精密平面砂带磨床的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种精密平面砂带磨床，其包括底座、龙门架、工作台、压料单辊、PLC控制器及分别与该PLC控制器相连接并受其控制的伺服驱动升降机构、砂带抛光机构和工作台步进驱动机构；本发明的结构设计巧妙、合理，采用砂带抛光机构来替代传统磨床砂轮，大大提高加工效率；伺服驱动升降机构采用中置结构，作用于砂带抛光机构上的垂直作用力平衡性好，偱环加工速度快，位置控制精准，且维护成本低；通过工作台步进驱动机构替代传统液压机构来驱动工作台作往复运动，有效简化整体结构，行程远，工作稳定性好，耗能低，而且设有位置编码器，有效缩短空行程的浪费，移动位置控制精度高，而且操作简易、便捷，加工速度快，精度高，工作稳定性好。
【专利说明】
精密平面砂带磨床
技术领域
[0001]本发明涉及磨床技术领域，具体涉及一种精密平面砂带磨床。
【背景技术】
[0002]磨床(grinding machine)是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，其虽然能满足加工使用需求，但是由于其是采用砂轮进行磨削加工，加工接触面较小，加工效率低；而且采用液压机构来驱动工作台移动，即通过液压油缸出力杆直接推动工作台作反复运动。使用液压油缸推动最大的问题是高能耗，并且要使用配套液压站，不仅不环保，而且维护成本高、位置控制不精准等，难以保证工作精度;同时在磨削加工时，易出现工件跑动或晃动现象，导致磨床的加工精度下降。
【发明内容】
[0003]针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，加工效率高，加工精度高、质量好的精密平面砂带磨床。
[0004]为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是:一种精密平面砂带磨床，其包括底座、龙门架、工作台、压料单辊、PLC控制器及分别与该PLC控制器相连接并受其控制的伺服驱动升降机构、砂带抛光机构和工作台步进驱动机构，所述工作台通过水平直线导轨活动设置在底座上，工作台步进驱动机构设置在底座上，并能驱动工作台于水平直线导轨上相对底座作往复运动，所述底座的中部两侧对称凸起各形成一安装部，所述龙门架的下端安装在该安装部上，所述砂带抛光机构通过垂直直线导轨活动设置在龙门架，所述伺服驱动升降机构设置在龙门架的顶部中心位置，并能驱动砂带抛光机构相对工作台作升降动作，压料单辊设置砂带抛光机构的底部侧边位置。
[0005]作为本发明的一种改进，所述底座的底面边缘凸起形成安装凸缘，该安装凸缘上设有安装孔。
[0006]作为本发明的一种改进，所述工作台步进驱动机构包括X轴步进电机、机座、联接器、位置编码器、X轴丝杆和与该X轴丝杆相适配的螺母座，所述X轴丝杆通过轴承座设置在底座上，所述X轴步进电机对应X轴丝杆的端部位置通过机座设置在底座上，所述联接器的一端与X轴步进电机的驱动轴相连接，另一端与X轴丝杆的一端相连接，所述位置编码器设置在轴承座上，且与X轴丝杆的另一端相连接，所述螺母座设置在工作台的底面，且与所述X轴丝杆相配合。
[0007]作为本发明的一种改进，所述底座的端部凸起形成用来安装所述机座的凸台，所述机座上设有与所述联接器的外形轮廓相适配的安装腔，对应安装腔的一侧位置于机座上设有与X轴丝杆相适配的轴承组件，另一对应安装腔的另一侧位置于机座上设有用来安装所述X轴步进电机的法兰面。
[0008]作为本发明的一种改进，所述龙门架包括横板及两垂直设置在该横板两端位置的竖板，该竖板的中部位置设有长通槽。
[0009]作为本发明的一种改进，所述砂带抛光机构包括滚筒座、滚筒伺服电机、从动滚筒和主动滚筒，所述从动滚筒设置在滚筒座的顶部位置，所述主动滚筒设置在滚筒座的底部位置，且通过砂带与所述从动滚筒相连接，所述滚筒伺服电机设置在所述滚筒座的侧壁，且该滚筒伺服电机的尾部从所述竖板的长通槽伸出，该滚筒伺服电机的驱动轴通过皮带轮传动组件与所述主动滚筒相连接。
[0010]作为本发明的一种改进，所述滚筒座上设有高度限制器。
[0011]作为本发明的一种改进，所述伺服驱动升降机构包括连接座、升降伺服电机、承重座、Z轴丝杆和同步轮，该同步轮上设有与所述Z轴丝杆相适配的螺母座，所述承重座设置在横板的中心位置，所述螺母座通过轴承组件设置在承重座上，所述Z轴丝杆与所述螺母座相适配，且下端垂直向下延伸并通过连接座与所述滚筒座相连接，所述升降伺服电机通过支座固定在横板上，且该升降伺服电机的驱动轴通过皮带轮组件与所述同步轮相连接。
[0012]作为本发明的一种改进，所述滚筒座上设有镂空部。所述安装部上设有镂空部，在保证结构强度的基础上，最大程度减少用料，降低成本，且减轻自重。
[0013]本发明的有益效果为:本发明的结构设计巧妙、合理，采用砂带抛光机构来替代传统磨床砂轮，有效解决传统磨床砂轮接触面小的问题，大大提高加工效率;伺服驱动升降机构采用中置结构，作用于砂带抛光机构上的垂直作用力平衡性好，循环加工速度快，位置控制精准，且维护成本低;通过X轴步进电机配合X轴丝杆和螺母座来驱动工作台作往复运动，相对于传统液压机构驱动，有效简化整体结构，行程远，工作稳定性好，耗能低，而且设有位置编码器，有效缩短空行程的浪费，移动位置控制精度高，另外整体结构紧凑，易于实现，采用PLC控制器进行自动化控制，操作简易、便捷，加工速度快，精度高，工作稳定性好，利于广泛推广应用。
[0014]下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的立体结构示意图。
[0016]图2是本发明的分解结构示意图。
[0017]图3是本发明中砂带抛光机构的结构示意图。
[0018]图4是本发明中伺服驱动升降机构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]参见图1、图2、图3和图4，本实施例提供的一种精密平面砂带磨床，其包括底座1、龙门架2、工作台3、压料单辊4、PLC控制器及分别与该PLC控制器相连接并受其控制的伺服驱动升降机构5、砂带抛光机构6和工作台步进驱动机构7，所述工作台3通过水平直线导轨活动设置在底座I上，工作台步进驱动机构7设置在底座I上，并能驱动工作台3于水平直线导轨上相对底座I作往复运动，所述底座I的中部两侧对称凸起各形成一安装部11，在所述安装部11上设有镂空部，在保证整体刚性和结构强度的基础上，最大限度减少用料，降低成本，同时也相应减轻重量，给安装与维护带来方便。
[0020]所述龙门架2的下端安装在所述安装部11上，所述砂带抛光机构6通过垂直直线导轨活动设置在龙门架2，所述伺服驱动升降机构5设置在龙门架2的顶部中心位置，并能驱动砂带抛光机构6相对工作台3作升降动作，压料单辊4设置砂带抛光机构6的底部侧边位置。通过压料单辊4进行按压固定工件，避免在磨削加工时，出现工件跑动或晃动现象。
[0021 ]较佳的，在所述底座I的底面边缘凸起形成安装凸缘12，该安装凸缘12上设有安装孔，给安装固定带来方便。
[0022]参见图2，所述工作台步进驱动机构7包括X轴步进电机71、机座72、联接器、位置编码器74、X轴丝杆75和与该X轴丝杆75相适配的螺母座73，所述X轴丝杆75通过轴承座76设置在底座I上，所述X轴步进电机71对应X轴丝杆75的端部位置通过机座72设置在底座I上，所述联接器的一端与X轴步进电机71的驱动轴相连接，另一端与X轴丝杆75的一端相连接，所述位置编码器74设置在轴承座上，且与X轴丝杆75的另一端相连接，所述螺母座73设置在工作台3的底面，且与所述X轴丝杆75相配合。所述底座I的端部凸起形成用来安装所述机座72的凸台13，所述机座72上设有与所述联接器的外形轮廓相适配的安装腔，对应安装腔的一侧位置于机座72上设有与X轴丝杆75相适配的轴承组件，另一对应安装腔的另一侧位置于机座72上设有用来安装所述X轴步进电机71的法兰面。
[0023]参见图2，所述龙门架2包括横板21及两垂直设置在该横板21两端位置的竖板22，该竖板22的中部位置设有长通槽221。
[0024]参见图3，所述砂带抛光机构6包括滚筒座61、滚筒伺服电机62、从动滚筒63和主动滚筒64，所述从动滚筒63设置在滚筒座61的顶部位置，所述主动滚筒64设置在滚筒座61的底部位置，且通过砂带与所述从动滚筒63相连接，所述滚筒伺服电机62设置在所述滚筒座61的侧壁，且该滚筒伺服电机62的尾部从所述竖板22的长通槽221伸出，该滚筒伺服电机62的驱动轴通过皮带轮传动组件65与所述主动滚筒64相连接。所述滚筒座61的底部两侧壁的内壁上设有轴承座，所述压料单辊4设置在该轴承座上。较佳的，在所述滚筒座的底部内壁上设有轴承座安装板，该轴承座安装板上设有导向轴孔，该导向轴孔上活动设有导柱，该导柱的上端贯穿所述导向轴孔，且径向凸起形成头部，下端连接在所述轴承座上，所述导柱上套设有弹簧，该弹簧的上端顶压在轴承座安装板的下表面，下端顶压在所述轴承座上。
[0025]参见图4，所述伺服驱动升降机构5包括连接座51、升降伺服电机52、承重座53、Z轴丝杆54和同步轮55，该同步轮55上设有与所述Z轴丝杆54相适配的螺母座56，所述承重座53设置在横板21的中心位置，所述螺母座56通过轴承组件设置在承重座53上，所述Z轴丝杆54与所述螺母座56相适配，且下端垂直向下延伸并通过连接座51与所述滚筒座61相连接，所述升降伺服电机52通过支座57固定在横板21上，且该升降伺服电机52的驱动轴通过皮带轮组件58与所述同步轮55相连接。具体的，所述连接座包括水平板及两垂直设置在该水平板两端位置的垂直板，所述水平板的中心位置设有丝杆连接孔，所述垂直板的外侧壁下缘向外凸起形成安装部，该安装部上设有安装孔，所述安装部通过螺丝安装在滚筒座I上，且所述从动滚筒位于两垂直板之间。即从动滚筒恰好位于两垂直板之间，充分利用空间，减少占用空间，进而缩小体积，而且通过丝杆连接孔和安装孔能快速进行安装，给安装和维护工序带来方便。
[0026]所述滚筒座61上设有镂空部，在保证结构强度的基础上，最大程度减少用料，降低成本，且减轻自重，动作灵活性高。
[0027]较佳的，在所述滚筒座61上设有高度限制器8，以限定砂带抛光机构6下行的高度，避免过度磨削，保证加工质量。
[0028]本发明采用砂带抛光机构6来替代传统磨床砂轮，有效解决传统磨床砂轮接触面小的问题，大大提高加工效率;伺服驱动升降机构5采用中置结构，作用于砂带抛光机构6上的垂直作用力平衡性好，循环加工速度快，位置控制精准，且维护成本低;通过X轴步进电机71配合X轴丝杆75和螺母座来驱动工作台3作往复运动，相对于传统液压机构驱动，有效简化整体结构，行程远，工作稳定性好，耗能低，而且设有位置编码器74，有效缩短空行程的浪费，移动位置控制精度高。另外采用PLC控制器进行自动化控制，通过人机界面进行参数设置，操作简易、便捷，自动化程度高，而且加工速度快，精度高，工作稳定性好。
[0029]根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似的结构而得到的其它设备，均在本发明保护范围内。
【主权项】
1.一种精密平面砂带磨床，其特征在于:其包括底座、龙门架、工作台、压料单辊、PLC控制器及分别与该PLC控制器相连接并受其控制的伺服驱动升降机构、砂带抛光机构和工作台步进驱动机构，所述工作台通过水平直线导轨活动设置在底座上，工作台步进驱动机构设置在底座上，并能驱动工作台于水平直线导轨上相对底座作往复运动，所述底座的中部两侧对称凸起各形成一安装部，所述龙门架的下端安装在该安装部上，所述砂带抛光机构通过垂直直线导轨活动设置在龙门架，所述伺服驱动升降机构设置在龙门架的顶部中心位置，并能驱动砂带抛光机构相对工作台作升降动作，压料单辊设置砂带抛光机构的底部侧边位置。2.根据权利要求1所述的精密平面砂带磨床，其特征在于，所述底座的底面边缘凸起形成安装凸缘，该安装凸缘上设有安装孔。3.根据权利要求1所述的精密平面砂带磨床，其特征在于，所述工作台步进驱动机构包括X轴步进电机、机座、联接器、位置编码器、X轴丝杆和与该X轴丝杆相适配的螺母座，所述X轴丝杆通过轴承座设置在底座上，所述X轴步进电机对应X轴丝杆的端部位置通过机座设置在底座上，所述联接器的一端与X轴步进电机的驱动轴相连接，另一端与X轴丝杆的一端相连接，所述位置编码器设置在轴承座上，且与X轴丝杆的另一端相连接，所述螺母座设置在工作台的底面，且与所述X轴丝杆相配合。4.根据权利要求3所述的精密平面砂带磨床，其特征在于，所述底座的端部凸起形成用来安装所述机座的凸台，所述机座上设有与所述联接器的外形轮廓相适配的安装腔，对应安装腔的一侧位置于机座上设有与X轴丝杆相适配的轴承组件，另一对应安装腔的另一侧位置于机座上设有用来安装所述X轴步进电机的法兰面。5.根据权利要求1所述的精密平面砂带磨床，其特征在于，所述龙门架包括横板及两垂直设置在该横板两端位置的竖板，该竖板的中部位置设有长通槽。6.根据权利要求5所述的精密平面砂带磨床，其特征在于，所述砂带抛光机构包括滚筒座、滚筒伺服电机、从动滚筒和主动滚筒，所述从动滚筒设置在滚筒座的顶部位置，所述主动滚筒设置在滚筒座的底部位置，且通过砂带与所述从动滚筒相连接，所述滚筒伺服电机设置在所述滚筒座的侧壁，且该滚筒伺服电机的尾部从所述竖板的长通槽伸出，该滚筒伺服电机的驱动轴通过皮带轮传动组件与所述主动滚筒相连接。7.根据权利要求6所述的精密平面砂带磨床，其特征在于，所述滚筒座上设有高度限制器。8.根据权利要求6所述的精密平面砂带磨床，其特征在于，所述伺服驱动升降机构包括连接座、升降伺服电机、承重座、Z轴丝杆和同步轮，该同步轮上设有与所述Z轴丝杆相适配的螺母座，所述承重座设置在横板的中心位置，所述螺母座通过轴承组件设置在承重座上，所述Z轴丝杆与所述螺母座相适配，且下端垂直向下延伸并通过连接座与所述滚筒座相连接，所述升降伺服电机通过支座固定在横板上，且该升降伺服电机的驱动轴通过皮带轮组件与所述同步轮相连接。9.根据权利要求6-8中任意一项所述的精密平面砂带磨床，其特征在于，所述滚筒座上设有镂空部。10.根据权利要求1所述的精密平面砂带磨床，其特征在于，所述安装部上设有镂空部。
【文档编号】B24B47/04GK105965352SQ201610413212
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月13日
【发明人】王万和
【申请人】东莞市劲畅机械有限公司