CN114670068A - 内孔打磨装置和打磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种内孔打磨装置和打磨设备，涉及内孔打磨技术领域。该内孔打磨装置包括缸体、打磨件和移动活塞，缸体内设有容置空腔，移动活塞设于容置空腔内，且能沿缸体的轴向移动，打磨件设于缸体上，且能在移动活塞的作用下沿缸体的径向移动，以凸出或凹设于缸体的外表面，在打磨件凸出缸体的外表面的状态下，打磨件用于打磨工件内孔，实现对内工件内孔的打磨，打磨效率高，打磨质量好。

Description

内孔打磨装置和打磨设备

技术领域

本发明涉及内孔打磨技术领域，具体而言，涉及一种内孔打磨装置和打磨设备。

背景技术

打磨作为最常见、最普遍的一道工序，由机器人代替人工打磨是工业发展的趋势。普遍柔性末端打磨装置均是针对工件外表面的打磨处理，并没有针对内孔打磨的装置。当遇到内孔需要打磨时，只能依靠人工手持电磨机进行简单的打磨，并且打磨时间不宜过久，否则会造成内孔变椭圆，直接导致工件不良。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种内孔打磨装置和打磨设备，其能够提高打磨效率和质量，确保打磨工件的一致性。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种内孔打磨装置，包括缸体、打磨件和移动活塞，所述缸体内设有容置空腔，所述移动活塞设于所述容置空腔内，且能沿所述缸体的轴向移动，所述打磨件设于所述缸体上，且能在所述移动活塞的作用下沿所述缸体的径向移动，以凸出或凹设于所述缸体的外表面，在所述打磨件凸出所述缸体的外表面的状态下，所述打磨件用于打磨工件内孔。

在可选的实施方式中，还包括气源，所述气源与所述容置空腔连通，用于带动所述移动活塞沿所述缸体的轴向移动。

在可选的实施方式中，所述移动活塞上设有第一卡持部和第一抵持部，所述打磨件上设有第二卡持部和第二抵持部，所述移动活塞移动至第一位置，所述第一卡持部与所述第二卡持部配合，所述打磨件凹设于所述缸体的外表面；所述移动活塞移动至第二位置，所述第一抵持部与所述第二抵持部配合，所述打磨件凸设于所述缸体的外表面。

在可选的实施方式中，所述第一卡持部和所述第二卡持部中，其中一个是凹槽，另一个是凸块；所述第一抵持部和所述第二抵持部分别采用导向斜面。

在可选的实施方式中，所述缸体上设有一个或多个第一安装槽，每个所述第一安装槽内设有一个打磨件。

在可选的实施方式中，还包括锁固件，所述缸体上设有一个或多个第二安装槽，所述锁固件设于所述第二安装槽内，且压持所述打磨件。

在可选的实施方式中，所述锁固件采用弹性环，所述弹性环套设在所述打磨件和所述缸体上。

在可选的实施方式中，还包括转接件，所述转接件与所述缸体固定连接，所述转接件上设有气体通道，所述气体通道与所述容置空腔连通，所述转接件用于与机械臂连接。

在可选的实施方式中，所述转接件与所述缸体之间设有缓冲垫。

第二方面，本发明提供一种打磨设备，包括夹具、机械臂和如前述实施方式中任一项所述的内孔打磨装置，所述夹具用于夹持工件，所述机械臂与所述缸体连接，并用于带动所述缸体移动至所述工件的内孔。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供的一种内孔打磨装置，移动活塞能沿缸体移动以使打磨件伸出缸体的外表面，从而对工件内孔进行打磨。解决了现有技术不能自动对内孔进行打磨的缺陷，并且这种打磨方式效率高，打磨质量好，容易保证工件内孔的一致性。

本发明实施例提供的一种打磨设备，包括上述的内孔打磨装置，打磨效率高，可实现机械化操作，打磨质量好，有利于提升工件品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的内孔打磨装置的第一状态的一种视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的内孔打磨装置的第二状态的一种视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的内孔打磨装置的第一状态的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的内孔打磨装置的第二状态的剖面结构示意图。

图标：100-内孔打磨装置；110-缸体；111-容置空腔；120-打磨件；121-凸块；122-打磨部；123-第三斜面；125-第四斜面；127-第三安装槽；130-移动活塞；131-凹槽；135-密封圈；141-第一端部；143-第二端部；145-第一斜面；147-第二斜面；151-第一安装槽；153-第二安装槽；155-弹性环；160-转接件；161-连接柱；163-连接板；165-缓冲垫。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1至图4，本实施例提供了一种内孔打磨装置100，包括缸体110、打磨件120和移动活塞130，缸体110内设有容置空腔111，移动活塞130设于容置空腔111内，且能沿缸体110的轴向移动，打磨件120设于缸体110上，且能在移动活塞130的作用下沿缸体110的径向移动，以凸出或凹设于缸体110的外表面，在打磨件120凸出缸体110的外表面的状态下，打磨件120用于打磨工件内孔。该内孔打磨装置100可以提高内孔的打磨效率和质量，提升工件的品质。

该内孔打磨装置100还包括气源(图未示)，气源与容置空腔111连通，用于向容置空腔111中通入气体，以带动移动活塞130沿缸体110的轴向移动。可以理解，向容置空腔111内通入稳定的气体，气体可以推动移动活塞130移动，同时移动活塞130运动将带动打磨件120移动，使打磨件120伸出缸体110的外表面，处于工作状态，即打磨状态。恒定的气体持续通入容置空腔111中，移动活塞130持续受到推力，并施加至打磨件120上，确保打磨件120凸出的高度不变，有利于实现恒力打磨，确保工件内孔打磨的一致性，防止内孔打磨变形，提高打磨精度和质量，打磨效果好，且打磨效率高。

可选地，移动活塞130上设有第一卡持部和第一抵持部，打磨件120上设有第二卡持部和第二抵持部，移动活塞130移动至第一位置，第一卡持部与第二卡持部配合，使得打磨件120凹设于缸体110的外表面；移动活塞130移动至第二位置，第一抵持部与第二抵持部配合，使得打磨件120凸设于缸体110的外表面。第一卡持部和第二卡持部中，其中一个是凹槽131，另一个是凸块121；第一抵持部和第二抵持部分别采用导向斜面，这样设置，使得移动活塞130和打磨件120的移动更加稳定，并能在移动后固定在打磨位置，提高打磨精度。

本实施例中，移动活塞130包括相互连接的第一端部141和第二端部143，第一端部141为移动活塞130相对靠近气源的一端，即气体作用在移动活塞130的第一端部141。第一端部141和第二端部143之间设有凹槽131，即第一卡持部采用凹槽131，打磨件120的第二卡持部采用凸块121，凸块121设于凹槽131内，以使打磨件120凹设于缸体110的外表面或与缸体110的外表面齐平。可以理解，在打磨状态下，打磨件120凸出缸体110的外表面；在非打磨状态下，打磨件120设于缸体110内或与缸体110的外表面齐平。本实施例中，在非打磨状态下，打磨件120与缸体110的外表面齐平，使得缸体110的外部结构更完整平滑，无凹槽131，防止灰尘、颗粒等杂质、异物掉入缸体110内，确保打磨件120沿径向移动的顺畅度和移动精度。

第一抵持部和第二抵持部分别采用导向斜面，即移动活塞130上的导向斜面与打磨件120上的导向斜面配合，移动活塞130上的导向斜面作用在打磨件120的导向斜面上，将打磨件120顶出以凸出于缸体110的外表面。本实施例中，移动活塞130上的导向斜面包括两个，即第一斜面145和第二斜面147，第一斜面145设于凹槽131和第一端部141之间，本实施例中第一斜面145作为凹槽131的一个侧壁，且该侧壁靠近第一端部141一侧，第二斜面147设于第二端部143上。第一斜面145和第二斜面147的倾斜方向可以理解为，从第一端部141朝第二端部143的方向，第一斜面145和第二斜面147从移动活塞130的外表面向中心收缩。类似地，打磨件120的导向斜面包括两个，即第三斜面123和第四斜面125，第三斜面123设于打磨件120的一端，用于与第一斜面145配合，第四斜面125设于打磨件120的另一端，用于与第二斜面147配合。导向斜面的设置，提高了移动活塞130和打磨件120的移动精度，从而有利于提高打磨精度，提高工件产品的质量。

可以理解，如图3所示，打磨件120在非工作状态下，凸块121完全落入移动活塞130的凹槽131内，第三斜面123和第一斜面145完全贴合，第四斜面125与第二斜面147完全贴合。如图4所示，在工作状态下，由于移动活塞130沿轴向移动了一定距离，与打磨件120有相对位移，使得第三斜面123与第一斜面145部分贴合，第四斜面125与第二斜面147部分贴合，打磨件120的凸块121伸出凹槽131一部分，即移动活塞130将打磨件120顶出，打磨件120凸出于缸体110的外表面。

为了提高容置空腔111的气密性，移动活塞130与缸体110的内壁之间设有密封圈135，密封圈135的数量和设置位置，可以根据实际情况灵活调整。

需要说明的是，本实施例中，移动活塞130的轴向移动是通过向容置空腔111内通入气体，气体推动移动活塞130移动。在其它可选的实施方式中，也可以采用液压驱动、电磁驱动、电动或其它控制方式，实现移动活塞130的移动，以达到将打磨件120顶出至缸体110的外表面的目的，实现打磨件120由非工作状态切换至工作状态。

可选地，缸体110上设有一个或多个第一安装槽151，每个第一安装槽151内设有一个打磨件120。本实施例中，第一安装槽151为通槽，第一安装槽151与容置空腔111连通，第一安装槽151的形状尺寸与打磨件120的形状尺寸相匹配。打磨件120包括相互连接的打磨部122和凸块121，打磨部122相对靠近缸体110的外表面，打磨件120安装在第一安装槽151内，打磨件120的凸块121与移动活塞130抵接。打磨部122在非工作状态下与缸体110的外表面齐平，打磨部122在工作状态下凸出于缸体110的外表面。打磨部122和凸块121可一体成型，或者在某些实施例中也可以分体连接。打磨件120可采用条形砂块或其它打磨块，这里不作具体限定。打磨件120用于伸入工件的内孔，对内孔进行打磨，提高内孔的尺寸精度和表面精度。本实施例中，打磨件120的数量包括三个，第一安装槽151的数量包括三个，三个打磨件120沿周向均匀间隔设置在缸体110的外表面上。可以理解，多个打磨件120均匀间隔分布设置，受力更加均匀，打磨件120的形状和数量可以根据实际情况灵活设定，这里不作具体限定。

该内孔打磨装置100还包括锁固件，锁固件用于将打磨件120连接在缸体110上，防止打磨件120脱离缸体110。可选地，缸体110上设有一个或多个第二安装槽153，锁固件设于第二安装槽153内，且压持打磨件120，防止打磨件120脱出。可选地，锁固件采用弹性环155，弹性环155套设在打磨件120和缸体110上。容易理解，第二安装槽153沿缸体110的周向设置，弹性环155与缸体110同轴线设置，将打磨件120和缸体110箍紧在一起。弹性环155的内径与缸体110的外径相适应，由于弹性环155具有一定的弹性，弹性环155的内径可以相应的收缩或放大。在打磨件120处于非工作状态下，弹性环155将打磨件120压持在缸体110内，打磨件120的表面与缸体110表面齐平。在打磨件120处于工作状态下，由于容置空腔111内充入了稳定的气体，即移动活塞130持续顶出打磨件120，打磨件120将弹性环155的内径撑大，以凸出缸体110的外表面。弹性环155的数量可以根据实际情况灵活设定，这里不作具体限定。

可选地，打磨件120上设有第三安装槽127，第三安装槽127与第二安装槽153形成完整的圆弧，弹性环155套设在缸体110和打磨件120上时，同时位于第二安装槽153和第三安装槽127内，第一安装槽151、第二安装槽153的深度分别与弹性环155的厚度匹配，在打磨件120处于非工作状态下，弹性环155的表面、缸体110表面和打磨件120的表面处于同一平面。或者，第三凹槽131的深度大于弹性环155的厚度，以便于在打磨件120处于工作状态下，弹性环155的外表面嵌入打磨件120的外表面内，即低于打磨件120的外表面，这样设置，可以防止打磨过程中，弹性环155表面与工件内孔表面接触，可以提高打磨精度和质量，也能防止弹性环155受损。本实施例中，第一安装槽151的数量包括两个，两个间隔设置，每个打磨件120上设有两个第三安装槽127，每个第三安装槽127的位置与第二安装槽153的位置相对应。

可选的，该内孔打磨装置100还包括转接件160，转接件160与缸体110固定连接，转接件160上设有气体通道，气体通道与容置空腔111连通，气源通过气体通道进入容置空腔111，向移动活塞130施加持续稳定的推力。转接件160用于与机械臂连接，以便于带动缸体110移动至工件的内孔中。可选地，转接件160与缸体110之间设有缓冲垫165，对缸体110和转接件160起到保护作用，在打磨过程中，能起到一定的缓冲作用，有利于延长缸体110和转接件160的使用寿命。

本实施例中，转接件160包括连接柱161和连接板163，连接柱161与连接板163固定连接，连接柱161与缸体110固定连接，固定连接包括但不限于采用螺栓连接、螺钉连接、粘接、焊接、铆接或螺纹连接等。缓冲垫165设于缸体110和连接柱161之间。可选地，连接柱161与缸体110呈角度设置，便于连接板163与机械臂连接，也便于将缸体110移动至工件内，移动更加灵活，通用性更好，缩短整体尺寸，结构更加紧凑，防止移动过程中零件的干涉。连接柱161与缸体110的连接角度可以是30度、40度、60度或90度等，根据实际情况灵活调整，本实施例中，该连接角度为45度。缓冲垫165设于连接柱161和缸体110的转角连接处，有一定的阻尼作用，具有缓冲保护效果，有利于延长该装置的使用寿命。连接柱161和连接板163内分别设有连通的气体通道，用于向缸体110的容置空腔111中通入气体。连接板163可以采用法兰盘。

本发明实施例还提供一种打磨设备，包括夹具、机械臂和如前述实施方式中任一项的内孔打磨装置100，夹具用于夹持工件，机械臂与缸体110连接，并用于带动缸体110移动至工件的内孔。可选地，夹具采用四轴卡盘，工件固定在四轴卡盘上，四轴卡盘带动工件做旋转运动，缸体110在机械臂的带动下移动至工件的内孔，打磨件120被顶出，以打磨工件的内孔。本实施例中，工件旋转，缸体110和打磨件120固定不动，打磨效果更好，可以保证打磨精度的一致性，防止内孔被打磨变形，打磨效率高。

本实施例提供的内孔打磨装置100和打磨设备，其工作原理如下：

工件固定在夹具上，夹具安装在旋转轴上，可带动工件旋转。开启气源，气体经气体通道进入缸体110的容置空腔111，推动移动活塞130移动，移动活塞130移动将打磨件120顶出，以凸出缸体110的外表面，弹性环155的内径被外力撑大，由于设有弹性环155，防止打磨件120脱离缸体110。在机械臂的带动下，缸体110移动至工件内孔中，打磨件120对内孔的内壁进行打磨。控制通入的气体的压力持续恒定，则可保证打磨件120伸出的高度不变，实现对工件内孔的恒力打磨。

当打磨完毕后，断开气源，即停止向容置空腔111中通入气体，移动活塞130受到的推力消失，打磨件120不受移动活塞130的顶出力，在弹性环155的弹性回复力作用下缩回缸体110内，弹性环155内径收缩，打磨件120推动移动活塞130回到初始位置。

综上所述，本发明实施例提供了一种内孔打磨装置100和打磨设备，具有以下几个方面的有益效果：

本发明实施例提供的一种内孔打磨装置100和打磨设备，采用气体推动移动活塞130移动，移动更加稳定可靠，持续向容置空腔111中通入恒定的气体，则可保证移动活塞130受到的推力一致。移动活塞130和打磨件120采用导向斜面抵持，结构稳定，移动精度高，有利于保持打磨件120的伸出高度一致，实现恒力打磨，提高打磨精度和质量，防止工件内孔变形。该内孔打磨装置100代替人工手动打磨，打磨效率更高，打磨质量更好，容易保证工件内孔的一致性，提升工件品质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种内孔打磨装置，其特征在于，包括缸体、打磨件和移动活塞，所述缸体内设有容置空腔，所述移动活塞设于所述容置空腔内，且能沿所述缸体的轴向移动，所述打磨件设于所述缸体上，且能在所述移动活塞的作用下沿所述缸体的径向移动，以凸出或凹设于所述缸体的外表面，在所述打磨件凸出所述缸体的外表面的状态下，所述打磨件用于打磨工件内孔。

2.根据权利要求1所述的内孔打磨装置，其特征在于，还包括气源，所述气源与所述容置空腔连通，用于带动所述移动活塞沿所述缸体的轴向移动。

3.根据权利要求1所述的内孔打磨装置，其特征在于，所述移动活塞上设有第一卡持部和第一抵持部，所述打磨件上设有第二卡持部和第二抵持部，所述移动活塞移动至第一位置，所述第一卡持部与所述第二卡持部配合，所述打磨件凹设于所述缸体的外表面；所述移动活塞移动至第二位置，所述第一抵持部与所述第二抵持部配合，所述打磨件凸设于所述缸体的外表面。

4.根据权利要求3所述的内孔打磨装置，其特征在于，所述第一卡持部和所述第二卡持部中，其中一个是凹槽，另一个是凸块；所述第一抵持部和所述第二抵持部分别采用导向斜面。

5.根据权利要求1所述的内孔打磨装置，其特征在于，所述缸体上设有一个或多个第一安装槽，每个所述第一安装槽内设有一个打磨件。

6.根据权利要求1所述的内孔打磨装置，其特征在于，还包括锁固件，所述缸体上设有一个或多个第二安装槽，所述锁固件设于所述第二安装槽内，且压持所述打磨件。

7.根据权利要求6所述的内孔打磨装置，其特征在于，所述锁固件采用弹性环，所述弹性环套设在所述打磨件和所述缸体上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的内孔打磨装置，其特征在于，还包括转接件，所述转接件与所述缸体固定连接，所述转接件上设有气体通道，所述气体通道与所述容置空腔连通，所述转接件用于与机械臂连接。

9.根据权利要求8所述的内孔打磨装置，其特征在于，所述转接件与所述缸体之间设有缓冲垫。

10.一种打磨设备，其特征在于，包括夹具、机械臂和如权利要求1至9中任一项所述的内孔打磨装置，所述夹具用于夹持工件，所述机械臂与所述缸体连接，并用于带动所述缸体移动至所述工件的内孔。

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