CN220680429U - 金属零件表面旋转抛光设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于金属零件表面处理技术领域，涉及一种金属零件表面旋转抛光设备，包括旋转舱、旋转舱驱动装置、零件自转装置、零件自转驱动装置以及主体框架；旋转舱、旋转舱驱动装置以及零件自转驱动装置均设置在主体框架上；旋转舱驱动装置与旋转舱相连并驱动旋转舱绕旋转舱的轴向转动；零件自转装置置于旋转舱内部；零件自转驱动装置与零件自转装置相连并驱动零件自转装置转动；待抛光金属零件置于零件自转装置上并与零件自转装置同步运动。本实用新型提供了一种可提升打磨效果以及抛光均匀性好的金属零件表面旋转抛光设备。

Description

金属零件表面旋转抛光设备

技术领域

本实用新型属于金属零件表面处理技术领域，涉及一种旋转抛光设备，尤其涉及一种金属零件表面旋转抛光设备。

背景技术

在金属铸造、3D增材打印领域，零件毛坯表面存在砂眼、毛刺、打印铸造纹路等缺陷，造成粗糙度、表面质量不合格，需对毛坯面进行抛光处理。目前，公知的表面处理方式主要是打磨抛光，抛丸、喷丸、喷砂，电化学抛光等工艺，打磨抛光对大型规则零件外表面有较好的抛光效果，但对于结构复杂的中小型零件效率低下，不适合批量处理；传统的抛丸、喷丸、喷砂仅能去除表面毛刺，改善表面视觉效果，并不能消除表面沙眼、纹路等缺陷；电、化学抛光效率低，成本高，操作复杂，污染环境，目前只能去除表面氧化皮，也不能消除表面砂眼、纹路。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可提升打磨效果以及抛光均匀性好的金属零件表面旋转抛光设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述金属零件表面旋转抛光设备包括旋转舱、旋转舱驱动装置、零件自转装置、零件自转驱动装置以及主体框架；所述旋转舱、旋转舱驱动装置以及零件自转驱动装置均设置在主体框架上；所述旋转舱驱动装置与旋转舱相连并驱动旋转舱绕旋转舱的轴向转动；所述零件自转装置置于旋转舱内部；所述零件自转驱动装置与零件自转装置相连并驱动零件自转装置转动；待抛光金属零件置于零件自转装置上并与零件自转装置同步运动。

上述零件自转装置包括蜗杆、蜗轮、蜗轮轴、转盘以及蜗轮限位装置；所述蜗轮限位装置固定在旋转舱内部；所述蜗杆沿旋转舱的轴向设置；所述蜗轮置于蜗轮限位装置中并与蜗杆相啮合；所述蜗轮轴沿蜗轮的轴向设置在蜗轮上并与蜗轮同步运动；所述转盘固定设置在蜗轮轴上；待抛光金属零件置于转盘上；所述零件自转驱动装置与蜗杆相连并驱动蜗杆沿蜗杆的轴向转动。

上述蜗轮限位装置包括蜗轮轴固定件；所述蜗轮轴固定件整体呈C型结构并固定在旋转舱内部；所述蜗轮置于蜗轮轴固定件内部并与蜗杆相啮合；所述蜗轮轴通过轴承从蜗轮轴固定件的顶部和/或底部伸出；所述转盘固定设置在蜗轮轴的端部。

上述蜗轮是一个或多个；所述蜗轮是多个时，多个蜗轮沿蜗杆的轴向自前而后分别与蜗杆相啮合；所述蜗轮轴固定件沿蜗杆的轴向固定在旋转舱内部。

上述零件自转驱动装置包括蜗杆驱动电机以及蜗杆驱动链轮组；所述蜗杆驱动电机通过蜗杆驱动链轮组与蜗杆相连并驱动蜗杆沿蜗杆的轴向转动；所述蜗杆驱动电机置于主体框架上。

上述金属零件表面旋转抛光设备还包括旋转主轴以及旋转轴驱动电机；所述旋转主轴沿旋转舱的轴向置于旋转舱内部并套装在蜗杆外部；所述旋转主轴与蜗杆非接触；所述蜗轮限位装置固定设置在旋转主轴上；所述旋转主轴上开设有蜗轮工作窗口；所述蜗轮从蜗轮工作窗口伸出并置于蜗轮限位装置中；所述旋转轴驱动电机与旋转主轴相连并驱动旋转主轴沿旋转主轴的轴向转动；所述旋转轴驱动电机置于主体框架上。

上述金属零件表面旋转抛光设备还包括旋转轴驱动链轮组；所述旋转轴驱动电机通过旋转轴驱动链轮组与旋转主轴相连。

上述旋转主轴的转动方向与旋转舱的转动方向相反。

上述旋转舱驱动装置包括旋转舱驱动链轮组以及旋转舱驱动电机；所述旋转舱驱动电机通过旋转舱驱动链轮组与旋转舱相连并驱动旋转舱绕旋转舱的轴向转动；所述旋转舱驱动电机置于主体框架上。

上述金属零件表面旋转抛光设备还包括旋转舱盖、磨料收集槽、防护罩以及旋转舱防转机构；所述旋转舱盖设置在旋转舱上并与旋转舱活动扣合；所述磨料收集槽置于旋转舱底部并设置在主体框架上；所述防护罩设置在主体框架上并罩于旋转舱外部；所述旋转舱防转机构包括固定板、防转圆盘以及插销；所述固定板上设置有通孔；所述防转圆盘上设置有插槽；所述固定板固定设置在主体框架上；所述防转圆盘固定设置在旋转舱端部；所述插槽从固定板上的通孔伸入并留置在防转圆盘的插槽中。

本实用新型的优点是：

与现有抛光工艺相比，一般机械抛光不适合复杂零件表面的抛光，成本高昂，效率低下，操作人员抛光技术要求较高；电化学抛光只能去除零件表面氧化皮及微小凸起，能提升光洁度，但平整度能力提升有限；各类流体抛光须要零件有稳定的内部流道才能抛光；传统的抛丸、喷丸等工艺是利用高速粒子流冲击零件外表面，零件仅是与少量抛丸粒子瞬间接触，而非长时间研磨，仅高速粒子接触零件表面的瞬间就被弹开，能去除表面杂质、毛刺，不能去除有缺陷的零件表面实体，粗糙度提升能力有限。相比之下，本实用新型正反旋转自动抛光机，①有限固定空间内，在磨料重力，旋转舱挤压力，磨料旋转惯性力的作用下长时间摩擦抛光，可达到磨削实体组织去除零件表面缺陷的效果，使零件表面平整光滑；②磨料与零件共同旋转运动，增大了磨料与相对运动速度，提升了打磨效果，磨料旋转离心力缓冲了部分重力，使磨料均匀分布在旋转舱内，防止磨料集中沉积在旋转舱底部摩擦力过大，损伤零件，旋转舱顶部摩擦力过小，无抛光效果的问题；③零件绕主轴旋转的同时进行自转，使零件各个角度方向都能进行抛光，各表面抛光均匀，最大限度的减少抛光死角；④可根据零件材料抛光需求选择不同材料、颗粒度的磨料进行抛光；⑤采用三台防爆伺服电机驱动，可根据需求分别设置旋转舱、旋转主轴以及零件自转转速，并在不同位置角度进行制动；⑤可同时自动抛光多个零件，降低人员作业强度，提升工作效率。本实用新型所提供的金属零件表面旋转抛光设备适用于较高硬度的复杂结构的中小型零件表面抛光，是以电机为动力，在密封空间内带动零件与磨料作相对反向旋转运动，达到表面抛光的作用。该装置不仅使零件与磨料以相反的方向旋转运动，还使零件以自身为旋转轴进行自转，达到最佳抛光效果。

附图说明

图1是本实用新型所提供的金属零件表面抛光设备的结构示意图；

图2是本实用新型所提供的金属零件表面抛光设备的截面示意图；

图3是本实用新型所采用的蜗轮蜗杆啮合的结构示意图；

图4是本实用新型所采用的蜗轮蜗杆截面示意图；

其中：

1-防护罩；2-主体框架；3-蜗杆驱动链轮防护罩；4-蜗杆驱动电机；5-磨料收集槽；6-旋转舱盖；7-旋转轴驱动链防护罩；8-旋转舱；9-蜗杆驱动链轮组；10-旋转舱驱动链轮组；11-旋转舱驱动电机；12-旋转轴驱动电机；13-旋转轴驱动链轮组；14-旋转舱防转机构；15-蜗杆；16-蜗轮；17-旋转主轴；18-蜗轮轴固定件；19-转盘；20-蜗轮轴；21-轴承；22-紧固盖板。

具体实施方式

参见图1，本实用新型提供了一种金属零件表面旋转抛光设备，包括旋转舱8、旋转舱驱动装置、零件自转装置、零件自转驱动装置以及主体框架2；旋转舱8、旋转舱驱动装置以及零件自转驱动装置均设置在主体框架2上；旋转舱驱动装置与旋转舱8相连并驱动旋转舱8绕旋转舱8的轴向转动；零件自转装置置于旋转舱8内部；零件自转驱动装置与零件自转装置相连并驱动零件自转装置转动；待抛光金属零件置于零件自转装置上并与零件自转装置同步运动。本实用新型在传统的旋转舱8内增加了零件自转装置，当待抛光金属零件置于零件自转装置并随零件自转装置同步转动时，相当于在旋转舱8内增加了待抛光金属零件的运动维度，使待抛光金属零件与旋转舱8内的磨料能够充分的接触，完成对待抛光金属零件的迅速及彻底的抛光。

参见图2以及图3，本实用新型所采用的零件自转装置包括蜗杆15、蜗轮16、蜗轮轴20、转盘19以及蜗轮限位装置；蜗轮限位装置固定在旋转舱8内部；蜗杆15沿旋转舱8的轴向设置；蜗轮16置于蜗轮限位装置中并与蜗杆15相啮合；蜗轮轴20沿蜗轮16的轴向设置在蜗轮16上并与蜗轮16同步运动；转盘19固定设置在蜗轮轴20上；待抛光金属零件置于转盘19上；零件自转驱动装置与蜗杆15相连并驱动蜗杆15沿蜗杆15的轴向转动。蜗杆15在转动的过程中，由于与蜗轮16相啮合，势必通过蜗轮16并带动蜗轮轴20以及转盘19绕蜗轮16的轴向转动，并促使固定在转盘19上的待抛光金属零件也随之转动，完成相应的自转。由于蜗轮限位装置的限位作用，避免蜗轮16发生移动。

参见图3以及图4，本实用新型所提供的蜗轮限位装置包括蜗轮轴固定件18；蜗轮轴固定件18整体呈C型结构并固定在旋转舱8内部；蜗轮16置于蜗轮轴固定件18内部并与蜗杆15相啮合；蜗轮轴20通过轴承21从蜗轮轴固定件18的顶部和/或底部伸出；转盘19固定设置在蜗轮轴20的端部。示例性的，蜗轮轴20沿蜗轮16的轴向贯穿蜗轮16两端，并从蜗轮轴固定件18的顶部以及底部伸出，在蜗轮轴20的两端部分别设置有转盘19，增多了待抛光金属零件的设置位置，提高了待抛光金属零件的处理效率。

参见图3，蜗轮16是一个或多个。本实用新型所采用的蜗轮16是多个时，多个蜗轮16沿蜗杆15的轴向自前而后分别与蜗杆15相啮合；蜗轮轴固定件18沿蜗杆15的轴向固定在旋转舱8内部。示例性的，本实用新型所采用的蜗轮16是2个，2个蜗轮16上共设置4个待抛光金属零件，待抛光的处理效率进一步提升。

参见图1以及图2，本实用新型所采用的零件自转驱动装置包括蜗杆驱动电机4以及蜗杆驱动链轮组9；蜗杆驱动电机4通过蜗杆驱动链轮组9与蜗杆15相连并驱动蜗杆15沿蜗杆15的轴向转动；蜗杆驱动电机4置于主体框架2上。

参见图2，为了进一步使待抛光金属零件与旋转舱8内部的磨料进行更充分的接触，本实用新型所提供的金属零件表面旋转抛光设备还包括旋转主轴17以及旋转轴驱动电机12；旋转主轴17沿旋转舱8的轴向置于旋转舱8内部并套装在蜗杆15外部；旋转主轴17与蜗杆15非接触；蜗轮限位装置固定设置在旋转主轴17上；旋转主轴17上开设有蜗轮工作窗口；蜗轮16从蜗轮工作窗口伸出并置于蜗轮限位装置中；旋转轴驱动电机12与旋转主轴17相连并驱动旋转主轴17沿旋转主轴17的轴向转动；旋转轴驱动电机12置于主体框架2上。金属零件表面旋转抛光设备还包括旋转轴驱动链轮组13；旋转轴驱动电机12通过旋转轴驱动链轮组13与旋转主轴17相连。旋转主轴17的转动方向与旋转舱8的转动方向相反。旋转舱8内的磨料与待抛光金属零件一正(示例性的，旋转舱8的转动方向为正向转动)一反(示例性的，旋转主轴17的转动方向为反向转动)的同时通过零件自转装置带动零件自转，多维度的转动，旋转舱8内的磨料与待抛光金属零件会更充分的接触，最终达到对待抛光金属零件表面抛光的目的。

参见图2，旋转舱驱动装置包括旋转舱驱动链轮组10以及旋转舱驱动电机11；旋转舱驱动电机11通过旋转舱驱动链轮组10与旋转舱8相连并驱动旋转舱8绕旋转舱8的轴向转动；旋转舱驱动电机11置于主体框架2上。

参见图1以及图2，本实用新型所提供的金属零件表面旋转抛光设备还包括旋转舱盖6、磨料收集槽5、防护罩1以及旋转舱防转机构14；其中，旋转舱盖6设置在旋转舱8上并与旋转舱8活动扣合，同时，旋转舱盖6用螺栓与旋转舱8进行连接密封；磨料收集槽5置于旋转舱8底部并设置在主体框架2上；防护罩1设置在主体框架2上并罩于旋转舱8外部；参见图2，本实用新型所采用的旋转舱防转机构14包括固定板、防转圆盘以及插销；固定板上设置有通孔；防转圆盘上设置有插槽；固定板固定设置在主体框架2上；防转圆盘固定设置在旋转舱8端部；插槽从固定板上的通孔伸入并留置在防转圆盘的插槽中。在装夹待抛光金属零件和/或添加磨料时，将插销插入固定板与防转圆盘孔内，可使旋转舱8静止固定，便于操作，以防止意外旋转发生安全事故。

本实用新型的工作原理是：参见图1以及图2，本实用新型提供的金属零件表面旋转抛光设备首先将一个圆筒形容器作为旋转舱8水平放置(即卧式设置)，再将一根空心圆管作为旋转主轴17穿过旋转舱8轴心位置，再将一根蜗杆15穿入旋转主轴17，三者同轴心用轴承连接，再将旋转主轴17两端通过轴承连接固定在主体框架2上，使旋转舱8、旋转主轴17与蜗杆15可独立同轴转动，在通过蜗杆驱动链轮组9、旋转舱驱动链轮组10以及旋转轴驱动链轮组13分别将三组伺服电机(蜗杆驱动电机4、旋转舱驱动电机11以及旋转轴驱动电机12)的动力传输至旋转舱8、旋转主轴17以及蜗杆15，在三组伺服电机驱动下使旋转舱8、旋转主轴17以及蜗杆15按各自设定的转速旋转，同时在旋转舱8内部通过蜗轮16将蜗杆15旋转动力传输至垂直于蜗杆15的蜗轮轴20上，在蜗轮轴20两端各固定一个转盘19随蜗轮轴20转动。此时将待抛光金属零件通过工装固定在转盘19上，并在旋转舱8内装入磨料，开启设备后，通过三组电机驱动使旋转舱8带动磨料与旋转主轴17上固定的转盘19以相反的方向旋转，同时转盘在蜗杆15以及蜗轮16驱动下带动待抛光金属零件发生自传，使固定颗粒流体磨料在重力、旋转惯性力、空间挤压力作用下尽可能从各个角度流经复杂待抛光金属零件表面，使待抛光金属零件的表面达到抛光效果，在持续旋转摩擦下去除毛坯零件表面的砂眼、凸起、纹路等缺陷，提升表面平整度与粗糙度。

本实用新型的具体使用方式是：打开防护罩1，开启旋转舱防转机构14，避免旋转舱8转动，再打开旋转舱盖6，将待打磨抛光零件通过工装固定在转盘19上，再往旋转舱8内加入磨料，关闭旋转舱盖6，合上防护罩1，分别设置好旋转舱8与旋转主轴17的转速，开启设备运行，使旋转主轴17带动零件顺时针方向旋转，使旋转舱8带动磨料逆时针方向旋转，同时转盘19带动待抛光金属零件自转，从而使待抛光金属零件与磨料再各角度持续的发生相对运动达到抛光地效果，抛光一定时间后暂停设备，改变旋转主轴8与旋转舱17的转动方向，对待抛光金属零件的背面再次进行抛光，抛光完成后，关闭设备，开启旋转舱防转机构14，打开防护罩1、旋转舱盖6，再将旋转舱出砂口旋转至下方，将内部磨料倒入下方磨料收集槽5，最后将待抛光金属零件取出，完成抛光。

Claims (10)

1.一种金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述金属零件表面旋转抛光设备包括旋转舱(8)、旋转舱驱动装置、零件自转装置、零件自转驱动装置以及主体框架(2)；所述旋转舱(8)、旋转舱驱动装置以及零件自转驱动装置均设置在主体框架(2)上；所述旋转舱驱动装置与旋转舱(8)相连并驱动旋转舱(8)绕旋转舱(8)的轴向转动；所述零件自转装置置于旋转舱(8)内部；所述零件自转驱动装置与零件自转装置相连并驱动零件自转装置转动；待抛光金属零件置于零件自转装置上并与零件自转装置同步运动。

2.根据权利要求1所述的金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述零件自转装置包括蜗杆(15)、蜗轮(16)、蜗轮轴(20)、转盘(19)以及蜗轮限位装置；所述蜗轮限位装置固定在旋转舱(8)内部；所述蜗杆(15)沿旋转舱(8)的轴向设置；所述蜗轮(16)置于蜗轮限位装置中并与蜗杆(15)相啮合；所述蜗轮轴(20)沿蜗轮(16)的轴向设置在蜗轮(16)上并与蜗轮(16)同步运动；所述转盘(19)固定设置在蜗轮轴(20)上；待抛光金属零件置于转盘(19)上；所述零件自转驱动装置与蜗杆(15)相连并驱动蜗杆(15)沿蜗杆(15)的轴向转动。

3.根据权利要求2所述的金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述蜗轮限位装置包括蜗轮轴固定件(18)；所述蜗轮轴固定件(18)整体呈C型结构并固定在旋转舱(8)内部；所述蜗轮(16)置于蜗轮轴固定件(18)内部并与蜗杆(15)相啮合；所述蜗轮轴(20)通过轴承(21)从蜗轮轴固定件(18)的顶部和/或底部伸出；所述转盘(19)固定设置在蜗轮轴(20)的端部。

4.根据权利要求3所述的金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述蜗轮(16)是一个或多个；所述蜗轮(16)是多个时，多个蜗轮(16)沿蜗杆(15)的轴向自前而后分别与蜗杆(15)相啮合；所述蜗轮轴固定件(18)沿蜗杆(15)的轴向固定在旋转舱(8)内部。

5.根据权利要求4所述的金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述零件自转驱动装置包括蜗杆驱动电机(4)以及蜗杆驱动链轮组(9)；所述蜗杆驱动电机(4)通过蜗杆驱动链轮组(9)与蜗杆(15)相连并驱动蜗杆(15)沿蜗杆(15)的轴向转动；所述蜗杆驱动电机(4)置于主体框架(2)上。

6.根据权利要求5所述的金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述金属零件表面旋转抛光设备还包括旋转主轴(17)以及旋转轴驱动电机(12)；所述旋转主轴(17)沿旋转舱(8)的轴向置于旋转舱(8)内部并套装在蜗杆(15)外部；所述旋转主轴(17)与蜗杆(15)非接触；所述蜗轮限位装置固定设置在旋转主轴(17)上；所述旋转主轴(17)上开设有蜗轮工作窗口；所述蜗轮(16)从蜗轮工作窗口伸出并置于蜗轮限位装置中；所述旋转轴驱动电机(12)与旋转主轴(17)相连并驱动旋转主轴(17)沿旋转主轴(17)的轴向转动；所述旋转轴驱动电机(12)置于主体框架(2)上。

7.根据权利要求6所述的金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述金属零件表面旋转抛光设备还包括旋转轴驱动链轮组(13)；所述旋转轴驱动电机(12)通过旋转轴驱动链轮组(13)与旋转主轴(17)相连。

8.根据权利要求7所述的金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述旋转主轴(17)的转动方向与旋转舱(8)的转动方向相反。

9.根据权利要求1-8任一项所述的金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述旋转舱驱动装置包括旋转舱驱动链轮组(10)以及旋转舱驱动电机(11)；所述旋转舱驱动电机(11)通过旋转舱驱动链轮组(10)与旋转舱(8)相连并驱动旋转舱(8)绕旋转舱(8)的轴向转动；所述旋转舱驱动电机(11)置于主体框架(2)上。

10.根据权利要求9所述的金属零件表面旋转抛光设备，其特征在于：所述金属零件表面旋转抛光设备还包括旋转舱盖(6)、磨料收集槽(5)、防护罩(1)以及旋转舱防转机构(14)；所述旋转舱盖(6)设置在旋转舱(8)上并与旋转舱(8)活动扣合；所述磨料收集槽(5)置于旋转舱(8)底部并设置在主体框架(2)上；所述防护罩(1)设置在主体框架(2)上并罩于旋转舱(8)外部；所述旋转舱防转机构(14)包括固定板、防转圆盘以及插销；所述固定板上设置有通孔；所述防转圆盘上设置有插槽；所述固定板固定设置在主体框架(2)上；所述防转圆盘固定设置在旋转舱(8)端部；所述插槽从固定板上的通孔伸入并留置在防转圆盘的插槽中。