CN112091800A - 一种球面打磨设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种球面打磨设备,有效的解决了现有技术中对于大型球体抛光打磨时,球面各处的抛光程度不均匀,球体易变形,需要多次重复固定,效率低下,人力劳动量大的问题;其解决的技术方案是,包括机架,机架腔内下端有圆盘,圆盘四周圆周均布有多个拨动单元,机架内放置球体,机架上端有多个抛光盘;机架下侧板上有第一齿圈,拨动单元包括矩形盒,矩形盒与圆盘固定,矩形盒内下端有第一蜗轮蜗杆机构,其中第一蜗杆靠近机架中心的一端上固定有第一锥齿轮,矩形盒两侧有第二齿圈,矩形盒上端有第二蜗轮蜗杆机构,第二蜗杆两端固定有与第二齿圈啮合的小齿轮,第二蜗轮与矩形盒转动固定,第二蜗轮两侧固定有与其同轴的小轮。

Description

一种球面打磨设备
技术领域
本发明涉及机加工技术领域,特别是一种球面打磨设备。
背景技术
随着人们生活水平的提高,石球经常被用于各类园艺景观中,如风水球、假山或柱等。原生态的大型石球不好制造,重量大,为了减少重量,有的采用将实心球切割呈多部分,然后掏空,最后用特殊工艺将各部分粘连固定,形成球壳,最终经过抛光。除了石材,其他材质如不锈钢、各种合金等,这些大球制作采用冲压工艺,然后将多部分焊接固定,最后抛光。目前,抛光时多采用设备结合人力模式,具体的:将球体下端固定在设备的主轴上,主轴带动球体转动,然后人手持抛光盘在球面上移动,实现打磨。此中操作方式除了效率低下,还极其依赖于工人的操作水平,在球面容易形成纹理,而且如果控制不好,球面各部分的打磨程度出现差别,则导致球体就会变呈橄榄球状,严重影响加工效果,不美观,效率低下。最后但依然重要的是,由于球体下端是固定的,所以固定处的打磨量相对于其他部位较少,若想全面打磨,只能是再重新固定,然后打磨。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明提供了一种球面打磨设备,有效的解决了现有技术中对于大型球体抛光打磨时,球面各处的抛光程度不均匀,球体易变形,需要多次重复固定,效率低下,人力劳动量大的问题。
其解决的技术方案是,包括机架,机架腔内下端有水平状且能主动转动的圆盘,圆盘四周圆周均布有多个拨动单元,机架内放置球体,多拨动单元能带动球体在水平方向转动的同时也能在竖直方向上转动,机架上端有多个呈圆周均布的抛光盘,抛光盘能自转也能绕着球体公转;
所述的机架下侧板上有与转轴同轴且能主动转动的第一齿圈,所述的拨动单元包括矩形盒,矩形盒与圆盘固定,矩形盒内下端有第一蜗轮蜗杆机构,其中第一蜗杆靠近机架中心的一端上固定有与第一齿圈啮合的第一锥齿轮,第一蜗轮与矩形盒侧壁转动固定,矩形盒两侧有与第一蜗轮同轴固定的第二齿圈,矩形盒上端安装有第二蜗轮蜗杆机构,其中第二蜗杆与第一蜗杆呈空间垂直,第二蜗杆两端固定有与第二齿圈啮合的小齿轮,第二蜗轮与矩形盒转动固定,第二蜗轮两侧固定有与其同轴的小轮。
本发明结构巧妙,在不需要固定球体的情况下,能够实现球体表面的均匀打磨,球面各处的抛光程度保持一致,球体不易变形,打磨效率高,能够大大降低人力劳动,除此外,还能对球面局部进行打磨,适应性广。
附图说明
图1为本发明主视剖视图。
图2为本发明中拨动单元的主视剖视图。
图3为本发明中拨动单元的侧视剖视图。
图4为本发明中拨动单元的俯视剖视图。
图5为本发明中第三齿圈、第三锥齿轮及第四齿圈之间传动关系示意图。
图6为当加工下部为锥形的工艺品时,小轮、第二齿圈的状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。
由图1至图6给出,本发明包括机架1,机架1腔内下端有水平状且能主动转动的圆盘,圆盘四周圆周均布有多个拨动单元,机架1内放置球体3,多拨动单元能带动球体3在水平方向转动的同时也能在竖直方向上转动,机架1上端有多个呈圆周均布的抛光盘5,抛光盘5能自转也能绕着球体3公转;
所述的机架1下侧板上有与转轴同轴且能主动转动的第一齿圈6,所述的拨动单元包括矩形盒7,矩形盒7与圆盘固定,矩形盒7内下端有第一蜗轮8蜗杆机构,其中第一蜗杆9靠近机架1中心的一端上固定有与第一齿圈6啮合的第一锥齿轮10,第一蜗轮8与矩形盒7侧壁转动固定,矩形盒7两侧有与第一蜗轮8同轴固定的第二齿圈11,矩形盒7上端安装有第二蜗轮12蜗杆机构,其中第二蜗杆13与第一蜗杆9呈空间垂直,第二蜗杆13两端固定有与第二齿圈11啮合的小齿轮14,第二蜗轮12与矩形盒7转动固定,第二蜗轮12两侧固定有与其同轴的小轮15。
为了实现抛光盘5能自转也能绕着球体3公转,所述的机架1腔内上端有能转动的第三齿圈16,第一蜗杆9远离机架1中心的一端上固定有与第三齿圈16啮合的第二锥齿轮,圆盘转动经拨动单元带动其上第一锥齿轮10沿着第一齿圈6滚动,第一锥齿轮10经第一蜗杆9、第二锥齿轮带动第三齿圈16转动;机架1上端固定有与第三齿圈16同轴的第四齿圈17,第三齿圈16与第四齿圈17之间有多个与抛光盘5一一对应的第三锥齿轮18,第三齿圈16外侧套装有环形筒23,第三锥齿轮18与环形筒23转动固定在一起;抛光盘5上固定有花键轴24,第三锥齿轮18上固定有花键筒25,花键轴24插装在花键筒25内且能沿其轴向滑动,花键轴24与花键筒25之间连接有压簧,第三齿圈16转动经第三锥齿轮18带动抛光盘5公转的同时自转。
为了实现圆盘的主动转动,所述的圆盘下端连接有第一电机19,第一电机19固定在机架1上。
为了实现第一齿圈6的主动转动,所述的机架1下侧板上有与第一齿圈6同轴的圆形凸起20,第一齿圈6套装在圆形凸起20上,第一齿圈6与圆形凸起20之间安装有轴承,第一齿圈6一侧啮合有大齿轮21,大齿轮21上连接有第二电机22,第二电机22固定在机架1上。
为了能使球体3同时有水平与竖直方向的转动,处于同一个拨动单元内的两个小轮15之间的距离等于两个第二齿圈11之间距离,小轮15与第二齿圈11的外缘面的截面均呈半圆形。
在实施中,要考虑到第一蜗杆9的旋向问题。拨动单元的个数为偶数,并且以圆盘的其中一条直径为分界线,分界线一侧所有第二齿圈11对球体3合力所产生的扭矩与另一侧大小、方向均保持一致,才能保证球体3在上下方向上转动。
值得注意的是,第三齿圈16与机架1之间安装有轴承,第三锥齿轮18与环形筒23侧壁之间安装有轴承,第一蜗杆9、第二蜗杆13与矩形盒7之间安装有轴承,第二蜗杆13、第二蜗轮12与矩形盒7侧板之间安装有轴承,机架1下端有多个竖直的支撑杆;机架1可以用栅栏代替,方便清理灰尘及残渣;第一电机19与第二电机22均为带制动功能的伺服电机。
使用时,将球体3放置在机架1内,由于处于同一个拨动单元内的两个小轮15之间的距离等于两个第二齿圈11之间的距离,所以小轮15与第二齿圈11均能与球体3表面接触,此时启动第一电机19,第一电机19带动圆盘转动,圆盘带动四周多个拨动单元转动,拨动单元转动的同时带动其上的第一锥齿轮10沿着第一齿圈6滚动,第一锥齿轮10带动第一蜗杆9转动,第一蜗杆9带动第一蜗轮8转动,第一蜗轮8带动第二齿圈11转动,第二齿圈11带动小球在竖直方向上转动,第二齿圈11转动经小齿轮14带动第二蜗杆13转动,第二蜗杆13带动第二蜗轮12转动,第二蜗轮12转动带动其上的小轮15转动,小轮15转动使得球体3水平转动,与此同时,第一蜗杆9上的第二锥齿轮带动第三齿圈16转动,第三齿圈16转动带动第三锥齿轮18沿着第四齿圈17滚动,第三锥齿轮18滚动的同时经花键筒25、花键轴24带动抛光盘5公转的同时进行自转,实现球体3打磨抛光。
本发明的突出优点及显著进步:
1.本发明在不需要固定球体3的情况下,实现了对球体3的全方位打磨抛光,相对于现有的技术,对球体3表面的打磨更加均匀合理,尤其是对组装的球体3,在打磨中能保证球体3各个方向上受力均匀,有效防止球体3发生形变。
2.生产中,有的工艺品并不需要整体抛光,只需要对局部区域进行重点抛光即可,现有设备也能实现,但其抛光结果只能依靠工人的操作水平,也是很容易出现打磨不均匀的现象。本发明能实现对球面的局部打磨,具体过程:同时启动第一电机19与第二电机22,当圆盘与第一齿圈6同速时,球体3只是在水平方向转动,第三齿圈16也在转动使得第三锥齿轮18沿着第四锥齿轮滚动,实现了对球面局部打磨抛光。
3.抛光中,抛光盘5与球面的接触部位速度越快,其打磨效果越好。为了控制打磨效果,所述的第一电机19与第二电机22,能控制球体3的转动速度,进而实现了控制球面与抛光盘5接触部位的线速度,最终实现控制打磨效果。
4.生产中,经常会遇到上下部是锥形,只有中间部分是球面的工艺品,类似于纺锤状,本装置也能适用。具体的,将工艺品的锥面置于机架1内,如图6所示,此时由于只有小轮15子能与工艺品下部的锥面接触,第二齿圈11却不能,所以工艺品只有水平的转动,弧形板前后摆动使得工艺品中间部分球面实现打磨抛光。当然对于从球上切割出的圆盘状工艺品,球壳的一部分,可以制作专门的锥状模具,将圆盘状工艺品固定在模具上,然后将模具置于机架1内,最终实现圆盘状的外缘的球面打磨抛光。
本发明结构巧妙,在不需要固定球体3的情况下,能够实现球体3表面的均匀打磨,球面各处的抛光程度保持一致,球体3不易变形,打磨效率高,能够大大降低人力劳动,除此外,还能对球面局部进行打磨,适应性广。

Claims (5)

1.一种球面打磨设备,其特征在于,包括机架(1),机架(1)腔内下端有水平状且能主动转动的圆盘,圆盘四周圆周均布有多个拨动单元,机架(1)内放置球体(3),多拨动单元能带动球体(3)在水平方向转动的同时也能在竖直方向上转动,机架(1)上端有多个呈圆周均布的抛光盘(5),抛光盘(5)能自转也能绕着球体(3)公转;
所述的机架(1)下侧板上有与转轴同轴且能主动转动的第一齿圈(6),所述的拨动单元包括矩形盒(7),矩形盒(7)与圆盘固定,矩形盒(7)内下端有第一蜗轮(8)蜗杆机构,其中第一蜗杆(9)靠近机架(1)中心的一端上固定有与第一齿圈(6)啮合的第一锥齿轮(10),第一蜗轮(8)与矩形盒(7)侧壁转动固定,矩形盒(7)两侧有与第一蜗轮(8)同轴固定的第二齿圈(11),矩形盒(7)上端安装有第二蜗轮(12)蜗杆机构,其中第二蜗杆(13)与第一蜗杆(9)呈空间垂直,第二蜗杆(13)两端固定有与第二齿圈(11)啮合的小齿轮(14),第二蜗轮(12)与矩形盒(7)转动固定,第二蜗轮(12)两侧固定有与其同轴的小轮(15)。
2.根据权利要求2所述的一种球面打磨装置,其特征在于,所述的机架(1)腔内上端有能转动的第三齿圈(16),第一蜗杆(9)远离机架(1)中心的一端上固定有与第三齿圈(16)啮合的第二锥齿轮,圆盘转动经拨动单元带动其上第一锥齿轮(10)沿着第一齿圈(6)滚动,第一锥齿轮(10)经第一蜗杆(9)、第二锥齿轮带动第三齿圈(16)转动;机架(1)上端固定有与第三齿圈(16)同轴的第四齿圈(17),第三齿圈(16)与第四齿圈(17)之间有多个与抛光盘(5)一一对应的第三锥齿轮(18),第三齿圈(16)外侧套装有环形筒(23),第三锥齿轮(18)与环形筒(23)转动固定在一起;抛光盘(5)上固定有花键轴(24),第三锥齿轮(18)上固定有花键筒(25),花键轴(24)插装在花键筒(25)内且能沿其轴向滑动,花键轴(24)与花键筒(25)之间连接有压簧,第三齿圈(16)转动经第三锥齿轮(18)带动抛光盘(5)公转的同时自转。
3.根据权利要求1所述的一种球面打磨设备,其特征在于,所述的圆盘下端连接有第一电机(19),第一电机(19)固定在机架(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种球面打磨设备,其特征在于,所述的机架(1)下侧板上有与第一齿圈(6)同轴的圆形凸起(20),第一齿圈(6)套装在圆形凸起(20)上,第一齿圈(6)与圆形凸起(20)之间安装有轴承,第一齿圈(6)一侧啮合有大齿轮(21),大齿轮(21)上连接有第二电机(22),第二电机(22)固定在机架(1)上。
5.根据权利要求1所述的一种球面打磨设备,其特征在于,处于同一个拨动单元内的两个小轮(15)之间的距离等于两个第二齿圈(11)之间距离,小轮(15)与第二齿圈(11)的外缘面的截面均呈半圆形。
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