CN116533076A - 筒体内腔径向恒力打磨机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种筒体内腔径向恒力打磨机构，包括：机座、进给机构、内撑机构、第一直线导轨、楔形板、磨削机构、压力传感器、气缸推力机构以及第二直线导轨；所述进给机构和所述内撑机构安装在所述机座上，所述压力传感器安装在所述磨削机构上，所述磨削机构和所述机座之间安装所述第一直线导轨和所述第二直线导轨；所述楔形板安装在所述压力传感器上，所述楔形板与所述进给机构之间形成滚动摩擦副，所述压力传感器和所述机座之间设置所述气缸推力机构。本申请通过气缸推力机构带动楔形板等浮动组件沿筒体径向的直线浮动，可实现径向平动的浮动打磨，填补市面现有产品空白。
Description
技术领域
本发明涉及打磨装置领域，具体地，涉及筒体内腔径向恒力打磨机构。
背景技术
在筒体内腔径向打磨领域，尤其是小筒体内腔打磨，市面现有产品无法满足径向平移浮动打磨需求，现阶段主要依靠人工打磨来解决。目前，市面现有类似产品的浮动打磨均为围绕单轴旋转浮动，而筒体焊缝打磨需要平滑过渡，应用现有产品会产生打磨不到位、过打磨、打磨精度不受控等问题。这就需要采用砂轮作径向直线平动且精确限位的浮动打磨方式。针对此需求，特研发一种筒体内腔径向恒力打磨机构，解决人工打磨困难，市面现有产品又无法满足使用需求的问题。
目前现有的打磨设备如专利文献CN114346874A所示，其公开了一种电机内腔打磨抛光装置，包括底座和支撑结构，底座的顶面上竖直安装有支撑结构，且底座包括支座，支撑结构包括支柱、支板和打磨结构，且支板水平设置在支座的正上方，支板的底面两侧均竖直焊接有支柱，且支柱的底端焊接在支座的顶面上，支板的底面上竖直安装有打磨结构。类似的现有打磨设备无法满足高精度平滑打磨的要求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种筒体内腔径向恒力打磨机构。
根据本发明提供的一种筒体内腔径向恒力打磨机构，包括：机座、进给机构、内撑机构、第一直线导轨、楔形板、磨削机构、压力传感器、气缸推力机构以及第二直线导轨；
所述进给机构和所述内撑机构安装在所述机座上，所述压力传感器安装在所述磨削机构上，所述磨削机构和所述机座之间安装所述第一直线导轨和所述第二直线导轨；
所述楔形板安装在所述压力传感器上，所述楔形板与所述进给机构之间形成滚动摩擦副，所述压力传感器和所述机座之间设置所述气缸推力机构。
优选地，所述进给机构包括：直线模组、第一滑块、支撑座、第一销轴以及轴承；
所述直线模组安装在所述机座上，所述支撑座通过所述第一滑块滑动连接所述直线模组，所述轴承通过所述第一销轴转动安装在所述支撑座上，所述楔形板与所述轴承形成滚动摩擦副。
优选地，所述内撑机构包括：气缸支撑板、内撑气缸、滚筒支撑座、第二销轴以及滚筒；
所述气缸支撑板安装在所述机座上，所述内撑气缸安装在所述气缸支撑板上，所述内撑气缸连接并推动所述滚筒支撑座，所述滚筒通过所述第二销轴转动安装在所述滚筒支撑座上。
优选地，磨削机构包括：L型安装板、主轴、抱箍、砂轮轴、第一螺母以及砂轮；
所述L型安装板沿所述第一直线导轨滑动方向的两侧分别安装所述抱箍和所述压力传感器，所述主轴通过所述抱箍固定在所述L型安装板上，所述主轴上安装所述砂轮轴，所述砂轮轴和通过所述第一螺母安装所述砂轮。
优选地，所述第一直线导轨包括：导轨和第二滑块；
所述导轨安装在所述机座上，所述第二滑块滑动连接所述导轨，所述L型安装板安装在所述第二滑块上。
优选地，所述气缸推力机构包括：气缸推板、第一螺钉以及推紧气缸；
所述压力传感器朝向所述楔形板一侧安装所述气缸推板，所述气缸推板两端通过所述第一螺钉连接所述推紧气缸，所述推紧气缸安装在所述机座上。
优选地，所述第一直线导轨和所述第二直线导轨分别位于所述气缸推板沿所述磨削机构轴向方向的两侧。
优选地，所述第二直线导轨包括：导轨支撑座、第二螺钉、第二螺母、光轴、轴套以及轴环；
所述导轨支撑座安装在所述机座上，所述导轨支撑座和所述机座之间通过所述第二螺钉和所述第二螺母安装所述光轴，所述轴套套装在所述光轴上并沿所述光轴滑动，所述轴套外侧设置所述轴环，所述轴环连接所述L型安装板。
优选地，所述推紧气缸的压缩空气和所述压力传感器以及比例调节阀形成反馈机构。
优选地，所述砂轮直径大于所述抱箍直径。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本申请通过气缸推力机构带动楔形板等浮动组件沿筒体径向的直线浮动，可实现径向平动的浮动打磨，填补市面现有产品空白；
2、本申请通过压力传感器实时反馈打磨力，通过比例调节阀精确控制打磨力，打磨效果更好；
3、进给机构的伺服电机通过调节滑块的位置控制轴承到达限位位置，轴承与楔形板组成的滚动摩擦副决定了最终打磨位置，精确限位，确保打磨精度；
4、本申请通过多直线导轨支撑，受力更均匀，稳定性更好；
5、本申请的内撑机构多点支撑，可使机构整体下探至筒体内部，结构刚性更好。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为打磨机构主视方向剖视图；
图2为打磨机构立体结构示意图(一)；
图3为打磨机构立体结构示意图(二)；
图中所示：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：机座1、进给机构2、内撑机构3、第一直线导轨4、楔形板5、磨削机构6、压力传感器7、气缸推力机构8以及第二直线导轨9；进给机构2和内撑机构3安装在机座1上，压力传感器7安装在磨削机构6上，磨削机构6和机座1之间安装第一直线导轨4和第二直线导轨9，楔形板5安装在压力传感器7上，楔形板5与进给机构2之间形成滚动摩擦副，压力传感器7和机座1之间设置气缸推力机构8。
进给机构2包括：直线模组21、第一滑块22、支撑座23、第一销轴24以及轴承25；直线模组21安装在机座1上，支撑座23通过第一滑块22滑动连接直线模组21，轴承25通过第一销轴24转动安装在支撑座23上，楔形板5与轴承25形成滚动摩擦副。
结合图3所示，内撑机构3包括：气缸支撑板31、内撑气缸32、滚筒支撑座33、第二销轴34以及滚筒35；气缸支撑板31安装在机座1上，多组内撑气缸32安装在气缸支撑板31上，内撑气缸32连接并推动滚筒支撑座33，滚筒35通过第二销轴34转动安装在滚筒支撑座33上。
第一直线导轨4包括：导轨41和第二滑块42；导轨41安装在机座1上，第二滑块42滑动连接导轨41，L型安装板61安装在第二滑块42上。
磨削机构6包括：L型安装板61、主轴62、抱箍63、砂轮轴64、第一螺母65以及砂轮66；L型安装板61沿第一直线导轨4滑动方向的两侧分别安装抱箍63和压力传感器7，主轴62通过抱箍63固定在L型安装板61上，主轴62上安装砂轮轴64，砂轮轴64和通过第一螺母65安装砂轮66。砂轮66直径大于抱箍63直径。
如图2所示，气缸推力机构8包括：气缸推板81、第一螺钉82以及推紧气缸83；压力传感器7朝向楔形板5一侧安装气缸推板81，气缸推板81两端通过第一螺钉82连接推紧气缸83，推紧气缸83安装在机座1上。第一直线导轨4和第二直线导轨9分别位于气缸推板81沿磨削机构6轴向方向的两侧。推紧气缸83的压缩空气和压力传感器7以及比例调节阀形成反馈机构。
第二直线导轨9包括：导轨支撑座91、第二螺钉92、第二螺母93、光轴94、轴套95以及轴环96；导轨支撑座91安装在机座1上，导轨支撑座91和机座1之间通过第二螺钉92和第二螺母93安装光轴94，轴套95套装在光轴94上并沿光轴94滑动，轴套95外侧设置轴环96，轴环96连接L型安装板61。
实施例2
实施例2作为实施例1的优选例。
本实施例主要采用原理包括：实时采集打磨力并反馈控制推紧气缸83推力的方式实现浮动打磨，采用伺服系统定位楔形板5限位的方式实现高精度打磨，多直线导轨支撑提升系统刚性，内撑机构3辅助支撑提升结构稳定性。
如图1至图3所示，本实施例包括：机座1。机座1上装有2对直线导轨(第一直线导轨4和第二直线导轨9)，第一直线导轨4对称安装于机座1偏下两侧，第二直线导轨9对称安装于机座1偏上两侧。第一直线导轨4上安装有L型安装板61，L型安装板61两侧分别安装抱箍63和压力传感器7。抱箍63用于安装主轴62，主轴62上安装砂轮66，砂轮66外形尺寸大于抱箍63外形尺寸。压力传感器7上安装有楔形板5和气缸推板81，第一直线导轨4与第二直线导轨9分别安装于气缸推板81上下两侧，气缸推板81处于中间。楔形板5与轴承25形成滚动摩擦副，可对砂轮66限位。轴承25安装于第一滑块22上，通过上下调节第一滑块22控制楔形板5位置。气缸推板81两侧分别安装有推紧气缸83，推紧气缸83施加打磨力并形成浮动装置。推紧气缸83推力由压缩空气控制，而压缩空气与比例调节阀、压力传感器7形成反馈机构，使打磨力精确可控。机座1下方安装有内撑机构3，滚筒35通过三组内撑气缸32控制，可增强机构整体刚性，实现精确打磨。
更具体地，本实施例包括：机座1、进给机构2、内撑机构3、第一直线导轨4、楔形板5、磨削机构6、压力传感器7、气缸推力机构8以及第二直线导轨9。
其中，进给机构2、内撑机构3、第一直线导轨4、气缸推力机构8和第二直线导轨9均安装于机座1上。主要可实现动作包括：轴承25的上下运动，楔形板5的前后运动，滚筒35的前后运动和砂轮66的回转运动。
打磨动力由主轴62提供，砂轮66通过砂轮轴64与第一螺母65固定，主轴62末端采用标准ER夹头(是用来装置在钻、攻、铣床或加工中心主轴上的一种用来禁锢钻攻刀具或者是铣刀具的筒形夹具，也称ER筒夹)夹紧砂轮轴64。主轴62通过半圆形抱箍63固定安装于L型安装板61上。砂轮66外形大于抱箍63外形，可实现砂轮66外圆先于抱箍63外圆接触筒体内腔。压力传感器7、气缸推板81、楔形板5依次安装于L型安装板61上，组成一体式前后浮动组件。
浮动打磨主要执行部件为气缸推力机构8，通过推紧气缸83的伸缩，实现浮动组件沿筒体径向的直线浮动。压力传感器7与气缸推力机构8组成反馈执行系统，压力传感器实时输出径向打磨力数值，控制系统将打磨力数值转化为压缩空气压力数值，再由比例调节阀控制推紧气缸83的实时输入气压，调节推力在指定范围内，保证良好的打磨效果。
打磨到位精度由进给机构2完成，轴承25通过第一销轴24固定安装于支撑座23上，直线模组21的伺服电机通过调节滑块22的位置控制轴承25到达限位位置，轴承25与楔形板5组成的滚动摩擦副决定了最终打磨位置。
内撑机构3对整体系统起到辅助支撑作用，由于本发明针对深腔内壁加工，机构整体要悬伸至筒体内部，刚性不足会引起打磨晃动，而内撑机构3可以很好的解决此问题。滚筒35采用聚氨脂包胶材质，既保证不划伤工件表面，又耐高温。通过内撑气缸32施压至筒体内壁，滚筒35随筒体一起旋转。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种筒体内腔径向恒力打磨机构，其特征在于，包括：机座(1)、进给机构(2)、内撑机构(3)、第一直线导轨(4)、楔形板(5)、磨削机构(6)、压力传感器(7)、气缸推力机构(8)以及第二直线导轨(9)；
所述进给机构(2)和所述内撑机构(3)安装在所述机座(1)上，所述压力传感器(7)安装在所述磨削机构(6)上，所述磨削机构(6)和所述机座(1)之间安装所述第一直线导轨(4)和所述第二直线导轨(9)；
所述楔形板(5)安装在所述压力传感器(7)上，所述楔形板(5)与所述进给机构(2)之间形成滚动摩擦副，所述压力传感器(7)和所述机座(1)之间设置所述气缸推力机构(8)。
2.根据权利要求1所述筒体内腔径向恒力打磨机构，其特征在于，所述进给机构(2)包括：直线模组(21)、第一滑块(22)、支撑座(23)、第一销轴(24)以及轴承(25)；
所述直线模组(21)安装在所述机座(1)上，所述支撑座(23)通过所述第一滑块(22)滑动连接所述直线模组(21)，所述轴承(25)通过所述第一销轴(24)转动安装在所述支撑座(23)上，所述楔形板(5)与所述轴承(25)形成滚动摩擦副。
3.根据权利要求1所述筒体内腔径向恒力打磨机构，其特征在于，所述内撑机构(3)包括：气缸支撑板(31)、内撑气缸(32)、滚筒支撑座(33)、第二销轴(34)以及滚筒(35)；
所述气缸支撑板(31)安装在所述机座(1)上，多组所述内撑气缸(32)安装在所述气缸支撑板(31)上，所述内撑气缸(32)连接并推动所述滚筒支撑座(33)，所述滚筒(35)通过所述第二销轴(34)转动安装在所述滚筒支撑座(33)上，所述滚筒(35)采用聚氨脂包胶材质。
4.根据权利要求1所述筒体内腔径向恒力打磨机构，其特征在于，磨削机构(6)包括：L型安装板(61)、主轴(62)、抱箍(63)、砂轮轴(64)、第一螺母(65)以及砂轮(66)；
所述L型安装板(61)沿所述第一直线导轨(4)滑动方向的两侧分别安装所述抱箍(63)和所述压力传感器(7)，所述主轴(62)通过所述抱箍(63)固定在所述L型安装板(61)上，所述主轴(62)上安装所述砂轮轴(64)，所述砂轮轴(64)和通过所述第一螺母(65)安装所述砂轮(66)。
5.根据权利要求4所述筒体内腔径向恒力打磨机构，其特征在于，所述第一直线导轨(4)包括：导轨(41)和第二滑块(42)；
所述导轨(41)安装在所述机座(1)上，所述第二滑块(42)滑动连接所述导轨(41)，所述L型安装板(61)安装在所述第二滑块(42)上。
6.根据权利要求1所述筒体内腔径向恒力打磨机构，其特征在于，所述气缸推力机构(8)包括：气缸推板(81)、第一螺钉(82)以及推紧气缸(83)；
所述压力传感器(7)朝向所述楔形板(5)一侧安装所述气缸推板(81)，所述气缸推板(81)两端通过所述第一螺钉(82)连接所述推紧气缸(83)，所述推紧气缸(83)安装在所述机座(1)上。
7.根据权利要求6所述筒体内腔径向恒力打磨机构，其特征在于：所述第一直线导轨(4)和所述第二直线导轨(9)分别位于所述气缸推板(81)沿所述磨削机构(6)轴向方向的两侧。
8.根据权利要求4所述筒体内腔径向恒力打磨机构，其特征在于，所述第二直线导轨(9)包括：导轨支撑座(91)、第二螺钉(92)、第二螺母(93)、光轴(94)、轴套(95)以及轴环(96)；
所述导轨支撑座(91)安装在所述机座(1)上，所述导轨支撑座(91)和所述机座(1)之间通过所述第二螺钉(92)和所述第二螺母(93)安装所述光轴(94)，所述轴套(95)套装在所述光轴(94)上并沿所述光轴(94)滑动，所述轴套(95)外侧设置所述轴环(96)，所述轴环(96)连接所述L型安装板(61)。
9.根据权利要求6所述筒体内腔径向恒力打磨机构，其特征在于：所述推紧气缸(83)的压缩空气和所述压力传感器(7)以及比例调节阀形成反馈机构。
10.根据权利要求4所述筒体内腔径向恒力打磨机构，其特征在于：所述砂轮(66)直径大于所述抱箍(63)直径。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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