CN105150066B - 段差磨床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了段差磨床，包括机床本体、以及均安装于机床本体的料盘、工作头组件、砂轮组件和机械手组件，机械手组件位于工作头组件和砂轮组件上方，工作头组件包括鞍座、底座、第一导轨、第一丝杆、第一伺服马达、压料装置、工作头滑板、第二导轨、第二丝杆、第二伺服马达、第三伺服马达、主轴固定座、工作头主轴和工件夹持装置，底座固定于机床本体，第一导轨沿横向固定于底座，鞍座与第一导轨滑动配合，第一伺服马达固定于底座并与第一丝杆对接，第一丝杆与鞍座螺纹配合，第二导轨固定于鞍座且与第一导轨平行，工作头滑板与第二导轨滑动配合。本发明工作头组件移动距离大，且工件的旋转摆动小，加工效率和加工精度高。

Description

段差磨床

技术领域

本发明涉及磨床，具体来说涉及段差磨床。

背景技术

段差磨床是用于工件形成段差外径的成型机器。目前，市场上普遍存在的段差磨床工作头架部分只有一层导轨带动工作头架部分移动，移动行程相对较小，磨削较长工件时工件前端没有压料装置，容易产生旋转摆动，影响加工精度。而且，砂轮头为单砂轮工作，若需对工件粗磨和精磨就必须换装不同的砂轮完成，工作效率和精度不高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供段差磨床，其工作头组件移动距离大，且工件的旋转摆动小，加工效率和加工精度高。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

段差磨床，包括机床本体、以及均安装于机床本体的料盘、工作头组件、砂轮组件和机械手组件，机械手组件位于工作头组件和砂轮组件上方，工作头组件包括鞍座、底座、第一导轨、第一丝杆、第一伺服马达、压料装置、工作头滑板、第二导轨、第二丝杆、第二伺服马达、第三伺服马达、主轴固定座、工作头主轴和工件夹持装置，底座固定于机床本体，第一导轨沿横向固定于底座，鞍座与第一导轨滑动配合，第一伺服马达固定于底座并与第一丝杆对接，第一丝杆与鞍座螺纹配合，第二导轨固定于鞍座且与第一导轨平行，工作头滑板与第二导轨滑动配合，第二伺服马达固定于鞍座且与第二丝杆对接，第二丝杆与工作头滑板螺纹配合，主轴固定座和第三伺服马达均固定于工作头滑板，工作头主轴枢接于工作头固定座，第三伺服马达与工作头主轴传动相连，工件夹持装置安装于工作头主轴靠近砂轮组件的一端，压料装置固定于鞍座并与工件夹持装置横向相隔。

优选地，砂轮组件包括砂轮组件包括第三导轨、粗磨滑板、第三丝杆、第四伺服马达、粗磨固定座、第五伺服马达、粗磨主轴、粗磨砂轮、第四导轨、精磨滑板、第四丝杆、第六伺服马达、精磨固定座、电主轴和精磨砂轮，第三导轨、第四导轨、第四伺服马达、第六伺服马达均固定于机床本体，第三导轨和第四导轨均沿纵向延伸，粗磨滑板与第三导轨滑动配合，第四伺服马达与第三丝杆对接，第三丝杆与粗磨滑板螺纹配合，第五伺服马达和粗磨固定座固定于粗磨滑板，粗磨主轴枢接于粗磨固定座，第五伺服马达与粗磨主轴传动相连，粗磨砂轮固定于粗磨主轴，精磨滑板与第四导轨滑动配合，第六伺服马达与第四丝杆对接，第四丝杆与精磨滑板螺纹配合，精磨固定座固定于精磨滑板，电主轴安装于精磨固定座，精磨砂轮固定于电主轴，精磨砂轮与粗磨砂轮垂直。

优选地，精磨滑板上固定有砂轮修整座，该砂轮修整座上安装有砂轮修整器。

优选地，机械手组件包括机械手座、横向导轨、横梁和机械手，机械手座由机床本体顶部向上伸出，横向导轨固定于机械手座，横梁与横向导轨滑动配合并与横向导轨垂直，机械手安装于横梁端部。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过鞍座和工作头滑板的设置，增加了工件磨削过程中工作头组件的行程，而且鞍座靠近砂轮组件一侧的压料装置与砂轮之间距离的可调性减小工件旋转时的摆动，提高了加工精度，加工结束，增大距离，留下足够的空间换取砂轮，同时，上下双层导轨可分别移动，对工作头组件的行程调节更加灵活。砂轮组件采用双砂轮同时工作，分粗磨和精磨两个部分，根据工件的外形粗磨砂轮和精磨砂轮先后对工件进行磨削，使得粗磨和精磨加工时不需要更换砂轮，一次性对工件完成两种磨削程度的加工，提高精度和效率，同时，本发明还配有机械手组件，装夹工件和拆卸产品不用人工操作，全程自动化程度高。

附图说明

图1为本发明段差磨床的俯视结构示意图；

图2为本发明段差磨床的立体结构示意图。

图中：100、机床本体；1、鞍座；2、底座；3、第一导轨；4、第二导轨；5、第二伺服马达；6、第一伺服马达；7、工作头滑板；8、工作头主轴；9、第三伺服马达；10、主轴固定座；11、工件夹持装置；12、压料装置；13、粗磨滑板；14、第四伺服马达；15、第三导轨；16、第一手动调节装置；17、第五伺服马达；18、粗磨主轴；19、粗磨固定座；20、粗磨砂轮；21、第四导轨；22、精磨砂轮；23、电主轴；24、第二手动调节装置；25、精磨固定座；26、精磨滑板；27、砂轮修整座；28、砂轮修整器；29、第六伺服马达；30、料盘；31、机械手座；32、横向导轨；33、横梁；34、机械手。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1-2所示的段差磨床，包括机床本体100、以及均安装于机床本体100的料盘30、工作头组件、砂轮组件和机械手34组件，机械手34组件位于工作头组件和砂轮组件上方，工作头组件包括鞍座1、底座2、第一导轨3、第一丝杆、第一伺服马达6、压料装置12、工作头滑板7、第二导轨4、第二丝杆、第二伺服马达5、第三伺服马达9、主轴固定座10、工作头主轴8和工件夹持装置11，底座2固定于机床本体100，第一导轨3沿横向固定于底座2，鞍座1与第一导轨3滑动配合，第一伺服马达6固定于底座2并与第一丝杆对接，第一丝杆与鞍座1螺纹配合，第二导轨4固定于鞍座1且与第一导轨3平行，工作头滑板7与第二导轨4滑动配合，第二伺服马达5固定于鞍座1且与第二丝杆对接，第二丝杆与工作头滑板7螺纹配合，主轴固定座10和第三伺服马达9均固定于工作头滑板7，工作头主轴8枢接于工作头固定座，第三伺服马达9与工作头主轴8传动相连，工件夹持装置11安装于工作头主轴8靠近砂轮组件的一端，压料装置12固定于鞍座1并与工件夹持装置11横向相隔。

作为一个优选的实施方式，砂轮组件包括砂轮组件包括第三导轨15、粗磨滑板13、第三丝杆、第四伺服马达14、粗磨固定座19、第五伺服马达17、粗磨主轴18、粗磨砂轮20、第四导轨21、精磨滑板26、第四丝杆、第六伺服马达29、精磨固定座25、电主轴23和精磨砂轮22，第三导轨15、第四导轨21、第四伺服马达14、第六伺服马达29均固定于机床本体100，且第三导轨15沿横向延伸，第四导轨21沿纵向延伸，粗磨滑板13与第三导轨15滑动配合，第四伺服马达14与第三丝杆对接，第三丝杆与粗磨滑板13螺纹配合，第五伺服马达17和粗磨固定座19固定于粗磨滑板13，粗磨主轴18枢接于粗磨固定座19，第五伺服马达17与粗磨主轴18传动相连，粗磨砂轮20固定于粗磨主轴18，精磨滑板26与第四导轨21滑动配合，第六伺服马达29与第四丝杆对接，第四丝杆与精磨滑板26螺纹配合，精磨固定座25固定于精磨滑板26，电主轴23枢接于精磨固定座25，精磨砂轮22固定于电主轴23，精磨砂轮22与粗磨砂轮20垂直。

作为一个优选的实施方式，精磨滑板26上固定有砂轮修整座27，该砂轮修整座27上安装有砂轮修整器28。

作为一个优选的实施方式，机械手34组件包括机械手座31、横向第一导轨32、横梁33和机械手34，机械手座31由机床本体100顶部向上伸出，横向第一导轨32固定于机械手座31，横梁33与横向第一导轨32滑动配合并与横向第一导轨32垂直，机械手34安装于横梁33端部。

其中，压料装置12对加工工件起固定支撑作用，减小加工过程中工件的旋转摆动。工件夹持装置11安装在工作头主轴8靠近砂轮组件的一侧，方便工件加工。砂轮修整器28安装在砂轮修整座27上，可以左右横向移动，方便对砂轮进行外形修整，砂轮修整座27支承于精磨滑板26。此外，可额外设置第一手动调节装置16和第二手动调节装置24，用于分别对粗磨滑板13、精磨滑板26进行手动进给调节。

本段差磨床的工作原理如下：

第一伺服马达6带动丝杆旋转，鞍座1在第一丝杆的带动下沿着底座2的第一导轨3左右横向移动，工作头滑板7支承于鞍座1，在第二伺服马达5的带动下可以沿着鞍座1第二导轨4左右横向移动。主轴固定座10和第三伺服马达9支承于工作头滑板7，工作头主轴8支承于主轴固定座10， 在第三伺服马达9的带动下，工作头主轴8工作旋转。机械手34座31安装在底座2旁边，如图，其上安装有横向第一导轨32，横梁33处于工作头组件上空，可以在横向第一导轨32上横向移动，机械手34抓取工件后通过它们之间的配合运动将工件移动到工作组件上准确安装。

砂轮组件：粗磨部分：第四伺服马达14带动第三丝杆旋转，第三丝杆带动粗磨滑板13沿着第三导轨15纵向移动，第五伺服马达17和粗磨主轴支撑座19安装在粗磨滑板13上，粗磨主轴18支承于粗磨主轴支撑座19在第五伺服马达17的带动下旋转工作；精磨部分：第六伺服马达29带动第四丝杆旋转传动，从而带动安装在其上面的精磨滑板26沿着第四导轨21纵向移动，精磨固定座25和砂轮修整器28安装在精磨滑板26上，精磨砂轮22采用电主轴23带动，可以根据加工需要调节砂轮的转速，砂轮修整器28可以对精磨的砂轮外形进行修整，方便加工。

加工工件时，首先通过第一伺服马达6带动第一丝杆旋转，跟据工件大小长短调整鞍座1上压料装置12与砂轮组件的距离，然后用机械手34从料盘30上夹取工件移动到工作头组件准确安装工件，开启第二伺服马达5带动工作头滑板7，主轴固定座10就随着工作头滑板7一起向砂轮组件方向移动，同时开启第三伺服马达9带动工作头主轴8和工件旋转，双层导轨使得工作头组件的行程更大，对工件的行程更加灵活，当工件较长时，调整压料装置与砂轮头之间的距离，减少工件旋转时的摆动，提高了加工精度。开启第四伺服马达14带动第三丝杆和粗磨砂轮20移动到一定位置后，再使用手动调节座16对磨削深度进行微调，将粗磨砂轮20位置调整好之后再启动第六伺服马达29带动第四丝杆旋转传动，带动精磨砂轮22移动到一定位置后，通过手动调节座24对磨削量进行细微的调节，精磨砂轮22还设有砂轮修整器28可以根据工件的外形对砂轮进行不同形状的修整，方便加工磨削，粗磨砂轮22由电主轴23带动，功率大，磨削速度快，提高加工效率，精磨砂轮22采用的电主轴23可以针对不同的产品采用不同的旋转速度，从而提高加工精度。工件加工完成之后，第一伺服马达6带动第一丝杆转动，使得鞍座1连同压料装置12向砂轮组件相反方向移动，增大压料装置12与砂轮组件之间的距离，预留足够的空间便于对粗磨砂轮20、精磨砂轮22的拆卸换装，同时机械手34将工件取下放回料盘30里，重复下一个工作循环。

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (2)

1.段差磨床，其特征在于，包括机床本体、以及均安装于机床本体的料盘、工作头组件、砂轮组件和机械手组件，机械手组件位于工作头组件和砂轮组件上方，工作头组件包括鞍座、底座、第一导轨、第一丝杆、第一伺服马达、压料装置、工作头滑板、第二导轨、第二丝杆、第二伺服马达、第三伺服马达、主轴固定座、工作头主轴和工件夹持装置，底座固定于机床本体，第一导轨沿横向固定于底座，鞍座与第一导轨滑动配合，第一伺服马达固定于底座并与第一丝杆对接，第一丝杆与鞍座螺纹配合，第二导轨固定于鞍座且与第一导轨平行，工作头滑板与第二导轨滑动配合，第二伺服马达固定于鞍座且与第二丝杆对接，第二丝杆与工作头滑板螺纹配合，主轴固定座和第三伺服马达均固定于工作头滑板，工作头主轴枢接于工作头固定座，第三伺服马达与工作头主轴传动相连，工件夹持装置安装于工作头主轴靠近砂轮组件的一端，压料装置固定于鞍座并与工件夹持装置横向相隔；

砂轮组件包括第三导轨、粗磨滑板、第三丝杆、第四伺服马达、粗磨固定座、第五伺服马达、粗磨主轴、粗磨砂轮、第四导轨、精磨滑板、第四丝杆、第六伺服马达、精磨固定座、电主轴和精磨砂轮，第三导轨、第四导轨、第四伺服马达、第六伺服马达均固定于机床本体，第三导轨和第四导轨均沿纵向延伸，粗磨滑板与第三导轨滑动配合，第四伺服马达与第三丝杆对接，第三丝杆与粗磨滑板螺纹配合，第五伺服马达和粗磨固定座固定于粗磨滑板，粗磨主轴枢接于粗磨固定座，第五伺服马达与粗磨主轴传动相连，粗磨砂轮固定于粗磨主轴，精磨滑板与第四导轨滑动配合，第六伺服马达与第四丝杆对接，第四丝杆与精磨滑板螺纹配合，精磨固定座固定于精磨滑板，电主轴安装于精磨固定座，精磨砂轮固定于电主轴，精磨砂轮与粗磨砂轮垂直；

机械手组件包括机械手座、横向导轨、横梁和机械手，机械手座由机床本体顶部向上伸出，横向导轨固定于机械手座，横梁与横向导轨滑动配合并与横向导轨垂直，机械手安装于横梁端部。

2.根据权利要求1所述的段差磨床，其特征在于，精磨滑板上固定有砂轮修整座，该砂轮修整座上安装有砂轮修整器。