打磨除屑的夹持桶状物装置的制作方法

本发明涉及一种金属制品装备机械技术领域，具体为一种打磨除屑的夹持桶状物装置。

背景技术：

在机械工件的加工过程中，通常需要对工件进行打磨。现有的机械打磨方法通常是将工件置于磨料中，通过转轴带动工件转动，工件与磨料摩擦对工件进行打磨，但是转轴的转动方向大多是固定的，对于工件的打磨并不均匀，影响打磨效果。

中国专利cn205858503u提供了一种打磨设备，包括机架，机架上安装有摆动座，摆动座上安装有搅拌主轴，搅拌主轴的下端设有零件夹具，机架上还设有磨料桶，磨料桶的一侧表面上设有导向块，机架上设有竖直设置的导向槽，导向槽为弧形槽，还包括位于磨料桶下方的底座，底座上设有支撑臂，磨料桶转动安装在支撑臂上，底座和机架之间设有升降驱动装置，搅拌主轴连接有转动驱动装置；在升降驱动装置的带动下，底座做升降运动，带动磨料桶上下运动，磨料桶一端设有导向块，机架上设有与导向块配合的导向槽，导向槽为弧形槽，使得磨料桶在进行上下运动的同时进行摆动，使得磨料从多个角度与待打磨工件产生摩擦，提高打磨效率。

上述方案通过磨料桶的摆动，使得多个角度与打磨工件产生摩擦，在一定范围内解决了打磨工件不均匀的问题，但依然存在以下问题：

1）上述方案仍然采用磨料不变、转动待打磨工件的方式来打磨，由于磨料受重力影响，在磨料桶中，磨料底部的密度大于磨料顶部的密度，磨料并不能均匀分布在待打磨工件的四周，方案中采用磨料桶上下运动的方式降低了磨料桶中下层磨料与上层磨料之间的密度差，但是磨料桶中的磨料上下层密度不一致的问题依然存在，因此上述方案中，磨料与待打磨工件之间的打磨依然不均匀；

2）上述方案中，打磨工件产生的碎屑不能及时清除，残留在打磨工件内，若打磨时间较长，由于打磨时产生的高温，碎屑掺杂再次粘连到待打磨工件上，在打磨完成冷却后与待打磨工件固定，消除困难，影响打磨效率。

技术实现要素：

本发明意在提供一种打磨除屑的夹持桶状物装置，以解决打磨不均匀、碎屑不能及时清除的问题。

本方案中的打磨除屑的夹持桶状物装置，包括机架，机架上依次设有第一支撑板、第二支撑板、第三支撑板和底板，第一支撑板上设有风机，第二支撑板上设有夹持件，第三支撑板上设有打磨部分，第二支撑板和第三支撑板均与机架可拆卸连接，底板与机架固定连接；

所述夹持件包括连接柱、配合部和活动脚，所述连接柱与第二支撑板可拆卸连接，所述配合部与连接柱固定连接，所述配合部的侧壁开有若干卡槽，所述卡槽沿配合部侧壁均匀分布，所述卡槽延伸至配合部的底面，所述活动脚的基部与所述卡槽铰接，所述活动脚向外伞状伸出，所述活动脚端部边缘设有用于夹持桶状物的伸缩卡爪；所述配合部设有腔体，所述连接柱开有通孔，所述通孔与所述腔体连通，所述活动脚内设有管道，所述管道与所述腔体连通，所述管道的出风口设于活动脚端部，所述出风口位于桶状物内侧，所述连接柱通过风管与所述风机相连通；

所述打磨部分包括砂轮、中心轴和动力设备，所述砂轮位于桶状物内侧且砂轮的外圆周与桶状物内壁相贴合，所述砂轮开有气孔，所述气孔贯穿砂轮，所述中心轴与砂轮固定连接，所述中心轴工作时位于桶状物的内壁空腔中间，所述中心轴与动力设备可拆卸连接，所述动力设备控制中心轴旋转和竖直上下运动，所述动力设备固定在第三支撑板上；

所述打磨除屑夹持桶状装置还包括碎屑收集室，所述碎屑收集室包括圆形板和围栏，所述圆形板外圆周与桶状物的内壁相贴合，所述围栏沿所述圆形板的外圆周分布。

基础方案的工作原理为：夹持件是用来夹持桶状物的，夹持件包括连接柱、配合部和活动脚，配合部和连接柱固定连接，配合部的侧壁开有若干卡槽，卡槽延伸至配合部的底面，卡槽沿着配合部的边界均匀分布，卡槽的均匀分布保证配合部的重心的稳定，均匀分布也为了能够使得活动脚均匀的夹持桶状物，卡槽延伸至配合部的底面，活动脚的基部与卡槽固定连接，活动脚端部向外呈伞状伸出，活动脚端部边缘设有用于夹持桶状物的伸缩卡爪，当活动脚端部向外呈伞状伸出时，活动脚抵住桶状物的上端面，伸缩卡爪抵住桶状物的外壁，由于卡槽均匀分布在配合部的底面，所以活动脚均匀分布在桶状物的四周，伸缩卡爪均匀分布在桶状物的外壁，伸缩卡爪不会在桶状物的外壁留下深厚的划痕；综上所述，本方案中的夹持件通过控制活动脚的旋转伸出，从而控制伸缩卡爪的伸缩，最终控制夹持件是否夹持桶状物，若夹持桶状物，则仅需将活动脚旋转伸出，使用伸缩卡爪夹持桶状物的外壁达到夹持桶状物的目的；

打磨部分包括砂轮、中心轴和动力设备，中心轴与砂轮固定连接，中心轴与动力设备可拆卸连接，便于后期的检修和中心轴的更换，动力设备控制中心轴旋转和竖直上下运动，由于中心轴与砂轮固定，砂轮在中心轴的带动下，沿着中心轴进行旋转和竖直上下运动，又因为中心轴在桶状物内壁空腔中间，砂轮的外圆周与桶状物的内壁相贴合，所以砂轮的旋转可以对桶状物内壁与砂轮接触位置进行打磨，砂轮的上下则可以让整个桶状物的内壁都会受到砂轮的打磨，由于砂轮的半径确定，不存在打磨时上下不均匀的问题，即打磨过后，桶状物的上方和下方的厚度一致；由于砂轮的半径与桶状物内径相同，砂轮在向下时会挤压砂轮下方与桶状物之间的气体，砂轮下方的压强增大，因此砂轮上设有若干气孔，气孔的作用是使得砂轮上方和砂轮下方的空气流通；综上，本方案可以用来打磨桶状物的内壁，将打磨功能与夹持功能相结合；

由于打磨的过程中会产生碎屑，如果不即时清除碎屑，碎屑可能粘连在打磨的表面，进一步的影响打磨质量；

在上述打磨方案中，由于打磨采用砂轮的形式，碎屑并不是同时产生的，因此可以采用风机在砂轮打磨的同时进行除屑；

在夹持件的配合部内部设有腔体，连接柱上开有通孔，通孔与风管连接，所述风管的另一端与风机连通，活动脚内设有管道，管道与墙体连通，管道的出风口位于活动脚的端部；在本方案中，风管-通孔-腔体-管道的连接形成了风的通道，风机是提供风管-通孔-腔体-管道中的风的，风最终从活动脚端部的出风口吹出；由于出风口位于桶状物内侧，上述方案中吹出的风沿着出风口吹向桶状物内壁，从而将打磨的过程中产生的碎屑吹落，完成桶状物内壁的吹屑工序；气流从活动脚端部的出风口吹出后进入到桶状物内壁，吹落打磨过程中的碎屑过后，气流从砂轮的气孔中跑出，进一步与砂轮上方的空气连通；

在桶状物内壁设置一个碎屑收集室，收集吹落的碎屑，便于对碎屑进行二次利用，同时如果是有底桶，也避免了桶的清理过程；

整个桶状物安放在底板上，底板为桶状物提供支持力，在桶状物进行打磨的过程中，底板与桶状物之间的摩擦力，也避免了桶状物在打磨时发生的位移，若桶状物为无底桶，则底板还为碎屑收集室提供支持力；在桶状物被夹持移动时，底板位于桶状物下方，防止夹持过程中失败时，桶状物从高处掉落，桶状物在重力作用下被磕破的风险。

本基础方案的有益效果为：1）本方案通过控制砂轮的旋转进行打磨，砂轮的上下运动使得桶状物打磨范围更大，相比现有技术中采用磨料而旋转筒的打磨方式，本方案采用的打磨工具——砂轮的半径一定，因此砂轮打磨用力更加均匀，打磨更均匀；2）本方案的吹风除屑是在打磨过程中除屑的，避免了碎屑附着在桶状物内壁的问题；3）本方案中的碎屑通过碎屑收集室收集，避免二次清理，同时，也方便碎屑的二次利用。

进一步，所述动力设备为步进电机，所述中心轴作为步进电机的转轴；本方案通过步进电机控制中心轴上的砂轮进行旋转和沿中心轴的竖直上下位移。

进一步，所述动力设备为旋转电机，所述中心轴与气缸径向固接，所述砂轮与气缸的活塞相连；本方案采用旋转电机控制中心轴匀速旋转，也就是说，通过旋转电机控制气缸旋转，气缸中的活塞杆相对于气缸仅仅会上下位移，气缸中的活塞杆与砂轮固定连接，因此旋转电机通过控制气缸旋转，进一步使得活塞杆旋转，带动砂轮旋转进行对桶状物内壁的打磨；气缸的活塞杆上下位移带动砂轮上下运动，扩大打磨范围。

进一步，所述围栏在靠近圆形板外圆周部分高，远离外圆周部分低；避免碎屑掉落到围栏的上端面，本方案的斜面围栏相比基础方案的其他围栏而言，碎屑掉落到上端面后会随着斜面滑落到杂物收集室内部，使得碎屑收集室收集碎屑更充分。

进一步，所述砂轮的气孔在砂轮上均匀分布，砂轮上气孔的均匀分布保证砂轮在旋转时，砂轮重心一致，避免砂轮旋转时与中心轴之间的连接产生松动。

进一步，所述动力设备包括旋转电机、固定板、固定轴、连轴、限位滑道、偏心轮和辅助电机；所述中心轴与旋转电机连接，所述旋转电机固定于固定板上，所述固定板与固定轴固定连接，所述固定轴穿过限位滑道的空腔与连轴固定连接，所述限位滑道固定在机架上，所述连轴连接于偏心轮的任意偏心位置，所述偏心轮由辅助电机控制旋转，所述偏心轮设在第三支撑板边缘，所述辅助电机固定在第三支撑板上；偏心轮、连轴、辅助电机、限位滑道，构成曲柄连杆结构，辅助电机控制偏心轮的转动，连轴连接至偏心轮的偏心位置，由于偏心轮的旋转，连轴进行上下位移，连轴上下位移的范围通过限位滑道的限制，使得与连轴通过限位滑道的固定轴上下位移，限位滑道的作用是保证固定轴的位移方向仅为上下，固定轴的上下位移带动了固定板的上下位移，由于旋转电机位于固定板上，所以旋转电机也是上下位移，由于电机与中心轴连接，因此中心轴也是上下位移的，中心轴与砂轮固定连接，因此砂轮也进行上下位移；另外旋转的电机控制中心轴旋转，中心轴带动固定在中心轴的砂轮旋转，砂轮旋转进行打磨；综上本方案中通过曲柄连杆结构控制砂轮上下位移，旋转电机控制砂轮旋转。

进一步，所述底板设有圆柱状凹槽，所述圆柱状凹槽的半径等于桶状物的外径；圆柱状凹槽的作用是进一步限定桶状物的位移范围，圆柱状凹槽的半径等于桶状物外径的半径是使得桶状物的底部固定。

进一步，所述伸缩卡爪的表面设有毛毯；毛毯的作用是一方面增强伸缩卡爪与桶状物外壁的摩擦力以抵抗桶状物的重力，有利于桶状物的夹持，另一方面，毛毯具有一定的弹性，避免伸缩卡爪在桶状物的外壁留下划痕。

附图说明

图1为本发明打磨除屑的夹持桶状物装置实施例一的剖面结构示意图；

图2为本发明打磨除屑的夹持桶状物装置实施例二的剖面结构示意图；

图3为本发明打磨除屑的夹持桶状物装置实施例三的剖面结构示意图；

图4为本发明打磨除屑的夹持桶状物装置实施例三的局部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、第一支撑板2、第二支撑板3、第三支撑板4、风机11、夹持件21、底板5、连接柱211、配合部212、卡槽213、活动脚214、伸缩卡爪215、腔体216、通孔217、管道218、出风口219、砂轮31、中心轴32、气孔311、碎屑收集室6、圆形板61、围栏62、步进电机34、旋转电机35、气缸36、活塞杆37、固定板381、固定轴382、连轴383、限位滑道384、偏心轮385、辅助电机386、圆柱状凹槽51、毛毯225、桶状物7。

实施例基本如附图所示：

实施例一：

如图1所示，打磨除屑的夹持桶状物装置，包括机架1，机架1上从上到下依次设有第一支撑板2、第二支撑板3、第三支撑板4和底板5，第一支撑板2上设有风机11，第二支撑板3上设有夹持件21，第三支撑板4上设有打磨部分，第二支撑板3和第三支撑板4均与机架1可拆卸连接，底板5与机架1固定连接；

夹持件21包括连接柱211、配合部212和活动脚214，所述连接柱211与第二支撑板3榫卯连接，配合部212与连接柱211焊接，配合部212的侧壁开有若干卡槽213，卡槽213沿配合部212边界均匀分布，卡槽213延伸至配合部212的底面，活动脚214的基部与卡槽213铰接，活动脚214向外伞状伸出，活动脚214端部边缘设有用于夹持桶状物的伸缩卡爪215，当活动脚214端部向外呈伞状伸出时，活动脚214抵住桶状物7的上端面，伸缩卡爪215抵住桶状物7的外壁，由于卡槽213均匀分布在配合部212的底面，所以活动脚214均匀分布在桶状物7的四周，伸缩卡爪215均匀分布在桶状物7的外壁；伸缩卡爪215的表面设有毛毯225，一方面增强伸缩卡爪215与桶状物7外壁的摩擦力以抵抗桶状物7的重力，有利于桶状物7的夹持，另一方面，毛毯具有一定的弹性，避免伸缩卡爪215在桶状物7的外壁留下划痕；配合部212设有腔体216，连接柱211开有通孔217，通孔217与所述腔体216连通，活动脚214内设有管道218，管道218与腔体216连通，管道218的出风口219设于活动脚214端部，出风口219位于桶状物7内侧，连接柱211通过风管与风机11相连通；风管-通孔217-腔体216-管道218的连接形成了风的通道，风机11是提供风管-通孔217-腔体216-管道218中的风的，风最终从活动脚214端部的出风口219吹出；由于出风口219位于桶状物7内侧，出风口219吹向桶状物7内壁，从而将打磨的过程中产生的碎屑吹落，完成桶状物7内壁的吹屑工序；气流从活动脚214端部的出风口219吹出后进入到桶状物7内壁，吹落打磨过程中产生的碎屑过后，气流从砂轮31的气孔311中跑出，进一步与砂轮31上方的空气连通；

打磨部分包括砂轮31、中心轴32和动力设备，砂轮31位于桶状物7内侧且砂轮31与桶状物7的内壁相贴合，砂轮31开有气孔311，气孔311贯穿砂轮31，砂轮31的气孔311在砂轮31上均匀分布；中心轴32与砂轮31固定连接，中心轴32工作时位于桶状物7的内壁空腔中间，中心轴32与动力设备可拆卸连接，动力设备控制中心轴32旋转和竖直上下运动；本方案中的动力设备为步进电机34，所述步进电机34固定安装在第三支撑板4上，中心轴32作为步进电机34的转轴，步进电机34控制中心轴32旋转和位移；由于中心轴32与砂轮31固定，砂轮31在中心轴32的带动下，沿着中心轴32进行旋转和竖直上下运动，又因为中心轴31在桶状物7内壁空腔中间，砂轮31的外圆周半径等于桶状物7的内径，所以旋转砂轮31可以对桶状物7内壁与砂轮31接触位置进行打磨，砂轮31的上下移动则可以让整个桶状物7的内壁都会受到砂轮31的打磨，从而扩大打磨范围；砂轮31的半径确定，打磨过后，桶状物7的上方和下方的厚度一致；由于砂轮31外圆周与桶状物7内壁相贴合，砂轮31在向下位移时会挤压砂轮31下方与桶状物7之间的气体，砂轮31下方的压强增大，因此砂轮31上设有若干气孔311，气孔311的作用是使得砂轮31上方和砂轮31下方的空气流通。

底板5设有圆柱状凹槽51，圆柱状凹槽51的内壁与桶状物7的外壁贴合，从下部夹持固定桶状物7的外壁，增强夹持效果；打磨除屑夹持桶状装置还包括碎屑收集室6，碎屑收集室6包括圆形板61和围栏62，圆形板61的半径等于桶状物7的内径，围栏62沿所述圆形板61的外圆周分布，围栏62在靠近圆形板61外圆周部分高，远离外圆周部分低，碎屑掉落到围栏62上端面后会随着斜面滑落到杂物收集室6内部，使得碎屑收集室6收集碎屑更充分。

实施例二：

如图2所示，与实施例一不同的是，本方案中的动力设备为旋转电机35，中心轴32的下端径向固接有气缸36，气缸36与中心轴32同轴心，砂轮31与气缸36的活塞杆37相连；旋转电机35控制中心轴32旋转，由于中心轴32与气缸轴心径向固接，中心轴32旋转带动气缸36旋转，由于活塞杆37在气缸36内部，气缸36的旋转带动了活塞杆37的旋转，由于活塞杆37上固接有砂轮31，因此砂轮31围绕砂轮31中心也进行旋转，而砂轮31的外圆周与桶状物7的内壁贴合，所以，砂轮31旋转的作用是对于桶状物7的内壁进行打磨；气缸36中的活塞杆37相对于气缸36仅仅会上下位移，气缸36中的活塞杆37与砂轮31固定连接，气缸36中的活塞杆37的上下唯一能够带动砂轮31进行上下运动，进一步扩大打磨范围；

综上，旋转电机35通过中心轴31的旋转，带动气缸36旋转，进一步使得活塞杆37旋转，从而带动砂轮31旋转，完成对桶状物7内壁的打磨；气缸36的活塞杆37上下位移带动砂轮31上下运动，扩大打磨范围。

实施例三：

如图3和图4所示，与实施例一不同的是，本方案中的动力设备包括旋转电机35、固定板381、固定轴382、连轴383、限位滑道384、偏心轮385和辅助电机386；中心轴32与旋转电机35连接，旋转电机35固定于固定板381上，固定板381与固定轴382固定连接，固定轴382穿过限位滑道384的空腔与连轴383固定连接，限位滑道384固定在机架1上，连轴383连接于偏心轮385的任意偏心位置，偏心轮385由辅助电机386控制旋转，偏心轮385设在第三支撑板4边缘，辅助电机386固定在第三支撑板4上。

偏心轮385、连轴383、辅助电机386、限位滑道384，构成曲柄连杆结构，辅助电机386控制偏心轮385的转动，连轴383连接至偏心轮385的偏心位置，由于偏心轮385的旋转，连轴383进行上下位移，连轴383上下位移的范围通过限位滑道384的限制，使得与连轴383通过限位滑道384的固定轴382上下位移，限位滑道384的作用是保证固定轴382的位移方向仅为上下，固定轴382的上下位移带动了固定板381的上下位移，由于旋转电机35位于固定板381上，所以旋转电机35也是上下位移，由于电机与中心轴32连接，因此中心轴32也是上下位移的，中心轴32与砂轮31固定连接，因此砂轮31也进行上下位移；另外旋转的电机控制中心轴32旋转，中心轴32带动固定在中心轴32的砂轮31旋转，砂轮31旋转进行打磨；综上本方案中通过曲柄连杆结构控制砂轮31上下位移，旋转电机35控制砂轮31旋转。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。