CN208614487U - 一种非线性rrl型三轴数控抛磨加工机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，涉及机械设备技术领域；包括机架、摆动旋转机构以及磨盘机构，所述的摆动旋转机构和磨盘机构均设置在机架内部，且摆动旋转机构位于磨盘机构的上方位置；所述的摆动旋转机构由多个呈发散状均匀分布的摆动旋转装置构成，摆动旋转装置包括A轴驱动装置、C轴驱动装置、固定框架以及转动座体，所述的磨盘机构转盘和磨盘，所述的转盘上表面呈圆形阵列的转动安装有多个用于对工件进行加工的磨盘；本实用新型的有益效果是：该机床通过A轴、C轴以及Z轴非线性坐标控制实现3D打磨抛光，能够同时实现多个工件的加工，打磨纹理合理，打磨效率高。

Description

一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，更具体的说，本实用新型涉及一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床。

背景技术

目前市场手机金属外壳打磨抛光的手段较多,有六轴机器人、专用5轴机床、平磨机、侧磨机、多工位组合打磨机、扫光机、手工打磨等等，尽管解决手段很多,但至今没有形成一个市场公认的成熟的生产力,原因就是因为每种设备和手段都存在不同的缺陷。加上手机外壳日新月异的工艺进步和新材料的不断创新应用，打磨抛光的生产力就更加显得跟不上发展需求了，很多企业都在加大加快研发力度。与此同时，环保新政的推出和严控措施的落地，打磨抛光行业更是如履薄冰，很多不符合政策规定的工厂被迫关停和搬迁，这给企业的发展带来巨大的压力。

另外，随着5G时代的迫近，玻璃和陶瓷的打磨抛光较金属机壳更具难度，这这道工序是各大手机厂商之所以迟迟不能量产的瓶颈之一。显而易见，目前市场上所有的解决方案都不具量产性。这是因为：

1、六轴机器人刚度低，能耗大，效率底，耗材消耗量大，噪音大，最重要的是，复杂的产品达不到工艺要求。

2、专用5轴机床设备复杂，工艺单一，满足不了玻璃和陶瓷打磨抛光的量产性，且制造成本和维修成本高，效率低。存在机理性的设计缺陷。

3、平磨机只能适用单一的平磨工艺，且只适用表面是平面的产品，工艺单一，无法适用3D面加工。

4、侧磨机仅适用产品的侧边加工，工艺单一，生产效率低下；也满足不了侧面圆弧的工艺。

5、多工位组合打磨机结构非常复杂，占地面积大，制造成本非常高；多工位的组合打磨，不利于良率的控制。

6、扫光机其实就是更高级的平磨机，工艺单一，无法做到真正意义上的3D仿形打磨。

7、人工打磨产品质量稳定性差，污染大，最终会被政策所取缔。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，该机床通过A轴、C轴以及Z轴非线性坐标控制实现3D打磨抛光，能够同时实现多个工件的加工，打磨纹理合理，打磨效率高。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，其改进之处在于：包括机架、摆动旋转机构以及磨盘机构，所述的摆动旋转机构和磨盘机构均设置在机架内部，且摆动旋转机构位于磨盘机构的上方位置；

所述的摆动旋转机构由多个呈发散状均匀分布的摆动旋转装置构成，摆动旋转装置包括A轴驱动装置、C轴驱动装置、固定框架以及转动座体，

所述的转动座体设置在框架内部，所述的A轴驱动装置和C轴驱动装置分别固定设置在固定框架的两侧，所述转动座体的下部具有转动轴，该转动轴的底端用于连接待加工的工件；所述的A轴驱动装置具有沿水平方向设置的第一输出轴，第一输出轴伸入转动座体内部，用于带动所述的转动轴旋转；所述的C轴驱动装置具有第二输出轴，第二输出轴的顶端固定在转动座体上；

所述的磨盘机构转盘和磨盘，所述的转盘上表面呈圆形阵列的转动安装有多个用于对工件进行加工的磨盘。

在上述的结构中，所述的转动座体内部具有相啮合的第一圆锥齿轮和第二圆锥齿轮，且第一圆锥齿轮的中心线与第二圆锥齿轮的中心线相垂直；

所述的第一输出轴连接在第一圆锥齿轮的中心轴上，所述的转动轴连接在第二圆锥齿轮的中心轴上。

在上述的结构中，所述的A轴驱动装置包括A轴电机和A轴减速机，A轴电机呈竖向固定设置在A轴减速机上，A轴减速机用于将A轴电机垂直方向的力矩转换为水平方向的力矩。

在上述的结构中，所述的C轴驱动装置包括C轴电机和C轴减速机，C轴电机呈竖向固定设置在C轴减速机上，C轴减速机用于将C轴电机垂直方向的力矩转换为水平方向的力矩。

在上述的结构中，所述的磨盘机构还包括齿圈、齿轮、转盘电机以及齿圈电机；

所述的转盘呈圆形，转盘的中心处设置有中心轴，且该中心轴与转盘电机的电机轴相连接，通过转盘电机的带动而旋转；

每个磨盘的下端均固定安装有齿轮；所述的齿圈位于转盘的下方位置，转动安装在转盘的中心轴上，该齿轮通过齿圈电机的带动而转动；所述的每个磨盘下端的齿轮均与齿圈相啮合。

在上述的结构中，所述转盘的中心轴上转动安装着一连接座体，该连接座体的上端与齿圈固定连接，连接座体的下端设置有皮带轮，所述齿圈电机的电机轴上连接有输出轮，所述的皮带轮和输出轮上套有传动皮带。

在上述的结构中，所述的转盘转动安装在一固定座上，所述的转盘电机和齿圈电机均固定在该固定座的下方。

在上述的结构中，所述的固定座上设置有轴承座，该轴承座内设置有多个轴承，所述的中心轴设置在轴承的中心处。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，应用在手机、五金、玻璃、陶瓷的3D打磨行业，效果非常的突出明显；磨盘直径大，线速度较高，打磨纹理合理，不仅打磨效率高，还可以抛磨出极佳的镜面效果；合成的运动轨迹，作用在工件表面，将产生紊乱的纹路，达到机械打磨的工艺要求；通过对齿圈电机的速度进行控制，可以控制磨盘的自转速度，满足不同速度的打磨需求；另外，由于工件在磨盘耗材的上方，在加工工件的镜面工艺时，可以非常便捷地喷洒磨料，且工件不易受到二次污染，达到完美的镜面加工工艺；也便于设备清理，且设备关键运动机构不容易进水，设备更加可靠耐用。

附图说明

图1为三轴运动的原理简图。

图2为本实用新型的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床的原理简图。

图3为本实用新型的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床的结构示意图。

图4为本实用新型的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床的摆动旋转装置的结构示意图。

图5为本实用新型的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床的磨盘机构的结构示意图。

图6为本实用新型的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床的磨盘机构的剖面示意图。

图7为本实用新型的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床的摆动旋转装置的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1、图2所示，为本实用新型的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床的原理简图，通过第一个电机控制A轴方向的转动，第二个电机控制C轴方向的旋转，同时，通过第三个电机控制Z轴方向的升降运动，再结合驱动磨盘转动的电机，这种方式具有A轴、C轴以及Z轴非线性坐标，控制实现3D抛光及磨削加工，与普通的三轴数控机床的区别在于，本实用新型的三轴为非线性的三轴，不同于现有技术中的XYZ三轴的坐标系。

如图3所述，本实用新型揭示一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，该机床包括机架10、摆动旋转机构20以及磨盘机构30，所述的摆动旋转机构20和磨盘机构30均设置在机架10内部，且摆动旋转机构20位于磨盘机构30的上方位置，摆动旋转机构20可以通过顶部的Z轴电机实现升降，机架10上对应的设置有导轨等结构，以提高摆动旋转机构20升降运动时的稳定性，这些结构均属于现有技术的内容，本实施例中不再详细的描述。

进一步的，所述的摆动旋转机构20由多个呈发散状均匀分布的摆动旋转装置201构成，每个摆动旋转装置201都可以夹持一个工件，通过下方的磨盘机构30进行加工；单个的摆动旋转装置201的结构如图4所示，摆动旋转装置201包括A轴驱动装置、C轴驱动装置、固定框架202以及转动座体203，所述的转动座体203设置在框架内部，所述转动座体203的下部具有转动轴，该转动轴的底端用于连接待加工的工件205，所述的A轴驱动装置和C轴驱动装置分别固定设置在固定框架202的两侧，所述的A轴驱动装置具有沿水平方向设置的第一输出轴204，第一输出轴204伸入转动座体203内部，用于带动所述的转动轴旋转；所述的C轴驱动装置具有第二输出轴206，第二输出轴206的顶端固定在转动座体203上。

在上述的实施例中，如图7所示，所述的转动座体203内部具有相啮合的第一圆锥齿轮2031和第二圆锥齿轮2032，且第一圆锥齿轮2031的中心线与第二圆锥齿轮2032的中心线相垂直；所述的第一输出轴204连接在第一圆锥齿轮2031的中心轴上，所述的转动轴连接在第二圆锥齿轮2032的中心轴上。

上述的实施例中，所述的A轴驱动装置包括A轴电机207和A轴减速机208，A轴电机207呈竖向固定设置在A轴减速机208上，A轴减速机208用于将A轴电机207垂直方向的力矩转换为水平方向的力矩；所述的C轴驱动装置包括C轴电机209和C轴减速机210，C轴电机209呈竖向固定设置在C轴减速机210上，C轴减速机210用于将C轴电机209垂直方向的力矩转换为水平方向的力矩。

对于所述的磨盘机构，如图5、图6所示，本实用新型提供了一具体实施例，磨盘机构30包括磨盘1、转盘2、齿圈3、齿轮4、转盘电机5以及齿圈电机6；所述的转盘2呈圆形，转盘2的中心处设置有中心轴，且该中心轴与转盘电机5的电机轴相连接，通过转盘电机5的带动而旋转；所述的转盘2上表面呈圆形阵列的转动安装有多个磨盘1，且每个磨盘1的下端均固定安装有齿轮4；所述的齿圈3位于转盘2的下方位置，转动安装在转盘2的中心轴上，该齿轮4通过齿圈电机6的带动而转动；所述的每个磨盘1下端的齿轮4均与齿圈3相啮合。

在上述的实施例中，所述转盘2的中心轴上转动安装着一连接座体7，该连接座体7的上端与齿圈3固定连接，连接座体7的下端设置有皮带轮，所述齿圈电机6的电机轴上连接有输出轮，所述的皮带轮和输出轮上套有传动皮带。

进一步的，所述的转盘2转动安装在一固定座8上，所述的转盘电机5和齿圈电机6均固定在该固定座8的下方；所述的固定座8上设置有轴承座，该轴承座内设置有多个轴承，所述的中心轴设置在轴承的中心处。

本实用新型的非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，应用在手机、五金、玻璃、陶瓷的3D打磨行业，效果非常的突出明显；磨盘直径大，线速度较高，打磨纹理合理，不仅打磨效率高，还可以抛磨出极佳的镜面效果。在进行打磨操作时，转盘电机5带动转盘2进行旋转，实现公转，与此同时，齿圈电机6带动齿圈3转动，则同时带动多个磨盘1同时旋转，实现自转；这种合成的运动轨迹，作用在工件表面，将产生紊乱的纹路，达到机械打磨的工艺要求；通过对齿圈电机6的速度进行控制，可以控制磨盘1的自转速度，满足不同速度的打磨需求。另外，由于工件在磨盘1耗材的上方，在加工工件的镜面工艺时，可以非常便捷地喷洒磨料，且工件不易受到二次污染，达到完美的镜面加工工艺；也便于设备清理，且设备关键运动机构不容易进水，设备更加可靠耐用。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，其特征在于：包括机架、摆动旋转机构以及磨盘机构，所述的摆动旋转机构和磨盘机构均设置在机架内部，且摆动旋转机构位于磨盘机构的上方位置；

所述的摆动旋转机构由多个呈发散状均匀分布的摆动旋转装置构成，摆动旋转装置包括A轴驱动装置、C轴驱动装置、固定框架以及转动座体，

所述的转动座体设置在框架内部，所述的A轴驱动装置和C轴驱动装置分别固定设置在固定框架的两侧，所述转动座体的下部具有转动轴，该转动轴的底端用于连接待加工的工件；所述的A轴驱动装置具有沿水平方向设置的第一输出轴，第一输出轴伸入转动座体内部，用于带动所述的转动轴旋转；所述的C轴驱动装置具有第二输出轴，第二输出轴的顶端固定在转动座体上；

所述的磨盘机构转盘和磨盘，所述的转盘上表面呈圆形阵列的转动安装有多个用于对工件进行加工的磨盘。

2.根据权利要求1所述的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，其特征在于：所述的转动座体内部具有相啮合的第一圆锥齿轮和第二圆锥齿轮，且第一圆锥齿轮的中心线与第二圆锥齿轮的中心线相垂直；

所述的第一输出轴连接在第一圆锥齿轮的中心轴上，所述的转动轴连接在第二圆锥齿轮的中心轴上。

3.根据权利要求1所述的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，其特征在于：所述的A轴驱动装置包括A轴电机和A轴减速机，A轴电机呈竖向固定设置在A轴减速机上，A轴减速机用于将A轴电机垂直方向的力矩转换为水平方向的力矩。

4.根据权利要求1所述的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，其特征在于：所述的C轴驱动装置包括C轴电机和C轴减速机，C轴电机呈竖向固定设置在C轴减速机上，C轴减速机用于将C轴电机垂直方向的力矩转换为水平方向的力矩。

5.根据权利要求1所述的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，其特征在于：所述的磨盘机构还包括齿圈、齿轮、转盘电机以及齿圈电机；

所述的转盘呈圆形，转盘的中心处设置有中心轴，且该中心轴与转盘电机的电机轴相连接，通过转盘电机的带动而旋转；

每个磨盘的下端均固定安装有齿轮；所述的齿圈位于转盘的下方位置，转动安装在转盘的中心轴上，该齿轮通过齿圈电机的带动而转动；所述的每个磨盘下端的齿轮均与齿圈相啮合。

6.根据权利要求5所述的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，其特征在于：所述转盘的中心轴上转动安装着一连接座体，该连接座体的上端与齿圈固定连接，连接座体的下端设置有皮带轮，所述齿圈电机的电机轴上连接有输出轮，所述的皮带轮和输出轮上套有传动皮带。

7.根据权利要求5所述的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，其特征在于：所述的转盘转动安装在一固定座上，所述的转盘电机和齿圈电机均固定在该固定座的下方。

8.根据权利要求7所述的一种非线性RRL型三轴数控抛磨加工机床，其特征在于：所述的固定座上设置有轴承座，该轴承座内设置有多个轴承，所述的中心轴设置在轴承的中心处。