一种圆周公转打磨设备的制作方法

本实用新型属于机械制造领域，具体涉及用于诸如电缆类超长物品的一种圆周公转打磨设备。

背景技术：

电缆在安装时需要对电缆端头的外皮打磨，一般电缆长度都在5米以上，且外形弯曲、直径41-70 mm不等，不能应用类似车床的机械设备实现打磨目的，只能人工手动用砂纸打磨操作，工效低、打磨精度低。

因此，有必要发明一种适合于诸如电缆类超长物品的机械化打磨设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种适合于超长物品的机械化打磨设备，以降低劳动强度、节约人力成本、提高效率和打磨精度。

为达上述目的，本实用新型的一种圆周公转打磨设备，其特征在于包括：打磨装置、夹持装置Ⅰ、滑动装置、移动装置、支撑机构和夹持装置Ⅱ；所述打磨装置通过丝杆螺母座与滚珠丝杆螺母连接，移动基板通过基板滑块与滑轨耦合接触并可相对滑动；所述夹持装置Ⅰ通过气缸滑动支架与支架滑块连接，并且通过气动爪Ⅰ将被打磨物体的一端夹紧；所述滑动装置通过滑轨支板与支撑机构连接；所述移动装置的滚珠丝杆两端的轴承Ⅳ分别安装在丝杆轴承座中，丝杆轴承座与支撑机构连接固定；所述夹持装置Ⅱ通过气缸固定支架与支撑机构连接固定，并且通过气动爪Ⅱ将被打磨物体的另一端夹紧。

进一步地，所述打磨装置包括自转机构、耳挂构件、公转机构和砂磨机构；所述自转机构具有自转电机、自转支撑滑轮组、自转驱动齿轮、自转电机输出轴、自转传动齿轮和自转支撑板，自转电机输出轴穿过自转支撑板并将自转电机安装在自转支撑板的边沿区域，导轮轴Ⅰ穿过自转支撑板、呈圆周分布并将自转支撑滑轮组安装在自转支撑板的中央区域，自转驱动齿轮固定在自转电机输出轴上且与自转传动齿轮的外沿啮合，自转传动齿轮的外沿柱面嵌入三个自转支撑滑轮组的定位导轮Ⅰ的凹槽中被夹紧且可以自由旋转，自转传动齿轮的内沿齿与砂磨机构的带齿自转滑轮啮合；所述耳挂构件具有斜撑加强板、移动基板、丝杆螺母座，至少一个斜撑加强板将自转支撑板和移动基板构成“T”型垂直连接固定，丝杆螺母座和自转支撑板分别固定在移动基板的同一个面或两个面上。

进一步地，所述夹持装置Ⅰ具有气动爪Ⅰ、夹持气缸Ⅰ和气缸滑动支架；气缸滑动支架采用三节型钢弯折或连接成具有两个支脚的“凹”型框架，气缸滑动支架与装在滑轨上的两个支架滑块连接，夹持气缸I与气缸滑动支架连接固定，气动爪I与夹持气缸I连接固定。

进一步地，所述滑动装置具有基板滑块、支架滑块、滑轨、滑轨支板；基板滑块和支架滑块的结构均为横切面呈“凹”型或者燕尾槽型并与滑轨耦合可以自由滑动，滑轨和滑轨支板的结构均为横切面呈矩形或梯形的直条型钢；至少两件基板滑块分布在移动基板的边沿区域，至少两件支架滑块通过螺栓与气缸滑动支架的支脚连接固定，两条滑轨分别固定在两条滑轨支板上，两条滑轨支板固定在支撑机构上。

进一步地，所述移动装置具有同步带轮、同步带、移动电机、滚珠丝杆、滚珠丝杆螺母、轴承Ⅳ、丝杆轴承座；滚珠丝杆两端各装有轴承Ⅳ且轴承Ⅳ分别安装在两个丝杆轴承座中，丝杆轴承座固定在支撑机构上，滚珠丝杆螺母与打磨装置中的丝杆螺母座紧固连接，滚珠丝杆的一端与同步带轮紧固连接，同步带绕在同步带轮和移动电机输出轴上的同步带轮上。

进一步地，所述支撑机构还包括台板和或机架，台板的结构是一块圆形或多边形的平板，在平板上开有用于安装打磨装置，夹持装置Ⅰ、滑动装置、移动装置、丝杠机构和夹持装置Ⅱ的螺纹孔或通孔，机架的结构是具有至少一根支柱的框架。

进一步地，所述夹持装置Ⅱ具有气缸固定支架、夹持气缸Ⅱ和气动爪Ⅱ，气缸固定支架采用三节型钢弯折或连接成具有两个支脚的“凹”型框架，夹持气缸Ⅱ与气缸固定支架紧固连接，气动爪Ⅱ与夹持气缸Ⅱ紧固连接。

再进一步地，所述公转机构具有公转电机、公转驱动齿轮、公转电机输出轴、公转传动齿轮、导向管、公转支撑板和公转支撑滑轮组；公转电机输出轴穿过公转支撑板的边沿区域并将公转电机固定在公转支撑板上，公转驱动齿轮固定在公转电机输出轴上且与公转传动齿轮啮合，导向管是一节带法兰或环形台阶的短管固定在公转支撑板的中央区域，至少两根支撑柱位于公转支撑板的边沿区域将公转支撑板和自转支撑板撑开并连接固定；三个公转支撑滑轮组的导轮轴Ⅱ以导向管为轴心呈圆周分布并固定在公转支撑板上；公转传动齿轮的圆柱面嵌在三个公转支撑滑轮组的定位导轮Ⅱ的槽中被夹紧且可以自由旋转；

所述砂磨机构具有至少一个砂带驱动组件、张紧组件和砂带，砂带驱动组件和张紧组件呈圆周分布固定在公转传动齿轮上，砂带绕在砂带驱动组件的带齿自转滑轮和张紧组件的张紧轮上，砂带的两端采用同面连接或反面连接构成圈状结构；

所述自转支撑滑轮组具有导轮轴Ⅰ、轴端挡圈Ⅰ、轴承Ⅰ、定位导轮Ⅰ；轴承Ⅰ套在导轮轴Ⅰ上用轴端挡圈Ⅰ或销键止位，定位导轮Ⅰ套在轴承Ⅰ上靠过盈配合或焊接固定，定位导轮Ⅰ的表面开有凹槽，用于镶嵌自转传动齿轮的外沿柱面。

优选地，所述公转支撑滑轮组具有导轮轴Ⅱ、轴端挡圈Ⅱ、轴承Ⅱ、定位导轮Ⅱ，轴承Ⅱ套在导轮轴Ⅱ上用轴端挡圈Ⅱ止位，定位导轮Ⅱ套在轴承Ⅱ上靠过盈配合固定，定位导轮Ⅱ的表面开有凹槽与公转传动齿轮配合。

优选地，所述砂带驱动组件具有轴端挡圈、自转轴承、带齿自转滑轮和自转定轴，至少一个自转轴承套在自转定轴的一端用轴端挡圈止位，带齿自转滑轮套在自转轴承上靠过盈配合固定。

优选地，所述张紧组件具有挡块、张紧螺栓、张紧片、导向组件、滑套、张紧滑块、张紧座、滑柱和压缩弹簧；挡块与张紧座连接固定成“三面围墙”结构，滑柱依次穿过张紧片、压缩弹簧、张紧滑块和滑套且滑柱的两端分别固定在挡块和张紧座上，张紧轴的一端具有螺纹或销键与张紧滑块联结固定、滑套与张紧滑块联结固定，张紧片与压缩弹簧的一端接触并通过张紧螺栓与挡块固定；导向组件还具有张紧轮、张紧轴、外卡簧和轴承Ⅲ，且轴承Ⅲ套在张紧轴并利用外卡簧止位，张紧轮套在轴承Ⅲ上靠过盈配合固定，张紧轮表面开有凹槽与砂带配合。

优选地，自转电机、轴端挡圈Ⅰ、轴承Ⅰ、自转驱动齿轮、自转传动齿轮、公转电机、公转驱动齿轮、公转传动齿轮、轴端挡圈Ⅱ、轴承Ⅱ、轴端挡圈、自转轴承、带齿自转滑轮、张紧螺栓、外卡簧、轴承Ⅲ、压缩弹簧、砂带、气动爪Ⅰ、夹持气缸Ⅰ、同步带轮、同步带、移动电机、滚珠丝杆、滚珠丝杆螺母、轴承Ⅳ、丝杆轴承座、夹持气缸Ⅱ、气动爪Ⅱ均选用市售的标准件。

优选地，导轮轴Ⅰ、定位导轮Ⅰ、自转支撑板、斜撑加强板、移动基板、丝杆螺母座、导向管、公转支撑板、导轮轴Ⅱ、定位导轮Ⅱ、支撑柱、自转定轴、挡块、张紧片、张紧轮、张紧轴、滑套、张紧滑块、张紧座、滑柱、气缸滑动支架、基板滑块、支架滑块、滑轨、滑轨支板、支撑机构、气缸固定支架的材料选用不锈钢、碳钢、铜合金、铝合金、玻璃纤维或碳纤维增强尼龙、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚酰亚胺、聚苯硫醚的一种或它们的组合体。

本实用新型的一种圆周公转打磨设备，其有益技术效果在于：

①把砂带设计在公转和自转装置上，实现了对静止超长物品的打磨功能；

②显著降低劳动强度、节约人力成本、提高效率和打磨精度；

③可以应用在打磨圆形截面物体且物体稍弯曲、不适合旋转的场合。

附图说明

图1是本实用新型一种圆周公转打磨设备实施例的装配外观图。

图2是本实用新型设备实施例中打磨装置的正面外观图。

图3是本实用新型设备实施例中打磨装置的背面外观图。

图4是打磨装置实施例中自转机构和耳挂构件组合后的正面外观图。

图5是打磨装置实施例中自转机构和耳挂构件组合后的背面外观图。

图6是打磨装置实施例中公转机构和砂磨机构组合后的正面外观图。

图7是打磨装置实施例中自转机构和砂磨机构组合后的背面外观图。

图8是砂磨机构组件的剖面图。

图9是公转支撑滑轮组的剖面图。

图10是砂磨机构组件的外观图。

图11是自转支撑滑轮组的剖面图。

图12是砂磨机构中张紧组件的外观和局部剖面图。

在图1至图12中，相同功能、相同结构的零件采用了相同的标号，为了图纸简洁而略去对称位置上相同零件的标号：

100—打磨装置， 110—自转机构， 111--自转电机， 112--自转支撑滑轮组，

112.1—导轮轴Ⅰ， 112.2—轴端挡圈Ⅰ， 112.3—轴承Ⅰ， 112.4—定位导轮Ⅰ，

113—自转驱动齿轮，114—自转电机输出轴，115—自转传动齿轮，116—自转支撑板，

120--耳挂构件， 121—斜撑加强板， 122—移动基板， 123--丝杆螺母座，

130--公转机构， 131--公转电机， 132--公转驱动齿轮，133--公转电机输出轴，

134—公转传动齿轮, 135—导向管, 136—公转支撑板, 137—公转支撑滑轮组,

137.1—导轮轴Ⅱ， 137.2—轴端挡圈Ⅱ， 137.3—轴承Ⅱ， 137.4—定位导轮Ⅱ，

138—支撑柱；

140--砂磨机构， 141—砂带驱动组件， 141.1--轴端挡圈， 141.2—自转轴承，

141.3--带齿自转滑轮，141.4--自转定轴， 142--张紧组件， 142.1--挡块，

142.2--张紧螺栓， 142.3--张紧片， 142.4--导向组件， 142.4a--张紧轮，

142.4b--张紧轴， 142.4c--外卡簧， 142.4d--轴承Ⅲ， 142.5--滑套，

142.6--张紧滑块， 142.7--张紧座， 142.8--滑柱， 142.9--压缩弹簧，

143--砂带；

200—夹持装置Ⅰ， 210--气动爪Ⅰ， 220--夹持气缸Ⅰ， 230--气缸滑动支架；

300—滑动装置， 310—基板滑块， 320--支架滑块， 330--滑轨，

340--滑轨支板；

400—移动装置， 410--同步带轮， 420--同步带， 430--移动电机，

440--滚珠丝杆， 450--滚珠丝杆螺母， 460--轴承Ⅳ， 470--丝杆轴承座；

500—支撑机构；

600—夹持装置Ⅱ， 610—气缸固定支架， 620--夹持气缸Ⅱ， 630--气动爪Ⅱ；

700--被打磨物体。

具体实施方式

为详细说明本实用新型一种圆周公转打磨设备的技术内容、结构特征、所实现目的和效果，以下结合实施例并配合附图进一步说明。

如图1所示，揭示了本实用新型一种圆周公转打磨设备的一个实施例及其应用，包括：打磨装置100、夹持装置Ⅰ 200、滑动装置300、移动装置400、支撑机构500、夹持装置Ⅱ 600和被打磨物体700；该打磨装置100通过丝杆螺母座123与滚珠丝杠440连接并可相对旋转，移动基板122通过基板滑块310与滑轨330耦合接触并可相对滑动；该夹持装置Ⅰ 200通过气缸滑动支架230和螺栓与两个支架滑块320连接，并且通过气动爪Ⅰ 210将被打磨物体700的一端夹紧；该滑动装置300通过滑轨支板340与支撑机构500点焊连接，两对基板滑块310、一对支架滑块320分别与移动基板122和气缸滑动支架230点焊连接；该移动装置400的滚珠丝杆440两端的轴承Ⅳ 460分别安装在丝杆轴承座470中，丝杆轴承座470通过螺栓与支撑机构500连接固定，滚珠丝杆螺母450点焊连接与打磨装置100中的丝杆螺母座123连接固定；该夹持装置Ⅱ 600通过气缸固定支架610和螺栓与支撑机构500连接固定，并且通过气动爪Ⅱ 630将被打磨物体700的另一端夹紧；

夹持装置Ⅰ 200具有气动爪Ⅰ 210、夹持气缸Ⅰ 220、气缸滑动支架 230；气缸滑动支架 230采用三节方钢焊接成具有两个支脚的“凹”型框架并在两个支脚上分别焊接一块带通孔的矩形板；气缸滑动支架230与装在滑轨330上的两个支架滑块320连接，夹持气缸I 220与气缸滑动支架230连接固定，气动爪I 210与夹持气缸I 220连接固定；气缸滑动支架230通过支架滑块320可实现在滑轨330上移动，通过夹持气缸I 220的通气、断气实现对被打磨物体700一端的夹紧；

滑动装置300具有基板滑块310、支架滑块320、滑轨330、滑轨支板340；基板滑块310和支架滑块320的结构均为横切面呈“凹”型并与滑轨330耦合可以滑动，滑轨330和滑轨支板340的结构均为横切面呈矩形的直条型钢；四件基板滑块310分布在移动基板122的四个角落区域，两件支架滑块320通过螺栓与气缸滑动支架230的支脚连接固定，两条滑轨330分别固定在两条滑轨支板340上，两条滑轨支板340固定在支撑机构500上；

移动装置400具有同步带轮410、同步带420、移动电机430、滚珠丝杆440、滚珠丝杆螺母450、轴承Ⅳ 460、丝杆轴承座470；滚珠丝杆440两端各装有轴承Ⅳ 460且轴承Ⅳ 460分别安装在两个丝杆轴承座470中，丝杆轴承座470通过螺栓固定在支撑机构500上，滚珠丝杆螺母450通过螺栓与打磨装置100中的丝杆螺母座123紧固连接，滚珠丝杆440的一端通过销键与同步带轮410紧固连接，通过同步带420和移动电机430输出轴上的同步带轮连接，即可带动滚珠丝杆440转动，以实现打磨装置100的轴向移动；

支撑机构500由八节长的和四节短的方钢焊接成的立体框架；

夹持装置Ⅱ 600具有气缸固定支架610、夹持气缸Ⅱ 620、气动爪Ⅱ 630；气缸固定支架610采用三节方钢焊接成具有两个支脚的“凹”型框架、在两个支脚上分别焊接一块带通孔的矩形板并通过固定在支撑机构500上，夹持气缸Ⅱ 620与气缸固定支架610紧固连接，气动爪Ⅱ 630与夹持气缸Ⅱ 620紧固连接，以实现对被打磨物体700的另一端夹紧。

如图2和图3所示，打磨装置100包括：自转机构110、耳挂构件120、公转机构130和砂磨机构140，其中——

如图4和图5所示，自转机构110和耳挂构件120安装在一起；自转机构110具有自转电机111、自转支撑滑轮组112、自转驱动齿轮113、自转电机输出轴114、自转传动齿轮115、自转支撑板116，自转电机输出轴114穿过自转支撑板116，用螺栓将自转电机111固定在自转支撑板116的右上角区域，三个导轮轴Ⅰ 112.1均穿过自转支撑板116、呈圆周分布并用螺帽将自转支撑滑轮组112固定在自转支撑板116的中央区域，自转驱动齿轮113套在自转电机输出轴114上用销键固定且与自转传动齿轮115的外沿啮合，自转传动齿轮115的外沿柱面嵌入三个自转支撑滑轮组112的定位导轮Ⅰ112.4的凹槽中被夹紧且可以自由旋转，自转传动齿轮115的内沿齿与砂磨机构140的带齿自转滑轮141.3啮合；耳挂构件120具有斜撑加强板121、移动基板122、丝杆螺母座123，四个斜撑加强板121通过螺钉将自转支撑板116和移动基板122构成“T”型垂直连接固定，丝杆螺母座123和自转支撑板116分别固定在移动基板122的两个对立面上；

如图6所示，自转支撑滑轮组112包括：导轮轴Ⅰ 112.1、轴端挡圈Ⅰ 112.2、轴承Ⅰ 112.3、定位导轮Ⅰ 112.4；轴承Ⅰ 112.3套在导轮轴Ⅰ 112.1上用轴端挡圈Ⅰ 112.2止位，定位导轮Ⅰ 112.4套在轴承Ⅰ 112.3上靠过盈配合固定，定位导轮Ⅰ 112.4的表面开有凹槽，用于镶嵌自转传动齿轮115的外沿柱面；

如图7和图8所示，公转机构130和砂磨机构140安装在一起；公转机构130具有公转电机131、公转驱动齿轮132、公转电机输出轴133、公转传动齿轮134、导向管135、公转支撑板136、公转支撑滑轮组137，公转电机131选用市售标准组件，公转电机输出轴133穿过公转支撑板136的下端区域用螺钉将公转电机131固定在公转支撑板136上，公转驱动齿轮132选用市售标准组件并套在公转电机输出轴133上用销键固定且与公转传动齿轮134啮合，导向管135是一节带法兰的短管穿过公转支撑板136的中央区域用螺钉固定，四根支撑柱138位于公转支撑板136的四个角落区域将公转支撑板136与自转支撑板116撑开并用螺钉连接固定；三个公转支撑滑轮组137的导轮轴Ⅱ 137.1以导向管135为轴心呈圆周分布、穿过公转支撑板136用螺帽固定；公转传动齿轮134的圆柱面套在三个公转支撑滑轮组137的定位导轮Ⅱ137.4槽中被夹紧且可以自由旋转；砂磨机构140具有一对砂带驱动组件141、张紧组件142、砂带143，一对砂带驱动组件141和张紧组件142构成三角形呈圆周分布在公转传动齿轮134上并用螺帽固定，砂带143绕在砂带驱动组件141的带齿自转滑轮141.3和张紧组件142的张紧轮142.4a上；砂带143的两端采用同面对接构成圈状结构；

如图9所示，公转支撑滑轮组137包括：导轮轴Ⅱ 137.1、轴端挡圈Ⅱ 137.2、轴承Ⅱ 137.3、定位导轮Ⅱ 137.4；轴承Ⅱ 137.3套在导轮轴Ⅱ 137.1上用轴端挡圈Ⅱ 137.2止位，定位导轮Ⅱ 137.4套在轴承Ⅱ 137.3上靠过盈配合固定，定位导轮Ⅱ 137.4的表面开有凹槽，用于镶嵌公转传动齿轮134的圆柱面；

如图10和图11所示，该砂带驱动组件141具有轴端挡圈141.1、自转轴承141.2、带齿自转滑轮141.3和自转定轴141.4，自转轴承141.2套在自转定轴141.4的一端并利用轴端挡圈141.1止位，自转滑轮141.3套在自转轴承141.2上靠过盈配合固定；

如图12所示，该张紧组件142具有挡块142.1、张紧螺栓142.2、张紧片142.3、导向组件142.4、滑套142.5、张紧滑块142.6、张紧座142.7、滑柱142.8和压缩弹簧142.9，且滑柱142.8的数量为两根；挡块142.1与张紧座142.7连接固定成“凹形墙体”结构；滑柱142.8依次穿过张紧片142.3、压缩弹簧142.9、张紧滑块142.6和滑套142.5，且滑柱142.8的两端分别固定在挡块142.1和张紧座142.7上；张紧轴142.4b的一端具有螺纹与张紧滑块142.6的螺纹孔联结固定、滑套142.5与张紧滑块142.6联结固定；张紧片142.3与压缩弹簧142.9的一端接触并通过张紧螺栓142.2与挡块142.1固定而实现张紧力大小的调节；导向组件142.4还具有张紧轮142.4a、张紧轴142.4b、外卡簧142.4c和轴承Ⅲ 142.4d，且轴承Ⅲ 142.4d套在张紧轴142.4b并利用外卡簧142.4c止位，张紧轮142.4a套在轴承Ⅲ 142.4d上靠过盈配合固定；张紧轮142.4a表面开有凹槽，用于与外部砂带143配合；压缩弹簧142.9对张紧轮142.4a提供一个持续的预压紧力，通过旋转张紧螺栓142.2可调节压缩弹簧142.9对张紧轮142.4a的预压力大小。

在本实施例中，选用市售标准的包括：自转电机111、轴端挡圈Ⅰ 112.2、轴承Ⅰ 112.3、自转驱动齿轮113、自转传动齿轮115、公转电机131、公转驱动齿轮132、公转传动齿轮134、轴端挡圈Ⅱ 137.2、轴承Ⅱ 137.3、轴端挡圈 141.1、自转轴承141.2、带齿自转滑轮141.3、张紧螺栓142.2、外卡簧142.4c、轴承Ⅲ 142.4d、压缩弹簧142.9、砂带143、气动爪Ⅰ 210、夹持气缸Ⅰ 220、同步带轮410、同步带420、移动电机430、滚珠丝杆440、滚珠丝杆螺母450、轴承Ⅳ 460、丝杆轴承座470、夹持气缸Ⅱ 620、气动爪Ⅱ 630。

在本实施例中，选用不锈钢材料的零件包括：导轮轴Ⅰ 112.1、定位导轮Ⅰ 112.4、自转支撑板116、斜撑加强板121、移动基板122、丝杆螺母座123、导向管135、公转支撑板136、导轮轴Ⅱ137.1、定位导轮Ⅱ137.4、支撑柱138、自转定轴141.4、挡块142.1、张紧片142.3、张紧轮142.4a、张紧轴142.4b、滑套142.5、张紧滑块142.6、张紧座142.7、滑柱142.8、气缸滑动支架230、基板滑块310、支架滑块320、滑轨330、滑轨支板340、支撑机构500、气缸固定支架610。

本实用新型一种圆周公转打磨设备实施例的工作过程如下：

超长物品700穿入导向管135后，超长物品700的两端分别被气动爪Ⅰ 210和气动爪Ⅱ630夹紧定位，此时砂带143的工作面紧贴超长物品700的表面；自转电机111旋转带动其输出轴上的自转驱动齿轮113旋转，自转驱动齿轮113又带动与其配合的自转传动齿轮115旋转，自转传动齿轮115又带动安装在公转传动齿轮134上的砂带驱动组件141自转；公转电机输出轴133驱动公转驱动齿轮132旋转，公转驱动齿轮132带动公转传动齿轮134旋转；公转传动齿轮134载着砂带驱动组件141、张紧组件142、砂带143公转；移动电机430通过同步带轮410将动力传送至滚珠丝杆440，滚珠丝杆440的旋转带动滚珠丝杆螺母450产生轴向移动，从而带动打磨装置100轴向移动，实现超长物品700的轴向一定范围圆周被打磨。

本实用新型一种圆周公转打磨设备的实施例，其有益技术效果在于：

①把砂带设计在公转和自转装置上，实现了对静止超长物品的打磨功能；

②显著降低劳动强度、节约人力成本、提高效率和打磨精度；

③可以应用在打磨圆型截面物体且物体稍弯曲、不适合旋转的场合。