CN116673868A - 一体式超精研磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式超精研磨设备，用于对工件进行超精研磨，包含：输送模块，用于运输工件；检测限位模块，布置在输送模块的一侧，检测工件的位置并对工件进行限位；旋转定位模块，与输送模块的另一侧相衔接，对工件进行定位和旋转；转运模块，转运输送模块上的工件至旋转定位模块；端面研磨模块和沟道研磨模块，分别布置在旋转定位模块的两侧，对旋转定位模块处的工件的端面和沟道进行研磨，沟道研磨模块和端面研磨模块可同时对工件进行研磨。本发明采用一体式设计，能够同时对轴承类工件进行沟道研磨和端面研磨，大大提高了加工效率，其整体设计紧凑，设备占用空间面积较小，不仅方便使用和维护，还可以有效地节约生产成本和提高生产效率。

Description

一体式超精研磨设备

技术领域

本发明涉及超精研磨领域，特别涉及一种一体式超精研磨设备。

背景技术

超精密加工就是在超精密机床设备上，利用零件与刀具之间产生的具有严格的约束的相对运动，对材料进行微量切削，以获得极高形状精度和表面光洁度的加工过程。其精度从微米到亚微米，乃至纳米，其应用范围日趋广泛，在高技术领域和军用工业以及民用工业中都有广泛应用，尤其是电气自动化领域，如超大规模集成电路，高精度磁盘，精密雷达，导弹火控系统，精密机床，精密仪器，录像机磁头，复印机磁鼓，煤气灶转阀等都要采用超精密加工技术。

目前超精研磨在进行研磨轴承类工件时，会对轴承的端面、沟道进行研磨，是通过端面研磨机和沟道研磨机单独的进行分步研磨的，速度效率缓慢，且两台设备占用体积较大，若对于空间有限的环境来说，可能会造成场地限制或者难以布置的问题。

发明内容

根据本发明实施例，提供了一种一体式超精研磨设备，用于对工件进行超精研磨，包含：

输送模块，输送模块用于运输工件；

检测限位模块，检测限位模块布置在输送模块的一侧，用于检测工件的位置并对工件进行限位；

旋转定位模块，旋转定位模块与输送模块的另一侧相衔接，用于对工件进行定位和旋转；

转运模块，转运模块转运输送模块上的工件至旋转定位模块；

端面研磨模块，端面研磨模块布置在旋转定位模块的一侧，用于对旋转定位模块处的工件的端面进行研磨；

沟道研磨模块，沟道研磨模块布置在旋转定位模块的一侧，用于对旋转定位模块处的工件的沟道进行研磨，沟道研磨模块和端面研磨模块可同时对工件进行研磨。

进一步，检测限位模块包含：检测机构和定位机构；

检测机构和输送模块相邻布置，且与输送模块电性相连，用于检测工件的位置；

定位机构，定位机构和检测机构电性相连，检测机构检测到工件时，定位机构动作限制工件在输送模块上的移动。

进一步，定位机构包含支撑杆、驱动组件和档杆；

支撑杆设置在输送模块的一侧，驱动组件与支撑杆活动连接，支撑杆用于支撑驱动组件；

档杆与驱动组件的输出端相连，驱动组件驱动档杆往复运动。

进一步，旋转定位模块包含：转盘、第一驱动机构、定心夹紧机构和第二驱动机构；

转盘用于放置工件；

第一驱动机构与转盘相连，第一驱动机构驱动转盘旋转；

定心夹紧机构用于将工件夹紧在转盘上；

第二驱动机构与定心夹紧机构相连，第二驱动机构驱动定心夹紧机构移动。

进一步，定心夹紧机构包含升降杆、一对连接杆和两个夹紧轴承；

升降杆一端与第二驱动机构相连，第二驱动机构带动升降杆往复移动，升降杆可伸入转盘上的工件内部；

一对连接杆分别设置在升降杆的两侧，连接杆与升降杆底端的距离与工件内部深度一致，两个夹紧轴承分别安装在一对连接杆上，用于抵住工件的端面。

进一步，转运模块包含：

第一气缸和第一夹持组件；第一夹持组件的一端与第一气缸相连，第一气缸带动第一夹持组件移动；

第二气缸和第二夹持组件；第二夹持组件与第二气缸相连，第二气缸带动第二夹持组件移动；

第一夹持组件和第二夹持组件分别设在输送模块的两侧，第一夹持组件和第二夹持组件共同夹持输送机上的工件至旋转定位模块。

进一步，端面研磨模块包含：第三驱动机构和第一研磨机构；

第一研磨机构用于对待加工的工件的端面进行研磨；

第三驱动机构与第一研磨机构相连，可驱动第一研磨机构运动。

进一步，第一研磨机构包含：第一传动组件和第一支架，第一支架上设有第一油石，第一传动组件与第一支架相连并驱动第一油石做直线往复运动。

进一步，沟道研磨模块包含：第四驱动机构和第二研磨机构；

第二研磨机构用于对待加工的工件的沟道进行研磨；

第四驱动机构与第二研磨机构相连，可驱动第二研磨机构运动。

进一步，第二研磨机构包含：第二传动组件和第二支架，第二支架上设有第二油石，第二传动组件与第二支架相连并驱动第二油石做直线往复运动。

根据本发明实施例的一体式超精研磨设备，采用了一体式设计，能够同时对轴承类工件进行沟道研磨和端面研磨，大大提高了加工效率，同时，其整体设计紧凑，设备占用空间面积较小，能够适用于一些场地较小的工作环境，不仅方便使用和维护，还可以有效地节约生产成本和提高生产效率。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为根据本发明实施例一体式超精研磨设备的整体结构示意图；

图2为根据本发明实施例的检测限位模块和输送模块配合的主视图；

图3为根据本发明实施例的检测限位模块和输送模块配合的俯视图；

图4为根据本发明实施例图3的A向放大图；

图5为根据本发明实施例的旋转定位模块的结构示意图；

图6为根据本发明实施例的旋转定位模块在机台上的结构示意图；

图7为根据本发明实施例的转运模块的结构示意图；

图8为根据本发明实施例的端面研磨模块结构示意图；

图9为根据本发明实施例的沟道研磨模块结构示意图。

实施方式

以下将结合附图，详细描述本发明的优选实施例，对本发明做进一步阐述。

首先，将结合图1~9描述根据本发明实施例的一体式超精研磨设备，用于对工件1进行超精研磨的应用场景很广。

如图1所示，本发明实施例的一体式超精研设备，用于对工件1进行超精研磨，具有输送模块2、检测限位模块3、旋转定位模块4、转运模块5、端面研磨模块6和沟道研磨模块7。

具体地，如图1所示，输送模块2、检测限位模块3、旋转定位模块4、转运模块5、端面研磨模块6和沟道研磨模块7皆设置在机台8之上，其中，输送模块2用于运输工件1，输送模块2可以为各种可输送产品的设备或装置，在本实施例中，输送模块2为输送机，检测限位模块3布置在输送机的一侧，用于检测工件1的位置并对工件1进行限位，旋转定位模块4与输送机的另一侧相衔接，并与检测限位模块3对应设置，用于对工件1进行定位和旋转，转运模块5设置在输送机上，并位于检测限位模块3与旋转定位模块4之间，用于转运输送机上被检测限位模块3限位的工件1至旋转定位模块4处，端面研磨模块6和沟道研磨模块7分别布置在旋转定位模块4的两侧，用于对旋转定位模块4处的工件1进行研磨，沟道研磨模块7和端面研磨模块6可同时对工件1分别进行沟道研磨和端面研磨，一体式的设计大大提高了加工效率，且设计紧凑，设备占用空间面积较小，有效地节约了生产成本和设备的投入成本。

进一步，如图1~4所示，检测限位模块3包含：检测机构31和定位机构32，在本实施例中，检测机构31分为第一检测器311和第二检测器312，第一检测器311和定位机构32电性相连，当第一检测器311检测到输送机上的工件1传输至指定位置时，定位机构32动作并限制住工件1继续移动，第二检测器312和输送机电性相连，当工件1到达指定位置并被定位机构32限制住时，输送机停止工作，检测机构31和定位机构32的设置有助于提高生产线的生产效率，避免由于工件1位置不准确引起的故障和生产线停滞等问题，以及有助于降低人工干预的程度，提高生产线的自动化程度，同时也减少人为操作的错误率，从而提高生产效率。

进一步，如图2~4所示，在本实施例中，定位机构32包含支撑杆321、驱动组件322和档杆323，支撑杆321设置在输送机的一侧，第一检测器311和第二检测器312设置在支撑杆321上，驱动组件322与支撑杆321活动连接，可调节驱动组件322在支撑杆321上的位置，支撑杆321用于支撑驱动组件322，档杆323与驱动组件322的输出端相连，驱动组件322驱动档杆323往复运动，当工件1的位置到达指定位置时，挡杆伸出，与工件1接触从而实现限制工件1的移动，其中，驱动组件322优选为气缸，但不仅限于气缸，驱动组件322在支撑杆321上位置可调的设计便于适配不同尺寸大小的工件1。

进一步，如图1、5、6所示，在本实施例中，旋转定位模块4包含：转盘41、第一驱动机构42、定心夹紧机构43和第二驱动机构44，转盘41用于放置待加工的工件1，第一驱动机构42置于机台8内，与转盘41相连，第一驱动机构42驱动转盘41旋转，其中，第一驱动机构42包含电机421、连接转盘41的转动轴422和分别连接电机421和转动轴422的皮带传动组件423，皮带传动组件423的主动皮带轮套设在电机421的输出端上，皮带传动组件423的从动皮带轮套设在转动轴422的底端，转动轴422的顶端与转盘41相连，电机421驱动皮带传动组件423从而带动转动轴422旋转，转动轴422旋转则转盘41旋转，电机421为转盘41的旋转提供了驱动力，定心夹紧机构43用于将工件1夹紧在转盘41上，第二驱动机构44与定心夹紧机构43相连，第二驱动机构44驱动定心夹紧机构43移动，第二驱动机构44优选为气缸，但不仅限于气缸。

进一步，如图1、5、6所示，定心夹紧机构43包含升降杆431、一对连接杆432和两个夹紧轴承433，升降杆431一端与第二驱动机构44相连，优选地，升降杆431的另一端设置有可容纳入工件1内部的定位盘434，定位盘434的直径略小于工件1内部直径，第二驱动机构44带动升降杆431往复移动，为了防止定位盘434与工件1内壁在研磨时产生干磨而导致损坏工件1的情况，在升降杆431上还设有油路进口（图中未示出）和油路通道（图中未示出），油路通道设在升降杆431的内部，油路进口设在升降杆431顶部的一侧，定位盘434的侧表面设有油路出口（图中未示出），油路通道连通油路进口和油路出口，在研磨的时候，通过油路进口输送油，油经过油路通道输送，经油路出口排出，将油放在定位盘434和工件1的内壁之间；一对连接杆432分别设置在升降杆431的两侧，连接杆432与定位盘434的距离与工件1内部深度一致，两个夹紧轴承433分别安装在一对连接杆432上，用于抵住工件1的端面，研磨时，夹紧轴承433抵住工件1的端面随着工件1的旋转而旋转。

进一步，如图7所示，在本实施例中，转运模块5包含：第一气缸51和第一夹持组件52，第一夹持组件52的一端与第一气缸51相连，第一气缸51带动第一夹持组件52移动；第二气缸53和第二夹持组件54，第二夹持组件54与第二气缸53相连，第二气缸53带动第二夹持组件54移动，第一夹持组件52和第二夹持组件54分别设在输送机的两侧，第一夹持组件52和第二夹持组件54共同夹持输送机上的工件1至转盘41处，保证夹持的稳定性。

进一步，如图8所示，在本实施例中，端面研磨模块6包含：第三驱动机构61和第一研磨机构62，第三驱动机构61与第一研磨机构62相连，可驱动第一研磨机构62移动靠近待加工的工件1，第一研磨机构62用于对待加工的工件1的端面进行研磨，其中，第一研磨机构62包含：第一传动组件（图中未示出）和第一支架，第一支架上设有第一油石621，第一传动组件设置在第三驱动机构61内并与第一支架相连，通过将外部的电机输出的回转运动转化成直线运动，从而实现驱动第一油石621做直线往复运动。

进一步，如图9所示，在本实施例中，沟道研磨模块7包含：第四驱动机构71和第二研磨机构72，第四驱动机构71与第二研磨机构72相连，可驱动第二研磨机构72移动靠近待加工的工件1，第二研磨机构72用于对待加工的工件1的沟道进行研磨，其中，第二研磨机构72包含：第二传动组件（图中未示出）和第二支架，第二支架上设有第二油石721，第二传动组件设置在第四驱动机构71内并与第二支架相连，通过将外部的电机421输出的回转运动转化成直线运动，从而实现驱动第二油石721做直线往复运动；端面研磨模块6和沟道研磨模块7的驱动机构用于大距离的移动，靠近待加工的工件1，再通过传动组件进行小距离的移动，在大距离移动时，可以使用粗略的移动方式，以快速将油石接近工件1，在接近工件1后，使用传动组件进行微调，以确保油石与工件1之间的接触精度达到要求，不仅节省时间还提高了效率，避免了不必要的停顿和调整以及不必要的磨损或其他加工缺陷。

使用时，将工件1依次设置在输送机上，然后由输送机输送工件1，当工件1到达至合适位置后，检测机构31检测到工件1的到来，输送机停止运动，由转运模块5将输送机上的工件1，经过第一、第二夹持组件共同夹持工件1最终转运到转盘41上，然后再由定心夹紧机构43将工件1夹紧在转盘41上，让工件1跟随着转盘41进行转动，工件1转动的时候，通过端面研磨模块6和沟道研磨模块7同时对工件1的端面、沟道进行研磨，研磨完成后，将工件1转运回输送机上，输送机继续输送，进行下一工件1的研磨。

以上，参照图1~9描述了根据本发明实施例的一体式超精研磨设备，能够同时对轴承类工件进行沟道研磨和端面研磨，大大提高了加工效率，同时，其整体设计紧凑，设备占用空间面积较小，能够适用于一些场地较小的工作环境，不仅方便使用和维护，还可以有效地节约生产成本和提高生产效率。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种一体式超精研磨设备，用于对工件进行超精研磨，其特征在于，包含：

输送模块，所述输送模块用于运输所述工件；

检测限位模块，所述检测限位模块布置在所述输送模块的一侧，用于检测所述工件的位置并对所述工件进行限位；

旋转定位模块，所述旋转定位模块与所述输送模块的另一侧相衔接，用于对所述工件进行定位和旋转；

转运模块，所述转运模块转运所述输送模块上的所述工件至所述旋转定位模块；

端面研磨模块，所述端面研磨模块布置在所述旋转定位模块的一侧，用于对所述旋转定位模块处的所述工件的端面进行研磨；

沟道研磨模块，所述沟道研磨模块布置在所述旋转定位模块的一侧，用于对所述旋转定位模块处的所述工件的沟道进行研磨，所述沟道研磨模块和所述端面研磨模块可同时对所述工件进行研磨。

2.如权利要求1所述一体式超精研磨设备，其特征在于，所述检测限位模块包含：检测机构和定位机构；

所述检测机构和所述输送模块相邻布置，且与所述输送模块电性相连，用于检测所述工件的位置；

定位机构，所述定位机构和所述检测机构电性相连，所述检测机构检测到所述工件时，所述定位机构动作限制所述工件在所述输送模块上的移动。

3.如权利要求2所述一体式超精研磨设备，其特征在于，所述定位机构包含支撑杆、驱动组件和档杆；

所述支撑杆设置在所述输送模块的一侧，所述驱动组件与所述支撑杆活动连接，所述支撑杆用于支撑所述驱动组件；

所述档杆与所述驱动组件的输出端相连，所述驱动组件驱动所述档杆往复运动。

4.如权利要求1所述一体式超精研磨设备，其特征在于，所述旋转定位模块包含：转盘、第一驱动机构、定心夹紧机构和第二驱动机构；

所述转盘用于放置所述工件；

所述第一驱动机构与所述转盘相连，所述第一驱动机构驱动所述转盘旋转；

所述定心夹紧机构用于将所述工件夹紧在所述转盘上；

所述第二驱动机构与所述定心夹紧机构相连，所述第二驱动机构驱动所述定心夹紧机构移动。

5.如权利要求4所述一体式超精研磨设备，其特征在于，所述定心夹紧机构包含升降杆、一对连接杆和两个夹紧轴承；

所述升降杆一端与所述第二驱动机构相连，所述第二驱动机构带动所述升降杆往复移动，所述升降杆可伸入所述转盘上的所述工件内部；

所述一对连接杆分别设置在所述升降杆的两侧，所述连接杆与所述升降杆底端的距离与所述工件内部深度一致，所述两个夹紧轴承分别安装在所述一对连接杆上，用于抵住所述工件的端面。

6.如权利要求1所述一体式超精研磨设备，其特征在于，所述转运模块包含：

第一气缸和第一夹持组件；所述第一夹持组件的一端与所述第一气缸相连，所述第一气缸带动所述第一夹持组件移动；

第二气缸和第二夹持组件；所述第二夹持组件与所述第二气缸相连，所述第二气缸带动所述第二夹持组件移动；

所述第一夹持组件和所述第二夹持组件分别设在所述输送模块的两侧，所述第一夹持组件和所述第二夹持组件共同夹持所述输送机上的所述工件至所述旋转定位模块。

7.如权利要求1所述一体式超精研磨设备，其特征在于，所述端面研磨模块包含：

第三驱动机构和第一研磨机构；

所述第一研磨机构用于对待加工的所述工件的端面进行研磨；

所述第三驱动机构与所述第一研磨机构相连，可驱动所述第一研磨机构运动。

8.如权利要求7所述一体式超精研磨设备，其特征在于，所述第一研磨机构包含：第一传动组件和第一支架，所述第一支架上设有第一油石，所述第一传动组件与所述第一支架相连并驱动所述第一油石做直线往复运动。

9.如权利要求1所述一体式超精研磨设备，其特征在于，所述沟道研磨模块包含：第四驱动机构和第二研磨机构；

所述第二研磨机构用于对待加工的所述工件的沟道进行研磨；

所述第四驱动机构与所述第二研磨机构相连，可驱动所述第二研磨机构运动。

10.如权利要求9所述一体式超精研磨设备，其特征在于，所述第二研磨机构包含：第二传动组件和第二支架，所述第二支架上设有第二油石，所述第二传动组件与所述第二支架相连并驱动所述第二油石做直线往复运动。