CN217371804U - 一种灯盘铝框自动快速打磨设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灯盘铝框自动快速打磨设备，包括：高位治具台；低位治具台；治具工位切换机构，包括：切换电机、同步带、高位连接块、低位连接块、低位支承板以及顶升气缸；打磨机；打磨驱动机构，用于驱动所述打磨机做无序圆弧插补运动。本实用新型通过高、低工位之间的水平切换，实现了打磨工序和上下料工序的同步进行，合理利用了生产间隙的时间，极大地提高了生产节拍，解决了以往通过人工手持角磨机方式所存在的生产效率低、劳动强度低、生产成本高、现场粉尘影响身体健康的问题。

Description

一种灯盘铝框自动快速打磨设备

技术领域

本实用新型涉及灯具制造领域，具体涉及种灯盘铝框自动快速打磨设备。

背景技术

在灯具生产过程中，灯盘铝框部件需要通过表面打磨工序处理，目前在行业内主要还是通过人工手持角向打磨机，或者通过砂布床人工用石磨压板施加压力在砂带上打磨待打磨的点，对人力的依赖程度极高，存在着用工难、生产效率低、劳动强度大、生产成本高等问题，同时打磨期间产生的粉尘对人体健康和生产环境都会造成较大影响。

另外，普通的打磨设备也存在着效率低下的问题。通常是生产人员等待一个工件打磨完毕后，取出打磨好的工件，然后再重新上料，对下一个工件进行打磨，打磨时间和上下料时间是分隔开的，不能同时进行；例如，打磨时间是10s，在打磨期间生产人员只能等待，上下料时间是10s，在上下料期间打磨机是待机状态的，一个生产节拍共计20s，难以合理利用时间，也就导致了其生产节拍过低，制约了企业生产效率和生产效益。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种灯盘铝框自动快速打磨设备，其可以解决灯盘铝框自动打磨和切换工位的问题。

本实用新型是通过以下的技术方案来实现的：

一种灯盘铝框自动快速打磨设备，包括：高位治具台；低位治具台；治具工位切换机构，包括：切换电机、同步带、高位连接块、低位连接块、低位支承板以及顶升气缸；所述切换电机传动连接所述同步带，所述高位连接块和所述低位连接块分别固定在所述同步带的上层和下层；所述高位治具台固定于所述高位连接块上，所述低位支承板固定于所述低位连接块的下方，所述低位支承板的水平高度低于所述高位治具台；所述低位支承板上固定有所述顶升气缸，所述顶升气缸的伸缩端固定于所述低位治具台的底部；高位治具台和低位治具台在水平方向上呈前后错开布置；打磨机；打磨驱动机构，所述打磨机固定连接于所述打磨驱动机构上，所述打磨驱动机构用于驱动所述打磨机做无序圆弧插补运动。

进一步地，所述打磨驱动机构为三轴运动机构，包括：用于驱动所述打磨机在平面上作直线运动的XY轴移动滑台，以及用于驱动所述打磨机作升降运动的Z轴滑台，所述Z轴滑台固定于所述XY轴移动滑台上；或者，所述打磨驱动机构为：用于驱动所述打磨机作阿基米德螺旋线运动的凸轮组件；或者，所述打磨驱动机构为：变距曲轴组件。

进一步地，所述打磨驱动机构为三轴运动机构；所述XY轴移动滑台包括：X轴伺服电机、X轴丝杠、X轴导轨、Y轴伺服电机、Y轴丝杠、Y轴导轨；所述Z轴滑台包括：气缸安装座、Z轴气缸、Z轴滑轨以及打磨机安装座；所述X轴伺服电机的输出端连接于所述X轴丝杠，所述Y轴伺服电机的输出端连接于Y轴丝杠；所述Y轴丝杠的底座同时固定于所述X轴丝杠的滑块和所述X轴导轨的滑块上，所述X轴丝杠与所述Y轴丝杠于水平方向上相互垂直设置；所述气缸安装座同时固定于所述Y轴丝杠的滑块和Y轴导轨的滑块上，所述Z轴气缸垂直设置于所述气缸安装座上，所述Z轴气缸的输出端固定连接所述打磨机安装座，所述打磨机安装座同时固定于所述Z轴滑轨的滑块上；所述打磨机固定连接于所述打磨机安装座上。

进一步地，所述打磨机的数量为4个；所述气缸安装座的四角位置上分别设有一个所述Z轴气缸，每个所述Z轴气缸的输出端均通过所述打磨机安装座连接至一个所述打磨机，以使4个所述打磨机置于四角位置上。

进一步地，所述治具工位切换机构还包括：第一滑轨；所述第一滑轨沿所述同步带的长度方向设置，所述高位治具台固定连接所述第一滑轨的滑块上。

进一步地，所述治具工位切换机构还包括：第二滑轨；所述第二滑轨沿所述同步带的长度方向设置，所述低位支承板固定连接在所述第二滑轨的滑块上。

进一步地，所述高位治具台和所述低位治具台上均固定有直角定位块；所述直角定位块上开设有直角槽，所述直角槽的形状与灯盘铝框的直角部位相匹配，以使所述灯盘铝框的边角适于紧密固定在所述直角定位块内。

进一步地，所述高位治具台和所述低位治具台上分别设有4个直角定位块，分别设于所述高位治具台和所述低位治具台的四角位置上，以使所述灯盘铝框的四角适于同时固定在4个所述直角定位块内。

进一步地，所述灯盘铝框自动快速打磨设备还包括：设备机架；所述治具工位切换机构、所述打磨驱动机构均固定于所述设备机架上。

进一步地，所述灯盘铝框自动快速打磨设备还包括：防尘罩；所述防尘罩固定于所述设备机架上，并罩设于所述打磨机、所述打磨驱动机构外；所述防尘罩的侧部还设有开口，用于作为高位治具台和低位治具台的进出口。

相比于现有技术，本实用新型能达到的有益效果为：

首先，将灯盘铝框工件放置在高位治具台(也可以为低位治具台，此处以高位治具台为例)上，切换电机驱动同步带运动，将带有工件的高位治具台带动至打磨机下方，同时，空置或置有已经打磨完毕工件的低位治具台会从打磨机下方退出，实现两个工位之间的切换。此时，顶升气缸将低位治具台顶升至高位治具台的高度，打磨驱动机构启动，带动打磨机作无序圆弧插补运动，与灯盘铝框接触打磨，在打磨期间中，生产人员可以将低位治具台上打磨完毕的工件取下，并将下一个待打磨的工件放置到低位治具台上，实现打磨工序和上下料工序的同步进行。当设定的打磨时间结束后，顶升气缸驱动低位治具台下降(以避免后面退出时与高位治具台产生干涉)，切换电机反转，驱动低位治具台和打磨完毕的工件退出，同时置有新工件的高位治具台进入打磨机下方，重复上述工作步骤，以此循环。

本实用新型通过高、低工位之间的水平切换，实现了打磨工序和上下料工序的同步进行，合理利用了生产间隙的时间，极大地提高了生产节拍。经实践验证，本实用新型在单位时间内比现有工艺提升一倍效率，人工一天平均每小时打磨150PCS，设备理论产能在9秒一个节拍，在实际使用中验证成效每小时产能300到350PCS，解决了以往通过人工手持角磨机方式所存在的生产效率低、劳动强度低、生产成本高、现场粉尘影响身体健康的问题。

附图说明

图1所示为本实用新型的外观示意图；

图2所示为本实用新型的内部结构图；

图3所示为本实用新型的分解示意图；

图4所示为治具工位切换机构的立体示意图；

图5所示为治具工位切换机构的侧视图；

图6所示为治具工位切换机构的内部机构示意图；

图7所示为打磨驱动机构的分解示意图；

图8所示为高位治具台的立体示意图。

图中：10、高位治具台；11、直角定位块；20、低位治具台；30、治具工位切换机构；31、切换电机；32、同步带；33、高位连接块；34、低位连接块；35、低位支承板；36、顶升气缸；40、打磨机；50、打磨驱动机构；51、XY轴移动滑台；511、X轴伺服电机；512、X轴丝杠；513、X轴导轨；514、Y轴伺服电机；515、Y轴丝杠；516、Y轴导轨；52、Z轴滑台；521、气缸安装座；522、Z轴气缸；523、Z轴滑轨；524、打磨机安装座；53、第一滑轨；54、第二滑轨；60、设备机架；70、防尘罩；80、灯盘铝框。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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”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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型公开了一种灯盘铝框自动快速打磨设备，用于对灯盘铝框80的四角进行打磨。参阅图1-图3，这种灯盘铝框自动快速打磨设备包括：

高位治具台10，作为设备的一个工位，用于放置灯盘铝框80；

低位治具台20，作为设备的另一个工位，同样用于放置灯盘铝框80；

治具工位切换机构30，用于使高位治具台10和低位治具台20实现工位切换，参阅图4-图6，其包括：切换电机31、同步带32、高位连接块33、低位连接块34、以及顶升气缸36。其中，切换电机31的输出端传动连接至同步带32，用于驱动同步带32水平运动；同步带32呈上下两层的闭合环状，高位连接块33和低位连接块34分别固定在同步带32的上层和下层；高位治具台10固定在高位连接块33上，低位支承板35固定在低位连接块34的下方，低位支承板35的水平高度低于高位治具台10的水平高度；低位支承板35上固定顶升气缸36，顶升气缸36的伸缩端固定在低位治具台20的底部，用于驱动低位治具台20升降。高位治具台10和低位治具台20在水平方向上呈前后错开布置。

还包括：打磨机40、打磨驱动机构50。打磨机40为现有设备，其固定安装在打磨驱动机构50上，打磨驱动机构50用于驱动打磨机40做无序圆弧插补运动，从而对灯盘铝框80的边角位进行打磨处理。

本实用新型的工作原理是这样的：

首先，将灯盘铝框80工件放置在低位治具台20(也可以为高位治具台10，此处以低位治具台20为例)上，切换电机31驱动同步带32运动，将放好工件的低位治具台20带动至打磨机40下方，同时，空置或者置有已经打磨完毕工件的高位治具台10会从打磨机40下方退出，实现两个工位之间的切换。此时，顶升气缸36将低位治具台20顶升至高位治具台10的高度，打磨驱动机构50启动，带动打磨机40作无序圆弧插补运动，与灯盘铝框80接触打磨，在打磨期间中，生产人员可以将高位治具台10上已经打磨完毕的工件取下，并将下一个待打磨的工件放置到高位治具台10上，实现打磨工序和上下料工序的同步进行。当设定的打磨时间结束后，顶升气缸36驱动低位治具台20下降(以避免后面退出时与高位治具台10产生干涉)，切换电机31反转，驱动低位治具台20和打磨完毕的工件退出，同时置有新工件的高位治具台10重新进入到打磨机40下方，重复上述工作步骤，以此循环。

对于打磨驱动机构50的具体结构：在本实施例中，打磨驱动机构50优选采用三轴运动机构，参阅图3，包括：用于驱动打磨机40在平面上分别作X轴直线运动和Y轴直线运动的XY轴移动滑台51，以及用于驱动打磨机40作垂直升降运动的Z轴滑台52，其中Z轴滑台52固定在XY轴移动滑台51上。

更具体地说，参阅图7，XY轴移动滑台51包括：X轴伺服电机511、X轴丝杠512、X轴导轨513、Y轴伺服电机514、Y轴丝杠515、Y轴导轨516；Z轴滑台52包括：气缸安装座521、Z轴气缸522、Z轴滑轨523以及打磨机安装座524；X轴伺服电机511的输出端连接于X轴丝杠512，Y轴伺服电机514的输出端连接于Y轴丝杠515；Y轴丝杠515的底座同时固定在X轴丝杠512的滑块和X轴导轨513上，X轴丝杠512与Y轴丝杠515于水平方向上相互垂直设置；气缸安装座521固定于Y轴丝杠515的滑块和Y轴导轨516的滑块上，Z轴气缸522垂直设置于气缸安装座521上，Z轴气缸522的输出端固定连接打磨机安装座524，打磨机安装座524同时固定于Z轴滑轨523的滑块上；打磨机40固定连接在打磨机安装座524上。

打磨驱动机构50的工作原理为：当X轴伺服电机511驱动，带动安装于X轴丝杠512上的Y轴伺服电机514、Y轴丝杠515、Z轴滑台52以及打磨机40共同沿X轴导轨513运动。当Y轴伺服电机514驱动时，带动安装于Y轴丝杠515上的Z轴滑台52和打磨机40共同沿Y轴导轨516运动。当Z轴气缸522驱动时，带动安装于其上的打磨机40作升降运动，从而使打磨机40靠近接触或远离灯盘铝框80。通过X轴伺服电机511、Y轴伺服电机514和Z轴气缸522的复合运动，来带动打磨机40作无序圆弧插补运动，使打磨机40与灯盘铝框80部件接触打磨，可以实现各种非标尺寸工件的兼容，解决了以往通过人工手持角磨机方式所存在的生产效率低、劳动强度低、生产成本高、现场粉尘影响身体健康的问题；并且，能够实现灯盘铝框80部件边缘处的平滑打磨，不需要再通过人工进行二次打磨处理，真正实现了打磨处理的自动化。

当然，打磨驱动机构50不仅限于采用以上的三轴运动机构，还可以采用：可用于驱动打磨机40作阿基米德螺旋线运动的凸轮组件或者变距曲轴组件。所述的凸轮组件和变距曲轴组件的具体结构、工作原理均是机械领域内技术人员所能知悉的，可通过合乎常理的推断来确定，只需将打磨机40通过安装位点以安装于其上即可，在此不再赘述，上述几种机构均应当在本实用新型的保护范围内。

由于每个灯盘铝框80工件上具有四个直角，为了一次性对四个角进行同步打磨，提高生产效率，优选地，打磨机40总设4个。气缸安装座521的四角位置上分别都设有一个Z轴气缸522，每个Z轴气缸522的输出端都通过打磨机安装座524连接至一个打磨机40，使得4个打磨机40分布在对应灯盘铝框80部件的四角位置上。

优选地，为了给高位治具台10提供导向作用，以提高其运动稳定性，治具工位切换机构30还包括：第一滑轨53。第一滑轨53沿同步带32的长度方向设置，高位治具台10固定连接在第一滑轨53的滑块上。

优选地，为了给低位治具台20提供导向作用，以提供其运动稳定性，治具工位切换机构30还包括：第二滑轨54。第二滑轨54沿同步带32的长度方向设置，低位支承板35固定在第二滑轨54的滑块上。

优选地，为了对灯盘铝框80实现准确、快速的定位，参阅图8，高位治具台10和低位治具台20上均固定有直角定位块11。直角定位块11上开设有直角槽，直角槽的形状和灯盘铝框80的直角部位形状相匹配，使得灯盘铝框80的边角可以紧密固定在直角定位块11内。

进一步优选，由于本实用新型可同时对灯盘铝框80的四个角进行打磨，为了对工件的四个角都实现快速定位，高位治具台10和低位治具台20上分别设有4个直角定位块11，分别设于高位治具台10和低位治具台20的四角位置上，使得灯盘铝框80的四个角可以分别固定在4个直角定位块11内。

优选地，本实用新型还包括：设备机架60，对设备总体起到支承作用。治具工位切换机构30、打磨驱动机构50均固定在设备机架60上。

优选地，参阅图1，本实用新型还包括：防尘罩70；防尘罩70固定安装在设备机架60上，并罩设在打磨机40和打磨驱动机构50外。防尘罩70的侧部设有开口，用于作为高位治具台10和低位治具台20的进出口。

本实用新型通过高、低工位之间的水平切换，实现了打磨工序和上下料工序的同步进行，合理利用了生产间隙的时间，极大地提高了生产节拍。经实践验证，本实用新型在单位时间内比现有工艺提升一倍效率，人工一天平均每小时打磨150PCS，设备理论产能在9秒一个节拍，在实际使用中验证成效每小时产能300到350PCS，解决了以往通过人工手持角磨机方式所存在的生产效率低、劳动强度低、生产成本高、现场粉尘影响身体健康的问题。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种灯盘铝框自动快速打磨设备，其特征在于，包括：

高位治具台；

低位治具台；

治具工位切换机构，包括：切换电机、同步带、高位连接块、低位连接块、低位支承板以及顶升气缸；所述切换电机传动连接所述同步带，所述高位连接块和所述低位连接块分别固定在所述同步带的上层和下层；所述高位治具台固定于所述高位连接块上，所述低位支承板固定于所述低位连接块的下方，所述低位支承板的水平高度低于所述高位治具台；所述低位支承板上固定有所述顶升气缸，所述顶升气缸的伸缩端固定于所述低位治具台的底部；高位治具台和低位治具台在水平方向上呈前后错开布置；

打磨机；

打磨驱动机构，所述打磨机固定连接于所述打磨驱动机构上，所述打磨驱动机构用于驱动所述打磨机做无序圆弧插补运动。

2.如权利要求1所述的灯盘铝框自动快速打磨设备，其特征在于，所述打磨驱动机构为三轴运动机构，包括：用于驱动所述打磨机在平面上作直线运动的XY轴移动滑台，以及用于驱动所述打磨机作升降运动的Z轴滑台，所述Z轴滑台固定于所述XY轴移动滑台上；

或者，所述打磨驱动机构为：用于驱动所述打磨机作阿基米德螺旋线运动的凸轮组件；

或者，所述打磨驱动机构为：变距曲轴组件。

3.如权利要求2所述的灯盘铝框自动快速打磨设备，其特征在于，所述打磨驱动机构为三轴运动机构；所述XY轴移动滑台包括：X轴伺服电机、X轴丝杠、X轴导轨、Y轴伺服电机、Y轴丝杠、Y轴导轨；所述Z轴滑台包括：气缸安装座、Z轴气缸、Z轴滑轨以及打磨机安装座；所述X轴伺服电机的输出端连接于所述X轴丝杠，所述Y轴伺服电机的输出端连接于Y轴丝杠；所述Y轴丝杠的底座同时固定于所述X轴丝杠的滑块和所述X轴导轨的滑块上，所述X轴丝杠与所述Y轴丝杠于水平方向上相互垂直设置；所述气缸安装座同时固定于所述Y轴丝杠的滑块和Y轴导轨的滑块上，所述Z轴气缸垂直设置于所述气缸安装座上，所述Z轴气缸的输出端固定连接所述打磨机安装座，所述打磨机安装座同时固定于所述Z轴滑轨的滑块上；所述打磨机固定连接于所述打磨机安装座上。

4.如权利要求3所述的灯盘铝框自动快速打磨设备，其特征在于，所述打磨机的数量为4个；所述气缸安装座的四角位置上分别设有一个所述Z轴气缸，每个所述Z轴气缸的输出端均通过所述打磨机安装座连接至一个所述打磨机，以使4个所述打磨机置于四角位置上。

5.如权利要求1所述的灯盘铝框自动快速打磨设备，其特征在于，所述治具工位切换机构还包括：第一滑轨；所述第一滑轨沿所述同步带的长度方向设置，所述高位治具台固定连接所述第一滑轨的滑块上。

6.如权利要求1所述的灯盘铝框自动快速打磨设备，其特征在于，所述治具工位切换机构还包括：第二滑轨；所述第二滑轨沿所述同步带的长度方向设置，所述低位支承板固定连接在所述第二滑轨的滑块上。

7.如权利要求1所述的灯盘铝框自动快速打磨设备，其特征在于，所述高位治具台和所述低位治具台上均固定有直角定位块；所述直角定位块上开设有直角槽，所述直角槽的形状与灯盘铝框的直角部位相匹配，以使所述灯盘铝框的边角适于紧密固定在所述直角定位块内。

8.如权利要求1所述的灯盘铝框自动快速打磨设备，其特征在于，所述高位治具台和所述低位治具台上分别设有4个直角定位块，分别设于所述高位治具台和所述低位治具台的四角位置上，以使所述灯盘铝框的四角适于同时固定在4个所述直角定位块内。

9.如权利要求1～8任一项所述的灯盘铝框自动快速打磨设备，其特征在于，所述灯盘铝框自动快速打磨设备还包括：设备机架；所述治具工位切换机构、所述打磨驱动机构均固定于所述设备机架上。

10.如权利要求9所述的灯盘铝框自动快速打磨设备，其特征在于，所述灯盘铝框自动快速打磨设备还包括：防尘罩；所述防尘罩固定于所述设备机架上，并罩设于所述打磨机、所述打磨驱动机构外；所述防尘罩的侧部还设有开口，用于作为高位治具台和低位治具台的进出口。

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