CN110860965A - 一种钢帽清理打磨机及打磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢帽清理打磨机及打磨方法,所述钢帽清理打磨机包括机台和电器控制器,所述机台上设有工件两轴给进机构、工件旋转夹紧机构、磨头给进机构,所述磨头给进机构包括Z轴升降机构和用于打磨工件的打磨组件,所述工件两轴给进机构包括X轴移动机构、Y轴移动机构,所述Y轴移动机构包括Y轴拖板,所述工件旋转夹紧机构设置在Y轴拖板上,所述工件旋转夹紧机构包括夹具座、驱动轴、顶尖,所述驱动轴与顶尖相对设置,所述工件安装在驱动轴与顶尖之间,并由驱动轴带动旋转,由磨头对工件的外表面进行清理打磨,本发明所公开的钢帽清理打磨机能够快速装卸工件,明显提高加工效率。
Description
技术领域
本发明涉及钢帽类产品外壳打磨技术领域,具体涉及一种钢帽的自动清理打磨机及打磨方法。
背景技术
钢帽是一种在电力线路中广泛应用的零件,钢帽是的主体部份呈帽状,在帽状主体的顶部设有一个连接其他零件的安装座,安装座的中部设有U形卡口,卡口的顶部设有通孔。钢帽制造过程通常是先采用铸造方法铸造成毛坯,然后再进行清理打磨加工。铸造后的电力钢帽毛坯表面粗糙,需要清除表面异物﹐磨掉割筋﹑披缝和毛刺等凸出物,打磨清理后才能进入下一道工序的加工。现有的钢帽打磨大多采用人工打磨,或用单一的内撑紧夹具固定后进行打磨抛光处理;人工打磨抛光产生的粉尘危害人健康、打磨时产生的震动会损伤关节及内脏、还会产生噪声污染等危害,并且用单一的内撑紧夹具的夹持定位方式存在定位不精准、需要多次装夹、多次搬运、多次加工的技术问题。这种加工方式还存在劳动强度大、工作效率低的技术问题。
发明内容
针对现有技术中存在的钢帽类产品外壳磨削工序复杂,需要由人工进行磨削的技术问题,本发明提供一种钢帽清理打磨机及打磨方法。
本发明采用的技术方案是:一种钢帽清理打磨机,包括机台和电器控制器,所述电器控制器位于机台的一侧,所述机台上设有工件两轴给进机构、工件旋转夹紧机构、磨头给进机构,所述磨头给进机构包括Z轴升降机构和用于打磨工件的打磨组件,所述打磨组件设置在Z轴升降机构上,所述打磨组件包括磨头、磨头主轴、磨头电机;
所述工件两轴给进机构包括X轴移动机构、Y轴移动机构,所述X轴移动机构安装在机台上,所述X轴移动机构上设有Y轴移动机构,所述Y轴移动机构包括Y轴拖板,所述工件旋转夹紧机构设置在Y轴拖板上,所述工件旋转夹紧机构包括夹具座、驱动轴、顶尖,所述驱动轴和顶尖分别安装在夹具座上,所述驱动轴与顶尖相对设置,所述驱动轴的端部设有定位块;所述顶尖通过轴承安装在顶尖套中,所述顶尖套安装在滑筒中,所述顶尖套的外壁为锥形,所述滑筒的内壁也为锥形,与顶尖套的形状相适应。
进一步,所述夹具座上还安装有气缸,所述气缸通过顶尖套与顶尖相连接。
进一步,所述X轴移动机构包括X轴导轨,所述X轴导轨安装在机台上,所述X轴导轨一侧设有X轴伺服电机,所述X轴伺服电机与X轴丝杆相连接,所述X轴丝杆上设有X轴丝杆座,所述X轴伺服电机驱动X轴丝杆旋转使X轴丝杆座沿X轴丝杆移动。
进一步,所述Y轴移动机构包括安装在X轴丝杆座上的Y轴导轨,安装在Y轴导轨一侧的Y轴伺服电机,所述Y轴伺服电机与Y轴丝杆相连接,所述Y轴丝杆上设有Y轴丝杆座,所述Y轴丝杆座与Y轴拖板相连接,所述Y轴导轨上还设有Y轴滑块,所述Y轴滑块也与Y轴拖板相连接,所述Y轴伺服电机驱动Y轴丝杆旋转使Y轴丝杆座沿Y轴丝杆移动,Y轴丝杆座带动Y轴拖板沿Y轴导轨移动。
进一步,所述Z轴升降机构包括Z轴固定架,所述Z轴固定架设置在机台上,所述Z轴固定架的两侧分别并行设有两条Z轴导轨,所述两条Z轴导轨上设有Z轴伺服电机,所述Z轴伺服电机与Z轴丝杆连接,所述Z轴丝杆上设置有Z轴丝杆座,所述Z轴伺服电机驱动Z轴丝杆旋转使Z轴丝杆座沿Z轴丝杆移动,Z轴丝杆座带动Z轴移动座沿Z轴导轨移动。
进一步,所述Y轴拖板上设置有多个工件旋转夹紧机构,所述打磨组件设有多个磨头,所述磨头的数量与工件旋转夹紧机构的数量相一致。
进一步,所述打磨组件还包括多楔带传动装置,所述多楔带传动装置包括多楔轮、多楔带、涨紧轮,所述多楔轮包括主动多楔轮和从动多楔轮,所述主动多楔轮与磨头电机相连接,所述主动多楔轮通过多楔带与从动多楔轮相连接,所述从动多楔轮与磨头相连接。
进一步,所述钢帽清理打磨机还设有机罩,所述电器控制器位于机罩的外部,所述机台以及设置在机台上的两轴给进机构、工件旋转夹紧机构、磨头给进机构均设置在机罩的内部。
进一步,所述驱动轴上设置的定位块为相对设置的两个凸台。
本发明还公开了一种钢帽打磨机的打磨方法,其步骤如下:
A:将工件放置在旋转夹紧机构的驱动轴上的定位块上,启动气缸驱动顶尖移动对工件进行夹紧定位;
B:X轴移动机构带动工件左右移动实现工件的X轴伺服给进,Y轴移动机构带动工件前后移动实现工件的Y轴伺服给进,工件旋转夹紧机构带动工件进行垂直方向旋转;Z轴升降机构带动打磨组件上下移动至合适位置,磨头对工件进行磨削。
C:工件磨削完毕后X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构回归原点,磨头停止运转,松动气缸,装卸工件。
本发明具有如下有益效果:
第一,通过多轴智能控制伺服运动,磨头对工件外表面实现3D仿形运动,从而实现工件外表面的打磨抛光。本发明钢帽清理打磨机通过X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴升降机构、工件旋转夹紧机构、磨头驱动机构的设置,通过五个轴的伺服运动实现对工件外形的完全仿形,从而控制打磨轨迹和打磨切削量,保证打磨品质,进而有效确保打磨精度,其打磨精度高,打磨抛光效果好。
第二,利用工件驱动轴上设置的定位块对工件进行定位与驱动,达到了工件装卸快捷方便、定位准确的技术效果,明显提高加工效率。
第三,Y轴拖板上可同时设置多个工件旋转夹紧机构,Z轴升降机构上可同时设置多个打磨组件,一台设备可对多个工件同时进行加工,提高生产效率,降低生产成本。
第四,磨头组件采用多楔轮传动方式,具有传动平稳,噪声小,转速快的优点。
附图说明
图1:本发明整机立视图;
图2:旋转夹紧机构示意图;
图3:旋转夹紧机构剖视图;
图4:两轴给进机构示意图;
图5:X轴移动机构示意图;
图6:Z轴升降机构示意图;
图7:打磨组件示意图;
图8:打磨组件A-A面剖视图。
图中,[2] [3] 1:机台,2:Z轴固定架,3:Z轴升降机构,301:Z轴伺服电机,302:Z轴丝杆座,303:Z轴滑块,304:Z轴导轨,4:打磨组件,401:从动多楔轮,402:多楔带,403:从动多楔轮,404:传动箱,405:涨紧轮,406:主动多楔轮,407:涨紧轮,408:磨头,409:磨头主轴,410:主轴座,411:磨头电机,412:磨头,5:旋转夹紧机构,501:顶尖,502:顶尖套,503:滚动轴承,,504:推力轴承,505:滑筒,506:滑筒座,507:气缸,508:夹具座,509:伺服电机,510:减速机,511:传动轴,512:驱动轴,513:夹具座,514:定位块,515:传动轴座;6:Y轴移动机构,601:Y轴拖板,602:Y轴导轨,603:Y轴伺服电机,604:Y轴滑块,605:Y轴丝杆座,606:Y轴滑座,7:X轴移动机构,701:X轴伺服电机,702:X轴丝杆,703:X轴滑块,704:X轴导轨,705:X轴丝杆座。
具体实施方式:
以下结合附图对本发明进行详细说明,所作说明仅是本发明的一部分实施例,不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
如图1至图8所示,一种钢帽清理打磨机,包括机台1和电器控制器(图中未示出),所述电器控制器位于机台1的前方一侧,所述机台1上设有工件两轴给进机构、旋转夹紧机构5、打磨头给进机构,所述打磨头给进机构包括Z轴升降机构3以及安装在Z轴升降机构3上的打磨组件4。
所述工件两轴给进机构包括X轴移动机构7、Y轴移动机构6;所述X轴移动机构7安装在机台1上,所述X轴移动机构7上设有Y轴移动机构6,所述Y轴移动机构6上设有旋转夹紧机构5,所述旋转夹紧机构5包括驱动轴512和项尖501;所述打磨头给进机构包括Z轴升降机构3和用于打磨工件的打磨组件4,所述Z轴升降机构3设置在机台1上,并安装在Z轴固定架2的旁边,所述Z轴升降机构3上设有用于打磨工件的打磨组件4。
如图1、图4、图5所示,所述X轴移动机构7包括两条X轴导轨704、X轴伺服电机701、X轴丝杆702、X轴滑块703,两条X轴导轨704并排分布,所述两条X轴导轨704均安装在机台1上,两条X轴导轨704之间设有X轴伺服电机701,所述X轴伺服电机701与X轴丝杆702相连接,所述X轴丝杆702上设有X轴丝杆座705,所述X轴伺服电机701驱动X轴丝杆702旋转,X轴丝杆702旋转驱动X轴丝杆座705沿X轴丝杆移动,所述X轴丝杆座705与Y轴滑座606相连接,所述两条X轴导轨704上还分别设有X轴滑块703,所述X轴滑块703也与Y轴滑座606底部相连接。所述X轴丝杆座705带动Y轴滑座606沿X轴丝杆移动,X轴丝杆座705同样带动X轴滑块703沿各自对应的X轴导轨704移动,所述Y轴滑座606底部安装有X轴滑块703能够增加Y轴滑座606移动的平稳性,减小Y轴滑座606沿X轴导轨704移动时所产生的摩擦力。
所述Y轴移动机构6包括Y轴滑座606、Y轴拖板601、Y轴导轨602、Y轴伺服电机603、Y轴滑块604、Y轴丝杆座605,所述Y轴导轨602的数量为两条,两条并列的Y轴导轨602分布在Y轴滑座606上,Y轴导轨602的一侧设有Y轴伺服电机603,所述两条Y轴导轴602上还分别安装有Y轴滑块604,所述Y轴滑块604与Y轴拖板601固定连接,所述Y轴伺服电机603与Y轴丝杆相连接,所述Y轴丝杆与Y轴丝杆座605相连接,所述Y轴丝杆座605固定安装在Y轴拖板601上,所述Y轴伺服电机603驱动Y轴丝杆旋转使Y轴丝杆座605沿Y轴丝杆移动,Y轴丝杆座605进而带动Y轴拖板601沿Y轴导轨602移动,Y轴丝杆座605同样带动Y轴滑块604沿Y轴导轨602移动,所述Y轴拖板601上安装有Y轴滑块604能够增加Y轴拖板601沿Y轴导轨602移动的平稳性,所述旋转夹紧机构5安装在Y轴拖板601上。
如图2、图3所示,所述旋转夹紧机构5包括驱动轴512,顶尖501,所述驱动轴512的轴端部位设置有定位块514,在本实施例中,所述定位块514的形状为两个相对设置的凸台,两个凸台的形状与所要加工的工件钢帽底部的形状相适应,钢帽的底部可以直接套装在驱动轴的定位块514上,顶尖501与工件的顶部相接触,用于将工件压紧在驱动轴512上,防止工件在被加工过程中脱落。
具体地,所述顶尖501包括顶部和颈部两个部分,所述顶尖的颈部通过滚动轴承503安装在顶尖套502内孔中,以减小顶尖501在顶尖套502中转动时的阻力。所述顶尖套502包括前后两个部分,前半部分的内径大于后半部分的内径,在前后两部分相连接平台处安装有推力轴承504,所述顶尖501的内端面与推力轴承504相接触,顶尖501外端面与工件相接触,滚动轴承503的内表面安装在顶尖501的颈部,外表面安装在顶尖套502的前半部分的内孔中;顶尖套502后半部分外表面呈锥形,顶尖套502后半部分安装在滑筒505中,所述滑筒505内表面呈锥形,其的形状与顶尖套502外表面的形状相适应,顶尖套502与滑筒505锥度配合能够使顶尖套与滑筒505之间装卸方便,方便工件的装卸。所述滑筒505固定安装在滑筒座506中,所述滑筒座506安装在夹具座508上,所述夹具座508上还安装有气缸507,所述气缸507的活塞与顶尖套502相接触,气缸507通过顶尖套502将推力传递给顶尖501,推动顶尖501靠近在工件上,防止工件在被加工的过程从旋转夹紧机构5上脱落,根据工件的形状的变化,可以更换不同形状的顶尖与工件相适应。
在本实施例中,驱动轴512设置在顶尖501的对面,所述驱动轴512与传动轴511相连接,所述传动轴511与减速机510相连接,所述减速机510与伺服电机509相连接,所述传动轴511安装在传动轴座515上,减速机510和传动轴座515均安装在夹具座513上,所述伺服电机509通过减速机510将动力传递给驱动轴512,驱动轴512的端部设有定位块514,所述定位块514的形状与钢帽工件底部的形状相适应,驱动轴512通过定位块514对工件进行定位并驱动工件旋转,在工件旋转过程中,磨头408对工件的外表面进行打磨加工,在驱动轴512上设置定位块514能够对工件进行快速装夹和拆卸,明显提高工作效率。
如图1、图6所示,所述Z轴升降机构3包括Z轴固定架2,所述Z轴固定架2设置在机台1上,所述Z轴固定架2的两侧分别并行设有两条Z轴导轨304,两条Z轴导轨304之间设有Z轴伺服电机301,所述Z轴伺服电机301固定安装在Z轴固定架2上,所述Z轴伺服电机301与Z轴丝杆相连接,所述Z轴丝杆上安装有Z轴丝杆座302,所述两条Z轴导轨304上还分别设有Z轴滑块303,所述Z轴丝杆座302与打磨组件4相连接,所述Z轴滑块303也与打磨组件4相连接,所述Z轴伺服电机301驱动Z轴丝杆旋转使Z轴丝杆座302沿Z轴丝杆移动,Z轴丝杆座302进而带动打磨组件4沿Z轴导轨移动。所述Z轴滑块303在打磨组件4的带动下也沿Z轴导轨304移动,所述Z轴滑块303能够减少打磨组件4沿Z轴导轨304移动的阻力,增加打磨组件4沿Z轴导轨304移动的平稳性。
如图7、图8所示,本实施例中,所述打磨组件4包括磨头412、磨头408、磨头主轴409、磨头电机和多楔带传动装置,所述多楔带传动装置包括主动多楔轮406、从动多楔轮401、403,涨紧轮405、407,多楔带402,所述主动多楔轮、从动多楔轮、涨紧轮、多楔带均安装在传动箱404内部。
在本实施例中,所述磨头的数量为两个,磨头主轴409的数量也为两个,与磨头的数量相一致,所述所述主动多楔轮406与磨头电机411的电机轴相连接,并由磨头电机411带动旋转,所述从动多楔轮401、403均通过各自的主轴安装在传动箱404上,所述多楔带402缠绕在从动多楔轮401、403、主动多楔轮406的外表面,主动多楔轮406通过多楔带402带动从动多楔轮401、403旋转,所述磨头408通过磨头主轴与从动多楔轮401相连接,所述磨头412通过磨头主轴与从动多楔轮403相连接,所述两个磨头由两个从动多楔轮带动旋转。所述两个涨紧轮405、407分别设置在主动多楔轮406与两个从动多楔轮403、401之间,所述两个涨紧轮405、407在传动箱404上的位置能够调整,以调整多楔带402在主动多楔轮406和从动多楔轮401、403表面的涨紧程度,以保证多楔带传动装置能够平稳运转。
本实施例中,Y轴拖板上旋转夹紧机构5的数量为两个,打磨组件4中磨头的数量也为两个,并且磨头的位置与旋转夹紧机构5中工件被夹紧的位置相对应,两个磨头可以同时加工各自对应的工件,本实施例所公开的钢帽打磨专用设备可以同时加工两个工件。
本实施例中,所述钢帽清理打磨机还设有机罩,所述电器控制器位于机罩的外部,所述机台以及设置在机台上的两轴给进机构、旋转夹紧机构、磨头给进机构均设置在机罩的内部。设置机罩能够防止钢帽被打磨过程中产生的铁屑从机台上飞出误伤设备操作人员,防止发生安全生产事故。
本发明的钢帽打磨机的打磨方法如下:
A:将工件放置在旋转夹紧机构的驱动轴的定位块上,启动气缸推动顶尖移动对工件进行夹紧定位;
B:X轴移动机构带动工件左右移动实现工件的X轴伺服给进,Y轴移动机构带动工件前后移动实现工件的Y轴伺服给进,工件旋转夹紧机构带动工件进行垂直方向旋转;Z轴升降机构带动打磨组件上下移动至合适位置,磨头对工件进行磨削。
C:工件磨削完毕后X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构回归原点,磨头停止运转,松动气缸,装卸工件。
Claims (9)
1.一种钢帽清理打磨机,包括机台和电器控制器,其特征在于:所述电器控制器位于机台的一侧,所述机台上设有工件两轴给进机构、工件旋转夹紧机构、磨头给进机构,所述磨头给进机构包括Z轴升降机构和用于打磨工件的打磨组件,所述打磨组件设置在Z轴升降机构上,所述打磨组件包括磨头、磨头主轴、磨头电机;
所述工件两轴给进机构包括X轴移动机构、Y轴移动机构,所述X轴移动机构安装在机台上,所述X轴移动机构上设有Y轴移动机构,所述Y轴移动机构包括Y轴拖板,所述工件旋转夹紧机构设置在Y轴拖板上,所述工件旋转夹紧机构包括夹具座、驱动轴、顶尖,所述驱动轴和顶尖分别安装在夹具座上,所述驱动轴与顶尖相对设置,所述驱动轴的端部设有定位块 ;
所述顶尖通过轴承安装在顶尖套中,所述顶尖套安装在滑筒中,所述顶尖套的外壁为锥形,所述滑筒的内壁也为锥形,与顶尖套的形状相适应。
2.根据权利要求1所述的钢帽清理打磨机,其特征在于:所述夹具座上安装有气缸,所述气缸通过顶尖套与顶尖相连接。
3.根据权利要求2所述的钢帽清理打磨机,其特征在于: 所述X轴移动机构包括X轴导轨,所述X轴导轨安装在机台上,所述X轴导轨一侧设有X轴伺服电机,所述X轴伺服电机与X轴丝杆相连接,所述X轴丝杆上设有X轴丝杆座,所述X轴伺服电机驱动X轴丝杆旋转使X轴丝杆座沿X轴丝杆移动。
4.根据权利要求3所述的钢帽清理打磨机,其特征在于:所述Y轴移动机构包括安装在X轴丝杆座上的Y轴导轨,安装在Y轴导轨一侧的Y轴伺服电机,所述Y轴伺服电机与Y轴丝杆相连接,所述Y轴丝杆上设有Y轴丝杆座,所述Y轴丝杆座与Y轴拖板相连接,所述Y轴导轨上还设有Y轴滑块,所述Y轴滑块也与Y轴拖板相连接,所述Y轴伺服电机驱动Y轴丝杆旋转使Y轴丝杆座沿Y轴丝杆移动,Y轴丝杆座带动Y轴拖板沿Y轴导轨移动。
5.根据权利要求4所述的钢帽清理打磨机,其特征在于所述Z轴升降机构包括Z轴固定架,所述Z轴固定架设置在机台上,所述Z轴固定架的两侧分别并行设有两条Z轴导轨,所述两条Z轴导轨上设有Z轴伺服电机,所述Z轴伺服电机与Z轴丝杆连接,所述Z轴丝杆上设置有Z轴丝杆座,所述Z轴伺服电机驱动Z轴丝杆旋转使Z轴丝杆座沿Z轴丝杆移动,Z轴丝杆座进而带动Z轴移动座沿Z轴导轨移动。
6.根据权利要求5所述的钢帽清理打磨机,其特征在于: Y轴拖板上设置有多个工件旋转夹紧机构,所述打磨组件设有多个磨头,所述磨头的数量与工件旋转夹紧机构的数量相一致。
7.根据权利要求6所述的钢帽清理打磨机,其特征在于所述打磨组件还包括多楔带传动装置,所述多楔带传动装置包括多楔轮、多楔带、涨紧轮,所述多楔轮包括主动多楔轮和从动多楔轮,所述主动多楔轮与磨头电机相连接,所述主动多楔轮通过多楔带与从动多楔轮相连接。
8.根据权利要求7所述的钢帽清理打磨机,其特征在于所述驱动轴上设置的定位块为相对设置的两个凸台。
9.根据权利要求1—8之任一项权利要求所述的钢帽清理打磨机的打磨方法,其特征在于:其步骤如下:
A:将工件放置在旋转夹紧机构的驱动轴端部的定位块上,启动气缸驱动顶尖移动对工件进行夹紧定位;
B:X轴移动机构带动工件左右移动实现工件的X轴伺服给进,Y轴移动机构带动工件前后移动实现工件的Y轴伺服给进,工件旋转夹紧机构带动工件进行垂直方向旋转;Z轴升降机构带动打磨组件上下移动至合适位置,磨头对工件进行磨削;
C:工件磨削完毕后X轴移动机构、Y轴移动机构、Z轴移动机构回归原点,磨头停止运转,松动气缸,装卸工件。
Priority Applications (1)
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