CN211992316U - 一种多轴抛光机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多轴抛光机，包括底座、设在底座上的Z轴升降机构和XY轴二维平台、设在Z轴升降机构上的多轴抛光头装置、设在XY轴二维平台上的多工位抛光压力反馈补偿机构。本实用新型可以解决因装配难度高带来的传动精度不易保证的问题，并改善传动齿轮润滑状况提高设备使用寿命，同时解决因各工位工件所受抛光压力不同，影响产品质量，导致不良品率较高的问题。

Description

一种多轴抛光机

技术领域

本实用新型属于抛光设备，具体涉及一种多轴抛光机。

背景技术

随着手机的不断普及，液晶电视等电子产品的迅猛发展，手机玻璃、金属中框研磨抛光机的应用得到了快速增长。特别复杂形状的金属中框，需要五轴数控抛光机才能进行有效抛光处理。

现有的五轴抛光机，其抛光头装置包括有四个工作面可以转动的多轴箱，多轴箱的四个工作面上分别设有五个用于安装抛光头的输出轴，每个输出轴均通过伞形齿轮对与一根由电机驱动的主轴相配合，由主轴通过伞形齿轮对驱动设在多轴箱上的输出轴带动抛光头转动，对工件进行抛光加工。这种装置存在以下问题：

1、由于抛光头装置的多轴箱内部安装多个伞形齿轮对，对应多轴箱的每个工作面均设有五对伞形齿轮，因此对装置的零件加工精度要求相当高，零件的装配精度的装配难度高。由于加工误差，装配误差导致多轴箱内部齿轮的配合精度不易保证，导致装置内部齿轮容易磨损，装置运行的工作噪声大。

2、抛光头装置的多轴箱内部由于空间、结构限制，无法布置润滑装置，且伞形齿轮对为开放式结构，手动加注的润滑油不易附着在齿轮上，导致齿轮容易磨损，从而影响抛光头装置的使用寿命。

另外，抛光机抛光时，其五个工位上的工件同时跟随XY轴二维平台整体移动与五个抛光头相配合，五个工件轴通过蜗杆减速机整轴传动同时旋转。由于装配误差的累积，加上抛光头耗材的厚度公差，使得各工位的工件所受抛光的压力不相同，影响产品质量，导致不良品率较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多轴抛光机，以解决因装配难度高带来的传动精度不易保证的问题，并改善传动齿轮润滑状况提高设备使用寿命，同时解决因各工位工件所受抛光压力不同，影响产品质量，导致不良品率较高的问题。

实现本实用新型目的采用的技术方案如下：

本实用新型提供的多轴抛光机，包括底座、设在底座上的Z轴升降机构和XY轴二维平台、设在Z轴升降机构上的多轴抛光头装置、设在XY轴二维平台上的多工位抛光压力反馈补偿机构；

所述多轴抛光头装置，包括通过转轴设在安装座上的具有多个工作面的多轴箱、设在多轴箱内的多个多轴器、与各多轴器连接的主轴、设在安装座一端驱动主轴转动的驱动电机、设在安装座另一端驱动多轴箱转动的换位电机；所述多轴器包括密封的壳体、从壳体周围的不同方向伸出多轴箱工作面的输出轴，各多轴器之间设有贯穿各壳体的多根输入轴组件，每根输入轴组件均通过伞形齿轮对与各多轴器上的一根输出轴连接，各输入轴组件分别安装有错位的从动齿轮；所述主轴上通过与气管连通的气动离合器设有分别与各从动齿轮啮合的主动齿轮，每个主动齿轮通过气动离合器与主轴实现连接和断开；

所述多工位抛光压力反馈补偿机构，包括工作台、设在工作台上的若干工作单元，所述工作单元包括设在工作台上的滑轨、沿滑轨移动的第一滑台和第二滑台、驱动第二滑台移动的驱动装置、设在第一滑台上设有工件夹具且可旋转的工件轴和驱动工件轴旋转的旋转驱动装置，所述第一滑台和第二滑台之间通过压力传感器连接，各工作单元的压力传感器和驱动装置与压力反馈系统电连接。

所述多轴箱的端部与安装座之间设有多通道气动滑环，气动滑环的转子与多轴箱的转轴相连，转子上有多个出气孔用气管分别与各气动离合器相连，气动滑环的定子与安装座相连，定子有多个进气孔连接气动控制板上的气动控制阀，可实时控制气动离合器的通断。

所述输入轴组件由设在各多轴器上的对应的输入轴通过联轴器连接组成。

所述驱动装置包括伺服电机、连接伺服电机和第二滑台的丝杆副，丝杆副通过联轴器与伺服电机的转轴连接。

所述旋转驱动装置包括旋转伺服电机、设在第一滑台上与旋转伺服电机传动连接的旋转平台，所述工件轴设在旋转平台上。

有益效果

1、本实用新型中，每个多轴器均为包括壳体、多根输入轴和多根输出轴的组件，这些输入轴和输出轴安装在同一个零件壳体上更容易保证伞形齿轮对的装配精度。多个多轴器固定在多轴箱内，它们的输入轴通过连轴器相连组成输入轴组件，结构简单，装配难度低。由于伞形齿轮对的配合精度高，本实用新型工作时能有效降低机构的运行噪声，保证多轴器的使用寿命。

2、多轴器的壳体内部为封闭的腔体，可在腔体内密封润滑油，使多轴器内部的伞形齿轮对始终处于润滑状态，齿轮不易磨损，可保证齿轮的啮合精度，提高本实用新型装置的使用寿命。

3、本实用新型由于在各工作单元的第一滑台和第二滑台之间连接有压力传感器，抛光时可通过压力传感器检测工件所受到抛光头的压力，当各个工位的工件因装配误差和抛光头的厚度公差出现压力不一致时，压力传感器将检测到压力的变化形成压力反馈，压力反馈系统根据压力反馈数值，控制伺服电机驱动第一滑台和第二滑台前后运动，从而使每个独立的工件移动到自身合适位置，保证同时加工的五个工位的的工件侧面抛光压力一致，保证加工质量，提高良品率。

下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。

附图说明

图1是本实用新型的轴测图。

图2是本实用新型中多轴抛光头装置的结构示意图。

图3是本实用新型中多轴抛光头装置的俯视图。

图4是中多轴抛光头装置中多轴器与主轴配合的示意图。

图5是中多轴抛光头装置中多轴器的主视图。

图6是图5的AA向剖视图。

图7是本实用新型中多工位抛光压力反馈补偿机构的结构示意图。

图8是多工位抛光压力反馈补偿机构中工作单元的结构示意图。

图9是多工位抛光压力反馈补偿机构中工作单元的剖视图。

具体实施方式

见图1，本实用新型提供的多轴抛光机为五轴抛光机，包括底座5、设在底座5上的Z轴升降机构2和XY轴二维平台4、设在Z轴升降机构2上的多轴抛光头装置1、设在XY轴二维平台4上的多工位抛光压力反馈补偿机构3，多工位抛光压力反馈补偿机构3上设有五个固定工件的工件夹具301。

见图1——图6，所述多轴抛光头装置1包括安装座101、通过转轴设在安装座101上的具有四个工作面的多轴箱102、通过安装板109设在多轴箱102内的五个多轴器、与五个多轴器连接的主轴113、设在安装座101一端通过联轴器114与主轴113连接的驱动电机108、设在安装座101另一端通过驱动转轴使多轴箱102转动的换位电机105；所述多轴器包括密封的壳体106、从壳体106周围的四个方向伸出的四根输出轴103、从壳体106的两侧伸出的四根输入轴115，四根输出轴103分别从多轴箱102的四个工作面伸出，四根输入轴115分别与一根输出轴103通过伞形齿轮对117连接，五个多轴器上的四根输入轴115分别一一对应通过联轴器111连接为一体组成输入轴组件，形成在各多轴器之间贯穿各壳体106的多根输入轴组件，每根输入轴组件均通过伞形齿轮对117与各多轴器上的一根输出轴103连接；四根输入轴组件分别安装有错位的从动齿轮110，图3中从左至右第一个从动齿轮110安装在下面的输入轴组件上，第二个从动齿轮110安装在后面的输入轴组件上，第三个从动齿轮110安装在上面的输入轴组件上的从动齿轮9，第四个从动齿轮110安装在前面的输入轴组件上（未示出）；所述主轴113上通过四个与气管连通的气动离合器112设有分别与各从动齿轮110啮合的主动齿轮116，每个主动齿轮116通过气动离合器112与主轴113实现连接和断开；多轴箱102的右端与安装座101之间设有四通道气动滑环107，气动滑环107的转子与多轴箱102的转轴相连，转子上有四个出气孔用铜质气管分别与四个气动离合器112相连，气动滑环6的定子与安装座101相连，定子有四个进气孔连接气动控制板上的气动控制阀，可实时控制气动离合器112的通断。气动控制阀、气动滑环107和气动离合器112为现有技术。

见图7——图9，所述多工位抛光压力反馈补偿机构3，包括工作台303、设在工作台303上的五个工作单元，每个工作单元包括设在工作台303上的滑轨308、沿滑轨308移动的第一滑台304和第二滑台306、驱动第二滑台306移动的驱动装置、设在第一滑台304上设有工件夹具301且可旋转的工件轴302和驱动工件轴302旋转的旋转驱动装置，所述第一滑台304和第二滑台306之间通过压力传感器305连接，各工作单元的压力传感器305和驱动装置与压力反馈系统电连接；所述驱动装置包括伺服电机311、连接伺服电机311和第二滑台306的滚珠丝杆副309，滚珠丝杆副309通过联轴器310与伺服电机311的转轴连接；所述旋转驱动装置包括旋转伺服电机307、设在第一滑台304上与旋转伺服电机307传动连接的旋转平台303，所述工件轴302设在旋转平台303上。

本实用新型工作时，多轴抛光头装置1中各输出轴103上安装抛光头104，工件随工件夹具301由XY轴二维平台3驱动多工位抛光压力反馈补偿机构3在X和Y轴两个方向运动，多轴抛光头装置1由Z轴升降机构2驱动做上下运动与XY轴二维平台3配合，利用其不同工作面上的多个抛光头104同时对安装在多工位抛光压力反馈补偿机构3的工件夹具301上的工件进行抛光加工。驱动电机108通过联轴器114带动主轴113旋转，气动阀控制四个气动离合器112中的一个与主轴113啮合，另外三个气动离合器112与主轴113断开，与主轴113啮合的气动离合器112带动与其连接的主动齿轮116旋转，该主动齿轮116驱动对应的从动齿轮110旋转带动一根输入轴组件旋转，该输入轴组件同时带动处于多轴抛光头装置1中多轴箱102上同一个工作面上的五个输出轴115旋转，根据工艺要求，由换位电机105驱动多轴箱102旋转变换其四个工作面，利用不同工作面上的抛光头104抛光工件。气动控制阀和气动滑环107为气动离合器112提供压力气源。

多轴抛光头装置1中的每个多轴器均为包括壳体106、四根输入轴115和四根输出轴103的组件，多轴器的壳体106为整体铸造加工而成，这些输入轴115和输出轴103安装在同一个零件壳体106上更容易保证齿轮的装配精度。五个多轴器通过安装板109安装固定在多轴箱102内，它们的输入轴115通过连轴器相连组成输入轴组件，结构简单，装配难度低。由于齿轮的配合精度搞，抛光头装置工作时能有效降低机构的运行噪声，保证多轴器的使用寿命。多轴器内部为封闭的腔体，可在内部密封润滑油，使多轴器内部的伞形齿轮对117始终处于润滑状态，齿轮不易磨损，可保证齿轮的啮合精度，提高本实用新型装置的使用寿命。

抛光过程，多工位抛光压力反馈补偿机构3中的伺服电机311通过滚珠丝杆副309始终对第二滑台306施加合适的压力并通过压力传感器305和第一滑台304传递给工件，使得工件与抛光头202接触保持抛光要求所需合适的压力，当五个工位的工件因装配误差和抛光头104的厚度公差出现压力不一致时，压力传感器305将检测到压力的变化形成压力反馈，压力反馈系统根据压力反馈数值，控制伺服电机311通过滚珠丝杆副309驱动第一滑台304和第二滑台306前后运动，从而使每个独立的工件移动到自身合适位置，保证同时加工的五个工位的的工件侧面抛光压力一致。根据工艺要求，各工作单元的旋转伺服电机307可独立驱动旋转平台303旋转调整角度，从而保证抛光头104能平行作用工件的侧面。

Claims (5)

1.一种多轴抛光机，其特征是包括底座、设在底座上的Z轴升降机构和XY轴二维平台、设在Z轴升降机构上的多轴抛光头装置、设在XY轴二维平台上的多工位抛光压力反馈补偿机构；

所述多轴抛光头装置，包括通过转轴设在安装座上的具有多个工作面的多轴箱、设在多轴箱内的多个多轴器、与各多轴器连接的主轴、设在安装座一端驱动主轴转动的驱动电机、设在安装座另一端驱动多轴箱转动的换位电机；所述多轴器包括密封的壳体、从壳体周围的不同方向伸出多轴箱工作面的输出轴，各多轴器之间设有贯穿各壳体的多根输入轴组件，每根输入轴组件均通过伞形齿轮对与各多轴器上的一根输出轴连接，各输入轴组件分别安装有错位的从动齿轮；所述主轴上通过与气管连通的气动离合器设有分别与各从动齿轮啮合的主动齿轮，每个主动齿轮通过气动离合器与主轴实现连接和断开；

所述多工位抛光压力反馈补偿机构，包括工作台、设在工作台上的若干工作单元，所述工作单元包括设在工作台上的滑轨、沿滑轨移动的第一滑台和第二滑台、驱动第二滑台移动的驱动装置、设在第一滑台上设有工件夹具且可旋转的工件轴和驱动工件轴旋转的旋转驱动装置，所述第一滑台和第二滑台之间通过压力传感器连接，各工作单元的压力传感器和驱动装置与压力反馈系统电连接。

2.根据权利要求1所述的多轴抛光机，其特征是所述多轴箱的端部与安装座之间设有多通道气动滑环，气动滑环的转子与多轴箱的转轴相连，转子上有多个出气孔用气管分别与各气动离合器相连，气动滑环的定子与安装座相连，定子有多个进气孔连接气动控制板上的气动控制阀，可实时控制气动离合器的通断。

3.根据权利要求1或2所述的多轴抛光机，其特征是所述输入轴组件由设在各多轴器上的对应的输入轴通过联轴器连接组成。

4.根据权利要求1所述的多轴抛光机，其特征是所述驱动装置包括伺服电机、连接伺服电机和第二滑台的丝杆副，丝杆副通过联轴器与伺服电机的转轴连接。

5.根据权利要求1或4所述的多轴抛光机，其特征是所述旋转驱动装置包括旋转伺服电机、设在第一滑台上与旋转伺服电机传动连接的旋转平台，所述工件轴设在旋转平台上。

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