两根，分别位于所述垂直活动组件支架的两端，所述圆轨两端通过所述光轴支座安装在所述垂直活动组件支架上，所述垂直活动板通过所述垂直滑块安装在所述圆轨上且可沿其上下滑动；所述第二伺服电机通过伺服电机座安装在所述垂直活动组件支架上，所述滚珠丝杆一端由所述丝杆支撑座承托，其另一端位于所述伺服电机座内并通过所述联轴器与所述第二伺服电机连接，所述滚珠丝杆套有丝杆螺母，所述垂直活动板安装在所述丝杆螺母上，第二伺服电机转动，带动所述滚珠丝杆转动，使得所述丝杆螺母上下直线运动，从而带动所述垂直活动板上下运动；所述双头砂带组件安装在所述垂直活动板上；所述垂直活动组件支架的上部和下部分别安装有所述第二极限传感器，所述第二极限传感器与所述第二伺服电机信号连接，所述垂直活动板在两个所述第二极限传感器之间上下滑动；所述防尘套套设在所述圆轨与所述滚珠丝杆的连接处。第二伺服电机，作为竖直运动的动力源，其具有高速高精度特性，保证合成运动的准确性和整机的高速性能；滚珠丝杆通过联轴器与第二伺服电机连接，将电机旋转运动转化为直线运动，其具有超高精度特性，保证合成运动的准确性，且承担了整套双头砂带组件的重量和打磨过程的垂直方向压力；圆轨和垂直滑块，是竖直运动的导向和支撑，避免横向力直接作用于滚珠丝杆，其高精度低阻尼特性，保证运动顺畅，减轻运动阻力。

所述双头砂带组件包括固定板以及安装在固定板上的两套砂带收放卷装置，两套所述砂带收放卷装置结构相同且对称安装在固定板上；所述砂带收放卷装置包括收卷盘、导向轮、放卷盘、张紧装置、放卷压紧装置、砂带、刀臂、打磨刀头、砂带定量进给装置、缓冲装置；

所述放卷盘，用于放置未使用砂带；

所述砂带定量进给装置，安装于所述放卷盘旁，用于提供砂带进给的动力，并定量控制砂带进给量，所述砂带定量进给装置设有进给胶轮；

所述放卷压紧装置，安装于所述砂带定量进给装置旁，所述放卷压紧装置设有放卷压紧轮，所述放卷压紧轮把砂带压紧在所述进给胶轮上，产生放卷摩擦力将砂带定量扯出，并在砂带进给完成后提供砂带张紧力；

所述打磨刀头安装在所述刀臂上，由放卷压紧轮出来的砂带从所述刀臂一侧绕过后紧贴所述打磨刀头并由所述打磨刀头压紧锅具表面，所述打磨刀头摩擦砂带对锅具进行打磨；由打磨刀头出来的砂带从所述刀臂另一侧绕过后进入所述张紧装置；

所述张紧装置与所述打磨刀头通过砂带连接，用于给由所述打磨刀头出来的砂带提供张紧力；

所述收卷盘，用于对由所述张紧装置出来而边松的砂带进行切换工作面且将砂带绷紧，并自动收卷砂带，所述收卷盘设有收卷电机；

所述张紧装置设有用于控制所述收卷电机通断电的张紧传感器；所述导向轮根据需求设置在任两相邻组件之间，用于控制砂带的走向。

放卷压紧轮，可把砂带压紧在进给胶轮上，产生放卷摩擦力将砂带定量扯出，更换砂带时可松开，方便更换，砂带进给完成后可提供砂带张紧力；打磨时砂带贴紧打磨刀头并压紧锅具表面，从而能打磨锅具。

所述放卷盘安装在所述固定板上且在安装处设有可防止其在砂带给进过程会因为惯性而随意移动的阻尼片；所述砂带定量进给装置包括放卷电机、放卷减速机、第一减速机垫板、第一轴承座、砂带进给轴、第一垫圈；所述放卷减速机与所述放卷电机相连，所述放卷减速机通过所述第一减速机垫板安装在所述第一轴承座上，所述第一轴承座固定于所述固定板上；所述放卷减速机通过所述砂带进给轴与所述进给胶轮连接，所述第一垫圈设置在所述进给胶轮与所述第一轴承座之间；所述放卷电机为通过电机通电时间来控制砂带进给量的单相调速电机；所述放卷减速机为具有自锁特性的蜗轮蜗杆减速机，所述放卷电机通电后，通过所述放卷减速机带动进给胶轮转动，实现砂带自动进给。具有自锁特性的蜗轮蜗杆减速机，可防止砂带放卷电机断电后返松；当接到进给命令，放卷电机得电旋转，依靠放卷压紧轮配合产生的摩擦力将砂带从放卷盘中扯出，到达预设时间后断电，砂带停在当前位置。由于进给胶轮独立于放卷盘，因此进给量不受砂带卷料直径大小的影响；由于采用主动放卷方式，粗砂带也可顺利进给。

所述放卷压紧装置包括气缸底板、气缸、与所述气缸相连的滑动阀、压紧轮轴、第二线轨、设置在第二线轨上并沿其滑动的滑块、压紧支撑座；所述第二线轨固定在所述气缸底板上，所述气缸一端固定在所述气缸底板上，另一端与所述压紧支撑座相连；所述放卷压紧轮通过所述压紧轮轴固定在所述压紧支撑座上，所述压紧支撑座安装在所述滑块上；所述放卷压紧轮随着所述气缸的伸缩而沿所述第二线轨方向将砂带压紧在所述进给胶轮或远离所述进给胶轮而将砂带松开；所述刀臂两侧设有四个滚子，分别为第一滚子、第二滚子、第三滚子和第四滚子，所述第一滚子与所述第二滚子位于所述刀臂的一侧，所述第三滚子与所述第四滚子位于所述刀臂的另一侧；所述打磨刀头为采用硬质硅胶材质制成的打磨刀头，裁切成锅具转角形状，所述打磨刀头贴合锅具表面；由所述进给胶轮传送而来的砂带依次绕过第一滚子内侧、第二滚子外侧、打磨刀头、第三滚子外侧、第四滚子内侧后伸向所述张紧装置。通过气缸控制放卷压紧轮，放卷压紧轮沿着第二线轨方向把砂带压紧在进给胶轮上，放卷时压紧砂带配合放卷电机将砂带定量扯出，更换砂带时，手动控制滑动阀使气缸缩回，使压紧轮远离进给胶轮，方便更换砂带。刀臂，可伸入锅具内部打磨内壁，对砂带起导向和支撑作用。

所述张紧装置包括张紧弹簧、导向柱、张紧轮安装块、安装在张紧轮安装块的张紧轮、张紧传感器座、直线轴承安装座、安装在直线轴承安装座上的直线轴承；所述张紧轮安装块固定在所述导向柱的一端上，所述导向柱的另一端安装在所述直线轴承内且可沿其前后滑动；所述张紧弹簧套设在所述导向柱外周，其一端顶着所述张紧轮安装块，其另一端顶着所述直线轴承安装座；所述张紧传感器通过所述张紧传感器座安装在所述直线轴承安装座上。砂带绷紧时，使得张紧弹簧处于压缩状态，张紧轮对砂带产生一个张紧力，砂带进给后边松，张紧弹簧伸长使打磨刀头部分多余的砂带自动往收卷盘方向移动，方便收卷盘收卷，张紧装置的张紧传感器信号控制收卷电机的通断电，收卷电机断电后砂带保持位置不变，依靠张紧弹簧来提供整条砂带的张紧力；张紧传感器用于检测张紧轮的张紧状态。

所述收卷盘包括收卷减速机、第二减速机垫板、第二轴承座、第二垫圈、砂带收卷轴、蝶形螺母；所述收卷减速机与所述收卷电机相连，所述收卷减速机通过所述第二减速机垫板安装在所述第二轴承座上，所述第二轴承座固定于所述固定板上；所述收卷减速机通过所述砂带收卷轴与所述收卷盘连接，所述第二垫圈设置在所述收卷盘与所述第二轴承座之间，所述蝶形螺母旋合在所述砂带收卷轴上并压紧或松开所述收卷盘；所述收卷电机为单相调速电机，所述收卷减速机为具有自锁特性的蜗轮蜗杆减速机。

所述固定板上安装有缓冲装置，所述缓冲装置包括缓冲气缸和曲柄力臂，所述曲柄力臂一端安装在所述缓冲气缸的伸缩杆上，其另一端与所述刀臂连接；正常工作时，所述缓冲气缸处于伸出状态；当水平运动力臂产生碰撞时，所述缓冲气缸被压缩而调节控制所打磨刀头的工作压力。缓冲气缸既可调节控制打磨刀头的压力，还能做缓冲剂碰撞保护。

所述导向轮相连有导向轮固定轴，并通过导向轮固定轴安装在所述固定板上。

与现有技术对比，本发明的优点在于：本装置取代手工砂光方式，工人只负责工件取放，从而降低工人劳动强度，保障工人的人身安全；加工出来的锅具表面纹理清晰均匀，一致性高，减轻砂光工序对熟练砂光工人的依赖，提高产品质量稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例水平运动组件的结构示意图；

图3为本发明实施例水平运动组件的结构分解示意图；

图4为本发明实施例旋转模具的结构示意图；

图5为本发明实施例旋转模具的结构分解示意图；

图6为本发明实施例垂直运动组件的结构示意图；

图7为本发明实施例垂直运动组件的侧视图；

图8为本发明实施例双头砂带组件的侧视图；

图9为本发明实施例双头砂带组件的主视图；

图10为本发明实施例双头砂带组件的后视图；

图11为本发明实施例缓冲装置与打磨刀头的结构示意图；

图12为本发明实施例缓冲装置与打磨刀头使用过程的结构示意图；

图13为本发明实施例左侧打磨刀头打磨锅具内壁的结构示意图；

图14为本发明实施例右侧打磨刀头打磨锅具内壁的结构示意图；

图15为本发明实施例左侧打磨刀头打磨锅具外底的结构示意图；

图16为本发明实施例右侧打磨刀头打磨锅具外底的结构示意图；

图17为本发明实施例放卷压紧装置的结构示意图；

图18为本发明实施例张紧装置的结构示意图；

图19为本发明实施例砂带定量进给装置的结构示意图；

图20为本发明实施例收卷盘的结构示意图。

图中附图标记含义：100、基座；200、水平运动组件；300、旋转模具；400、电箱；500、双头砂带组件；600、垂直运动组件；700、立柱；201、水平滑块；202、第一线轨；203、导轨座；204、限位块；205、防尘罩；206、第一伺服电机；207、行星减速机；208、齿轮；209、齿条；210、第一极限传感器；301、旋转模具支架；302、气密主轴；303、三角带；304、皮带罩；305、模具法兰；306、模头；307、锅具；308、第一皮带轮；309、三相电机；310、第二皮带轮；501、收卷盘；502、导向轮；503、放卷盘；504、张紧装置；505、放卷压紧轮；506、砂带；507、刀臂；508、打磨刀头；509、收卷电机；510、放卷电机；511、缓冲装置；5111、缓冲气缸；5112、曲柄力臂；512、砂带定量进给装置；5011、收卷减速机；5012、第二减速机垫板；5013、第二轴承座；5014、第二垫圈；5015、砂带收卷轴；5016、蝶形螺母；5121、第一垫圈；5122、放卷减速机；5123、第一减速机垫板；5124、第一轴承座；5125、进给胶轮；5126、砂带进给轴；601、滚珠丝杆支撑座；602、垂直活动板；603、圆轨；604、第二极限传感器；605、防尘套；606、光轴支座；607、第二伺服电机；608、伺服电机座；609、联轴器；610、滚珠丝杆；611、垂直活动组件支架；801、直线轴承安装座；802、直线轴承；803、张紧传感器；804、张紧轮；805、导向柱；806、张紧弹簧；807、张紧轮安装块；808、张紧传感器座；901、第二线轨；902、滑块；903、压紧支撑座；904、滑动阀；905、气缸；906、气缸底板；907、压紧轮轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例

参阅图1至图20，为一种立式自动砂光机，包括基座100、安装在基座100上的水平运动组件200、通过负压吸紧锅具307并带动其旋转的旋转模具300、固定在基座100上的立柱700、安装在立柱700上的垂直运动组件600、设有砂带506自动定量给进功能的双头砂带组件500；立柱700上设有电箱400，电箱400分别与水平运动组件200、旋转模具300、垂直运动组件600和双头砂带组件500连接并为其供电；旋转模具300安装在水平运动组件200上并沿其水平方向移动，双头砂带组件500安装在垂直运动组件600上并沿其垂直方向升降，双头砂带组件500设置有用于对锅具307内壁和外底进行打磨的打磨刀头508，打磨刀头508摩擦砂带506而对锅具307进行打磨。

水平运动组件200可带动旋转模具300在水平方向移动，与垂直运动组件600同步合成平面曲线轨迹，锅具307在负压作用下被吸紧在旋转模具300上带动高速旋转，使其整个回转表面都能被打磨；垂直运动组件600带动双头砂带组件500在垂直方向上下移动；双头砂带组件500可实现砂带506自动定量给进，最大限度提升砂带506利用率。

参阅图1，为本装置的结构示意图，基座100和立柱700用来固定所有机构并提供合适的安装位置，旋转模具300安装在水平活动组件上，由第一伺服电机206驱动左右移动，双头砂带组件500安装在垂直活动组件上，由第二伺服电机607驱动上下移动，旋转模具300和双头砂带组件500的运动合成锅具307的轮廓轨迹。

参考图13及图14,，为打磨内壁示意图，由于装备了双打磨刀头508，可安装两种不同型号砂带506，左打磨刀头508工作时从左往右移动，从下往上，此时右打磨刀头508空闲，在锅具307外面，右打磨刀头508工作时从右往左移动，从下往上，此时左打磨刀头508空闲，在锅具307外面。

参考图15及图16，为打磨外底示意图，可安装两种不同型号砂带506，左打磨刀头508工作时从左往右移动，此时右打磨刀头508空闲，在锅具307外面，右打磨刀头508工作时从右往左移动，此时左打磨刀头508空闲，在锅具307外面。

参阅图4及图5，旋转模具300包括由变频器控制的三相电机309、旋转模具支架301、气密主轴302、三角带303、皮带罩304、模具法兰305、模头306和第一皮带轮308；气密主轴302内部通过机械密封件组成主轴旋转而管线不转的气密结构，气密主轴302设置有第二皮带轮310；气密主轴302安装在旋转模具支架301上，三相电机309固定在旋转模具支架301上，第一皮带轮308安装在三相电机309的转轴上，第一皮带轮308与第二皮带轮310通过三角带303联接而实现联动；模头306通过模具法兰305安装在气密主轴302上，模头306顶部开设有与气密主轴302的气密结构相通的负压口；模头306顶部开槽镶嵌有密封圈；锅具307放入模头306后，气密主轴302传递负压将锅具307吸紧，三相电机309通过第一皮带轮308和三角带303带动气密主轴302旋转，从而带动锅具307旋转。三相电机309转动，第一皮带轮308通过三角带303联动第二皮带轮310，带动气密主轴302转动，根据不同锅具307调节其转速来达到需要的切削线速度，直接影响锅具307表面纹理效果；气密主轴302除了支撑高速旋转，其内部通过机械密封件组成气密结构，主轴旋转而管线不转，解决管线缠绕问题；密封圈与负压口的设置，锅具307套入模头306后通过外部负压产生吸力被吸紧，打磨过程牢牢吸附在模头306上。本实施例中，模头306采用铝质材料制成，方便加工和减轻重量。由于水平运动组件200和垂直运动组件600只能合成锅具307的轮廓轨迹，加上锅具307的旋转，轨迹将覆盖锅具307整个回转面。另外，高速旋转可使砂带506的切削速度很大，提高切削力，产生的气流可加速砂带506冷却，防止断裂。锅具307放入模头306后，气密主轴302传递负压将锅具307吸紧，三相电机309通过第一皮带轮308通过三角带303联动第二皮带轮310带动气密主轴302旋转，从而带动锅具307旋转，旋转模具支架301安装在水平运动组件200上，可跟随左右移动，锅具307随之一起运动，皮带罩304将传动部件覆盖，防止发生安全事故。

参阅图2及图3，水平运动组件200包括运动组件底座、水平滑块201、第一线轨202、导轨座203、限位块204、防尘罩205、第一伺服电机206、行星减速机207、齿轮208、齿条209、减速机安装板和第一极限传感器210；齿轮208与导轨座203安装在运动组件底座，第一线轨202安装在导轨座203上，减速机安装板通过水平滑块201连接在第一线轨202上且可沿其滑动；行星减速机207安装在第一伺服电机206转轴上，齿轮208安装在行星减速机207输出端，齿轮208啮合齿条209；减速机安装板两端分别安装有防尘罩205，运动组件底座两端分别安装有第一极限传感器210和限位块204，第一极限传感器210与第一伺服电机206信号连接；防尘罩205、第一伺服电机206、行星减速机207、减速机安装板形成活动部件，活动部件在两限位块204之间的第一线轨202上滑行；旋转模具支架301安装在减速机安装板上，第一伺服电机206位于旋转模具支架301内。第一伺服电机206与行星减速机207配合使用，作为水平运动动力源，其具有高速高精度特性，保证合成运动的准确性和整机的高速性能；齿轮208与齿条209的配合，将第一伺服电机206旋转运动转化为直线运动，第一伺服电机206、行星减速机207与齿轮208组成整体作水平运动；第一线轨202与水平滑块201的配合，作为水平运动的导向和支撑。本实施例中，齿轮208与齿条209均采用具有高刚性的抗磨材料制成，可保证整机的使用寿命；第一线轨202与水平滑块201均具有高刚性高精度特性，可保证水平运动的顺畅，减少设备振动；两限位块204相对的一侧均安装有弹性胶块，对操作失误引起的碰撞起到缓冲作用，防止损坏水平运动组件200各部件。工作时，第一伺服电机206经过行星减速机207减速后带动齿轮208旋转，齿轮208与齿条209啮合，由于齿条209固定，齿轮208包括整套电机组件被逼左右滑动，水平运动组件200两端装有第一极限传感器210和限位块204，当变成错误或者操作不当，可急停并起碰撞缓冲作用，防止损坏零部件，防尘罩205可保护第一线轨202和齿轮208齿条209，保证寿命。每次启动设备，第一伺服电机206带动齿轮208旋转，带动旋转模具300向左移动，直至第一限位传感器得信号，第一伺服电机206停止；工作时，第一伺服电机206带动锅具307左右移动，通过本装置的准确控制，锅的水平移动和打磨刀头508的垂直移动可合成锅的轮廓轨迹；水平运动组件200两端装有第一极限传感器210和弹性限位，防止操作失误引起的过行程导致设备损坏。

参阅图6及图7，垂直运动组件600包括滚珠丝杆支撑座601、垂直活动板602、垂直滑块902、圆轨603、第二极限传感器604、防尘套605、光轴支座606、第二伺服电机607、伺服电机座608、联轴器609、滚珠丝杆610和垂直活动组件支架611；垂直活动组件支架611固定在立柱700上，圆轨603设有两根，分别位于垂直活动组件支架611的两端，圆轨603两端通过光轴支座606安装在垂直活动组件支架611上，垂直活动板602通过垂直滑块902安装在圆轨603上且可沿其上下滑动；第二伺服电机607通过伺服电机座608安装在垂直活动组件支架611上，滚珠丝杆610一端由丝杆支撑座承托，其另一端位于伺服电机座608内并通过联轴器609与第二伺服电机607连接，滚珠丝杆610套有丝杆螺母，垂直活动板602安装在丝杆螺母上，第二伺服电机607转动，带动滚珠丝杆610转动，使得丝杆螺母上下直线运动，从而带动垂直活动板602上下运动；双头砂带组件500安装在垂直活动板602上；垂直活动组件支架611的上部和下部分别安装有第二极限传感器604，第二极限传感器604与第二伺服电机607信号连接，垂直活动板602在两个第二极限传感器604之间上下滑动；防尘套605套设在圆轨603与滚珠丝杆610的连接处。第二伺服电机607，作为竖直运动的动力源，其具有高速高精度特性，保证合成运动的准确性和整机的高速性能；滚珠丝杆610通过联轴器609与第二伺服电机607连接，将电机旋转运动转化为直线运动，其具有超高精度特性，保证合成运动的准确性，且承担了整套双头砂带组件500的重量和打磨过程的垂直方向压力；圆轨603和垂直滑块902，是竖直运动的导向和支撑，避免横向力直接作用于滚珠丝杆610，其高精度低阻尼特性，保证运动顺畅，减轻运动阻力；防尘套605可保护圆轨603和滚珠丝杆610，提高使用寿命。每次启动设备，第二伺服电机607带动滚珠丝杆610旋转，丝杆螺母上下直线运动，从而使垂直活动板602上下运动，双头砂带组件500直接连接垂直活动板602，所以刀头组件也跟着上下运动，双头砂带组件500上下移动，直至第二限位传感器得信号，第二伺服电机607停止并刹车锁止；工作时，第二伺服伺服电机带动打磨刀头508上下移动，通过本装置的准确控制，锅具307的水平移动和打磨刀头508的垂直移动可合成锅的轮廓轨迹；垂直运动组件600两端装有第二极限传感器604，防止操作失误引起的过行程导致设备损坏。

参阅图8至图10，双头砂带组件500包括固定板以及安装在固定板上的两套砂带506收放卷装置，两套砂带506收放卷装置结构相同且对称安装在固定板上；砂带506收放卷装置包括收卷盘501、导向轮502、放卷盘503、张紧装置504、放卷压紧装置、砂带506、刀臂507、打磨刀头508、砂带定量进给装置512、缓冲装置511；

放卷盘503，用于放置未使用砂带506；

砂带定量进给装置512，安装于放卷盘503旁，用于提供砂带506进给的动力，并定量控制砂带506进给量，砂带定量进给装置512设有进给胶轮5125；

放卷压紧装置，安装于砂带定量进给装置512旁，放卷压紧装置设有放卷压紧轮505，放卷压紧轮505把砂带506压紧在进给胶轮5125上，产生放卷摩擦力将砂带506定量扯出，并在砂带506进给完成后提供砂带506张紧力；

参阅图8至图12，打磨刀头508安装在刀臂507上，由放卷压紧轮505出来的砂带506从刀臂507一侧绕过后紧贴打磨刀头508并由打磨刀头508压紧锅具307表面，打磨刀头508摩擦砂带506对锅具307进行打磨；由打磨刀头508出来的砂带506从刀臂507另一侧绕过后进入张紧装置504；

张紧装置504与打磨刀头508通过砂带506连接，用于给由打磨刀头508出来的砂带506提供张紧力；

收卷盘501，用于对由张紧装置504出来而边松的砂带506进行切换工作面且将砂带506绷紧，并自动收卷砂带506，收卷盘501设有收卷电机509；

张紧装置504设有用于控制收卷电机509通断电的张紧传感器803；导向轮502根据需求设置在任两相邻组件之间，用于控制砂带506的走向。导向轮502相连有导向轮502固定轴，并通过导向轮502固定轴安装在固定板上。放卷压紧轮505，可把砂带506压紧在进给胶轮5125上，产生放卷摩擦力将砂带506定量扯出，更换砂带506时可松开，方便更换，砂带506进给完成后可提供砂带506张紧力；打磨时砂带506贴紧打磨刀头508并压紧锅具307表面，从而能打磨锅具307。导向轮502相连有导向轮固定轴，并通过导向轮固定轴安装在固定板上。

放卷盘503安装在固定板上且在安装处设有可防止其在砂带506给进过程会因为惯性而随意移动的阻尼片；参阅图19，砂带定量进给装置512包括放卷电机510、放卷减速机5122、第一减速机垫板5123、第一轴承座5124、砂带进给轴5126、第一垫圈5121；放卷减速机5122与放卷电机510相连，放卷减速机5122通过第一减速机垫板5123安装在第一轴承座5124上，第一轴承座5124固定于固定板上；放卷减速机5122通过砂带进给轴5126与进给胶轮5125连接，第一垫圈5121设置在进给胶轮5125与第一轴承座5124之间；放卷电机510为通过电机通电时间来控制砂带506进给量的单相调速电机；放卷减速机5122为具有自锁特性的蜗轮蜗杆减速机，放卷电机510通电后，通过放卷减速机5122带动进给胶轮5125转动，实现砂带506自动进给。具有自锁特性的蜗轮蜗杆减速机，可防止砂带506放卷电机510断电后返松；当接到进给命令，放卷电机510得电旋转，依靠放卷压紧轮505配合产生的摩擦力将砂带506从放卷盘503中扯出，到达预设时间后断电，砂带506停在当前位置。由于进给胶轮5125独立于放卷盘503，因此进给量不受砂带506卷料直径大小的影响；由于采用主动放卷方式，粗砂带506也可顺利进给。

参阅图17，放卷压紧装置包括气缸底板906、气缸905、与气缸905相连的滑动阀904、压紧轮轴907、第二线轨901、设置在第二线轨901上并沿其滑动的滑块902、压紧支撑座903；第二线轨901固定在气缸底板906上，气缸905一端固定在气缸底板906上，另一端与压紧支撑座903相连；放卷压紧轮505通过压紧轮轴907固定在压紧支撑座903上，压紧支撑座903安装在滑块902上；放卷压紧轮505随着气缸905的伸缩而沿第二线轨901方向将砂带506压紧在进给胶轮5125或远离进给胶轮5125而将砂带506松开；刀臂507两侧设有四个滚子，分别为第一滚子、第二滚子、第三滚子和第四滚子，第一滚子与第二滚子位于刀臂507的一侧，第三滚子与第四滚子位于刀臂507的另一侧；打磨刀头508为采用硬质硅胶材质制成的打磨刀头508，裁切成锅具307转角形状，打磨刀头508贴合锅具307表面；由进给胶轮5125传送而来的砂带506依次绕过第一滚子内侧、第二滚子外侧、打磨刀头508、第三滚子外侧、第四滚子内侧后伸向张紧装置504。通过气缸905控制放卷压紧轮505，放卷压紧轮505沿着第二线轨901方向把砂带506压紧在进给胶轮5125上，放卷时压紧砂带506配合放卷电机510将砂带506定量扯出，更换砂带506时，手动控制滑动阀904使气缸905缩回，使压紧轮远离进给胶轮5125，砂带506穿过，正常工作时压紧轮和放卷轮一致压紧，由放卷电机510带动将砂带506从放卷盘503扯出，方便更换砂带506。刀臂507，可伸入锅具307内部打磨内壁，对砂带506起导向和支撑作用。

参阅图18，张紧装置504包括张紧弹簧806、导向柱805、张紧轮安装块807、安装在张紧轮安装块807的张紧轮804、张紧传感器座808、直线轴承安装座801、安装在直线轴承安装座801上的直线轴承802；张紧轮安装块807固定在导向柱805的一端上，导向柱805的另一端安装在直线轴承802内且可沿其前后滑动；张紧弹簧806套设在导向柱805外周，其一端顶着张紧轮安装块807，其另一端顶着直线轴承安装座801；张紧传感器803通过张紧传感器座808安装在直线轴承安装座801上。砂带506绷紧时，使得张紧弹簧806处于压缩状态，张紧轮804对砂带506产生一个张紧力，砂带506进给后边松，张紧弹簧806伸长使打磨刀头508部分多余的砂带506自动往收卷盘501方向移动，方便收卷盘501收卷，张紧装置504的张紧传感器803信号控制收卷电机509的通断电，收卷电机509断电后砂带506保持位置不变，依靠张紧弹簧806来提供整条砂带506的张紧力；张紧传感器803用于检测张紧轮804的张紧状态。当砂带506被收卷电机509拉紧，会迫使张紧轮804使之后退，张紧弹簧806压缩为砂带506提供张紧力，当张紧传感器803得信号，意味着张紧达到预设条件，收卷电机509停电，砂带506依靠张紧弹簧806的压力保持拉紧状态，当砂带506被放卷电机510扯出松弛后，张紧弹簧806复位伸出，张紧传感器803失信号，进入砂带506进给工作过程。

参阅图20，收卷盘501包括收卷减速机5011、第二减速机垫板5012、第二轴承座5013、第二垫圈5014、砂带收卷轴5015、蝶形螺母5016；收卷减速机5011与收卷电机509相连，收卷减速机5011通过第二减速机垫板5012安装在第二轴承座5013上，第二轴承座5013固定于固定板上；收卷减速机5011通过砂带收卷轴5015与收卷盘501连接，第二垫圈5014设置在收卷盘501与第二轴承座5013之间，蝶形螺母5016旋合在砂带收卷轴5015上并压紧或松开收卷盘501；收卷电机509为单相调速电机，收卷减速机5011为具有自锁特性的蜗轮蜗杆减速机。

参阅图11至图12，虚线部分的打磨刀头508表示其在前一动作的位置，实线部分表示当前的位置，固定板上安装有缓冲装置511，缓冲装置511包括缓冲气缸5111和曲柄力臂5112，曲柄力臂5112一端安装在缓冲气缸5111的伸缩杆上，其另一端与刀臂507连接；正常工作时，缓冲气缸5111处于伸出状态；当水平运动力臂产生碰撞时，缓冲气缸5111被压缩而调节控制所打磨刀头508的工作压力。缓冲气缸5111既可调节控制打磨刀头508的压力，还能做缓冲剂碰撞保护。

本实施例中，砂带506收放卷装置设有两套，可自动定量进给砂带506和张紧，双打磨刀头508轮流工作，可完成两道工序。两套砂带506收放卷装置的作用一致，可安装不同型号砂带506，由粗到细，一台机完成两道工序。整卷砂带506被安装在放卷盘503，拉出沿放卷电机510、打磨刀头508、导向轮502、张紧装置504到收卷盘501，每做完一道工序，放卷电机510通电，通过放卷压紧轮505的配合将砂带506从放卷盘503中扯出，放卷电机510通电时间长短可控制砂带506进给量，砂带506扯出后在打磨刀头508处将变得松散，与打磨刀头508分离，摩擦系数减少，同时张紧装置504在张紧弹簧806的作用下伸出，张紧传感器803失信号，收卷电机509通电，砂带506被缓慢卷入收卷盘501，打磨刀头508处砂带506被拉紧，整条砂带506被导向轮502限制轨迹并绷紧，张紧装置504被砂带506压紧，张紧弹簧806压缩，直到张紧传感器803得信号，收卷电机509断电，收卷机放卷电机510依靠蜗轮蜗杆减速机自锁特性使砂带506不再移动，此时砂带506依靠张紧装置504的张紧弹簧806提供张紧力紧紧的包裹打磨刀头508，使打磨过程中砂带506与打磨刀头508不会滑动和掉落。

本实施例的工作原理：旋转模具300通过负压吸紧锅具307，三相电机309带动旋转模具300及锅具307高速旋转，水平运动组件200带动锅具307水平移动，垂直运动组件600带动打磨刀头508竖直移动，打磨刀头508与锅具307的接触点在两个方向的移动中合成锅具307的切面轮廓曲线，加上锅具307的旋转，最终覆盖锅具307的整个回转面，整个过程中砂带506被紧紧压在锅具307表面，通过巨大线速差切削达到打磨锅具307的目的。

上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (10)

1.立式自动砂光机，其特征在于：包括基座、安装在基座上的水平运动组件、通过负压吸紧锅具并带动其旋转的旋转模具、固定在基座上的立柱、安装在立柱上的垂直运动组件、设有砂带自动定量给进功能的双头砂带组件；所述立柱上设有电箱，所述电箱分别与所述水平运动组件、所述旋转模具、所述垂直运动组件和所述双头砂带组件连接并为其供电；所述旋转模具安装在所述水平运动组件上并沿其水平方向移动，所述双头砂带组件安装在所述垂直运动组件上并沿其垂直方向升降，所述双头砂带组件设置有用于对锅具内壁和外底进行打磨的打磨刀头，所述打磨刀头摩擦砂带而对锅具进行打磨。

2.根据权利要求1所述的立式自动砂光机，其特征在于：所述旋转模具包括由变频器的控制三相电机、旋转模具支架、气密主轴、三角带、皮带罩、模具法兰、模头和第一皮带轮；所述气密主轴内部通过机械密封件组成主轴旋转而管线不转的气密结构，所述气密主轴设置有第二皮带轮；所述气密主轴安装在所述旋转模具支架上，所述三相电机固定在所述旋转模具支架上，所述第一皮带轮安装在所述三相电机的转轴上，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮通过所述三角带联接而实现联动；所述模头通过所述模具法兰安装在所述气密主轴上，所述模头顶部开设有与所述气密主轴的气密结构相通的负压口；所述模头顶部开槽镶嵌有密封圈；锅具放入所述模头后，所述气密主轴传递负压将锅具吸紧，所述三相电机通过所述第一皮带轮和所述三角带带动所述气密主轴旋转，从而带动锅具旋转。

3.根据权利要求2所述的立式自动砂光机，其特征在于：所述水平运动组件包括运动组件底座、水平滑块、第一线轨、导轨座、限位块、防尘罩、第一伺服电机、行星减速机、齿轮、齿条、减速机安装板和第一极限传感器；所述齿轮与所述导轨座安装在所述运动组件底座，所述第一线轨安装在所述导轨座上，所述减速机安装板通过所述水平滑块连接在所述第一线轨上且可沿其滑动；所述行星减速机安装在所述第一伺服电机转轴上，所述齿轮安装在所述行星减速机输出端，所述齿轮啮合所述齿条；所述减速机安装板两端分别安装有所述防尘罩，所述运动组件底座两端分别安装有所述第一极限传感器和所述限位块，所述第一极限传感器与所述第一伺服电机信号连接；所述防尘罩、第一伺服电机、行星减速机、减速机安装板形成活动部件，活动部件在两限位块之间的第一线轨上滑行；所述旋转模具支架安装在所述减速机安装板上，所述第一伺服电机位于所述旋转模具支架内。

4.根据权利要求1所述的立式自动砂光机，其特征在于：所述垂直运动组件包括滚珠丝杆支撑座、垂直活动板、垂直滑块、圆轨、第二极限传感器、防尘套、光轴支座、第二伺服电机、伺服电机座、联轴器、滚珠丝杆和垂直活动组件支架；所述垂直活动组件支架固定在所述立柱上，所述圆轨设有两根，分别位于所述垂直活动组件支架的两端，所述圆轨两端通过所述光轴支座安装在所述垂直活动组件支架上，所述垂直活动板通过所述垂直滑块安装在所述圆轨上且可沿其上下滑动；所述第二伺服电机通过伺服电机座安装在所述垂直活动组件支架上，所述滚珠丝杆一端由所述丝杆支撑座承托，其另一端位于所述伺服电机座内并通过所述联轴器与所述第二伺服电机连接，所述滚珠丝杆套有丝杆螺母，所述垂直活动板安装在所述丝杆螺母上，第二伺服电机转动，带动所述滚珠丝杆转动，使得所述丝杆螺母上下直线运动，从而带动所述垂直活动板上下运动；所述双头砂带组件安装在所述垂直活动板上；所述垂直活动组件支架的上部和下部分别安装有所述第二极限传感器，所述第二极限传感器与所述第二伺服电机信号连接，所述垂直活动板在两个所述第二极限传感器之间上下滑动；所述防尘套套设在所述圆轨与所述滚珠丝杆的连接处。

5.根据权利要求1所述的立式自动砂光机，其特征在于：

所述双头砂带组件包括固定板以及安装在固定板上的两套砂带收放卷装置，两套所述砂带收放卷装置结构相同且对称安装在固定板上；所述砂带收放卷装置包括收卷盘、导向轮、放卷盘、张紧装置、放卷压紧装置、砂带、刀臂、打磨刀头、砂带定量进给装置、缓冲装置；

所述放卷盘，用于放置未使用砂带；

所述砂带定量进给装置，安装于所述放卷盘旁，用于提供砂带进给的动力，并定量控制砂带进给量，所述砂带定量进给装置设有进给胶轮；

所述放卷压紧装置，安装于所述砂带定量进给装置旁，所述放卷压紧装置设有放卷压紧轮，所述放卷压紧轮把砂带压紧在所述进给胶轮上，产生放卷摩擦力将砂带定量扯出，并在砂带进给完成后提供砂带张紧力；

所述打磨刀头安装在所述刀臂上，由放卷压紧轮出来的砂带从所述刀臂一侧绕过后紧贴所述打磨刀头并由所述打磨刀头压紧锅具表面，所述打磨刀头摩擦砂带对锅具进行打磨；由打磨刀头出来的砂带从所述刀臂另一侧绕过后进入所述张紧装置；

所述张紧装置与所述打磨刀头通过砂带连接，用于给由所述打磨刀头出来的砂带提供张紧力；

所述收卷盘，用于对由所述张紧装置出来而边松的砂带进行切换工作面且将砂带绷紧，并自动收卷砂带，所述收卷盘设有收卷电机；

所述张紧装置设有用于控制所述收卷电机通断电的张紧传感器；所述导向轮根据需求设置在任两相邻组件之间，用于控制砂带的走向。

6.根据权利要求5所述的立式自动砂光机，其特征在于：所述放卷盘安装在所述固定板上且在安装处设有可防止其在砂带给进过程会因为惯性而随意移动的阻尼片；所述砂带定量进给装置包括放卷电机、放卷减速机、第一减速机垫板、第一轴承座、砂带进给轴、第一垫圈；所述放卷减速机与所述放卷电机相连，所述放卷减速机通过所述第一减速机垫板安装在所述第一轴承座上，所述第一轴承座固定于所述固定板上；所述放卷减速机通过所述砂带进给轴与所述进给胶轮连接，所述第一垫圈设置在所述进给胶轮与所述第一轴承座之间；所述放卷电机为通过电机通电时间来控制砂带进给量的单相调速电机；所述放卷减速机为具有自锁特性的蜗轮蜗杆减速机，所述放卷电机通电后，通过所述放卷减速机带动进给胶轮转动，实现砂带自动进给。

7.根据权利要求5所述的立式自动砂光机，其特征在于：所述放卷压紧装置包括气缸底板、气缸、与所述气缸相连的滑动阀、压紧轮轴、第二线轨、设置在第二线轨上并沿其滑动的滑块、压紧支撑座；所述第二线轨固定在所述气缸底板上，所述气缸一端固定在所述气缸底板上，另一端与所述压紧支撑座相连；所述放卷压紧轮通过所述压紧轮轴固定在所述压紧支撑座上，所述压紧支撑座安装在所述滑块上；所述放卷压紧轮随着所述气缸的伸缩而沿所述第二线轨方向将砂带压紧在所述进给胶轮或远离所述进给胶轮而将砂带松开；所述刀臂两侧设有四个滚子，分别为第一滚子、第二滚子、第三滚子和第四滚子，所述第一滚子与所述第二滚子位于所述刀臂的一侧，所述第三滚子与所述第四滚子位于所述刀臂的另一侧；所述打磨刀头为采用硬质硅胶材质制成的打磨刀头，裁切成锅具转角形状，所述打磨刀头贴合锅具表面；由所述进给胶轮传送而来的砂带依次绕过第一滚子内侧、第二滚子外侧、打磨刀头、第三滚子外侧、第四滚子内侧后伸向所述张紧装置。

8.根据权利要求5所述的立式自动砂光机，其特征在于：所述张紧装置包括张紧弹簧、导向柱、张紧轮安装块、安装在张紧轮安装块的张紧轮、张紧传感器座、直线轴承安装座、安装在直线轴承安装座上的直线轴承；所述张紧轮安装块固定在所述导向柱的一端上，所述导向柱的另一端安装在所述直线轴承内且可沿其前后滑动；所述张紧弹簧套设在所述导向柱外周，其一端顶着所述张紧轮安装块，其另一端顶着所述直线轴承安装座；所述张紧传感器通过所述张紧传感器座安装在所述直线轴承安装座上。

9.根据权利要求5所述的立式自动砂光机，其特征在于：所述收卷盘包括收卷减速机、第二减速机垫板、第二轴承座、第二垫圈、砂带收卷轴、蝶形螺母；所述收卷减速机与所述收卷电机相连，所述收卷减速机通过所述第二减速机垫板安装在所述第二轴承座上，所述第二轴承座固定于所述固定板上；所述收卷减速机通过所述砂带收卷轴与所述收卷盘连接，所述第二垫圈设置在所述收卷盘与所述第二轴承座之间，所述蝶形螺母旋合在所述砂带收卷轴上并压紧或松开所述收卷盘；所述收卷电机为单相调速电机，所述收卷减速机为具有自锁特性的蜗轮蜗杆减速机。

10.根据权利要求7所述的立式自动砂光机，其特征在于：所述固定板上安装有缓冲装置，所述缓冲装置包括缓冲气缸和曲柄力臂，所述曲柄力臂一端安装在所述缓冲气缸的伸缩杆上，其另一端与所述刀臂连接；正常工作时，所述缓冲气缸处于伸出状态；当水平运动力臂产生碰撞时，所述缓冲气缸被压缩而调节控制所打磨刀头的工作压力。