一種四軸三聯動數控自動打磨的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四軸三聯動數控自動打磨機，包括機架、X軸移動機構、Z軸升降機構、治具裝置和磨輪裝置，所述X軸移動機構安裝于機架上，所述Z軸升降機構安裝于X軸移動機構上，所述治具裝置安裝于機架上，該治具裝置用于固定待打磨工件，所述磨輪裝置安裝于Z軸升降機構上。本發(fā)明一方面通過Z軸升降機構驅動磨輪裝置動作來實現打磨，降低了設備的使用空間和占用面積，另一方面通過X軸移動機構、Z軸升降機構、磨輪裝置和驅動待打磨工件轉動的旋轉機構來實現去砸曲面的四軸聯動打磨，再一方面可通過仿型手指治具固定磨片來實現打磨后的表面二次處理功能。
【專利說明】一種四軸三聯動數控自動打磨機

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種打磨機，更具體地說，特別涉及一種四軸三聯動數控自動打磨機。

【背景技術】
[0002]現有技術中的打磨機在使用時，存在以下問題:1、需要實時調節(jié)工件以配合磨頭的打磨，增加了設備的使用空間和占用面積；2、不能實現復雜曲面的多軸聯動打磨；3、在打磨后不能進行表面二次處理，使打磨精度得不到有效的提高。因此，有必要對現有的打磨機進行改進。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種四軸三聯動數控自動打磨機，該四軸三聯動數控自動打磨機一方面可通過調節(jié)磨頭來配合工件實現打磨，另一方面通過四軸三聯動來實現復雜曲面打磨，再一方面可實現打磨后的表面二次處理等功能。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0005]一種四軸三聯動數控自動打磨機，包括機架、X軸移動機構、Z軸升降機構、治具裝置和磨輪裝置，所述X軸移動機構安裝于機架上，所述Z軸升降機構安裝于X軸移動機構上，所述治具裝置安裝于機架上，該治具裝置用于固定待打磨工件，所述磨輪裝置安裝于Z軸升降機構上；其中，所述治具裝置包括用于固定待打磨工件一端的主動治具固定機構，用于固定待打磨工件另一端的從動治具固定機構，用于驅動待打磨工件轉動的旋轉機構和用于調節(jié)主動治具固定機構和從動治具固定機構之間位移的位移調節(jié)機構；所述磨輪裝置包括殼體、仿型主磨輪、驅動仿型主磨輪轉動的皮帶輪機構、至少一個仿型手指治具固定磨片，以及驅動仿型手指治具固定磨片動作的驅動機構，所述仿型主磨輪設于殼體的內側，所述皮帶輪機構設于殼體的外側，所述仿型手指治具固定磨片通過驅動機構安裝于殼體的外側。
[0006]優(yōu)選地，所述主動治具固定機構包括主動軸承座、主動帶座軸承、主動治具主體、自動夾緊汽缸、主動治具調節(jié)座和主動治具固定頭，所述主動軸承座安裝于機架上，所述主動帶座軸承安裝于主動軸承座上，所述主動治具主體通過一轉軸安裝于主動帶座軸承上，所述自動夾緊汽缸、主動治具調節(jié)座和主動治具固定頭均安裝于主動治具主體上；所述從動治具固定機構包括從動治具調節(jié)座、從動治具座、阻擋汽缸和從動固定座，所述從動治具座通過一轉軸安裝于從動固定座上，所述從動治具調節(jié)座安裝于從動治具座上，所述阻擋汽缸安裝于從動固定座一側。
[0007]優(yōu)選地，所述位移調節(jié)機構包括絲桿和手搖輪，所述從動固定座通過絲桿安裝于機架上，所述手搖輪安裝于機架上，并且該手搖輪還與絲桿連接。
[0008]優(yōu)選地，所述用于驅動待打磨工件轉動的旋轉機構為一第三伺服電機，所述第三伺服電機與主動治具主體的轉軸連接。
[0009]優(yōu)選地，所述驅動仿型手指治具固定磨片動作的驅動機構包括伸縮汽缸、汽缸固定板、導向滑板和至少一個手指汽缸，所述汽缸固定板安裝于殼體的一側，所述伸縮汽缸橫向安裝于汽缸固定板上，所述導向滑板連接于伸縮汽缸的動力輸出端，所述手指汽缸豎向安裝于導向滑板上，并且每個手指汽缸的動力輸出端與一個仿型手指治具固定磨片連接。
[0010]優(yōu)選地，所述皮帶輪機構包括三相異步電機和皮帶，所述三相異步電機的輸出軸通過皮帶與仿型主磨輪的主軸連接。
[0011]優(yōu)選地，還包括噴淋系統(tǒng)，所述噴淋系統(tǒng)包括噴淋固定座和安裝于噴淋固定座上的至少一個噴淋頭，所述噴淋固定座安裝于殼體外側，所述噴淋頭與仿型主磨輪相對應。
[0012]優(yōu)選地，還包括設于吸塵系統(tǒng)，所述吸塵系統(tǒng)包括吸塵口和與吸塵口連通的吸塵器，所述吸塵口設于殼體上。
[0013]優(yōu)選地，所述X軸移動機構包括第一伺服電機、第一高精度滾珠螺桿和固定底板，所述第一伺服電機安裝于，所述第一高精度滾珠螺桿安裝于機架的X軸方向，所述第一伺服電機安裝于機架上并與第一高精度滾珠螺桿連接，所述固定底板安裝于第一高精度滾珠螺桿上。
[0014]優(yōu)選地，所述Z軸升降機構包括升降座、第二高精度滾珠螺桿和第二伺服電機，所述第二高精度滾珠螺桿安裝于機架的Z軸方向，所述第二伺服電機安裝于第二高精度滾珠螺桿的頂部，所述升降座安裝于第二高精度滾珠螺桿上，并且磨輪裝置安裝于升降座上。
[0015]與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明一方面通過Z軸升降機構驅動磨輪裝置動作來實現打磨，降低了設備的使用空間和占用面積，另一方面通過X軸移動機構、Z軸升降機構、磨輪裝置和驅動待打磨工件轉動的旋轉機構來實現去砸曲面的四軸聯動打磨，再一方面可通過仿型手指治具固定磨片來實現打磨后的表面二次處理功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明所述四軸三聯動數控自動打磨機的結構圖。
[0018]圖2是本發(fā)明所述四軸三聯動數控自動打磨機中治具裝置的結構圖。
[0019]圖3是本發(fā)明所述四軸三聯動數控自動打磨機中磨輪裝置的結構圖。
[0020]附圖標記說明:1、第一伺服電機，2、第一高精度滾珠螺桿，3、機架，4、固定底板，
5、治具裝置，6、升降座，7、噴淋系統(tǒng)，8、磨輪裝置，9、第二高精度滾珠螺桿，10、第二伺服電機；51、主動軸承座，52、第三伺服電機，53、主動帶座軸承，54、主動治具主體，55、自動夾緊汽缸，56、主動治具調節(jié)座，57、主動治具固定頭，58、手搖輪，59、絲桿，60、待打磨工件，61、從動治具調節(jié)座，62、從動治具座，63、阻擋汽缸，64、從動固定座；80、吸塵口，81、伸縮汽缸，82、汽缸固定板，83、導向滑板，84、手指汽缸，85、仿型手指治具固定磨片，86、噴淋固定座，87、噴淋頭，88、三相異步電機，89、仿型主磨輪，90、殼體。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0022]為了便于描述本發(fā)明，本發(fā)明中所述定義的空間為空間笛卡爾直角坐標系的X軸、Y軸、Z軸方向。
[0023]參閱圖1所示，本發(fā)明提供一種四軸三聯動數控自動打磨機，包括機架3、X軸移動機構、Z軸升降機構、治具裝置5和磨輪裝置8，X軸移動機構安裝于機架3上，Z軸升降機構安裝于X軸移動機構上，治具裝置5安裝于機架3上，該治具裝置5用于固定待打磨工件60，磨輪裝置8安裝于Z軸升降機構上。
[0024]在本發(fā)明中，X軸移動機構包括第一伺服電機1、第一高精度滾珠螺桿2和固定底板4，第一伺服電機I安裝于，第一高精度滾珠螺桿2安裝于機架3的X軸方向，第一伺服電機I安裝于機架3上并與第一高精度滾珠螺桿2連接，固定底板4安裝于第一高精度滾珠螺桿2上。Z軸升降機構包括升降座6、第二高精度滾珠螺桿9和第二伺服電機10，第二高精度滾珠螺桿9安裝于機架3的Z軸方向，第二伺服電機10安裝于第二高精度滾珠螺桿9的頂部，升降座6安裝于第二高精度滾珠螺桿9上，并且磨輪裝置8安裝于升降座6上。
[0025]參閱圖2所示，在本發(fā)明中，治具裝置5包括用于固定待打磨工件60 —端的主動治具固定機構，用于固定待打磨工件60另一端的從動治具固定機構，用于驅動待打磨工件60轉動的旋轉機構和用于調節(jié)主動治具固定機構和從動治具固定機構之間位移的位移調節(jié)機構。
[0026]具體的，所述的主動治具固定機構包括主動軸承座51、主動帶座軸承53、主動治具主體54、自動夾緊汽缸55、主動治具調節(jié)座56和主動治具固定頭57，主動軸承座51安裝于機架3上，主動帶座軸承53安裝于主動軸承座51上，主動治具主體54通過一轉軸安裝于主動帶座軸承53上，自動夾緊汽缸55、主動治具調節(jié)座56和主動治具固定頭57均安裝于主動治具主體54上；從動治具固定機構包括從動治具調節(jié)座61、從動治具座62、阻擋汽缸63和從動固定座64，從動治具座62通過一轉軸安裝于從動固定座64上，從動治具調節(jié)座61安裝于從動治具座62上，阻擋汽缸63安裝于從動固定座64 —側。位移調節(jié)機構包括絲桿59和手搖輪58，從動固定座64通過絲桿59安裝于機架3上，手搖輪58安裝于機架3上，并且該手搖輪58還與絲桿59連接。而用于驅動待打磨工件60轉動的旋轉機構為一第三伺服電機52，第三伺服電機52與主動治具主體54的轉軸連接。
[0027]治具裝置5的工作原理為:第三伺服電機52通過減速器帶動固定在從動固定座64上的從動治具座62、主動治具主體54及待打磨工件60旋轉；主動治具固定頭57固定在主動治具主體54上并通過自動夾緊汽缸55頂緊工件；工作時阻擋汽缸63自動頂緊從動治具座62，不工作時阻擋汽缸63松開，同時阻擋汽缸63與從動治具調節(jié)座61可同時微調工件角度，從而可輕松的取放工件；工件長度不統(tǒng)一時可通過控制手搖輪58帶動從動治具座62前進、后退，做到了不同長度的工件也能在同一臺設備上打磨。
[0028]參閱圖3所示，在本發(fā)明中，磨輪裝置8包括殼體90、仿型主磨輪89、驅動仿型主磨輪89轉動的皮帶輪機構、至少一個仿型手指治具固定磨片85，以及驅動仿型手指治具固定磨片85動作的驅動機構，仿型主磨輪89設于殼體90的內側，皮帶輪機構設于殼體90的外側，仿型手指治具固定磨片85通過驅動機構安裝于殼體90的外側。
[0029]具體的，驅動仿型手指治具固定磨片85動作的驅動機構包括伸縮汽缸81、汽缸固定板82、導向滑板83和至少一個手指汽缸84，汽缸固定板82安裝于殼體90的一側，伸縮汽缸81橫向安裝于汽缸固定板82上，導向滑板83連接于伸縮汽缸81的動力輸出端，手指汽缸84豎向安裝于導向滑板83上，并且每個手指汽缸84的動力輸出端與一個仿型手指治具固定磨片85連接。皮帶輪機構包括三相異步電機88和皮帶，三相異步電機88的輸出軸通過皮帶與仿型主磨輪89的主軸連接。
[0030]磨輪裝置8的工作原理為:仿型主磨輪89在三相異步電機88通過皮帶輪帶動下旋轉，在數控軸X、Z、A軸的配合下打磨工件實現曲面的打磨。手指汽缸84由固定在汽缸固定板82上的伸縮汽缸81在導向滑板83的導向作用下伸縮動作，通過仿型手指治具固定磨片85再次處理工件。
[0031]為了在打磨時讓工件的表面效果更佳，本發(fā)明還包括噴淋系統(tǒng)7，該噴淋系統(tǒng)7包括噴淋固定座86和安裝于噴淋固定座86上的至少一個噴淋頭87，將噴淋固定座86安裝于殼體90外側，且噴淋頭87與仿型主磨輪89相對應。
[0032]為了讓機器更加環(huán)保和清潔，本發(fā)明還包括設于吸塵系統(tǒng)，該吸塵系統(tǒng)包括吸塵口 80和與吸塵口 80連通的吸塵器，吸塵口 80設于殼體90上。
[0033]本本發(fā)明的自動打磨機結構合理、操作使用方便、工件回轉半徑大、機床體積適中、運行平穩(wěn)、定位精度高，防護設計簡單美觀，自動夾緊可實現工件自動、快速取夾。并且本發(fā)明中的磨頭裝置采用異步電機帶動磨輪軸旋轉，工件旋轉采用伺服電機可以根據工件形狀運動，保證了打磨表面的平整和無塌角，安全方便快捷的完成工件的多面打磨。本發(fā)明的機器在使用時由高精度可編程的數控伺服電機完成，通過數控編程實現四軸三聯動，以完成復雜曲面打磨拋光。
[0034]總的來說，本發(fā)明實現了以下功能:1、機身部分通過手搖輪可以方便調節(jié)工件的長度，可以打磨不同長度的工件。2、打磨時工件固定不動磨頭整體移動節(jié)約了工作形程優(yōu)化了空間，節(jié)約了設備占地面積。3、磨頭部分采用型材讓機器結構更穩(wěn)定振動更少、提高了設備穩(wěn)定性。4、主磨輪部分采用仿型磨輪在數控CNC操作下利用X、Z，A軸就可對復雜曲面進行打磨，利用簡單幾軸在拋光行業(yè)拋磨曲面方面開創(chuàng)了先例。5、采用了二次表面處理通過伸縮手指汽缸磨輪對工件進行再次表面處理。6、主磨輪打磨工件時噴淋系統(tǒng)同時噴淋讓工件表面效果更佳此噴淋應用在拋光行業(yè)還是首次的。7、配有吸塵部分機器更加環(huán)保、清潔。
[0035]雖然結合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是專利所有者可以在所附權利要求的范圍之內做出各種變形或修改，只要不超過本發(fā)明的權利要求所描述的保護范圍，都應當在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種四軸三聯動數控自動打磨機，其特征在于:包括機架(3)、X軸移動機構、Z軸升降機構、治具裝置(5)和磨輪裝置(8)，所述X軸移動機構安裝于機架(3)上，所述Z軸升降機構安裝于X軸移動機構上，所述治具裝置(5)安裝于機架(3)上，該治具裝置(5)用于固定待打磨工件(60)，所述磨輪裝置(8)安裝于Z軸升降機構上；其中，所述治具裝置(5)包括用于固定待打磨工件(60) —端的主動治具固定機構，用于固定待打磨工件(60)另一端的從動治具固定機構，用于驅動待打磨工件(60)轉動的旋轉機構和用于調節(jié)主動治具固定機構和從動治具固定機構之間位移的位移調節(jié)機構；所述磨輪裝置(8)包括殼體(90)、仿型主磨輪(89)、驅動仿型主磨輪(89)轉動的皮帶輪機構、至少一個仿型手指治具固定磨片(85)，以及驅動仿型手指治具固定磨片(85)動作的驅動機構，所述仿型主磨輪(89)設于殼體(90)的內側，所述皮帶輪機構設于殼體(90)的外側，所述仿型手指治具固定磨片(85)通過驅動機構安裝于殼體(90)的外側。
2.根據權利要求1所述的四軸三聯動數控自動打磨機，其特征在于:所述主動治具固定機構包括主動軸承座(51)、主動帶座軸承(53)、主動治具主體(54)、自動夾緊汽缸(55)、主動治具調節(jié)座(56)和主動治具固定頭(57)，所述主動軸承座(51)安裝于機架(3)上，所述主動帶座軸承(53)安裝于主動軸承座(51)上，所述主動治具主體(54)通過一轉軸安裝于主動帶座軸承(53)上，所述自動夾緊汽缸(55)、主動治具調節(jié)座(56)和主動治具固定頭(57)均安裝于主動治具主體(54)上；所述從動治具固定機構包括從動治具調節(jié)座(61)、從動治具座(62)、阻擋汽缸(63)和從動固定座(64)，所述從動治具座(62)通過一轉軸安裝于從動固定座(64)上，所述從動治具調節(jié)座(61)安裝于從動治具座(62)上，所述阻擋汽缸(63)安裝于從動固定座(64) —側。
3.根據權利要求2所述的四軸三聯動數控自動打磨機，其特征在于:所述位移調節(jié)機構包括絲桿(59)和手搖輪(58)，所述從動固定座(64)通過絲桿(59)安裝于機架(3)上，所述手搖輪(58)安裝于機架(3)上，并且該手搖輪(58)還與絲桿(59)連接。
4.根據權利要求2所述的四軸三聯動數控自動打磨機，其特征在于:所述用于驅動待打磨工件(60)轉動的旋轉機構為一第三伺服電機(52)，所述第三伺服電機(52)與主動治具主體(54)的轉軸連接。
5.根據權利要求1所述的四軸三聯動數控自動打磨機，其特征在于:所述驅動仿型手指治具固定磨片(85)動作的驅動機構包括伸縮汽缸(81)、汽缸固定板(82)、導向滑板(83)和至少一個手指汽缸(84)，所述汽缸固定板(82)安裝于殼體(90)的一側，所述伸縮汽缸(81)橫向安裝于汽缸固定板(82)上，所述導向滑板(83)連接于伸縮汽缸(81)的動力輸出端，所述手指汽缸(84)豎向安裝于導向滑板(83)上，并且每個手指汽缸(84)的動力輸出端與一個仿型手指治具固定磨片(85)連接。
6.根據權利要求1所述的四軸三聯動數控自動打磨機，其特征在于:所述皮帶輪機構包括三相異步電機(88)和皮帶，所述三相異步電機(88)的輸出軸通過皮帶與仿型主磨輪(89)的主軸連接。
7.根據權利要求1所述的四軸三聯動數控自動打磨機，其特征在于:還包括噴淋系統(tǒng)(7)，所述噴淋系統(tǒng)(7)包括噴淋固定座(86)和安裝于噴淋固定座(86)上的至少一個噴淋頭(87)，所述噴淋固定座(86)安裝于殼體(90)外側，所述噴淋頭(87)與仿型主磨輪(89)相對應。
8.根據權利要求1所述的四軸三聯動數控自動打磨機，其特征在于:還包括設于吸塵系統(tǒng)，所述吸塵系統(tǒng)包括吸塵口(80)和與吸塵口(80)連通的吸塵器，所述吸塵口(80)設于殼體(90)上。
9.根據權利要求1至8任意一項所述的四軸三聯動數控自動打磨機，其特征在于:所述X軸移動機構包括第一伺服電機(1)、第一高精度滾珠螺桿(2)和固定底板(4)，所述第一伺服電機(I)安裝于，所述第一高精度滾珠螺桿(2)安裝于機架(3)的X軸方向，所述第一伺服電機(I)安裝于機架(3)上并與第一高精度滾珠螺桿(2)連接，所述固定底板(4)安裝于第一高精度滾珠螺桿(2)上。
10.根據權利要求1至8任意一項所述的四軸三聯動數控自動打磨機，其特征在于:所述Z軸升降機構包括升降座(6)、第二高精度滾珠螺桿(9)和第二伺服電機(10)，所述第二高精度滾珠螺桿(9)安裝于機架(3)的Z軸方向，所述第二伺服電機(10)安裝于第二高精度滾珠螺桿(9)的頂部，所述升降座(6)安裝于第二高精度滾珠螺桿(9)上，并且磨輪裝置(8)安裝于升降座(6)上。
【文檔編號】B24B19/00GK104476358SQ201410648651
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權日:2014年11月14日
【發(fā)明者】楊春麗 申請人:廣州遂聯自動化設備有限公司