CN204819057U - 一种小型金属试样自动打磨抛光机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种小型金属试样自动打磨抛光机，主要用于金属样品的制备。它包括基座，安装在基座上的Y轴移动平台和Z轴移动平台，安装在Y轴移动平台的夹具台；Z轴移动平台下侧固定有主轴；主轴一端安装有单向轴承和大齿轮；单向轴承上安装有与单向轴承反方向锁止的单向的棘轮；棘轮固定连接有磨削轴架；大齿轮外侧设有多个与大齿轮啮合的小齿轮；小齿轮的转轴安装在磨削轴架上，小齿轮的转轴一端固定有夹头。本实用新型采用磨具高速旋转并上下进给，材料前后左右移动不断切换磨削部位为主要工作方式。本实用新型的有益效果是；可以自动完成不同粗糙度的加工，并对一定尺寸范围内不同长度、宽度、高度的试样或工件进行自动适应。

Description

一种小型金属试样自动打磨抛光机

技术领域

本实用新型涉及一种抛光机，具体是一种小型金属试样自动打磨抛光机，主要用于金属样品的制备。

背景技术

目前，已有的抛光机设备大多是分开的半自动型设备，使用起来非常不方便，而且往往会因为人为操作上的失误影响加工面的精度，对实验或生产有巨大影响。纯手工加工费时费力，而且很难把握精度标准。已有自动化抛光机设备多为大型设备，功能齐全，但同时造价十分昂贵，一次性投入很大。不适用于个人、小作坊、实验室和其他小型企业。

发明内容

为了提高金属材料实验的效率、精度和方便小用户使用，本实用新型提供一种小型金属试样自动打磨抛光机，该打磨抛光机可以较好的控制磨削表面的平面度，而且能根据用户需要进行不同精度的调节。

本实用新型通过以下技术方案：一种小型金属试样自动打磨抛光机，包括基座，滑动安装在基座上的Y轴移动平台和Z轴移动平台，沿X轴向滑动安装在Y轴移动平台的夹具台；所述Z轴移动平台下侧固定有沿X轴向布置的主轴；所述主轴一端连接有高速电机，主轴另一端由外至内依次安装有单向轴承和大齿轮；所述单向轴承上安装有与单向轴承反方向锁止的单向的棘轮；所述棘轮固定连接有磨削轴架；所述大齿轮外侧均匀设有多个与大齿轮啮合的小齿轮；所述小齿轮的转轴固定安装在所述磨削轴架上，小齿轮的转轴一端固定有用于固定磨头或抛光轮的夹头。

其进一步是：所述基座包括两个相对布置的支撑架；所述两支撑架之间固定有一对沿Y轴方向的横梁和一对沿Y轴方向的滑动竿；所述两横梁中间部位通过两个固定架固定有下平台；所述下平台上固定有沿同一圆周均匀分布的四根竖直的支撑梁；在所述四根支撑梁上端固定有上平台。

所述Y轴移动平台包括固定在两支撑架之间的沿Y轴方向布置的丝杠Ⅱ和位于丝杠Ⅱ上方的平面台；所述丝杠Ⅱ一端通过联轴器连接有步进电机Ⅱ；所述平面台下表面通过直线轴承固定架固定有两对对称布置的直线轴承Ⅰ，所述直线轴承Ⅰ配合安装在所述滑动竿上；平面台下表面还通过一个丝杠螺母固定架固定有一个丝杠螺母Ⅱ，丝杠螺母Ⅱ配合安装在丝杠Ⅱ上；平面台上表面固定有用于测量夹具台重量的压力传感器。

所述夹具台包括硬质平台；所述硬质平台下固定有定位销钉，所述Y轴移动平台上的平面台上开有与定位销钉配合的定位孔；硬质平台上表面固定有两相对布置的平台架；所述两平台架之间固定连接有两对称布置的沿X轴向的细滑竿和一个沿X轴向的微型丝杠；所述两细滑竿上滑动连接有一对夹板，两夹板两端通过螺栓和螺母相互固定；所述微型丝杠一端连接有微型减速电机，微型丝杠与两夹板种的一个通过螺纹副连接。

所述Z轴移动平台包括安装在四根支撑梁之间的沿Z轴方向的丝杠Ⅰ和滑动安装在四根支撑梁上的移动上平台和移动下平台；所述丝杠Ⅰ上端通过联轴器Ⅰ连接有步进电机Ⅰ；所述移动上平台和移动下平台上各固定有四个直线轴承Ⅱ，四个直线轴承Ⅱ分别配合安装在四根支撑梁上；移动上平台和移动下平台之间固定连接有细支梁；移动上平台中间固定连接有丝杠螺母Ⅰ，丝杠螺母Ⅰ配合安装在丝杠Ⅰ上。

所述高速电机通过电机固定架固定在移动下平台上；所述主轴两端各固定有一个主轴架，主轴架固定在移动下平台下表面；所述高速电机输出轴和主轴一端各固定有一个同步带轮，两同步带轮通过同步带连接；所述棘轮的棘爪固定在移动下平台下表面。

所述支撑梁上固定有红外对管Ⅰ；所述支撑架上固定有红外对管Ⅱ。

本实用新型采用磨具高速旋转并上下进给，材料前后左右移动不断切换磨削部位为主要工作方式。活动部件均以滑动杆的方式与基体进行联接，并用丝杠传动方式驱动。采用圆盘状磨削轴架，可以同时安装四件磨具，四个磨削轴与主轴以齿轮方式传动。磨削轴架与主轴以单向轴承方式联接，与磨削平台以单向棘轮方式联接，这种方法可以让主轴通过正反转而产生两种不同结果，其一是磨削轴架锁死，磨削轴转动。另一种是磨削轴轴架转动。从而实现自动切换磨削轴的功能，实现不同精度的加工。本实用新型的有益效果是；可以自动完成不同粗糙度的加工，并对一定尺寸范围内不同长度、宽度、高度的试样或工件进行自动适应。

附图说明

图1是本实用新型的整体装配图的主视图；

图2是夹具台的构造图；

图3是图2中俯视图；

图4是Y轴移动平台的构造图；

图5是图4中俯视图；

图6是Z轴移动平台构造图；

图7是图6中A-A向剖视图。

图中：1.步进电机Ⅰ，2.联轴器Ⅰ，3.丝杠Ⅰ，4.Z轴移动平台，5.夹具台，6.Y轴移动平台，7.横梁，8.下平台，9.固定架，10.红外对管Ⅰ，11.支撑梁，12.丝杠Ⅱ，13.联轴器Ⅱ，14.支撑架，15.步进电机Ⅱ，16.红外对管Ⅱ，17.滑动竿，18.上平台，19.平台架，20.细滑竿，21.夹板，22.螺母，23.螺栓，24.硬质平台，25.微型减速电机，26.微型丝杠，27.定位销钉，28.丝杠螺母固定架，29.直线轴承固定架，30.平面台，31.直线轴承Ⅰ，32.压力传感器，33.丝杠螺母Ⅱ，34.丝杠螺母Ⅰ，35.直线轴承Ⅱ，36.细支梁，37.电机固定架，38.移动下平台，39.棘爪，40.棘轮，41.单向轴承，42.大齿轮，43.磨削轴，44.小齿轮，45.磨削轴架，46.夹头，47.主轴，48.主轴架，49.同步带轮，50.同步带，51.高速电机，52.移动上平台。

具体实施方式

以下是本实用新型的一个具体实施例，现结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种小型金属试样自动打磨抛光机，包括基座，滑动安装在基座上的Y轴移动平台6和Z轴移动平台4，沿X轴向滑动安装在Y轴移动平台6的夹具台5，安装在Z轴移动平台4上打磨装置。基座包括两个相对布置的支撑架14；两支撑架14之间固定有一对沿Y轴方向的横梁7和一对沿Y轴方向的滑动竿17；两横梁7中间部位通过两个固定架9固定有下平台8；下平台8上固定有沿同一圆周均匀分布的四根竖直的支撑梁11；在四根支撑梁11上端固定有上平台18。支撑梁11上固定有红外对管Ⅰ10；支撑架14上固定有红外对管Ⅱ16。

结合图1、图4和图5所示，Y轴移动平台6包括固定在两支撑架14之间的沿Y轴方向布置的丝杠Ⅱ12和位于丝杠Ⅱ12上方的平面台30；丝杠Ⅱ12一端通过联轴器13连接有步进电机Ⅱ15；平面台30下表面通过直线轴承固定架29固定有两对对称布置的直线轴承Ⅰ31，直线轴承Ⅰ31配合安装在所述滑动竿17上；平面台30下表面还通过一个丝杠螺母固定架28固定有一个丝杠螺母Ⅱ33，丝杠螺母Ⅱ33配合安装在丝杠Ⅱ12上；平面台30上表面固定有用于测量夹具台5重量的压力传感器32。

结合图1、图2和图3所示，夹具台5包括硬质平台24；硬质平台24下固定有定位销钉27，Y轴移动平台6上的平面台30上开有与定位销钉27配合的定位孔；硬质平台24上表面固定有两相对布置的平台架19；两平台架19之间固定连接有两对称布置的沿X轴向的细滑竿20和一个沿X轴向的微型丝杠26；两细滑竿20上滑动连接有一对夹板21，两夹板21两端通过螺栓23和螺母22相互固定；微型丝杠26一端连接有微型减速电机25，微型丝杠26与两夹板21种的一个通过螺纹副连接。夹板21在细滑竿20上自由滑动，螺栓副用来紧固夹板21对试样夹紧，微型减速电机25带动微型丝杠26运转，驱动夹板21沿X轴移动。

结合图1、图6和图7所示，Z轴移动平台4包括安装在四根支撑梁11之间的沿Z轴方向的丝杠Ⅰ3和滑动安装在四根支撑梁11上的移动上平台52和移动下平台38；丝杠Ⅰ3上端通过联轴器Ⅰ连接有步进电机Ⅰ1；移动上平台52和移动下平台38上各固定有四个直线轴承Ⅱ35，四个直线轴承Ⅱ35分别配合安装在四根支撑梁11上；移动上平台52和移动下平台38之间固定连接有细支梁36；移动上平台52中间固定连接有丝杠螺母Ⅰ34，丝杠螺母Ⅰ34配合安装在丝杠Ⅰ3上。打磨装置中高速电机51通过电机固定架37固定在移动下平台38上；沿X轴向布置的主轴477两端各固定有一个主轴架48，主轴架48固定在移动下平台38下表面；高速电机51输出轴和主轴47一端各固定有一个同步带轮49，两同步带轮49通过同步带50连接；主轴47另一端由外至内依次安装有单向轴承41和大齿轮42；单向轴承41上安装有与单向轴承41反方向锁止的单向的棘轮40；棘轮40固定连接有磨削轴架45；大齿轮42外侧均匀设有4个与大齿轮42啮合的小齿轮44；小齿轮44的转轴固定安装在所述磨削轴架45上，小齿轮44的转轴一端固定有用于固定磨头或抛光轮的夹头46；棘轮40的棘爪39固定在移动下平台38下表面。当高速电机51正转时单向轴承41未锁死主轴可转，磨削轴架45被棘轮机构固定。当高速电机51反转时单向轴承41锁死，磨削轴架45转动，便可切换磨削轴43，实现不同精度的选择。

使用时，将三个不同精度的磨头和一个抛光轮分别安装于四个夹头46上。各活动平台自动置于初始位置，即Z轴移动平台4置于最上方，Y轴移动平台6置于最右方，夹具台5上的夹板21置于靠近电机一侧。然后将切好的金属试样放置在夹具台5上，并通过拧紧螺栓23螺母22使夹板21夹紧，压力传感器32采集初始压力值。准备好后，Y轴移动平台6开始缓缓向左移动，当X轴方向排列的红外对管Ⅰ10检测到金属试样便立即停止，并开始沿移动夹板21，当Y轴方向排列的红外对管Ⅱ16检测到金属试样便停止试样移动。高速电机开始正向转动，Z轴移动平台缓缓下移，磨头与试样渐渐接触，当压力值大于初始值一定值Z轴移动平台停止移动。Y轴移动平台开始以一定速度做往复运动，往复运动的距离与夹具台5上试样的总长度有关，往复次数与材料硬度有关。当压力传感器上的压力值减小到一定值时，夹板21沿初始移动方向稍稍移动一定距离，Y轴移动平台6再次做往复运动，以此循环，直至表面完全打磨完成即Y轴红外对管检测不到试样。Z轴移动平台4上移，电机反转，切换磨削轴43重复上述过程继续打磨，完成后再切换磨削轴43直至达到预设精度等级。

Claims (7)

1.一种小型金属试样自动打磨抛光机，其特征在于：包括基座，滑动安装在基座上的Y轴移动平台（6）和Z轴移动平台（4），沿X轴向滑动安装在Y轴移动平台（6）的夹具台（5）；所述Z轴移动平台（4）下侧固定有沿X轴向布置的主轴（47）；所述主轴（47）一端连接有高速电机（51），主轴（47）另一端由外至内依次安装有单向轴承（41）和大齿轮（42）；所述单向轴承（41）上安装有与单向轴承（41）反方向锁止的单向的棘轮（40）；所述棘轮（40）固定连接有磨削轴架（45）；所述大齿轮（42）外侧均匀设有多个与大齿轮（42）啮合的小齿轮（44）；所述小齿轮（44）的转轴固定安装在所述磨削轴架（45）上，小齿轮（44）的转轴一端固定有用于固定磨头或抛光轮的夹头（46）。

2.根据权利要求1所述的一种小型金属试样自动打磨抛光机，其特征在于：所述基座包括两个相对布置的支撑架（14）；所述两支撑架（14）之间固定有一对沿Y轴方向的横梁（7）和一对沿Y轴方向的滑动竿（17）；所述两横梁（7）中间部位通过两个固定架（9）固定有下平台（8）；所述下平台（8）上固定有沿同一圆周均匀分布的四根竖直的支撑梁（11）；在所述四根支撑梁（11）上端固定有上平台（18）。

3.根据权利要求2所述的的一种小型金属试样自动打磨抛光机，其特征在于：所述Y轴移动平台（6）包括固定在两支撑架（14）之间的沿Y轴方向布置的丝杠Ⅱ（12）和位于丝杠Ⅱ（12）上方的平面台（30）；所述丝杠Ⅱ（12）一端通过联轴器（13）连接有步进电机Ⅱ（15）；所述平面台（30）下表面通过直线轴承固定架（29）固定有两对对称布置的直线轴承Ⅰ（31），所述直线轴承Ⅰ（31）配合安装在所述滑动竿（17）上；平面台（30）下表面还通过一个丝杠螺母固定架（28）固定有一个丝杠螺母Ⅱ（33），丝杠螺母Ⅱ（33）配合安装在丝杠Ⅱ（12）上；平面台（30）上表面固定有用于测量夹具台（5）重量的压力传感器（32）。

4.根据权利要求3所述的的一种小型金属试样自动打磨抛光机，其特征在于：所述夹具台（5）包括硬质平台（24）；所述硬质平台（24）下固定有定位销钉（27），所述Y轴移动平台（6）上的平面台（30）上开有与定位销钉（27）配合的定位孔；硬质平台（24）上表面固定有两相对布置的平台架（19）；所述两平台架（19）之间固定连接有两对称布置的沿X轴向的细滑竿（20）和一个沿X轴向的微型丝杠（26）；所述两细滑竿（20）上滑动连接有一对夹板（21），两夹板（21）两端通过螺栓（23）和螺母（22）相互固定；所述微型丝杠（26）一端连接有微型减速电机（25），微型丝杠（26）与两夹板（21）种的一个通过螺纹副连接。

5.根据权利要求2所述的的一种小型金属试样自动打磨抛光机，其特征在于：所述Z轴移动平台（4）包括安装在四根支撑梁（11）之间的沿Z轴方向的丝杠Ⅰ（3）和滑动安装在四根支撑梁（11）上的移动上平台（52）和移动下平台（38）；所述丝杠Ⅰ（3）上端通过联轴器Ⅰ连接有步进电机Ⅰ（1）；所述移动上平台（52）和移动下平台（38）上各固定有四个直线轴承Ⅱ（35），四个直线轴承Ⅱ（35）分别配合安装在四根支撑梁（11）上；移动上平台（52）和移动下平台（38）之间固定连接有细支梁（36）；移动上平台（52）中间固定连接有丝杠螺母Ⅰ（34），丝杠螺母Ⅰ（34）配合安装在丝杠Ⅰ（3）上。

6.根据权利要求5所述的的一种小型金属试样自动打磨抛光机，其特征在于：所述高速电机（51）通过电机固定架（37）固定在移动下平台（38）上；所述主轴（47）两端各固定有一个主轴架（48），主轴架（48）固定在移动下平台（38）下表面；所述高速电机（51）输出轴和主轴（47）一端各固定有一个同步带轮（49），两同步带轮（49）通过同步带（50）连接；所述棘轮（40）的棘爪（39）固定在移动下平台（38）下表面。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的一种小型金属试样自动打磨抛光机，其特征在于：所述支撑梁（11）上固定有红外对管Ⅰ（10）；所述支撑架（14）上固定有红外对管Ⅱ（16）。