CN105033827B - 一种全自动打磨抛光设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动打磨抛光设备，包括底座、固定模组、打磨模组、打磨头上料模组、打磨头卸料模组与控制模组，其中，固定模组用于固定待打磨的手机壳，并能带动手机壳发生沿X轴、Y轴的移动以及绕Z轴的转动，打磨模组上设有打磨头，其可驱动该打磨头发生沿Y轴、Z轴的移动以及沿X轴的转动，控制模组控制固定模组、打磨模组、打磨头上料模组与打磨头卸料模组的运动，并基于上述运动完成对手机壳的打磨与打磨头的更换。本发明可以全自动进行外壳的打磨以及打磨头的更换，极大的提升了工作效率，减少人力成本；可以进行弧面、水平面与竖直面的打磨，打磨精度高，具有较高的实用性。

Description

一种全自动打磨抛光设备

技术领域

本发明涉及自动化领域，尤其是涉及一种打磨抛光设备。

背景技术

随着科技的进步，手机、平板电脑等电子设备已经成为了人们不可或缺的生活用品。为了提升设备的观赏性以及表面处理性能，会对设备外壳进行打磨处理，一般的，打磨工作通过打磨机完成，目前市场上广泛使用的打磨机仅能完成平面的打磨，而随着人们对外观要求的进一步提高，外壳一般都具有圆弧面，从而极大的限制了现有打磨设备的使用；此外，现有打磨机的自动化程度较低，打磨头的更换需要通过工人手动操作，影响生产效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种全自动打磨抛光设备，可以全自动进行外壳的打磨以及打磨头的更换，极大的提升了工作效率，减少人力成本；可以进行弧面、水平面与竖直面的打磨，打磨精度高，具有较高的实用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种全自动打磨抛光设备，包括底座、固定模组、打磨模组、打磨头上料模组、打磨头卸料模组与控制模组，其中，固定模组用于固定待打磨的壳体，并能带动壳体发生沿X轴、Y轴的移动以及绕Z轴的转动，打磨模组包括有打磨头，其可驱动该打磨头发生沿Y轴、Z轴的移动以及绕X轴的转动，控制模组控制固定模组、打磨模组、打磨头上料模组与打磨头卸料模组的运动，并基于上述运动完成对壳体的打磨与打磨头的更换。

作为上述方案的进一步改进方式，固定模组包括固定机架、滑座与载物台，固定机架可相对底座沿Y轴移动，滑座可相对固定机架沿X轴移动，载物台固定滑座上，并可绕Z轴旋转。

作为上述方案的进一步改进方式，包括多个的载物台，其可同步的发生转动。

作为上述方案的进一步改进方式，打磨模组包括Z轴支架、Y轴支架、打磨机与旋转轴，Y轴支架可相对Z轴支架沿Y轴运动，Z轴支架可相对底座沿Z轴运动，打磨机与旋转轴固定在Y轴支架上，该打磨机可通过旋转轴绕X轴转动，其上固定有打磨头。

作为上述方案的进一步改进方式，打磨头上料模组包括上料机架、滑座、料桶与托板，料桶与上料机架固接，其顶部具有开口，托板设于料桶内，用于承载层叠放置的打磨头，并可与滑座一体的相对上料机架沿Z轴运动。

作为上述方案的进一步改进方式，托板与打磨头之间设有弹簧。

作为上述方案的进一步改进方式，包括用于向料桶内进行吹扫的吹气嘴。

作为上述方案的进一步改进方式，打磨头卸料模组包括上卸料夹与下卸料夹，上卸料夹可相对下卸料夹沿Z轴运动，从而夹紧打磨头。

作为上述方案的进一步改进方式，包括上卸料剪与下卸料剪，当上、下卸料夹夹紧打磨头时，上、下卸料剪可在打磨头与打磨模组之间进行水平方向的剪切运动。

作为上述方案的进一步改进方式，包括水箱、水泵、循环管道与喷淋装置。

本发明的有益效果是：

可以全自动进行外壳的打磨以及打磨头的更换，极大的提升了工作效率，减少人力成本；可以进行弧面、水平面与竖直面的打磨，打磨精度高，具有较高的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一个方向的整体示意图；

图2是本发明另一个方向的整体示意图；

图3是固定模组一个实施例的示意图；

图4是固定模组一个实施例的剖视图；

图5是载物台与电机的连接示意图；

图6是图3中沿A向的剖视图；

图7是打磨模组一个方向的示意图；

图8是打磨模组另一个方向的示意图；

图9是图8中沿C向的剖视图；

图10是图8中沿B向的剖视图；

图11是打磨头上料模组的示意图；

图12是打磨头上料模组的剖视图；

图13是打磨头卸料模组一个方向的示意图；

图14是打磨头卸料模组另一个方向的示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。

此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

参照图1与图2，本发明包括底座1、固定模组2、打磨模组3、打磨头上料模组4、打磨头卸料模组5与控制模组，以手机壳为例，其中，固定模组2用于固定待打磨的手机壳，并能带动手机壳发生沿X轴、Y轴的移动以及绕Z轴的转动，打磨模组3上设有打磨头，其可驱动该打磨头发生沿Y轴、Z轴的移动以及绕X轴的转动，所述控制模组控制固定模组、打磨模组、打磨头上料模组与打磨头卸料模组的运动，并基于上述运动完成对手机壳的打磨与打磨头的更换。

优选的，打磨头为打磨用砂纸。

参照图3与图4，固定模组2包括固定机架21、滑座22与载物台23，其中，固定机架21可相对底座1沿Y轴移动，滑座可相对固定机架21沿X轴移动，具体的，固定机架21上设有滑轨29，滑座22安装在滑轨29上，并通过联轴器、进给螺杆等结构由电机驱动。

载物台23安装在滑座22上，并可在电机的驱动下绕Z轴旋转。将手机壳固定在载物台上，便能与其一体的发生旋转与水平位移，从而便于打磨头对手机壳的不同侧面进行打磨，减少对打磨头自由度的要求，有助于降低生产成本。

具体的，滑座22分为两层，其底层安装有X轴驱动电机，载物台23设于滑座的顶层，为了实现载物台的旋转，参照图5，还设有主动轴24与连接轴25，主动轴24与电机的驱动轴固接，载物台23安装在连接轴25上，并可与其一体的与所述主动轴可拆卸的连接，主动轴、连接轴与驱动轴保持同轴，这样在电机的驱动下，载物台23实现绕Z轴的旋转。

主动轴24具有一锥形的腔体240，该腔体设于主动轴24的首端且沿长度方向设置，连接轴25具有一锥形的***部250，通过将该***部插接在锥形腔体内，便可实现主动轴24与连接轴25之间的可拆式连接。

优选的，载物台23上设有定位柱和/或定位孔(未示出)，用于手机壳的固定与定位。

参照图6，作为本实施例的进一步改进方式，载物台为多个，其可发生同步旋转，从而可以一次性加工多个手机壳。与之适配的，还包括从动轴26以及实现同步运动的同步轮27与同步带28。从动轴26与对应的载物台连接，其连接方式与上述的方案相同，从动轴26与主动轴24平行，且处于同一水平面上，主动轴24与任意的从动轴26上均设有同步轮，相邻的从动轴26之间以及主动轴24与从动轴26之间通过同步带连接，当电机驱动主动轴24旋转时，通过同步带便可实现从动轴的同步旋转。

参照图7与图8，示出了打磨模组的示意图，包括Z轴支架31、Y轴支架32、打磨机33、旋转轴34与U型架11，类似的，Z轴支架31可相对Y轴支架32沿Y轴运动，U型架11可相对底座1沿Z轴运动。打磨机33与旋转轴34固定在U型架11上，其上安装有所述打磨头35，该打磨机可通过旋转轴34绕X轴转动，通过结合上述Z轴方向、Y轴方向的移动以及X轴的转动，便可以实现打磨头的弧度打磨功能。

参照图9，具体的，驱动Z轴支架31运动的Z轴运动组件还包括Z轴电机311、Z轴螺杆312、Z轴螺杆轴承313与Z轴电机安装架314，其中，Z轴电机311通过Z轴电机安装架314固定在Z轴支架31的上方，并与Z轴螺杆312连接。

优选的，U型架11的顶壁上设有Z轴螺杆轴承313，两内侧壁设有竖直方向的Z轴导轨12，U型架11通过Z轴导轨12与所述Z轴支架31滑动连接，并将Z轴螺杆312与Z轴螺杆轴承313螺接，这样随着螺杆的转动，U型架11将沿Z轴发生往复运动。

参照图10，进一步的，驱动Z轴支架31运动的Y轴运动组件还包括Y轴电机321、Y轴螺杆322、Y轴导轨323、Y轴螺杆轴承324与滑座325，其中，Y轴支架32上安装有Y轴电机321与Y轴导轨323，类似的，Y轴电机321与Y轴螺杆322连接，并与固定在所述Z轴支架上的Y轴螺杆轴承324螺接。滑座325一端固定在Z轴支架上，另一端与Y轴导轨323滑动连接，随着Y轴螺杆322的转动，Z轴支架31可沿Y轴往复运动。

参照图9，本实施例包括有多个打磨机33，所述打磨机33沿X轴方向均匀分布在旋转轴34上，并通过X轴旋转电机驱动其旋转。在本方案中，打磨机33优选为气动打磨机，其通过带动打磨头旋转而实现打磨功能，进一步优选的，打磨头35与气动打磨机之间通过魔术贴连接。

参照图11至图12，示出了打磨头上料模组的示意图，包括上料机架41、滑座42、料桶43与托板44，料桶43与上料机架41固接，其顶部具有开口。上料机架41上设有导轨45，滑座42在电机的驱动下可沿Z轴运动，托板44一端与滑座42固接，另一端置于料桶43内，用于承载层叠放置的打磨头35。在进行打磨头的上料工作时，打磨机移动至料桶的上方，然后沿竖直方向下降一设定高度，直至打磨机与打磨头完全贴合后打磨机复位，此时托板44带动打磨头向上运动，保证最上方的打磨头能与打磨机准确对接。

进一步的，托板44与打磨头之间设有弹簧，这样打磨头可在竖直方向上发生弹性运动，从而降低对打磨机运动的精度要求。

此外，为了避免杂物影响到打磨头与打磨机之间的连接强度，还设有除尘装置，具体的，包括吹气嘴，其可向料桶内喷射气体，减少打磨头连接面上杂物的附着率。

参照图13与图14，示出了打磨头卸料模组的示意图，包括上卸料夹51与下卸料夹52，其中，下卸料夹52固定不动，上卸料夹51可相对下卸料夹沿Z轴运动，从而夹紧打磨头35，为了更好的实现夹持功能，打磨头的直径大于打磨机，需要更换打磨头时，打磨机沿Z轴运动，使打磨头的突出部分置于上、下卸料夹之间并被其夹持，然后打磨机上升从而实现与打磨头的脱离。

优选的，还包括上卸料剪53与下卸料剪54，当上、下卸料夹夹紧打磨头35时，打磨机上升一端距离，使打磨头与打磨机部分脱离，所述上、下卸料剪可在打磨头35与打磨机之间进行水平方向的剪切运动，从而最达程度的保证二者的分离。

此外，为了消除打磨时的产生的高温，提高打磨质量、延长打磨头的寿命，还设有给水***，包括水箱、水泵、循环管道与喷淋装置。

本发明在使用时，先将手机壳固定在载物台上，打磨机与载物台同时沿Y轴运动直至载物台位于打磨机的下方，此时打磨机下降使打磨头接触到手机壳的表面，整个打磨过程包括水平面打磨、弧面打磨与竖直面打磨：1、在进行平面打磨时，打磨机相对旋转轴转动使打磨头处于水平状态，通过载物台沿X轴的运动以及打磨机沿Y轴的运动保证打磨头可以运动至平面上的任一部分；2、在进行弧面打磨时，打磨机转动使打磨头相对于水平面成一定夹角，不断调节夹角的角度值便可使打磨头按弧形轨迹运行，结合载物台的转动与打磨机沿Y轴的运动，可以对手机壳各侧边的弧面进行打磨；3、类似的，当打磨头转动之竖直状态时，便可以实现手机壳竖直侧面的打磨。

此外，还包括打磨头的卸料与上料步骤，当打磨头损坏时，打磨机通过Y轴方向的移动转移至卸料模组处进行卸料，然后再转移至料桶处重新贴附新的打磨头。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种全自动打磨抛光设备，其特征在于：包括底座、固定模组、打磨模组、打磨头上料模组、打磨头卸料模组与控制模组，其中，所述固定模组用于固定待打磨的壳体，并能带动壳体发生沿X轴、Y轴的移动以及绕Z轴的转动，所述打磨模组包括有打磨头，其可驱动该打磨头发生沿Y轴、Z轴的移动以及绕X轴的转动，以使所述打磨头可相对所述壳体发生弧度打磨运动，所述控制模组控制所述固定模组、打磨模组、打磨头上料模组与打磨头卸料模组的运动，并基于上述运动完成对壳体的打磨与打磨头的更换；

其中，所述打磨头卸料模组包括上卸料夹、下卸料夹、上卸料剪与下卸料剪，所述上卸料夹可相对下卸料夹沿Z轴运动，从而夹紧所述打磨头，当所述上、下卸料夹夹紧所述打磨头时，所述上、下卸料剪可在所述打磨头与打磨模组之间进行水平方向的剪切运动。

2.根据权利要求1所述的全自动打磨抛光设备，其特征在于：所述固定模组包括固定机架、滑座与载物台，所述固定机架可相对所述底座沿Y轴移动，所述滑座可相对所述固定机架沿X轴移动，所述载物台固定所述滑座上，并可绕Z轴旋转。

3.根据权利要求2所述的全自动打磨抛光设备，其特征在于：包括多个所述的载物台，其可同步的发生转动。

4.根据权利要求1所述的全自动打磨抛光设备，其特征在于：所述打磨模组包括Z轴支架、Y轴支架、打磨机、U型架与旋转轴，所述Z轴支架可相对所述Y轴支架沿Y轴运动，所述U型架可相对所述底座沿Z轴运动，所述打磨机与旋转轴固定在所述U型架上，该打磨机可通过所述旋转轴绕X轴转动，其上固定有所述打磨头。

5.根据权利要求1所述的全自动打磨抛光设备，其特征在于：所述打磨头上料模组包括上料机架、滑座、料桶与托板，所述料桶与所述上料机架固接，其顶部具有开口，所述托板设于所述料桶内，用于承载层叠放置的打磨头，并可与滑座一体的相对所述上料机架沿Z轴运动。

6.根据权利要求5所述的全自动打磨抛光设备，其特征在于：所述托板与打磨头之间设有弹簧。

7.根据权利要求5所述的全自动打磨抛光设备，其特征在于：包括用于向料桶内进行吹扫的吹气嘴。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的全自动打磨抛光设备，其特征在于：包括水箱、水泵、循环管道与喷淋装置。