CN110788734A - 立式抛光研磨机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了立式抛光研磨机，机架上的侧面并排安装两套升降装置而顶面安装一套平移装置，磨料筒转动安装在升降装置上，磨料筒的开口向上呈立式，磨料电机通过磨料减速机传动于磨料筒，旋转机构可转动安装在平移装置上，旋转机构包括太阳轮、行星轮和卫星轮，旋转电机通过旋转减速机传动于旋转机构的太阳轮轴进行旋转，太阳轮轴上固定安装太阳轮和一级旋转盘，一级旋转盘上可转动安装行星轮轴，行星轮轴上固定安装行星轮和二级旋转盘，太阳轮传动于行星轮，二级旋转盘上可转动安装卫星轮轴，卫星轮轴上固定安装卫星轮，行星轮传动于卫星轮带动工装夹具转动。此结构简单，操作简易，工作效率高，节省人工，通用性好，抛光效果稳定，降低制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种立式抛光研磨机。
背景技术
研磨、抛光，是对物件进行表面加工处理的工艺，藉以获得所需尺寸及更佳的表面质量。
现有抛光研磨，通常分为人工打磨或者机械手打磨。
人工打磨：师父一次只能拿一个工件，靠在布轮机上打磨，并且在打磨的过程中，需要附带加抛光蜡等作业，需要专业抛光师父操作，而且抛光环境比较恶劣，抛光出来的效果不稳定，效率低。常见人工打磨工艺所需配置一个抛光师父和一台抛光机，人工成本很高。
机械手打磨：机械手抓取一个工件，效率低，由于一个工件需要一至三种不同抛光工艺，因此一台机器人需要配置三台抛光机，以适应不同的工件抛光作业，制造成本极高；在需要高产能的情况下，生产现场需要多套设备(每套设备配置一台工业机器人、二个上下料平台和一至三台抛光机)，设备成本高，占地空间极大；夹具经常无法在各种设备间通用，更换夹具成本高，时间周期长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立式抛光研磨机，以提高效率，减少人工，简化工艺。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
立式抛光研磨机，包括机架、两个磨料筒和一套旋转机构，机架上的侧面并排安装两套升降装置，机架上的顶面安装一套平移装置，两个磨料筒分别以可转动的方式安装在两套升降装置上并由升降装置带动做上下移动，两个磨料筒的开口向上使磨料筒呈立式，每一个磨料筒的底部各安装一个磨料电机和一个磨料减速机，磨料电机通过磨料减速机传动于磨料筒的中心轴使磨料筒旋转，旋转机构以可转动的方式安装在平移装置上并由平移装置带动做水平移动使旋转机构正对其中一个磨料筒，旋转机构的顶部安装一个旋转电机和一个旋转减速机，旋转机构包括太阳轮、行星轮和卫星轮，旋转电机通过旋转减速机传动于旋转机构的太阳轮轴进行旋转，太阳轮轴上固定安装太阳轮和一级旋转盘并随太阳轮轴转动，一级旋转盘上以可相对转动的方式安装行星轮轴，行星轮轴上固定安装行星轮和二级旋转盘，太阳轮传动于行星轮从而带动二级旋转盘转动，二级旋转盘上以可相对转动的方式安装卫星轮轴，卫星轮轴上固定安装卫星轮，卫星轮轴的下端供工装夹具安装，行星轮传动于卫星轮从而带动工装夹具转动。
所述升降装置由升降电机、丝杠螺母机构、竖直导柱和三角座组成，丝杠螺母机构的两侧各安装一个竖直导柱，三角座的竖直直角面的中间固定在丝杠螺母机构上而两侧形成套孔供竖直导柱穿插，三角座的水平直角面供磨料筒、磨料减速机和磨料电机安装固定，升降电机传动于丝杠螺母机构，带动三角座升降，使磨料筒随之升降。
所述平移装置由平移电机、齿轮齿条机构、水平导柱和基座组成，齿轮齿条机构的两侧各安装一个水平导柱，基座中间固定在齿轮齿条机构上而两侧固定在滑块上，滑块以可滑动方式设置在水平导柱上，旋转机构固定安装在基座上，平移电机传动于齿轮齿条机构，带动基座水平移动，使旋转机构随之平移。
所述太阳轮位于一级旋转盘的上方，一级旋转盘上开设第一通孔供行星轮轴穿过，行星轮轴的上端安装第一行星轮与太阳轮啮合，行星轮轴的下端安装第二行星轮和二级旋转盘，第二行星轮位于二级旋转盘的上方，二级旋转盘上开设第二通孔供卫星轮轴穿过，卫星轮轴的上端安装卫星轮与第二行星轮啮合。
所述太阳轮和第一行星轮的上方设有第一盖板。
所述第二行星轮和卫星轮的上方设有第二盖板。
所述两个磨料筒之间设有隔板防护。
所述磨料筒为八角形筒体。
所述旋转机构有4个行星轮和32个卫星轮，太阳轮传动于4个行星轮，每个行星轮传动于8个卫星轮。
采用上述方案后，本发明结构简单，工作时，在两个磨料筒中放入粗细不同的两种磨料(如核桃粒和抛光剂的混合物)，将工装夹具安装在卫星轮轴上，并在工装夹具上固定好想要研磨的工件，工件朝下呈立式，利用平移装置先将旋转机构移至装有粗磨料的磨料筒的上方，再利用升降装置将粗磨料筒上升，致使工件处于粗磨料筒中，启动粗磨料筒的磨料电机和旋转机构的旋转电机，磨料电机使粗磨料筒旋转(正转)，旋转电机使整个旋转机构转动，太阳轮和一级旋转盘随旋转机构转动(反转)，同时，太阳轮带动行星轮和二级旋转盘转动(正转)，行星轮带动卫星轮和工装夹具转动(反转)，磨料筒、太阳轮、行星轮、卫星轮和工装夹具也可以掉转方向旋转，让内部的磨料和工件表面充分接触，反复打磨，完成粗磨，之后，关闭粗磨料筒的磨料电机和旋转机构的旋转电机，利用升降装置将粗磨料筒下降让位，使工件退出粗磨料筒，利用平移装置再将旋转机构平移行走至装有细磨料的磨料筒的上方，再利用升降装置将细磨料筒上升，致使工件处于细磨料筒中，启动细磨料筒的磨料电机和旋转机构的旋转电机，如同粗磨工艺一样完成细磨，最终完成整个工件的抛光研磨。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
一、操作简易：相对人工打磨或者机械手打磨来说，无需专业打磨或者调试人员，普通员工无打磨经验者也能完成操作，人工只需负责上下料操作及添加抛光剂，然后开关机，如此循环；
二、工作效率高：设备机械化自动抛光研磨，简化工艺，效率高，如设备32套卫星轮可以抓取32套工装夹具，一套工装夹具可以装夹N个工件，N根据工件来定，效率大大提高；
三、双料位加工，二套装磨料的磨料筒，一个装粗料，一个装细料，节省换磨料以及工件的时间，效率进一步提高；
四、节省人工：按照设备的抛光时间，预估一个人可以看四台设备(负责上下料以及拆装料)；
五、通用性好：设备卫星轮预留快速夹头，按照该尺寸定制不同的工装夹具，使用时更换不同的夹具，可以适用不同的工件研磨抛光，通用性好；设备适用于异型，圆弧形工件；
六、抛光效果稳定：工件在磨料内部全方位接触打磨，抛光效果显著，整面差异性小；
七、统一性：整体设备以及一台旋转减速机带动太阳轮轴、行星轮轴和卫星轮轴联动，可以保证每个卫星轮是同步运行，保证各个工件转动的一致性，即更好地保证抛光的一致性。
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明的立体俯视图一；
图2是本发明的立体俯视图二；
图3是本发明的立体仰视图一；
图4是本发明的立体仰视图二；
图5是本发明旋转机构的立体示意图；
图6是本发明旋转机构的分解示意图一；
图7是本发明旋转机构的分解示意图二。
标号说明
机架1；
磨料筒2，磨料电机21，磨料减速机22；
旋转机构3，旋转电机31，旋转减速机32，太阳轮33，太阳轮轴331，一级旋转盘332，第一通孔333，行星轮34，行星轮轴341，二级旋转盘342，第二通孔343，卫星轮35，卫星轮轴351，第一盖板36，第二盖板37；
升降装置4，升降电机41，丝杠螺母机构42，竖直导柱43，三角座44；
平移装置5，平移电机51，齿轮齿条机构52，水平导柱53，基座54，滑块55。
具体实施方式
请参阅图1至图7所示，本发明揭示的立式抛光研磨机，包括机架1、两个磨料筒2和一套旋转机构3。机架1上的侧面并排安装两套升降装置4，机架1上的顶面安装一套平移装置5。两个磨料筒2分别以可转动的方式安装在两套升降装置4上，并且，由升降装置4带动磨料筒2做上下移动，两个磨料筒2分别装粗料和细料，可进行粗磨和细磨，实现双料位加工，节省换磨料以及工件的时间，效率进一步提高。两个磨料筒2的开口向上，使得磨料筒2呈立式。每一个磨料筒2的底部各安装一个磨料电机21和一个磨料减速机22，磨料电机21通过磨料减速机22传动于磨料筒2的中心轴，使得磨料筒2旋转。旋转机构3以可转动的方式安装在平移装置5上，并且，由平移装置5带动旋转机构3做水平移动，使旋转机构3正对其中一个磨料筒2，方便工件做不同粗细研磨。旋转机构3的顶部安装一个旋转电机31和一个旋转减速机32，旋转机构3包括太阳轮33、行星轮34和卫星轮35，旋转电机31通过旋转减速机32传动于旋转机构3的太阳轮轴331进行旋转，使整个旋转机构3旋转，太阳轮轴331上固定安装太阳轮33和一级旋转盘332，太阳轮33和一级旋转盘332随太阳轮轴331转动，一级旋转盘332上以可相对转动的方式安装行星轮轴341，行星轮轴341上固定安装行星轮34和二级旋转盘342，太阳轮33传动于行星轮34从而带动二级旋转盘342转动，二级旋转盘342上以可相对转动的方式安装卫星轮轴351，卫星轮轴351上固定安装卫星轮35，卫星轮轴351的下端供工装夹具安装，工装夹具为夹持工件的常规构件，图中未示出，行星轮34传动于卫星轮35从而带动工装夹具转动，使工件在磨料筒2中与磨料充分接触，实现抛光研磨。
本发明使用时，先做准备工作，在工装夹具上固定好想要研磨的工件，将工装夹具安装在卫星轮轴351上，使工件朝下呈立式，在两个磨料筒2中放入粗细不同的两种磨料，磨料可以选用核桃粒和抛光剂的混合物，也可以选择其它合适的材料作为磨料，利用平移装置5先将旋转机构3移至装有粗磨料的磨料筒2的上方，再利用对应的升降装置4将粗磨料筒2上升，使工件处于粗磨料筒2中。然后，启动粗磨料筒2的磨料电机21和旋转机构3的旋转电机31，磨料电机21使粗磨料筒2正转(需要说明的是，转动方向是相对而言，技术方案本身不受此限制)，旋转电机31使整个旋转机构3反转，太阳轮33和一级旋转盘332随旋转机构3反转，同时，太阳轮33带动行星轮34和二级旋转盘342正转，行星轮34带动卫星轮35和工装夹具反转，从而带动工件做大圈反转-中圈正转-自身反转的复合旋转运动，磨料筒2、太阳轮33、行星轮34、卫星轮35(工装夹具和工件)也可以掉转方向旋转，让内部的磨料和工件表面充分接触，反复打磨，进行粗磨。粗磨结束之后，关闭粗磨料筒2的磨料电机21和旋转机构3的旋转电机32，利用升降装置4将粗磨料筒2下降让位，使工件退出粗磨料筒2，利用平移装置5再将旋转机构3平移行走至装有细磨料的磨料筒2的上方，再利用对应的升降装置4将细磨料筒2上升，使工件处于细磨料筒2中。再启动细磨料筒2的磨料电机21和旋转机构3的旋转电机31，如同粗磨工艺一样完成细磨(在此不做赘述)，最终完成整个工件的抛光研磨。本发明的立式磨料筒2，可以用于加工各种工件，特别适用于异型、圆弧形工件。
本发明相对人工打磨或者机械手打磨来说，无需专业打磨或者调试人员，操作简易，普通员工无打磨经验者也能完成操作，人工只需负责上下料操作及添加抛光剂，然后开关机，如此循环即可。本发明实现了机械化自动抛光研磨，简化了抛光研磨工艺，工作效率大大提高，而且，节省了人工，按照设备的抛光时间，预估一个人可以看四台设备，设备卫星轮35预留快速夹头，按照该尺寸定制不同的工装夹具，生产过程中，通过更换不同的夹具，可以适用于不同的工件研磨抛光，设备的通用性好，工件在磨料内部全方位接触打磨，抛光效果显著，整面差异性小，抛光效果稳定。
本发明的优化设计是：所述磨料筒2为八角形筒体，八角形设计可以防止磨料在离心作用下贴附在筒内壁上。
本发明具体实施例中，所述旋转机构3的1个太阳轮33对应有4个行星轮34和32个卫星轮35，太阳轮33传动于4个行星轮34，每个行星轮34再传动于8个卫星轮35。实际加工中，设备中共有32个卫星轮35可以抓取32套工装夹具，一套工装夹具可以装夹N个工件，N根据工件来定，效率大大提高，同时，可以保证每个卫星轮35是同步运行，保证各个工件转动的一致性，即更好地保证抛光的一致性。
本发明的所述升降装置4具体可以如图所示但不限于图示结构：由升降电机41、丝杠螺母机构42、竖直导柱43和三角座44组成。丝杠螺母机构42的两侧各安装一个竖直导柱43，三角座44的竖直直角面的中间固定在丝杠螺母机构42上，而三角座44的竖直直角面的两侧形成套孔供竖直导柱43穿插，三角座44的水平直角面供磨料筒2、磨料减速机22和磨料电机21安装固定，升降电机41传动于丝杠螺母机构42，丝杠螺母机构42带动三角座44升降，使磨料筒2随之升降，竖直导柱43起导向作用，使磨料筒2升降更平稳。
本发明的所述平移装置5具体可以如图所示但不限于图示结构：由平移电机51、齿轮齿条机构52、水平导柱53和基座54组成。齿轮齿条机构52的两侧各安装一个水平导柱53，基座54中间固定在齿轮齿条机构52上，而基座54两侧固定在滑块55上，滑块55以可滑动方式设置在水平导柱53上，旋转机构3固定安装在基座54上，平移电机51传动于齿轮齿条机构52，齿轮齿条机构52带动基座54水平移动，使旋转机构3随之平移，水平导柱53起导向作用，使旋转机构3的平移更平稳。
为了方便装配，使结构更稳固，旋转机构3具体可以如图所示，但不限于图示结构。所述太阳轮33位于一级旋转盘332的上方，一级旋转盘332上开设第一通孔333供行星轮轴341穿过，行星轮34有两个，分别是位于上方的第一行星轮和位于下方的第二行星轮，行星轮轴341的上端安装第一行星轮与太阳轮33啮合，行星轮轴341的下端安装第二行星轮和二级旋转盘342，第二行星轮位于二级旋转盘342的上方，二级旋转盘342上开设第二通孔343供卫星轮轴351穿过，卫星轮轴351的上端安装卫星轮35与第二行星轮啮合。进一步，所述太阳轮33和第一行星轮的上方设有第一盖板36。所述第二行星轮和卫星轮35的上方设有第二盖板37。
本发明的所述两个磨料筒2之间还可以设有隔板防护，以避免磨料飞溅、混杂。
本发明所述机架1上还可以安装外罩，起到防尘防污染的作用，抛光环境得以改善，生产过程更环保。
另外，本发明还可以配备控制箱和位移传感器，以方便控制各电机工作，并控制升降和平移行程。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.立式抛光研磨机，其特征在于：包括机架、两个磨料筒和一套旋转机构，机架上的侧面并排安装两套升降装置，机架上的顶面安装一套平移装置，两个磨料筒分别以可转动的方式安装在两套升降装置上并由升降装置带动做上下移动，两个磨料筒的开口向上使磨料筒呈立式，每一个磨料筒的底部各安装一个磨料电机和一个磨料减速机，磨料电机通过磨料减速机传动于磨料筒的中心轴使磨料筒旋转，旋转机构以可转动的方式安装在平移装置上并由平移装置带动做水平移动使旋转机构正对其中一个磨料筒，旋转机构的顶部安装一个旋转电机和一个旋转减速机，旋转机构包括太阳轮、行星轮和卫星轮，旋转电机通过旋转减速机传动于旋转机构的太阳轮轴进行旋转，太阳轮轴上固定安装太阳轮和一级旋转盘并随太阳轮轴转动，一级旋转盘上以可相对转动的方式安装行星轮轴，行星轮轴上固定安装行星轮和二级旋转盘，太阳轮传动于行星轮从而带动二级旋转盘转动，二级旋转盘上以可相对转动的方式安装卫星轮轴，卫星轮轴上固定安装卫星轮，卫星轮轴的下端供工装夹具安装，行星轮传动于卫星轮从而带动工装夹具转动。
2.如权利要求1所述的立式抛光研磨机，其特征在于：所述升降装置由升降电机、丝杠螺母机构、竖直导柱和三角座组成，丝杠螺母机构的两侧各安装一个竖直导柱，三角座的竖直直角面的中间固定在丝杠螺母机构上而两侧形成套孔供竖直导柱穿插，三角座的水平直角面供磨料筒、磨料减速机和磨料电机安装固定，升降电机传动于丝杠螺母机构，带动三角座升降，使磨料筒随之升降。
3.如权利要求1所述的立式抛光研磨机，其特征在于：所述平移装置由平移电机、齿轮齿条机构、水平导柱和基座组成，齿轮齿条机构的两侧各安装一个水平导柱，基座中间固定在齿轮齿条机构上而两侧固定在滑块上，滑块以可滑动方式设置在水平导柱上，旋转机构固定安装在基座上，平移电机传动于齿轮齿条机构，带动基座水平移动，使旋转机构随之平移。
4.如权利要求1所述的立式抛光研磨机，其特征在于：所述太阳轮位于一级旋转盘的上方，一级旋转盘上开设第一通孔供行星轮轴穿过，行星轮轴的上端安装第一行星轮与太阳轮啮合，行星轮轴的下端安装第二行星轮和二级旋转盘，第二行星轮位于二级旋转盘的上方，二级旋转盘上开设第二通孔供卫星轮轴穿过，卫星轮轴的上端安装卫星轮与第二行星轮啮合。
5.如权利要求4所述的立式抛光研磨机，其特征在于：所述太阳轮和第一行星轮的上方设有第一盖板。
6.如权利要求4所述的立式抛光研磨机，其特征在于：所述第二行星轮和卫星轮的上方设有第二盖板。
7.如权利要求1所述的立式抛光研磨机，其特征在于：所述两个磨料筒之间设有隔板防护。
8.如权利要求1所述的立式抛光研磨机，其特征在于：所述磨料筒为八角形筒体。
9.如权利要求1所述的立式抛光研磨机，其特征在于：所述旋转机构有4个行星轮和32个卫星轮，太阳轮传动于4个行星轮，每个行星轮传动于8个卫星轮。
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