CN113696058B - 一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明设计汽车零件打磨技术领域，公开了一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置，包括安装主架，安装在安装主架顶端的打磨机构，安装在安装主架底端的装夹机构，装夹机构内夹持有零件，打磨机构对装夹的零件进行打磨，打磨机构包括安装在安装主架顶端的位置调节单元，安装在位置调节单元底端的角度调节单元，安装在角度调节单元底端的方向调节单元，安装在方向调节单元上的打磨机组，本发明不需要对零件进行二次装夹，能避免二次装夹产生的误差，提高了打磨精度，能在零件表面不同位置调节成不同的打磨角度，以及不同方向的打磨，实用性强，且能适用于一些不同形状、构造，还有一些表面带有不规则沟槽的零件进行打磨，适用范围广。

Description

一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置

技术领域

本发明涉及汽车零件打磨技术领域，具体为一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置。

背景技术

汽车零件在生产、维修等时，都需要对其体表的棱角、毛刺、粗糙面等进行打磨，而汽车零件多种多样，各零件大小、形状、构造都不相同，例如图5所示，端盖就是汽车零件的一种，这种零件有不规则的面、不规则的槽体，在对这类型的零件进行打磨时，由于其特殊性，现通常只能进行手工打磨，而手动打磨打磨速度慢，打磨效率低。

而现有的汽车打磨装置，通常只具有恒定的打磨角度，只能进行一些专用零件打磨，如上述的汽车零件，在打磨时，零件的不同位置需要不同的打磨角度，而现有的装置不能在任意位置下调节打磨角度，不能对不同形状、构造，还有一些表面带有不规则沟槽的零件进行打磨，适用范围小；且现有打磨设备的工序，通常都是先打磨一个面，之后拆卸进行二次装夹，再打磨另一个面，才能完成零件的全方位打磨，但是这种方式，二次装夹难免会产生装夹误差，从而导致打磨精度的降低，且二次装夹所需时间长，降低了打磨效率。

发明内容

本发明的目的，为了解决不能在零件的任意位置调节的打磨角度，适用范围小，实用性差，零件需要二次装夹才能完成打磨，打磨时间长，打磨效率低的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置，包括安装主架，安装在安装主架顶端的打磨机构，安装在安装主架底端的装夹机构，所述装夹机构内夹持有零件，所述打磨机构对装夹的零件进行打磨，所述打磨机构包括安装在安装主架顶端的位置调节单元，安装在位置调节单元底端的角度调节单元，安装在角度调节单元底端的方向调节单元，安装在方向调节单元上的打磨机组，所述位置调节单元通过角度调节单元和方向调节单元调节打磨机组的打磨位置，所述角度调节单元通过方向调节单元调节打磨机组的打磨角度，所述方向调节单元调节打磨机组的打磨方向，所述位置调节单元对角度调节单元变换角度产生的位移进行补偿，所述位置调节单元、角度调节单元、方向调节单元配合控制打磨机组动作对零件的正反面以及四周进行任意角度的打磨，通过这种配合的方式实现了零件全方位多角度的打磨，不需要对零件进行二次装夹，能避免二次装夹产生的误差，提高了打磨精度；能避免二次装夹产生的时间浪费，缩短了打磨时间，提高了打磨效率；通过配合能对零件表面的不同位置、不同角度以及不同方向进行打磨，实用性强，且能对不同形状、构造，还有一些表面带有不规则沟槽的零件进行打磨，适用范围广。

进一步的，所述角度调节单元包括安装架一，安装在安装架一底端的主球头座，套装在主球头座内的主球头，固定在主球头顶端的控制杆，固定在控制杆顶端的控制球头，套装在控制球头上的控制球头座，转动连接在安装架一顶端的活动连接卡，转动连接在活动连接卡内的伸缩控制杆一，所述伸缩控制杆一的伸缩端头通过万向节与控制球头活动连接，所述活动连接卡在安装架一上圆形阵列有三个，且三个活动连接卡内相应安装有三个伸缩控制杆一，三个伸缩控制杆一的伸缩端头分别通过万向节与控制球头座连接，所述主球头的底端固定有安装柱，所方向调节单元安装在安装柱底端，且安装柱的轴线与控制杆的轴线同轴心，三个伸缩控制杆一分别伸缩不同的长度，使得控制球头座以主球头为中心在一个球面内任意位置活动，从而主球头能进行任意角度的旋转，主球头带动安装柱进行任意角度的旋转，进而方向调节单元和打磨机组能进行任意角度的动作，打磨机组实现任意角度的打磨。

进一步的，所述方向调节单元包括安装臂，转动连接在安装臂内的活动臂，安装在安装臂侧面的驱动机构一，所述驱动机构一带动活动臂旋转，所述打磨机组安装在活动臂端头，所述活动臂能嵌插到安装臂中。

进一步的，所述方向调节单元与安装柱之间通过伸缩臂连接。

进一步的，所述位置调节单元包括设置在安装主架顶端的滑环，与滑环滑动连接的安装环，固定在安装环底端的滑动架，滑动连接在滑动架内的滑动座，安装在安装主架顶端的驱动机构二，安装在安装环一侧的驱动机构三，所述驱动机构三带动滑动座滑动，所述驱动机构二带动安装环转动，所述角度调节单元安装在滑动座底端，且滑动架设置在安装环的一个直径方向，通过旋转与滑动的方式配合使滑动座能在一个圆面内任意移动，从而能改变打磨机组在一个面内的位置，还能补偿角度调节单元调节角度时产生的位移。

进一步的，所述打磨机组包括驱动电机，安装在驱动电机输出轴端的自动换刀主轴，装夹在自动换刀主轴端头的打磨刀具，驱动电机通过自动换刀主轴带动打磨刀具旋转实现打磨动作。

进一步的，所述安装主架的一侧设置有倾斜的半圆形刀架，所述半圆形刀架上放置有不同型号的打磨刀具，且半圆形刀架的圆心与安装环的圆心在同一条竖线上，所述自动换刀主轴与半圆形刀架配合自动换刀。

进一步的，所述装夹机构包括固定在安装主架之间的两根滑杆，分别与两根滑杆滑动连接的夹持爪，且夹持爪对称的设置有两个，相应安装在安装主架内部两侧的两个伸缩控制杆二，两个伸缩控制杆二与两个夹持爪对应设置，且伸缩控制杆二的伸缩端头连接在对应的夹持爪侧面，两个夹持爪的夹持中心与安装环的圆心在同一个竖直线上，通过两个伸缩控制杆二带动两个夹持爪相向运动将零件进行装夹。

进一步的，所述安装主架的底端设置有铁屑收集壳，所述铁屑收集壳外形为圆锥形的壳体，所述铁屑收集壳的顶端口收口设计，所述铁屑收集壳的底端固定有铁屑收集仓，所述铁屑收集壳将装夹机构包裹在内部。

进一步的，所述活动臂的侧面通过卡子固定有喷头，所述喷头的输入端与外部气源的输出管连通，所述喷头在活动臂的两侧相应设置有两个。

本发明的有益效果概括为：其一，通过伸缩臂伸缩，驱动机构一带动活动臂旋转配合的方式，实现了零件底部的打磨，能一次打磨完成，不需要对零件进行二次装夹，能避免二次装夹产生的误差，提高了打磨精度；能避免二次装夹产生的时间浪费，缩短了打磨时间，提高了打磨效率；其二，通过位置调节单元、角度调节单元和方向调节单元配合能在零件表面不同位置调节成不同的打磨角度，以及不同方向的打磨，实用性强，且能适用于一些不同形状、构造，还有一些表面带有不规则沟槽的零件进行打磨，适用范围广。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明角度调节单元和方向调节单元的结构示意图。

图3为本发明位置调节单元的结构示意图。

图4为本发明装夹机构的结构示意图。

图5为本发明零件的底部示意图。

图中：1安装主架、2打磨机构、3装夹机构、4零件、5位置调节单元、6角度调节单元、7方向调节单元、8打磨机组、9安装架一、10主球头座、11主球头、12控制杆、13控制球头、14控制球头座、15活动连接卡、16伸缩控制杆一、17万向节、18安装柱、19安装臂、20活动臂、21驱动机构一、22伸缩臂、23滑环、24安装环、25滑动架、26滑动座、27驱动机构二、28驱动机构三、29驱动电机、30自动换刀主轴、31打磨刀具、32半圆形刀架、33滑杆、34夹持爪、35伸缩控制杆二、36铁屑收集壳、37铁屑收集仓、38喷头。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实例和附图对本发明一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1至图5所示，一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置，包括安装主架1，安装在安装主架1顶端的打磨机构2，安装在安装主架1底端的装夹机构3，装夹机构3内夹持有零件4，打磨机构2对装夹的零件4进行打磨，打磨机构2包括安装在安装主架1顶端的位置调节单元5，安装在位置调节单元5底端的角度调节单元6，安装在角度调节单元6底端的方向调节单元7，安装在方向调节单元7上的打磨机组8，位置调节单元5通过角度调节单元6和方向调节单元7调节打磨机组8的打磨位置，角度调节单元6通过方向调节单元7调节打磨机组8的打磨角度，方向调节单元7调节打磨机组8的打磨方向，位置调节单元5对角度调节单元6变换角度产生的位移进行补偿，位置调节单元5、角度调节单元6、方向调节单元7配合控制打磨机组8动作对零件4的正反面以及四周进行任意角度的打磨，通过这种配合的方式实现了零件4全方位多角度的打磨，不需要对零件4进行二次装夹，能避免二次装夹产生的误差，提高了打磨精度；能避免二次装夹产生的时间浪费，缩短了打磨时间，提高了打磨效率；通过配合能对零件4表面的不同位置、不同角度以及不同方向进行打磨，实用性强，且能对不同形状、构造，还有一些表面带有不规则沟槽的零件4进行打磨，适用范围广；角度调节单元6包括安装架一9，安装在安装架一9底端的主球头座10，套装在主球头座10内的主球头11，固定在主球头11顶端的控制杆12，固定在控制杆12顶端的控制球头13，套装在控制球头13上的控制球头座14，转动连接在安装架一9顶端的活动连接卡15，转动连接在活动连接卡15内的伸缩控制杆一16，伸缩控制杆一16的伸缩端头通过万向节17与控制球头13活动连接，活动连接卡15在安装架一9上圆形阵列有三个，且三个活动连接卡15内相应安装有三个伸缩控制杆一16，三个伸缩控制杆一16的伸缩端头分别通过万向节17与控制球头座14连接，主球头11的底端固定有安装柱18，方向调节单元7安装在安装柱18底端，且安装柱18的轴线与控制杆12的轴线同轴心，三个伸缩控制杆一16分别伸缩不同的长度，使得控制球头座14以主球头11为中心在一个球面内任意位置活动，从而主球头11能进行任意角度的旋转，主球头11带动安装柱18进行任意角度的旋转，进而方向调节单元7和打磨机组8能进行任意角度的动作，打磨机组8实现任意角度的打磨；方向调节单元7包括安装臂19，转动连接在安装臂19内的活动臂20，安装在安装臂19侧面的驱动机构一21，驱动机构一21带动活动臂20旋转，打磨机组8安装在活动臂20端头，活动臂20能嵌插到安装臂19中；方向调节单元7与安装柱18之间通过伸缩臂22连接；位置调节单元5包括设置在安装主架1顶端的滑环23，与滑环23滑动连接的安装环24，固定在安装环24底端的滑动架25，滑动连接在滑动架25内的滑动座26，安装在安装主架1顶端的驱动机构二27，安装在安装环24一侧的驱动机构三28，驱动机构三28带动滑动座26滑动，驱动机构二27带动安装环24转动，角度调节单元6安装在滑动座26底端，且滑动架25设置在安装环24的一个直径方向，通过旋转与滑动的方式配合使滑动座26能在一个圆面内任意移动，从而能改变打磨机组8在一个面内的位置，还能补偿角度调节单元6调节角度时产生的位移；打磨机组8包括驱动电机29，安装在驱动电机29输出轴端的自动换刀主轴30，装夹在自动换刀主轴30端头的打磨刀具31，驱动电机29通过自动换刀主轴30带动打磨刀具31旋转实现打磨动作；安装主架1的一侧设置有倾斜的半圆形刀架32，半圆形刀架32上放置有不同型号的打磨刀具31，且半圆形刀架32的圆心与安装环24的圆心在同一条竖线上，自动换刀主轴30与半圆形刀架32配合自动换刀；装夹机构3包括固定在安装主架1之间的两根滑杆33，分别与两根滑杆33滑动连接的夹持爪34，且夹持爪34对称的设置有两个，相应安装在安装主架1内部两侧的两个伸缩控制杆二35，两个伸缩控制杆二35与两个夹持爪34对应设置，且伸缩控制杆二35的伸缩端头连接在对应的夹持爪34侧面，两个夹持爪34的夹持中心与安装环24的圆心在同一个竖直线上，通过两个伸缩控制杆二35带动两个夹持爪34相向运动将零件4进行装夹；安装主架1的底端设置有铁屑收集壳36，铁屑收集壳36外形为圆锥形的壳体，铁屑收集壳36的顶端口收口设计，铁屑收集壳36的底端固定有铁屑收集仓37，铁屑收集壳36将装夹机构3包裹在内部；活动臂20的侧面通过卡子固定有喷头38，喷头38的输入端与外部气源的输出管连通，喷头38在活动臂20的两侧相应设置有两个，喷头38主要是在打磨时，能进行喷气，能将打磨产生的铁屑吹落，防止铁屑影响打磨，从而提高了打磨质量；

值得注意的是，本方案中的伸缩控制杆一16和伸缩控制杆二35为能进行控制伸缩的杆体，可以选用现有技术中对的液压杆、电动推杆或者气动杆等能通过控制进行伸缩的杆，优选液压杆；驱动机构一21为能带动活动臂20旋转的机构，可以选用现有技术中的伺服电机、端部齿轮组等其它能带动活动臂20旋转的机构，优选伺服电机；驱动机构二27优选现有技术中的齿轮齿圈结构，还可选用其它能带动安装环24旋转的机构；驱动机构三28优选丝杠机构，还可以选用齿轮齿条机构等其它都能带动滑动座26滑动的机构，本方案中的上述组件都可采用现有技术中公开的技术，本方案已能完整实现。

使用说明：首先将零件4进行装夹，将零件4放置到两个夹持爪34之间，之后控制两个伸缩控制杆二35动作，两个伸缩控制杆二35同时动作带动两个夹持爪34相向运动将零件4固定装夹在中间，夹持爪34具有足够的长度，能使零件4底端有足够的空间，便于打磨机组8进行打磨动作，且夹持爪34爪臂具有向外的弯曲度，在打磨机组8打磨时能起到让位作用，更便于进行打磨操作，装夹完成后即可开始打磨，在打磨时，驱动机构二27带动安装环24旋转，安装环24带动滑动架25旋转，滑动架25带动滑动座26旋转，同时滑动座26还能被驱动机构三28带动运动，之后滑动座26带动下方的角度调节单元6、方向调节单元7以及打磨机组8运动，从而打磨机组8动作实现打磨位置的改变；在调节打磨角度打磨方向时，控制三个伸缩控制杆一16动作，三个伸缩控制杆一16同时作用于控制球头座14，控制球头座14带动控制球头13动作，控制球头13通过控制杆12带动主球头11运动，主球头11带动安装柱18运动，安装柱18通过伸缩臂22带动安装臂19运动，安装臂19带动活动臂20运动，活动臂20带动打磨机组8运动，通过这种动作方式能改变打磨机组8的打磨角度；驱动机构一21带动活动臂20动作，活动臂20带动打磨机组8动作实现打磨方向的调节，本方案的基本动作原理如上述方式所示，其在打磨时，主要通过上述结构互相配合实现不同位置处不同角度、不同方向的打磨；

为了更好的说明本发明的使用方式，以下进行举例说明具体打磨的动作配合：例如需要打磨的零件4是端盖（汽车零件中的发动机、油泵等都具有类似的端盖），需要打磨端盖底部的不规则走向的槽体（如图5），因为其特殊走向，现有方式只能用人工进行打磨；本发明（如图2所示）在打磨时，首先自动换刀主轴30抓取换用半圆形刀架32上能对槽体进行打磨的合适打磨刀具31，之后自动换刀主轴30带动打磨刀具31运动到需要打磨的槽体内，然后驱动电机29通过自动换刀主轴30带动打磨刀具31转动对该槽体进行打磨，当打磨刀具31相对零件4需要向前倾斜一定的角度（打磨刀具31刀尖不动，刀身向前旋转一定角度）时，三个伸缩控制杆一16带动控制球头13动作，控制球头13带动主球头11向前偏转一定的角度，此时打磨刀具31绕主球头11旋转一定角度，分解为向上位移、向后位移从而产生角度变化，在此过程中通过补偿消除向上位移和向后位移从而只保留角度，伸缩臂22伸长抵消向上升高的位移，位置调节单元5控制滑动座26向前动作抵消向后运动的位移，通过这种方式时打磨刀具31只保留角度偏转，即保证打磨刀具31的刀尖相对零件4槽体的位置不变，实现了零件4不同位置处不同角度的调节。在打磨其它一些类似的构造不同形状不同，不会则的零件4时，因为主球头11为球面，可以任意方位的旋转，故而通过上述类似的角度调节方式即可实现，在打磨刀具31打磨零件4的底面时，使安装臂19和活动臂20旋转成倒钩的形状运动到零件4底部即可，在打磨底面时，同样也适用与角度的调节；在打磨零件4的正面时，安装臂19和活动臂20相对平直，活动臂20正对零件4正面，打磨刀具31转动打磨即可；在需要变动打磨位置时，控制驱动机构二27带动安装环24，驱动机构三28带动滑动座26动作相配合运动即可实现位置的调整；综上，本方案能对零件4任意位置处进行任意角度的打磨，从而能适用于不同大小、不同形状、不同构造的零件，适用范围广，实用性强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置，包括安装主架（1），安装在安装主架（1）顶端的打磨机构（2），安装在安装主架（1）底端的装夹机构（3），所述装夹机构（3）内夹持有零件（4），所述打磨机构（2）对装夹的零件（4）进行打磨，其特征在于：所述打磨机构（2）包括安装在安装主架（1）顶端的位置调节单元（5），安装在位置调节单元（5）底端的角度调节单元（6），安装在角度调节单元（6）底端的方向调节单元（7），安装在方向调节单元（7）上的打磨机组（8），所述位置调节单元（5）通过角度调节单元（6）和方向调节单元（7）调节打磨机组（8）的打磨位置，所述角度调节单元（6）通过方向调节单元（7）调节打磨机组（8）的打磨角度，所述方向调节单元（7）调节打磨机组（8）的打磨方向，所述位置调节单元（5）对角度调节单元（6）变换角度产生的位移进行补偿，所述位置调节单元（5）、角度调节单元（6）、方向调节单元（7）配合控制打磨机组（8）动作对零件（4）的正反面以及四周进行任意角度的打磨；所述角度调节单元（6）包括安装架一（9），安装在安装架一（9）底端的主球头座（10），套装在主球头座（10）内的主球头（11），固定在主球头（11）顶端的控制杆（12），固定在控制杆（12）顶端的控制球头（13），套装在控制球头（13）上的控制球头座（14），转动连接在安装架一（9）顶端的活动连接卡（15），转动连接在活动连接卡（15）内的伸缩控制杆一（16），所述伸缩控制杆一（16）的伸缩端头通过万向节（17）与控制球头（13）活动连接，所述活动连接卡（15）在安装架一（9）上圆形阵列有三个，且三个活动连接卡（15）内相应安装有三个伸缩控制杆一（16），三个伸缩控制杆一（16）的伸缩端头分别通过万向节（17）与控制球头座（14）连接，所述主球头（11）的底端固定有安装柱（18），所述方向调节单元（7）安装在安装柱（18）底端，且安装柱（18）的轴线与控制杆（12）的轴线同轴心；所述方向调节单元（7）包括安装臂（19），转动连接在安装臂（19）内的活动臂（20），安装在安装臂（19）侧面的驱动机构一（21），所述驱动机构一（21）带动活动臂（20）旋转，所述打磨机组（8）安装在活动臂（20）端头，所述活动臂（20）能嵌插到安装臂（19）中；所述位置调节单元（5）包括设置在安装主架（1）顶端的滑环（23），与滑环（23）滑动连接的安装环（24），固定在安装环（24）底端的滑动架（25），滑动连接在滑动架（25）内的滑动座（26），安装在安装主架（1）顶端的驱动机构二（27），安装在安装环（24）一侧的驱动机构三（28），所述驱动机构三（28）带动滑动座（26）滑动，所述驱动机构二（27）带动安装环（24）转动，所述角度调节单元（6）安装在滑动座（26）底端，且滑动架（25）设置在安装环（24）的一个直径方向。

2.根据权利要求1所述的一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置，其特征在于：所述方向调节单元（7）与安装柱（18）之间通过伸缩臂（22）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置，其特征在于：所述打磨机组（8）包括驱动电机（29），安装在驱动电机（29）输出轴端的自动换刀主轴（30），装夹在自动换刀主轴（30）端头的打磨刀具（31），驱动电机（29）通过自动换刀主轴（30）带动打磨刀具（31）旋转实现打磨动作。

4.根据权利要求3所述的一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置，其特征在于：所述安装主架（1）的一侧设置有倾斜的半圆形刀架（32），所述半圆形刀架（32）上放置有不同型号的打磨刀具（31），且半圆形刀架（32）的圆心与安装环（24）的圆心在同一条竖线上，所述自动换刀主轴（30）与半圆形刀架（32）配合自动换刀。

5.根据权利要求1所述的一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置，其特征在于：所述装夹机构（3）包括固定在安装主架（1）之间的两根滑杆（33），分别与两根滑杆（33）滑动连接的夹持爪（34），且夹持爪（34）对称的设置有两个，相应安装在安装主架（1）内部两侧的两个伸缩控制杆二（35），两个伸缩控制杆二（35）与两个夹持爪（34）对应设置，且伸缩控制杆二（35）的伸缩端头连接在对应的夹持爪（34）侧面，两个夹持爪（34）的夹持中心与安装环（24）的圆心在同一个竖直线上，通过两个伸缩控制杆二（35）带动两个夹持爪（34）相向运动将零件（4）进行装夹。

6.根据权利要求1所述的一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置，其特征在于：所述安装主架（1）的底端设置有铁屑收集壳（36），所述铁屑收集壳（36）外形为圆锥形的壳体，所述铁屑收集壳（36）的顶端口收口设计，所述铁屑收集壳（36）的底端固定有铁屑收集仓（37），所述铁屑收集壳（36）将装夹机构（3）包裹在内部。

7.根据权利要求1所述的一种便于调节角度的汽车零部件打磨装置，其特征在于：所述活动臂（20）的侧面通过卡子固定有喷头（38），所述喷头（38）的输入端与外部气源的输出管连通，所述喷头（38）在活动臂（20）的两侧相应设置有两个。

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