CN112025531A - 一种凸轮驱动的自动抛光机构 - Google Patents

Abstract

本发明所公开的一种凸轮驱动的自动抛光机构，包括：抛光砂轮、第一旋转驱动装置、往复位移驱动装置、夹持装置、第二旋转驱动装置、升降驱动装置和机架，第一旋转驱动装置、往复位移驱动装置、夹持装置、第二旋转驱动装置和升降驱动装置均设置于机架上；第二旋转驱动装置设置于夹持装置上，夹持装置设置于抛光砂轮的侧方，抛光砂轮安装于第一旋转驱动装置上，升降驱动装置与第一旋转驱动装置滑动式连接，往复位移驱动装置也与第一旋转驱动装置连接。其工作效率提升，适宜大规模轴类零件的生产，并且抛光打磨后轴类工件表面精度得到控制及保证，使轴承类工件生产时产品质量稳定；大批量生产时人工劳动和人工成本降低。

Description

一种凸轮驱动的自动抛光机构

技术领域

本发明涉及一种机械加工制造生产设备，尤其是一种凸轮驱动的自动抛光机构。

背景技术

目前，抛光是机加工中一种常用的工件表面处理工序，用于降低工件表面的粗糙度，并获得光滑的表面，由于经车削加工后的电机轴的表面粗糙度无法直接与装配工件进行匹配，且电机轴尺寸精度也相对较低，同时电机轴的表面精度直接影响着电机轴旋转时的稳定性，因此抛光在电机轴生产中是一项必不可少的工序。目前常见的电机轴抛光机一般包括电机转轴驱动的夹持装置，且支持装置上夹持住电机轴一端，从而使夹持的电机轴进行旋转，此时人工手持打磨片与旋转的电机轴表面接触后进行轴向位移操作实现抛光打磨，然而这种抛光机存在以下问题：1.由于夹持端未打磨到位，所以需要将已打磨的一端夹持在夹持装置上，因此存在工作效率很低，不适宜大规模生产，已打磨的一端经夹持发生表面精度被破坏；2.抛光过程中产生大量粉尘，对工人身体有害，容易造成尘肺等职业病；3.抛光打磨后表面精度无法得到控制，因此容易造成产品质量不稳定；4.需要操作工手动操作，大批量生产时人工劳动强度较大，提升人工成本。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种提升加工效率，降低人工成本、加工成本，使得电机轴加工后的表面精度得到保证的一种凸轮驱动的自动抛光机构。

本发明所设计的一种凸轮驱动的自动抛光机构，包括：

抛光砂轮，用于抛光打磨待加工的轴类工件；

第一旋转驱动装置，驱动抛光砂轮旋转进行打磨抛光打磨待加工的轴类工件表面；

往复位移驱动装置，抛光砂轮与待加工轴类工件表面接触后驱动第一旋转驱动装置依待加工轴类工件轴向往复位移，使抛光砂轮对轴类工件的表面进行全面抛光打磨；

夹持装置，对待加工轴类工件进行活动式夹持定位；

第二旋转驱动装置，其设置于夹持装置上，并驱动被活动式夹持定位的轴类工件旋转；

升降驱动装置，驱动第一旋转驱动装置进行升降位移，使抛光砂轮接触轴类工件表面或远离轴类工件表面；

机架，第一旋转驱动装置、往复位移驱动装置、夹持装置、第二旋转驱动装置和升降驱动装置均设置于机架上；

夹持装置设置于抛光砂轮的侧方，抛光砂轮安装于第一旋转驱动装置上，升降驱动装置与第一旋转驱动装置滑动式连接，往复位移驱动装置也与第一旋转驱动装置连接。

作为优选，第一旋转驱动装置包括第一架体、固定于第一架体上的第一电机、第一传动机构和第一旋转轴，第一旋转轴通过轴承安装于第一架体上，第一旋转轴上套接固定抛光砂轮，第一电机通过第一传动机构与第一旋转轴的端部连接。

作为优选，第一旋转轴与待加工轴类工件相互平行地设置，使抛光砂轮与待加工轴类工件相互平行。

作为优选，抛光砂轮包括多片砂轮片和平键，第一旋转轴穿入砂轮片的固定孔中，且固定孔的内壁和第一旋转轴的外壁设置有位置相互对应的键槽，平键顶部和底部分别嵌入固定孔的键槽和第一旋转轴的键槽内，且第一旋转轴上设置有两限位凸起，砂轮片被限位在两限位凸起之间。

作为优选，升降驱动装置包括升降架、升降杆朝下的升降器、第一导向杆和导向套，导向套固定于机架顶部的导向孔中，导向套套于第一导向杆上，升降架的两端分别与第一架体和第一导向杆一端连接，升降器固定于机架的顶部， 升降器的升降杆贯穿机架顶部后与升降架固定相连。

作为优选，将升降杆朝下的升降器替换为升降杆朝向上的升降器，升降器的升降杆端部固定有连接架，连接架还与第一导向杆固定相连。

作为优选，往复位移驱动装置包括固定于机架顶部的第二电机、固定于第一架体上的直线滑轨、第二旋转轴和固定于升降架上轴承座，轴承座的轴承套接固定于第二旋转轴上，第二电机的转轴上固定有多边形轴体，多边形轴体贯穿机架顶部后插入第二旋转轴的顶端多边形插孔内，第二旋转轴的底端设置有偏离第二旋转轴轴心线的偏心轴，第一架体上设置有与偏心轴位置对应的定位块，定位块上设置有定位槽，且定位槽与抛光砂轮相互垂直地设置；偏心轴插入定位槽内，其安装有滑轮，滑轮的侧壁与定位槽侧壁接触；直线滑轨与抛光砂轮相互平行地设置，且升降架与直线滑轨的滑块固定相连。

作为优选，第二旋转装置包括第三架体、固定于第三架体上的第三电机、第二传动机构、旋转辊、以及位置相互对应且间隔设置的支撑板和支撑架，支撑架通过延伸体与机架连接；旋转辊的两端分别通过轴承安装在支撑板和支撑架上，第二传动机构分别与旋转辊传动连接，旋转辊外表面与夹持装置上的轴类工件外表面接触。

作为优选，夹持装置包括固定于支撑板上的第一夹持气缸、固定于支撑架上的第二夹持气缸、以及位于旋转辊上方第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件和第二夹持件的位置相互对应地设置；第一夹持件贯穿支撑板后与第一夹持气缸的活塞杆端部固定相连，第二夹持件贯穿支撑架后与第二夹持气缸的活塞杆端部固定相连，第一夹持件和第二夹持件分别插入轴类工件两端的定位孔内。

作为优选，还包括固定于第一夹持件上的第一导向板、固定于第一导向板上的第二导向杆、固定于第二夹持件上的第二导向板、以及固定于第二导向板上的第三导向杆，第二导向杆穿入支撑板的导向孔内，第三导向杆穿入支撑架的导向孔内。

本发明所设计的一种凸轮驱动的自动抛光机构，其实现工人仅将工件放置在夹持装置夹持后启动抛光砂轮旋转并与工件接触即可远离抛光机，同时抛光机构达到自动全面打磨的功能，从而使得工作效率提升，适宜大规模轴类零件的生产，并且抛光打磨后轴类工件表面精度得到控制及保证，使轴承类工件生产时产品质量稳定；大批量生产时人工劳动和人工成本降低，使得企业可有效调配、利用人力资源，进一步提升企业的经济效益。

另外，在打磨时抛光砂轮通过前后往复位移使得对轴类工件的表面实现全面打磨，进一步使得抛光打磨后轴类工件表面精度一致，在提升效率的同时提升了对工件的加工精度及一致性。

附图说明

图1是实施例的整体结构示意图（一）；

图2是实施例的整体结构示意图（二）；

图3是实施例的整体结构示意图（三）；

图4是实施例的整体结构示意图（四）；

图5是实施例的整体结构示意图（五）；

图6是实施例的定位槽与偏心轴上的滑轮进行配合的结构示意图；

图7是实施例的六边形轴体与六边形插孔配合的结构示意图；

图8是实施例的三边形轴体与三边形插孔配合的结构示意图；

图9是实施例的四边形轴体与四边形插孔配合的结构示意图；。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1和图2所示，本实施例所描述的一种凸轮驱动的自动抛光机构，包括：抛光砂轮2、第一旋转驱动装置3、往复位移驱动装置4、夹持装置5、第二旋转驱动装置6、升降驱动装置7和机架1，第一旋转驱动装置、往复位移驱动装置、夹持装置、第二旋转驱动装置和升降驱动装置均设置于机架上；第二旋转驱动装置设置于夹持装置上，夹持装置设置于抛光砂轮的侧方，抛光砂轮安装于第一旋转驱动装置上，升降驱动装置与第一旋转驱动装置滑动式连接，往复位移驱动装置也与第一旋转驱动装置连接。

其中，将待加工轴类工件进行活动式夹持定位在夹持装置上，然后第二旋转驱动装置驱动被活动式夹持定位的轴类工件旋转，紧接着，第一旋转驱动装置驱动抛光砂轮旋转，升降驱动装置驱动第一旋转驱动装置进行下降，使抛光砂轮接触轴类工件表面进行打磨抛光打磨待加工的轴类工件表面，同时往复位移驱动装置驱动第一旋转驱动装置依待加工轴类工件轴向往复位移，使抛光砂轮对轴类工件的表面进行全面抛光打磨；待抛光打磨完成后升降驱动装置驱动第一旋转驱动装置进行上升，使抛光砂轮远离轴类工件表面，且夹持装置松开夹持，从而进行工件拿取。

本实施例中，第一旋转驱动装置3包括第一架体32、固定于第一架体32上的第一电机31、第一传动机构34和第一旋转轴33，第一旋转轴33通过轴承100安装于第一架体32上，第一旋转轴33上套接固定抛光砂轮3，第一电机31通过第一传动机构34与第一旋转轴33的端部连接；进一步，为了实现对轴类工件进行均匀打磨而进行设置的技术方案为，第一旋转轴与待加工轴类工件相互平行地设置，使抛光砂轮与待加工轴类工件相互平行。

进一步地，在抛光砂轮2的旁侧设置有挡板8，且挡板8与第一架体32固定相连，通过挡板的设置放置打磨产生的粉尘溅起。

上述结构中，第一传动机构34采用同步带传动机构，同步带传动机构由两同步带轮341和同步带342组成，两同步带轮分别套接固定于第一旋转轴端部和第一电机转轴上，同步带张紧于两同步带上，投入使用时，第一电机通电促使其转轴旋转而同步带传动机构进行传动，使第一旋转轴旋转带动抛光砂轮旋转，其抛光砂轮的设置结构使得抛光砂轮周向旋转稳定可靠，使得抛光打磨的效果更佳。

优选地，抛光砂轮包括多片砂轮片23和平键22，第一旋转轴33穿入砂轮片23的固定孔中，且固定孔的内壁和第一旋转轴的外壁设置有位置相互对应的键槽21，平键22顶部和底部分别嵌入固定孔的键槽和第一旋转轴的键槽内，且第一旋转轴上设置有两限位凸起，砂轮片被限位在两限位凸起之间，其采用多片砂轮组合并紧密拼合使得砂轮的打磨面积增大，更近一步地达到打磨时进行打磨均匀的需求，也解决单片砂轮片进行打磨时容易产品打磨不均匀的技术问题。

本实施例中，升降驱动装置7包括升降架71、升降杆朝下的升降器73、第一导向杆74和导向套72，导向套固定于机架1顶部的导向孔中，导向套套于第一导向杆上，升降架的两端分别与第一架体和第一导向杆一端连接，升降器73固定于机架的顶部， 升降器的升降杆贯穿机架顶部后与升降架固定相连。

上述结构中，利用升降器的升降杆升降运行实现抛光砂轮和第一旋转驱动装置进行升降位移，从而实现抛光砂轮与夹持装置上的轴类工件表面接触或远离轴类工件表面，进一步实现自动打磨、以及打磨完成后自动远离工件的功能，无需工人长时间手持打磨器或工件进行打磨操作，使得对工人身体健康提供一定的保障，其中导向杆和导向套的设置的升降架、第一旋转驱动装置和抛光砂轮的同步升降稳定可靠。

作为另一方面，升降器还可以是另一种结构，因此将升降杆朝下的升降器73替换为升降杆朝向上的升降器73，升降器的升降杆端部固定有连接架75，连接架还与第一导向杆固定相连，其亦可实现升降架、第一旋转驱动装置和抛光砂轮的同步升降运行。

本实施例中，往复位移驱动装置4包括固定于机架顶部的第二电机41、固定于第一架体41上的直线滑轨44、第二旋转轴42和固定于升降架71上轴承座43，轴承座的轴承套接固定于第二旋转轴上，第二电机41的转轴上固定有三边形轴体48、四边形轴体48或六边形轴体48，三边形轴体48、四边形轴体48或六边形轴体48贯穿机架1顶部后插入第二旋转轴42的顶端三边形插孔421、四边形插孔421或六边形插孔421内，第二旋转轴的底端设置有偏离第二旋转轴42轴心线的偏心轴49，第一架体上设置有与偏心轴49位置对应的定位块46，定位块46上设置有定位槽45，且定位槽45与抛光砂轮相互垂直地设置；偏心轴49插入定位槽45内，其安装有滑轮47，滑轮47的侧壁与定位槽45侧壁接触；直线滑轨44与抛光砂轮2相互平行地设置，且升降架71与直线滑轨44的滑块固定相连，且多边形轴体插入多边形插孔内进行匹配定位。

上述结构中，第二电机通电使其转轴旋转带动多边形轴体旋转，多边形轴体旋转带动第二旋转轴旋转，从而在偏心轴绕第二旋转轴的中心轴线作周向旋转运动后，在定位槽限位的作用下促使第一架体发生前后往复位移，并且第一架体在前后往复位移过程中在直线滑轨的作用下升降架保持不动，从而在第一架体前后往复位移过程中带动抛光砂轮前后往复位移，以使抛光砂轮在工件表面上前后移动，进行全面打磨操作。

本实施例中，第二旋转装置6包括第三架体64、固定于第三架体64上的第三电机61、第二传动机构62、旋转辊63、以及位置相互对应且间隔设置的支撑板65和支撑架66，支撑架66通过延伸体67与机架1固定相连；旋转辊63的两端分别通过轴承100安装在支撑板66和支撑架67上，第二传动机构分别与旋转辊传动连接，旋转辊外表面与夹持装置上的轴类工件外表面接触，其中第二传动机构亦为同步带传动机构，并且为了工件可稳定的放置且对工件打磨时的旋转驱动更加稳定，可将旋转辊的数量设置两根，两根旋转相互并列且平行设置，同时同步带传动机构由三同步带轮和同步带组成，三同步带轮分别套接固定于两旋转辊端部和第三电机转轴上，同步带张紧于两同步带上。

进一步地，夹持装置5包括固定于支撑板65上的第一夹持气缸51、固定于支撑架66上的第二夹持气缸52、以及位于旋转辊63上方第一夹持件53和第二夹持件54，第一夹持件和第二夹持件的位置相互对应地设置；第一夹持件贯穿支撑板后与第一夹持气缸的活塞杆端部固定相连，第二夹持件贯穿支撑架后与第二夹持气缸的活塞杆端部固定相连，第一夹持件和第二夹持件分别插入轴类工件两端的定位孔内。

基于上述的夹持装置及第二旋转装置，将工件置于支撑板和支撑架之间，轴类工件外表面与两旋转辊表面接触并托住，第一夹持件和第二夹持件均为柱体状结构，然后第一夹持气缸和第二夹持气缸的活塞杆同时伸出，使两柱体状夹持件分别插入轴类工件两端的定位孔内进行定位， 最后第三电机通电促使其转轴旋转带动该处以同步带轮旋转，同时通过传动带促使另外两同步带轮同步旋转，以实现两旋转辊相同方向旋转，从而驱动旋转辊旋转，旋转辊旋转带动轴类工件旋转，且旋转的抛光砂轮与旋转的轴类工件表面接触以进行打磨工作，第一夹持件和第二夹持件均位于两旋转辊之间的位置。

优选地，还包括固定于第一夹持件53上的第一导向板55、固定于第一导向板55上的第二导向杆551、固定于第二夹持件54上的第二导向板56、以及固定于第二导向板56上的第三导向杆561，第二导向杆穿入支撑板65的导向孔内，第三导向杆穿入支撑架66的导向孔内，其导向杆的设置使得第一夹持件和第二夹持件的伸缩位移稳定可靠。

综合上述得出的抛光机构，在投入使用时，首先将工件置于支撑板和支撑架之间，轴类工件外表面与两旋转辊表面接触并托住，第一夹持件和第二夹持件均为柱体状结构，然后第一夹持气缸和第二夹持气缸的活塞杆同时伸出，使两柱体状夹持件分别插入轴类工件两端的定位孔内进行定位， 最后第三电机通电促使其转轴旋转带动该处以同步带轮旋转，同时通过传动带促使另外两同步带轮同步旋转，以实现两旋转辊相同方向旋转，从而驱动旋转辊旋转，旋转辊旋转带动轴类工件旋转，其次第一电机通电促使其转轴旋转而同步带传动机构进行传动，使第一旋转轴旋转带动抛光砂轮旋转后，利用升降器的升降杆下降运行实现抛光砂轮和第一旋转驱动装置进行下降，从而实现抛光砂轮与夹持装置上的轴类工件表面接触，最后第二电机通电使其转轴旋转带动多边形轴体旋转，多边形轴体旋转带动第二旋转轴旋转，从而在偏心轴绕第二旋转轴的中心轴线作周向旋转运动后，在定位槽限位的作用下促使第一架体发生前后往复位移，并且第一架体在前后往复位移过程中在直线滑轨的作用下升降架保持不动，从而在第一架体前后往复位移过程中带动抛光砂轮前后往复位移，以使抛光砂轮在工件表面上前后移动，进行全面打磨操作，待抛光打磨完成后升降器的升降杆上升驱动第一旋转驱动装置进行上升，使抛光砂轮远离轴类工件表面，且夹持装置松开夹持，从而进行工件拿取。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内，同时上述中的固定可根据实际情况进行选择螺栓固定或者焊接固定。

Claims (10)

1.一种凸轮驱动的自动抛光机构，其特征在于，包括：

抛光砂轮，用于抛光打磨待加工的轴类工件；

第一旋转驱动装置，驱动抛光砂轮旋转进行打磨抛光打磨待加工的轴类工件表面；

往复位移驱动装置，抛光砂轮与待加工轴类工件表面接触后驱动第一旋转驱动装置依待加工轴类工件轴向往复位移，使抛光砂轮对轴类工件的表面进行全面抛光打磨；

夹持装置，对待加工轴类工件进行活动式夹持定位；

第二旋转驱动装置，其设置于夹持装置上，并驱动被活动式夹持定位的轴类工件旋转；

升降驱动装置，驱动第一旋转驱动装置进行升降位移，使抛光砂轮接触轴类工件表面或远离轴类工件表面；

机架，第一旋转驱动装置、往复位移驱动装置、夹持装置、第二旋转驱动装置和升降驱动装置均设置于机架上；

夹持装置设置于抛光砂轮的侧方，抛光砂轮安装于第一旋转驱动装置上，升降驱动装置与第一旋转驱动装置滑动式连接，往复位移驱动装置也与第一旋转驱动装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮驱动的自动抛光机构，其特征在于，第一旋转驱动装置包括第一架体、固定于第一架体上的第一电机、第一传动机构和第一旋转轴，第一旋转轴通过轴承安装于第一架体上，第一旋转轴上套接固定抛光砂轮，第一电机通过第一传动机构与第一旋转轴的端部连接。

3.根据权利要求2所述的一种凸轮驱动的自动抛光机构，其特征在于，第一旋转轴与待加工轴类工件相互平行地设置，使抛光砂轮与待加工轴类工件相互平行。

4.根据权利要求2或3所述的一种凸轮驱动的自动抛光机构，其特征在于，抛光砂轮包括多片砂轮片和平键，第一旋转轴穿入砂轮片的固定孔中，且固定孔的内壁和第一旋转轴的外壁设置有位置相互对应的键槽，平键顶部和底部分别嵌入固定孔的键槽和第一旋转轴的键槽内，且第一旋转轴上设置有两限位凸起，砂轮片被限位在两限位凸起之间。

5.根据权利要求4所述的一种凸轮驱动的自动抛光机构，其特征在于，升降驱动装置包括升降架、升降杆朝下的升降器、第一导向杆和导向套，导向套固定于机架顶部的导向孔中，导向套套于第一导向杆上，升降架的两端分别与第一架体和第一导向杆一端连接，升降器固定于机架的顶部， 升降器的升降杆贯穿机架顶部后与升降架固定相连。

6.根据权利要求5所述的一种凸轮驱动的自动抛光机构，其特征在于，将升降杆朝下的升降器替换为升降杆朝向上的升降器，升降器的升降杆端部固定有连接架，连接架还与第一导向杆固定相连。

7.根据权利要求5或6所述的一种凸轮驱动的自动抛光机构，其特征在于，往复位移驱动装置包括固定于机架顶部的第二电机、固定于第一架体上的直线滑轨、第二旋转轴和固定于升降架上轴承座，轴承座的轴承套接固定于第二旋转轴上，第二电机的转轴上固定有多边形轴体，多边形轴体贯穿机架顶部后插入第二旋转轴的顶端多边形插孔内，第二旋转轴的底端设置有偏离第二旋转轴轴心线的偏心轴，第一架体上设置有与偏心轴位置对应的定位块，定位块上设置有定位槽，且定位槽与抛光砂轮相互垂直地设置；偏心轴插入定位槽内，其安装有滑轮，滑轮的侧壁与定位槽侧壁接触；直线滑轨与抛光砂轮相互平行地设置，且升降架与直线滑轨的滑块固定相连。

8.根据权利要求1所述的一种凸轮驱动的自动抛光机构，其特征在于，第二旋转装置包括第三架体、固定于第三架体上的第三电机、第二传动机构、旋转辊、以及位置相互对应且间隔设置的支撑板和支撑架，支撑架通过延伸体与机架连接；旋转辊的两端分别通过轴承安装在支撑板和支撑架上，第二传动机构分别与旋转辊传动连接，旋转辊外表面与夹持装置上的轴类工件外表面接触。

9.根据权利要求8所述的一种凸轮驱动的自动抛光机构，其特征在于，夹持装置包括固定于支撑板上的第一夹持气缸、固定于支撑架上的第二夹持气缸、以及位于旋转辊上方第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件和第二夹持件的位置相互对应地设置；第一夹持件贯穿支撑板后与第一夹持气缸的活塞杆端部固定相连，第二夹持件贯穿支撑架后与第二夹持气缸的活塞杆端部固定相连，第一夹持件和第二夹持件分别插入轴类工件两端的定位孔内。

10.根据权利要求9所述的一种凸轮驱动的自动抛光机构，其特征在于，还包括固定于第一夹持件上的第一导向板、固定于第一导向板上的第二导向杆、固定于第二夹持件上的第二导向板、以及固定于第二导向板上的第三导向杆，第二导向杆穿入支撑板的导向孔内，第三导向杆穿入支撑架的导向孔内。

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