一种交替式轴类零件表面处理装置的制作方法

本发明涉及轴部件加工技术领域，尤其涉及一种交替式轴类零件表面处理装置。

背景技术：

随着社会的快速发展以及科技的更新换代，社会对机械领域的要求越来越高。而现如今的工厂大多数还未实现自动化，轴抛光仍处在人工操作的阶段。这一现象主要体现为工人手持砂带两端，通过拉紧砂带来使得砂带和快速自转的轴摩擦，以此达到对轴的抛光。不过，这种情况需要工人有很高的技术水准，安全也得不到保障。而且，工人在对轴进行抛光时，很难把握不同段所耗的时间及所用的力，会导致抛光的不均匀。最关键的是，工人一次只能用一个砂带抛光轴的一段，这样就使得抛光时的效率非常低下。

轴的应用在汽车，电器，航空航天等领域越来越普遍，生活中处处可见轴的应用。但是，轴的抛光一直困扰着人们，轴抛光的效率低下，抛光不均匀性的情况导致了轴寿命及其他的相关问题，人们因此在这方面作了很多的研究。

技术实现要素：

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种交替式轴类零件表面处理装置，解决多轴抛光机存在的轴抛光和更替不能同时进行的问题。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种交替式轴类零件表面处理装置，包括轴传输系统、轴抛光系统、轴存放系统和控制系统；

所述轴抛光系统包括两个相同的圆盘、若干砂带、若干二号机械臂以及若干用于夹紧待抛光轴的夹紧件，两个所述圆盘平行设置，所述圆盘上设有若干键形通槽，若干所述键形通槽以所述圆盘的轴线为中心沿圆周方向均布，且所述键形通槽沿所述圆盘的径向设置，所述夹紧件与所述键形通槽的个数相同，且一一对应，所述夹紧件设置于所述键形通槽内，所述夹紧件能够自转，也能够沿所述圆盘的径向在所述键形通槽的内侧和外侧之间移动；

所述砂带的两端连接，使得所述砂带封闭形成砂带环，若干所述砂带并排设置于两个所述圆盘之间，所述二号机械臂与所述砂带连接；

所述轴传输系统用于向所述轴抛光系统传递待抛光轴，将待抛光轴送入两个所述圆盘上相对应的两个所述夹紧件上，且位于所述砂带环内；

所述轴存放系统用于从所述抛光系统中取出轴；

所述控制系统与所述轴传输系统、所述轴抛光系统以及所述轴存放系统连接，所述控制系统控制所述夹紧件移动，使得一部分待抛光轴位于所述键形通槽的内侧，另一部分待抛光轴位于所述键形通槽的外侧以张紧所述砂带环，所述控制系统控制位于所述键形通槽外侧的所述夹紧件自转以使待抛光轴抛光，所述控制系统控制二号机械臂移动以移动砂带。

优选的，所述键形通槽上设有链条组，所述链条组包括左链条和右链条，所述左链条和所述右链条分别安装于所述键形通槽的左右两侧边，所述夹紧件为四爪卡盘，所述四爪卡盘的外侧面上设有齿轮圈，所述齿轮圈与所述链条相啮合，所述左链条和所述右链条分别通过驱动机构驱动。

优选的，所述圆盘上设有六个所述键形通槽和六个所述四爪卡盘，其中相邻两个所述四爪卡盘分别位于相应键形通槽的外侧和内侧。

优选的，所述二号机械臂作用于所述砂带的拉紧力f，与待抛光轴的弯曲许用应力[δ]之间满足如下关系：0.2[δ]≤f≤0.8[δ]。

优选的，所述圆盘包括外环和嵌套于所述外环内的内环，所述外环和所述内环上均设有若干u形槽，所述外环的u形槽与所述内环上的u形槽相对形成所述键形通槽，所述控制系统能够控制所述内环自转。

优选的，所述轴传输系统包括一号运输带、二号运输带、若干支撑架底座、若干支撑架、一号机械臂底座和一号机械臂，所述支撑架用于支撑待抛光轴，所述支撑架通过所述支撑架底座安装于所述一号运输带上，所述支撑架底座与所述一号运输带滑动连接，所述一号机械臂通过所述一号机械臂底座安装于所述二号运输带上，所述控制系统能够控制所述支撑架沿所述一号运输带移动，并能够控制所述一号机械臂从所述支撑架上取出待抛光轴，并将待抛光轴输送至所述夹紧件中。

优选的，所述轴存放系统包括四号运输带、三号机械臂底座、三号机械臂、存放箱，所述三号机械臂通过所述三号机械臂底座安装于所述四号运输带上，所述控制系统控制所述三号机械臂底座将所述夹紧件上的轴取出并放入所述存放箱内。

本发明的有益效果：

1.本发明在两个工作圆盘内设置若干键形通槽，并在键形通槽内设置夹紧件以夹紧待抛光轴，夹紧件能够在键形通槽的内侧和外侧之间滑动，将一部分夹紧件滑动至外侧，使得待加工轴张紧砂带环实现抛光，与此同时，轴传输系统将轴输入轴位于键形通槽内侧的夹紧件内，实现抛光与上料同时进行，轴抛光后对应的夹紧件再次滑入键形通槽内侧，并由轴存放系统取出，而未抛光的轴对应的夹紧件滑入键形通槽的外侧，以此来解决多轴抛光机存在的轴抛光和更替不能同时进行的问题。

2.本发明的圆盘由内环和外环组成，内环能够绕其轴线自转，使得内环内的夹紧件能够绕内环的轴线转动，从而使得一号传输系统只需将轴输入至固定位置，通过转动内环，即可实现内环内的所有夹紧件上料。

3.本发明的四爪卡盘在左右两侧链条的作用下，不仅可以完成自转，亦可以完成平移，以此满足整个装置的运作需求。

4.本发明在轴进行抛光时，无需操作人员近距离观察，相比于现在人工抛光的情况，此装置可以使人们所处的环境更加的安全。

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种交替式轴类零件表面处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中轴抛光后四爪卡盘的运动情况示意图；

图3为本发明实施例中所述工作轮盘内环自转示意图；

图4为本发明实施例中所述工作轮盘外环结构示意图；

图5为本发明实施例中所述工作轮盘外环结构示意图；

图6为本发明实施例中所述四爪卡盘结构示意图；

图7为本发明实施例中所述四爪卡盘在链条作用下移动及自转的运动情况示意图，其中(a)图为实现四爪卡盘移动的示意图，(b)为实现四爪卡盘自转的示意图。

附图标记：

1-一号运输带，2-待抛光轴，3-支撑架底座，4-支撑架，5-一号机械臂底座，6-一号机械臂，7-二号运输带，8-四爪卡盘，9-三号运输带，10-二号机械臂底座，11-二号机械臂，12-砂带，13-通孔，14-内环，15-外环，16-四号运输带，17-三号机械臂底座，18-三号机械臂，19-存放箱，20-齿轮圈，21-链条组，22-左链条，23-右链条。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的一种交替式轴类零件表面处理装置。

请参阅图1至图7，根据本发明实施例的一种交替式轴类零件表面处理装置包括轴传输系统、轴抛光系统、轴存放系统和控制系统。

具体的，如图1所示，轴传输系统包括两个一号运输带1、二号运输带7、若干支撑架底座3、若干支撑架4、一号机械臂底座5和一号机械臂6，两个一号运输带1相互平设置，所述支撑架4通过所述支撑架底座3安装于所述一号运输带1上，所述支撑架底座3与所述一号运输带1滑动连接，待抛光轴2通过所述支撑架4支撑，控制系统通过控制支撑架底座3在一号运输带1上的移动实现传输。二号运输带7位于一号传输带1的末端，二号传输带7与一号传输带1相互垂直，所述一号机械臂6通过所述一号机械臂底座5安装于所述二号运输带7上，所述控制系统能够控制所述支撑架4沿所述一号运输带1移动。

所述轴抛光系统包括两个相同的圆盘、若干砂带12、若干二号机械臂11以及若干用于夹紧待抛光轴2的夹紧件，两个所述圆盘平行设置，所述圆盘上设有若干键形通槽，若干所述键形通槽以所述圆盘的轴线为中心沿圆周方向均布，且所述键形通槽沿所述圆盘的径向设置，键形通槽可以是任意2n个，具体个数可以视情况需求而定。所述夹紧件与所述键形通槽的个数相同，且一一对应，所述夹紧件设置于所述键形通槽内，所述夹紧件能够自转，也能够沿所述圆盘的径向在所述键形通槽的内侧和外侧之间移动，本实施例中的夹紧件为四爪卡盘8。

砂带12的两端连接，使得所述砂带12封闭形成柔性砂带环，若干所述砂带12并排设置于两个所述圆盘之间。一号机械臂6将抛光轴2输入轴位于键形通槽内侧的夹紧件内，且位于所述砂带12环内。控制系统控制一部分四爪卡盘8滑动至键形通槽外侧后自转，使得待加工轴张紧砂带12环实现抛光，与此同时，一号机械臂6继续将待抛光轴2输入位于键形通槽内侧的四爪卡盘8内，实现抛光与上料同时进行，轴抛光后对应的四爪卡盘8再次滑入键形通槽内侧，并由轴存放系统取出，而待抛光轴2对应的夹紧件滑入键形通槽的外侧，以此来解决多轴抛光机存在的轴抛光和更替不能同时进行的问题。二号机械臂11通过二号机械臂底座10安装于三号运输带10上，控制系统能够控制二号机械臂11的移动以控制砂带12与轴2抛光的位置。

作为优选，所述键形通槽上设有链条组21，所述链条组21包括左链条22和右链条23，所述左链条22和所述右链条23分别安装于所述键形通槽的左右两侧边，所述夹紧件为四爪卡盘8，所述四爪卡盘8的外侧面上设有齿轮圈20，所述齿轮圈20与所述链条21相啮合，如图7所示，所述左链条22和所述右链条23是分割开来的，并不相连，因此两侧的链条可以独立运动。当左链条22和右链条23同向等速运动时，可以带动四爪卡盘8也往同一方向运动；当左链条22和右链条23反向等速运动时，可以使得四爪卡盘8自转，四爪卡盘8自转时带动轴自转，以此使轴和砂带进行摩擦达到抛光的效果。在圆盘内部连接着驱动源，用于驱动链条的运动，控制系统可以控制左链条22和右链条23的运行方向及速度。四爪卡盘8在内环以及外环之间移动是为了将抛光过的轴和未抛光过的轴进行交换，外环抛光过的轴会在四爪卡盘8的作用下向8内环移动，未抛光过的轴会在四爪卡盘8的作用下向外环移动。四爪卡盘8在移动期间，砂带在二号机械臂11的作用下，始终与待抛光轴2紧密贴合。

所述轴存放系统包括四号运输带16、三号机械臂底座17、三号机械臂18、存放箱19，所述三号机械臂18通过所述三号机械臂底座17安装于所述四号运输带16上，所述控制系统控制所述三号机械臂底座17将所述四爪卡盘8上的轴取出并放入所述存放箱19内。

作为优选，四爪卡盘8在移动时，砂带会变得略微松弛，为防止出现松弛导致的问题，通过二号机械臂11来调整砂带的拉紧力，使得拉紧力f与轴的弯曲许用应力[δ]满足如下关系：0.2[δ]≤f≤0.8[δ]。

作为优选，圆盘包括外环15和嵌套于所述外环15内的内环14，所述外环15和所述内环14上均设有若干u形槽，所述外环15的u形槽与所述内环14上的u形槽相对接形成所述键形通槽，所述控制系统能够控制所述内环14自转，如此设置，三号机械臂18将圆盘内环中一根轴抽出，内环14旋转120度将抽出轴后的空心的四爪卡盘8对准一号机械臂6控制的轴，一号机械臂6将轴递进空心的四爪卡盘8，与此同时，三号机械臂18再将内环14中一根轴抽出，如此转过3次120度时，一号机械臂6将第三根轴递进空心的四爪卡盘8，而此时，三号机械臂18无需再抽出轴，所有的轴已经更换完毕。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。