CN207155519U - 一种多轴联动盘式外抛光机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多轴联动盘式外抛光机，包括机架、主电机、抛光轮、工装夹具、第一工件平台、工件旋转电机、除尘装置和控制器；抛光轮通过不同的减速系统连结主电机；工装夹具用于固定待抛光的工件；工装夹具和工件旋转电机安装在第一工件平台上；工件旋转电机驱动工装夹具旋转；除尘装置包括水箱、水泵、喷射装置和电磁阀，喷射装置的喷口指向抛光工件与抛光轮中间；控制器控制主电机、工件旋转电机和电磁阀。本实用新型的抛光机在抛光作业时使用抛光液持续喷射抛光轮和工件，既能防止抛光粉尘飘散至空气中污染车间环境，也能降低工件表面因摩擦而产生的温度，使得工件能够在大于3000转/分钟的高转速条件下进行抛光，提高工件表面的抛光质量。

Description

一种多轴联动盘式外抛光机

技术领域

本实用新型涉及零件表面处理设备领域，尤其涉及一种多轴联动盘式外抛机。

背景技术

抛光机是一种用于进行表面锈蚀处理、除氧化薄膜处理、打磨平滑处理等的机械设备，其适用于首饰工艺品、自动车床零件、压铸零件、冲压零件、电子通信零件、医疗零件、铝材灯产品的加工。在抛光作业是通常会产生大量的热量，而为了防止工件因产生的热量而发生变形，或者避免因受热而影响加工高精度，现有技术解决方法是在抛光工序前期在抛光轮上涂抹抛光蜡，抛光蜡起到润滑和散热的作用，抛光蜡必须根据不同的抛光工序选用针对性的抛光蜡，并经过反复涂抹使抛光蜡均匀覆盖在抛光轮表面，该工序较为复杂繁琐，造成抛光效率较低，影响整体加工进度；同时，完成抛光后需要对工件进行加热除蜡工作，该工序存在能源耗费和固废排放的问题。

另一方面，现有技术涂抹抛光蜡的工艺和设备无法降低抛光过程中产生的粉尘，而粉尘会直接对人体和环境造成严重的危害。在目前的抛光车间里，难以清理的四处飘散的粉尘和设备上积尘不但使工作环境恶劣，而且容易发生火灾，特别是对钛、锆、铝、镁等易燃性金属抛光时，对生产工人身体伤害较大；即使装备良好的集尘处理系统，也存在积尘清理困难、工作量大、有二次污染、能耗高等缺点。随着政府对环保要求规格越来越高，生产性粉尘也被列为了重点治理项目，这些都迫使整个抛光行业在设备和工艺上必须升级换代。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有技术的抛光机自动化程度低，无法实现高速抛光且抛光过程中容易产生大量的污染性粉尘。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种多轴联动盘式外抛光机，包括：

机架，机架上安装有钣金式机罩；

主电机，主电机数量为一个或多个；

抛光轮，抛光轮的数量为多个，抛光轮通过不同的减速系统与同一个主电机的输出轴连结或者每个抛光轮与不同的主电机连结；不同的抛光轮均有不同的转速；

工装夹具，工装夹具用于固定待抛光的工件；

第一工件平台，工装夹具安装在第一工件平台上；

工件旋转电机，工件旋转电机安装在第一工件平台上，工件旋转电机驱动工装夹具旋转；

除尘装置，除尘装置包括水箱、水泵、喷射装置和电磁阀，喷射装置的喷口指向抛光工件与抛光轮中间，水泵将水箱内的抛光液输送至喷射装置，电磁阀安装在水泵和喷射装置之间；在抛光作业期间，喷射装置持续不断的将抛光液喷射至抛光轮及工件的表面，既能降低工件表面因为摩擦产生的温度，也能阻止抛光粉尘扩散；

控制器，控制器控制主电机、工件旋转电机和电磁阀。

进一步的，所述第一工件平台上设置有升降机构，工装夹具通过升降机构安装在第一工件平台上；升降机构调整整个工装夹具在竖直方向的高度。

进一步的，外抛光机还包括第二工件平台，第一工件平台可旋转的安装在第二工件平台上，旋转调节电机驱动第一工件平台旋转；控制器控制旋转调节电机。

进一步的，外抛光机还包括还包括第三工件平台和补偿平台，第三工件平台上设置有Y轴方向第一滑轨和沿着Y轴方向的补偿滑轨，第二工件平台安装在Y轴方向第一滑轨上，补偿平台安装在补偿滑轨上；

补偿平台上设置有Y轴方向丝杠和Y轴方向电机，Y轴方向丝杠与第二工件平台螺纹连接，Y轴方向电机驱动Y轴方向丝杠旋转；

第三平台上设置有补偿电机和补偿丝杠，补偿丝杠与补偿平台螺纹连接，补偿电机驱动补偿丝杠旋转；

Y轴方向是指工件相对抛光轮运动的方向；

控制器控制Y轴方向电机和补偿电机；抛光轮或者工装夹具上安装有压力传感器，压力传感器测量抛光轮与工件之间的正压力，控制器根据正压力的大小反馈控制补偿电机以维持抛光轮与工件之间的正压力在设定范围内；也可以采用扭矩传感器测量工件旋转电机或者主电机的输出扭矩，根据输出扭矩的大小控制补偿电机。

本实用新型还提供了另一种补偿抛光轮与工件之间正压力的方案：外抛光机还包括第四工件平台和配重板，第四工件平台上设置有Y轴方向第二滑轨、Y轴方向丝杠和Y轴方向电机；Y轴方向是指工件相对抛光轮运动的方向；

Y轴方向丝杠与第二工件平台螺纹连接，Y轴方向电机驱动Y轴方向丝杠旋转；第二工件平台的底部设置有滚轮，第二工件平台通过滚轮安装在Y轴方向第二滑轨上；配重板通过绳索或链条连接在第二工件平台上，配重板将自身重力转化为Y轴方向水平力施加在第二工件平台上(该水平力将最终传导至抛光轮与工件上，转化为抛光轮与工件之间的正压力；

控制器控制Y轴方向电机。

进一步的，所述机架上设置有X轴方向滑轨，第三工件平台或第四工件平台安装在X轴方向滑轨上，X轴方向电机驱动第三工件平台或第四工件平台沿着X轴方向滑轨运动；X轴方向是指外抛光机的长度方向，X轴方向和Y轴方向垂直；控制器控制X轴方向电机。

有益效果：(1)本实用新型的多轴联动盘式外抛光机在抛光作业时使用抛光液持续喷射于抛光轮和工件之间，既能防止抛光粉尘飘散至空气中污染车间环境，也能降低工件表面因摩擦而产生的温度，使得工件能够在大于3000转/分钟的高转速条件下进行抛光，提高工件表面的抛光质量。(2)本实用新型的多轴联动盘式外抛光机实现了工件X轴向平动、Y轴向平动、Z轴向平动、绕X轴旋转和绕Z轴旋转，能够对工件进行多角度无死角高效自动化抛光处理。(3)本实用新型的多轴联动盘式外抛光机利用补偿电机和补偿平台维持抛光轮与工件之间的恒定的正压力，提高了抛光质量。(4)本实用新型的多轴联动盘式外抛光机利用配重板实现抛光轮与工件之间的恒定的正压力，提高了抛光质量。

附图说明

图1是实施例1外抛光机的主视图。

图2是实施例1外抛光机的左视图。

图3是实施例1外抛光机的定位系统的局部示意图。

图4是实施例1外抛光机的补偿系统的原理图。

图5是实施例2外抛光机的补偿系统的原理图。

其中：1、机架；2、左机罩；3、右机罩；4、顶罩；5、滑动门；6、工装夹具；7、工件；8、升降机构；9、第一工件平台；10、工件旋转电机；11、第二工件平台；12、工件旋转台；13、旋转调节电机；14、第三工件平台；15、补偿平台；16、Y轴方向第一滑轨；17、补偿滑轨；18、Y轴方向丝杠；19、Y轴方向电机；20、补偿电机；21、补偿丝杠；22、抛光轮；23、X轴方向滑轨；24、水箱；25、水泵；26、喷射装置；27、电磁阀；28、X轴方向电机；29、第四工件平台；30、配重板；31、Y轴方向第二滑轨；32、滚轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1至图3所示，本实施例的多轴联动盘式外抛光机，包括：

机架1，机架1上安装有钣金式的左机罩2、右机罩3、顶罩4和滑动门5；

主电机；

抛光轮22，抛光轮22的数量为四个，每个抛光轮22具有各自的传动系统，所有的抛光轮22的传动系统的传动轴通过联轴器连接至主电机；

工装夹具6，工装夹具6用于固定待抛光的工件7；

第一工件平台9，工装夹具6通过升降机构8安装在第一工件平台9上；

工件旋转电机10，工件旋转电机10安装在第一工件平台9上，工件旋转电机10驱动工装夹具6旋转；

第二工件平台11，第二工件平台11的表面设置有工件旋转台12，第一工件平台9安装在工件旋转台12上，第一工件平台9能够相对第二工件平台11旋转，旋转调节电机13驱动第一工件平台9旋转；

补偿系统，包括第三工件平台14、补偿平台15和压力传感器，具体如图4所示，第三工件平台14上设置有Y轴方向第一滑轨16和沿着Y轴方向的补偿滑轨17，第二工件平台11安装在Y轴方向第一滑轨16上，补偿平台15安装在补偿滑轨17上；补偿平台15上设置有Y轴方向丝杠18和Y轴方向电机19，Y轴方向丝杠18与第二工件平台11螺纹连接，Y轴方向电机19驱动Y轴方向丝杠18旋转；第三工件平台14上设置有补偿电机20和补偿丝杠21，补偿丝杠21与补偿平台15螺纹连接，补偿电机20驱动补偿丝杠21旋转；压力传感器安装在工装夹具6上，压力传感器测量抛光轮22与工件7之间的正压力并将测量结果传递至控制器；控制器根据正压力的大小反馈控制补偿电机20以维持抛光轮22与工件7之间的正压力在设定范围内；

X轴方向滑轨23，X轴方向滑轨23安装在机架1上，第三工件平台14安装在X轴方向滑轨23上，X轴方向电机28驱动第三工件平台14沿着X轴方向滑轨23运动，具体驱动方式是：X轴方向电机28安装在第三工件平台14上，X轴方向电机28连接驱动齿轮，X轴方向滑轨23的侧面设置有一条与其平行的齿条，齿轮与齿条啮合，当X轴方向电机28驱动齿轮旋转时，齿条固定不动，承载X轴方向电机28的第三工件平台14沿着X轴方向滑轨23直线运动；

除尘装置，除尘装置包括水箱24、水泵25、喷射装置26和电磁阀27，喷射装置26的喷口指向抛光工件7与抛光轮22中间，水泵25将水箱24内的抛光液输送至喷射装置26，电磁阀27安装在水泵25和喷射装置26之间；在抛光作业期间，喷射装置26持续不断的将抛光液喷射至抛光轮22及工件7的表面，既能降低工件7表面因为摩擦产生的温度，也能阻止抛光粉尘扩散；由于抛光液的降温作用，本实施例的抛光机的抛光转速可以超过3000转/分钟；

所述抛光液各组分重量百分比为：水79％～92.5％，氧化铝颗粒3％～8％、柠檬酸纳1％～5％、悬浮剂1～3％、纤维素1.5％～3％、防腐剂0.5％～1％、防闪锈剂0.5％～1％；

控制器，控制器控制主电机、工件旋转电机10、旋转调节电机13、Y轴方向电机19、补偿电机20、X轴方向电机28和电磁阀27。

本实施例的外抛光机为五轴联动控制的智能抛光设备，抛光机能够实现工件7X轴向平动、Y轴向平动、Z轴向平动、绕X轴旋转和绕Z轴旋转。控制器内安装有对应的软件，通过参数设置即可实现工件7在抛光机内的定位和运动轨迹，工人将工件7安装在工装夹具6上之后，抛光机自动加工。

实施例2

如图5所示，本实施例的多轴联动盘式外抛光机与实施例1基本相同，不同之处在于本实施例采用了不同的补偿系统，本实施例抛光机的补偿系统包括第四工件平台29和配重板30，第四工件平台29上设置有Y轴方向第二滑轨31、Y轴方向丝杠18和Y轴方向电机19；Y轴方向丝杠18与第二工件平台11螺纹连接，Y轴方向电机19驱动Y轴方向丝杠18旋转；第二工件平台11的底部设置有滚轮32，第二工件平台11通过滚轮32安装在Y轴方向第二滑轨31上；配重板30通过绳索连接在第二工件平台11上，配重板30将自身重力转化为Y轴方向水平力施加在第二工件平台11上(该水平力将最终传导至抛光轮22与工件7上，转化为抛光轮22与工件7之间的正压力)，第四工件平台29安装在X轴方向滑轨23上。

虽然说明书中对本实用新型的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本实用新型的保护范围。在不脱离本实用新型宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多轴联动盘式外抛光机，其特征在于包括：

机架，机架上安装有钣金式机罩；

主电机，主电机数量为一个或多个；

抛光轮，抛光轮的数量为多个，抛光轮通过不同的减速系统与同一个主电机的输出轴连结或者每个抛光轮与不同的主电机连结；

工装夹具，工装夹具用于固定待抛光的工件；

第一工件平台，工装夹具安装在第一工件平台上；

工件旋转电机，工件旋转电机安装在第一工件平台上，工件旋转电机驱动工装夹具旋转；

除尘装置，除尘装置包括水箱、水泵、喷射装置和电磁阀，喷射装置的喷口指向抛光工件与抛光轮中间，水泵将水箱内的抛光液输送至喷射装置，电磁阀安装在水泵和喷射装置之间；

控制器，控制器控制主电机、工件旋转电机和电磁阀。

2.根据权利要求1所述的多轴联动盘式外抛光机，其特征在于：所述第一工件平台上设置有升降机构，工装夹具通过升降机构安装在第一工件平台上。

3.根据权利要求2所述的多轴联动盘式外抛光机，其特征在于：还包括第二工件平台，第一工件平台可旋转的安装在第二工件平台上，旋转调节电机驱动第一工件平台旋转；控制器控制旋转调节电机。

4.根据权利要求3所述的多轴联动盘式外抛光机，其特征在于：还包括第三工件平台和补偿平台，第三工件平台上设置有Y轴方向第一滑轨和沿着Y轴方向的补偿滑轨，第二工件平台安装在Y轴方向第一滑轨上，补偿平台安装在补偿滑轨上；

补偿平台上设置有Y轴方向丝杠和Y轴方向电机，Y轴方向丝杠与第二工件平台螺纹连接，Y轴方向电机驱动Y轴方向丝杠旋转；

第三平台上设置有补偿电机和补偿丝杠，补偿丝杠与补偿平台螺纹连接，补偿电机驱动补偿丝杠旋转；

Y轴方向是指工件相对抛光轮运动的方向；

控制器控制Y轴方向电机和补偿电机。

5.根据权利要求3所述的多轴联动盘式外抛光机，其特征在于：还包括第四工件平台和配重板，第四工件平台上设置有Y轴方向第二滑轨、Y轴方向丝杠和Y轴方向电机；Y轴方向是指工件相对抛光轮运动的方向；

Y轴方向丝杠与第二工件平台螺纹连接，Y轴方向电机驱动Y轴方向丝杠旋转；第二工件平台的底部设置有滚轮，第二工件平台通过滚轮安装在Y轴方向第二滑轨上；配重板通过绳索或链条连接在第二工件平台上，配重板将自身重力转化为Y轴方向水平力施加在第二工件平台上；

控制器控制Y轴方向电机。

6.根据权利要求4或5所述的多轴联动盘式外抛光机，其特征在于：所述机架上设置有X轴方向滑轨，第三工件平台或第四工件平台安装在X轴方向滑轨上，X轴方向电机驱动第三工件平台或第四工件平台沿着X轴方向滑轨运动；X轴方向是指外抛光机的长度方向，X轴方向和Y轴方向垂直；控制器控制X轴方向电机。