一种铝型材焊接焊缝柔性悬浮打磨设备的制作方法

本发明涉及一种门窗打磨设备。

背景技术：

现有的铝门窗焊缝清理打磨机，一次定位只能清理门窗的一个角缝，打磨效率太慢；且现有的铝门窗焊缝清理打磨机，往往是根据设定的磨削量来实现产品表面的固定深度进行打磨，若被打磨产品的表面尺寸公差略大，或打磨片经过多次使用后，厚度变薄，原设定的磨削量就会达不到，门窗焊缝不能有效打磨，打磨的效果就会有明显的差异，无法获得较好的表面打磨精度。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种铝型材焊接焊缝柔性悬浮打磨设备，使其一次定位操作可以实现对两个门窗的两个角进行定位。

为了解决上述技术问题，本发明包括机架、设置在机架上的工作台和设置在机架上的打磨装置，打磨装置在上下、左右、前后三个方向上位置可调的设置在机架上，工作台上设置有门窗定位装置，所述的门窗定位装置包括两套门窗定位块，每套门窗定位块包括两个固定靠板和两个活动压紧板，两套门窗定位块共用一个固定靠板和一个活动压紧板。

优选的，所述的门窗定位装置包括三个固定靠板和三个活动压紧板，三个固定靠板为第一固定靠板、第二固定靠板和第三固定靠板，三个活动压紧板为第一活动压紧板、第二活动压紧板和第三活动压紧板，三个固定靠板均固定在工作台上，三个活动压紧板均通过驱动机构上下活动的设置在工作台上，第一固定靠板上设置有第一定位面，第二固定靠板设有第二定位面，第三固定靠板上设有相背离的第三定位面和第四定位面，第一定位面和第三定位面形成直角定位面，第二定位面和第四定位面形成直角定位面，第一定位面和第二定位面在同一平面内或相平行，第二活动压紧板用于压紧在第三定位面和第四定位面上定位的两个门窗的框边，第一活动压紧板和第三活动压紧板分别用于压紧与第三定位面和第四定位面相面对两个门窗的框边。

优选的，所述的三个活动压紧板均通过压紧气缸设置在工作台上，压紧气缸的缸体固定在工作台上的底面下侧，三个活动压紧板分别固定在相应的压紧气缸的活塞杆上，三个活动压紧板位于工作台的上方。

优选的，所述的打磨装置包括打磨架、设置在打磨架上的打磨电机和设置在打磨电机主轴上的打磨片，所述的打磨电机通过浮动机构和角度调节机构设置在打磨架上，浮动机构包括上下滑动设置在打磨架上的浮动板和用于推动浮动板在打磨架上上下滑动的浮动气缸，角度调节机构包括用于安装打磨电机的电机连接板和角度调整气缸，电机连接板上下转动的连接在浮动板上，角度调整气缸两端分别与浮动板和电机连接板铰接，角度调整气缸用于推动电机连接板在浮动板上上下转动。

优选的，所述的浮动气缸的缸体固定在打磨架的下部，浮动气缸的活塞杆朝上，浮动板与浮动气缸的活塞杆连接。

优选的，所述的浮动气缸的缸体固定在打磨架的上部，浮动气缸的活塞杆朝下，浮动板与浮动气缸的活塞杆连接。

优选的，所述的浮动气缸连接有自平衡调节回路，所述的自平衡调节回路包括第一供气管路和第二供气管路，第一供气管路中串联有第一电磁阀和减压阀，第二供气管路中串联有第二电磁阀和电气比例阀，第一供气管路连接气源和浮动气缸的上腔，第二供气管路连接气源和浮动气缸的下腔，所述的第一供气管路和第二供气管路并联后通过过滤减压阀连接气源。

优选的，所述的打磨架上固定有两个并列的竖向的导轴，导轴上设置有轴套，浮动板与两个轴套固定连接，角度调整气缸位于两个导轴之间。

优选的，所述机架上设置有左右移动的左右移动座，左右移动座上设置有前后移动的前后活动座，前后活动座上设置有上下移动的上下活动板，打磨架左右旋转的设置在上下活动板上。

优选的，本发明包括有设置在工作台下侧的换片机构，换片机构包括有磨片桶和夹片机构，磨片桶和夹片机构设置在活动板上，活动板连接驱动活动板左右移动的伸出气缸，磨片桶中设置有磨片承载板，磨片承载板下方设置有驱动磨片承载板升降的磨片顶出气缸，夹片机构包括气缸控制上下开合的磨片夹，磨片夹连接有控制磨片夹水平移动的夹持伸出气缸，磨片桶的上方设置有换片操作通道。换片机构能够自动进行换片，增强设备自动智能性。

本发明的有益效果是：本发明的门窗定位装置可以同时对两个门窗进行定位，每个门窗的两个角被精确的固定在工作台上，一次定位操作，可以实现对两个门窗的两个角进行定位，实现一次定位打磨四个角，打磨效率提高到原来的4倍。在采用柔性悬浮力学控制打磨装置的情况下，通过设置浮动气缸来控制打磨片位置，通过浮动气缸来调节打磨片与型材表面的接触，使得打磨片磨损后也能达到设计的磨削量，在一定的磨损量的条件下，不会因打磨片磨损影响磨削效果，延长了磨片使用寿命。并能保证被加工工件不会因本身尺寸或相对位置的细小变化而产生明显的品质波动，确保自动化打磨抛光的一致性、稳定性及可靠性。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的主视结构示意图；

图3是本发明的打磨装置及移动机构的结构示意图；

图4是图3的主视图；

图5是本发明的门窗定位装置结构示意图；

图6是本发明的换片装置的结构示意图；

图7是本发明的打磨装置的主视结构示意图；

图8是本发明的打磨装置的立体结构示意图；

图9是本发明的打磨装置的自平衡调节回路示意图；

图中：1、机架，2、移动机构，3、工作台，4、操作箱，5、换片机构，6、打磨装置，2-1、前后移动电机，2-2、前后移动丝杠丝母机构，2-3、前后活动座，2-4、左右移动座，2-5、齿条，2-6、左右移动电机，2-7、上下移动丝杠丝母机构，2-8、上下移动电机，2-9、旋转气缸，2-10、上下活动板，3-1、窗框，3-2、第三固定靠板，3-3、第二固定靠板，3-4、第一固定靠板，3-5、活动压紧板，3-6、压紧气缸，5-1、固定板，5-2、活动板，5-3、气缸固定板，5-4、夹持伸出气缸，5-5、夹持气缸，5-6、夹持板，5-7、伸出气缸，5-8、磨片桶，5-9、磨片顶出气缸，6-1、打磨电机，6-2、打磨片，6-3、电机连接板，6-4、下固定板，6-5、浮动板，6-6、导轴，6-7、轴套，6-8、连接板，6-9、上固定板，6-10、角度调整气缸，6-11、气缸连接板，6-12、浮动气缸，6-13、连接销，6-14、过滤减压阀，6-15、减压阀，6-16、第一电磁阀，6-17、第一供气管路，6-18、第二电磁阀，6-19、电气比例阀，6-20、第二供气管路。

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，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示的铝型材焊接焊缝柔性悬浮打磨设备，包括机架1、移动机构2、工作台3、操作箱4、换片机构5和打磨装置6，移动机构2、工作台3、操作箱4、换片机构5均设置在机架1上。

如图3和图4所示，移动机构2包括前后移动电机2-1、前后移动丝杠丝母机构2-2、前后活动座2-3、左右移动座2-4、齿条2-5、左右移动电机2-6、上下移动丝杠丝母机构2-7、上下移动电机2-8、旋转气缸2-9和上下活动板2-10，齿条2-5固定在机架1上，左右移动电机2-6固定在左右移动座2-4，左右移动座2-4左右移动的设置在机架1上，左右移动电机2-6连接有与齿条2-5啮合的齿轮。左右移动座2-4上设置有前后移动的前后活动座2-3，前后移动电机2-1固定在前后活动座2-3上，前后移动电机2-1通过前后移动丝杠丝母机构2-2与左右移动座2-4连接，前后活动座2-3上设置有上下移动的上下活动板2-10，上下活动板2-10上固定上下移动电机2-8，上下移动电机2-8通过上下移动丝杠丝母机构2-7与前后活动座2-3连接，上下活动板2-10安装旋转气缸2-9，打磨装置6通过旋转气缸2-9安装在上下活动板2-10上，通过旋转气缸2-9通过推动打磨装置6在上下活动板2-10左右旋转。旋转气缸2-9也可采用伺服电机代替。

如图6所示，换片机构5设置在工作台下侧，换片机构5包括固定板5-1、活动板5-2、气缸固定板5-3、夹持伸出气缸5-4、夹持气缸5-5、夹持板5-6、伸出气缸5-7、磨片桶5-8和磨片顶出气缸5-9，固定板5-1固定在机架1上，活动板5-2水平滑动的设置在固定板5-1上，活动板5-2通过伸出气缸5-7在固定板5-1上滑动，气缸固定板5-3固定在活动板5-2上，夹持伸出气缸5-4固定在气缸固定板5-3上，夹持伸出气缸5-4连接磨片夹，磨片夹包括夹持气缸5-5和上下两个夹持板5-6，夹持气缸5-5控制上夹持板5-6上下移动，上夹持板固定在夹持气缸5-5上，通过夹持板撕下打磨电机6-1上的旧打磨片；磨片桶5-8中设置有磨片承载板，磨片承载板下方设置有驱动磨片承载板升降的磨片顶出气缸5-9，磨片顶出气缸5-9伸出把新打磨片从磨片桶5-8中顶出，使其贴在打磨电机6-1安装打磨片的位置；磨片桶5-8的上方设置有换片操作通道，使得打磨装置6与换片机构5能通过换片操作通道对接实现换片。

如图5所示，工作台3上设置有门窗定位装置，门窗定位装置包括三个固定靠板和三个活动压紧板3-5，三个固定靠板为第一固定靠板3-4、第二固定靠板3-3和第三固定靠板3-2，三个活动压紧板为第一活动压紧板、第二活动压紧板和第三活动压紧板，三个固定靠板均固定在工作台3上，三个活动压紧板均通过压紧气缸3-6上下活动的设置在工作台3上，压紧气缸3-6的缸体固定在工作台3上的底面下侧，三个活动压紧板3-5分别固定在相应的压紧气缸3-6的活塞杆上，三个活动压紧板3-5位于工作台3的上方。第一固定靠板3-4上设置有第一定位面，第二固定靠板3-3设有第二定位面，第三固定靠板3-2上设有相背离的第三定位面和第四定位面，第一定位面和第三定位面形成直角定位面，第二定位面和第四定位面形成直角定位面，第一定位面和第二定位面在同一平面内或相平行，第二活动压紧板用于压紧在第三定位面和第四定位面上定位的两个窗框3-1的框边，第一活动压紧板和第三活动压紧板分别用于压紧与第三定位面和第四定位面相面对两个窗框3-1的框边。

如图7-9所示的柔性悬浮力学控制打磨装置，包括打磨架、设置在打磨架上的打磨电机6-1和设置在打磨电机6-1的主轴上的打磨片6-2。打磨架包括竖向设置的连接板6-8，连接板6-8的上端固定有横向设置的上固定板6-9，连接板6-8的下端固定有横向设置的下固定板6-4。

打磨电机6-1通过浮动机构和角度调节机构设置在打磨架上，浮动机构包括上下滑动设置在打磨架上的浮动板6-5和用于推动浮动板6-5在打磨架上上下滑动的浮动气缸6-12，角度调节机构包括用于安装打磨电机6-1的电机连接板6-3和角度调整气缸6-10，电机连接板6-3通过连接销6-13上下转动的连接在浮动板6-5上，角度调整气缸6-10两端分别与浮动板6-5和电机连接板6-3铰接，电机连接板6-3上固定有气缸连接板6-11，角度调整气缸6-10的活塞杆与气缸连接板6-11铰接，角度调整气缸6-10用于推动电机连接板6-3在浮动板6-5上上下转动。上固定板6-9和下固定板6-4上固定有两个并列的竖向的导轴6-6，导轴6-6上设置有轴套6-7，浮动板6-5与两个轴套6-7固定连接，角度调整气缸6-10位于两个导轴6-6之间。

浮动气缸6-12的缸体固定在下固定板6-4上，浮动气缸6-12的活塞杆朝上，浮动板6-5与浮动气缸6-12的活塞杆连接。

作为另一种实施方式：浮动气缸6-12的缸体也可以固定在上固定板6-9上，浮动气缸6-12的活塞杆朝下，浮动板6-5与浮动气缸6-12的活塞杆连接。

浮动气缸6-12连接有自平衡调节回路，如图3所示，自平衡调节回路包括第一供气管路6-17和第二供气管路6-20，第一供气管路6-17中串联有第一电磁阀6-16和减压阀6-15，第二供气管路6-20中串联有第二电磁阀6-18和电气比例阀6-19，第一供气管路6-17连接气源和浮动气缸6-12的上腔，第二供气管路6-20连接气源和浮动气缸6-12的下腔。上腔是指浮动气缸6-12活塞上方的腔室，下腔是指浮动气缸6-12活塞下方的腔室，无论浮动气缸6-12的活塞杆朝上还是朝下设置，第一供气管路6-17均与上腔连接，第二供气管路6-20均与下腔连接。第一供气管路6-17和第二供气管路6-20并联后通过过滤减压阀6-14连接气源。

如图3所示，浮动气缸6-12通过调压阀调节进气量来实现，所托动的工件重力与托举力达到平衡，即使打磨片出现磨损也能有效的平稳磨削。浮动气缸6-12的控制方式通过减压阀6-15和第一电磁阀6-16控制浮动气缸6-12有杆侧的压力大小；无杆侧的气压通过第二电磁阀6-18和电气比例阀6-19来控制进入的压力大小；减压阀6-15和电气比例阀6-19分别设定好进气的压力后，打磨片6-2与工件的表面相接触，打磨工作开始，打磨过程中打磨片6-2磨损的时候，打磨片6-2跟工件就会产生缝隙，然后由于打磨机构自重力会使打磨片6-2再次压到型材，然后浮动气缸6-12的伸出杆会回缩一点点，浮动气缸的下腔压力会有波动，这时电气比例阀会检测到压力有波动就能自己反馈调节气压，电气比例阀6-19减小进气压力，而减压阀6-15保持原压力，此时两端压力不平衡会导致有杆侧压力加大而往下压，保持打磨片与工件的表面相接触后实现压力平衡。

打磨片6-2在水平状态方便更换打磨片，通过角度调整气缸6-10来调节打磨片6-2的角度。

工作原理：通过门窗定位装置将两个门框或两个窗框固定在工作台3上，通过调节移动机构调节打磨装置6的位置，通过角度调整气缸6-10调节打磨片的角度，通过上下移动电机控制打磨片6-2在工作表面的压紧力，当打磨片6-2磨损后，浮动气缸6-12自动调节打磨片位置。换片时，通过角度调整气缸6-10调节打磨片6-2水平，将打磨装置6移动到磨片桶5-8上，通过伸出气缸5-7调节磨片桶5-8与打磨电机6-1上的打磨片正对，打开磨片夹，夹持伸出气缸5-4推动磨片夹去夹持打磨片，夹持夹缸5-5控制夹持，夹持伸出气缸5-4退回时将打磨片撕下，磨片顶出气缸5-9伸出把新打磨片从磨片桶5-8中顶出，使其贴在打磨电机6-1安装打磨片的位置。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。