无级磨抛装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种无级磨抛装置，包括主轴以及连接在主轴下段的公转盘，公转盘上设有多个磨头安装位，每个磨头安装位中均设有无级磨头，所述无级磨头包括具有摇动空间磨头固定座，磨轮轴下端连有磨块，磨轮轴中段具有位于摇动空间内、与摇动空间周壁之间留有间隙的球面运动副，磨轮轴上段与磨头固定座弹性连接。工作时，无级磨头形成公转加自由转动、自由转动时磨块可万向摇动的磨削方式，使得加工板材表面时具有一定的仿形功能，不易压坏板面，并且粗磨和抛光效果良好，工作效率高。本发明适用于对建筑陶瓷、石材、装饰板材进行表面加工。
【专利说明】无级磨抛装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于对建筑陶瓷、石材、装饰板材进行表面粗磨抛光的磨具。
【背景技术】
[0002]现在建筑陶瓷、石材、装饰板材加工等行业中，主要使用马鞍架装滚筒式结构的粗磨机对板材进行粗磨和使用摆脚式的抛光磨头抛光加工。工作时，滚筒结构的粗磨机的工作方式是磨具与板材呈线接触，加工表面出现条纹型的磨痕，板材表面的粗糙度较大；且磨具容易被反磨削变形影响板材表面的加工质量。摆脚式抛光机磨具也是磨具与板面进行线性接触，抛光时板材表面容易产生拖刀痕和抛光光泽度不均匀等。同时，由于前面的粗磨机加工后板材表面粗糙、表面质量差，需使用很多组的抛光磨头进行抛光，增加了加工的能源消耗，摆脚式抛光主要使用氧化镁结合碳化硅磨块，磨块主要使用苦菱土为基体，对环境特别是水资源具有较大的污染，同时磨块采用碳化硅材料，工作效率低。而且，滚筒式粗磨机和摆脚式抛光机由于线性接触加工，容易造成脆性板材(例如瓷砖)碎裂和炸机现象，存在较大的安全隐患。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:提供一种无级磨抛装置，它在对板材表面进行粗磨抛光时，磨头能适应板材表面的形变而进行自我调整，从而避免出现强压板材而破坏工件以及磨头的非正常损耗，提调高板材表面的加工质量，减少后续抛光难度。
[0004]本发明解决其技术问题的解决方案是:
无级磨抛装置，包括:主轴，其由公转驱动电机带动旋转；
公转盘，其与主轴的下段连接，公转盘上设有多个磨头安装位，每个磨头安装位中均设有无级磨头，所述无级磨头包括:
磨头固定座，其与磨头安装位固定连接，磨头固定座中设有摇动空间；磨轮轴，其中段具有位于所述摇动空间内的、与摇动空间周壁之间留有间隙的球面运动副，磨轮轴上段与磨头固定座弹性连接，磨轮轴下段伸出磨头安装位并设有磨块。需要注意的是，本领域技术人员应当认识到所述磨头固定座与磨头安装位固定连接的手段，包括指单独制作磨头固定座后再与公转盘相接，也可以是磨头固定座与公转盘一体成型。为了使结构排布合理均匀，所述磨头安装位最好是环状均匀间隔布置的。
[0005]作为上述技术方案的进一步改进，所述摇动空间整体为呈圆柱状的空腔，所述磨轮轴的中段与球面接触轴承的内圈固定连接，球面接触轴承的外圈形成所述球面运动副。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进，所述球面接触轴承为关节轴承。
[0007]实际上，当整副机器开动、磨轮轴旋转时，磨轮轴端部的磨块的摇动会在一定程度上影响到切削压力，故可以根据需要而添加设计迫使磨轮轴归中的机构。还有，因磨轮轴下端需安装金刚石磨轮(磨块)，磨轮轴在关节轴承下端的质量比关节轴承上端的质量大，而无级磨头是围绕主轴环形安装，在其围绕主轴高速公转的过程中，磨轮轴在关节轴承两头重量不一产生离心力在磨轮端会较大，也许会导致磨轮侧偏而影响其磨轮的正常工作，故可以添加设计平衡装置。关于归中机构以及平衡装置的方案，在后续的【具体实施方式】中将分别举出实施例。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进，所述主轴与升降机构连接。具体地，升降机构主要由于主轴固定连接的升降底板以及顶住升降底板的气缸组件构成，气缸组件带动升降底板升降，从而保证整个无级磨抛装置的升降及工作时的压力控制。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进，磨轮轴沿轴向洞穿，磨轮轴的上端接有可灌水至磨轮轴并且水最终直达磨块的水管。为了使结构更加紧凑，并且能统一供水、水管不会互相萦绕，可以将主轴本身就加工成内部中空，然后分设出多个出水口，出水口与所述水管连接。这样只需外面的供水管往主轴泵水，水即可分配到每个无级磨头处，冷却水直达磨削位置，起到良好的冲洗、冷却作用。
[0010]本发明的有益效果是:当公转驱动电机带动公转盘旋转时，每个无级磨头即以公转盘的中轴为旋转轴线而作公转运动，加上各部件具有不可忽视的自重，无级磨头内的磨轮轴、磨块在整体公转的同时也会自转。在这种行星运动过程中，由于有摇动空间的存在加之球面运动副的配合，磨轮轴不再是相对位置强行固定，而是具有了一定容差的自由度，自转时还可以万向摇动，亦即使得即使所加工的板面具有不平整的表面，略有变形量，磨块也能稍微变化自身的位置、倾斜度来与之适配，对板面具有一定的仿形功能。并且，这种无级的行星磨削运动能保证多个磨块均匀磨耗，不会出现磨块使用时非正常磨损的情况，从而保证加工时表面的一致性，同时这种多磨头组合行星运动平面磨削的方式，能将板材表面磨块的磨痕细化，降低表面的粗糙度，提高光泽度。通过调整安装磨轮磨料的型号，本发明创造也起到良好的抛光效果。并且粗磨和抛光效果良好，工作效率高。本发明适用于对建筑陶瓷、石材、装饰板材进行表面加工。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。
[0012]图1是本发明的整体安装结构示意图；
图2是本发明的无级磨头的实施例1 ;
图3是本发明的无级磨头的实施例2。
【具体实施方式】
[0013]以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
[0014]参照图1，无级磨抛装置，包括:主轴1，其由公转驱动电机2带动旋转;公转盘3，其与主轴I的下段连接，公转盘3上设有多个磨头安装位，每个磨头安装位中均设有无级磨头4,所述无级磨头4包括:
磨头固定座41，其与磨头安装位固定连接，磨头固定座41中设有摇动空间；磨轮轴42，其中段具有位于所述摇动空间内的、与摇动空间周壁之间留有间隙的球面运动副，磨轮轴42上段与磨头固定座41弹性连接，磨轮轴42下段伸出磨头安装位并设有磨块43。磨头安装位是绕主轴I环形等距阵列布置的。具体地，本发明使用的磨块主要为金属基体的金刚石磨具，加工效率高，可降低加工能耗和对环境的污染。
[0015]进一步作为优选的实施方式，所述摇动空间整体为呈圆柱状的空腔，所述磨轮轴42的中段与球面接触轴承的内圈固定连接，球面接触轴承的外圈形成所述球面运动副。具体地，所述球面接触轴承为关节轴承。
[0016]进一步作为优选的实施方式，所述主轴I与升降机构连接。所述升降机构包括与主轴I固定连接的升降底板5，公转驱动电机2亦装在升降底板5上，升降底板5由几个升降气缸6支撑。通过控制升降气缸6的活塞杆的伸缩，可带动升降底板5升降，从而最终带动公转盘、无级磨头的升降，实现加工深度以及加工压力的控制。
[0017]进一步作为优选的实施方式，磨轮轴42沿轴向洞穿，磨轮轴42的上端接有可灌水至磨轮轴42并且水最终直达磨块43的水管。主轴I本身中空并外接供水管，主轴I靠下端分出多个出水口，所述水管与对应的出水口连通，这样就能统一供水了。
[0018]然后，所述摇动空间整体为呈圆柱状的空腔，所述磨轮轴42的中段与球面接触轴承的内圈固定连接，球面接触轴承的外圈形成所述球面运动副。所述球面接触轴承为关节轴承。这是为了便于选件以及使转动顺畅作为方案设计原则的，但如果本身润滑做得好，所述球面运动副可以由其他构件、甚至是磨轮轴42本身的轴段代替。
[0019]本发明可设置迫使磨轮轴归中的机构:所述磨头固定座41的上端为围住磨轮轴42上段的围壁，在围壁与磨轮轴42上段之间的空间设有实现磨轮轴42上段与磨头固定座41的弹性连接的弹性构件。
[0020]进一步作为优选的实施方式，所述弹性构件为套住磨轮轴42上段的胶套44。所述磨轮轴42上段与胶套44之间，还设有轴承构件。
[0021]更具体地，所述轴承构件的内圈箍紧磨轮轴42，外圈内嵌于一转动套48之中，胶套44紧套于转动套48的外围。其中胶套44优选聚氨酯材料制作。转动套48提供了一个既能固定轴承、又便于胶套44套接的中间过渡件。如果结构允许，所述轴承构件也可以与胶套44所在轴向高度上分开，即一段负责保证承托磨轮轴、保证转动顺畅，另一段负责保证磨轮轴回弹。
[0022]所述无级磨头4设有用于平衡磨轮轴42上下两端的离心力的平衡装置。而所述平衡装置至少有两种实施方式。例如:
实施例1，参照图1和图2，所述平衡装置包括设置在磨轮轴42上端的平衡配重块45。平衡配重块45可平衡关节轴承两端的离心力。
[0023]实施例2，参照图1和图3，所述平衡装置包括可径向调节限位的、与磨轮轴42上段直接或间接顶接的滚珠49。[0024]具体地，所述平衡装置还包括径向设置的压缩弹簧46，压缩弹簧46具有固定端与活动端，固定端与磨头固定座41上端围壁相对固定连接，活动端连接一凸块，凸块朝着磨轮轴42的方向为凹球面，凹球面，所述滚珠由该凹球面承托。所述压缩弹簧46的固定端与压缩量调节螺杆47连接，压缩量调节螺杆47与设在磨头固定座41上的径向位置调节螺孔旋接。亦即，从外而内的平衡装置配件顺序是:压缩量调节螺杆47-压缩弹簧46-具有凹球面的凸块-滚珠49，由于前面是设置了转动套48，所以这里的滚珠显然是穿过了胶套44而抵住转动套48、从而间接与磨轮轴42顶接。当然，如果取消了转动套48，那滚珠就是直接与磨轮轴42顶接了。通过弹簧的K值计算出消除下端离心力差值的压缩量预紧弹簧，达到平衡磨轮轴在关节轴承两端离心力问题。同时通过滚珠与转动套相连，球面的接触，不会影响磨轮轴的万向仿形限制。
[0025]事实上，本发明所针对的板件以及工序，在加工时不需要完全地将表面加工成纯镜面，只是要求表面的粗糙度低、光泽度好，所以需对表面进行仿形加工。而本发明的无极粗磨磨头，具有万向摇动及自由的转动，在工作时对板面具有一定的仿形功能，减少了对加工件的破损。
[0026]以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.无级磨抛装置，其特征在于:包括: 主轴(I)，其由公转驱动电机(2 )带动旋转； 公转盘(3)，其与主轴(I)的下段连接，公转盘(3)上设有多个磨头安装位，每个磨头安装位中均设有无级磨头(4)，所述无级磨头(4)包括: 磨头固定座(41)，其与磨头安装位固定连接，磨头固定座(41)中设有摇动空间；磨轮轴(42)，其中段具有位于所述摇动空间内的、与摇动空间周壁之间留有间隙的球面运动副，磨轮轴(42)上段与磨头固定座(41)弹性连接，磨轮轴(42)下段伸出磨头安装位并设有磨块(43)。
2.根据权利要求1所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述摇动空间整体为呈圆柱状的空腔，所述磨轮轴(42)的中段与球面接触轴承的内圈固定连接，球面接触轴承的外圈形成所述球面运动副。
3.根据权利要求2所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述球面接触轴承为关节轴承。
4.根据权利要求1?3任一项所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述磨头固定座(41)的上端为围住磨轮轴(42)上段的围壁，在围壁与磨轮轴(42)上段之间的空间设有实现磨轮轴(42)上段与磨头固定座(41)的弹性连接的弹性构件。
5.根据权利要求4所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述弹性构件为套住磨轮轴(42)上段的胶套(44)。
6.根据权利要求5所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述磨轮轴(42)上段与胶套(44)之间，还设有轴承构件。
7.根据权利要求6所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述轴承构件的内圈箍紧磨轮轴(42 )，外圈内嵌于一转动套(48 )之中，胶套(44)紧套于转动套(48 )的外围。
8.根据权利要求5、6或7所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述无级磨头(4)设有用于平衡磨轮轴(42)上下两端的离心力的平衡装置。
9.根据权利要求8所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述平衡装置包括设置在磨轮轴(42)上端的平衡配重块(45)。
10.根据权利要求8所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述平衡装置包括可径向调节限位的、与磨轮轴(42 )上段直接或间接顶接的滚珠。
11.根据权利要求10所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述平衡装置还包括径向设置的压缩弹簧(46)，压缩弹簧(46)具有固定端与活动端，固定端与磨头固定座(41)上端围壁相对固定连接，活动端连接一凸块，凸块朝着磨轮轴(42)的方向为凹球面，凹球面，所述滚珠由该凹球面承托。
12.根据权利要求11所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述压缩弹簧(46)的固定端与压缩量调节螺杆(47)连接，压缩量调节螺杆(47)与设在磨头固定座(41)上的径向位置调节螺孔旋接。
13.根据权利要求1所述的无级磨抛装置，其特征在于:所述主轴(I)与升降机构连接。
14.根据权利要求1所述的无级磨抛装置，其特征在于:磨轮轴(42)沿轴向洞穿，磨轮轴(42)的上端接有可灌水至磨轮轴(42)并且水最终直达磨块(43)的水管。
【文档编号】B24B7/22GK103801999SQ201410034494
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】龙其瑞, 黄军, 蔡永帮 申请人:龙其瑞