五金钳类工具弧面磨削装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种五金钳类工具弧面磨削装置及其方法，属于五金钳类工具的加工生产领域。
【背景技术】
[0002]欧美国家因为文化差异、生活习惯以及社会性服务成本等原因，对各类五金工具的数量和质量的需求不断的增加;金砖四国等新兴高速发展中国家，特别是中国的长期高速发展，使得五金工具的需求呈现持续高速增长的态势。五金钳类工具从原料到成品通常需要锻外形、铣刀口、钻铰链孔、铆钉固定、表面热处理、磨削表面、套皮套等多个步骤才能制成外表光泽坚硬的五金钳类工具。
[0003]现在人口红利消耗殆尽的今天，五金工具的加工工艺还是非常的落后，大量依赖人工，加工工艺还是传统手工和部分工艺半自动化的生产相结合的方式，这种生产方式和工艺，对作业人员要求高，培训周期长，作业效率较低，加工环境对工人健康危害较大，而且磨削产生的粉尘，在一定条件下，容易产生爆炸等灾难性安全事故，尤其是这与中国制造业2025和工业4.0标准的要求相距甚远。因此，设计完成一套具有柔性的五金钳类工具自动化磨削装备意义重大。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术的不足，提供一种五金钳类工具弧面磨削装置，其是五金钳类工具磨削设备的一个弧面磨削工位对应的磨削装置;其弧面磨削头由多自由度联动的驱动机构进行驱动，因此，可以很好地贴合各种弧度的弧面进行高效的磨削工作。
[0005]为解决以上的技术目的，本发明将采取如下的技术方案:
一种五金钳类工具弧面磨削装置，包括XYZ三轴移动平台以及弧面磨削头机构，所述XYZ三轴移动平台的动力输出端通过悬臂与弧面磨削头机构连接;弧面磨削头机构包括磨削电机、旋转电机以及砂带式弧面磨削机构;所述砂带式弧面磨削机构包括支架、弧面磨削砂带、弧面磨削主动轮、弧面磨削从动轮以及弧面磨削张紧轮;弧面磨削主动轮、弧面磨削从动轮以及弧面磨削张紧轮呈三角形状布置在支架上，弧面磨削砂带呈三角形状绕在弧面磨削主动轮、弧面磨削从动轮以及弧面磨削张紧轮的外围；旋转电机固定安装在悬臂上，且旋转电机的动力输出端与支架连接;磨削电机固定安装在支架上，且磨削电机的动力输出端与弧面磨削主动轮连接;弧面磨削头机构在XYZ三轴移动平台的动力驱动下，能够在XYZ三轴移动平台确定的三维空间内进行位置调整;支架在旋转电机的动力输出下，能够绕着旋转电机的动力输出端做旋转运动，实现弧面磨削砂带能够紧贴五金钳类工具的弧面磨削加工部位;弧面磨削砂带在磨削电机的动力驱动下，对五金钳类工具的弧面磨削加工部位进行磨削加工。
[0006]作为本发明的进一步改进，所述的支架包括固定杆、扭臂；固定杆的一端安装主动轮，固定杆的另一端则安装从动轮，且固定杆的杆体上定位安装有一根定位轴;扭臂的一端与定位轴连接，另一端则安装张紧轮，且定位轴上套接有扭簧，扭簧的两端分别与固定杆、扭臂连接。
[0007]本发明的另一技术目的是提供一种基于上述五金钳类工具弧面磨削装置的方法，包括以下步骤:
步骤一:夹持机构夹持的五金钳类工具到达固定的位置，XYZ三轴移动平台按照给定的控制量到达固定的位置；
步骤二:旋转电机正反转动，Z向移动平台的驱动电机驱动弧面磨削头机构上下移动，使得弧面磨削砂带一直贴合着五金钳类工具的待加工弧面磨削面；同时磨削电机转动，弧面磨削砂带磨削五金钳类工具的待加工弧面磨削面；
步骤三:待加工弧面磨削面的弧面磨削完成后，y向移动平台回到最初位置，旋转电机停止工作。
[0008]根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下的有益效果:
本发明采用XYZ三轴移动平台以及旋转电机的配合，可以实现弧面磨削砂带一直贴合着五金钳类工具的待加工弧面磨削面，完成各种弧度的弧面磨削工作；
本发明所述的安装张紧轮的扭臂是可旋转的，并采用扭簧提供回复力来进行张紧轮的位置控制，从而保证弧面磨削砂带始终能够相对于三个橡胶轮(主动轮、从动轮、张紧轮)静止，实现磨削加工的顺利完成。
[0009]【附图说明】:
图1弧面磨削装置总体结构图；
图2弧面磨削装置的结构主视图；
图3弧面磨削装置的结构俯视图；
图4弧面磨削装置的结构侧视图；
图5为五金钳类工具夹持装置结构示意图；
图6为五金钳类工具夹持装置的原理图；
图7为五金钳类工具夹持装置的结构主视图；
图8为五金钳类工具夹持装置的结构侧视图；
图9为五金钳类工具夹持装置的结构俯视图；
图中标号:1、XYZ轴移动平台机构；2、磨削头机构;3、底座;4、梯形丝杠;5、滚珠丝杠螺母;6、联轴器;7、电机;8、导轨;9、悬臂；10、旋转电机；11、磨削电机；12、扭簧；13、扭臂；14、固定杆;15、轮毂橡胶轮;16、砂带；
1-1、水平面内旋转驱动机构；1-2、垂直面内旋转驱动机构；1-3、夹持机构;1-4、垂直面内旋转电机;1-5、固定板;1-6、水平面内旋转驱动轴；1-7、垂直面内驱动电机;1-8、同步带；1-9、同步带轮;1-10、垂直面内旋转驱动轴；1-11、气缸；1-12、中心轴；1-13、驱动块;1-14、滑动板;1-15、直线导轨;1-16、杠杆;1-17、杠杆轴;1-18、弹簧;1-19、夹板。
[0010]具体实施方案:
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述:
如图1至4所示，本发明所述的五金钳类工具弧面磨削装置，包括XYZ三轴移动平台以及弧面磨削头机构，所述XYZ三轴移动平台的动力输出端通过悬臂与弧面磨削头机构连接;其中: 所述的XYZ三轴移动平台，包括联动的X向移动平台、Y向移动平台以及Z向移动平台；X向移动平台的动力输出端与Y向移动平台连接，Y向移动平台的动力输出端与Z向移动平台连接，而Z向移动平台的动力输出端则与悬臂连接;X向移动平台、Y向移动平台以及Z向移动平台均包括丝杠安装槽以及安装在丝杠安装槽中的丝杠机构，丝杠机构包括丝杠驱动电机、丝杠以及配合丝杠使用的丝杠螺母;所述X向移动平台的丝杠沿着X方向铺设，X向移动平台的丝杠安装槽安装在基座上，Y向移动平台的丝杠安装槽与X向移动平台的丝杠螺母固定，而Y向移动平台的丝杠沿着Y方向铺设，Z向移动平台的丝杠安装槽与Y向移动平台的丝杠螺母固定，而Z向移动平台的丝杠沿着Z方向铺设;在Z向移动平台的丝杠两侧，分别铺设有一根导轨，每一根导轨均与Z向移动平台的丝杠延伸方向平行;三个移动平台都由电机提供动力，电机正转，丝杠转动，带动平台向正方向运动；电机反转，丝杠转动，带动平台向负方向运动。
[0011]所述弧面磨削头机构，包括磨削电机、旋转电机以及砂带式弧面磨削机构;所述砂带式弧面磨削机构包括支架、弧面磨削砂带、弧面磨削主动轮、弧面磨削从动轮以及弧面磨削张紧轮，其中:弧面磨削主动轮、弧面磨削从动轮以及弧面磨削张紧轮均为轮毂橡胶轮；弧面磨削主动轮、弧面磨削从动轮以及弧面磨削张紧轮呈三角形状布置在支架上，弧面磨削砂带呈三角形状绕在弧面磨削主动轮、弧面磨削从动轮以及弧面磨削张紧轮的外围；旋转电机提供磨削头旋转的动力，固定安装在悬臂上，且旋转电机的动力输出端与支架连接，旋转电机可以正转，可以反转