CN216829975U - 磨削加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种磨削加工设备，包括电控箱、装夹工具和加工工具；电控箱分别与装夹工具及加工工具通信连接；装夹工具包括第一驱动装置以及两个相对设置的夹头，两个夹头用于夹持待磨削的产品，第一驱动装置用于驱动夹头以带动产品转动；加工工具包括两个可转动的磨具，两个磨具相对设置且两者间形成供产品穿过的磨削间隙；如此配置，使得磨削加工设备可通过产品两边的磨具来保持产品在磨削过程中的受力平衡，有效防止产品变形，不仅降低了产品损坏的风险，也提高了磨削加工精度，且还能实现批量化生产。

Description

磨削加工设备

技术领域

本实用新型涉及磨削加工技术领域，特别涉及一种用以医用管材加工的磨削加工设备。

背景技术

在医用产品的加工过程中，经常需要将一根长直的导管，从中间进行打磨以得到产品工艺所需要求。医用导管的台阶面的加工精度要求较高，例如将导管与外管进行配合时，通常要求导管与外管的同轴精度控制在±0.01mm，且配合面平整，连接处没有间隙，因此，待磨削的导管的台阶精度也要求控制在小于0.1mm。

然而，目前所使用的磨削加工设备大多为手持式磨削机，此类磨削机对管材进行加工时，因为手动操作无法达到精度要求，哪怕使用固定件将管材固定，人为的操作也没有办法做到产品批量生产时加工精度的一致性，而且裸露在外的磨刀对操作人员也构成了潜在的危险，安全性低。因此，现有的手动磨削加工设备无法应对产品高精度和批量生产的要求。而数控机床虽然能够满足高精度和批量生产，但是这类设备的价格昂贵，使用成本太高，而且对软质管材的加工难以保证加工精度，也易损坏管材。

因此，亟需一种新型的磨削加工设备，在实现高精度加工的同时可以降低成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磨削加工设备，以解决现有的手动磨削加工设备存在的加工精度低、无法实现批量生产的问题。

为实现上述至少一个目的，本实用新型提供了一种磨削加工设备，其包括电控箱、装夹工具和加工工具；所述电控箱分别与所述装夹工具及所述加工工具通信连接；

所述装夹工具包括第一驱动装置以及两个相对设置的夹头，两个所述夹头用于夹持待磨削的产品，且所述第一驱动装置用于驱动所述夹头以带动所述产品转动；

所述加工工具包括两个可转动的磨具，两个所述磨具相对设置且两者间形成供所述产品穿过的磨削间隙。

可选地，所述装夹工具还包括两个气缸，每个所述气缸连接一个所述夹头，并用以驱动所述夹头开合，所述第一驱动装置设置于其中一个所述气缸上并且与所述其中一个气缸上的所述夹头相连。

可选地，所述装夹工具还包括调整两个所述夹头的轴线相对齐的微动装置，所述微动装置连接所述气缸，并用以驱动所述气缸沿竖直面中的第一方向和第二方向移动，所述第一方向垂直于所述第二方向。

可选地，所述装夹工具还包括带置物通道的输送管，所述输送管用以穿设所述产品，至少一个所述气缸具有轴向贯通的安装通道，所述输送管用以插入所述安装通道。

可选地，所述加工工具还包括双向移动装置和两个独立设置的固定装置，所述磨具与所述固定装置一一对应设置，所述双向移动装置用以驱动两个所述固定装置带动两个所述磨具相互靠近或相互远离。

可选地，所述加工工具还包括驱动所述磨具转动的第二驱动装置。

可选地，所述第二驱动装置包括电机和带传动机构，所述电机通过所述带传动机构与所述磨具传动相连。

可选地，所述固定装置包括固定座和电机座，所述电机设置在所述电机座上，所述磨具设置在所述固定座上，且所述电机座相对于所述固定座的位置可调。

可选地，所述磨削加工设备还包括底座、以及罩设所述装夹工具和所述加工工具且固定在所述底座上的外壳，所述外壳上设置有用以外接吸尘设备的接口。

与现有技术相比，本实用新型提供的磨削加工设备具有以下优点中的至少一个：

第一，以上磨削加工设备包括电控箱、装夹工具和加工工具；所述电控箱分别与所述装夹工具及所述加工工具通信连接；所述装夹工具包括第一驱动装置和两个相对设置的夹头，所述加工工具包括两个可转动的磨具；如此配置，可通过两个相对设置的夹头夹持待磨削的产品，并还通过将两个磨具设置在待磨削的产品的相对两侧形成供产品穿过的磨削间隙，在磨削时，由第一驱动装置驱动夹头而带动产品转动，并由两个磨具在待磨削的产品的两边进行支撑，确保磨削过程中产品受力的平衡，不仅可防止产品变形甚至于损坏，而且可保证磨削加工精度，并实现批量化生产；此外，使磨削加工设备可通过电控箱来控制装夹工具和加工工具的程序化运行，使磨削过程能够实现半自动化操作，提高加工效率；

第二，本实用新型提供的磨削加工设备不仅可实现单腔医用管材的外圆磨削加工，而且还能实现多腔医用管材的外圆磨削加工，有效的保证了这些医用管材的磨削精度，可以较好的应对医用管材的高精度和批量生产的需求，并降低加工成本；

第三，以上磨削加工设备的装夹工具还包括与气缸连接的微动装置，通过微动装置能够实现夹头位置的微调整，以确保两个夹头的对中设置(即同轴设置)，以进一步提高磨削加工精度；

第四，以上磨削加工设备中的磨具与第二驱动装置相连，且第二驱动装置优选采用电机和带传动机构来驱动磨具转动；如此配置，不仅可以改善磨削加工的稳定性，而且后续维修保养更加的方便和简单。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用以更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。附图中：

图1为本实用新型一优选实施例提供的磨削加工设备的整体结构示意图；

图2为本实用新型一优选实施例提供的磨削加工设备消隐外壳后从正面看的结构示意图；

图3为图2中的磨削加工设备消隐保护壳后的结构示意图；

图4为本实用新型一优选实施例提供的磨削加工设备消隐外壳后从背面看的结构示意图；

图5为图4中的磨削加工设备的局部结构放大图；

图6是本实用新型一优选实施例提供的双边磨具对产品进行外圆磨削的剖面示意图；

图7是本实用新型一优选实施例提供的固定装置的剖面结构示意图。

[附图标记说明如下]：

101-电控箱；102-底座；103-左夹头；104-右夹头；105-第一磨具；106-第二磨具；107-左气缸；108-右气缸；109-微动装置；110-气缸座；111-输送管； 112-双向移动装置；113-电机；114-带传动机构；115-固定座；116-电机座；117- 固定板；118-螺丝；119-外壳；120-接口；1-电源开关；2-急停开关；3-左夹头开关；4-右夹头开关；5-磨具开关；6-程序开始开关；7-手动开关；8-复位开关； 10-待磨削的产品。

具体实施方式

为使本实用新型的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图本实用新型做进一步说明。当然本实用新型并不局限于该具体实施例，本领域的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本实用新型的保护范围内。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制本申请。在本申请中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。应当理解，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个；“多个”表示两个及两个以上的数量。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。其次，本实用新型利用示意图进行了详细的表述，但这些示意图仅为了便于详述本实用新型实例，不应对此作为本实用新型的限定。

以下结合附图和优选实施例对本实用新型做进一步的说明，在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

图1为本实用新型优选实施例公开的磨削加工设备的整体结构示意图，图2 为本实用新型优选实施例公开的磨削加工设备在消隐外壳后的整体结构示意图，图3为图2中的磨削加工设备消隐保护壳后的结构示意图。

如图1至图3所示，本实用新型优选实施例提供一种磨削加工设备，其包括电控箱101，电控箱101可以为整机供电，也可以控制机械部件的运动控制，如电控箱101上可设置若干控制开关，以控制实现所需求的多种控制功能。优选，所述磨削加工设备还包括底座102，底座102优选设置在电控箱101的顶部。

作为一具体实施方式，电控箱101包括控制面板(未标号)，所述控制面板上设置有电源开关1、急停开关2、左夹头开关3、右夹头开关4、磨具开关5、程序开始开关6、手动开关7和复位开关8等控制开关，以使产品的磨削加工操作更加方便；电源开关1用以实现磨削加工设备的供电或断电；当磨削加工设备出现紧急情况或安全风险时，可人为手动地按下急停开关2，以停止整个磨削加工设备的运行或一些机械部件的运行；复位开关8的作用是使磨削加工设备回到零位；手动开关7的作用在于，使磨削加工设备可以运行在手动操作模式，当手动开关7被开启时，程序运行模式被禁用，操作人员可以手动控制磨削加工设备中机械部件的运动；程序开始开关6的作用为，使磨削加工设备可以运行在程序化操作模式，当程序开始开关6被开启时，手动操作模式被禁用，磨削加工设备按照预设的程序自动运行；磨具开关5的作用是控制磨具转动或停止；左夹头开关3的作用是控制左侧夹头的开合，即对产品的夹紧或松开；右夹头开关4的作用是控制右侧夹头的开合，实现对产品的夹紧或松开。然而以上控制开关的数量和种类仅作为示意来说明电控箱101可以实现的功能，但控制开关的具体设置可以根据需要进行选择，本实施例对此不限定。

所述磨削加工设备还包括装夹工具和加工工具，所述装夹工具和加工工具优选设置在底座102上。电控箱101分别与装夹工具及加工工具通信连接。电控箱101能够向装夹工具和加工工具提供电能，并可控制装夹工具和加工工具的自动运行；装夹工具则用于装载待磨削的产品，而加工工具用于对产品进行磨削加工。

所述装夹工具具体包括两个夹头，分别为左夹头103和右夹头104，且左夹头103和右夹头104相对设置以夹持待磨削的产品。需说明的是，这里的“左”和“右”不构成对方位的特别限定，仅用于描述两个夹头而已。所述装夹工具包括第一驱动装置(未图示)，用于驱动夹头以带动产品转动而实现磨削。夹头可选用三爪卡盘，实现产品的夹紧和定位。

所述加工工具具体包括两个可转动的磨具，分别为第一磨具105和第二磨具106。第一磨具105和第二磨具106用以设置在待磨削的产品中心轴线的相对两侧，并在两者之间形成供产品穿过的磨削间隙。第一磨具105和第二磨具106 能够相互靠近或相互远离。优选，第一磨具105和第二磨具106对称设置在待磨削的产品的相对两侧，使产品的受力更加均匀。作为一实施例，两个磨具中的一个为主动轮，另一个为从动轮。作为另一实施例，两个磨具均为主动轮或均为从动轮。需理解，主动轮即用于主动转动并对产品进行磨削，而从动轮由产品带动其转动。主动轮的转动方向与待磨削的产品的转动方向通常相反，以确保较高的磨削效率；如：磨具的旋转中心与产品的轴线平行，磨具绕其旋转中心顺时针转动则产品绕其轴线逆时针转动。本实施例的磨具可选用砂轮对产品进行磨削，以在产品上形成台阶面，台阶面的精度可控制在0.1mm以内。

需说明的是，现有技术中，通常采用一个磨具进行单边磨削，如果使用单边磨具磨削产品，则对于那些材料较软的产品如医用导管而言，单边磨具在靠近产品时，会对产品施加一个横向的推力，而产品的两端由夹头加紧，此时，会使得产品的磨削部位处产生弯曲形变，影响加工精度，也容易损坏产品。而本实施例通过使用双边磨具，确保产品受力平衡，不仅降低了产品被损坏的风险，而且提高了台阶面磨削的精准度。优选方式中，两个磨具并非都是主动旋转进行磨削，因为磨具在旋转时会给产品一个扭曲力，两个磨具同时主动转动，会使产品受力不均匀，因此，将其中一个磨具作为主动轮，另一个磨具作为从动轮，通过主动轮的旋转和产品的旋转带动从动轮转动，使产品受力更加均匀，进一步提高了台阶面磨削的精度。

在应用本实施例提供的磨削加工设备时，只要将待磨削的产品放入两个夹头，调整好两个夹头的前后、左右和上下位置，确保两个夹头的对中后，将产品夹紧；将产品固定好后，操作人员可选择自动运行模式，在启动程序化运行模式后，便可按照预设的程序自动磨削产品。并且在磨削过程中，由于两个磨具在待磨削的产品的两边进行支撑，确保了磨削过程中产品受力的平衡，不仅可防止产品变形甚至于损坏，而且可保证磨削加工精度，并实现批量化生产。再者，该磨削加工设备可通过电控箱101来控制装夹工具和加工工具的程序化运行，使磨削过程能够实现半自动化操作，提高加工效率。另外，该磨削加工设备优选通过在电控箱101的顶部设置底座102，并在底座102上设置装夹工具和加工工具，实现磨削加工设备的集成化配置，以减小磨削加工设备的体积，还便于集中管理、维护、运输等，使用更为方便，而且结构简单，制造成本低。尤其，本实施例提供的磨削加工设备不仅可实现单腔管材的外圆磨削加工，而且还能实现多腔管材的外圆磨削加工，有效的保证了这些管材的磨削加工精度，从而可以较好的应对医用导管的高精度和批量生产的需求，并降低加工成本。

每个夹头优选为气动夹头，以确保夹持力的稳定和可调，并提高工作效率，降低成本。

参阅图3，所述装夹工具包括两个气缸，分别为左气缸107和右气缸108；左气缸107连接左夹头103，以驱动左夹头103开合；右气缸108连接右夹头 104，以驱动右夹头104开合。进一步地，第一驱动装置设置于其中一个气缸上，并与所述其中一个气缸上的夹头相连。第一驱动装置通常包括电机，第一驱动装置的电机优选设置在气缸的内部。

作为一实施例，第一驱动装置的数量为一个，以驱动其中一个气缸上的夹头转动。作为另一实施例，第一驱动装置的数量为两个，两个第一驱动装置与两个气缸一一对应设置，使两个第一驱动装置分别驱动两个夹头转动，从而带动产品一起转动。

所述装夹工具优选还包括与气缸连接的微动装置109，微动装置109用以驱动气缸沿竖直面中的第一方向和第二方向移动，以通过气缸的微调，使两个夹头的轴线对齐，从而实现两个夹头的对中，即两个夹头的轴线重合。第一方向垂直于第二方向，第一方向如为前后方向，第二方向为上下方向。本实施例对微动装置109的结构不限定，一般可选用常用的二维微动平台来实现，微动平台为本领域技术人员所习知的技术，故对其结构不再作详细的说明。

作为一实施例，微动装置109的数量为两个，每个气缸连接一个微动装置 109，使操作人员可以调整任意一个气缸的位置，或者同时调整两个气缸的位置，使操作更加方便。作为另一实施例，微动装置109的数量为一个，操作人员只能调整一个气缸的位置。进一步地，微动装置109设置在底座102上。

进一步地，每个气缸设置在一个气缸座110上，气缸座110进一步设置在底座102上。在一些实施方式中，气缸座110可滑动地设置在底座102上，使微动装置109通过气缸座110带动气缸移动。在另一些实施方式中，气缸座110 与底座102固定相连，且气缸能够相对于气缸座110移动，使微动装置109直接驱动气缸移动，而气缸座110固定不动。

优选，两个气缸的左右距离也可以调整，以适配待磨削的产品的长度，例如调整气缸座110在底座102上的固定位置来调整两个气缸之间的左右距离，使两个气缸可以靠得更近或离得更远。优选，气缸座110上还罩设有保护壳，以保护气缸和其他相关部件(如微动装置109)。请参考图2，每个气缸座110 上均设置了一个保护壳(未标号)，在去除保护壳后，即得到图3所示的状态。

继续参阅图3，所述装夹工具优选包括带置物通道的输送管111，输送管111 用以穿设待磨削的产品。相应的，至少一个气缸具有轴向贯通的安装通道，输送管111则插入安装通道内。此处，将输送管111设置为独立的部件后，便于适配不同尺寸的产品的装夹固定，以提高设备的使用范围。在使用时，首先将待磨削的产品放入输送管111，再将输送管111插入气缸上的安装通道内，然后，通过微动装置109对输送管111的位置进行调整，即可适配产品和磨具之间的最佳位置。

参阅图2和图3，并结合图4和图5，所述加工工具还包括双向移动装置112 和两个独立设置的固定装置；磨具与固定装置一一对应设置；双向移动装置112 上用以驱动两个所述固定装置带动两个磨具相互靠近或相互远离。双向移动装置112可以使两个磨具向中间靠近，对产品进行全面的磨削，在完成台阶面磨削后，双向移动装置112带动两个磨具远离产品，即可取走磨削后的产品。

参阅图6，第一磨具105和第二磨具106设置在产品中心轴线的相对两侧，如第一磨具105可作为主动轮对产品10进行全面的磨削，而第二磨具106可作为从动轮对产品10进行限位支撑，并且利用双向移动装置112带动两个磨具相互靠近，而双向移动装置112的位移可以通过程序设定，以精确地控制磨具横向移动的距离，从而满足工艺需求的台阶面精度。双向移动装置112可采用直线导轨滑块组件来实现，直线导轨滑块组件上可设置两个可以相对运动的滑块来驱动两个磨具相互靠近或相互远离。双向移动装置112也可采用其他直线运动机构来实现，如齿轮齿条传动、丝杠螺母传动等，只要能够最终输出直线运动即可。

所述加工工具还包括驱动磨具转动的第二驱动装置。进一步地，第二驱动装置设置在其中一个固定装置上，并且与所述其中一个固定装置上的磨具传动相连。此时，被第二驱动装置所驱动的磨具即为上述主动轮。可以理解，如果两个磨具中均作为主动轮，则采用两个第二驱动装置分别驱动两个磨具转动。需要说明的是，如本领域技术人员所能理解的，在其它一些实施方式中，一个第二驱动装置也可同时驱动两个磨具转动。作为一优选实施例，第二驱动装置与磨具一一对应设置，以形成冗余配置，操作人员可选择任意一个磨具作为主动轮，而且当其中一个第二驱动装置出现故障，还可使用另一个第二驱动装置进行驱动，保证正常的加工生产，确保加工效率。

第二驱动装置可包括电机113，由电机113直接或间接地驱动磨具转动。优选，电机113通过带传动机构114与磨具传动相连。带传动运行比较平稳，而且结构简单，成本低，安装要求不高，可以进一步降低设备的制造成本。带传动机构114可以采用摩擦传动或啮合传动，具体形式不限定。然而，在其他实施例中，也可取消带传动机构，由其他传动机构来代替，如齿轮传动系统，或者电机113也可直接驱动磨具转动。

作为一实施例，如图7所示，所述固定装置包括固定座115和电机座116，所述第二驱动装置的电机113设置在电机座116上，而磨具设置在固定座115 上。可选，所述固定装置还包括固定板117，固定板117可滑动地设置在双向移动装置112上，而电机座116和固定座115均固定在固定板117上。双向移动装置112上可额外设置滑块来固定固定板117。优选，电机座116相对于固定座115 的位置可调，可以拉紧或放松电机113和磨具间皮带的松紧，此连接结构简单，拆装方便，有效的解决了安装拆卸皮带时复杂的工作，同时还可以保证磨削过程中皮带处于拉紧状态，确保电机和磨具之间传动的效率和精度，从而有效的控制磨具的转动速度。

当然，实现电机座116与固定座115之间的位置可调的方式可以有多种，本领域技术人员可以根据自行选择调整方式来达到基本相同的效果。例如，本实施例中，可通过螺丝118连接电机座116，并通过调整螺丝118的松紧，即螺丝118左右的移动来带动电机座116的左右移动，当电机座116调整至合适位置后，再可使用紧固螺丝锁定电机座116，该方式的结构简单，操作也十分方便。或者，电机座116可滑动地设置在固定板117上，并在移动至合适位置后，将电机座116锁定即可。

参阅图1，所述磨削加工设备还可包括固定在底座102上的外壳119，外壳 119罩设装夹工具和加工工具，以密封磨削区域的机械部件，一方面保护人员的安全，另一方面防止灰尘进入。优选，外壳119上设置有用以外接吸尘设备的接口120，可以在每次磨削完后，通过外接吸尘设备对磨削区域吸一次灰尘，以进一步保证加工质量。

综上所述，本实用新型提供的磨削加工设备可以实现例如医用导管上的台阶面的加工，不仅操作简便，而且可以实现高精度的加工，满足了特殊应用场景的需求，而且通过相对运动的两个磨具对产品进行加工，磨具的相对运动不仅将产品加紧防止形变，同时可做到全方位的磨削，使得台阶面磨削达到工艺需求。此外，本实用新型提供的磨削加工设备可对不同长度规格产品进行加工，产品的放置位置可调，可根据实际情况对产品的位置进行调整，以适配不同情况的产品加工及其生产，灵活性更好。另外，通过电机与皮带传动的结合来驱动磨具转动时，不仅可以改善磨削加工的稳定性，而且后续维修保养更加的方便和简单。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种磨削加工设备，其特征在于，包括电控箱、装夹工具和加工工具；所述电控箱分别与所述装夹工具及所述加工工具通信连接；

所述装夹工具包括第一驱动装置以及两个相对设置的夹头，两个所述夹头用于夹持待磨削的产品，且所述第一驱动装置用于驱动所述夹头以带动所述产品转动；

所述加工工具包括两个可转动的磨具，两个所述磨具相对设置且两者间形成供所述产品穿过的磨削间隙。

2.根据权利要求1所述的磨削加工设备，其特征在于，所述装夹工具还包括两个气缸，每个所述气缸连接一个所述夹头，并用以驱动所述夹头开合；所述第一驱动装置设置于其中一个气缸上并且与所述其中一个气缸上的所述夹头相连。

3.根据权利要求2所述的磨削加工设备，其特征在于，所述装夹工具还包括调整两个所述夹头的轴线相对齐的微动装置，所述微动装置连接所述气缸，并用以驱动所述气缸沿竖直面中的第一方向和第二方向移动，所述第一方向垂直于所述第二方向。

4.根据权利要求2所述的磨削加工设备，其特征在于，所述装夹工具还包括带置物通道的输送管，所述输送管用以穿设所述产品，至少一个所述气缸具有轴向贯通的安装通道，所述输送管用以插入所述安装通道。

5.根据权利要求1所述的磨削加工设备，其特征在于，所述加工工具还包括双向移动装置和两个独立设置的固定装置，所述磨具与所述固定装置一一对应设置，所述双向移动装置用以驱动两个所述固定装置带动两个所述磨具相互靠近或相互远离。

6.根据权利要求5所述的磨削加工设备，其特征在于，所述加工工具还包括驱动所述磨具转动的第二驱动装置。

7.根据权利要求6所述的磨削加工设备，其特征在于，所述第二驱动装置包括电机和带传动机构，所述电机通过所述带传动机构与所述磨具传动相连。

8.根据权利要求7所述的磨削加工设备，其特征在于，所述固定装置包括固定座和电机座，所述电机设置在所述电机座上，所述磨具设置在所述固定座上，且所述电机座相对于所述固定座的位置可调。

9.根据权利要求1所述的磨削加工设备，其特征在于，还包括底座、以及罩设所述装夹工具和所述加工工具且固定在所述底座上的外壳，所述外壳上设置有用以外接吸尘设备的接口。

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