专利名称：一种自动抛光机及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种 自动抛光机及其控制方法，特别是涉及一种集成多种抛光加工工艺的抛光机及其控制方法。
背景技术：
管件制造成品前一般都需进行表面机械处理得到所需表面光洁度，使其亮丽。尤其是圆形工件上有台阶，或工件上某一段或几段需要进行抛光的，以往这类表面机械处理基本靠人手进行，工作繁重，低效，尘埃污染严重。对操作工健康损害大甚至危险。
发明内容
本发明的目的是要提供一种能够完成多种抛光工艺的自动抛光机，用于解决抛光工作繁重，低效和具有潜在危险的问题。本发明的目的是要提供一种利用本发明的自动抛光机的控制方法，实现减少劳动力使用，提高工作效率。本发明的自动抛光机包括驱动电机，还包括底座，其中心位置留有安放主轴的框架，其外围预留有若干个设备安装工位；转盘，通过主轴安装在底座上，其端面上安装有若干个工装夹具，转盘由驱动电机驱动转盘围绕主轴转动；定位装置，安装在底座框架上，通过控制主轴的转动角度，控制转盘的转动；牵引装置，一端固定安装在底座上，另一端与抛光动力头的支撑结构固定连接，通过牵引抛光动力头或其他工作设备向转盘靠近或离开，完成与工装夹具的结合或分离；工装夹具，夹持各类待加工的工件，同时可以配合工作设备做一定范围或方向上的运动或转动；抛光动力头，通过安装各种类型的抛光头，用来完成各类型的加工工艺；同时抛光动力头可以带动抛光头做定向移动，完成对工件各部分的加工；气路分配器，安装于主轴上，将压缩空气按加工工艺流程，输送至定位装置，抛光动力头，工装夹具内的气缸，使气缸带动相关部件运作。包括摆动架，抛光驱动电机，抛光动力头的滑筒座与摆动架的顶部固定连接，摆动架下部通过两个轴承与抛光驱动电机的外壳两端连接，上部与牵引装置的第二支撑座通过螺栓固定连接。包括轴承座，主轴通过圆锥滚子轴承和深沟球轴承固定在轴承座中，转盘与大链轮固定连接，大链轮与主轴固定连接。主轴下端固定连接定位盘，定位盘边缘均布若干缺口，定位装置的定位杆与定位盘上缺口啮合。工装夹具的支撑座上固定滑动套，摆动板的后面固定连接杆，连接杆后端伸入滑动套内，滑动套前部内螺纹连接滑动杆，滑动杆与连接杆之间装有压缩弹簧。
利用本发明的自动抛光机进行抛光工艺控制的方法，包括如下步骤转盘驱动电机带动转盘转动，工装夹具转动到抛光动力头前；牵引驱动电机的输出轴带动丝杆转动，丝杆螺母在丝杆上发生位移，带动摆动架靠近转盘，抛光动力头的抛光头压实工件，抛光驱动电机转动，通过皮带、皮带轮和抛光轴带动抛光头旋转；工装夹具的夹具驱动电机通过旋转轴带动工件相对抛光头反向旋转；工件达到加工标准，牵引驱动电机的输出轴带动丝杆反向转动，丝杆螺母在丝杆上发生位移，带动摆动架离开转盘，抛光驱动电机停止转动，工艺过程完成。还包括步骤当工件较宽时，抛光动力头的双轴气缸带动抛光头移动，工件全部表面完成加工 工艺。还包括步骤转盘驱动电机通过链条带动转盘转动，定位气缸将定位杆推向定位盘，当定位杆与定位盘上缺口啮合时，转盘驱动电机停止转动，转盘静止，工装夹具按工序准确转到下一工序的抛光动力头前。本发明可以使五道工序和上料、下料工序在同一设备上集中完成，减少工作流程环节，提供劳动生产效率。下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
图I为本发明自动抛光机实施例的系统结构示意图；图2为本发明自动抛光机实施例的整体结构示意图；图3为本发明自动抛光机实施例的主轴连接示意图；图4为本发明自动抛光机实施例的定位装置的结构示意图；图5为本发明自动抛光机实施例的牵引装置的结构示意图；图6为本发明自动抛光机实施例的工装夹具的正向立体示意图；图7为本发明自动抛光机实施例的工装夹具的剖视示意图；图8为本发明自动抛光机实施例的抛光动力头的立体结构示意图；图9为本发明自动抛光机实施例的抛光动力头的剖面不意图。
具体实施例方式如图I所示，本发明的自动抛光机包括底座001，转盘002，定位装置003，牵引装置004，抛光动力头005，工装夹具006，驱动电机007，气路分配器008。底座001对自动抛光机的其它部件起到支撑作用，底座001中心位置留有安放主轴的框架，根据工序要求，底座001的外围预留有若干个设备安装工位，底座001的框架结构可以保证各工序的工作设备在同时运转时避免产生共振。转盘002通过主轴安装在底座001上，根据工序要求其端面上安装有若干个工装夹具006，转盘002由驱动电机007驱动围绕主轴转动，受定位装置控制转动的角度，保证工装夹具006转动到位，准确停止在各工作设备前。
定位装置003安装在底座001框架上，通过控制主轴的转动角度，控制转盘002的转动。牵引装置004 —端固定安装在底座001上，另一端与抛光动力头005的支撑结构固定连接，通过牵引抛光动力头005或其他工作设备向转盘002靠近或离开，完成与工装夹具006的结合或分离。工装夹具006用来夹持各类待加工的工件，同时可以配合工作设备做一定范围或方向上的运动或转动。抛光动力头005通过安装各种类型的抛光头，用来完成各类型的加工工艺；同时抛光动力头可以带动抛光头做定向移动，完成对工件各部分的加工。驱动电机007根据本实施例的需求，分为转盘驱动电机0071，用来驱动主轴转动；夹具驱动电机0072，用来驱动工件运动或转动；牵引驱动电机0073，用来驱动牵引装置004移动各工作设备位置，抛光驱动电机0074,用于带动抛光头转动。 气路分配器008安装于主轴上，将压缩空气按加工工艺流程，输送至定位装置003，抛光动力头005，工装夹具006内的气缸，使气缸带动相关部件运作。如图2所示，本实施例中转盘002a上安装7个工装夹具006a，工装夹具006a环绕转盘002a边缘均匀分布。底座OOla上，对应工装夹具006a的五个连续位置，安装有5台工作设备，每个工作设备包括抛光动力头005a，摆动架011，抛光驱动电机0074a。摆动架011下部通过两个轴承与抛光驱动电机0074a的外壳两端连接，上部与牵引装置004a的第二支撑座033通过螺栓固定连接。根据抛光工艺的需求，抛光动力头005a中的抛光头057分别用于粗抛，细抛，精抛，打蜡，上光。如图3所示，底座OOla中心设有轴承座012，主轴013通过圆锥滚子轴承012a和深沟球轴承012b固定在轴承座012中，转盘002a与大链轮016固定连接，通过大链轮016与主轴013固定连接，大链轮016通过链条与转盘驱动电机0071a连接；主轴013上端安装气路分配器008a，主轴013下端固定连接定位盘017。如图4所示，有三个定位装置003a，环绕定位盘017均匀分布，固定安装在底座OOla上，定位装置003a包括定位气缸021，滑筒座022，复合套023，定位杆024。定位杆024与定位气缸021的活塞杆固定连接，复合套023对定位杆024起到滑动支撑；通过定位杆024与定位盘017上若干缺口中的三个啮合，控制主轴013的转动，使工装夹具006a按工序准确转到相应工序的抛光动力头005a前。如图5所示，每个牵引装置004a包括牵引驱动电机0073a，电机座031，第一支撑座032，第二支撑座033，丝杆螺母034，丝杆035，撑耳036。牵引驱动电机0073a与电机座031固定连接，牵引驱动电机0073a的输出轴与丝杆035通过连接件固定连接，电机座031与第一支撑座032通过撑耳036转动连接，第一支撑座032固定连接在底座OOla上；第二支撑座033固定连接在摆动架011上部，丝杆螺母034通过撑耳036与第二支撑座033转动连接。牵引驱动电机0073a带动丝杆035低速旋转，改变丝杆螺母034与丝杆035顶部的位移距离，进而带动摆动架011围绕抛光驱动电机0074a的转子摆动，通过调整摆动架011的摆动距离，调整抛光动力头005a的抛光头057对工装夹具006a夹持工件的施压力度。如图6和图7所示，工装夹具006a包括支撑座041、摆动板042、顶紧气缸043、夹具驱动电机0072a、连接板045。支撑座041通过连接件固定在转盘002a上，支撑座041上对称固定两个第一支撑杆041a,每个第一支撑杆041a顶部各固定一个第一支撑块041b,摆动板042位于支撑座041的前方，摆动板042的顶部也对称固定两个摆动支撑杆042a，每个摆动支撑杆042a的顶部各固定摆动支撑块042b，摆动支撑块042b与第一支撑块041b通过销轴铰接。摆动板042的前面通过螺栓固定气缸座043a，气缸座043a上安装顶紧气缸043，顶紧气缸043的活塞杆顶端连接右活动顶尖043b。夹具驱动电机0072a固定在连接板045后端和支撑座041上，夹具驱动电机0072a输出轴上安装第一皮带轮046a，摆动板042左端固定轴承座047a，旋转轴047通过轴承安装在轴承座047a内，旋转轴047左端穿过连接板045固定第二皮带轮046b，第一皮带轮046a和第二皮带轮046b上套装皮带046c，旋转轴047右端连接左活动顶尖047b。支撑座041上固定滑动套048a，摆动板042的后面固定连接杆048b，连接杆048b后端伸入滑动套048a内，滑动套048a前部内螺纹连接滑动杆048c，滑动杆048c与连接杆048b之间装有压缩弹簧048d。工件在抛光过程中，可能会有轻微的移动，带动顶紧气缸043及摆动板042轻微晃动，压缩弹簧048d起到缓冲作用，减轻抛光过程中对夹紧装置的震动冲击。 如图8和图9所示，抛光动力头005a包括滑筒座051，滑筒052，第一深沟球轴承053a，第二深沟球轴承053b，第三深沟球轴承053c，第四深沟球轴承053d，抛光轴054，花键套054a，花键054b，皮带轮054c，紧圈055，双轴气缸056，抛光头057，前压盖057a，后压盖057b。滑筒座051底部与摆动架011固定连接，滑筒座051前部为弧形槽，滑筒052安装在弧形槽内，滑筒座051后部与双轴气缸056的汽缸壁固定连接，紧圈055固定连接滑筒052，紧圈055通过连接件与双轴气缸056的活塞杆固定连接；抛光轴054的右端部分设有花键054b，花键054b上套有花键套054a，花键套054a可以沿花键054b移动，花键套054a与皮带轮054c固定连接，皮带轮054c与抛光驱动电机0074a输出轴上的皮带轮通过皮带连接；抛光轴054的左端安装有抛光头057，通过前压盖057a和后压盖057b夹持，使抛光头057与抛光轴054固定连接；抛光轴054贯穿滑筒052，通过第一深沟球轴承053a，第二深沟球轴承053b，第三深沟球轴承053c，第四深沟球轴承053d与滑筒052固定连接。根据加工工序要求，本实施例中底座OOla上安装的五个工作设备按逆时针顺序分别是用于粗抛、细抛、精抛，打蜡和上光的抛光动力头005a，根据加工工艺的不同，抛光动力头005a包括的抛光头057具有材质上的差异。转盘驱动电机0071a带动转盘002a转动，转盘002a上安装的七个工装夹具006a一次可安装七个工件，每个工件随着转盘002a转动，依次经过抛光动力头005a的粗抛、细抛、精抛，打蜡和上光五个工序后，成品从工装夹具006a上卸下，然后在空余的工装夹具006a上装载未加工的工件，继续下一个周期的加工工序。当一个工件随工装夹具006a转动到抛光动力头005a前时，相应的牵引装置004a的牵引驱动电机0073a的输出轴带动丝杆035转动，丝杆螺母034在丝杆035上发生位移，带动摆动架011靠近转盘002a，抛光动力头005a的抛光头057压实工件，抛光驱动电机0074a转动，通过皮带、皮带轮054c和抛光轴054带动抛光头057旋转，进行相应加工工艺；当工件较宽时，抛光动力头005a的双轴气缸056带动抛光头057移动，使工件全部表面完成加工工艺；工件达到加工标准，牵引驱动电机0073a的输出轴带动丝杆035反向转动，丝杆螺母034在丝杆035上发生位移，带动摆动架011离开转盘002a，抛光驱动电机0074a停止转动，工艺过程完成。工装夹具006a通过右活动顶尖043b和左活动顶尖047b加持工件，通过顶紧气缸043施压，使加持工件稳固；加工工艺过程中，工装夹具006a的夹具驱动电机0072a通过旋转轴047带动工件相对抛光头057反向旋转。转盘驱动电机0071a通过链条带动转盘002a转动，定位气缸021将定位杆024推向定位盘017，当定位杆024与定位盘017上缺口啮合时，转盘驱动电机0071a停止转动，转盘002a静止，工装夹具006a按工序准确转到下一工序的抛光动力头005a前。利用本实施例，可以使五道工序和上料、下料工序在同一设备上集中完成。最少一个人就能利用本发明完成以上工序，省掉了工件在各工序间的周转与重复夹持。同时上、下料与各抛光动力头远离，隔离了高速运转的抛光头与操作者之间的危险接触，做到了操作简易，省时，省工，安全，而且使除尘问题更容易集中解决。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
权利要求
1.一种自动抛光机，包括驱动电机(007)，其特征在于包括底座(001，001a)，其中心位置留有安放主轴(013)的框架，其外围预留有若干个设备安装工位； 转盘(002，002a)，通过主轴安装在底座(001,001a)上，其端面上安装有若干个工装夹具(006，006a)，转盘(002,002a)由驱动电机(007,0071a)驱动转盘(002,002a)围绕主轴(013)转动； 定位装置(003，003a)，安装在底座(001，OOla)框架上，通过控制主轴(013)的转动角度，控制转盘(002，002a)的转动； 牵引装置(004，004a)，一端固定安装在底座(001，001a)上，另一端与抛光动力头(005,005a)的支撑结构固定连接，通过牵引抛光动力头(005，005a)或其他工作设备向转盘(002，002a)靠近或离开，完成与工装夹具(006，，006a)的结合或分离； 工装夹具(006，006a)，夹持各类待加工的工件，同时可以配合工作设备做一定范围或方向上的运动或转动； 抛光动力头(005，005a)，通过安装各种类型的抛光头，用来完成各类型的加工工艺；同时抛光动力头可以带动抛光头做定向移动，完成对工件各部分的加工； 气路分配器(008，008a)，安装于主轴上，将压缩空气按加工工艺流程，输送至定位装置(003，003a)，抛光动力头(005，005a)，工装夹具(006，006a)内的气缸，使气缸带动相关部件运作。
2.根据权利要求I所述的自动抛光机，其特征在于包括摆动架(011)，抛光驱动电机(0074a)，抛光动力头(005a)的滑筒座(051)与摆动架(011)的顶部固定连接，摆动架(011)下部通过两个轴承与抛光驱动电机(0074a)的外壳两端连接，上部与牵引装置(004a)的第二支撑座(033)通过螺栓固定连接。
3.根据权利要求2所述的自动抛光机，其特征在于包括轴承座(012)，主轴(013)通过圆锥滚子轴承(012a)和深沟球轴承(012b)固定在轴承座(012)中，转盘(002a)与大链轮(016)固定连接，大链轮(016)与主轴(013)固定连接。
4.根据权利要求3所述的自动抛光机，其特征在于主轴(013)下端固定连接定位盘(017)，定位盘(017)边缘均布若干缺口，定位装置(003a)的定位杆(024)与定位盘(017)上缺口啮合。
5.根据权利要求4所述的自动抛光机，其特征在于工装夹具(006a)的支撑座(041)上固定滑动套(048a)，摆动板(042)的后面固定连接杆(048b)，连接杆(048b)后端伸入滑动套(048a)内，滑动套(048a)前部内螺纹连接滑动杆(048c)，滑动杆(048c)与连接杆(048b)之间装有压缩弹簧(048d)。
6.根据权利要求I至5任一所述的自动抛光机进行抛光工艺控制的方法，包括如下步骤 转盘驱动电机(0071a)带动转盘(002a)转动，工装夹具(006a)转动到抛光动力头(005a)前； 牵引驱动电机(0073a)的输出轴带动丝杆(035)转动，丝杆螺母(034)在丝杆(035)上发生位移，带动摆动架(011)靠近转盘(002a)，抛光动力头(005a)的抛光头(057)压实工件，抛光驱动电机(0074a)转动，通过皮带、皮带轮(054c)和抛光轴(054)带动抛光头(057)旋转；工装夹具(006a)的夹具驱动电机(0072a)通过旋转轴(047)带动工件相对抛光头(057)反向旋转； 工件达到加工标准，牵引驱动电机(0073a)的输出轴带动丝杆(035)反向转动，丝杆螺母(034)在丝杆(035)上发生位移，带动摆动架(011)离开转盘(002a)，抛光驱动电机(0074a)停止转动，工艺过程完成。
7.如权利要求6所述的自动抛光机进行抛光工艺控制的方法，还包括步骤 当工件较宽时，抛光动力头(005a)的双轴气缸(056)带动抛光头(057)移动，工件全部表面完成加工工艺。
8.如根据权利要求7所述的自动抛光机进行抛光工艺控制的方法，还包括步骤 转盘驱动电机(0071a)通过链条带动转盘(002a)转动，定位气缸(021)将定位杆 (024)推向定位盘(017)，当定位杆(024)与定位盘(017)上缺口啮合时，转盘驱动电机(0071a)停止转动，转盘(002a)静止，工装夹具(006a)按工序准确转到下一工序的抛光动力头(005a)前。
全文摘要
一种自动抛光机。包括驱动电机，还包括底座，其中心位置留有安放主轴的框架，其外围预留有若干个设备安装工位；转盘，通过主轴安装在底座上，其端面上安装有若干个工装夹具；定位装置，安装在底座框架上，控制主轴的转动角度；牵引装置，通过牵引抛光动力头或其他工作设备向转盘靠近或离开，完成与工装夹具的结合或分离；工装夹具，夹持各类待加工的工件，配合工作设备做一定范围或方向上的运动或转动；抛光动力头，通过安装各种类型的抛光头，用来完成各类型的加工工艺；气路分配器，安装于主轴上，将压缩空气按加工工艺流程，输送至定位装置，抛光动力头，工装夹具内的气缸，使气缸带动相关部件运作。同时提供一种利用本发明的控制方法。
文档编号B24B29/00GK102886726SQ20111020720
公开日2013年1月23日 申请日期2011年7月22日 优先权日2011年7月22日
发明者赵显龙, 王淑慧, 丁华, 李召成 申请人:莱州市山普管件制造有限公司