一种用于去毛刺机的平磨机构及应用该机构的去毛刺的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于去毛刺机的平磨机构，包括第一电机、与所述第一电机连接的减速传动机构和砂轮；还包括公转连接件和自转驱动件，所述公转连接件与所述减速传动机构的输出轴连接，所述自转驱动件与所述公转连接件可相对转动，且所述自转驱动件与所述减速传动机构的输出轴偏心设置，所述砂轮与所述自转驱动件的输出轴与同心连接。上述砂轮在工作过程中同时做公转运动和自转运动，其运动轨迹形成包络线轨迹，这样，通过夹紧机构将工件输送至砂轮下方，砂轮的工作面能够快速地与工件端面接触，从而大大提高去毛刺的效率且能实现砂轮的自修正。此外，本发明还公开了一种应用上述平磨机构的去毛刺机。
【专利说明】一种用于去毛刺机的平磨机构及应用该机构的去毛刺机
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械加工【技术领域】，尤其涉及一种平磨机构及应用该机构的去毛刺机。
【背景技术】
[0002]冲压零件在冲压后冲裁断面会产生毛刺，影响产品的功能，因此，需要将这些毛刺去除。这些毛刺人工不易去除且费时费力，因此需要专门的去毛刺机将毛刺去除。
[0003]现有技术中，最常用的毛刺机的磨削机构就是平面磨削，驱动高速旋转的砂轮旋转，利用其端面磨削工件的端面，以使工件端面的毛刺去除。但是现有的磨削机构对工件的磨削时间长，导致工件的磨削效率都比较低，。
[0004]此外，请参考图1、图2和图3所示，图1为现有技术中另一种平磨机构的砂轮与工件接触的结构示意图；图2为图1所示砂轮磨削前的结构示意图；图3为图2所示砂轮长时间工作后的结构示意图。
[0005]该结构中，砂轮13 ^的工作面较大、工件10(V的端面较小，磨削过程中，工件100'的全部端面始终与砂轮13'的部分工作面接触，这样，经过长时间的磨削后，如图3所示，砂轮13^中部与工件100'端面接触的部分磨损较多、砂轮13'边缘未与工件100'接触的部分磨损较少，导致砂轮13'的工作面出现凹凸不平的情况，因此需要定期进行砂轮13'的修平工作，导致砂轮13'的使用成本较高。
[0006]此外，对于端面上设有半冲凸起、且毛刺设于半冲凸台一侧的工件，现有技术中尚无适配的磨削机构对其进行去毛刺工作。
[0007]有鉴于此，亟待针对上述技术问题，另辟蹊径设计一种去毛刺机的平磨机构，提高端面磨削的效率，并在磨削过程中实现对砂轮工作面的自修正，且能够磨削一侧端面设有凸台、且该侧设有毛刺的复杂工件。
【发明内容】
[0008]本发明的目的为提供一种去毛刺机的平磨机构，该平磨机构的砂轮能够同时公转且自转，大大提高了磨削的效率；该平磨机构还可以实现砂轮的自修平及自锐，减小生产成本。此外，本发明的另一目的为提供一种应用上述机构的去毛刺机。
[0009]为解决上述技术问题，本发明提供一种用于去毛刺机的平磨机构，包括第一电机、与所述第一电机连接的减速传动机构和砂轮；还包括公转连接件和自转驱动件，所述公转连接件与所述减速传动机构的输出轴连接，所述自转驱动件与所述公转连接件可相对转动，且所述自转驱动件与所述减速传动机构的输出轴偏心设置，所述砂轮与所述自转驱动件的输出轴与同心连接。
[0010]采用这种结构，工作过程中，第一电机输出扭矩，减速传动机构进行减速后，减速传动机构的输出轴带动公转连接件绕该输出轴的轴线转动，公转连接件再带动自转驱动件也绕减速传动机构的输出轴的轴线转动，由于自转驱动件与减速传动机构的输出轴偏心设置、与砂轮同心连接，因此自转驱动件带动砂轮也绕该输出轴的轴线转动，即砂轮减速传动机构的输出轴的轴线做公转运动。与此同时，自转驱动件的自身转动带动与其同心连接的砂轮也绕其自身轴线转动，即该砂轮绕其自身轴线做自转运动。
[0011]由此可见，砂轮在工作过程中同时做公转运动和自转运动，其运动轨迹形成包络线轨迹，这样，通过夹紧机构将工件输送至砂轮下方，砂轮的工作面能够快速地与工件端面接触，从而大大提闻去毛刺的效率。
[0012]优选地，所述公转连接件为中部设有安装孔的轴套，所述安装孔与所述减速传动机构的输出轴偏心设置，所述自转驱动件同心连接于所述安装孔中、且可相对所述安装孔转动。
[0013]优选地，所述安装孔与所述轴套的外圆偏心设置，所述轴套的外圆与所述减速传动机构的输出轴同心连接。
[0014]优选地，所述安装孔与所述减速传动机构的输出轴的偏心距范围为4mm?5mm，以使所述砂轮转动时其大部分工作面与所述工件的大部分端面接触、小部分工作面未覆盖所述工件的端面。
[0015]优选地，所述自转驱动件为电主轴，所述电主轴包括第二电机和设于所述第二电机外部的外壳，所述外壳与所述轴套连接，所述第二电机的输出转轴与所述砂轮连接。
[0016]优选地，所述自转驱动件还包括套装于所述电主轴外的安装套，所述安装套一端设有内径减小的轴肩，另一端设有端盖，所述电主轴轴向设于所述端盖、所述轴肩之间；所述安装套沿周向还设有多个径向定位孔，所述径向定位孔内设有定位螺栓，多个所述定位螺栓的内端径向夹紧所述电主轴的所述外壳，所述安装套外侧通过第一轴承与所述轴套可转动连接。
[0017]优选地，所述轴套外侧通过第二轴承可转动连接有磨头座，所述磨头座与所述去毛刺机的机架连接，所述平磨机构还设有防止所述安装套跟随所述第二电机的输出转轴转动的防转机构，所述防转机构设于所述磨头座与所述安装套之间。
[0018]优选地，所述防转机构包括与所述安装套连接的第一防转部、与所述磨头座连接的第二防转部，所述第一防转部、第二防转部中的一者设有导轨，另一者设有与所述导轨滑动配合的滑块；所述安装套绕所述减速传动机构的输出轴中心线公转时，所述滑块相对所述导轨可沿所述安装套的径向滑动，也可在预设角度范围内水平摆动。
[0019]优选地，所述滑块为U型结构，所述导轨包括前后延伸的轨条和滑动配合于所述轨条上的导向块，所述U型结构的两个侧板滑动配合于所述导向块的前后两侧。
[0020]优选地，所述砂轮底端为筒状结构，所述筒状结构的中部设有开口向下的盲孔。
[0021]优选地,所述筒状结构的壁厚范围为3mm?4mm。
[0022]优选地，所述砂轮为CBN高速砂轮。
[0023]本发明还提供一种去毛刺机，包括夹紧机构、与所述夹紧机构对应设置的平磨机构；所述平磨机构采用上所述的用于去毛刺机的平磨机构。
[0024]由于上述平磨机构具有如上所述的技术效果，因此，包括该平磨机构的去毛刺机也具有相应的技术效果，在此不再赘述。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为现有技术中另一种平磨机构的砂轮与工件接触的结构示意图；
[0026]图2为图1所示砂轮磨削前的结构示意图；
[0027]图3为图2所示砂轮长时间工作后的结构示意图；
[0028]图4为本发明所提供去毛刺机的平磨机构的一种【具体实施方式】的结构简图；
[0029]图5为图4所示平磨机构的砂轮的运动轨迹模拟图；
[0030]图6为图4所示去毛刺机的平磨机构的零件爆炸图；
[0031]图7为图6中轴套的结构立体图；
[0032]图8、图9分别为图6所示平磨机构中的砂轮与工件接触时的不同角度的立体图；
[0033]图10、图11为图6中安装套的不同角度的立体图；
[0034]图12为图6中防转机构的结构示意图；
[0035]图13为图12的另一角度的结构示意图；
[0036]图14为图6中砂轮的结构示意图。
[0037]其中，图1至图3中的附图标记与部件名称之间的关系为:
[0038]电机I';偏心盘2';轴承3';平动旋转盘4';防止自转杆5';防止自转盘6'；
[0039]砂轮13';工件 100'；
[0040]图4至图14中的附图标记与部件名称之间的关系为:
[0041]第一电机11;
[0042]减速传动机构12 ;减速传动机构的输出轴121 ;
[0043]砂轮13 ;通孔 131 ;
[0044]公转连接件14 ;安装孔141 ;第一轴承142 ;第二轴承143 ；
[0045]自转驱动件15;第二电机的输出轴151 ;安装套152 ;径向定位孔153 ;磨头座16 ；
[0046]防转机构17 ;第一防转部171 ;第二防转部172 ;滑块173 ;导轨174 ;轨条1741 ;导向块1742 ；
[0047]工件100 ；
[0048]a偏心距；偏心圆A ;砂轮内圆13a ;砂轮外圆13b ;包络线最大外圆m。
【具体实施方式】
[0049]本发明的核心为提供一种用于毛刺机的平磨机构，该平磨机构的砂轮能够同时公转和自转，形成包络线运动，进而更快地磨削工件，提高去毛刺的效率。此外，本发明的另一核心为提供一种应用上述平磨机构的去毛刺机。
[0050]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0051]请参考图4，图4为本发明所提供去毛刺机的平磨机构的一种【具体实施方式】的结构示意图。
[0052]在一种【具体实施方式】中，如图4所示，本发明提供一种用于去毛刺机的平磨机构，包括第一电机11、与所述第一电机11连接的减速传动机构12和砂轮13 ;还包括公转连接件14和自转驱动件15，所述公转连接件14与所述减速传动机构的输出轴121连接，所述自转驱动件15与所述公转连接件14可相对转动，且所述自转驱动件15与所述减速传动机构的输出轴121偏心设置，所述砂轮13与所述自转驱动件15的输出轴与同心连接。
[0053]采用这种结构，工作过程中，第一电机11输出扭矩，减速传动机构12进行减速后，减速传动机构的输出轴121带动公转连接件14绕该输出轴的轴线转动，公转连接件14再带动自转驱动件15也绕减速传动机构的输出轴121的轴线转动，由于自转驱动件15与减速传动机构的输出轴121偏心设置、与砂轮13同心连接，因此自转驱动件15带动砂轮13也绕该输出轴的轴线转动，即砂轮13减速传动机构的输出轴121的轴线做公转运动。与此同时，自转驱动件15的自身转动带动与其同心连接的砂轮13也绕其自身轴线转动，即该砂轮13绕其自身轴线做自转运动。
[0054]由此可见，砂轮13在工作过程中同时做公转运动和自转运动，其运动轨迹形成包络线轨迹，如图5所示，该图为图4所示平磨机构的砂轮13的运动轨迹模拟图，这样，通过夹紧机构将工件输送至砂轮13下方，砂轮13的工作面能够快速地与工件端面接触，从而大大提闻去毛刺的效率。
[0055]具体地，上述自转驱动件15与减速传动机构的输出轴121的偏心距可以通过模拟实验获得，即通过多次实验合理调整偏心距的大小，能够保证砂轮13运动的包络线轨迹最大处能够超过工件的端面的边缘，最终确保对整个工件端面的均匀磨削。
[0056]具体的方案中，请参考图6，图6为图4所示去毛刺机的平磨机构的零件爆炸图，上述公转连接件14可以为中部设有安装孔141的轴套，所述安装孔141与所述减速传动机构的输出轴121偏心设置，所述自转驱动件15同心连接于所述安装孔141中、且可相对所述安装孔141转动。
[0057]采用这种结构，将轴套作为公转连接件14具有结构简单、加工制造方便的特点。当然，上述公转连接件14并不仅限于轴套，还可以采用多种其他结构，例如，可以将减速传动机构的输出轴121外设置第一齿轮，将公转连接件14设置为与第一齿轮啮合的第二齿轮，在第二齿轮中心处设置上述自转驱动件15，同样能够实现砂轮13的公转运动。
[0058]更进一步的方案中，如图7所示，图7为图6中轴套的结构立体图，上述安装孔141可以与所述轴套的外圆偏心设置，所述轴套的外圆与所述减速传动机构的输出轴121同心连接。
[0059]这样，能够简单、方便地实现安装孔141与减速传动机构的输出轴121偏心设置。可以想到，上述轴套并不仅限这种结构，还可以采用安装孔141与轴套的外圆同心设置，轴套的外圆与减速传动机构的输出轴121偏心设置的结构，同样能实现安装孔141与减速传动机构的输出轴121偏心，进而使砂轮13产生公转运动。或者，还可以采用安装孔141与轴套外圆偏心、轴套外圆与减速传动机构的输出轴121也偏心的结构，也能实现上述效果。
[0060]请参考图8和图9，图8、图9分别为图6所示平磨机构中的砂轮13与工件接触时的不同角度的立体图。
[0061]在另一种【具体实施方式】中，所述安装孔141与所述减速传动机构的输出轴121的偏心距范围可以为4mm?5mm，如图8和图9所示，以使所述砂轮13转动时其大部分工作面与所述工件的大部分端面接触、小部分工作面未覆盖所述工件的端面。
[0062]采用这种结构，在砂轮13的包络线运动轨迹中，砂轮13的工作面的每一处都有机会与工件的端面接触，工作过程中，砂轮13的工作面既磨削了毛刺，又能够大部分压住工件，与此同时，受作用力与反作用力的影响，工件外边缘的毛刺又能够对砂轮13的工作面进行磨削，对砂轮13工作面做动态自锐休整，使得砂轮13各处磨损量都一样。与现有技术中工作面较大的砂轮13完全覆盖于较小的工件端面的结构相比，避免了砂轮13中间磨损多、边缘磨损少的凹凸现象，进而无需定期修正砂轮13，显著减小了平磨机构的使用成本。
[0063]另一种【具体实施方式】中，如图6所示，上述自转驱动件15可以为电主轴，所述电主轴包括第二电机和设于所述第二电机外部的外壳，所述外壳与所述轴套连接，所述第二电机的输出转轴与所述砂轮13连接。
[0064]采用这种结构，由于电主轴的结构紧凑，且外形为简单的圆柱状，因此，将电主轴作为自转驱动件15能够便于自转驱动件15安装于上述轴套的安装孔141中，并且，电主轴的转速非常高，将其作为自转驱动件能实现对工件的快速磨削。当然，上述自转驱动件15并不仅限于电主轴，例如还可以采用气动笔形雕磨机等其他结构。
[0065]具体的方案中，图10、图11为图6中安装套152的不同角度的立体图，上述自转驱动件15还包括套装于所述电主轴外的安装套152，安装套152的轴向一端设有内径减小的轴肩，轴向另一端设有端盖，电主轴轴向设于所述端盖、所述轴肩之间。此外，该安装套152沿周向设有还多个径向定位孔153,所述径向定位孔153内设有定位螺栓,多个所述定位螺栓的内端径向夹紧所述电主轴的所述外壳；所述安装套152外侧通过第一轴承142与所述轴套可转动连接。
[0066]采用这种结构，安装过程中，先将第二电机从端盖一侧套装于安装套152内部，端盖、轴肩起到对电主轴轴向定位的作用；然后向径向定位孔153中安装多个定位螺栓，定位螺栓起到对电主轴径向定位的作用，并固定连接电主轴的外壳和安装套152 ;然后将安装套152通过第一轴承142与上述轴套可转动连接。这样，简单、方便地实现了圆柱体的电主轴与轴套的可转动连接。
[0067]在另一种【具体实施方式】中，结合图6和图12，图12为图6中防转机构17的结构示意图,上述轴套外侧通过第二轴承143可转动连接有磨头座16，所述磨头座16与所述去毛刺机的机架连接，所述平磨机构还设有防止所述安装套152跟随所述第二电机的输出转轴转动的防转机构17，所述防转机构17设于所述磨头座16与所述安装套152之间。
[0068]具体的方案中，上述所述防转机构17包括与所述安装套152连接的第一防转部171、与所述磨头座16连接的第二防转部172，所述第一防转部171、第二防转部172中的一者设有导轨174，另一者设有与所述导轨174滑动配合的滑块173。所述安装套152绕所述减速传动机构的输出轴121中心线公转时，所述滑块173相对所述导轨174可沿所述安装套152的径向滑动，也可在预设角度范围内水平摆动。
[0069]采用这种结构，当自转驱动件15和安装套152在轴套的带动下公转时，安装套152相对于磨头座16产生弧形的相对运动轨迹，该弧形运动转化成为滑块173相对于导轨174径向运动，以及滑块173相对于导轨174的小幅摆动。由此可见，设置上述防转机构17，通过滑块173在导轨174上的滑动行程限制了安装套152不能随第二电机的输出转轴产生自转。并且，这种结构的防转机构17还能适应偏心运动带来的频次较高的水平直线运动和水平摆动的动态移动和撞击，进一步保证了平磨机构的工作稳定性。
[0070]更具体的方案中，如图13所示，图13为图12的另一角度的结构示意图；上述滑块173可以为U型结构，所述导轨174包括前后延伸的轨条1741和滑动配合于所述轨条1741上的导向块1742，所述U型结构的两个侧板滑动配合于所述导向块1742的前后两侧。
[0071]采用这种结构，工作过程中，当安装套152进行公转运动时，U型滑块173的两个侧板可以相对导向块1742做径向伸缩运动，也可以带动导向块1742在轨条1741上做前后运动，以实现防自转的功能和适应公转的功能。需要说明的是，通过合理设置轨条1741的长度、导向块1742在导条上的滑动行程，可以设置安装套152相对于磨头座16的摆动角度范围。
[0072]可以想到，上述防转机构17并不仅限于上述结构，还可以采用其他结构。例如，上述滑块173的中部可以设置导向孔，上述导向块1742可以为插装于导向孔中的圆柱杆，该杆的另一端通过焊接的底座与轨条1741滑动配合。这样，安装套152公转时，带动滑块173移动，以使导向块1742在导向孔中伸出或缩回，同时圆柱状导向杆在导条上前后移动，同样能够实现上述防转功能。
[0073]当然，上述防转机构17也并不仅限于滑块173与导轨174配合的结构，还可以简单地在第一防转部171上设置挡块、在第二防转部172上与挡块两侧对应的位置设置两个挡板，也能起到限制安装套152跟随第二电机的输出转轴自转的功能。
[0074]在另一种【具体实施方式】中，如图14所示，砂轮13可以为筒状结构，筒状结构的中部设有开口向下的盲孔131。
[0075]采用这种结构，使得砂轮13能够适应端面上带有冲压凸起的工件，适用范围更加广泛。
[0076]进一步的方案中，上述筒状结构的壁厚范围可以为3mm?4mm。设置上述较小的壁厚范围，能够避免砂轮13工作过程中其筒壁的外圆、内圆的速度差过大，进而避免较大速差引起的砂轮13径向磨损不均匀现象，即避免了砂轮13的工作面长期磨损后的不平整现象，进一步提高了砂轮13的工作稳定性，无需定期修整，减小了使用成本。
[0077]更具体的方案中，上述砂轮13可以为CBN高速砂轮13。这样，能够进一步提高砂轮13的使用寿命。当然，上述砂轮13也可以采用其他材料。
[0078]此外，本发明还提供一种去毛刺机，包括夹紧机构、与所述夹紧机构对应设置的平磨机构；所述平磨机构采用如上所述的用于去毛刺机的平磨机构。
[0079]由于上述平磨机构具有如上所述的技术效果，因此，应用该平磨机构的去毛刺机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。
[0080]以上对本发明所提供的一种用于毛刺机的平磨机构、应用该机构的毛刺机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于去毛刺机的平磨机构，包括第一电机(11)、与所述第一电机(11)连接的减速传动机构(12)和砂轮(13);其特征在于，还包括公转连接件(14)和自转驱动件(15)，所述公转连接件(14)与所述减速传动机构的输出轴(121)连接，所述自转驱动件(15)与所述公转连接件(14)可相对转动,且所述自转驱动件(15)与所述减速传动机构的输出轴(121)偏心设置，所述砂轮(13)与所述自转驱动件(15)的输出轴同心连接。
2.根据权利要求1所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述公转连接件(14)为中部设有安装孔(141)的轴套，所述安装孔(141)与所述减速传动机构的输出轴(121)偏心设置，所述自转驱动件(15)同心连接于所述安装孔(141)中、且可相对所述安装孔(141)转动。
3.根据权利要求2所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述安装孔(141)与所述轴套的外圆偏心设置，所述轴套的外圆与所述减速传动机构的输出轴(121)同心连接。
4.根据权利要求2所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述安装孔(141)与所述减速传动机构的输出轴(121)的偏心距范围为4_?5_，以使所述砂轮(13)转动时其大部分工作面与所述工件的大部分端面接触、小部分工作面未覆盖所述工件的端面。
5.根据权利要求2-4任一项所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述自转驱动件(15)为电主轴，所述电主轴包括第二电机和设于所述第二电机外部的外壳，所述外壳与所述轴套连接，所述第二电机的输出转轴与所述砂轮(13)连接。
6.根据权利要求5所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述自转驱动件(15)还包括套装于所述电主轴外的安装套(152)，所述安装套(152)—端设有内径减小的轴肩，另一端设有端盖，所述电主轴轴向设于所述端盖、所述轴肩之间；所述安装套(152)沿周向还设有多个径向定位孔(153)，所述径向定位孔(153)内设有定位螺栓，多个所述定位螺栓的内端径向夹紧所述电主轴的所述外壳，所述安装套(152)外侧通过第一轴承(142)与所述轴套可转动连接。
7.根据权利要求6所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述轴套外侧通过第二轴承(143)可转动连接有磨头座(16)，所述磨头座(16)与所述去毛刺机的机架连接，所述平磨机构还设有防止所述安装套(152)跟随所述第二电机的输出转轴转动的防转机构(17)，所述防转机构(17)设于所述磨头座(16)与所述安装套(152)之间。
8.根据权利要求7所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述防转机构(17)包括与所述安装套(152)连接的第一防转部(171)、与所述磨头座(16)连接的第二防转部(172)，所述第一防转部(171)、第二防转部(172)中的一者设有导轨(174)，另一者设有与所述导轨(174)滑动配合的滑块(173)； 所述安装套(152)绕所述减速传动机构的输出轴(121)中心线公转时，所述滑块(173)相对所述导轨(174)可沿所述安装套(152)的径向滑动，也可在预设角度范围内水平摆动。
9.根据权利要求8所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述滑块(173)为U型结构，所述导轨(174)包括前后延伸的轨条(1741)和滑动配合于所述轨条(1741)上的导向块(1742)，所述U型结构的两个侧板滑动配合于所述导向块(1742)的前后两侧。
10.根据权利要求1-4任一项所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述砂轮(13)底端为筒状结构，所述筒状结构的中部设有开口向下的盲孔(131)。
11.根据权利要求10所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述筒状结构的壁厚范围为3mm?4mm。
12.根据权利要求11所述的用于去毛刺机的平磨机构，其特征在于，所述砂轮(13)为CBN高速砂轮(13)。
13.—种去毛刺机，包括夹紧机构、与所述夹紧机构对应设置的平磨机构；其特征在于，所述平磨机构采用如权利要求1-12任一项所述的用于去毛刺机的平磨机构。
【文档编号】B24B53/06GK104369060SQ201410604173
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】胡冠之, 黄正坤, 杜渐, 陈立华, 郭雅坤 申请人:湖北中航精机科技有限公司