CN109015194A - 一种治具组件可翻转的自动抛光机及抛光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种治具组件可翻转的自动抛光机及抛光方法，本发明中的一种治具组件可翻转的自动抛光机包括抛光头组件、机架、治具机构以及旋转机构以及支撑架，安装在机架上的抛光头组件，其抛光头向上设置；设置两组背向设置的治具机构，与所述抛光头组件旁竖直向上设置的支撑架通过旋转机构连接，所述旋转机构带动两组所述治具机构旋转并依次经过所述抛光头的正上方时，所述抛光头对正上方的所述治具机构中的待抛光工件进行抛光。此时，根据本发明中的抛光方法，可以在一组治具机构中的工件被抛光的同时，对另一组抛光机构进行工件上、下料，省去了停机对治具机构进行上、下料的过程，显著提高了抛光机的工作效率。

Description

一种治具组件可翻转的自动抛光机及抛光方法
技术领域
本发明涉及抛光设备领域，尤其涉及一种治具组件可翻转的自动抛光机及抛光方法。
背景技术
抛光机是常见的抛光设备，尽管为提高抛光剂的工作效率，已尽可能实现其自动化，但在抛光机的工作过程中，每抛光加工一组工件，仍需要停机对治具上的工件进行上下料，抛光剂的工作效率受到明显限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，在于提供一种治具组件可翻转的自动抛光机及抛光方法，利用本发明的装置及方法，可以显著提升抛光机的工作效率。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种治具组件可翻转的自动抛光机，包括：安装在机架上的抛光头组件，所述抛光头组件中的抛光头向上设置；还包括两组治具机构，两组所述治具机构包括背向设置的第一治具机构与第二治具机构，所述治具机构与所述抛光头组件旁竖直向上设置的支撑架通过旋转机构连接，所述旋转机构带动两组所述治具机构旋转并依次经过所述抛光头的正上方被所述抛光头抛光。
在一种优选的实施方式中，设置与机架连接的Z向升降机构，所述Z向升降机构带动所述旋转结构及所述治具机构进行Z向的升降运动。
在一种优选的实施方式中，还包括箱体支架，两组所述治具机构分别安装在所述箱体支架内；所述治具机构中包括若干治具，每个所述治具均包括定位件，所述箱体支架上开设通孔使所述定位件伸出所述箱体支架。
在一种优选的实施方式中，所述旋转结构包括所述支撑架上设置的横向支撑板，所述横向支撑板上设轴承座，所述轴承座与所述箱体支架两端分别固定的支撑轴配合，所述箱体支架一端的支撑轴上套设有齿轮，所述齿轮与旋转电机输出端上套设的齿轮啮合。
在一种优选的实施方式中，所述Z向升降机构包括若干个直线气缸和﹨或直线电机，所述直线气缸和﹨或所述直线电机固定设置在机架上，其输出端与所述横向支撑板固定连接。
在一种优选的实施方式中，设置抛光液盛载槽，所述抛光头位于所述抛光液盛载槽中。
在一种优选的实施方式中，所述治具机构包括：
治具组件，所述治具组件包括若干所述治具，每个所述治具均包括所述定位件及定位件支撑架，所述定位件支撑架位于所述定位件下方并与所述定位件固定连接；所述定位件支撑架上开设X向设置的第一通孔与Y向设置的第二通孔，且所述第一通孔与所述第二通孔沿Z向错开；若干所述治具呈正对的行和﹨或列排布；
联杆组件，所述联杆组件包括若干沿X向设置的转动轴和连杆、若干沿Y向设置的平移轴，所述转动轴穿过一列所述第一通孔，并与所述第一通孔通过Y向设置的铰接件连接，所述转动轴绕自身中心轴转动时，所述治具绕所述转动轴转动倾斜；所述平移轴穿过一行所述第二通孔，若干所述平移轴与所述连杆固定连接，所述连杆沿X向平移进而带动所述平移轴X向位移时，所述治具绕所述铰接件转动倾斜；
驱动组件，所述驱动组件包括平移驱动组件和转动驱动组件，所述平移驱动组件驱动所述连杆平移，所述转动驱动组件驱动所述转动轴转动。
在一种优选的实施方式中，所述抛光头组件包括第一旋转电机，所述第一旋转电机通过齿轮传动结构驱动Z向设置的安装座中心轴转动，所述安装座中心轴带动与其固定连接的抛光头安装座转动；若干所述抛光头安装在所述抛光头安装座的上方；所述抛光头安装座中设置一级齿轮与二级齿轮，所述一级齿轮与所述安装座中心轴同轴，并固定安装在所述安装座中心轴上；若干所述二级齿轮与所述一级齿轮啮合，且所述抛光头安装座上设贯通孔，所述二级齿轮的中心位置分别固定连接中心轴，每个所述中心轴的上端穿过所述贯通孔并固定连接一个所述抛光头。
一种抛光方法，抛光头组件中的抛光头向上设置，抛光头组件旁设置竖直向上的支撑架，所述支撑架将两组背向设置的治具机构通过旋转机构架设在所述抛光头上方，在第一治具机构上的工件被抛光头抛光时，对第二治具机构进行工件上料；当所述抛光头对所述第一治具机构上的工件抛光完毕后，所述旋转机构作用，使上料完毕的所述第二治具机构旋转至抛光头上方进行抛光作业，同时对所述第一治具机构进行下料与上料；重复以上第一治具机构与第二治具机构经旋转交替上、下料以及交替进行抛光作业的步骤。
在一种优选的实施方式中，设置与所述支撑架连接的Z向升降机构，所述第一治具机构上料完成后，所述Z向升降机构带动所述第一治具机构沿Z向下降，所述第一治具机构上的工件被所述抛光头加工；之后所述Z向升降机构带动所述第一治具机构沿Z向上升，所述旋转机构将上料完成的所述第二治具机构旋转至所述抛光头上方，所述Z向升降机构带动所述第二治具机构沿Z向下降至被所述抛光头抛光的位置；重复以上升降运动。
本发明的有益效果是：
本发明中，安装在机架上的抛光头组件，其抛光头向上设置；设置两组背向设置的治具机构，与所述抛光头组件旁竖直向上设置的支撑架通过旋转机构连接，所述旋转机构带动两组所述治具机构旋转并依次经过所述抛光头的正上方时，所述抛光头对正上方的所述治具机构中的待抛光工件进行抛光。此时，根据本发明中的抛光方法，可以在一组治具机构中的工件被抛光的同时，对另一组抛光机构进行工件上、下料，省去了停机对治具机构进行上、下料的过程，显著提高了抛光机的工作效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明一个实施例的组成结构示意图；
图2是图1实施例去除部分箱体支架的结构示意图；
图3是本发明中一组治具机构的一个实施例的结构示意图；
图4是图3实施例去除底板后的结构示意图；
图5是本发明中抛光头组件的一个实施例的结构示意图；
图6是图5实施例的分解示意图。
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、完整的描述，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，除非另有说明。
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。
图1是本发明一个实施例的组成结构示意图，图2是图1实施例去除部分箱体支架的结构示意图，图3是本发明中一组治具机构的一个实施例的结构示意图，图4是图3实施例去除底板后的结构示意图，图5是本发明中抛光头组件的一个实施例的结构示意图，图6是图5实施例的分解示意图。参照图1至图6，该治具组件可翻转的自动抛光机包括：
治具组件1，联杆组件2，驱动组件3，安装支架4，机架5，抛光头组件6，支撑架7，旋转机构8，Z向升降机构9，箱体支架10以及抛光液盛载槽11。
图1和图3中还示出了本发明中所引入的XYZ空间直角坐标系中的X向、Y向和Z向。
本发明中，设置抛光头组件6安装在机架5上，抛光头组件6中包含向上设置的抛光头；在抛光头组件6的旁边设置竖直向上的支撑架7，两组治具机构通过旋转机构8与支撑架7连接，当旋转机构8旋转时，两组治具机构依次经过抛光头的上方被抛光头加工。
具体地，在第一治具机构A上的工件被抛光头抛光时，对第二治具机构B进行工件上料；当抛光头对第一治具机构A上的工件抛光完毕后，旋转机构8作用，使上料完毕的第二治具机构B旋转至抛光头上方进行抛光作业，同时对第一治具机构A进行工件的下料与上料；重复以上第一治具机构A与第二治具机构B经旋转交替上、下料以及交替进行抛光作业的步骤,K可以省去停机对治具机构进行工件上、下料的过程，显著提高了抛光机的工作效率。
此处，优选地，设置箱体支架10，两组治具机构分别安装在箱体支架10内；治具机构10中包括若干治具，每个治具均包括定位件，在箱体支架10上开设通孔使定位件伸出箱体支架10。箱体支架10的设置，可以保护安装在箱体支架10内的治具机构的结构，箱体支架10相当于治具机构的防护罩。
本实施例中，优选地，旋转结构8包括支撑架上7设置的横向支撑板801，横向支撑板801上设轴承座802，轴承座802与箱体支架10两端分别固定的支撑轴803配合，箱体支架10一端的支撑轴803上套设有齿轮，该齿轮与旋转电机804输出端上套设的齿轮啮合，旋转电机804转动时，通过齿轮传动带动箱体支架10转动。以上旋转结构8的结构简单可靠。
本实施例中，优选地，如图1、图2所示，设置与机架5连接的Z向升降机构9，Z向升降机构9带动旋转结构8及治具机构进行Z向的升降运动，以调节抛光头与治具机构上的工件在Z向上的相对位置。
具体地，当第一治具机构A上料完成后，Z向升降机构9带动第一治具机构A沿Z向下降，当第一治具机构A上的工件与抛光头之间的距离足够近时，第一治具机构A上的工件被抛光头加工；之后Z向升降机构9带动第一治具机构A沿Z向上升，旋转机构8将上料完成的第二治具机构B旋转至抛光头上方，Z向升降机构9带动第二治具机构B沿Z向下降至被所述抛光头抛光的位置。此处可以防止治具机构在旋转过程中与抛光头组件6产生碰撞，造成结构上的损伤，也可以进一步调节治具组件与抛光头之间在Z向上的相对位置，提高抛光加工的精确度。
此处，优选地，Z向升降机构9包括若干个直线气缸和﹨或直线电机，所述直线气缸和﹨或所述直线电机固定设置在机架5上，其输出端与横向支撑板601固定连接，若干个直线气缸和﹨或直线电机通过带动横向支撑板601升降运动，带动横向支撑板601上设置的治具机构进行升降运动。
本实施例中，优选地，如图1，图2所示，还包括抛光液盛载槽11，抛光头位于抛光液盛载槽11中，当抛光头作用于工件时，抛光液盛载槽11中始终充满含颗粒状抛光剂的抛光液，使颗粒状抛光剂与工件充分作用，提高工件抛光的亮度及光洁程度，优化工件的抛光效果。
本实施例中，如图3、图4所示，其中，治具机构包括治具组件1，联杆组件2，驱动组件3，以及安装支架4。此处，治具组件1包括若干治具，每个治具均包括定位件101及定位件支撑架102，且定位件支撑架102固定连接在定位件101的下方。定位架支撑架102上开设X向的第一通孔103与Y向的第二通孔104，第一通孔103与第二通孔104沿Z向错开；同时，若干治具呈正对的行和﹨或列排布，使同一行治具的第一通孔103相互正对，同一列治具的第二通孔104相互正对。
联杆组件2包括若干转动轴20、连杆21和平移轴22，其中，转动轴20和连杆21沿X向设置，平移轴22沿Y向设置；一根转动轴20穿过一列第一通孔103，并与第一通孔103通过Y向设置的铰接件铰接，当转动轴20绕自身中心轴转动时，带动定位件支撑架102绕转动轴20转动倾斜，即带动治具上的工件绕X向转动倾斜；一根平移轴22穿过一行第二通孔104，同时若干平移轴22与连杆21固定连接，当连杆21沿X向平移时，带动若按平移轴22沿X向平移，进而带动定位件支撑架102绕铰接件转动倾斜，及带动治具上的工件绕Y向转动倾斜。
驱动组件3包括平移驱动组件和转动驱动组件，其中，平移驱动组件驱动连杆21进行X向平移，转动驱动组件驱动转动轴20进行转动。
将联杆组件2及驱动组件3安装在安装支架4上。
以上可倾斜的治具机构的结构简单，可以同时调节至少一行或一列的治具倾斜，并且使各治具的倾斜程度一致，使待抛光工件倾斜至低处的棱边受上方抛光组件中的抛光头抛光作用，在倾斜过程中加工出质量优良的弧形倒边或弧面。以矩形的板状玻璃为例，其一组对边在定位件支撑架102绕转动轴20转动倾斜时依次处于低位，另一组对边在定位件支撑架102绕第一通孔103转动倾斜时依次处于低位，该矩形的板状玻璃的四边，均可以在倾斜至低位时被抛光头抛光，形成质量优良的弧形倒边。
此处，优选地，第一通孔103位于第二通孔104的正下方，或第二通孔104位于第一通孔103的正下方。本实施例中，如图2、图3所示，优选地，第一通孔103位于第二通孔104的正上方，因为当第一通孔103位于正上方时，第一通孔103距离定位件101的距离短，转动轴20带动定位件支撑架102转动时，转动轴20距离定位件101上的工件的转动力臂短，相对而言更容易控制工件旋转倾斜的幅度。
此处，当待抛光工件为一些薄、脆或表面容易产生刮痕的材料，例如待抛光工件为片状玻璃时，定位件101上设若干气孔105，若干气孔105与真空气源(图中未示出)连通，当真空气源工作时，定位件101通过气孔105将片状玻璃吸附固定在定位件101上。
本实施例中，优选地，转动轴20与第一通孔103通过Y向设置的铰接件铰接。此处，铰接件优选为结构简单的铰接轴106。当然，此处也可以通过在转动轴20与第一通孔103之间设置连接轴套，该连接轴套的周向外壁在Y向上设置凸起件，该凸起件与第一通孔内壁上设置的凹孔配合，实现转动轴20与第一通孔103的铰接连接。
转动轴20与第一通孔103的内壁在Z向上存在间隙C；当平移轴22在连杆22作用下X向位移时，定位件支撑架102绕铰接件转动倾斜，此时间隙C为转动轴20留有足够的转动倾斜空间，防止转动轴20与第一通孔103的内壁相互挤压产生损伤。
本发明中，优选地，安装支架4包括底板40和垂直底板40设置的壁板41，两块壁板41沿X向相对，转动轴20的两端分别铰接安装在两块壁板41上，且转动轴20的端部设置同步带轮31，相邻转动轴20的同步带轮31之间，套设有同步带32。当一根转动轴20在驱动组件3中的转动驱动组件作用下转动时，各列治具能同时转动倾斜，且倾斜角度一致，提高了若干个待抛光工件之间抛光效果的均匀性。此处，优选地，可在同步带32旁设置张紧轮33，通过调节张紧轮33，对同步带32进行张紧，保证传动的精密性。
此处，驱动组件3中的转动驱动组件可以包括第一旋转电机30，第一旋转电机30带动转动轴20转动。
本实施例中，优选地，连杆21设置有两根，其中一根连杆21与若干平移轴22的首端固定连接，另一根连杆21与若干平移轴22的尾端固定连接，每根连杆21的两端分别由两块壁板41上的通孔支撑；两根连杆21穿过壁板41的同一侧的端部通过连接板23进行连接，以使两根连杆21的位移同步。此时，连杆21沿X向平移时若干根平移轴22同步进行X向位移，各行治具10能同时绕Y轴转动倾斜，且倾斜角度一致，进一步提高了若干个待抛光工件之间抛光效果的均匀性。
本实施例中，优选地，设置X向螺杆24，X向螺杆24的一端与邻近的壁板41通过轴承(图中未标注)转动连接，另一端穿过连接板23后由轴承座25支撑；连接板23与X向螺杆24通过X向设置的丝杆螺母26连接，驱动组件3中的平移驱动组件带动X向螺杆24位移。
此处，优选地，可以设置第二旋转电机34直接带动X向螺杆24转动，或者在第二旋转电机34的输出端和X向螺杆24上均设置传动齿轮35，在二者的传动齿轮35之间，套设传动链36。当第二旋转电机34通过传动齿轮35及传动链36带动X向螺杆24转动时，X向设置的丝杆螺母26带动连接板23沿X向平移，连接板23带动连杆21沿X向平移，此时，平移轴22在第二通孔104中沿X向同步平移，进而实现定位件支撑架102绕Y向的转动倾斜。
本实施例中，优选地，如图5、图6所示，抛光头组件6包括第三旋转电机901，第三旋转电机901通过齿轮传动结构驱动Z向设置的安装座中心轴902转动，安装座中心轴902带动与其固定连接的抛光头安装座903转动，抛光头安装座903的上端设置若干抛光头904，抛光头904在随抛光头安装座903转动的过程中，对待抛光工件进行抛光作业。
更优选地，在抛光头安装座903中设置一级齿轮(图中未示出)与二级齿轮905，其中，一级齿轮与安装座中心轴902同轴，且一级齿轮固定安装在安装座中心轴902上；同时若干二级齿轮905与一级齿轮啮合，抛光头安装座903上设贯通孔906，二级齿轮905的中心位置分别固定连接中心轴907，每个中心轴907的上端穿过贯通孔906固定连接一个抛光头904；此时，安装座中心轴902带动一级齿轮、进而带动二级齿轮905转动时，每个抛光头904实现绕各自中心轴907的自转，同时抛光头904随抛光头安装座903绕安装座中心轴902公转，提高了抛光头904的作业频率，密化了其抛光路径，进一步提升了本发明中抛光头组件6的抛光效率。
更进一步地，可在抛光头安装座903的内壁上固定设置一内圈为齿的环形齿结构908，环形齿结构908的外圈与抛光头安装座903的内壁固定连接，环形齿结构908的内圈的齿与若干个二级齿轮905的齿同时啮合。一级齿轮和环形齿结构908都与二级齿轮905啮合，提高了二级齿轮905在公转、自转时的稳定性，使得与二级齿轮905控制转动的抛光头904的抛光精度提升。
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 (10)

1.一种治具组件可翻转的自动抛光机，其特征在于，包括：安装在机架上的抛光头组件，所述抛光头组件中的抛光头向上设置；还包括两组治具机构，两组所述治具机构包括背向设置的第一治具机构与第二治具机构，所述治具机构与所述抛光头组件旁竖直向上设置的支撑架通过旋转机构连接，所述旋转机构带动两组所述治具机构旋转并依次经过所述抛光头的正上方被所述抛光头抛光。
2.根据权利要求1所述的治具组件可翻转的自动抛光机，其特征在于：设置与机架连接的Z向升降机构，所述Z向升降机构带动所述旋转结构及所述治具机构进行Z向的升降运动。
3.根据权利要求2所述的治具组件可翻转的自动抛光机，其特征在于：还包括箱体支架，两组所述治具机构分别安装在所述箱体支架内；所述治具机构中包括若干治具，每个所述治具均包括定位件，所述箱体支架上开设通孔使所述定位件伸出所述箱体支架。
4.根据权利要求3所述的治具组件可翻转的自动抛光机，其特征在于：所述旋转结构包括所述支撑架上设置的横向支撑板，所述横向支撑板上设轴承座，所述轴承座与所述箱体支架两端分别固定的支撑轴配合，所述箱体支架一端的支撑轴上套设有齿轮，所述齿轮与旋转电机输出端上套设的齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述的治具组件可翻转的自动抛光机，其特征在于：所述Z向升降机构包括若干个直线气缸和﹨或直线电机，所述直线气缸和﹨或所述直线电机固定设置在机架上，其输出端与所述横向支撑板固定连接。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的治具组件可翻转的自动抛光机，其特征在于：设置抛光液盛载槽，所述抛光头位于所述抛光液盛载槽中。
7.根据权利要求1或5中任一项所述的治具组件可翻转的自动抛光机，其特征在于：所述治具机构包括：
治具组件，所述治具组件包括若干所述治具，每个所述治具均包括所述定位件及定位件支撑架，所述定位件支撑架位于所述定位件下方并与所述定位件固定连接；所述定位件支撑架上开设X向设置的第一通孔与Y向设置的第二通孔，且所述第一通孔与所述第二通孔沿Z向错开；若干所述治具呈正对的行和﹨或列排布；
联杆组件，所述联杆组件包括若干沿X向设置的转动轴和连杆、若干沿Y向设置的平移轴，所述转动轴穿过一列所述第一通孔，并与所述第一通孔通过Y向设置的铰接件连接，所述转动轴绕自身中心轴转动时，所述治具绕所述转动轴转动倾斜；所述平移轴穿过一行所述第二通孔，若干所述平移轴与所述连杆固定连接，所述连杆沿X向平移进而带动所述平移轴X向位移时，所述治具绕所述铰接件转动倾斜；
驱动组件，所述驱动组件包括平移驱动组件和转动驱动组件，所述平移驱动组件驱动所述连杆平移，所述转动驱动组件驱动所述转动轴转动。
8.根据权利要求1或5中任一项所述的治具组件可翻转的自动抛光机，其特征在于：所述抛光头组件包括第三旋转电机，所述第三旋转电机通过齿轮传动结构驱动Z向设置的安装座中心轴转动，所述安装座中心轴带动与其固定连接的抛光头安装座转动；若干所述抛光头安装在所述抛光头安装座的上方；所述抛光头安装座中设置一级齿轮与二级齿轮，所述一级齿轮与所述安装座中心轴同轴，并固定安装在所述安装座中心轴上；若干所述二级齿轮与所述一级齿轮啮合，且所述抛光头安装座上设贯通孔，所述二级齿轮的中心位置分别固定连接中心轴，每个所述中心轴的上端穿过所述贯通孔并固定连接一个所述抛光头。
9.一种抛光方法，其特征在于：抛光头组件中的抛光头向上设置，抛光头组件旁设置竖直向上的支撑架，所述支撑架将两组背向设置的治具机构通过旋转机构架设在所述抛光头上方，在第一治具机构上的工件被抛光头抛光时，对第二治具机构进行工件上料；当所述抛光头对所述第一治具机构上的工件抛光完毕后，所述旋转机构作用，使上料完毕的所述第二治具机构旋转至抛光头上方进行抛光作业，同时对所述第一治具机构进行下料与上料；重复以上第一治具机构与第二治具机构经旋转交替上、下料以及交替进行抛光作业的步骤。
10.根据权利要求9所述的抛光方法，其特征在于：设置与所述支撑架连接的Z向升降机构，所述第一治具机构上料完成后，所述Z向升降机构带动所述第一治具机构沿Z向下降，所述第一治具机构上的工件被所述抛光头加工；之后所述Z向升降机构带动所述第一治具机构沿Z向上升，所述旋转机构将上料完成的所述第二治具机构旋转至所述抛光头上方，所述Z向升降机构带动所述第二治具机构沿Z向下降至被所述抛光头抛光的位置；重复以上升降运动。
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