CN209477897U

CN209477897U - 一种用于马桶盖的恒力矩自动修边装置

Info

Publication number: CN209477897U
Application number: CN201822107705.XU
Authority: CN
Inventors: 屠立群; 蔡东海; 王扬渝; 吴晓峰; 徐耀耀; 魏钱锋
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2018-12-16
Filing date: 2018-12-16
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2028-12-16

Abstract

本实用新型公开了一种用于马桶盖的恒力矩自动修边装置，包括工作台、马桶盖匀速旋转机构、砂轮高速旋转机构和伺服滑台机构，工作台为整个装置的基座，马桶盖匀速旋转机构和伺服滑台机构均安装在工作台上，砂轮高速旋转机构安装在伺服滑台机构的滑台上并随着伺服滑台机构的运动进行直线运动；本实用新型采用了伺服电机恒力矩输出的方式，即通过采用的丝杠滑台机构，使高速旋转的修边工具砂轮能够以恒力矩的模式紧贴在旋转的马桶盖边缘，有利于马桶盖边缘的均匀修边，提高了马桶盖修边的均匀性和稳定性。

Description

一种用于马桶盖的恒力矩自动修边装置

技术领域

本实用新型涉及马桶盖加工领域，更具体的说，尤其涉及一种用于马桶盖的恒力矩自动修边装置。

背景技术

目前，国内外已有不少厂家利用家具行业废弃的木屑作为原料，经破碎、烘干、压模、贴面及修边后来制造马桶盖。马桶盖在压模成型后，其外圈的椭圆弧边缘和直线边缘都会存在余边、毛边等问题，余边和毛边等的存在会影响马桶盖边缘的尺寸形状与精度，同时影响产品的美观和下一道工序的进行，因此开模后的马桶盖都需要对其边缘进行修边工序。

木屑压制的马桶盖传统的修边方式采用人工修边，自动化水平低，即工人手持马桶盖，将马桶盖待修的边缘直接接触于高速旋转的砂轮。因此修边效率低，劳动强度大，修边质量不稳定，且所修除的边缘厚度常不均匀，更重要的是修边过程中飞溅的木屑粉尘会危害工人的健康，给企业的生产经营带来较大的风险和隐患。

同时，由于马桶盖外圈边缘由椭圆弧和直线构成，一般的自动化刚性修边方法已不适应，因此需要设计一种能够提供恒力矩的自动修边装置，在修边的过程中根据马桶盖边缘的不同位置需要可随时调整砂轮的相对位置，确保马桶盖边缘和砂轮边缘始终恒力接触的装置。修边压力的恒定能确保马桶盖边缘的修边质量和材料去除量，达到均匀修边的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决木屑压制的马桶盖在开模后外圈边缘存在的余边和毛边等问题，解决现有手工修边，半自动修边设备因修边压力不稳定所产生的修边效率低和修边厚度不均匀等问题，提出了一种既能够满足马桶盖外圈椭圆弧边缘和直线边缘外形形状的修边，又可以实现恒力矩的自动修边的用于马桶盖的恒力矩自动修边装置，在修边的过程中根据马桶盖边缘的不同位置可随时调整砂轮的相对位置，确保马桶盖边缘和砂轮边缘始终恒力接触，从而获得更好的修边质量。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种用于马桶盖的恒力矩自动修边装置，包括工作台、马桶盖匀速旋转机构、砂轮高速旋转机构和伺服滑台机构，工作台为整个装置的基座，马桶盖匀速旋转机构和伺服滑台机构均安装在工作台上，砂轮高速旋转机构安装在伺服滑台机构的滑台上并随着伺服滑台机构的运动进行直线运动；

所述马桶盖匀速旋转机构包括马桶盖、橡胶吸盘、吸盘架、吸盘架连接轴、第一步进电机和第一步进电机座；第一步进电机通过第一步进电机座固定在工作台上；马桶盖通过的四只橡胶吸盘固定连接，四只橡胶吸盘均固定在吸盘架上，所述吸盘架固定在吸盘架连接轴的一端，所述吸盘架连接轴的另一端与第一步进电机的电机轴通过平键连接；

所述伺服滑台机构包括伺服电机、伺服电机座、伺服滑台座、第一联轴器、滚珠丝杠、第一丝杠支撑座、第二丝杠支撑座、导轨、丝杠螺母和滑台，所述伺服滑台座固定安装在工作台上，所述伺服电机通过伺服电机座安装在伺服滑台座上，所述伺服电机的电机轴通过第一联轴器与滚珠丝杠的一端相互连接，所述滚珠丝杠通过第一丝杠支撑座和第二丝杠支撑座固定在伺服滑台座上，所述导轨平行于滚珠丝杠设置在所述伺服滑台座上，滑台套装在所述导轨内，所述丝杠螺母套装在滚珠丝杠上，所述丝杠螺母与滑台通过螺钉固定连接，伺服电机工作时带动滚珠丝杠转动，进而带动丝杠螺母和滑台组成的整体在导轨上移动，砂轮高速旋转机构的第二步进电机座固定在所述滑台上；

所述砂轮高速旋转机构包括砂轮、砂轮连接轴、第二联轴器、第二步进电机和第二步进电机座，所述砂轮与砂轮连接轴固定连接，所述砂轮连接轴通过第二联轴器与第二步进电机的电机轴相互连接，所述第二步进电机通过第二步进电机座固定安装在所述伺服滑台机构的滑台上，所述第二步进电机工作时通过第二联轴器将动力传递给砂轮连接轴，进而实现砂轮的高速旋转运动；

所述伺服电机工作时，输出恒定的力矩，通过第一联轴器带动滚珠丝杠转动，进而通过丝杠螺母的作用实现滑台的移动，滑台带动砂轮高速旋转机构的砂轮靠近马桶圈的边缘进行修编，该过程中伺服电机适中保持恒定的力矩进行输出。

进一步的，马桶盖的材料是用木屑压制而成。

本实用新型的主要工作过程为：马桶盖在步进电机的带动下进行旋转运动，高速旋转砂轮在伺服电机恒力矩的带动下靠近并紧贴在马桶盖边缘，进行修边。随着马桶盖的旋转，砂轮保持恒力矩紧贴在马桶盖边缘。当马桶盖旋转一圈时，整个马桶盖的自动修边完成。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用了伺服电机恒力矩输出的方式，即通过采用的丝杠滑台机构，使高速旋转的修边工具砂轮能始终以恒定的力矩紧贴马桶盖边缘，有利于马桶盖边缘的均匀修边，提高了马桶盖修边的均匀性和稳定性。

附图说明

图1是本实用新型一种用于马桶盖的恒力矩自动修边装置的结构示意图。

图2是本实用新型马桶盖匀速旋转机构的结构示意图。

图3是本实用新型砂轮高速旋转机构及伺服滑台机构的结构示意图。

图4是本实用新型本实用新型待修边的马桶盖的俯视图。

图中，1-伺服电机座、2-第一联轴器、3-第一丝杠支撑座、4-滚珠丝杠、5-导轨、6-丝杠螺母、7-滑台、8-伺服滑台座、9-第二丝杠支撑座、10-第二步进电机、11-第二步进电机座、12-第二联轴器、13-砂轮连接轴、14-砂轮、15-第一步进电机座、16-第一步进电机、17-吸盘架连接轴、18-吸盘架、19-橡胶吸盘、20-马桶盖、21-工作台、22-伺服电机、23-马桶盖旋转中心、24-马桶盖边缘、25-边缘到旋转中心的距离L。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1~4所示，一种用于马桶盖的恒力矩自动修边装置，其特征在于：包括工作台21、马桶盖匀速旋转机构、砂轮高速旋转机构和伺服滑台机构，工作台21为整个装置的基座，马桶盖匀速旋转机构和伺服滑台机构均安装在工作台21上，砂轮高速旋转机构安装在伺服滑台机构的滑台上并随着伺服滑台机构的运动进行直线运动。

所述马桶盖匀速旋转机构包括马桶盖20、橡胶吸盘19、吸盘架18、吸盘架连接轴17、第一步进电机16和第一步进电机座15；第一步进电机16通过第一步进电机座15固定在工作台21上；马桶盖20的材料是用木屑压制而成。马桶盖20通过的四只橡胶吸盘19固定连接，四只橡胶吸盘19均固定在吸盘架18上，所述吸盘架18固定在吸盘架连接轴17的一端，所述吸盘架连接轴17的另一端与第一步进电机16的电机轴通过平键连接。

所述伺服滑台机构包括伺服电机22、伺服电机座1、伺服滑台座8、第一联轴器2、滚珠丝杠4、第一丝杠支撑座3、第二丝杠支撑座9、导轨5、丝杠螺母6和滑台7，所述伺服滑台座8固定安装在工作台21上，所述伺服电机22通过伺服电机座1安装在伺服滑台座8上，所述伺服电机22的电机轴通过第一联轴器2与滚珠丝杠4的一端相互连接，所述滚珠丝杠4通过第一丝杠支撑座3和第二丝杠支撑座9固定在伺服滑台座8上，所述导轨5平行于滚珠丝杠4设置在所述伺服滑台座8上，滑台7套装在所述导轨5内，所述丝杠螺母6套装在滚珠丝杠4上，所述丝杠螺母6与滑台7通过螺钉固定连接，伺服电机22工作时带动滚珠丝杠4转动，进而带动丝杠螺母6和滑台7组成的整体在导轨5上移动，砂轮高速旋转机构的第二步进电机10固定在所述滑台7上。

所述砂轮高速旋转机构包括砂轮14、砂轮连接轴13、第二联轴器12、第二步进电机10和第二步进电机座11，所述砂轮14与砂轮连接轴13固定连接，所述砂轮连接轴13通过第二联轴器12与第二步进电机10的电机轴相互连接，所述第二步进电机10通过第二步进电机座11固定安装在所述伺服滑台机构的滑台7上，所述第二步进电机10工作时通过第二联轴器12将动力传递给砂轮连接轴13，进而实现砂轮14的高速旋转运动。

所述伺服电机22工作时，输出恒定的力矩，通过第一联轴器2带动滚珠丝杠4转动，进而通过丝杠螺母6的作用实现滑台的移动，滑台带动砂轮高速旋转机构的砂轮14靠近马桶圈的边缘进行修编，该过程中伺服电机22适中保持恒定的力矩进行输出。

主要工作过程为：砂轮14设置在所述马桶盖边缘24的一侧，随着马桶盖20的匀速旋转，使得与砂轮14所接触处的马桶盖边缘24的形状不断变化，即该处边缘到旋转中心的距离L 25不断变化，边缘到旋转中心的距离L 25的大小由马桶盖边缘24的具体形状决定。当边缘到旋转中心的距离L 25由大变小时，高速旋转的砂轮14通过在伺服电机22恒力矩的作用下紧贴着马桶盖边缘24，并朝靠近马桶盖旋转中心23方向运动，当边缘到旋转中心的距离L 25由小变大时，高速旋转的砂轮14通过在伺服电机22恒力矩的作用下紧贴着马桶盖边缘24，并朝远离马桶盖旋转中心23方向运动。随着马桶盖20的匀速旋转，高速旋转的砂轮14始终紧贴着马桶盖边缘24，从而达到自动修边的效果。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims

1.一种用于马桶盖的恒力矩自动修边装置，其特征在于：包括工作台（21）、马桶盖匀速旋转机构、砂轮高速旋转机构和伺服滑台机构，工作台（21）为整个装置的基座，马桶盖匀速旋转机构和伺服滑台机构均安装在工作台（21）上，砂轮高速旋转机构安装在伺服滑台机构的滑台上并随着伺服滑台机构的运动进行直线运动；

所述马桶盖匀速旋转机构包括马桶盖（20）、橡胶吸盘（19）、吸盘架（18）、吸盘架连接轴（17）、第一步进电机（16）和第一步进电机座（15）；第一步进电机（16）通过第一步进电机座（15）固定在工作台（21）上；马桶盖（20）通过的四只橡胶吸盘（19）固定连接，四只橡胶吸盘（19）均固定在吸盘架（18）上，所述吸盘架（18）固定在吸盘架连接轴（17）的一端，所述吸盘架连接轴（17）的另一端与第一步进电机（16）的电机轴通过平键连接；

所述伺服滑台机构包括伺服电机（22）、伺服电机座（1）、伺服滑台座（8）、第一联轴器（2）、滚珠丝杠（4）、第一丝杠支撑座（3）、第二丝杠支撑座（9）、导轨（5）、丝杠螺母（6）和滑台（7），所述伺服滑台座（8）固定安装在工作台（21）上，所述伺服电机（22）通过伺服电机座（1）安装在伺服滑台座（8）上，所述伺服电机（22）的电机轴通过第一联轴器（2）与滚珠丝杠（4）的一端相互连接，所述滚珠丝杠（4）通过第一丝杠支撑座（3）和第二丝杠支撑座（9）固定在伺服滑台座（8）上，所述导轨（5）平行于滚珠丝杠（4）设置在所述伺服滑台座（8）上，滑台（7）套装在所述导轨（5）内，所述丝杠螺母（6）套装在滚珠丝杠（4）上，所述丝杠螺母（6）与滑台（7）通过螺钉固定连接，伺服电机（22）工作时带动滚珠丝杠（4）转动，进而带动丝杠螺母（6）和滑台（7）组成的整体在导轨（5）上移动，砂轮高速旋转机构的第二步进电机（10）固定在所述滑台（7）上；

所述砂轮高速旋转机构包括砂轮（14）、砂轮连接轴（13）、第二联轴器（12）、第二步进电机（10）和第二步进电机座（11），所述砂轮（14）与砂轮连接轴（13）固定连接，所述砂轮连接轴（13）通过第二联轴器（12）与第二步进电机（10）的电机轴相互连接，所述第二步进电机（10）通过第二步进电机座（11）固定安装在所述伺服滑台机构的滑台（7）上，所述第二步进电机（10）工作时通过第二联轴器（12）将动力传递给砂轮连接轴（13），进而实现砂轮（14）的高速旋转运动；

所述伺服电机（22）工作时，输出恒定的力矩，通过第一联轴器（2）带动滚珠丝杠（4）转动，进而通过丝杠螺母（6）的作用实现滑台的移动，滑台带动砂轮高速旋转机构的砂轮（14）靠近马桶圈的边缘进行修编，该过程中伺服电机（22）适中保持恒定的力矩进行输出。

2.根据权利要求1所述的一种用于马桶盖的恒力矩自动修边装置，其特征在于：马桶盖（20）的材料是用木屑压制而成。