一种多轴数控自动化打磨与拉丝一体式设备的制作方法

本实用新型涉及打磨拉丝设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种多轴数控自动化打磨与拉丝一体式设备。

背景技术：

现有技术中的打磨拉丝设备，没有一种是针对边框的自动化打磨、拉丝设备。现有集中的打磨拉丝设备在使用时，存在以下问题：1、无法在同一台设备上完成打磨与拉丝边框两道工序；2、在打磨或拉丝边框过程中需要多次装夹；3、无法仿形打磨或拉丝边框的圆角；4、在一般的打磨或拉丝边框过程中，很难保证产品的一致性。因此，有必要设计一种针对边框的自动化打磨与拉丝一体式设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多轴数控自动化打磨与拉丝一体式设备。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种多轴数控自动化打磨与拉丝一体式设备，包括机架、X轴移动机构、Y轴移动机构、治具旋转机构和砂带快换机构，所述Y轴移动机构安装在机架上，所述X轴移动机构安装在Y轴移动机构上，所述治具旋转机构安装在X轴移动机构上，所述砂带快换机构安装在机架上，该砂带快换机构位于所述Y轴移动机构的一端；所述砂带快换机构包括支撑平台、主动轮机构、张紧轮机构、导向轮机构和接触轮机构，所述支撑平台安装在机架上，所述主动轮机构、张紧轮机构、导向轮机构和接触轮机构均安装在支撑平台上。

进一步地，所述Y轴移动机构包括Y轴电动执行器和第一安装板，所述Y轴电动执行器安装在机架上，所述第一安装板安装在Y轴电动执行器上，并且所述X轴移动机构安装于第一安装板上。

进一步地，所述X轴移动机构包括X轴电动执行器和第二安装板，所述X轴电动执行器安装于第二安装板上，所述第二安装板安装于X轴电动执行器上，并且所述治具旋转机构安装于第二安装板上。

进一步地，所述治具旋转机构包括精密分割器、驱动机构、工件水槽、突台、工件仿形治具，所述精密分割器安装于第二安装板上，所述驱动机构与精密分割器的轴连接，所述工件水槽安装在精密分割器上端面上，所述突台安装在在精密分割器的上端面轴上，所述工件仿形治具安装在突台上，所述突台和所述工件仿形治具上均设有气孔，所述突台的气孔与工件仿形治具的气孔之间设有端面密封，所述突台的气孔通过气管连接真空泵。

进一步地，所述驱动机构包括伺服电机、伺服电机固定板和联轴器，所述伺服电机固定板安装在精密分割器侧端面上，所述伺服电机安装在伺服电机固定板()上，所述伺服电机的输出轴通过联轴器与精密分割器的侧端面轴连接。

进一步地，所述支撑平台包括支撑座和支撑板，所述支撑板安装于支撑座上，所述主动轮机构、张紧轮机构、导向轮机构和接触轮机构均安装在支撑板上。

进一步地，所述主动轮机构包括可调速电机、主动轮，所述可调速电机安装在支撑座上，所述主动轮安装在可调速电机的轴上。

进一步地，所述张紧轮机构包括张紧座、气缸、导柱、直线轴承、张紧支架和张紧轮，所述张紧座安装在支撑板上，所述气缸安装在张紧座上，所述直线轴承安装在张紧座上，所述张紧支架安装在气缸的光轴上，所述导柱穿过直线轴承安装在张紧支架上，所述张紧轮安装在张紧支架上。

进一步地，所述接触轮机构包括调节座、调节板和弹性材料导轮，所述调节座安装在支撑板上，所述调节板安装在调节座上，所述弹性材料导轮安装在调节板上。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型一方面可通过快速更换砂带以及调节砂带运动速度来实现设备从打磨功能切换到拉丝功能，另一方面可通过治具旋转机构实现一次装夹即可完成整个边框的打磨与拉丝，且通过多轴联动来实现边框复杂曲面打磨和拉丝，再一方面通过数控自动化多轴联动方式实现打磨和拉丝后的表面一致性功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所述多轴数控自动化打磨与拉丝一体式设备的结构图。

图2是本实用新型所述多轴数控自动化打磨与拉丝一体式设备中拆卸掉护罩钣金后的结构图。

图3是本实用新型所述多轴数控自动化打磨与拉丝一体式设备中X轴移动机构、Y轴移动机构和治具旋转机构装配的结构图。

图4是本实用新型所述多轴数控自动化打磨与拉丝一体式设备中砂带快换机构的结构图。

附图标记说明：100、机架，200、X轴移动机构，300、Y轴移动机构，400、治具旋转机构，500、砂带快换机构，301、Y轴电动执行器，302、第一安装板，201、X轴电动执行器，202、第二安装板，401、精密分割器，402、伺服电机，403、伺服电机固定板，404、联轴器，405、工件水槽，406、突台，407、工件仿形治具，510、支撑平台，520、主动轮机构，530、张紧轮机构，540、导向轮机构，550、接触轮结构，511、支撑座，512、支撑板，521、可调速电机，522、主动轮，531、张紧座，532、气缸，533、导柱，534、直线轴承，535、张紧支架，536、张紧轮，551、调节座，552、调节板，553、弹性材料导轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1和图2所示，本实用新型提供一种多轴数控自动化打磨与拉丝一体式设备，包括机架100、X轴移动机构200、Y轴移动机构300、治具旋转机构400和砂带快换机构500，所述Y轴移动机构300安装在机架100上，所述X轴移动机构200安装在Y轴移动机构300上，所述治具旋转机构400安装在X轴移动机构上200，所述砂带快换机构500安装在机架上，该砂带快换机构500位于所述Y轴移动机构300的一端；所述砂带快换机构500包括支撑平台510、主动轮机构520、张紧轮机构530、导向轮机构540和接触轮机构550，所述支撑平台510安装在机架100上，所述主动轮机构520、张紧轮机构530、导向轮机构540和接触轮机构550均安装在支撑平台510上。

在本发明中，所述治具旋转机构400用于固定待打磨与拉丝工件，并驱动待打磨与拉丝工件旋转，以实现一次装夹完成工件整个边框的打磨与拉丝工艺。所述Y轴移动机构300用于将已经固定好的待打磨与拉丝工件贴合及远离砂带，所述X轴移动机构200用于将已经固定好的待打磨与拉丝工件沿着砂带轮径向，贴合着砂带移动，所述X轴移动机构200、Y轴移动机构300、治具旋转机构400共同作用于待打磨与拉丝工件，驱动待打磨与拉丝工件边框，紧密贴合砂带做仿形运动。所述主动轮机构520中的伺服电机521提供砂带运动动力，所述张紧轮机构530安装有气缸，可实现数控快速张紧或放松砂带，实现打磨砂带与拉丝砂带快速更换。所述导向轮机构540将砂带导向成一个可与工件平行的平面，所述接触轮机构550使用弹性材料导轮553承托砂带，工件在弹性材料导轮553位置与砂带贴合，实现打磨、拉丝功能。

所述Y轴移动机构300包括Y轴电动执行器301和第一安装板302，所述Y轴电动执行器301安装在机架100上，所述第一安装板302安装在Y轴电动执行器301上，并且所述X轴移动机构200安装于第一安装板302上。所述Y轴电动执行器301上配备有伺服电机和高精度滚珠丝杆，可驱动安装板302在Y轴方向Y轴电动执行器301行程内精确位置运动及停止。

所述X轴移动机构200包括X轴电动执行器201和第二安装板202，所述X轴电动执行器201安装于第二安装板302上，所述第二安装板202安装于X轴电动执行器201上，并且所述治具旋转机构400安装于第二安装板202上。所述X轴电动执行器201上配有伺服电机和高精度滚珠丝杆，可驱动安装板202在X轴方向X轴电动执行器201行程内精确位置运动和停止。X轴移动机构200和Y轴移动机构300垂直安装，可驱动治具旋转机构在XY平面内做任意曲线运动。

参阅图3所示，所述治具旋转机构400包括精密分割器401、驱动机构、工件水槽405、突台406、工件仿形治具407，所述精密分割器401安装于第二安装板202上，所述驱动机构与精密分割器401的轴连接，所述工件水槽405安装在精密分割器401上端面上，所述突台406安装在在精密分割器401的上端面轴上，所述工件仿形治具407安装在突台406上，所述突台406和所述工件仿形治具407上均设有气孔，所述突台406的气孔与工件仿形治具407的气孔之间设有端面密封，所述突台406的气孔通过气管连接真空泵。在使用时，工件扣放在工件仿形治具407上，真空发生器提供空气负压，将工件吸附固定。所述伺服电机403提供动力，通过联轴器404将扭矩传递到精密分割器401上，精密分割器401将扭矩改变方向，驱动突台406转动，并通过工件仿形治具407实现工件转动。

所述驱动机构包括伺服电机402、伺服电机固定板403和联轴器404，所述伺服电机固定板403安装在精密分割器401侧端面上，所述伺服电机402安装在伺服电机固定板(403)上，所述伺服电机403的输出轴通过联轴器404与精密分割器401的侧端面轴连接。

参阅图4所示，所述支撑平台510包括支撑座511和支撑板512，所述支撑板512安装于支撑座511上，所述主动轮机构520、张紧轮机构530、导向轮机构540和接触轮机构550均安装在支撑板512上。

优选地，所述砂带快换机构500包括两个以上的导向轮机构540，导向轮机构将砂带导向成平行与工件边框的平面，增加砂带与工件的接触面积，改善打磨与拉丝效果。

所述主动轮机构520包括可调速电机521、主动轮522，所述可调速电机安装在支撑座511上，所述主动轮522安装在可调速电机521的轴上。

所述可调速电机521包括但不仅限于带变频器的减速电机，步进电机，变频电机。对电机调速的目的是为了打磨和拉丝两种工艺需要不同的砂带运行速度。不同材料的工件在打磨或拉丝时，砂带运转速度也需要调节。

所述张紧轮机构530包括张紧座531、气缸532、导柱533、直线轴承534、张紧支架535和张紧轮536，所述张紧座531安装在支撑板512上，所述气缸532安装在张紧座531上，所述直线轴承534安装在张紧座531上，所述张紧支架535安装在气缸532的光轴上，所述导柱533穿过直线轴承534安装在张紧支架535上，所述张紧轮536安装在张紧支架535上。导柱533为张紧支架535提供导向作用。在设备打磨或拉丝运转时，张紧轮机构530的气缸532提供砂带的张紧力。在更换砂带时，张紧轮机构530的气缸532收回，实现砂带快换功能。

所述接触轮机构550包括调节座551、调节板552和弹性材料导轮553，所述调节座551安装在支撑板512上，所述调节板552安装在调节座551上，所述弹性材料导轮553安装在调节板552上。调节座551和调节板552共同作用，让弹性材料导轮553与两个导向轮机构540撑出的砂带平面相切。接触轮机构550使用弹性材料的目的是增加工件与砂带的接触面积。

本发明结构合理，操作使用方便，机床体积适中，运行平稳，定位精度高，防护设计简单美观，真空泵提供空气负压，工件固定牢固，装夹快速简便。X轴移动机构200、Y轴移动机构300、工件旋转机构400均采用伺服电机，可以根据工件边框仿形运动，保证仿形打磨和拉丝边框的边与圆角的平整和无塌角。安全便捷的一次装夹完成工件整个边框的打磨与拉丝。本发明采用数控系统，可通过数控编程实现不同工件边框，复杂曲面的打磨与拉丝。工件快换机构500通过张紧轮机构530张紧砂带，可以数控张紧和放松砂带，快速更换砂带。主动轮机构520使用可调速电机，可以快速切换打磨工艺与拉丝工艺，液可以更具边框材料的不同而调整砂带的运转速度。

总的来说，本发明实现了以下功能：1、本发明通过数控系统控制X轴移动机构200和Y轴移动机构300，实现了对工件边框的自动化打磨与拉丝，降低了产品不良率、保证了产品处理后的一致性、降低了人工强度、提高了效率；2、本发明通过伺服电机驱动的治具旋转机构400，实现了一次装夹就完成工件整个边框打磨与拉丝的功能；3、本发明通过砂带快换机构500实现砂带快换；4、本发明通过主动轮机构520的可调速电机，调节砂带速度，适应打磨工艺与拉丝工艺，并适应不同的工件边框材料。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本实用新型的权利要求所描述的保护范围，都应当在本实用新型的保护范围之内。