CN109605212A - 用于电子设备外壳的高精度加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于电子设备外壳的高精度加工装置，包括上料支座、打磨支座、若干机械臂、打磨头和运料夹具，所述打磨头和运料夹具分别与机械臂的末端节点安装连接，所述上料支座、打磨支座分别沿机械臂周向设置，所述上料支座包括支架和安装于支架上的上料台，此机械臂的末端节点上连接有一安装座，此安装座上分别安装有所述打磨头和运料夹具，所述出气口与第二腔体贯通，所述芯体的下端连接有一转动壳，所述安装座、轴承和旋转头的中心轴线重合，所述旋转头的中心轴线与芯体的中心轴线不重合。本发明吸附孔与吸附线槽对工件实现真空吸附，保证工件在打磨过程中位置的精确和稳定，避免在打磨过程中发生偏移等情况，保证打磨的精度和稳定性。

Description

用于电子设备外壳的高精度加工装置

技术领域

本发明涉及一种用于电子设备外壳的高精度加工装置，属于电子产品精密件加工技术领域。

背景技术

目前市场上大部分手机、笔记本电脑的外观结构件/配件采用金属材料，金属材料的成型主要有铝挤、压铸、锻压等方式，无论哪种成型方式，成型后均需CNC加工中心进行加工，由于CNC加工过程中存在刀纹、划伤等外观不良现象，需对工件进行钝化、打磨抛光、喷涂、阳极氧化等一系列外观再处理。然而，在每个工件上，需要打磨的区域往往只在局部区域，因为打磨装置并不能识别需要打磨的局部区域，只能通过全面的打磨实现对局部的打磨，耗时耗力，加工效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电子设备外壳的高精度加工装置，该用于电子设备外壳的高精度加工装置采用吸附孔与吸附线槽对工件实现真空吸附，保证工件在打磨过程中位置的精确和稳定，避免在打磨过程中发生偏移等情况，保证打磨的精度和稳定性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于电子设备外壳的高精度加工装置，包括上料支座、打磨支座、若干机械臂、打磨头和运料夹具，所述打磨头和运料夹具分别与机械臂的末端节点安装连接，所述上料支座、打磨支座分别沿机械臂周向设置；

所述上料支座包括支架和安装于支架上的上料台，所述上料台相背于机械臂的一侧具有一成像机构，此成像机构安装于一安装架上端，并位于上料台上方，所述打磨支座包括基座和若干连接于基座上表面的打磨台；

所述成像机构与连接有打磨头的机械臂的控制器无线连接，所述上料台上设置有若干组限位档条，每组限位档条至少有两根，且相邻的限位档条垂直设置并与上料台安装固定；

所述若干机械臂的数目为一个，此机械臂的末端节点上连接有一安装座，此安装座上分别安装有所述打磨头和运料夹具，所述打磨台上开有若干吸附孔和若干吸附线槽，此若干吸附孔和若干吸附线槽均与一真空发生器贯通连接，所述运料夹具为吸盘机构，此吸盘机构包括安装板和若干连接于安装板上的吸盘；

所述打磨头包括外壳体、内壳体、芯体和旋转头，所述内壳***于外壳体内，所述芯体可转动的设置于内壳体内，所述旋转头与芯体安装连接；

所述内壳体的内壁和外壁均为圆柱面，所述内壳体外壁圆柱面的中心轴线与内壳体内壁圆柱面的中心轴线平行且不重合，从而使得内壳体的壁厚在半圆周向上逐渐递增，所述内壳体外壁上具有两个平行设置的环形槽，从而在内壳体外壁上形成平行的第一凸起部、第二凸起部和第三凸起部，所述内壳体外壁与外壳体内壁紧配连接，从而在外壳体与内壳体的两个环形槽之间形成第一腔体和第二腔体，所述第一腔体内的环形槽内壁上开有若干进风口，所述第二腔体内的环形槽内壁上开有若干出风口；

所述芯体的中心轴线与内壳体外壁圆柱面的中心轴线重合，此芯体通过上轴承座、下轴承座可转动的安装于外壳体内，所述上轴承座下表面与内壳体顶面接触连接，所述下轴承座设置于外壳体内并位于内壳体下方，所述芯体上沿周向等间隔设置有若干叶片槽，此叶片槽内分别嵌入有驱动叶片，所述外壳体上设置有进气口和出气口，所述进气口与第一腔体贯通，所述出气口与第二腔体贯通；

所述芯体的下端连接有一转动壳，此转动壳内具有一安装座，此安装座通过一轴承可转动的安装于转动壳内，所述旋转头与安装座连接，所述安装座、轴承和旋转头的中心轴线重合，所述旋转头的中心轴线与芯体的中心轴线不重合。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，还具有一下料机构，此下料机构位于机械臂一侧。

2. 上述方案中，所述安装架上还安装有人机交互界面，此人机交互界面与成像机构、机械臂的控制器通讯连接。

3. 上述方案中，所述芯体包括上轴部、驱动部和下轴部，所述上轴部嵌入上轴承座内，所述下轴部嵌入下轴承座内，所述驱动部位于内壳体内。

4. 上述方案中，所述内壳体外壁圆柱的中心轴线位于内壳体内壁内。

5. 上述方案中，所述第一凸起部、第二凸起部、第三凸起部等间隔设置。

6. 上述方案中，所述若干叶片槽的数目为4个。

7. 上述方案中，所述外壳体上开口处具有内螺纹，一顶盖的连接部嵌入外壳体并与外壳体螺纹连接。

8. 上述方案中，所述吸盘的数目为4个，分别位于安装板的四个拐角处。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明用于电子设备外壳的高精度加工装置，其上料台相背于机械臂的一侧具有一成像机构，此成像机构安装于一安装架上端，并位于上料台上方，所述打磨支座包括基座和若干连接于基座上表面的打磨台，所述成像机构与连接有打磨头的机械臂的控制器无线连接，通过成像机构的设置，可以准确定位工件上待打磨区域的位置，打磨头只需要对已经标识出的待打磨区域进行精准打磨即可，无须对工件进行正面打磨，既节约了材料，又缩短了打磨的时间和工序，提高了生产效率。

2、本发明用于电子设备外壳的高精度加工装置，其若干组限位档条的数目为3组，每组限位档条的数目为2根，限位档条的设置，围成或者半包围成一个供工件放入的上料区，都上料台上的工件进行一定的限位，保证成像机构的成像精度和准确性，进一步的保证了对工件的打磨精度；另外，其运料夹具安装于安装座的底面，打磨头的数目为1~4个，分别安装于安装座的侧面，运料夹具和打磨头共用一个多轴机械臂，通过机械臂的翻转实现运料和打磨的两种工作状态，节约了材料，还可以实现运料坐标与打磨坐标以及视觉坐标之间的统一，保证了运料的精度和打磨的精度。

3、本发明用于电子设备外壳的高精度加工装置，其打磨台上开有若干吸附孔和若干吸附线槽，此若干吸附孔和若干吸附线槽均与一真空发生器贯通连接，吸附孔与吸附线槽对工件实现真空吸附，保证工件在打磨过程中位置的精确和稳定，避免在打磨过程中发生偏移等情况，保证打磨的精度和稳定性；另外，其运料夹具为吸盘机构，此吸盘机构包括安装板和若干连接于安装板上的吸盘，采用吸盘机构运料，通过真空吸附实现对工件的运送，既可以保证运送的精度，又避免对工件表面的伤害，保证加工的品质。

4、本发明用于电子设备外壳的高精度加工装置，其内外壳体与芯体的组合设置，结构巧妙，气经过第一腔体进入内壳体，吹动驱动叶片，驱动叶片带动芯体转动，再经过第二腔体排出，芯体的转动带动旋转头旋转，实现自动打磨，结构简单、使用方便。

附图说明

附图1为本发明用于电子设备外壳的高精度加工装置结构示意图；

附图2为本发明用于电子设备外壳的高精度加工装置局部结构示意图；

附图3为本发明用于电子设备外壳的高精度加工装置中机械臂结构示意图；

附图4为本发明用于电子设备外壳的高精度加工装置局部结构示意图；

附图5为本发明用于电子设备外壳的高精度加工装置局部结构分解示意图；

附图6为本发明用于电子设备外壳的高精度加工装置中打磨头结构剖视图；

附图7为本发明高精度加工装置中打磨头内壳体结构示意图；

附图8为本发明高精度加工装置中打磨头芯体结构分解示意图；

附图9为本发明高精度加工装置中打磨头局部结构剖视图。

以上附图中：1a、上料支座；2a、打磨支座；3a、机械臂；4a、打磨头；1、外壳体；2、内壳体；3、芯体；4、旋转头；5、环形槽；11、上轴部；12、驱动部；13、下轴部；61、第一凸起部；62、第二凸起部；63、第三凸起部；7、顶盖；8、第一腔体；9、第二腔体；101、进风口；102、出风口；14、上轴承座；15、下轴承座；17、叶片槽；18、驱动叶片；19、进气口；20、出气口；21、密封圈；22、转动壳；23、安装座；24、轴承；25、销钉；26、卡簧；27、垫圈；5a、运料夹具；6a、下料机构；7a、支架；8a、上料台；9a、成像机构；10a、安装架；11a、人机交互界面；12a、基座；13a、打磨台；14a、防护罩；15a、限位档条；16a、安装座；17a、吸附孔；18a、吸附线槽；19a、安装板；20a、吸盘。

具体实施方式

实施例1：一种用于电子设备外壳的高精度加工装置，包括上料支座1a、打磨支座2a、若干机械臂3a、打磨头4a和运料夹具5a，所述打磨头4a和运料夹具5a分别与机械臂3a的末端节点安装连接，所述上料支座1a、打磨支座2a分别沿机械臂3a周向设置；

所述上料支座1a包括支架7a和安装于支架7a上的上料台8a，所述上料台8a相背于机械臂3a的一侧具有一成像机构9a，此成像机构9a安装于一安装架10a上端，并位于上料台8a上方，所述打磨支座2a包括基座12a和若干连接于基座12a上表面的打磨台13a；

所述成像机构9a与连接有打磨头4a的机械臂3a的控制器无线连接，所述上料台8a上设置有若干组限位档条15a，每组限位档条15a至少有两根，且相邻的限位档条15a垂直设置并与上料台8a安装固定；

所述若干机械臂3a的数目为一个，此机械臂3a的末端节点上连接有一安装座16a，此安装座16a上分别安装有所述打磨头4a和运料夹具5a，所述打磨台13a上开有若干吸附孔17a和若干吸附线槽18a，此若干吸附孔17a和若干吸附线槽18a均与一真空发生器贯通连接，所述运料夹具5a为吸盘机构，此吸盘机构包括安装板19a和若干连接于安装板19a上的吸盘20a；

所述打磨头4a包括外壳体1、内壳体2、芯体3和旋转头4，所述内壳体2位于外壳体1内，所述芯体3可转动的设置于内壳体2内，所述旋转头4与芯体3安装连接；

所述内壳体2的内壁和外壁均为圆柱面，所述内壳体2外壁圆柱面的中心轴线与内壳体2内壁圆柱面的中心轴线平行且不重合，从而使得内壳体2的壁厚在半圆周向上逐渐递增，所述内壳体2外壁上具有两个平行设置的环形槽5，从而在内壳体2外壁上形成平行的第一凸起部61、第二凸起部62和第三凸起部63，所述内壳体2外壁与外壳体1内壁紧配连接，从而在外壳体1与内壳体2的两个环形槽5之间形成第一腔体8和第二腔体9，所述第一腔体8内的环形槽5内壁上开有若干进风口101，所述第二腔体9内的环形槽5内壁上开有若干出风口102；

所述芯体3的中心轴线与内壳体2外壁圆柱面的中心轴线重合，此芯体3通过上轴承座14、下轴承座15可转动的安装于外壳体1内，所述上轴承座14下表面与内壳体2顶面接触连接，所述下轴承座15设置于外壳体1内并位于内壳体2下方，所述芯体3上沿周向等间隔设置有若干叶片槽17，此叶片槽17内分别嵌入有驱动叶片18，所述外壳体1上设置有进气口19和出气口20，所述进气口19与第一腔体8贯通，所述出气口20与第二腔体9贯通；

所述芯体3的下端连接有一转动壳22，此转动壳22内具有一安装座23，此安装座23通过一轴承24可转动的安装于转动壳22内，所述旋转头4与安装座23连接，所述安装座23、轴承24和旋转头4的中心轴线重合，所述旋转头4的中心轴线与芯体3的中心轴线不重合。

还具有一下料机构6a，此下料机构6a位于机械臂3a一侧；上述安装架10a上还安装有人机交互界面11a，此人机交互界面11a与成像机构9a、机械臂3a的控制器通讯连接；上述第一凸起部61、第二凸起部62、第三凸起部63等间隔设置；上述若干叶片槽17的数目为4个；上述外壳体1上开口处具有内螺纹，一顶盖7的连接部嵌入外壳体1并与外壳体1螺纹连接；上述吸盘20a的数目为4个，分别位于安装板19a的四个拐角处。

实施例2：一种用于电子设备外壳的高精度加工装置，包括上料支座1a、打磨支座2a、若干机械臂3a、打磨头4a和运料夹具5a，所述打磨头4a和运料夹具5a分别与机械臂3a的末端节点安装连接，所述上料支座1a、打磨支座2a分别沿机械臂3a周向设置；

所述上料支座1a包括支架7a和安装于支架7a上的上料台8a，所述上料台8a相背于机械臂3a的一侧具有一成像机构9a，此成像机构9a安装于一安装架10a上端，并位于上料台8a上方，所述打磨支座2a包括基座12a和若干连接于基座12a上表面的打磨台13a；

所述成像机构9a与连接有打磨头4a的机械臂3a的控制器无线连接，所述上料台8a上设置有若干组限位档条15a，每组限位档条15a至少有两根，且相邻的限位档条15a垂直设置并与上料台8a安装固定；

所述若干机械臂3a的数目为一个，此机械臂3a的末端节点上连接有一安装座16a，此安装座16a上分别安装有所述打磨头4a和运料夹具5a，所述打磨台13a上开有若干吸附孔17a和若干吸附线槽18a，此若干吸附孔17a和若干吸附线槽18a均与一真空发生器贯通连接，所述运料夹具5a为吸盘机构，此吸盘机构包括安装板19a和若干连接于安装板19a上的吸盘20a；

所述打磨头4a包括外壳体1、内壳体2、芯体3和旋转头4，所述内壳体2位于外壳体1内，所述芯体3可转动的设置于内壳体2内，所述旋转头4与芯体3安装连接；

所述内壳体2的内壁和外壁均为圆柱面，所述内壳体2外壁圆柱面的中心轴线与内壳体2内壁圆柱面的中心轴线平行且不重合，从而使得内壳体2的壁厚在半圆周向上逐渐递增，所述内壳体2外壁上具有两个平行设置的环形槽5，从而在内壳体2外壁上形成平行的第一凸起部61、第二凸起部62和第三凸起部63，所述内壳体2外壁与外壳体1内壁紧配连接，从而在外壳体1与内壳体2的两个环形槽5之间形成第一腔体8和第二腔体9，所述第一腔体8内的环形槽5内壁上开有若干进风口101，所述第二腔体9内的环形槽5内壁上开有若干出风口102；

所述芯体3的中心轴线与内壳体2外壁圆柱面的中心轴线重合，此芯体3通过上轴承座14、下轴承座15可转动的安装于外壳体1内，所述上轴承座14下表面与内壳体2顶面接触连接，所述下轴承座15设置于外壳体1内并位于内壳体2下方，所述芯体3上沿周向等间隔设置有若干叶片槽17，此叶片槽17内分别嵌入有驱动叶片18，所述外壳体1上设置有进气口19和出气口20，所述进气口19与第一腔体8贯通，所述出气口20与第二腔体9贯通；

所述芯体3的下端连接有一转动壳22，此转动壳22内具有一安装座23，此安装座23通过一轴承24可转动的安装于转动壳22内，所述旋转头4与安装座23连接，所述安装座23、轴承24和旋转头4的中心轴线重合，所述旋转头4的中心轴线与芯体3的中心轴线不重合。

上述芯体3包括上轴部11、驱动部12和下轴部13，上述上轴部11嵌入上轴承座14内，上述下轴部13嵌入下轴承座15内，上述驱动部12位于内壳体2内；上述内壳体2外壁圆柱的中心轴线位于内壳体2内壁内；上述第一凸起部61、第二凸起部62、第三凸起部63等间隔设置；上述若干叶片槽17的数目为4个；上述外壳体1上开口处具有内螺纹，一顶盖7的连接部嵌入外壳体1并与外壳体1螺纹连接；上述吸盘20a的数目为4个，分别位于安装板19a的四个拐角处。

工作原理：使用时，先将具有至少三个标定点的标准工件放在上料台上，成像机构对上料台上的标准工件进行图像信息采集，再通过机械臂上的运料夹具将标准工件运送至打磨台上，并控制具有打磨头的机械臂对打磨台上的标准工件进行打磨操作，以此来实现成像机构的视觉坐标与打磨头的打磨坐标的转换和统一，坐标***标定完成后，即可将已经圈出待打磨位置的工件依次放置于成像机构下方的上料台上，通过成像机构对其进行图像采集和处理，并将计算出的打磨坐标发送至机械臂的控制器，同时，运料夹具将工件运送至打磨台，打磨头在机械臂的控制在，根据获取的打磨坐标数据，对已经圈出的工件待打磨位置进行精准打磨，打磨完成后，再通过运料夹具将完成打磨的工件运送至下料机构上，如此往复，实现对工件的精准打磨。

采用上述用于电子设备外壳的高精度加工装置时，其通过成像机构的设置，可以准确定位工件上待打磨区域的位置，打磨头只需要对已经标识出的待打磨区域进行精准打磨即可，无须对工件进行正面打磨，既节约了材料，又缩短了打磨的时间和工序，提高了生产效率；另外，其限位档条的设置，围成或者半包围成一个供工件放入的上料区，都上料台上的工件进行一定的限位，保证成像机构的成像精度和准确性，进一步的保证了对工件的打磨精度；

另外，其运料夹具和打磨头共用一个多轴机械臂，通过机械臂的翻转实现运料和打磨的两种工作状态，节约了材料，还可以实现运料坐标与打磨坐标以及视觉坐标之间的统一，保证了运料的精度和打磨的精度；另外，其吸附孔与吸附线槽对工件实现真空吸附，保证工件在打磨过程中位置的精确和稳定，避免在打磨过程中发生偏移等情况，保证打磨的精度和稳定性；另外，其采用吸盘机构运料，通过真空吸附实现对工件的运送，既可以保证运送的精度，又避免对工件表面的伤害，保证加工的品质；

另外，其内外壳体与芯体的组合设置，结构巧妙，气经过第一腔体进入内壳体，吹动驱动叶片，驱动叶片带动芯体转动，再经过第二腔体排出，芯体的转动带动旋转头旋转，实现自动打磨，结构简单、使用方便。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于电子设备外壳的高精度加工装置，其特征在于：包括上料支座（1a）、打磨支座（2a）、若干机械臂（3a）、打磨头（4a）和运料夹具（5a），所述打磨头（4a）和运料夹具（5a）分别与机械臂（3a）的末端节点安装连接，所述上料支座（1a）、打磨支座（2a）分别沿机械臂（3a）周向设置；

所述上料支座（1a）包括支架（7a）和安装于支架（7a）上的上料台（8a），所述上料台（8a）相背于机械臂（3a）的一侧具有一成像机构（9a），此成像机构（9a）安装于一安装架（10a）上端，并位于上料台（8a）上方，所述打磨支座（2a）包括基座（12a）和若干连接于基座（12a）上表面的打磨台（13a）；

所述成像机构（9a）与连接有打磨头（4a）的机械臂（3a）的控制器无线连接，所述上料台（8a）上设置有若干组限位档条（15a），每组限位档条（15a）至少有两根，且相邻的限位档条（15a）垂直设置并与上料台（8a）安装固定；

所述若干机械臂（3a）的数目为一个，此机械臂（3a）的末端节点上连接有一安装座（16a），此安装座（16a）上分别安装有所述打磨头（4a）和运料夹具（5a），所述打磨台（13a）上开有若干吸附孔（17a）和若干吸附线槽（18a），此若干吸附孔（17a）和若干吸附线槽（18a）均与一真空发生器贯通连接，所述运料夹具（5a）为吸盘机构，此吸盘机构包括安装板（19a）和若干连接于安装板（19a）上的吸盘（20a）；

所述打磨头（4a）包括外壳体（1）、内壳体（2）、芯体（3）和旋转头（4），所述内壳体（2）位于外壳体（1）内，所述芯体（3）可转动的设置于内壳体（2）内，所述旋转头（4）与芯体（3）安装连接；

所述内壳体（2）的内壁和外壁均为圆柱面，所述内壳体（2）外壁圆柱面的中心轴线与内壳体（2）内壁圆柱面的中心轴线平行且不重合，从而使得内壳体（2）的壁厚在半圆周向上逐渐递增，所述内壳体（2）外壁上具有两个平行设置的环形槽（5），从而在内壳体（2）外壁上形成平行的第一凸起部（61）、第二凸起部（62）和第三凸起部（63），所述内壳体（2）外壁与外壳体（1）内壁紧配连接，从而在外壳体（1）与内壳体（2）的两个环形槽（5）之间形成第一腔体（8）和第二腔体（9），所述第一腔体（8）内的环形槽（5）内壁上开有若干进风口（101），所述第二腔体（9）内的环形槽（5）内壁上开有若干出风口（102）；

所述芯体（3）的中心轴线与内壳体（2）外壁圆柱面的中心轴线重合，此芯体（3）通过上轴承座（14）、下轴承座（15）可转动的安装于外壳体（1）内，所述上轴承座（14）下表面与内壳体（2）顶面接触连接，所述下轴承座（15）设置于外壳体（1）内并位于内壳体（2）下方，所述芯体（3）上沿周向等间隔设置有若干叶片槽（17），此叶片槽（17）内分别嵌入有驱动叶片（18），所述外壳体（1）上设置有进气口（19）和出气口（20），所述进气口（19）与第一腔体（8）贯通，所述出气口（20）与第二腔体（9）贯通；

所述芯体（3）的下端连接有一转动壳（22），此转动壳（22）内具有一安装座（23），此安装座（23）通过一轴承（24）可转动的安装于转动壳（22）内，所述旋转头（4）与安装座（23）连接，所述安装座（23）、轴承（24）和旋转头（4）的中心轴线重合，所述旋转头（4）的中心轴线与芯体（3）的中心轴线不重合。

2.根据权利要求1所述的用于电子设备外壳的高精度加工装置，其特征在于：还具有一下料机构（6a），此下料机构（6a）位于机械臂（3a）一侧。

3.根据权利要求1所述的用于电子设备外壳的高精度加工装置，其特征在于：所述安装架（10a）上还安装有人机交互界面（11a），此人机交互界面（11a）与成像机构（9a）、机械臂（3a）的控制器通讯连接。

4.根据权利要求1所述的用于电子设备外壳的高精度加工装置，其特征在于：所述芯体（3）包括上轴部（11）、驱动部（12）和下轴部（13），所述上轴部（11）嵌入上轴承座（14）内，所述下轴部（13）嵌入下轴承座（15）内，所述驱动部（12）位于内壳体（2）内。

5.根据权利要求1所述的用于电子设备外壳的高精度加工装置，其特征在于：所述内壳体（2）外壁圆柱的中心轴线位于内壳体（2）内壁内。

6.根据权利要求1所述的用于电子设备外壳的高精度加工装置，其特征在于：所述第一凸起部（61）、第二凸起部（62）、第三凸起部（63）等间隔设置。

7.根据权利要求1所述的用于电子设备外壳的高精度加工装置，其特征在于：所述若干叶片槽（17）的数目为4个。

8.根据权利要求1所述的用于电子设备外壳的高精度加工装置，其特征在于：所述外壳体（1）上开口处具有内螺纹，一顶盖（7）的连接部嵌入外壳体（1）并与外壳体（1）螺纹连接。

9.根据权利要求1所述的用于电子设备外壳的高精度加工装置，其特征在于：所述吸盘（20a）的数目为4个，分别位于安装板（19a）的四个拐角处。