CN209579231U - 高精度三轴联动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了高精度三轴联动机构，属于加工设备领域，包括联动架和相对竖直设置的第一横移板和第二横移板，所述第一横移板和第二横移板之间架设有第一导轨和第二导轨，所述联动架设在所述第一导轨和第二导轨上且二者滑动连接，所述联动架的上端设有升降板，所述升降板的上端设有固定工件的夹具，所述夹具相对所述升降板转动连接，所述升降板相对所述联动架上下滑动连接。本实用新型可实现工件的X轴、Z轴移动，以及Z轴的旋转和定位，满足工作多位置和多角度打磨的需求，定位精度，而且提升打磨的效率。

Description

高精度三轴联动机构

技术领域

本实用新型属于加工设备领域，涉及一种自动打磨机，尤其涉及高精度三轴联动机构。

背景技术

随着科技水平的发展，物料在进行加工或者铸造后，后续会进行毛刺的打磨处理，目前打磨工作多数是靠人工完成，打磨是机械制造业、加工业、模具业、木业、皮革业等行业中的重要工艺环节，其工作目的是去除产品工件表面的毛刺、使之光滑，易于继续加工或达到成品，提升产品的外观和质量。

打磨过程中，使用的工具是主要是磨床、砂轮磨机等，为了采用哪种形式机型打磨，工件的固定和上料是不可避免的环节，如果可实现工件装夹后的自动打磨和上料，会提升打磨效率，现在市场上，数控机床行业很多工作机构，可实现工件的X轴和Y轴的移动，但是在打磨过程中，还需要围绕Z轴的转动等，打磨机是实但是打磨的过程不同于数控机床，打磨是一个干切削的过程，打磨过程中会产生很多粉尘，产生的粉尘会进入到结构中，这些粉尘颗粒很小，很难同构防护罩进行防护到位，粉尘进入到结构内部后，影响结构的运转精度，严重了会造成卡死问题，造成结构运转不稳定的情况。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是在于提供高精度三轴联动机构，可实现工件的X轴、Z轴移动，以及Z轴的旋转和定位，满足工作多位置和多角度打磨的需求，定位精度，而且提升打磨的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：高精度三轴联动机构，包括联动架和相对竖直设置的第一横移板和第二横移板，所述第一横移板和第二横移板之间架设有第一导轨和第二导轨，所述联动架设在所述第一导轨和第二导轨上且二者滑动连接，所述联动架的上端设有升降板，所述升降板的上端设有固定工件的夹具，所述夹具相对所述升降板转动连接，所述升降板相对所述联动架上下滑动连接。

进一步的，所述第一导轨和第二导轨均为圆形导轨，所述联动架通过两个滑动轴承与所述第一导轨滑动连接，两个所述滑动轴承设在所述联动架沿所述第一导轨轴线方向的两端，每个所述滑动轴承轴向的两侧均设有防尘用的密封圈，所述第二导轨与所述联动架的配合方式和所述第一导轨与所述联动架的配合方式相同。

进一步的，所述第一横移板上设有第三电机，所述第三电机驱动横移丝杠旋转，所述横移丝杠的轴线与所述第一导轨的轴线平行设置，所述联动架上设有与所述横移丝杠配合的驱动丝母，所述夹具通过第四电机驱动相对所述升降板旋转，所述升降板通过第五电机和竖直设置的丝母丝杠机构驱动相对所述联动架升降。

进一步的，所述横移丝杠的外圈设有第一风琴罩，所述横移丝杠的上端设有吊杆，所述吊杆架设在所述第一横移板和第二横移板之间，所述吊杆的轴线与所述横移丝杠的轴线平行设置，所述第一风琴罩的上端与所述吊杆滑动连接。

进一步的，所述第五电机设在所述第四电机的下端，所述第五电机的出力轴通过皮带机构驱动竖直设置的升降丝杠旋转，所述升降丝杠的外圈同轴设有升降杆，所述升降板的下端为丝母结构且与所述升降丝杠配合设置，所述升降杆的上端与所述升降板固定连接，所述升降杆的外圈设有第二风琴罩。

进一步的，所述升降板下端的四角设有升降导向柱，所述升降导向柱与所述联动架上下滑动连接，所述升降导向柱与所述联动架的配合方式和所述第一导轨与所述联动架的配合方式相同。

进一步的，所述升降板上端面的一侧设有压紧架，所述压紧架的上端设有压紧杆、压紧头和压紧缸，所述压紧头设在所述夹具的正上方，所述压紧杆的一端与所述压紧头连接，另一端与所述压紧架铰接，所述压紧缸铰接在所述压紧架上且驱动所述压紧杆相对所述压紧架旋转。

进一步的，所述压紧头相对所述压紧杆转动连接且二者通过定位螺钉固定。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果如下。

1、本实用新型设置的联动架相对第一导轨和第二导轨的滑动实现了X轴的移动，升降板相对联动架的上下移动实现了Z轴的升降运动，夹具相对升降板的转动实现了Z轴的转动，整个结构实现了三个方向的联动，可实现工件多个角度的打磨需求，而且是一次装夹完成，提升了打磨的效率和精度；

2、设置第三电机、第四电机和第五电机分别进行X轴的移动、Z轴的旋转和Z轴的升降，各自独立驱动，可根据工件的打磨需求，分别设定不同的转速，参数设定更加方便快捷，针对不同的工件设定不同的参数，适用范围更广，而且此结构简单，动力传递更加稳定；

3、采用滑动轴承和密封圈的结构，导向更加平稳，设置的密封圈可保证严密性，避免灰尘杂质等进入到滑动轴承的内部，密封性好；

4、升降杆的外圈设有第二风琴罩，其作用与第一风琴罩的作用相同，起到保护的作用，防止外部的灰尘或者杂质进入，保证结构的顺利运转，第二风琴罩的上端与升降杆的外圈固定连接，升降杆的上升的过程中可一同上升，起到保护的作用。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型高精度三轴联动机构左视的结构示意图；

图2是本实用新型高精度三轴联动机构右视的结构示意图；

图3是本实用新型高精度三轴联动机构的俯视图；

图4是本实用新型图3的C-C剖视图。

附图标记：

21、第一横移板；22、第二横移板；23、第一导轨；24、第二导轨；25、联动架；251、驱动丝母；26、升降板；261、升降导向柱；262、升降杆；2621、第二风琴罩；263、升降丝杠；264、第五电机；265、第四电机；27、夹具；28、压紧架；281、压紧缸；282、压紧杆；283、压紧头；284、定位螺丝；29、第三电机；291、横移丝杠；292、第一风琴罩；293、吊杆。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，正对打磨的机床，水平方向为X轴，前后方向为Y轴，竖直方向为Z轴。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

如图1～图4所示，本实用新型为高精度三轴联动机构，包括联动架25和相对竖直设置的第一横移板21和第二横移板22，第一横移板21和第二横移板22之间架设有第一导轨23和第二导轨24，联动架25设在第一导轨23和第二导轨24上且二者滑动连接，联动架25的上端设有升降板26，升降板26的上端设有固定工件的夹具27，夹具27相对升降板26转动连接，升降板26相对联动架25上下滑动连接，联动架25相对第一导轨23和第二导轨24的滑动实现了X轴的移动，升降板26相对联动架25的上下移动实现了Z轴的升降运动，夹具27相对升降板26的转动实现了Z轴的转动，整个结构实现了三个方向的联动，可实现工件多个角度的打磨需求，而且是一次装夹完成，提升了打磨的效率和精度。

优选地，第一导轨23和第二导轨24均为圆形导轨，联动架25通过两个滑动轴承与第一导轨23滑动连接，两个滑动轴承设在联动架25沿第一导轨23轴线方向的两端，每个滑动轴承轴向的两侧均设有防尘用的密封圈，第二导轨24与联动架25的配合方式和第一导轨23与联动架25的配合方式相同，采用滑动轴承和密封圈的结构，导向更加平稳，设置的密封圈可保证严密性，避免灰尘杂质等进入到滑动轴承的内部，密封性好。

优选地，第一横移板21上设有第三电机29，第三电机29驱动横移丝杠291旋转，横移丝杠291的轴线与第一导轨23的轴线平行设置，联动架25上设有与横移丝杠291配合的驱动丝母251，夹具27通过第四电机265驱动相对升降板26旋转，升降板26通过第五电机264和竖直设置的丝母丝杠机构驱动相对联动架25升降，设置第三电机29、第四电机265和第五电机264分别进行X轴的移动、Z轴的旋转和Z轴的升降，各自独立驱动，可根据工件的打磨需求，分别设定不同的转速，参数设定更加方便快捷，针对不同的工件设定不同的参数，适用范围更广，而且此结构简单，动力传递更加稳定。

优选地，横移丝杠291的外圈设有第一风琴罩292，横移丝杠291的上端设有吊杆293，吊杆293架设在第一横移板21和第二横移板22之间，吊杆293的轴线与横移丝杠291的轴线平行设置，第一风琴罩292的上端与吊杆293滑动连接，吊杆293的设置方便第一风琴罩292的安装，而且对第一风琴罩292具有导向作用，其可以保住横移丝杠291，防止打磨过程中产生的尘屑进入到丝杠内部，保护内部结构，保证结构的长期顺畅运转。

优选地，第五电机264设在第四电机265的下端，第五电机264的出力轴通过皮带机构驱动竖直设置的升降丝杠263旋转，使得结构更加紧凑，整个结构的高度和宽度都可以降低，缩小占用空间，升降丝杠263的外圈同轴设有升降杆262，升降板26的下端为丝母结构且与升降丝杠263配合设置，升降杆262的上端与升降板26固定连接，升降杆262的外圈设有第二风琴罩2621，其作用与第一风琴罩292的作用相同，起到保护的作用，防止外部的灰尘或者杂质进入，保证结构的顺利运转，第二风琴罩2621的上端与升降杆262的外圈固定连接，升降杆262的上升的过程中可一同上升，起到保护的作用。

优选地，升降板26下端的四角设有升降导向柱261，升降导向柱261与联动架25上下滑动连接，升降导向柱261与联动架25的配合方式和第一导轨23与联动架25的配合方式相同，即滑动轴承增加密封圈的结构，密封性好，可防止打磨过程中产生的尘屑进入到内部，提升内部结构运转的顺畅度。

优选地，升降板26上端面的一侧设有压紧架28，压紧架28的上端设有压紧杆282、压紧头283和压紧缸281，压紧头283设在夹具27的正上方，压紧杆282的一端与压紧头283连接，另一端与压紧架28铰接，压紧缸281铰接在压紧架28上且驱动压紧杆282相对压紧架28旋转，初始状态下，压紧缸281的出力轴处于缩回状态，压紧杆282处于水平状态，压紧头283远离夹具27设置，需要夹紧的时候，压紧缸281的出力轴伸出，带动压紧杆282靠近压紧头283的一端向下运动，直到压紧头283与工件接触设置压紧工件，增加工件定位的精度和牢固性，打磨完成后，压紧缸281的出力轴缩回，带动压紧杆282向上运动，压紧头283脱离工件，实现了工件的拿取。

优选地，压紧头283相对压紧杆282转动连接且二者通过定位螺钉固定，压紧头283可以旋转，可以根据工件安装的角度，调节压紧头283对应的角度，方便与工件的角度对应，尤其对初始安装角度有要求的工件，压紧头283的调节特别重要，定位螺丝284的结构简单，调节固定锁死都比较方便，便利性好。

在实际工作过程中，将工件放置到夹具27上，完成对工件的定位，工件的形状不同，夹具27的结构不同，只要保证夹具27能够对工件进行夹紧和定位即可，工件安装后，压紧缸281的出力轴伸出，带动压紧头283向下运动，压紧工件设置，增加工件定位的牢固性，实际打磨的时候，需要对工件的不同位置进行打磨，通过第三电机29的转动，实现了联动架25的X轴移动，通过第四电机265实现了夹具27的旋转，通过第五电机264实现了升降板26的上下升降变化，以上三个动作实现了工件在X轴、Z轴的移动以及围绕Z轴的旋转，而且三个方向可同时运动，联动后带动工件实现多个位置的变化和调整，完成工件多个位置的打磨，工件一次装夹完成打磨需求，提升了打磨的效率，而且一次装夹，避免了反复装夹的重复定位精度调节问题，提升效率的同时提升了打磨的质量。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.高精度三轴联动机构，其特征在于：包括联动架和相对竖直设置的第一横移板和第二横移板，所述第一横移板和第二横移板之间架设有第一导轨和第二导轨，所述联动架设在所述第一导轨和第二导轨上且二者滑动连接，所述联动架的上端设有升降板，所述升降板的上端设有固定工件的夹具，所述夹具相对所述升降板转动连接，所述升降板相对所述联动架上下滑动连接。

2.根据权利要求1所述的高精度三轴联动机构，其特征在于：所述第一导轨和第二导轨均为圆形导轨，所述联动架通过两个滑动轴承与所述第一导轨滑动连接，两个所述滑动轴承设在所述联动架沿所述第一导轨轴线方向的两端，每个所述滑动轴承轴向的两侧均设有防尘用的密封圈，所述第二导轨与所述联动架的配合方式和所述第一导轨与所述联动架的配合方式相同。

3.根据权利要求1所述的高精度三轴联动机构，其特征在于：所述第一横移板上设有第三电机，所述第三电机驱动横移丝杠旋转，所述横移丝杠的轴线与所述第一导轨的轴线平行设置，所述联动架上设有与所述横移丝杠配合的驱动丝母，所述夹具通过第四电机驱动相对所述升降板旋转，所述升降板通过第五电机和竖直设置的丝母丝杠机构驱动相对所述联动架升降。

4.根据权利要求3所述的高精度三轴联动机构，其特征在于：所述横移丝杠的外圈设有第一风琴罩，所述横移丝杠的上端设有吊杆，所述吊杆架设在所述第一横移板和第二横移板之间，所述吊杆的轴线与所述横移丝杠的轴线平行设置，所述第一风琴罩的上端与所述吊杆滑动连接。

5.根据权利要求3所述的高精度三轴联动机构，其特征在于：所述第五电机设在所述第四电机的下端，所述第五电机的出力轴通过皮带机构驱动竖直设置的升降丝杠旋转，所述升降丝杠的外圈同轴设有升降杆，所述升降板的下端为丝母结构且与所述升降丝杠配合设置，所述升降杆的上端与所述升降板固定连接，所述升降杆的外圈设有第二风琴罩。

6.根据权利要求1所述的高精度三轴联动机构，其特征在于：所述升降板下端的四角设有升降导向柱，所述升降导向柱与所述联动架上下滑动连接，所述升降导向柱与所述联动架的配合方式和所述第一导轨与所述联动架的配合方式相同。

7.根据权利要求1所述的高精度三轴联动机构，其特征在于：所述升降板上端面的一侧设有压紧架，所述压紧架的上端设有压紧杆、压紧头和压紧缸，所述压紧头设在所述夹具的正上方，所述压紧杆的一端与所述压紧头连接，另一端与所述压紧架铰接，所述压紧缸铰接在所述压紧架上且驱动所述压紧杆相对所述压紧架旋转。

8.根据权利要求7所述的高精度三轴联动机构，其特征在于：所述压紧头相对所述压紧杆转动连接且二者通过定位螺钉固定。