CN202846255U - 一种自动加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自动加工设备，包括马达以及用于沿马达的径向支撑所述马达的前部支撑部件和后部支撑部件，其中，所述后部支撑部件包括浮动支撑所述马达的弹簧。

Description

一种自动加工设备

技术领域

本实用新型涉及工业机器人，更具体地说，涉及一种自动加工设备。

背景技术

自动加工设备已经在越来越多的行业取得了广泛的应用，但是针对不同的应用领域，也遇到了各种各样的问题。

例如，在铸造和机械行业，需要对铸造产品的溢边(也叫飞边)、排气孔和顶针孔的漏料毛刺、分模界面的漏料边、机械加工件的毛刺、边角进行二次加工，以去除这些溢边和毛刺，或进行倒角，另外也需要进行一些面、角、边的打磨和抛光。一般的加工工艺中使用气动马达或电动马达作为动力，在气动马达的转动轴端部装有切削工具和打磨的砂轮或沙盘，通过切削工具的切削去除不需要的边或角，或进行面、边、角的打磨抛光。

在以上描述的加工中由于边、角或面是铸造的工艺中产生的非正常部分，具有不规则和不确定性，会使溢边或漏料、边、角的宽度、厚度、凸起不一致，在切削工具的径向切削刃工作时，会产生切削工具的径向和前进方向受到的力不同，从而会使切削工具抖动或跳动，大大缩短了刀具的使用寿命，甚至损毁刀具。

为了适应刀具的抖动或跳动，提高刀具的效率，刀具必须对不同的凸起和厚度或宽度有一定的柔性调整避让的功能。目前大量使用的机构采用气缸或气动的装置，主要依靠调整气压高低产生浮动力的大小，但气压变化所产生的浮动力的变化总是滞后的，这是由于气压变化的传感器在感知变化后，发送信号给控制器，控制器经过程序的计算，再控制电磁阀等开关，电磁阀的导通或关闭从而再接通或关闭进入或输出浮动气缸或气动装置，从而达到调整气缸的压力，使产生的浮动力也随之变化。

这种装置控制部件多，控制复杂，维修不方便，如果浮动机构出现故障，造成的停机时间长；滞后的和变化速度慢的径向浮动力对正在加工的部位不能做到及时的调整，对加工前进方向上的变化没有预先感知的功能；对加工的表面质量的提高也不明显，对加工的速度也不能明显提高。

此外，目前在以上行业已经使用的此类工具品牌价格非常昂贵。这种工具中的气动马达是这种工具的一个非常重要的非标准化部件，无法使用其他品牌的气动马达进行更换，并且维修或者购买需要很长的时间。而事实上气动马达的更换和维修是经常需要的，也是必须的，由此造成维护成本很高，并且往往造成很长的停机时间。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种新型的自动加工设备，其包括马达以及用于沿马达的径向支撑所述马达的前部支撑部件和后部支撑部件，其中，所述后部支撑部件包括浮动支撑所述马达的弹簧。

在一种实施方式中，所述后部支撑部件包括沿所述马达的周向均匀布置的多个弹簧。

在一种实施方式中，所述后部支撑部件还包括用于调节所述弹簧长度的调节机构。

在一种实施方式中，所述调节机构包括楔形部件，所述楔形部件被设置成使得当所述楔形部件沿所述马达的轴向移动时，所述弹簧的长度能够得到调节。

在一种实施方式中，所述调节机构还包括设置在所述弹簧的径向外端处的弹簧导柱，所述弹簧导柱与所述楔形部件的斜面接触。

在一种实施方式中，所述调节机构包括带有渐开螺旋槽的旋转盘，所述多个弹簧的外端都设置有沿所述马达轴向指向的调节杆，所述调节杆适于与所述渐开螺旋槽相接合，以在所述旋转盘旋转时调节所述弹簧的长度。

在一种实施方式中，所述后部支撑部件还包括用于接合所述马达的固定套，所述弹簧的径向内端经由所述固定套支撑所述马达。在一种实施方式中，所述弹簧的径向内端经由导杆支撑在所述固定套上。

在一种实施方式中，所述后部支撑部件还包括套在所述固定套上的开口套管和用于锁紧所述开口套管的锁紧螺母。在一种实施方式中，所述弹簧的径向内端经由导杆支撑在所述开口套管上。

在一种实施方式中，所述前部支撑部件包括万向球轴承。

在一种实施方式中，所述万向球轴承经由套管支撑在所述马达上。在一种实施方式中，所述万向球轴承的内侧部件的至少一部分是开口套管的形式，并且在其上设置有锁紧螺母。

在一种实施方式中，所述自动加工设备还包括用于检测待加工部件并根据反馈的信号对所述自动加工设备进行控制的控制传感模块。

在一种实施方式中，所述自动加工设备还包括至少部分地容纳所述马达的外壳，所述传感控制模块设置在所述外壳上。

在一种实施方式中，所述传感控制模块包括传感器和将所述传感器可动地连接到所述外壳上的连接结构。

在一种实施方式中，所述马达的前端连接切削或者磨削刀具。

附图说明

图1示意性地示出根据本实用新型的一种自动加工设备的实施方式；

图2示意性地示出图1所示设备的后部支撑结构的放大视图；

图3示意性地示出图1所示设备的前部支撑结构的放大视图；

图4示意性地示出根据本实用新型的另一种自动加工设备的实施方式；

图5示意性地示出图4所示设备的后部支撑结构的放大视图；

图6示意性地示出图4所示设备的前部支撑结构的放大视图；

图7示出根据本实用新型的一种自动加工设备的应用的示意图；以及

图8示意性地示出图7所示结构的局部放大视图。

具体实施方式

实施方式一

图1示意性地示出根据本实用新型的一种自动加工设备的实施方式。外壳10作为容纳和支撑其他内部和外部部件的载体，马达12通过前部支撑部件14和后部支撑部件16至少部分地容纳于其中。线缆或者气管18连接至马达12的后部，马达12的前部可以用于连接加工工具例如切削或者磨削刀具等。传感控制模块20设置在外壳10上用于检测待加工部件的状况，以辅助自动加工设备的控制。应当理解，马达12可以是电动马达或气动马达的形式，并且可以是本领域可以使用的其他形式的马达，而不限于前述。在这里以及本实用新型的其他部分，除非另有说明，前部指马达输出轴所指的方位，后部则是相反的方位。这里的描述仅是为了简化描述及便于理解，不应认为是对其保护范围的其他限制。

参考图2，后部支撑部件16包括后部支撑框架160和用于浮动支撑马达12的其他部件，这些将在以下进行详细的描述。应当理解，支撑框架160可以与外壳10相接合，也可以和外壳10形成为一体。后部支撑框架160中沿马达径向设置有若干导向孔166，用于容纳沿马达径向设置的弹簧161和导杆162。这里，导向孔166可以是沿周向均匀布置的例如四个、六个或八个导向孔。弹簧161的一端挤压导杆162使其接触并沿马达径向支撑马达12。弹簧161的另一端上设置有弹簧长度调整部件163，其可以沿马达径向向内挤压弹簧161使其推动导杆162压紧马达12。弹簧长度调整部件163上设置有沿马达长度方向(垂直于马达径向平面的方向)延伸的调节柱168，该调节柱168能够接合到与其相邻的旋转盘164上的螺旋渐开槽165中，其中螺旋渐开槽165的条数等于调节柱168的数量，每个调节柱168分别与对应的螺旋渐开槽165接合。随着旋转盘164的旋转，调节柱168与螺旋渐开槽165上的接合位置发生变化，而这些不同的接合位置对应于不同的径向距离S，从而导致调节柱168与径向中心线X的距离S发生变化，进而可以调整调节柱168对马达12的压紧力。锁紧螺母169用于在旋转盘164调整好前述压紧力之后，锁紧旋转盘164以防止其移动。

参考图3，前部支撑部件14包括万向球轴承142，其外周直接或间接地支撑在外壳10上。为了密封及其他的目的，前部支撑部件14还可以包括轴承定位环143以及轴承盖144，用于阻挡轴承142沿X方向的移动等。

当马达12前部的加工工具在加工过程中遇到不规则的待加工位置使得刀具受到的力突然增大时，需要马达12适应刀具的跳动或抖动，产生径向方向的浮动。此时，后部支撑部件16中的弹簧就能够允许马达12的前端产生以万向球轴承142为中心的浮动，前部支撑部件14中的万向球轴承142也能允许马达12的前端浮动。

针对不同的被加工对象，马达12所需要的径向浮动范围会有所不同。根据操作人员的经验以及产品的使用指示，可能需要对马达12前端的径向浮动范围进行调整。此时，可以旋转后部支撑部件16中的旋转盘164，以调整调节柱168对马达12的压紧力，从而调节马达12的径向浮动范围。

实施方式二

图4示意性地示出根据本实用新型的另一种实施方式。为了简化描述，相同的部件将采用相同的标号，并且省略相同的描述。

在图4中，马达12通过前部支撑部件24和后部支撑部件26至少部分地容纳于外壳10中。

图5示意性地示出后部支撑部件26的放大视图。如图5所示，马达12首先与固定套266相接合，沿马达12的径向设置的弹簧261通过弹簧基座265来支撑固定套266。优选地，为了固定弹簧261的位置并对其进行导向，穿过外壳10上的孔沿马达12的径向设置弹簧导柱262。与实施方式一类似，弹簧261以及弹簧导柱262可以是多个，优选地是沿周向均匀布置的多个，例如四个、六个或八个。优选地，弹簧导柱262的允许弹簧261自由滑动的部分的长度应当不大于弹簧261被完全压缩后的长度，以防止弹簧导柱262直接与弹簧基座265接触。弹簧导柱262的径向外端延伸到外壳10的外部，以与弹簧长度调整部件264上的斜面接触。弹簧长度调整部件264是楔形部件，其上的斜面是相对于马达12的轴线X倾斜的斜面，从而在弹簧长度调整部件264沿轴线X的方向移动时，能够改变弹簧导柱262与轴线x之间的距离，进而改变弹簧261对弹簧基座265的压紧力，并因此调整马达12的径向浮动范围。为了固定弹簧长度调整部件264的位置，还可以设置锁紧螺母269以防止其沿轴向移动。应当理解，前述弹簧基座265也可以和固定套266形成为一体。在形成为两个部件的情况下，可选地，为了使弹簧基座265抱紧固定套266，还可以设置调整螺母267和锁紧螺栓268。调整螺母用于调整弹簧基座265沿径向的大小，以使其抱紧在固定套266上，锁紧螺栓268用于固定调整螺母267。

图6示意性地示出前部支撑部件24的放大视图。前部支撑部件24包括万向球轴承242和轴承盖243。万向球轴承242的外侧部件2421直接或间接地固定到外壳10上，而其内侧部件2422套在马达12上。可选地，内侧部件2422上可以设置多个开口成为开口套管的形式，以在使用不同直径的马达12时，通过调整螺母244来调节内侧部件2422与马达12之间的间隙。可选地，还可以在内侧部件2422和马达12之间设置开口套管246以调整马达12和万向球轴承242之间的间隙。此外，对于不同直径的马达12，还可以使用具有不同厚度的开口套管246，从而使得前部支撑部件24可以适应更大范围的马达12的直径范围。可选地，锁紧螺母247可以用于锁紧调整螺母244。

当马达12前部的加工工具在加工过程中遇到不规则的待加工位置使得刀具受到的力突然增大时，需要马达12适应刀具的跳动或抖动，产生径向方向的浮动。此时，后部支撑部件26中的弹簧就能够允许马达12的前端产生浮动，前部支撑部件24中的万向球轴承242也能允许马达12的前端进行浮动。

针对不同的被加工对象，马达12所需要的径向浮动范围会有所不同。根据操作人员的经验以及产品的使用指示，可能需要对马达12的径向浮动范围进行调整。此时，可以移动后部支撑部件26中的弹簧长度调整部件264，以调整弹簧261对弹簧基座265的压紧力，从而调节马达12的径向浮动范围。

此外，为了使一套加工设备适应不同尺寸尤其是不同直径的马达，可以根据马达的外径尺寸，提供不同尺寸的固定套266和开口套管246。这里，固定套266的与弹簧基座265或调整弹簧261相接触端的尺寸保持不变，而与马达12相接合端的尺寸可以发生变化，从而适应不同直径的马达。通过这种结构，可以使加工设备具有较大的灵活度。尤其是在需要更换或维修马达，而马达又是特定尺寸的情况下，如果不能使用其他尺寸的马达，将会造成较长的停机时间。通过本实用新型的这种结构，可以灵活地适应不同尺寸的马达，从而缩短停机时间。

应当理解，本实施方式中的固定套、开口套管等用于适应不同马达尺寸的结构完全可以应用到实施方式一所述的结构中。这里仅为了简化描述而没有对其进行详细的说明。本领域技术人员通过阅读本说明书完全可以直接得出其结构。

实施方式三：控制传感模块

此外，如图1所示，本实用新型的加工设备还可以包括设置在外壳10上用于检测待加工部件的状况的传感控制模块20。传感控制模块20可以包括设置在外壳10上的滑杆201、滑块202、与所述滑块202可旋转地相连的连杆203、以及能够在所述连杆203上滑动的传感器204。可选地，所述传感器204也可以设置于在能够在所述连杆203上滑动的其他滑块上。当然，传感控制模块20还可以包括以有线或无线方式传输传感器204所得数据的传输模块(未示出)。通过对前述滑块202、连杆203以及传感器204的调整，可以确定一个优选的传感器位置，用于在加工过程中检测待加工位置的状况。传感器204例如可以是红外传感器或者摄像头。

图7示意性地示出了传感控制模块20在加工过程中的应用，图8是其中的局部放大视图。如图8所示，当传感器204检测到待切削部分的宽度h大于加工设备的预设的加工上限H时，传感器204的信号被传输到加工设备的控制器以停止加工或者减缓加工速度。

虽然已参照本实用新型的某些优选实施例示出并描述了本实用新型，但本领域技术人员应当明白，在不背离由所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以在形式上和细节上对其做出各种变化。

Claims (20)

1.一种自动加工设备，包括马达以及用于沿马达的径向支撑所述马达的前部支撑部件和后部支撑部件，其中，所述后部支撑部件包括浮动支撑所述马达的弹簧。 

2.如权利要求1所述的自动加工设备，其中，所述后部支撑部件包括沿所述马达的周向均匀布置的多个弹簧。 

3.如权利要求2所述的自动加工设备，其中，所述后部支撑部件还包括用于调节所述弹簧长度的调节机构。 

4.如权利要求3所述的自动加工设备，其中，所述调节机构包括楔形部件，所述楔形部件被设置成使得当所述楔形部件沿所述马达的轴向移动时，所述弹簧的长度能够得到调节。 

5.如权利要求4所述的自动加工设备，其中，所述调节机构还包括设置在所述弹簧的径向外端处的弹簧导柱，所述弹簧导柱与所述楔形部件的斜面接触。 

6.如权利要求3所述的自动加工设备，其中，所述调节机构包括带有渐开螺旋槽的旋转盘，所述多个弹簧的外端都设置有沿所述马达轴向指向的调节杆，所述调节杆适于与所述渐开螺旋槽相接合，以在所述旋转盘旋转时调节所述弹簧的长度。 

7.如权利要求4至6中任一项所述的自动加工设备，其中，所述后部支撑部件还包括用于接合所述马达的固定套，所述弹簧的径向内端经由所述固定套支撑所述马达。 

8.如权利要求7所述的自动加工设备，其中，所述弹簧的径向内端经由导杆支撑在所述固定套上。 

9.如权利要求4至6中任一项所述的自动加工设备，其中，所述后部支撑部件还包括套在所述固定套上的开口套管和用于锁紧所述开口套管的锁紧螺母。 

10.如权利要求9所述的自动加工设备，其中，所述弹簧的径向内端经由导杆支撑在所述开口套管上。 

11.如权利要求1至6中任一项所述的自动加工设备，其中，所述前部支撑部件包括万向球轴承。 

12.如权利要求11所述的自动加工设备，其中，所述万向球轴承经由套管支撑在所述马达上。 

13.如权利要求12所述的自动加工设备，其中，所述万向球轴承的内侧部件的至少一部分是开口套管的形式，并且在其上设置有锁紧螺母。 

14.如权利要求1至6中任一项所述的自动加工设备，其中，所述自动加工设备还包括用于检测待加工部件并根据反馈的信号对所述自动加工设备进行控制的控制传感模块。 

15.如权利要求11所述的自动加工设备，其中，所述自动加工设备还包括用于检测待加工部件并根据反馈的信号对所述自动加工设备进行控制的控制传感模块。 

16.如权利要求14所述的自动加工设备，其中，所述自动加工设备还包括至少部分地容纳所述马达的外壳，所述传感控制模块设置在所述外壳上。 

17.如权利要求15所述的自动加工设备，其中，所述自动加工设备还包括至少部分地容纳所述马达的外壳，所述传感控制模块设置在所述外壳上。 

18.如权利要求16所述的自动加工设备，其中，所述传感控制模块包括传感器和将所述传感器可动地连接到所述外壳上的连接结构。 

19.如权利要求17所述的自动加工设备，其中，所述传感控制模块包括传感器和将所述传感器可动地连接到所述外壳上的连接结构。 

20.如权利要求1至6中任一项所述的自动加工设备，其中，所述马达的前端连接切削或者磨削刀具。 

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