3D自动研磨机的制作方法

本发明涉及金属手机壳加工设备技术领域，特别是涉及一种3D自动研磨机。

背景技术：

随着手机电子市场的竞争日益激烈，人工成本的日益增高，对于手机行业代加工厂将面临着高精度、高产能、低成本的市场压力。现阶段机械设备也需跟上市场节奏往高智能、高效率、低成本方向发展。

现有技术中对手机电池盖表面等材料进行研磨抛光的设备传统操作为：一人操作一个托盘，操作员先将待磨工作固定于托盘，再手动将托盘卡紧在固定座上，操作工序复杂，生产效率较低。

技术实现要素：

本发明提供一种3D自动研磨机，能够解决现有技术操作工序复杂，生产效率较低等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种3D自动研磨机，所述3D自动研磨机设有多个工位，所述3D自动研磨机包括：

机架；

大圆盘，水平设置在所述机架上，所述大圆盘的边缘设有多个夹具单元，所述夹具单元用于固定待磨工件，所述大圆盘以预定角度步进转动以使得所述工件移动到对应工位；

侧面研磨机构，设置在所述机架上，所述侧面研磨机构包括磨头，所述磨头位于第一工位，用于对移动至所述第一工位的所述工件进行周边及弧面研磨；

平面研磨机构，设置在所述机架上，所述平面研磨机构包括磨盘，所述磨盘位于第二工位，用于对移动至所述第二工位的所述工件进行平面研磨，其中所述第二工位与所述第一工位相邻设置。

根据本发明一优选实施例，所述3D自动研磨机还设有第三工位，所述第三工位与所述第二工位相邻设置，所述第三工位用于取走经所述第二工位进行平面研磨后的所述工件。

根据本发明一优选实施例，所述3D自动研磨机还设有第四工位，所述第四工位与所述第三工位和所述第一工位相邻设置，所述第四工位用于放置新的待磨工件。

根据本发明一优选实施例，所述夹具单元包括底座及设于所述底座上的多个治具模具，每一所述治具模具用于固定一个待磨工件。

根据本发明一优选实施例，所述多个治具模具为两个。

根据本发明一优选实施例，所述侧面研磨机构包括三轴传动系统和伺服电机，所述三轴传动系统包括相对所述大圆盘平行的X轴和Y轴以及相对所述大圆盘垂直的Z轴，所述伺服电机与所述Z轴相固定，所述磨头设于所述伺服电机上。

根据本发明一优选实施例，所述平面研磨机构包括立架、电机固定板、平磨电机以及传动轴，所述立架竖立固定在所述机架上，所述电机固定板固定在所述立架的上部，用于固定所述平磨电机，所述传动轴将所述磨盘与所述平磨电机连接。

根据本发明一优选实施例，所述平面研磨机构还包括加强托架，所述加强托架一端与所述立架相固定，另一端承托所述磨盘。

根据本发明一优选实施例，所述大圆盘对应所述多个夹具单元设有多个锁定机构，所述锁定机构包括固定座、杠杆、锁定杆以及弹性件，所述固定座固定在所述大圆盘的底部，所杠杆枢接在所述固定座上，所述锁定杆一端与所述杠杆的一端连接，所述弹性件用于使得所述锁定杆的另一端预置为穿过所述大圆盘以将所述底座限位，所述锁定机构用于使得所述夹具单元在所述第一工位、所述第三工位以及所述第四工位时不会发生自转。

根据本发明一优选实施例，所述3D自动研磨机还包括解锁机构，所述解锁机构设置在所述第二工位并位于所述大圆盘下方，用于在所述第二工位处将所述杠杆的另一端顶起以解除所述锁定杆对所述底座的限位。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供的3D自动研磨机实现了自动化多工位加工，操作简单，提高了生产效率。

附图说明

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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，其中：

图1是本发明的3D自动研磨机的立体结构示意图；

图2是图1所示的3D自动研磨机的侧面研磨机构的立体结构示意图；

图3是图1所示的3D自动研磨机的平面研磨机构的立体结构示意图；

图4是图1所示的3D自动研磨机的第一、三、四工位处的局部立体结构示意图；

图5是图1所示的3D自动研磨机的第二工位处的局部立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明的3D自动研磨机的立体结构示意图。

如图1所示，本发明提供一种3D自动研磨机，该3D自动研磨机设有多个工位，该3D自动研磨机包括机架100、大圆盘200、侧面研磨机构300以及平面研磨机构400。

其中，机架100可由多个条型材和板件等焊接构成，大圆盘200水平设置在机架100上，大圆盘200的边缘设有多个夹具单元，夹具单元用于固定待磨工件10，大圆盘200以预定角度步进转动以使得工件10移动到对应工位，在优选实施例中，大圆盘200可以每次转动90度，当然，在其他实施例中，大圆盘200也可每次转动120度或其他角度。

侧面研磨机构300设置在机架100上，侧面研磨机构300包括磨头301，磨头301位于第一工位11，用于对移动至第一工位11的工件10进行周边及弧面研磨。

平面研磨机构400设置在机架100上，平面研磨机构400包括磨盘401，磨盘401位于第二工位12，用于对移动至第二工位12的工件10进行平面研磨，其中第二工位12与第一工位11相邻设置。

在本发明实施例中，3D自动研磨机还设有第三工位13，第三工位13与第二工位12相邻设置，第三工位13用于取走经第二工位12进行平面研磨后的工件10。

在本发明实施例中，3D自动研磨机还设有第四工位14，第四工位14与第三工位13和第一工位11相邻设置，第四工位14用于放置新的待磨工件10。

当仅设置三个工位时，第三工位13既用于取走加工好的工件10，又用于放置新的待磨工件10，设置四个工位时，第三工位13用于取走加工好的工件10，第四工位14用于放置新的待磨工件10，两种方式均可。

具体而言，请一并参阅图2，图2是图1所示的3D自动研磨机的侧面研磨机构的立体结构示意图。

如图2所示，夹具单元包括底座211及设于底座211上的多个治具模具212，每一治具模具212用于固定一个待磨工件10。在本发明实施例中，多个治具模具212为两个。在其他实施例中，多个治具模具212也可以1个、3个、4个等数量。多个治具模具212可采用真空吸附的方式将工件10紧固。

侧面研磨机构300包括三轴传动系统和伺服电机340，三轴传动系统包括相对大圆盘200平行的X轴310和Y轴320以及相对大圆盘200垂直的Z轴330，伺服电机340与Z轴330相固定，磨头301设于伺服电机340上。在本发明实施例中，设有4组具夹单元，每组夹具单元上固定有2个工件10，相应的，伺服电机340有两个，同步对2个工件10进行研磨。

请一并参阅图3，图3是图1所示的3D自动研磨机的平面研磨机构的立体结构示意图。

如图3所示，平面研磨机构400包括立架410、电机固定板420、平磨电机430以及传动轴440，立架410竖立固定在机架100上，当然，为了保证结构稳固，立架410的侧边还设有加强架411，电机固定板420固定在立架410的上部，用于固定平磨电机430，传动轴440将磨盘401与平磨电机430连接。

为了保证磨盘401的稳定运转，平面研磨机构400还包括加强托架450，加强托架450可呈L型，其一端与立架410相固定，另一端承托磨盘401，在具体实施例中，传动轴440的连接磨盘401的一端设有轴套451，加强托架450设于轴套451和磨盘401之间。

请一并参阅图4，图4是图1所示的3D自动研磨机的第一、三、四工位处的局部立体结构示意图。

如图4所示，大圆盘200对应多个夹具单元设有多个锁定机构500，该锁定机构500包括固定座510、杠杆520、锁定杆530以及弹性件(图未示)，固定座510固定在大圆盘200的底部，所杠杆520枢接在固定座510上，锁定杆530的一端与杠杆520的一端连接，弹性件用于使得锁定杆530的另一端预置为穿过大圆盘200以将底座211限位，锁定机构500用于使得夹具单元在第一工位11、第三工位13以及第四工位14时不会发生自转。特别是在第一工位11处时，工件10必需保持不动，侧面研磨机构300根据数控指令对工件10进行自动加工。

请一并参阅图5，图5是图1所示的3D自动研磨机的第二工位处的局部立体结构示意图。

如图5所示，3D自动研磨机还包括解锁机构540，在具体实施例中，解锁机构540可为气缸，固定在机架100上，解锁机构设置在第二工位12并位于大圆盘200下方，用于在第二工位12处将杠杆520的另一端顶起以解除锁定杆530对底座211的限位，使得工件在第二工位12处可自由转动。

本发明提供的3D自动研磨机由起始位开始，启动后，跳步进行360°旋转四分之一度，进入第一工位11进行产品侧面周边及弧面研磨，再跳步进入第二工位12进行产品平面研磨。

本发明提供的3D自动研磨机采用机械跳步法，每个工位都同时加工，生产过程一直循环不停机工作，每工位设计二个治具模具212，2x4个治具，交替上料，工序工位设计合理化、人性化，一出二的取放工艺，很大程度提高生产效率。平磨方式采用独立圆磨盘401由上而下自动施压研磨，与工件10接触研磨时，工件10受磨盘401压力和转动力的带动也跟着自由旋转，从而完成研磨平面的切削工艺；在进行侧面磨和弧面研磨时采用三轴伺服灵活走位控制双工位磨头完成侧面研磨。

综上所述，本领域技术人员容易理解，本发明提供的3D自动研磨机实现了自动化多工位加工，操作简单，提高了生产效率。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。