CN113601359A - 一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，包括打磨装置、用于带动打磨装置在空间进行移动的移动机构以及用于打磨装置上砂纸进行更换的砂纸装卸装置，打磨装置与移动机构之间通过安装固定架固定，打磨装置包括主轴电机、偏心轴和振动打磨组件，偏心轴与主轴电机的驱动端通过联轴器连接，在偏心轴下部的偏心段设有滚针轴承，滚针轴承外圈套接有随动器；振动打磨组件包括与偏心轴的轴线相互垂直的打磨板，打磨板在两端对称设有用于固定砂纸的夹持组件，打磨板与安装固定架之间通过减震组件连接；本发明适用于自动产线，自动进行砂纸的装卸，提升加工效率，节省成本，并通过减震组件减小振动，进行柔性打磨，打磨表面均匀。

Description

一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置

技术领域

本发明涉及打磨抛光设备技术领域，具体涉及一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置。

背景技术

为了保证指纹芯片涂布工艺的可靠性，需要对芯片环氧树脂进行打磨。

目前，市场上主要采用手持打磨机对芯片环氧树脂进行打磨抛光，以满足涂布要求。手持打磨机是GSS2300博世电动砂纸机；电机轴直接连接偏心零件，偏心零件安装在打磨板上，大家旋转带动打磨板振动，实现打磨产品，现有的手持打磨机不易实现自动打磨；不方便安装在自动化设备里面使用；人工作业劳动强度大，装卸砂纸也是人工装卸；噪音大，由于工艺的需要，打磨机高频振动，所以轴承损坏频繁，夹砂纸的夹子损坏频繁。

发明内容

技术目的：针对现有手持打磨机不适用与自动加工产线，装卸砂纸困难，砂纸夹因高频振动易损坏的不足，本发明公开了一种适用于自动加工产线，能够自动配合进行砂纸更换，使用寿命长不易损坏的砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：

一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，包括打磨装置、用于带动打磨装置在空间进行移动的移动机构以及用于打磨装置上砂纸进行更换的砂纸装卸装置，打磨装置与移动机构之间通过安装固定架固定，打磨装置包括主轴电机、偏心轴和振动打磨组件，偏心轴与主轴电机的驱动端通过联轴器连接，在偏心轴下部的偏心段设有滚针轴承，滚针轴承外圈套接有随动器；

振动打磨组件包括与偏心轴的轴线相互垂直的打磨板，随动器位于打磨板内，带动打磨板沿垂直于偏心轴的方向振动，在打磨板的下表面设有海绵层，砂纸贴覆在海绵层的下方，打磨板在两端对称设有用于固定砂纸的夹持组件；

打磨板与安装固定架之间通过减震组件连接，在安装固定架上设有用于调整打磨板倾斜度的调节螺丝，调节螺丝的下端与减震组件接触，整体调整减震组件和打磨板的倾斜度。

优选地，本发明的减震组件包括固定板，固定板与打磨板相互平行，在固定板与打磨板之间通过保持架连接，固定板与安装固定架之间通过导向柱连接，导向柱下端与固定板固定连接，上端穿过安装固定架的底部后通过螺帽锁紧，导向柱位于固定板和安装固定架之间的部分套接有减震胶座，减震胶座的上下端设有垫片；调节螺丝旋接在安装固定架底部，调节螺丝的下端与固定板的上表面抵接。

优选地，本发明的夹持组件包括对称设置在打磨板长度方向两端的夹板，夹板内侧面连接有弹簧，弹簧一端与夹板固定连接，另一端与设置在打磨板上表面的弹簧轴连接，弹簧内部同心设有用于弹簧伸缩导向的第一导向杆，第一导向杆的端部与夹板固定连接，弹簧处于预拉伸状态，使夹板与打磨板的侧面贴合，将砂纸的边缘夹紧。

优选地，本发明的夹板在背离打磨板所在的一侧设有沿水平方向在夹板板面上对称设计的L状拉板，L状拉板平行于夹板板面的一端相对设置，共同形成用于拉动夹板的空腔；砂纸装卸装置在L状拉板的外侧对应设有夹具开合气缸，夹具开合气缸的驱动端朝向夹板，并连接有与夹板上空腔相匹配的拉块，通过拉块拉动夹板，将砂纸松开，进行砂纸的拆卸和安装。

优选地，本发明的砂纸装卸装置还包括设置在打磨板正下方的砂纸移载吸台，在装砂纸时进行砂纸的运送和预固定，砂纸移载吸台的上表面设有用于吸附砂纸的吸盘，在砂纸移载吸台的外侧设有砂纸折边机构，砂纸折边机构包括折砂纸气缸和折砂纸板，折砂纸板位于砂纸移载吸台的两端，与夹板相对应，折砂纸气缸位于折砂纸板的下方，推动折砂纸板上下移动进行砂纸的折边，砂纸装卸装置在砂纸移载吸台进行砂纸安装的工位一侧设有卸砂纸装置。

优选地，本发明的砂纸移载吸台底部设置底座，砂纸移载吸台与底座滑动连接，卸砂纸装置包括卸砂纸气缸和卸砂纸板，卸砂纸气缸沿垂直于砂纸移载吸台的方向安装，卸砂纸板固定在卸砂纸气缸的驱动端，卸砂纸板采用门型结构，侧面与卸砂纸气缸固定连接，在卸砂纸板表面上设置吸盘，卸砂纸气缸带动卸砂纸板转动，在进行打磨机上砂纸拆卸时，通过吸盘吸取砂纸。

优选地，本发明的偏心轴采用两段式设计，包括与联轴器连接的连接段和用于与滚针轴承配合连接带动随动器振动的偏心段，偏心段同心套接在连接段的下端，与连接段过盈配合。

优选地，本发明的连接段和偏心段在交界处设有增强结构强度传递扭矩的柱形凸台，柱形凸台在偏心侧切出与偏心段主体部分外缘相平齐的平面。

优选地，本发明的移动机构包括水平移动组件和竖向移动组件，均采用电机、滑轨、滑块的传动结构，竖向移动组件固定在水平移动组件的传动端，安装固定架固定在竖向移动组件的传动端，带动打磨装置在空间进行移动。

有益效果：本发明所提供的一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置具有如下有益效果：

1、本发明打磨装置通过安装固定架与移动机构连接，通过移动机构实现打磨装置在空间上的自由移动，进行打磨和砂纸更换操作，可以应用于自动化产线，智能进行自动加工，提高生产效率，降低人力成本。

2、本发明利用偏心轴实现打磨板的振动，对产品表面进行打磨，打磨板与安装固定架之间通过减震组件连接，在打磨板的下表面与砂纸之间设置海绵层，减震组件设有柔性减震胶座，可以减弱对主轴电机等部件的振动，也可以进行柔性按压打磨。

3、本发明可以在滚针轴承的上端设有轴承防水盖，轴承防水盖包覆在随动器完全，防止打磨时的水进入轴承内，造成轴承进水损坏。

4、本发明安装固定架上设置调节螺丝，数量优选为4个，调节螺丝的下端与固定板抵接，通过旋动调节螺丝，可以调整减震组件和打磨板的整体倾斜角度，控制打磨板的平面与产品的打磨面的平行度。

5、本发明打磨板的两端装有夹板，夹板内侧面与打磨板上表面之间通过弹簧轴、弹簧连接，通过弹簧将夹板拉紧贴在打磨板的侧面进行砂纸的夹紧；砂纸装卸装置在夹板上的L状拉板的外侧对应设有夹具开合气缸，通过拉块和L状卡板的配合，将夹板向外侧拉开便于进行砂纸的拆卸和装入。

6、本发明在打磨板的正下方设置砂纸移载吸台，砂纸移载吸台与底部的底座之间滑动连接，可以自由进行位置切换，在进行砂纸拆卸时，远离打磨板，由卸砂纸气缸带动卸砂纸板翻转至打磨板的下方，对拆卸下来的砂纸进行吸附，完成砂纸的自动拆卸。

7、本发明砂纸移载吸台的下方设置砂纸折边机构，在完成砂纸拆卸后，随着砂纸移载吸台移动至装砂纸工位，将砂纸边缘折边后，由夹板夹紧，完成砂纸安装，全程自动进行拆卸和安装，自动化程度高，无需人工在现场，节省人力成本。

8、本发明的偏心轴采用两端式设计，包括连接段和偏心段，连接段与偏心段分开单独加工，连接段采用与常规的连接轴相同的设计，偏心轴在交界处的柱形凸台在偏心侧切出与偏心段主体部分外缘相平齐的平面，不影响偏心段产生振动，也便于加工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。

图1为本发明整体结构图；

图2为本发明打磨装置立体图；

图3为本发明打磨装置主视图；

图4为本发明打磨装置主剖视图；

图5为本发明打磨装置爆炸图；

图6为本发明砂纸装卸装置结构图；

图7为本发明偏心轴结构图；

其中，1-打磨装置、2-移动机构、3-砂纸装卸装置、4-主轴电机、5-偏心轴、6-联轴器、7-滚针轴承、8-随动器、9-打磨板、10-海绵层、11-夹持组件、12-安装固定架、13-调节螺丝、14-固定板、15-保持架、16-导向柱、17-螺帽、18-减震胶座、19-垫片、20-夹板、21-弹簧、22-弹簧轴、23-第一导向杆、24-L状拉板、25-空腔、26-夹具开合气缸、27-拉块、28-砂纸移载吸台、29-砂纸折边机构、30-折砂纸气缸、31-折砂纸板、32-卸砂纸气缸、33-卸砂纸板、34-连接段、35-偏心段、36-柱形凸台、37-防水罩壳、38-带座轴承。

具体实施方式

下面通过一较佳实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1-图5所示为本发明所提供的一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，包括打磨装置1、用于带动打磨装置在空间进行移动的移动机构2以及用于打磨装置上砂纸进行更换的砂纸装卸装置3，打磨装置与移动机构之间通过安装固定架12固定，移动机构2包括水平移动组件和竖向移动组件，均采用电机、滑轨、滑块的传动结构，竖向移动组件固定在水平移动组件的传动端，安装固定架12固定在竖向移动组件的传动端，带动打磨装置在空间进行移动；打磨装置1包括主轴电机4、偏心轴5和振动打磨组件，偏心轴5与主轴电机4的驱动端通过联轴器6连接，在偏心轴5下部的偏心段设有滚针轴承7，滚针轴承7外圈套接有随动器8；随动器8的外部可以套有防水罩壳37，防止在打磨过程中，污水进入滚针轴承内。

振动打磨组件包括与偏心轴5的轴线相互垂直的打磨板9，随动器8位于打磨板9内，带动打磨板9沿垂直于偏心轴5的方向振动，在打磨板9的下表面设有海绵层10，砂纸贴覆在海绵层10的下方，打磨板9在两端对称设有用于固定砂纸的夹持组件11；

打磨板9与安装固定架12之间通过减震组件连接，在安装固定架12上设有用于调整打磨板倾斜度的调节螺丝13，调节螺丝13的下端与减震组件接触，整体调整减震组件和打磨板的倾斜度。

如图2和图3所示，本发明的减震组件包括固定板14，固定板14与打磨板9相互平行，在固定板14与打磨板9之间通过保持架15连接，固定板14与安装固定架12之间通过导向柱16连接，导向柱16下端与固定板14固定连接，上端穿过安装固定架12的底部后通过螺帽17锁紧，导向柱16位于固定板14和安装固定架12之间的部分套接有减震胶座18，减震胶座18的上下端设有垫片19；调节螺丝13旋接在安装固定架12底部，调节螺丝13的下端与固定板14的上表面抵接。

本发明的夹持组件11包括对称设置在打磨板9长度方向两端的夹板20，夹板20内侧面连接有弹簧21，弹簧21一端与夹板20固定连接，另一端与设置在打磨板9上表面的弹簧轴22连接，弹簧21内部同心设有用于弹簧21伸缩导向的第一导向杆23，第一导向杆23的端部与夹板20固定连接，弹簧22处于预拉伸状态，使夹板20与打磨板9的侧面贴合，将砂纸的边缘夹紧。

本发明的夹板20在背离打磨板9所在的一侧设有沿水平方向在夹板20板面上对称设计的L状拉板24，L状拉板24平行于夹板20板面的一端相对设置，共同形成用于拉动夹板的空腔25；砂纸装卸装置3的结构如图6所示，在L状拉板24的外侧对应设有夹具开合气缸26，夹具开合气缸26的驱动端朝向夹板20，并连接有与夹板上空腔25相匹配的拉块27，通过拉块27拉动夹板20，将砂纸松开，进行砂纸的拆卸和安装。

砂纸装卸装置3还包括设置在打磨板正下方的砂纸移载吸台28，在装砂纸时进行砂纸的运送和预固定，砂纸移载吸台28的上表面设有用于吸附砂纸的吸盘，在砂纸移载吸台28的外侧设有砂纸折边机构29，砂纸折边机构29包括折砂纸气缸30和折砂纸板31，折砂纸板31位于砂纸移载吸台28的两端，与夹板20相对应，折砂纸气缸30位于折砂纸板31的下方，推动折砂纸板31上下移动进行砂纸的折边，砂纸装卸装置3在砂纸移载吸台28进行砂纸安装的工位一侧设有卸砂纸装置。

砂纸移载吸台28底部设置底座32，砂纸移载吸台28与底座32滑动连接，卸砂纸装置包括卸砂纸气缸32和卸砂纸板33，卸砂纸气缸32沿垂直于砂纸移载吸台28的方向安装，卸砂纸板33固定在卸砂纸气缸32的驱动端，卸砂纸板33采用门型结构，侧面与卸砂纸气缸32固定连接，在卸砂纸板33表面上设置吸盘，卸砂纸气缸32带动卸砂纸板33转动，在进行打磨机上砂纸拆卸时，通过吸盘吸取砂纸。

如图7所示，为便于偏心轴的制造本发明还提供一种两端式设计的偏心轴，包括与联轴器6连接的连接段34和用于与滚针轴承7配合连接带动随动器振动的偏心段35，偏心段35同心套接在连接段34的下端，与连接段34过盈配合，连接段34和偏心段35在交界处设有增强结构强度传递扭矩的柱形凸台36，柱形凸台36在偏心侧切出与偏心段35主体部分外缘相平齐的平面，在加工时，连接段和偏心段分开加工，连接段采用常规轴的设计，在外侧设有如图4中所示的带座轴承38辅助转动，带座轴承38的底座固定在安装固定架12上；偏心段整体进行偏心制作，在制作完成后再将连接交界处的柱形凸台切削平面，不影响偏心段主体的振动作用。

本发明在使用时，主轴电机4通过联轴器6将偏心轴5连接，随动器8外圈安装在打磨板9上，随动器8内圈安装在偏心轴5上，主轴电机4旋转带动偏心轴5转动，由偏心旋转原理随动器5带动打磨板9振动；从而实现打磨，打磨的平行度通过调节4个水平设置的调节螺丝13调整；整个打磨装置通过安装在4个减震胶座18安装在安装固定架12上，使打磨装置柔性振动，可以减弱振动；也可以在打磨过程中实现柔性按压打磨。

在卸砂纸时，由移动机构2带动打磨装置1移动到卸砂纸工位，驱动打磨装置1下降，当下降到夹具开合气缸26的拉块27处于空腔内5内就停止，可以采用传感器进行位置感应检测，以保证精准；卸砂纸气缸32旋转，使卸砂纸板33吸住砂纸，夹具开合气缸26拉开夹板20，卸砂纸气缸32再旋转返回去，将砂纸卸下；装砂纸时，砂纸移载吸台28将新的砂纸输送到打磨板的正下方，折砂纸气缸30推动折砂纸板31把砂纸两端折弯，折到夹板与打磨板的侧面之间，松开夹具开合气缸26，夹板20由弹簧21的拉力夹紧砂纸，完成旧砂纸的拆卸和新砂纸的安装。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，其特征在于，包括打磨装置（1）、用于带动打磨装置在空间进行移动的移动机构（2）以及用于打磨装置上砂纸进行更换的砂纸装卸装置（3），打磨装置与移动机构之间通过安装固定架（12）固定，打磨装置（1）包括主轴电机（4）、偏心轴（5）和振动打磨组件，偏心轴（5）与主轴电机（4）的驱动端通过联轴器（6）连接，在偏心轴（5）下部的偏心段设有滚针轴承（7），滚针轴承（7）外圈套接有随动器（8）；

振动打磨组件包括与偏心轴（5）的轴线相互垂直的打磨板（9），随动器（8）位于打磨板（9）内，带动打磨板（9）沿垂直于偏心轴（5）的方向振动，在打磨板（9）的下表面设有海绵层（10），砂纸贴覆在海绵层（10）的下方，打磨板（9）在两端对称设有用于固定砂纸的夹持组件（11）；

打磨板（9）与安装固定架（12）之间通过减震组件连接，在安装固定架（12）上设有用于调整打磨板倾斜度的调节螺丝（13），调节螺丝（13）的下端与减震组件接触，整体调整减震组件和打磨板的倾斜度。

2.根据权利要求1所述的一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，其特征在于，所述减震组件包括固定板（14），固定板（14）与打磨板（9）相互平行，在固定板（14）与打磨板（9）之间通过保持架（15）连接，固定板（14）与安装固定架（12）之间通过导向柱（16）连接，导向柱（16）下端与固定板（14）固定连接，上端穿过安装固定架（12）的底部后通过螺帽（17）锁紧，导向柱（16）位于固定板（14）和安装固定架（12）之间的部分套接有减震胶座（18），减震胶座（18）的上下端设有垫片（19）；调节螺丝（13）旋接在安装固定架（12）底部，调节螺丝（13）的下端与固定板（14）的上表面抵接。

3.根据权利要求1所述的一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，其特征在于，所述夹持组件（11）包括对称设置在打磨板（9）长度方向两端的夹板（20），夹板（20）内侧面连接有弹簧（21），弹簧（21）一端与夹板（20）固定连接，另一端与设置在打磨板（9）上表面的弹簧轴（22）连接，弹簧（21）内部同心设有用于弹簧（21）伸缩导向的第一导向杆（23），第一导向杆（23）的端部与夹板（20）固定连接，弹簧（22）处于预拉伸状态，使夹板（20）与打磨板（9）的侧面贴合，将砂纸的边缘夹紧。

4.根据权利要求3所述的一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，其特征在于，所述夹板（20）在背离打磨板（9）所在的一侧设有沿水平方向在夹板（20）板面上对称设计的L状拉板（24），L状拉板（24）平行于夹板（20）板面的一端相对设置，共同形成用于拉动夹板的空腔（25）；砂纸装卸装置（3）在L状拉板（24）的外侧对应设有夹具开合气缸（26），夹具开合气缸（26）的驱动端朝向夹板（20），并连接有与夹板上空腔（25）相匹配的拉块（27），通过拉块（27）拉动夹板（20），将砂纸松开，进行砂纸的拆卸和安装。

5.根据权利要求4所述的一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，其特征在于，所述砂纸装卸装置（3）还包括设置在打磨板正下方的砂纸移载吸台（28），在装砂纸时进行砂纸的运送和预固定，砂纸移载吸台（28）的上表面设有用于吸附砂纸的吸盘，在砂纸移载吸台（28）的外侧设有砂纸折边机构（29），砂纸折边机构（29）包括折砂纸气缸（30）和折砂纸板（31），折砂纸板（31）位于砂纸移载吸台（28）的两端，与夹板（20）相对应，折砂纸气缸（30）位于折砂纸板（31）的下方，推动折砂纸板（31）上下移动进行砂纸的折边，砂纸装卸装置（3）在砂纸移载吸台（28）进行砂纸安装的工位一侧设有卸砂纸装置。

6.根据权利要求5所述的一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，其特征在于，所述砂纸移载吸台（28）底部设置底座（32），砂纸移载吸台（28）与底座（32）滑动连接，卸砂纸装置包括卸砂纸气缸（32）和卸砂纸板（33），卸砂纸气缸（32）沿垂直于砂纸移载吸台（28）的方向安装，卸砂纸板（33）固定在卸砂纸气缸（32）的驱动端，卸砂纸板（33）采用门型结构，侧面与卸砂纸气缸（32）固定连接，在卸砂纸板（33）表面上设置吸盘，卸砂纸气缸（32）带动卸砂纸板（33）转动，在进行打磨机上砂纸拆卸时，通过吸盘吸取砂纸。

7.根据权利要求1所述的一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，其特征在于，所述偏心轴（5）采用两段式设计，包括与联轴器（6）连接的连接段（34）和用于与滚针轴承（7）配合连接带动随动器振动的偏心段（35），偏心段（35）同心套接在连接段（34）的下端，与连接段（34）过盈配合。

8.根据权利要求7所述的一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，其特征在于，连接段（34）和偏心段（35）在交界处设有增强结构强度传递扭矩的柱形凸台（36），柱形凸台（36）在偏心侧切出与偏心段（35）主体部分外缘相平齐的平面。

9.根据权利要求1所述的一种砂纸自动夹持式柔性自动打磨装置，其特征在于，所述移动机构（2）包括水平移动组件和竖向移动组件，均采用电机、滑轨、滑块的传动结构，竖向移动组件固定在水平移动组件的传动端，安装固定架（12）固定在竖向移动组件的传动端，带动打磨装置在空间进行移动。

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