CN207072036U - 石墨加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种石墨加工设备，包括底座、工作台、支撑横梁、滑鞍装置、主轴箱、换刀装置和三轴反馈装置，所述三轴反馈装置包括用于测量所述工作台移动距离并反馈给控制器的X轴反馈单元、测量所述滑鞍装置移动距离并反馈给控制器的Y轴反馈单元，以及测量所述主轴箱的移动距离并反馈给控制器的Z轴反馈单元；所述X轴反馈单元固定于所述工作台，所述Y轴反馈单元固定于所述滑鞍装置的靠近所述支撑横梁的一侧，所述Z轴反馈单元固定于所述滑鞍装置的靠近所述主轴箱的一侧且三者均为线性滑轨式磁栅全闭环装置。与相关技术相比，本实用新型提供的石墨加工设备精度高且可靠性好。

Description

石墨加工设备

技术领域

本实用新型涉及机械加工领域，尤其涉及一种石墨加工设备。

背景技术

石墨相比铜具有更加优良的导电性能，正在模具行业进行大规模的推广，随着5G时代的到来，手机外壳材质也发生很大的变化，由原来的金属和塑胶外壳升级成了玻璃材质，3D玻璃被大规模的应用在手机面板和背板上面，在3D玻璃的制造过程中有一个重要的玻璃热弯成型工艺，热弯工艺所用到夹具就是石墨材料制作的，此夹具是易耗品，需求量巨大，加之市场对石墨的各方面发展需求，使得石墨需求聚增。因此，用于加工石墨的加工设备也随之发展。

相关技术的石墨加工设备包括底座、支撑于所述底座的工作台和支撑横梁、安装于所述支撑横梁的滑鞍装置、安装于所述滑鞍装置的主轴箱和装配于所述主轴箱的换刀装置，所述工作台沿所述底座相对滑动，所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁相对滑动，所述主轴箱相对于所述滑鞍装置相对滑动。

然而，相关技术的石墨加工装置中，所述工作台沿所述底座相对滑动，所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁相对滑动，所述主轴箱相对于所述滑鞍装置相对滑动时，三处位置均采用伺服马达半闭环装置或光栅电子尺全闭环装置作为反馈装置；伺服马达半闭环作为反馈装置时精度不高，使得加工出的工件尺寸精度较差，光栅电子尺全闭环作为反馈装置时防水防没兴趣能力差且尺头不耐撞击，使得所述石墨加工设备的可靠性差。

因此，有必要提供一种新的石墨加工设备解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种精度高且可靠性强的石墨加工设备。为解决上述问题，本实用新型提供了一种石墨加工设备，包括底座、支撑于所述底座的工作台、垂直固定于所述底座的支撑横梁、安装于所述支撑横梁的滑鞍装置、安装于所述滑鞍装置的主轴箱和装配于所述主轴箱的换刀装置。所述石墨加工设备还包括三轴反馈装置，所述三轴反馈装置包括用于测量所述工作台相对于所述底座沿所述石墨加工设备的X轴方向的移动距离并反馈给控制器的 X轴反馈单元、测量所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁沿所述石墨加工设备的Y轴方向的移动距离并反馈给控制器的Y轴反馈单元，以及测量所述主轴箱相对于所述滑鞍装置沿所述石墨加工设备的Z轴方向的移动距离的Z轴反馈单元；所述X轴反馈单元固定于所述工作台，所述Y轴反馈单元固定于所述滑鞍装置的靠近所述支撑横梁的一侧，所述Z轴反馈单元固定于所述滑鞍装置的靠近所述主轴箱的一侧；所述X轴反馈单元、所述Y轴反馈单元及所述Z轴反馈单元均为线性滑轨式磁栅全闭环装置。

优选的，所述石墨加工设备还包括三轴传动装置，所述三轴传动装置包括驱动所述工作台相对于所述底座沿所述石墨加工设备的X 轴方向往复运动的X轴传动装置、驱动所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁沿所述石墨加工设备的Y轴方向往复运动的Y轴传动装置以及驱动所述主轴箱相对于所述滑鞍装置沿所述石墨加工设备的Z轴方向往复运动的Z轴传动装置，所述X轴传动装置、所述Y轴传动装置及所述Z轴传动装置中至少有一个为非接触式结构的传动装置。

优选的，所述X轴传动装置为非接触式结构的传动装置，其包括分别固定于所述底座的第一直线电机磁板和第一直线导轨以及固定于所述工作台的第一直线电机动子和第一滑块，所述第一直线导轨包括至少两根且分别位于所述第一直线电机磁板的相对两端，所述第一滑块位于所述工作台的相对两端且抵接于所述第一直线导轨形成配合连接，所述第一直线电机磁板与所述第一直线电机动子相对且间隔设置，所述X轴反馈单元固定于所述第一滑块并与所述第一直线导轨卡合；

所述Y轴传动装置为非接触式结构的传动装置，其包括分别固定于所述支撑横梁的第二直线电机磁板和第二直线导轨以及固定于所述滑鞍装置的靠近所述支撑横梁一侧的第二直线电机动子和第二滑块，所述第二直线导轨包括至少两根且分别位于所述第二直线电机磁板的相对两端，所述第二滑块位于所述滑鞍装置的相对两端且抵接于所述第二直线导轨形成配合连接，所述第二直线电机磁板与所述第二直线电机动子相对且间隔设置，所述Y轴反馈单元固定于所述第二滑块并与所述第二直线导轨卡合；

所述Z轴传动装置为非接触式结构的传动装置，其包括分别固定于所述主轴箱的第三直线电机磁板和第三直线导轨以及固定于所述滑鞍装置的远离所述支撑横梁一侧的第三直线电机动子和第三滑块，所述第三直线导轨包括至少两根且分别位于所述第三直线电机磁板的相对两端，所述第三滑块位于所述滑鞍装置的相对两端且抵接于所述第三直线导轨形成配合连接，所述第三直线电机磁板与所述第三直线电机动子相对且间隔设置，所述Z轴反馈单元固定于所述第三滑块并与所述第三直线导轨卡合。

优选的，所述第一直线电机磁板与所述第一直线电机动子正对设置且二者间隔1.2mm；所述第二直线电机磁板与所述第二直线电机动子正对设置且二者间隔1.2mm；所述第三直线电机磁板与所述第三直线电机动子正对设置且二者间隔1.2mm。

优选的，所述底座包括沿所述石墨加工设备的X轴方向设于其上的排屑槽和固定安装于所述排屑槽内螺旋式排屑机。

优选的，所述石墨加工设备还包括配重气缸，所述配重气缸同时固定于所述主轴箱和所述滑鞍装置。

与相关技术相比，本实用新型的石墨加工设备设置分别测量所述工作台相对于所述底座沿所述石墨加工设备的X轴方向的移动距离、所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁沿所述石墨加工设备的Y轴方向的移动距离，以及所述主轴箱相对于所述滑鞍装置沿所述石墨加工设备的Z轴方向的移动距离的三轴反馈装置，且使所述X轴反馈单元、 Y轴反馈单元及所述Z轴反馈单元均设置为线性滑轨式磁栅全闭环装置，该结构不仅精度高、防水、防油且耐撞击，分辨率可达0.25 μ，从而使得所述石墨加工设备的加工精度高且可靠性好。

附图说明

图1为本实用新型石墨加工设备的部分结构示意图；

图2为本实用新型石墨加工设备的工作台与底座的立体结构装配图；

图3为本实用新型石墨加工设备的滑鞍装置与所述支撑横梁的立体结构装配图；

图4为本实用新型石墨加工设备的主轴箱与滑鞍装置的立体结构装配图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1，为本实用新型石墨加工设备的部分结构示意图。

本实用新型提供了一种石墨加工设备100，包括底座1、支撑于所述底座的工作台2、垂直固定于所述底座1的支撑横梁3、安装于所述支撑横梁3的滑鞍装置4、安装于所述滑鞍装置4的主轴箱5、装配于所述主轴箱5的换刀装置6、三轴传动装置7及三轴反馈装置 (未标号)。

所述三轴传动装置7包括X轴传动装置71、Y轴传动装置72以及Z轴传动装置73。

所述X轴传动装置71用于驱动所述工作台2相对于所述底座1 沿所述石墨加工设备100的X轴方向往复运动；所述Y轴传动装置 72用于驱动所述滑鞍装置4相对于所述支撑横梁3沿所述石墨加工设备100的Y轴方向往复运动；所述Z轴传动装置73驱动所述主轴箱5相对于所述滑鞍装置4沿所述石墨加工设备100的Z轴方向往复运动。

所述三轴反馈装置包括X轴反馈单元81、Y轴反馈单元82以及 Z轴反馈单元83，且三者均为线性滑轨式磁栅全闭环装置。

所述X轴反馈单元81用于测量所述工作台2相对于所述底座1 沿所述石墨加工设备的X轴方向的移动距离并反馈给控制器(未图示)；所述Y轴反馈单元82用于测量所述滑鞍装置4相对于所述支撑横梁3沿所述石墨加工设备的Y轴方向的移动距离并反馈给控制器；所述Z轴反馈单元用于测量所述主轴箱5相对于所述滑鞍装置4 沿所述石墨加工设备的Z轴方向的移动距离并反馈给控制器。通过上述结构测量所述工作台2，所述滑鞍装置4及所述主轴箱5的移动距离并反馈给控制器，通过控制器及时控制调整移动精度，提高所述石墨加工设备100的加工精度。

同时，因所述X轴反馈单元81、Y轴反馈单元82以及Z轴反馈单元83均为线性滑轨式磁栅全闭环装置，该结构不仅精度高、防水、防油且耐撞击，分辨率可达0.25μ，从而使得所述石墨加工设备100 的加工精度高且可靠性好。

需要说明的是，本实用新型的石墨加工设备100中，本实施方式定义所述石墨加工设备100的X轴方向为平行于所述底座1的长轴的方向、Y轴方向为平行于所述底座1的短轴的方向，即X轴与Y 轴垂直且形成的平面与水平面平行；Z轴方向为同时垂直于X轴和Y 轴的方向，即Z轴垂直于水平面。

本实用新型的石墨加工设备100中，所述X轴传动装置71、所述Y轴传动装置72和所述Z轴传动装置73中至少有一个为非接触式结构的传动装置。

本实施方式以所述X轴传动装置71、所述Y轴传动装置72和所述Z轴传动装置73均为非接触式结构的传动装置为例进行说明。

所述底座1用于支撑所述工作台2，组装支撑所述支撑横梁3以及为其它安装部分提供安装位置。

更优的，所述底座1包括沿所述石墨加工设备100的X轴方向设于其上的排屑槽11和固定安装于所述排屑槽11内螺旋式排屑机12。通过所述排屑槽11和所述排屑机12的结构设置，将所述石墨加工设备100的废屑自动排出。

本实施方式中，所述底座1的侧边还设有向内侧凹陷形成的U 型操作区域13，使得操作人员离工作台更近，装夹更方便，提高生产效率。

所述工作台2用于为待加工工件10提供加工场所。

请结合参阅图2，为本实用新型石墨加工设备的工作台与底座的立体结构装配图。所述X轴传动装置71包括分别固定于所述底座1 的第一直线电机磁板711和第一直线导轨712、分别固定于所述工作台2的第一直线电机动子713和第一滑块714。

需要说明的是，所述第一直线电机磁板711和所述第一直线导轨 712的位置可与所述第一直线电机动子713和所述第一滑块714的位置互换，这也是可行的，且实质上都一样。

所述第一直线电机磁板711与所述第一直线电机动子713相对且间隔设置。所述第一直线电机磁板711为永磁铁。

更优的，所述第一直线电机磁板711与所述第一直线电机动子 713正对设置且二者间隔1.2mm。该结构使得所述X轴传动装置71 形成非接触式结构。

具体的，所述第一直线导轨712为滚柱导轨，用于为所述工作台 2提供X轴方向运动的导向，所述第一直线导轨712包括至少两根，两根所述第一直线导轨712分别平行于所述第一直线电机磁板711且位于所述第一直线电机磁板711的相对两端。本实施方式中的滚柱导轨结构的刚性比相关技术中的滚珠导轨结构的刚性提高30％，提高了其使用寿命。

所述第一滑块714位于所述工作台2的相对两端且抵接于所述第一直线导轨712形成配合连接。

所述第一直线电机磁板711与所述第一直线电机动子713相互作用并产生沿X轴方向的推力，使得所述工作台2通过所述第一直线电机动子713被所述第一直线电机磁板711驱动，所述工作台2通过所述第一滑块714沿所述第一直线导轨712往复运动。

由于所述第一直线电机磁板711与所述第一直线电机动子713为非接触式结构，使得二者在相对运动中不存在磨损，避免了机械磨损产生的误差，因此，其驱动精度更高，可靠性更好。

所述X轴反馈单元81固定于所述第一滑块714并与所述第一直线导轨712卡合，可沿其滑动。

请结合参阅图3，为本实用新型石墨加工设备的滑鞍装置与所述支撑横梁的立体结构装配图。

所述支撑横梁3垂直固定于所述底座1，用于为所述滑鞍装置4 及所述主轴箱5提供安装位置。

所述滑鞍装置4安装于所述支撑横梁3。

所述Y轴传动装置72用于驱动所述滑鞍装置4相对于所述支撑横梁3沿所述石墨加工设备100的Y轴方向往复运动。

所述Y轴传动装置72包括分别固定于所述支撑横梁3的第二直线电机磁板721和第二直线导轨722、分别固定于所述滑鞍装置4的靠近所述支撑横梁3一侧的第二直线电机动子723和第二滑块724。

需要说明的是，所述第二直线电机磁板721和所述第二直线导轨722的位置可与所述第二直线电机动子723和所述第二滑块724的位置互换，这也是可行的，且实质上都一样。

所述第二直线电机磁板721与所述第二直线电机动子723相对且间隔设置。所述第二直线电机磁板721为永磁铁。

更优的，所述第二直线电机磁板721与所述第二直线电机动子 723正对设置且二者间隔设置1.2mm。该结构使得所述Y轴传动装置 72形成非接触式结构。

具体的，所述第二直线导轨722为滚柱导轨，用于为所述滑鞍装置4沿Y轴方向运动提供导向，所述第二直线导轨722包括至少两根，两根所述第二直线导轨722分别平行于所述第二直线电机磁板 721且位于所述第二直线电机磁板721的相对两端。本实施方式中的滚柱导轨结构的刚性比相关技术中的滚珠导轨结构的刚性提高30％，提高了其使用寿命。

所述第二滑块724位于所述滑鞍装置4的相对两端且抵接于所述第二直线导轨722形成配合连接。

所述第二直线电机磁板721与所述第二直线电机动子723相互作用并产生沿Y轴方向的推力，使得所述滑鞍装置4通过所述第二直线电机动子723被所述第二直线电机磁板721驱动，所述滑鞍装置4 通过所述第二滑块724沿所述第二直线导722往复运动。

由于所述第二直线电机磁板721与所述第二直线电机动子723为非接触式结构，使得二者在相对运动中不存在磨损，避免了机械磨损产生的误差，因此，其驱动精度更高，可靠性更好。

所述Y轴反馈单元82固定于所述第二滑块724并与所述第二直线导轨722卡合，可沿其滑动。

请结合参阅图4，为本实用新型石墨加工设备的主轴箱与滑鞍装置的立体结构装配图。

所述主轴箱5安装于所述滑鞍装置4，其用于安装电主轴51，以便安装所述换刀装置6。

所述换刀装置6装配于所述主轴箱5。具体与所述电主轴51固定连接并随所述电主轴51的不同转速旋转运动，通过所述电主轴51 的转动为所述换刀装置6提供原始动力。

所述Z轴传动装置73包括分别固定于所述主轴箱5的第三直线电机磁板731和第三直线导轨732、分别固定于所述滑鞍装置4的远离所述支撑横梁3一侧的第三直线电机动子733和第三滑块734。

需要说明的是，所述第三直线电机磁板731和所述第三直线导轨 732的位置可与所述第三直线电机动子733和所述第三滑块734的位置互换，这也是可行的，且实质上都一样。

所述第三直线电机磁板731与所述第三直线电机动子733相对且间隔设置。所述第三直线电机磁板731为永磁铁。

更优的，所述第三直线电机磁板731与所述第三直线电机动子 733正对设置且二者间隔1.2mm。该结构使得所述Z轴传动装置73 形成非接触式结构。

具体的，所述第三直线导轨732为滚柱导轨，用于为所述主轴箱 5沿Z轴方向运动提供导向。所述第三直线导轨732包括至少两根，两根所述第三直线导轨732分别平行于所述第三直线电机磁板731且位于所述第三直线电机磁板731的相对两端。本实施方式中的滚柱导轨结构的刚性比相关技术中的滚珠导轨结构的刚性提高30％，提高了其使用寿命。

所述第三滑块734位于所述滑鞍装置4的相对两端且抵接于所述第三直线导轨732形成配合连接。

所述第三直线电机磁板731与所述第三直线电机动子733相互作用并产生沿Z轴方向的推力，使得所述主轴箱5通过所述第三直线电机动子733被所述第三直线电机磁板731驱动，所述主轴箱5通过所述第三滑块734沿所述第三直线导732往复运动。

由于所述第三直线电机磁板731与所述第三直线电机动子733为非接触式结构，使得二者在相对运动中不存在磨损，避免了机械磨损产生的误差，因此，其驱动精度更高，可靠性更好。

所述Z轴反馈单元83固定于所述第三滑块734并与所述第三直线导轨732卡合，可沿其滑动。

所述石墨加工设备100还包括配重气缸20，所述配重气缸20同时固定于所述主轴箱5和所述滑鞍装置4，用于在所述石墨加工设备 100断电时，拉住所述主轴箱5实现悬停，防止所述主轴箱5坠落损坏，提高了所述石墨加工设备100的可靠性。

所述换刀装置6因固定于所述主轴箱5并与所述主轴51固定连接，使得所述换刀装置6可通过所述主轴箱5的直线运动和所述滑鞍装置4的直线运动并结合所述工作台2的直线运动，实现对所述工作台2上的待加工工件10进行X轴、Y轴和Z轴的三轴方向移动加工，完成全方位的加工工序。

与相关技术相比，本实用新型的石墨加工设备设置分别测量所述工作台相对于所述底座沿所述石墨加工设备的X轴方向的移动距离、所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁沿所述石墨加工设备的Y轴方向的移动距离，以及所述主轴箱相对于所述滑鞍装置沿所述石墨加工设备的Z轴方向的移动距离的三轴反馈装置，且使所述X轴反馈单元、 Y轴反馈单元及所述Z轴反馈单元均设置为线性滑轨式磁栅全闭环装置，该结构不仅精度高、防水、防油且耐撞击，分辨率可达0.25 μ，从而使得所述石墨加工设备的加工精度高且可靠性好。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种石墨加工设备，包括底座、支撑于所述底座的工作台、垂直固定于所述底座的支撑横梁、安装于所述支撑横梁的滑鞍装置、安装于所述滑鞍装置的主轴箱和装配于所述主轴箱的换刀装置，其特征在于：所述石墨加工设备还包括三轴反馈装置，所述三轴反馈装置包括用于测量所述工作台相对于所述底座沿所述石墨加工设备的X轴方向的移动距离并反馈给控制器的X轴反馈单元、测量所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁沿所述石墨加工设备的Y轴方向的移动距离并反馈给控制器的Y轴反馈单元，以及测量所述主轴箱相对于所述滑鞍装置沿所述石墨加工设备的Z轴方向的移动距离并反馈给控制器的Z轴反馈单元；所述X轴反馈单元固定于所述工作台，所述Y轴反馈单元固定于所述滑鞍装置的靠近所述支撑横梁的一侧，所述Z轴反馈单元固定于所述滑鞍装置的靠近所述主轴箱的一侧；所述X轴反馈单元、所述Y轴反馈单元及所述Z轴反馈单元均为线性滑轨式磁栅全闭环装置。

2.根据权利要求1所述的石墨加工设备，其特征在于，所述石墨加工设备还包括三轴传动装置，所述三轴传动装置包括驱动所述工作台相对于所述底座沿所述石墨加工设备的X轴方向往复运动的X轴传动装置、驱动所述滑鞍装置相对于所述支撑横梁沿所述石墨加工设备的Y轴方向往复运动的Y轴传动装置以及驱动所述主轴箱相对于所述滑鞍装置沿所述石墨加工设备的Z轴方向往复运动的Z轴传动装置，所述X轴传动装置、所述Y轴传动装置及所述Z轴传动装置中至少有一个为非接触式结构的传动装置。

3.根据权利要求2所述的石墨加工设备，其特征在于，所述X轴传动装置为非接触式结构的传动装置，其包括分别固定于所述底座的第一直线电机磁板和第一直线导轨以及固定于所述工作台的第一直线电机动子和第一滑块，所述第一直线导轨包括至少两根且分别位于所述第一直线电机磁板的相对两端，所述第一滑块位于所述工作台的相对两端且抵接于所述第一直线导轨形成配合连接，所述第一直线电机磁板与所述第一直线电机动子相对且间隔设置，所述X轴反馈单元固定于所述第一滑块并与所述第一直线导轨卡合；

所述Y轴传动装置为非接触式结构的传动装置，其包括分别固定于所述支撑横梁的第二直线电机磁板和第二直线导轨以及固定于所述滑鞍装置的靠近所述支撑横梁一侧的第二直线电机动子和第二滑块，所述第二直线导轨包括至少两根且分别位于所述第二直线电机磁板的相对两端，所述第二滑块位于所述滑鞍装置的相对两端且抵接于所述第二直线导轨形成配合连接，所述第二直线电机磁板与所述第二直线电机动子相对且间隔设置，所述Y轴反馈单元固定于所述第二滑块并与所述第二直线导轨卡合；

所述Z轴传动装置为非接触式结构的传动装置，其包括分别固定于所述主轴箱的第三直线电机磁板和第三直线导轨以及固定于所述滑鞍装置的远离所述支撑横梁一侧的第三直线电机动子和第三滑块，所述第三直线导轨包括至少两根且分别位于所述第三直线电机磁板的相对两端，所述第三滑块位于所述滑鞍装置的相对两端且抵接于所述第三直线导轨形成配合连接，所述第三直线电机磁板与所述第三直线电机动子相对且间隔设置，所述Z轴反馈单元固定于所述第三滑块并与所述第三直线导轨卡合。

4.根据权利要求3所述的石墨加工设备，其特征在于，所述第一直线电机磁板与所述第一直线电机动子正对设置且二者间隔1.2mm；所述第二直线电机磁板与所述第二直线电机动子正对设置且二者间隔1.2mm；所述第三直线电机磁板与所述第三直线电机动子正对设置且二者间隔1.2mm。

5.根据权利要求4所述的石墨加工设备，其特征在于，所述底座包括沿所述石墨加工设备的X轴方向设于其上的排屑槽和固定安装于所述排屑槽内螺旋式排屑机。

6.根据权利要求5所述的石墨加工设备，其特征在于，所述石墨加工设备还包括配重气缸，所述配重气缸同时固定于所述主轴箱和所述滑鞍装置。