專利名稱：一種自動拋光機及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種 自動拋光機及其控制方法，特別是涉及一種集成多種拋光加工工藝的拋光機及其控制方法。
背景技術：
管件制造成品前一般都需進行表面機械處理得到所需表面光潔度，使其亮麗。尤其是圓形工件上有臺階，或工件上某一段或幾段需要進行拋光的，以往這類表面機械處理基本靠人手進行，工作繁重，低效，塵埃污染嚴重。對操作工健康損害大甚至危險。

發明內容
本發明的目的是要提供一種能夠完成多種拋光工藝的自動拋光機，用于解決拋光工作繁重，低效和具有潛在危險的問題。本發明的目的是要提供一種利用本發明的自動拋光機的控制方法，實現減少勞動力使用，提高工作效率。本發明的自動拋光機包括驅動電機，還包括底座，其中心位置留有安放主軸的框架，其外圍預留有若干個設備安裝工位；轉盤，通過主軸安裝在底座上，其端面上安裝有若干個工裝夾具，轉盤由驅動電機驅動轉盤圍繞主軸轉動；定位裝置，安裝在底座框架上，通過控制主軸的轉動角度，控制轉盤的轉動；牽引裝置，一端固定安裝在底座上，另一端與拋光動力頭的支撐結構固定連接，通過牽引拋光動力頭或其他工作設備向轉盤靠近或離開，完成與工裝夾具的結合或分離；工裝夾具，夾持各類待加工的工件，同時可以配合工作設備做一定范圍或方向上的運動或轉動；拋光動力頭，通過安裝各種類型的拋光頭，用來完成各類型的加工工藝；同時拋光動力頭可以帶動拋光頭做定向移動，完成對工件各部分的加工；氣路分配器，安裝于主軸上，將壓縮空氣按加工工藝流程，輸送至定位裝置，拋光動力頭，工裝夾具內的氣缸，使氣缸帶動相關部件運作。包括擺動架，拋光驅動電機，拋光動力頭的滑筒座與擺動架的頂部固定連接，擺動架下部通過兩個軸承與拋光驅動電機的外殼兩端連接，上部與牽引裝置的第二支撐座通過螺栓固定連接。包括軸承座，主軸通過圓錐滾子軸承和深溝球軸承固定在軸承座中，轉盤與大鏈輪固定連接，大鏈輪與主軸固定連接。主軸下端固定連接定位盤，定位盤邊緣均布若干缺口，定位裝置的定位桿與定位盤上缺口嚙合。工裝夾具的支撐座上固定滑動套，擺動板的后面固定連接桿，連接桿后端伸入滑動套內，滑動套前部內螺紋連接滑動桿，滑動桿與連接桿之間裝有壓縮彈簧。
利用本發明的自動拋光機進行拋光工藝控制的方法，包括如下步驟轉盤驅動電機帶動轉盤轉動，工裝夾具轉動到拋光動力頭前；牽引驅動電機的輸出軸帶動絲桿轉動，絲桿螺母在絲桿上發生位移，帶動擺動架靠近轉盤，拋光動力頭的拋光頭壓實工件，拋光驅動電機轉動，通過皮帶、皮帶輪和拋光軸帶動拋光頭旋轉；工裝夾具的夾具驅動電機通過旋轉軸帶動工件相對拋光頭反向旋轉；工件達到加工標準，牽引驅動電機的輸出軸帶動絲桿反向轉動，絲桿螺母在絲桿上發生位移，帶動擺動架離開轉盤，拋光驅動電機停止轉動，工藝過程完成。還包括步驟當工件較寬時，拋光動力頭的雙軸氣缸帶動拋光頭移動，工件全部表面完成加工 工藝。還包括步驟轉盤驅動電機通過鏈條帶動轉盤轉動，定位氣缸將定位桿推向定位盤，當定位桿與定位盤上缺口嚙合時，轉盤驅動電機停止轉動，轉盤靜止，工裝夾具按工序準確轉到下一工序的拋光動力頭前。本發明可以使五道工序和上料、下料工序在同一設備上集中完成，減少工作流程環節，提供勞動生產效率。下面結合附圖對本發明的實施例作進一步說明。


圖I為本發明自動拋光機實施例的系統結構示意圖；圖2為本發明自動拋光機實施例的整體結構示意圖；圖3為本發明自動拋光機實施例的主軸連接示意圖；圖4為本發明自動拋光機實施例的定位裝置的結構示意圖；圖5為本發明自動拋光機實施例的牽引裝置的結構示意圖；圖6為本發明自動拋光機實施例的工裝夾具的正向立體示意圖；圖7為本發明自動拋光機實施例的工裝夾具的剖視示意圖；圖8為本發明自動拋光機實施例的拋光動力頭的立體結構示意圖；圖9為本發明自動拋光機實施例的拋光動力頭的剖面不意圖。
具體實施例方式如圖I所示，本發明的自動拋光機包括底座001，轉盤002，定位裝置003，牽引裝置004，拋光動力頭005，工裝夾具006，驅動電機007，氣路分配器008。底座001對自動拋光機的其它部件起到支撐作用，底座001中心位置留有安放主軸的框架，根據工序要求，底座001的外圍預留有若干個設備安裝工位，底座001的框架結構可以保證各工序的工作設備在同時運轉時避免產生共振。轉盤002通過主軸安裝在底座001上，根據工序要求其端面上安裝有若干個工裝夾具006，轉盤002由驅動電機007驅動圍繞主軸轉動，受定位裝置控制轉動的角度，保證工裝夾具006轉動到位，準確停止在各工作設備前。
定位裝置003安裝在底座001框架上，通過控制主軸的轉動角度，控制轉盤002的轉動。牽引裝置004 —端固定安裝在底座001上，另一端與拋光動力頭005的支撐結構固定連接，通過牽引拋光動力頭005或其他工作設備向轉盤002靠近或離開，完成與工裝夾具006的結合或分離。工裝夾具006用來夾持各類待加工的工件，同時可以配合工作設備做一定范圍或方向上的運動或轉動。拋光動力頭005通過安裝各種類型的拋光頭，用來完成各類型的加工工藝；同時拋光動力頭可以帶動拋光頭做定向移動，完成對工件各部分的加工。驅動電機007根據本實施例的需求，分為轉盤驅動電機0071，用來驅動主軸轉動；夾具驅動電機0072，用來驅動工件運動或轉動；牽引驅動電機0073，用來驅動牽引裝置004移動各工作設備位置，拋光驅動電機0074,用于帶動拋光頭轉動。 氣路分配器008安裝于主軸上，將壓縮空氣按加工工藝流程，輸送至定位裝置003，拋光動力頭005，工裝夾具006內的氣缸，使氣缸帶動相關部件運作。如圖2所示，本實施例中轉盤002a上安裝7個工裝夾具006a，工裝夾具006a環繞轉盤002a邊緣均勻分布。底座OOla上，對應工裝夾具006a的五個連續位置，安裝有5臺工作設備，每個工作設備包括拋光動力頭005a，擺動架011，拋光驅動電機0074a。擺動架011下部通過兩個軸承與拋光驅動電機0074a的外殼兩端連接，上部與牽引裝置004a的第二支撐座033通過螺栓固定連接。根據拋光工藝的需求，拋光動力頭005a中的拋光頭057分別用于粗拋，細拋，精拋，打蠟，上光。如圖3所示，底座OOla中心設有軸承座012，主軸013通過圓錐滾子軸承012a和深溝球軸承012b固定在軸承座012中，轉盤002a與大鏈輪016固定連接，通過大鏈輪016與主軸013固定連接，大鏈輪016通過鏈條與轉盤驅動電機0071a連接；主軸013上端安裝氣路分配器008a，主軸013下端固定連接定位盤017。如圖4所示，有三個定位裝置003a，環繞定位盤017均勻分布，固定安裝在底座OOla上，定位裝置003a包括定位氣缸021，滑筒座022，復合套023，定位桿024。定位桿024與定位氣缸021的活塞桿固定連接，復合套023對定位桿024起到滑動支撐；通過定位桿024與定位盤017上若干缺口中的三個嚙合，控制主軸013的轉動，使工裝夾具006a按工序準確轉到相應工序的拋光動力頭005a前。如圖5所示，每個牽引裝置004a包括牽引驅動電機0073a，電機座031，第一支撐座032，第二支撐座033，絲桿螺母034，絲桿035，撐耳036。牽引驅動電機0073a與電機座031固定連接，牽引驅動電機0073a的輸出軸與絲桿035通過連接件固定連接，電機座031與第一支撐座032通過撐耳036轉動連接，第一支撐座032固定連接在底座OOla上；第二支撐座033固定連接在擺動架011上部，絲桿螺母034通過撐耳036與第二支撐座033轉動連接。牽引驅動電機0073a帶動絲桿035低速旋轉，改變絲桿螺母034與絲桿035頂部的位移距離，進而帶動擺動架011圍繞拋光驅動電機0074a的轉子擺動，通過調整擺動架011的擺動距離，調整拋光動力頭005a的拋光頭057對工裝夾具006a夾持工件的施壓力度。如圖6和圖7所示，工裝夾具006a包括支撐座041、擺動板042、頂緊氣缸043、夾具驅動電機0072a、連接板045。支撐座041通過連接件固定在轉盤002a上，支撐座041上對稱固定兩個第一支撐桿041a,每個第一支撐桿041a頂部各固定一個第一支撐塊041b,擺動板042位于支撐座041的前方，擺動板042的頂部也對稱固定兩個擺動支撐桿042a，每個擺動支撐桿042a的頂部各固定擺動支撐塊042b，擺動支撐塊042b與第一支撐塊041b通過銷軸鉸接。擺動板042的前面通過螺栓固定氣缸座043a，氣缸座043a上安裝頂緊氣缸043，頂緊氣缸043的活塞桿頂端連接右活動頂尖043b。夾具驅動電機0072a固定在連接板045后端和支撐座041上，夾具驅動電機0072a輸出軸上安裝第一皮帶輪046a，擺動板042左端固定軸承座047a，旋轉軸047通過軸承安裝在軸承座047a內，旋轉軸047左端穿過連接板045固定第二皮帶輪046b，第一皮帶輪046a和第二皮帶輪046b上套裝皮帶046c，旋轉軸047右端連接左活動頂尖047b。支撐座041上固定滑動套048a，擺動板042的后面固定連接桿048b，連接桿048b后端伸入滑動套048a內，滑動套048a前部內螺紋連接滑動桿048c，滑動桿048c與連接桿048b之間裝有壓縮彈簧048d。工件在拋光過程中，可能會有輕微的移動，帶動頂緊氣缸043及擺動板042輕微晃動，壓縮彈簧048d起到緩沖作用，減輕拋光過程中對夾緊裝置的震動沖擊。 如圖8和圖9所示，拋光動力頭005a包括滑筒座051，滑筒052，第一深溝球軸承053a，第二深溝球軸承053b，第三深溝球軸承053c，第四深溝球軸承053d，拋光軸054，花鍵套054a，花鍵054b，皮帶輪054c，緊圈055，雙軸氣缸056，拋光頭057，前壓蓋057a，后壓蓋057b。滑筒座051底部與擺動架011固定連接，滑筒座051前部為弧形槽，滑筒052安裝在弧形槽內，滑筒座051后部與雙軸氣缸056的汽缸壁固定連接，緊圈055固定連接滑筒052，緊圈055通過連接件與雙軸氣缸056的活塞桿固定連接；拋光軸054的右端部分設有花鍵054b，花鍵054b上套有花鍵套054a，花鍵套054a可以沿花鍵054b移動，花鍵套054a與皮帶輪054c固定連接，皮帶輪054c與拋光驅動電機0074a輸出軸上的皮帶輪通過皮帶連接；拋光軸054的左端安裝有拋光頭057，通過前壓蓋057a和后壓蓋057b夾持，使拋光頭057與拋光軸054固定連接；拋光軸054貫穿滑筒052，通過第一深溝球軸承053a，第二深溝球軸承053b，第三深溝球軸承053c，第四深溝球軸承053d與滑筒052固定連接。根據加工工序要求，本實施例中底座OOla上安裝的五個工作設備按逆時針順序分別是用于粗拋、細拋、精拋，打蠟和上光的拋光動力頭005a，根據加工工藝的不同，拋光動力頭005a包括的拋光頭057具有材質上的差異。轉盤驅動電機0071a帶動轉盤002a轉動，轉盤002a上安裝的七個工裝夾具006a一次可安裝七個工件，每個工件隨著轉盤002a轉動，依次經過拋光動力頭005a的粗拋、細拋、精拋，打蠟和上光五個工序后，成品從工裝夾具006a上卸下，然后在空余的工裝夾具006a上裝載未加工的工件，繼續下一個周期的加工工序。當一個工件隨工裝夾具006a轉動到拋光動力頭005a前時，相應的牽引裝置004a的牽引驅動電機0073a的輸出軸帶動絲桿035轉動，絲桿螺母034在絲桿035上發生位移，帶動擺動架011靠近轉盤002a，拋光動力頭005a的拋光頭057壓實工件，拋光驅動電機0074a轉動，通過皮帶、皮帶輪054c和拋光軸054帶動拋光頭057旋轉，進行相應加工工藝；當工件較寬時，拋光動力頭005a的雙軸氣缸056帶動拋光頭057移動，使工件全部表面完成加工工藝；工件達到加工標準，牽引驅動電機0073a的輸出軸帶動絲桿035反向轉動，絲桿螺母034在絲桿035上發生位移，帶動擺動架011離開轉盤002a，拋光驅動電機0074a停止轉動，工藝過程完成。工裝夾具006a通過右活動頂尖043b和左活動頂尖047b加持工件，通過頂緊氣缸043施壓，使加持工件穩固；加工工藝過程中，工裝夾具006a的夾具驅動電機0072a通過旋轉軸047帶動工件相對拋光頭057反向旋轉。轉盤驅動電機0071a通過鏈條帶動轉盤002a轉動，定位氣缸021將定位桿024推向定位盤017，當定位桿024與定位盤017上缺口嚙合時，轉盤驅動電機0071a停止轉動，轉盤002a靜止，工裝夾具006a按工序準確轉到下一工序的拋光動力頭005a前。利用本實施例，可以使五道工序和上料、下料工序在同一設備上集中完成。最少一個人就能利用本發明完成以上工序，省掉了工件在各工序間的周轉與重復夾持。同時上、下料與各拋光動力頭遠離，隔離了高速運轉的拋光頭與操作者之間的危險接觸，做到了操作簡易，省時，省工，安全，而且使除塵問題更容易集中解決。
以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求
1.一種自動拋光機，包括驅動電機(007)，其特征在于包括底座(001，001a)，其中心位置留有安放主軸(013)的框架，其外圍預留有若干個設備安裝工位； 轉盤(002，002a)，通過主軸安裝在底座(001,001a)上，其端面上安裝有若干個工裝夾具(006，006a)，轉盤(002,002a)由驅動電機(007,0071a)驅動轉盤(002,002a)圍繞主軸(013)轉動； 定位裝置(003，003a)，安裝在底座(001，OOla)框架上，通過控制主軸(013)的轉動角度，控制轉盤(002，002a)的轉動； 牽引裝置(004，004a)，一端固定安裝在底座(001，001a)上，另一端與拋光動力頭(005,005a)的支撐結構固定連接，通過牽引拋光動力頭(005，005a)或其他工作設備向轉盤(002，002a)靠近或離開，完成與工裝夾具(006，，006a)的結合或分離； 工裝夾具(006，006a)，夾持各類待加工的工件，同時可以配合工作設備做一定范圍或方向上的運動或轉動； 拋光動力頭(005，005a)，通過安裝各種類型的拋光頭，用來完成各類型的加工工藝；同時拋光動力頭可以帶動拋光頭做定向移動，完成對工件各部分的加工； 氣路分配器(008，008a)，安裝于主軸上，將壓縮空氣按加工工藝流程，輸送至定位裝置(003，003a)，拋光動力頭(005，005a)，工裝夾具(006，006a)內的氣缸，使氣缸帶動相關部件運作。
2.根據權利要求I所述的自動拋光機，其特征在于包括擺動架(011)，拋光驅動電機(0074a)，拋光動力頭(005a)的滑筒座(051)與擺動架(011)的頂部固定連接，擺動架(011)下部通過兩個軸承與拋光驅動電機(0074a)的外殼兩端連接，上部與牽引裝置(004a)的第二支撐座(033)通過螺栓固定連接。
3.根據權利要求2所述的自動拋光機，其特征在于包括軸承座(012)，主軸(013)通過圓錐滾子軸承(012a)和深溝球軸承(012b)固定在軸承座(012)中，轉盤(002a)與大鏈輪(016)固定連接，大鏈輪(016)與主軸(013)固定連接。
4.根據權利要求3所述的自動拋光機，其特征在于主軸(013)下端固定連接定位盤(017)，定位盤(017)邊緣均布若干缺口，定位裝置(003a)的定位桿(024)與定位盤(017)上缺口嚙合。
5.根據權利要求4所述的自動拋光機，其特征在于工裝夾具(006a)的支撐座(041)上固定滑動套(048a)，擺動板(042)的后面固定連接桿(048b)，連接桿(048b)后端伸入滑動套(048a)內，滑動套(048a)前部內螺紋連接滑動桿(048c)，滑動桿(048c)與連接桿(048b)之間裝有壓縮彈簧(048d)。
6.根據權利要求I至5任一所述的自動拋光機進行拋光工藝控制的方法，包括如下步驟 轉盤驅動電機(0071a)帶動轉盤(002a)轉動，工裝夾具(006a)轉動到拋光動力頭(005a)前； 牽引驅動電機(0073a)的輸出軸帶動絲桿(035)轉動，絲桿螺母(034)在絲桿(035)上發生位移，帶動擺動架(011)靠近轉盤(002a)，拋光動力頭(005a)的拋光頭(057)壓實工件，拋光驅動電機(0074a)轉動，通過皮帶、皮帶輪(054c)和拋光軸(054)帶動拋光頭(057)旋轉；工裝夾具(006a)的夾具驅動電機(0072a)通過旋轉軸(047)帶動工件相對拋光頭(057)反向旋轉； 工件達到加工標準，牽引驅動電機(0073a)的輸出軸帶動絲桿(035)反向轉動，絲桿螺母(034)在絲桿(035)上發生位移，帶動擺動架(011)離開轉盤(002a)，拋光驅動電機(0074a)停止轉動，工藝過程完成。
7.如權利要求6所述的自動拋光機進行拋光工藝控制的方法，還包括步驟 當工件較寬時，拋光動力頭(005a)的雙軸氣缸(056)帶動拋光頭(057)移動，工件全部表面完成加工工藝。
8.如根據權利要求7所述的自動拋光機進行拋光工藝控制的方法，還包括步驟 轉盤驅動電機(0071a)通過鏈條帶動轉盤(002a)轉動，定位氣缸(021)將定位桿 (024)推向定位盤(017)，當定位桿(024)與定位盤(017)上缺口嚙合時，轉盤驅動電機(0071a)停止轉動，轉盤(002a)靜止，工裝夾具(006a)按工序準確轉到下一工序的拋光動力頭(005a)前。
全文摘要
一種自動拋光機。包括驅動電機，還包括底座，其中心位置留有安放主軸的框架，其外圍預留有若干個設備安裝工位；轉盤，通過主軸安裝在底座上，其端面上安裝有若干個工裝夾具；定位裝置，安裝在底座框架上，控制主軸的轉動角度；牽引裝置，通過牽引拋光動力頭或其他工作設備向轉盤靠近或離開，完成與工裝夾具的結合或分離；工裝夾具，夾持各類待加工的工件，配合工作設備做一定范圍或方向上的運動或轉動；拋光動力頭，通過安裝各種類型的拋光頭，用來完成各類型的加工工藝；氣路分配器，安裝于主軸上，將壓縮空氣按加工工藝流程，輸送至定位裝置，拋光動力頭，工裝夾具內的氣缸，使氣缸帶動相關部件運作。同時提供一種利用本發明的控制方法。
文檔編號B24B29/00GK102886726SQ20111020720
公開日2013年1月23日 申請日期2011年7月22日 優先權日2011年7月22日
發明者趙顯龍, 王淑慧, 丁華, 李召成 申請人:萊州市山普管件制造有限公司