版辊一次打磨成型装置的制作方法

本实用新型涉及一种版辊的一次打磨成型设备，属于模具机械加工技术领域。

背景技术：

版辊是印花等工序中常见的一种部件，现有制版行业中，版辊镀铜后的表面处理主要包括粗研磨→细研磨→抛光→抛光后检验几个步骤，常规的研磨工序多采用单个磨头进行研磨，这对于径长大于1米的版辊而言，加工周期较长，且在左右移动研磨过程中，容易出现震动，导致研磨不稳定；也有采用如专利201020273592.1和201510041037.3以双磨头进行，这种方式虽然实现了研磨周期的缩短，但对于研磨过程的稳定性以及研磨精度无法控制，尤其是研磨后的抛光问题并没有解决；而专利2016102995723虽然实现了研磨头的左右上下移动，但其每道工序完毕后，都需拆卸下来装到下一道工序上，增加了装卸工件的次数，降低了效率，且各工序是在不同设备上进行的研磨、抛光，造成对工件同心度的影响，降低了产品的精度。

基于此，做出本申请。

技术实现要素：

针对现有版辊加工中所存在的上述缺陷，本申请提供一种可实现高光滑度加工、无需后道抛光的版辊的一次打磨成型设备。

为实现上述目的，本申请采取的技术方案如下：

版辊的一次打磨成型设置，包括机架、定位机构、轨道、滑轨、磨头机构、清洗水枪和磨轮，所述的轨道和定位机构分别安装于机架上，待处理版辊固定在定位机构之间，并由定位机构的驱动源驱动其转动；轨道位于定位机构后方，滑轨套装在轨道上，磨头机构通过滑轨滑动安装于轨道上，并由动力驱动磨头机构和滑轨沿轨道左右移动；所述的磨头机构包括支承座、支承座架、连接板、磨头架、磨头主轴和花键套，支承座上安装有支承座架，支承座架与连接板上分别设置有相对应的导轨，并通过两个导轨实现两者的上下滑动连接，磨头架与连接板固定，磨头架上连接有主轴，主轴下端安装有磨轮，并使磨轮位于待处理版辊上方；清洗水枪位于磨头侧边，并随主轴同步上下移动。

进一步的，作为优选：

所述的支承座是有外径不同的若干段构成，且外径最大段为装配段，支承座通过装配段与支承座架配合安装，装配段所对应的支承座外壁上设置有定位槽，沿支承座纵向设置有贯穿槽。

所述的支承座架包括基架、母导轨和镶条，基架为截面为梯形的结构，其内设置有安装槽和顶槽，支承座通过安装槽与支承座架连接，母导轨中设置镶条，母导轨、镶条与连接板的配合实现支承座架与磨头架的滑动连接。更优选的，所述的母导轨为方槽结构，包括内基轨、内侧轨和内台顶，内基轨水平设置，内侧轨竖直设置，内基轨与内侧轨交界处设置方角，内侧轨顶端向外侧延伸形成水平的内台顶。

所述的连接板包括安装板和公导轨，公导轨设置在安装板上，安装板上设置锁定槽、方孔和若干个定位螺钉，且定位螺钉环状分布，锁定槽和方孔位于定位螺钉所在圆内，连接板一侧通过公导轨与支承座架滑动连接，另一侧则通过安装板与磨头架固定连接。更优选的，所述的公导轨为方槽结构，包括外基轨、外侧轨、外台顶和接块，外基轨水平设置，并通过接块与安装板连接，外侧轨竖直设置，外基轨与外侧轨交界处设置方角，外侧轨顶端向内侧延伸形成水平的外台顶。更优选的，所述的连接板朝向公导轨的一侧设置过渡台，过渡台向外突出，公导轨安装在该过渡台上。

所述的磨头架包括基架、底座和工作面，基架为多边形，且其底部水平安装在底座上，一侧边竖直，另一侧边倾斜，其上安装工作面，顶部倾斜。

所述的主轴包括端部、主体和盖部，端部和盖部分居主体两端，所述的盖部包括连接端、顶块和侧翼，侧翼由方槽形结构和居于方槽形结构中间的盖口构成，连接端一侧与主体连接，另一侧向盖口延伸形成顶块。进一步的，作为优选：所述的方槽形结构分居顶块外周，两者直接以键连接。

所述的花键套为内设卡槽的中空结构，卡槽均布在花键套内侧。

将本申请应用于版辊的打磨，先将待处理版辊固定在定位机构之间，启动设备，其中一组磨头机构在电机驱动下向下移动至与版辊接触，在版辊随定位机构自转的同时，磨轮由磨头机构带动以倾斜状态与版辊接触，磨轮随着该组磨头机构沿轨道左右移动，磨轮与版辊发生相对移动，并在版辊转动过程中完成打磨，在打磨的同时，随着磨头机构一起下降的清洗水枪对打磨后的版辊进行清理，从而实现了清洗与打磨的同步进行；待该组磨头机构打磨完毕后，电机驱动该组磨头机构向上升起，同时，另一组磨头机构向下降至与版辊接触，该组磨头机构的磨轮与版辊接触再次完成打磨。

整个操作过程中，无需对版辊进行移动即可完成版辊的多次打磨，并将打磨与清洗同步进行，不仅减少了金属杂质的残留，还提高了打磨精度，使金属边角料和废腐蚀液分别由1t/a、15 t/a减低至0，并可避免实现了制版精度高、速度快、无接缝连续制版的打磨成型，无需后道抛光，可一次打磨成型。

附图说明

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为本申请的侧面结构示意图；

图3为本申请中磨头机构的支承座剖面图；

图4为本申请中磨头机构的支承座架正视图；

图5为本申请中磨头机构的支承座架尺寸标注图；

图6为图4中A向示意图；

图7为图4中B-B方向局部剖面图；

图8为本申请中磨头机构的连接板正面图；

图9为本申请中磨头机构的连接板侧面图；

图10为本申请中磨头机构连接板俯视图（为显示清楚，该俯视图为放大图）；

图11为本申请中磨头机构的磨头架正面图；

图12为本申请中磨头机构的磨头架尺寸标注图；

图13为本申请中磨头机构的磨头架侧面图；

图14为图12中E向示意图；

图15为图14中F向示意图；

图16为本申请磨头机构的磨头主轴剖面图；

图17为本申请磨头机构的磨头主轴尺寸标注图；

图18为本申请磨头机构的磨头主轴的侧面图（以图17为基准，由左向右方向）。

图19为本申请磨头机构的花键套剖面图；

图20为本申请磨头机构的花键套结构示意图；

图21为本申请的使用状态图。

其中标号：1.轨道；2. 滑轨；3. 磨头机构；3a. 左磨头机构；3b. 右磨头机构；31. 支承座；311.装配段；312. 定位槽；32. 支承座架；321. 基架；3211. 端柱；3212. 侧翼；322. 母导轨；323. 镶条；33. 连接板；331. 安装块；332. 公导轨；3321. 外基轨；3322. 外侧轨；3323. 外台顶；3325. 接块；333. 锁定槽；334. 方孔；335. 定位螺钉；336. 锁定螺钉；337. 过渡台；34. 磨头架；341. 基架；342. 底座；343. 工作面；35. 磨头主轴；351. 端部；352. 柱体；353. 盖部；3531.连接段；3532. 顶块；3533. 盖口；3534. 键；3535. 侧翼；354.轴腔；355. 端腔；356.锁紧螺栓；357.轴颈；3571. 轴颈一；3572. 轴颈二；358.定位孔；359.锁紧螺孔；36. 花键套；4. 清洗水枪；5.磨轮。

具体实施方式

实施例1

本实施例结合图1和图2，包括机架、定位机构、轨道1、滑轨2、磨头机构3、清洗水枪4和磨轮5，轨道2和定位机构分别安装于机架上，待处理版辊固定在定位机构之间，并由定位机构的驱动源驱动其转动；轨道1位于定位机构后方，滑轨2套装在轨道1上，磨头机构3通过滑轨2滑动安装于轨道1上，并由动力驱动磨头机构和滑轨2沿轨道1左右移动；磨头机构3包括支承座31、支承座架32、连接板33、磨头架34、磨头主轴35和花键套36，支承座31上安装有支承座架32，支承座架32与连接板33上分别设置有相对应的导轨，并通过两个导轨实现两者的上下滑动连接，磨头架34与连接板33固定，磨头架34上连接有磨头主轴35，磨头主轴35下端安装有磨轮5，并使磨轮5位于待处理版辊上方；清洗水枪4位于磨头5侧边，并随磨头主轴35同步上下移动。

结合图3，支承座31是有外径不同的三段构成，左段较长，但外径最小，中间段即外径最大段为装配段311，右段最短，外径居于左段与装配段311之间；支承座31通过装配段311与支承座架32配合安装，装配段311所对应的支承座31外壁上设置有定位用的定位槽312；沿支承座31纵向设置有贯穿槽313，贯穿槽313两端分别设置314和315。其中，支承座31总长D₁₃为310mm；装配段311的外径D₁₁为156^-0.01_-0.03mm（即外径D₁₁为156-0.01mm至156-0.03mm），长H₁₁为190mm；定位槽312的键槽深4mm，槽宽L₁₁为70mm，槽两端分别设置R4的半圆，定位槽312的中心距离装配段311所在一端的外端距离L₁₂为80mm；装配段311较短一端即图3中的右端外径D₁₂为145mm，长H₁₂为30mm；左端外径D₁₃为125^-0.02_-0.08mm（即外径D₁₃为125-0.02mm至125-0.08mm）；314的内槽径D₁₄为115^+0.022_-0.008mm（即外径D₁₄为115+0.022mm至115-0.008mm），深H₁₄为45^+0.1₀mm（即深H₁₄为45+0.1mm至45mm）；315的内槽径D₁₅为115^+0.022_-0.008mm（即外径D₁₅为115+0.022mm至115-0.008mm），深H₁₅为45^+0.1₀mm（即深H₁₅为45+0.1mm至45mm），右端上沿315外边缘设置6-M6深15孔深18，均布；贯穿槽313直径D₁₆为95mm。支承座31中的全部倒角为2×45°。

结合图4，支承座架32包括基架321、母导轨322和镶条323，基架321为端柱3211和两个侧翼3212形成的截面为梯形的结构，其内设置有安装槽324和顶槽325，安装槽324与顶槽325连通，支承座31的装配段311配合插入该安装槽324中，即实现支承座31与支承座架32的连接，母导轨322中设置镶条323，母导轨322、镶条323与连接板33的配合实现支承座架32与磨头架34的滑动连接。母导轨323为方槽结构。

结合图5、图6和图7，基架321长L₂₁为307mm，高H₂₁为186mm，其中，镶条323宽D₂₃为40mm,长L₂₃为105mm，其中心点距边缘距离L₂₅为82mm；安装槽324内径D₂₄为156^+0.04_+0.02mm（即D₂₄介于156+0.04mm与156+0.02mm之间）,长L₂₄为270mm；顶槽325内径D₂₄为126mm；母导轨322结构中，母导轨322高H₂₂为55.5mm，内台顶3223距顶槽325中心点竖直距离H₂₄为148±0.02mm，其中，左侧内台顶外侧壁距左侧内基轨内侧壁（靠近镶条323的一侧）的水平距离L₂₂以及右侧内台顶外侧壁距右侧内基轨内侧壁（靠近镶条323的一侧）的水平距离L₂₆均为86.5mm，内径D₂₆为175mm，沿该内径线上均布6-M6深10孔深13。支承座架32上未标注的圆角均为R2。

支承座31装配段311外圆与支承座架32中内孔配磨，保证两部件装配后公差为0.03-0.07mm。

结合图8、图9和图10，连接板33包括安装板331和公导轨332，安装板331向外突出形成过渡台337，公导轨332设置在该过渡台337上，安装板331上设置锁定槽333、方孔334和4个定位螺钉335，连接板33一侧通过公导轨332与支承座架32连接，另一侧则通过安装板331与磨头架34固定连接。公导轨332为方槽结构，公导轨332包括相对设置的两组导轨件构成，每组导轨件均包括外基轨3321、外侧轨3322、外台顶3323和接块3325，外基轨3321水平设置，并通过接块3325安装在安装板331上，外侧轨3322倾斜设置，外基轨3321与外侧轨3322交界处设置为直角，外侧轨3322顶端向内侧延伸形成水平的外台顶3323。

其中，过渡台337与安装板331等宽但不等高，两者宽度D₃₁均为385mm，而安装板331的高度L₃₁为680mm，厚度H₃₁为40mm，过渡台337距安装板331顶部之间竖直距离L₃₆为130mm；安装板331上均布锁定螺钉336，锁定螺钉336规格为4-M12深20孔深25，分布宽度D₃₆为300±0.1mm；过渡台337与安装板331之间通过定位螺钉335固定，定位螺钉335规格为4-M20，分布在直径D₃₅为610mm的圆周上，且定位螺钉335相对水平方向的夹角θ₃₁为58°；方孔334位于定位螺钉335所在圆的圆心下方（以图8为基准），方孔334长L₃₄为60mm，宽D₃₄为100mm，其中心点与圆心之间距离L₃₅为40mm；锁定槽333位于方孔334下方，长L₃₃为110mm，宽D₃₃为110mm，锁定槽333底部距离外基轨3321的水平距离H₃₃为52.5±0.02mm；公导轨332的高度L₃₂为500mm，厚H₃₂为111mm，公导轨332结构中，左、右外基轨之间的间距D₃₂为290mm，左、右外台顶之间的外距D₃₇为223mm，内距D₃₈为130mm，同一组导轨件中，外台顶3323内侧壁与外基轨3321外侧壁之间的水平距离L₃₇为80mm，外侧轨3322相对外基轨3321的倾角也是55°，高23.5^-0.1_-0.2mm，并在外基轨上刻宽3mm×深3mm封闭油槽若干。

结合图11，磨头架34包括基架341、底座342和工作面343，基架341的截面为五边形，底部水平安装在底座341上，一侧边竖直，另一侧边上半段呈倾斜，并在该倾斜一侧上安装工作面342，下半段则竖直，顶部倾斜。

结合图12，基架341高H₄₁为622.5mm，宽D₄₁为620mm，长L₄₁为458.2mm，安装工作面342的一侧倾角θ₄₁为76°；底座342高H₄₂为30mm，宽D₄₂为640mm，长L₄₂为520mm；工作面343高H₄₃为30mm，宽D₄₃为725mm，长L₄₃为385mm；344的高H₄₄为120mm，长L₄₄为100mm，其顶部相对基架341的距离H₄₁₁为80mm；345的高H₄₅为120mm，长L₄₅为100mm，其底部距工作面343底部的距离L₄₁₁为25mm；346的直径D₄₆为90.5mm，其中心位置距底座342底部的竖直距离H₄₆为350mm，距基架341竖直侧边的水平距离L₄₆为245mm；347的直径D₄₇为50mm，其中心位置距基架341底部的竖直距离H₄₇为360mm，距基架341竖直侧边的水平距离L₄₇为75mm；348规格为2-M12，上下两颗之间的相对距离H₄₈为196±0.1mm，靠近基架341顶部的一颗相对工作面的距离L₄₈为250mm；结合图13、14，工作面343上设置3431、3432，3432设置有四个，并在工作面343背面呈环状分布，3432相对水平线的夹角θ₄₂为58°，环状圆的直径D₄₅为610mm，圆心处开孔，孔径D₄₄为30^+0.05₀mm，3431高H₄₉为80mm，长L₄₉为150mm，位于开孔下方（以图15为基准），其顶部距圆心的距离为30mm；结合图15，底座342的中部设置3421,3421的高H₄₁₀为300mm，长L₄₁₀为130mm,3421外周边缘设置8个螺栓，其规格为8-M6，8个螺栓形成的矩形高320±0.2mm，长150±0.2mm。

支承座架32上的母导轨322与连接板33上设置的公导轨及镶条323配磨，保证滑动轻便且无旷动。

结合图16，主轴35包括端部351、主体352和盖部353，端部351和盖部353分居主体351两端，盖部353包括连接端3531、顶块3532和侧翼3535，侧翼3535由方槽形结构和居于方槽形结构中间的盖口3533构成，连接端3531一侧与主体352连接，另一侧向盖口3533延伸形成顶块3532。结合图18，方槽形结构分居顶块外周，两者直接以键3534连接，而侧翼3535与连接端3531之间则通过356连接，侧翼3535与连接端3231之间圆角R₃₅半径为5mm；356规格为M8×30-4；柱体352的两端外壁分别设置轴颈357，即轴颈一3571和轴颈二3572，主轴35与花键36装配好后，用均布四个M6×20紧定螺钉由端部将二者锁紧，最后磨轴颈357至直径D₅₇为75±0.0095mm。

结合图17、18，主轴35总长L₅₁为415mm，其中，端部351结构中，端部开有槽，槽宽H₃₅为10mm，距另一侧距离L₅₉为70mm，轴颈一3571长L₅₇为76.5mm，轴颈二3572长L₅₆为50mm，355径宽D₅₅为54^-0.01_-0.03mm，长L₅₅为106.5mm；355与354总进深L₅₂为345mm，主体352外径宽D₅₂为72mm，内径宽即354的径宽D₅₄为42mm；盖部353结构中，盖部353的长度L₅₈为83mm，连接端3531径宽D₅₆为80±0.02mm，盖口3533径宽D₅₁为104mm，侧翼3535长度L₅₃为25mm，侧翼3535径宽D₅₃为200mm，顶块3533底部距侧翼3535顶部的距离L₅₄为40mm，键3534规格为A8×18；358直径为15mm，设置有两个，分布在直径D₅₈为127.5的圆上，359直径为11mm，设置有四个，分布在直径D₅₉为180的圆上，两个358的连线与359的夹角θ₃₅为15°。

结合图19，花键套36为内设卡槽361的中空结构，花键套36外径宽D₃₆为54^+0.02₀mm，高H₃₆为106mm；卡槽361的规格为6×Ф31.5^+0.025₀×Ф37^+0.1₀×8^+0.036₀，即卡槽631均布六个，D₆₁为31.5^+0.025₀mm，L₆₁为8^+0.036₀mm，H₆₁为37^+0.1₀mm。未注倒角为2×45°。

将本实施例应用于版辊的打磨，先将待处理版辊固定在定位机构（该部分结构为常规结构，图纸并未显示）之间，启动设备，如图21所示，左磨头机构3a悬空，右磨头机构3b在电机驱动下向下移动至与版辊接触，在版辊随定位机构自转的同时，磨轮5由右磨头机构3b带动以倾斜状态与版辊接触，磨轮5随着右磨头机构3b在滑轨2的带动下沿轨道1左右移动，磨轮5与版辊发生相对移动，并在版辊转动过程中完成打磨，在打磨的同时，随着右磨头机构一起下降的对应清洗水枪4对打磨后的版辊进行清理，从而实现了清洗与打磨的同步进行；待右磨头机构3b打磨完毕后，电机驱动右磨头机构3b向上升起，同时，左磨头机构3a向下降至与版辊接触，左磨头机构3a对应的磨轮和清洗水枪一并向下，磨轮与版辊接触再次完成打磨。

整个操作过程中，无需对版辊进行移动即可完成版辊的多次打磨，并将打磨与清洗同步进行，不仅减少了金属杂质的残留，还提高了打磨精度，使金属边角料和废腐蚀液分别由1t/a、15 t/a减低至0，并可避免实现了制版精度高、速度快、无接缝连续制版的打磨成型，无需后道抛光，可一次打磨成型。

以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。