CN113427387A - 一种球状金属鳞片式抛光设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球状金属鳞片式抛光设备，属于金属抛光技术领域，本发明可以通过真空吸附台对球形工件进行吸附，然后将抛光半球套套设于球形工件上侧，基于球形工件的自转，从而与抛光半球套内侧的内抛光层进行高速旋转接触，实现高效率的抛光，同时内抛光层创新性的采用类似于鳞片式的结构，不仅可以与球形工件表面进行良好的贴合，还可以根据抛光情况实时进行单位化的局部调整，从而保证整体的抛光效果，与现有技术相比，本发明可以明显提升对球形工件的抛光效率及效果。

Description

一种球状金属鳞片式抛光设备

技术领域

本发明涉及金属抛光技术领域，更具体地说，涉及一种球状金属鳞片式抛光设备。

背景技术

抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。是利用抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。

抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧， 其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。

目前针对球形工件的抛光，大多采用抛光轮进行手动或者自动抛光，不仅抛光效率低下，且难以贴合球面进行抛光，导致抛光效果较差。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种球状金属鳞片式抛光设备，可以通过真空吸附台对球形工件进行吸附，然后将抛光半球套套设于球形工件上侧，基于球形工件的自转，从而与抛光半球套内侧的内抛光层进行高速旋转接触，实现高效率的抛光，同时内抛光层创新性的采用类似于鳞片式的结构，不仅可以与球形工件表面进行良好的贴合，还可以根据抛光情况实时进行单位化的局部调整，从而保证整体的抛光效果，与现有技术相比，本发明可以明显提升对球形工件的抛光效率及效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种球状金属鳞片式抛光设备，包括抛光台，所述抛光台下端安装有电机，所述电机的输出端固定连接有转轴，所述转轴上端固定连接有真空吸附台，所述真空吸附台上端吸附有球形工件，所述球形工件上侧覆盖有抛光半球套，所述抛光台上端安装有升降柱，所述升降柱与抛光半球套之间固定连接有连接板，所述抛光半球套包括从外至内依次包括外定型层、中弹性层以及内抛光层，所述中弹性层与内抛光层之间固定连接，所述内抛光层包括多块密集分布的抛光鳞片。

进一步的，所述中弹性层内端镶嵌连接有多个均匀分布的气胀囊，所述气胀囊靠近内抛光层一端固定连接有磁通管，且磁通管与相邻抛光鳞片之间的连接处相对应，所述外定型层内镶嵌安装有与磁通管相对应的电磁铁，气胀囊在接触到水分后内部会发生化学反应生成大量的气体，从而促使其进行膨胀，并挤压中弹性层向靠近内抛光层的方向膨胀，迫使内抛光层充分与球形工件进行贴合接触，进而提高对于球形工件的抛光效果，并且在抛光结束后可以通过磁通管释放出产生的气体，从而对球形工件表面的抛光液以及废屑进行清理。

进一步的，所述气胀囊靠近外定型层一端固定连接有多根均匀分布的导水纤维，且导水纤维两端分别延伸至气胀囊内侧和中弹性层外表面，通过导水纤维吸收外定型层上的水分，该水分不仅可以用于对抛光半球套和球形工件在抛光过程中的降温，同时还可以提供气胀囊水分使其发生反应而产生气体。

进一步的，所述外定型层采用硬质材料制成，所述中弹性层采用弹性防渗材料制成，所述抛光鳞片采用不锈钢制成。

进一步的，所述气胀囊包括外囊体、定位环以及隔粉层，所述外囊体靠近内抛光层一端开设有控制孔，所述定位环固定连接于控制孔内，所述隔粉

层固定连接于外囊体内端，定位环与磁通管配合，在电磁铁的磁场作用下实现对控制孔的启闭。

进一步的，所述外囊体采用弹性金属材料制成，所述定位环采用硬质材料制成，所述隔粉层采用防水透气材料制成。

进一步的，所述外囊体远离内抛光层一侧与隔粉层之间填充有粉末状的泡腾崩解剂，泡腾崩解剂一般采用柠檬酸和碳酸氢铵混合，在溶解于水后会发生化学反应，并产生大量的二氧化碳，二氧化碳在外囊体内充斥膨胀，进而作用于内抛光层使其更加贴合球形工件。

进一步的，所述磁通管包括弹性管、磁性微球以及多根弹性拉丝，所述磁性微球与定位环相匹配，所述弹性拉丝均匀连接于磁性微球和弹性管之间， 在电磁铁的磁吸作用下，可以使得磁性微球对定位环进行封堵，防止气体泄漏，使得外囊体可以发生膨胀，并在抛光结束后撤销磁场，气体可以从弹性管处泄漏出去对球形工件表面的抛光液和废屑进行清理。

进一步的，所述中弹性层内镶嵌连接有多根均匀分布的弹性支杆，且弹性支杆均指向球形工件的球心位置，弹性支杆起到对中弹性层的加强作用， 可以防止其发生过度形变，使得内抛光层在较小的范围内进行调整。

进一步的，所述球形工件表面包覆有抛光液，所述抛光液采用乳化液和磁性磨粉配制而成，所述磁性磨粉为铁、钴或者镍，在电磁铁的磁场作用， 抛光液可以在球形工件表面均匀分布，同时不易被甩出，从而提高对球形工件的抛光效果。

3. 有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1） 本方案可以通过真空吸附台对球形工件进行吸附，然后将抛光半球套套设于球形工件上侧，基于球形工件的自转，从而与抛光半球套内侧的内抛光层进行高速旋转接触，实现高效率的抛光，同时内抛光层创新性的采用

类似于鳞片式的结构，不仅可以与球形工件表面进行良好的贴合，还可以根据抛光情况实时进行单位化的局部调整，从而保证整体的抛光效果，与现有技术相比，本发明可以明显提升对球形工件的抛光效率及效果。

（2）中弹性层内端镶嵌连接有多个均匀分布的气胀囊，气胀囊靠近内抛光层一端固定连接有磁通管，且磁通管与相邻抛光鳞片之间的连接处相对应， 外定型层内镶嵌安装有与磁通管相对应的电磁铁，气胀囊在接触到水分后内部会发生化学反应生成大量的气体，从而促使其进行膨胀，并挤压中弹性层向靠近内抛光层的方向膨胀，迫使内抛光层充分与球形工件进行贴合接触， 进而提高对于球形工件的抛光效果，并且在抛光结束后可以通过磁通管释放出产生的气体，从而对球形工件表面的抛光液以及废屑进行清理。

（3）外囊体远离内抛光层一侧与隔粉层之间填充有粉末状的泡腾崩解剂，泡腾崩解剂一般采用柠檬酸和碳酸氢铵混合，在溶解于水后会发生化学反应，并产生大量的二氧化碳，二氧化碳在外囊体内充斥膨胀，进而作用于内抛光层使其更加贴合球形工件。

（4）磁通管包括弹性管、磁性微球以及多根弹性拉丝，磁性微球与定位环相匹配，弹性拉丝均匀连接于磁性微球和弹性管之间，在电磁铁的磁吸作用下，可以使得磁性微球对定位环进行封堵，防止气体泄漏，使得外囊体可以发生膨胀，并在抛光结束后撤销磁场，气体可以从弹性管处泄漏出去对球形工件表面的抛光液和废屑进行清理。

（5）球形工件表面包覆有抛光液，抛光液采用乳化液和磁性磨粉配制而成，磁性磨粉为铁、钴或者镍，在电磁铁的磁场作用，抛光液可以在球形工件表面均匀分布，同时不易被甩出，从而提高对球形工件的抛光效果。

附图说明

图 1 为本发明的结构示意图；

图 2 为图 1 中A 处的结构示意图；

图 3 为本发明抛光半球套的结构示意图； 图 4 为图 3 中B 处的结构示意图；

图 5 为本发明抛光半球套拆分时的结构示意图；

图 6 为本发明气胀囊正常状态下的剖视图；

图 7 为本发明气胀囊膨胀状态下的剖视图；

图 8 为本发明球形工件的结构示意图；

图 9 为本发明抛光半球套抛光前后的结构示意图；

图 10 为现有技术的结构示意图。图中标号说明：

1 抛光台、2 升降柱、3 连接板、4 抛光半球套、41 外定型层、42 中弹性层、43 内抛光层、5 转轴、6 真空吸附台、7 气胀囊、71 外囊体、72 定位环、73 隔粉层、8 导水纤维、9 磁通管、91 弹性管、92 磁性微球、93 弹性拉丝、

10 弹性支杆、11 电磁铁。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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例 1：

请参阅图 1-3 和图 5，一种球状金属鳞片式抛光设备，包括抛光台 1，抛光台 1下端安装有电机，电机的输出端固定连接有转轴 5，转轴 5 上端固定连

接有真空吸附台 6，真空吸附台 6 上端吸附有球形工件，真空吸附台 6 采用负压吸附原理，可以为真空吸盘，也可以替换为其它夹具，球形工件上侧覆盖有抛光半球套4，抛光台 1 上端安装有升降柱 2，升降柱 2 与抛光半球套 4 之间固定连接有连接板 3，抛光半球套 4 包括从外至内依次包括外定型层 41、中弹性层 42 以及内抛光层 43，中弹性层 42 与内抛光层 43 之间固定连接，内

抛光层 43 包括多块密集分布的抛光鳞片。

中弹性层 42 内镶嵌连接有多根均匀分布的弹性支杆 10，且弹性支杆 10

均指向球形工件的球心位置，弹性支杆 10 起到对中弹性层 42 的加强作用，

可以防止其发生过度形变，使得内抛光层 43 在较小的范围内进行调整。

请参阅图 4，中弹性层 42 内端镶嵌连接有多个均匀分布的气胀囊 7，气胀囊 7靠近内抛光层 43 一端固定连接有磁通管 9，且磁通管 9 与相邻抛光鳞

片之间的连接处相对应，外定型层 41 内镶嵌安装有与磁通管 9 相对应的电磁铁 11，气胀囊 7 在接触到水分后内部会发生化学反应生成大量的气体，从而促使其进行膨胀，并挤压中弹性层 42 向靠近内抛光层 43 的方向膨胀，迫使

内抛光层 43 充分与球形工件进行贴合接触，进而提高对于球形工件的抛光效

果，并且在抛光结束后可以通过磁通管 9 释放出产生的气体，从而对球形工

件表面的抛光液以及废屑进行清理。

气胀囊 7 靠近外定型层 41 一端固定连接有多根均匀分布的导水纤维 8，

且导水纤维 8 两端分别延伸至气胀囊 7 内侧和中弹性层 42 外表面，通过导水

纤维 8 吸收外定型层 41 上的水分，该水分不仅可以用于对抛光半球套 4 和球

形工件在抛光过程中的降温，同时还可以提供气胀囊 7 水分使其发生反应而产生气体。

值得注意的是，外定型层 41 上的水分可以通过外部供水设备供给，也可

以直接集成至连接板 3 和升降柱 2 上。

外定型层 41 采用硬质材料制成，中弹性层 42 采用弹性防渗材料制成， 抛光鳞片采用不锈钢制成。

请参阅图 6-7，气胀囊 7 包括外囊体 71、定位环 72 以及隔粉层 73，外囊体 71靠近内抛光层 43 一端开设有控制孔，定位环 72 固定连接于控制孔内，

隔粉层 73 固定连接于外囊体 71 内端，定位环 72 与磁通管 9 配合，在电磁铁

11 的磁场作用下实现对控制孔的启闭。

外囊体 71 采用弹性金属材料制成，定位环 72 采用硬质材料制成，隔粉

层 73 采用防水透气材料制成。

外囊体 71 远离内抛光层 43 一侧与隔粉层 73 之间填充有粉末状的泡腾崩解剂，泡腾崩解剂一般采用柠檬酸和碳酸氢铵混合，在溶解于水后会发生化学反应，并产生大量的二氧化碳，二氧化碳在外囊体 71 内充斥膨胀，进而作

用于内抛光层 43 使其更加贴合球形工件。

磁通管 9 包括弹性管 91、磁性微球 92 以及多根弹性拉丝 93，磁性微球92 与定位环 72 相匹配，弹性拉丝 93 均匀连接于磁性微球 92 和弹性管 91 之

间，在电磁铁 11 的磁吸作用下，可以使得磁性微球 92 对定位环 72 进行封堵，

防止气体泄漏，使得外囊体 71 可以发生膨胀，并在抛光结束后撤销磁场，气

体可以从弹性管 91 处泄漏出去对球形工件表面的抛光液和废屑进行清理。

请参阅图 8，球形工件表面包覆有抛光液，抛光液采用乳化液和磁性磨粉配制而成，磁性磨粉为铁、钴或者镍，在电磁铁 11 的磁场作用，抛光液可以在球形工件表面均匀分布，同时不易被甩出，从而提高对球形工件的抛光效果。

请参阅图 9-10，与现有技术中的抛光轮不同，通过真空吸附台 6 对球形工件吸附后，其中外定型层 41 是可以与中弹性层 42 分离的，在将其内表面

覆水后，与中弹性层 42 挤压结合然后套设于球形工件上半部，然后启动电机

即可带动球形工件自转开始抛光，内抛光层 43 间接膨胀与球形工件充分贴合，从而提高抛光效果，并在抛光结束后释放出气体自主进行清理，然后更换位置完成下半部的抛光即可。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种球状金属鳞片式抛光设备，包括抛光台（1），其特征在于：所述抛光台（1）下端安装有电机，所述电机的输出端固定连接有转轴（5），所述转轴（5）上端固定连接有真空吸附台（6），所述真空吸附台（6）上端吸附有球形工件，所述球形工件上侧覆盖有抛光半球套（4），所述抛光台（1）上端安装有升降柱（2），所述升降柱（2）与抛光半球套（4）之间固定连接有连接板（3），所述抛光半球套（4）包括从外至内依次包括外定型层（41）、中弹性层（42）以及内抛光层（43），所述中弹性层（42）与内抛光层（43）之间固定连接，所述内抛光层（43）包括多块密集分布的抛光鳞片。

2.根据权利要求1所述的一种球状金属鳞片式抛光设备，其特征在于：所述中弹性层（42）内端镶嵌连接有多个均匀分布的气胀囊（7），所述气胀囊（7）靠近内抛光层（43）一端固定连接有磁通管（9），且磁通管（9）与相邻抛光鳞片之间的连接处相对应，所述外定型层（41）内镶嵌安装有与磁通管（9）相对应的电磁铁（11）。

3.根据权利要求2所述的一种球状金属鳞片式抛光设备，其特征在于：所述气胀囊（7）靠近外定型层（41）一端固定连接有多根均匀分布的导水纤维（8），且导水纤维（8）两端分别延伸至气胀囊（7）内侧和中弹性层（42）外表面。

4.根据权利要求1所述的一种球状金属鳞片式抛光设备，其特征在于：所述外定型层（41）采用硬质材料制成，所述中弹性层（42）采用弹性防渗材料制成，所述抛光鳞片采用不锈钢制成。

5.根据权利要求2所述的一种球状金属鳞片式抛光设备，其特征在于：所述气胀囊（7）包括外囊体（71）、定位环（72）以及隔粉层（73），所述外囊体（71）靠近内抛光层（43）一端开设有控制孔，所述定位环（72）固定连接于控制孔内，所述隔粉层（73）固定连接于外囊体（71）内端。

6.根据权利要求5所述的一种球状金属鳞片式抛光设备，其特征在于：所述外囊体（71）采用弹性金属材料制成，所述定位环（72）采用硬质材料制成，所述隔粉层（73）采用防水透气材料制成。

7.根据权利要求5所述的一种球状金属鳞片式抛光设备，其特征在于：所述外囊体（71）远离内抛光层（43）一侧与隔粉层（73）之间填充有粉末状的泡腾崩解剂。

8.根据权利要求5所述的一种球状金属鳞片式抛光设备，其特征在于：所述磁通管（9）包括弹性管（91）、磁性微球（92）以及多根弹性拉丝（93），所述磁性微球（92）与定位环（72）相匹配，所述弹性拉丝（93）均匀连接于磁性微球（92）和弹性管（91）之间。

9.根据权利要求1所述的一种球状金属鳞片式抛光设备，其特征在于：所述中弹性层（42）内镶嵌连接有多根均匀分布的弹性支杆（10），且弹性支杆（10）均指向球形工件的球心位置。

10.根据权利要求1所述的一种球状金属鳞片式抛光设备，其特征在于：所述球形工件表面包覆有抛光液，所述抛光液采用乳化液和磁性磨粉配制而成，所述磁性磨粉为铁、钴或者镍。

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