砂轮主轴组件及包含其的磨床.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410113654.5

申请日:

2014.03.25

公开号:

CN103846793A

公开日:

2014.06.11

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B24B 41/04申请公布日:20140611|||实质审查的生效IPC(主分类):B24B 41/04申请日:20140325|||公开

IPC分类号:

B24B41/04

主分类号:

B24B41/04

申请人:

昆山艾思迪机械科技有限公司

发明人:

卢毓辉

地址:

215311 江苏省苏州市昆山市巴城镇红杨路718号

优先权:

专利代理机构:

北京品源专利代理有限公司 11332

代理人:

韩国胜;张海英

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内容摘要

本发明公开一种砂轮主轴组件,包括一本体,所述本体上至少设置两个可转动的砂轮轴,所述砂轮轴通过轴承及轴承座固定于所述本体上,所述轴承座上至少设置一个用于连接所述轴承座与所述本体的可调部件,在所述砂轮轴与所述本体的结合处设置有迷宫密封,所述本体设置于一可转动的底座上。通过设置至少两个砂轮轴,并设置在可转动的底座上,使得本方案的砂轮主轴组件调整方便、通用性强;通过在本体与轴承座之间设置可调部件,可以调节砂轮轴的倾角,以满足各种形状结构的工件加工需求;通过设置迷宫密封增强砂轮轴的密封性能,有利于延长使用寿命。

权利要求书

权利要求书
1.  一种砂轮主轴组件,其特征在于,包括一本体,所述本体上至少设置两个可转动的砂轮轴,所述砂轮轴通过轴承及轴承座固定于所述本体上,所述轴承座上至少设置一个用于连接所述轴承座与所述本体的可调部件,在所述砂轮轴与所述本体的结合处设置有迷宫密封,所述本体设置于一可转动的底座上。

2.  根据权利要求1所述的砂轮主轴组件,其特征在于,所述本体采用方形护罩结构,所述本体上设置两个砂轮轴,分别对称设置于所述本体的两侧。

3.  根据权利要求2所述的砂轮主轴组件,其特征在于,所述砂轮轴上设置有用于间隔相邻砂轮片的砂轮垫片,所述砂轮垫片通过锁紧装置固定于所述砂轮轴上。

4.  根据权利要求3所述的砂轮主轴组件,其特征在于,所述砂轮轴连接驱动机构,所述驱动机构连接变频器。

5.  根据权利要求4所述的砂轮主轴组件,其特征在于,所述轴承座上设置一个可调部件和两个连接部件,三个所述的部件均布在所述轴承座与所述本体之间。

6.  一种磨床,其特征在于,包括如权利要求1至5任一项所述的砂轮主轴组件,还包括机座,所述砂轮主轴组件可转动的安装于所述机座上。

说明书

说明书砂轮主轴组件及包含其的磨床
技术领域
本发明涉及磨床技术领域,尤其涉及一种砂轮主轴组件及包含其的磨床。
背景技术
磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。绝大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮对工件表面进行磨削加工。现有技术中的六轴五联动工具磨床的砂轮轴组件均采用单砂轮加工方式,在加工不同工件时需要频繁更换砂轮片,不利于提高工作效率;另外,现有的砂轮轴的角度也是不可调的,导致加工范围受局限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种砂轮主轴组件及包含其的磨床,以解决上述的技术问题。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一方面,提供一种砂轮主轴组件,包括一本体,所述本体上至少设置两个可转动的砂轮轴,所述砂轮轴通过轴承及轴承座固定于所述本体上,所述轴承座上至少设置一个用于连接所述轴承座与所述本体的可调部件,在所述砂轮轴与所述本体的结合处设置有迷宫密封,所述本体设置于一可转动的底座上。
作为一种优选的方案,所述本体采用方形护罩结构,所述本体上设置两个砂轮轴,分别对称设置于所述本体的两侧。
作为一种优选的方案,所述砂轮轴上设置有用于间隔相邻砂轮片的砂轮垫 片,所述砂轮垫片通过锁紧装置固定于所述砂轮轴上。
作为一种优选的方案,所述砂轮轴连接驱动机构,所述驱动机构连接变频器。
作为一种优选的方案,所述轴承座上设置一个可调部件和两个连接部件,三个所述的部件均布在所述轴承座与所述本体之间。
另一方面,提供一种磨床,其特征在于,包括所述的砂轮主轴组件,还包括机座,所述砂轮主轴组件可转动的安装于所述机座上。
本发明的有益效果:通过设置至少两个砂轮轴,并设置在可转动的底座上,使得本方案的砂轮主轴组件调整方便、通用性强;通过在本体与轴承座之间设置可调部件,可以调节砂轮轴的倾角,以满足各种形状结构的工件加工需求;通过设置迷宫密封增强砂轮轴的密封性能,有利于延长使用寿命。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的实施例所述的磨床的立体结构示意图;
图2为图1中所示的加工组件的立体结构示意图;
图3为图2中所示的加工组件的侧视示意图;
图4为图1中所示的自动供料组件的局部结构示意图;
图5为图4中所示的固定部的俯视示意图;
图6为图4中所示的活动部的立体结构示意图;
图7为图1中所示的物料抓取组件的立体结构示意图;
图8为图7中所示的夹爪的局部结构示意图;
图9为图1中所示的直角坐标三轴机器人的立体结构示意图;
图10为图1中所示的安装组件的立体结构示意图;
图11为图10中所示的X轴组件的内部结构示意图;
图12为图10中所示的X轴组件的外部结构示意图;
图13为图12中所示的拖链槽的剖视示意图;
图14为图12中所示的拖链的结构示意图;
图15为图10中所示的X轴组件的另一外部结构示意图;
图16为图10中所示的第一转轴组件的正面视图;
图17为图16所示的第一转轴组件的内部结构示意图;
图18为图1中所示的机座的立体结构示意图;
图19为图18中所示的支撑台的结构示意图;
图20为图18中所示的机座的仰视示意图;
图21为本发明的实施例所述的磨床的控制原理图。
图中:
100、自动供料组件;101、振动盘;102、直线振动器;103、第一轨道;104、第一物料槽;105、推料装置;106、固定部;107、第二物料槽;108、活动部;109、推料片;110、第一动力源;111、第一工位;112、第二工位;113、集料装置;114、落料口;115、推料入口;
200、物料抓取组件;201、夹爪;202、升降机构;203、第二动力源;204、转轴;205、连接部;206、夹持部;207、沟槽;208、夹紧面;209、第一固定板;
300、直角坐标三轴机器人;301、X轴机械臂;302、Y轴机械臂;303、Z轴机械臂;304、第二固定板;305、L型板;
400、安装组件;401、X轴组件;402、Y轴组件;403、Z轴组件;404、第 一转轴组件;405、底座;406、丝杆;407、第一连接板;408、槽底;409、槽侧壁;410、丝杆支撑座;411、滑块;412、滑槽;413、第一侧面;414、拖链槽;415、拖链;416、第二连接板;417、第三连接板;418、拖链槽主体;419、第一弯折部;420、第二弯折部;421、第一水平部;422、第二水平部;423、弯曲部;424、第一台阶面;425、密封板;426、第一密封罩;427、风琴防护罩;428、盔甲防护罩;429、第四连接板;430、第一电机;431、第一法兰;432、筒夹;433、第二密封罩;434、气缸拉杆;
500、加工组件;501、主轴组件;502、第二转轴组件;503、砂轮轴;504、主轴护罩;505、转轴护罩;506、砂轮垫片;
600、机座;601、机座本体;602、表面部;603、安装孔;604、支撑台;605、水平基准槽;606、凸台;607、凸台顶面;608、凸台侧面;609、第二台阶面;610第二侧面;611、第三侧面;612、回油槽;613、叉车槽;
700、物料。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明所述的砂轮主轴组件,包括一本体,所述本体上至少设置两个可转动的砂轮轴,所述砂轮轴通过轴承及轴承座固定于所述本体上,所述轴承座上至少设置一个用于连接所述轴承座与所述本体的可调部件,在所述砂轮轴与所述本体的结合处设置有迷宫密封,所述本体设置于一可转动的底座上。
具体的,如图1和2所示,所述本体为主轴护罩504,在主轴护罩504上设置两个砂轮轴503,分别对称设置于主轴护罩504的两侧。砂轮轴504上设置有用于间隔相邻砂轮片的砂轮垫片506,砂轮垫片506通过锁紧装置固定于砂轮轴 504上。本实施例的锁紧装置采用螺栓锁紧。砂轮轴504连接驱动机构,所述驱动机构连接变频器,砂轮轴504通过变频器控制,可以调节砂轮轴504的转速,利于加工的顺利进行。所述轴承座上设置一个可调部件和两个连接部件(图中未示出),三个所述的部件均布在所述轴承座与所述主轴护罩504之间,以调节砂轮轴504的倾角,从而满足不同工件的加工需求。
更具体的,请参见图2和3,本发明的磨床的物料加工组件500包括呈叠加设置的第二转轴组件502和主轴组件501,主轴组件501设置于第二转轴组件502上,第二转轴组件502固定于机座600上。主轴组件501包括可转动的砂轮轴503,砂轮轴503上可固定砂轮,第二转轴组件502可使主轴组件501旋转。传统的主轴组件与第二转轴组件为分离式安装,存在转轴力矩小,旋转行程小等缺点。本方案运用主轴组件与第二转轴组件上、下叠加的方式,具有旋转行程大,转轴负载小,连接方便,扭力大等等优点。此外,传统的转轴组件固定在X直线轴上,负载大,并随着X轴从动稳定性很低。本方案直接将第二转轴组件502固定在机座600上,机座600优选采用大理石材料制成,利用机座600的稳定特性,加工精度大大提高,直接负载主轴,响应速度的也大大提升。更具体的,第二转轴组件502包括转动轴和驱动电机,驱动电机可驱动转动轴转动,转动轴与主轴组件501传动连接,当电机驱动转动轴转动时,主轴组件501也产生转动,从而进行磨削工作。本方案的转动轴直接通过电机驱动,响应速度快、精度高,同时避免了传统方式通过涡轮涡杆传动会产生磨损的问题。本实施例中,主轴组件501安装在主轴护罩504内,砂轮轴503伸出主轴护罩504外,第二转轴组件502安装于转轴护罩505内,主轴护罩504通过法兰盘固定到转轴护罩505上。主轴护罩504和转轴护罩505可以防止灰尘、油污等进入主轴组件501和第二转轴组件502内,保证了各自的工作环境稳定。
优选的方案,砂轮轴503上设置有砂轮垫片506,用以将相邻砂轮片间隔开。更优选的方案,主轴组件501包括两个砂轮轴503,分别设置于主轴护罩504的两侧,每个砂轮轴503上均可固定砂轮。主轴组件501采用双向砂轮轴,左、右两边均能安装砂轮片,使磨床能够加工更多复杂刀具,以满足客户多样性加工的需求。如图3所示,本实施例中,主轴组件501包括两个砂轮轴503,分别对称设置于主轴护罩504的两侧,每个砂轮轴503上至少可以安装两个砂轮。
如图1所示,本发明的磨床,还包括:自动供料组件100,用于自动输送物料;物料抓取组件200,用以将输送而来的物料抓取;直角坐标三轴机器人300,用以将被抓取的物料移位至加工位置;安装组件400,限定移位而来的物料的安装位置;机座600,限定所述自动供料组件100、所述物料抓取组件200、所述直角坐标三轴机器人300、所述安装组件400、所述加工组件500的安装位置。
自动供料组件100至少包括一振动盘101和一直线振动器102,振动盘101与直线振动器102相连,用以自动输送物料。更具体的方案,请参见图4所示,直线振动器102设置于振动盘101的一侧,直线振动器102包括第一轨道103,第一轨道103上具有第一物料槽104,物料700可以从第一物料槽104中通过。请结合图4至6所示,自动供料组件100还包括推料装置105,推料装置105包括固定部106、活动部108和用于驱动活动部108动作的第一动力源110,固定部106上开设第二物料槽107,第二物料槽107与第一物料槽104相贯通,物料700可从第一物料槽104运动至第二物料槽107内。活动部108上设置推料片109,推料片109可插入第二物料槽107内,并在第一动力源110的作用下推动物料700在第二物料槽107内运动直至达到规定位置(该规定位置指等待物料抓取组件200抓取物料700的位置)。
本实施例中,参见图4和5,第一轨道103的一端与振动盘101相接,另一 端与推料装置105相接。第二物料槽107开设于固定部106上并与第一物料槽104相垂直,第二物料槽107的一端部封闭形成第一工位111,另一端未封闭形成推料入口115,第二物料槽107的中部与第一物料槽104相交处形成第二工位112,其中,第二工位112被构造成物料700等待推料的工位,推料入口115被构造成推料片109进入第二物料槽107内推动等待推料的工位,第一工位111被构造成推料片109将物料700推送至等待抓取的工位。优选的方案,推料装置105上设置传感器(图中未示出),用于检测第一工位111和第二工位112的物料700,当检测到第一工位111存在物料700时,传感器将信号传递至控制系统,控制系统控制第一动力源110不工作,使推料片109不推动处于第二工位112的物料前行;当检测到第一工位111的物料700不存在时,传感器将信号传递至控制系统,控制系统控制第一动力源110工作,使推料片109推动处于第二工位112的物料前行至第一工位111,如此,便实现了物料的自动传递运输。更优选的方案,传感器采用光电传感器,第一动力源110采用气缸。第一物料槽104、第二物料槽107与物料700和推料片109的尺寸均一致,以便于输送物料及推料工作的顺利有序的进行。推料片109与活动部108一体成型,如此可以提高零件的强度,也能便于生产制造。本实施例的物料700优选为棒料,当然在其它实施例中,还可以为方形等结构形式。
参见图4所示,自动供料组件100还包括设置于推料装置105的固定部106的一侧集料装置113,用于将加工好的物料700收集。在集料装置113上开设落料口114,通过物料抓取组件200将抓取的物料经落料口114放置于集料装置113内。本实施例中,落料口114优选为腰型孔结构。在集料装置113内对应于落料口114的位置设置一斜面(图中未示出),当物料抓取组件200将抓取的物料经落料口114下落时,物料700可以由斜面自由滚落至集料装置113内更远 的位置,如此设计可以使集料装置113内部的物料自动排序而不至于积压,进一步可以提升效率。
参见图7所示,物料抓取组件200包括可升降的物料抓取机构和可使所述物料抓取机构旋转的转动机构,所述物料抓取机构包括具有与物料形状相匹配的夹爪201和用于使所述夹爪升降的升降机构202,所述转动机构包括第二动力源203,用于提供转动动力,以及用于连接所述第二动力源203与所述物料抓取机构的转轴204。通过升降机构202使夹爪201升降运动,以夹取位于第一工位111的物料。具体的,升降机构202使夹爪201下降至第一工位111的相应位置夹取物料,然后升降机构202使夹爪201上升以离开第一工位111,从而为下次抓取工作准备。
本实施例中,升降机构202采用气缸,在气缸的输出端(图中为气缸的下端)设置夹爪201,夹爪201的结构具体参见图8,夹爪201包括呈对称设置的两子爪部分,子爪部分包括用于连接气缸输出端的连接部205,以及用于夹持物料的夹持部206,夹持部206包括一沟槽207以及对称设置于沟槽207的两侧的夹紧面208。当需要抓取物料时,首先气缸使夹爪201下降至第一工位111处,物料700处于两子爪部分的中间位置并对应于沟槽207,然后气缸使两子爪部分相向汇聚,直至两子爪部分的夹紧面208相抵靠时停止,物料700被牢固夹持于两沟槽207之间,最后,气缸使夹爪201整体上升以离开第一工位111而完成物料抓取工作。本实施例中,沟槽207优选采用三角槽型结构,如此设计,可以提供物料更强的夹持力,避免物料的掉落。当然在其他的实施例中,沟槽207也可以采用弧形槽等其他结构。本实施例的夹爪201有两个,两个夹爪201平行间隔设置。通过设置两个夹爪201可以同时完成第一工位111的物料抓取工作和向集料装置113落料工作,进一步提高磨床工作效率。
在升降机构202的上端通过转轴204连接第二动力源203,本实施例的第二动力源203为气缸,气缸的输出端与升降机构202通过转轴204枢接,当气缸的输出端向外伸出时,升降机构202将会沿着转轴204向外转动(转动方向在图中为箭头指向的逆时针方向),从而为物料的自动化安装提供载体。
物料抓取组件200与直角坐标三轴机器人300通过第一固定板209连接,在完成物料抓取工作后(包括未加工的物料抓取和已经加工好的物料抓取),再通过直角坐标三轴机器人300调整移位,最终实现物料的自动上、下料工作。参见图5,转轴204串接于第一固定板209上,以及作为第二动力源203的气缸末端也固定于第一固定板209上,第一固定板209连接至直角坐标三轴机器人300上,通过第一固定板209为物料抓取和转动工作提供稳定可靠的环境。
参见图9所示,直角坐标三轴机器人300包括可在X轴、Y轴和Z轴方向分别产生位移的X轴机械臂301、Y轴机械臂302和Z轴机械臂303,X轴机械臂301、Y轴机械臂302和Z轴机械臂303中处于相邻位置的任意两个机械臂相互连接,X轴机械臂301、Y轴机械臂302、Z轴机械臂303其中之一的机械臂与所述机座600固定连接,与该机械臂处于非相邻位置的机械臂与所述物料抓取组件200固定连接。
本实施例中,Y轴机械臂302通过第二固定板304与机座600固定连接,Z轴机械臂303设置于Y轴机械臂302上,X轴机械臂301设置于Z轴机械臂303上,物料抓取组件200连接到X轴机械臂301上,Y轴机械臂302可使Z轴机械臂303、X轴机械臂301和物料抓取组件200在Y轴方向上产生位移,Z轴机械臂303可使X轴机械臂301和物料抓取组件200在Z轴方向上产生位移,X轴机械臂301可使物料抓取组件200在X轴方向上产生位移,如此可以使被抓取的物料产生XYZ轴方向的位移,从而实现物料在安装组件400上拆装工作。当然 在其它的实施例中,也可以是Y轴机械臂302通过第二固定板304与机座600固定连接,X轴机械臂301设置于Y轴机械臂302上,Z轴机械臂303设置于X轴机械臂301上,物料抓取组件200连接到Z轴机械臂303上,同样可以实现本方案的功能。
作为对相邻机械臂的连接方式和动作方式的一个举例,在本实施例中,Z轴机械臂303通过一L型板305连接到Y轴机械臂302上,该L型板305与Y轴机械臂302的丝杠机构的丝母固定连接,丝杠机构的丝杆沿Y轴布置并通过一电机驱动转动,当电机使丝杆转动时,丝母产生Y轴上的直线位移,从而使Z轴机械臂303产生Y轴上的直线位移。本实施例的X轴机械臂301与Z轴机械臂303,以及物料抓取组件200与X轴机械臂301的连接方式和动作方式与上述方式原理一致,此处不再赘述。
安装组件400包括可在X轴、Y轴和Z轴方向分别产生位移的X轴组件401、Y轴组件402和Z轴组件403,以及用以装夹物料的第一转轴组件404,X轴组件401、Y轴组件402和Z轴组件403相互叠加设置,其中,X轴组件401、Y轴组件402、Z轴组件403之一的组件固定于机座600上,任意两相邻的组件之间传动连接,第一转轴组件404装于与固定在机座600上的组件非相邻的组件。参见图10,本实施例中,X轴组件401固定于机座600上,Y轴组件402传动连接到X轴组件401上,Z轴组件403传到连接到Y轴组件402上,第一转轴组件404传动连接到Z轴组件403上,X轴组件401可使Y轴组件402、Z轴组件403、第一转轴组件404产生X轴方向的位移,Y轴组件402可使Z轴组件403、第一转轴组件404产生Y轴方向的位移,Z轴组件403可使第一转轴组件404产生Z轴方向的位移,如此通过X轴组件401、Y轴组件402和Z轴组件403的联动可使物料在X轴、Y轴和Z轴方向分别产生位移,从而达到调节物料位置的目的。 相对于传统的桥式直线轴布局方式,存在体积大,上、下料空间小,维修操作不方便等因素,本方案采用叠加布置方式,空间利用率高,组装维修更方便,稳定性和精度大大提高。
作为对上述相邻组件的连接方式和动作方式的一个举例,图11示出了X轴组件的具体结构。在本实施例中,X轴组件401包括一底座405和设置于底座405上的丝杠机构,其中,丝杠机构的丝杆406与Y轴组件402转动连接,丝杆406由电机(图中未示出)驱动转动。当电机使丝杆转动时,丝杆的转动转化为Y轴组件402沿丝杆的直线移动,从而使Y轴组件402在X轴方向产生位移。更具体的方案,Y轴组件402通过第一连接板407与丝杆406转动连接,具体组装时,将Y轴组件402整体固定于第一连接板407上,然后将第一连接板407穿接于丝杆406上,最后再整体安装于底座405上。优选的方案,底座405采用两端均开口的通槽结构形式,包括一槽底408和对称设置于槽底408两侧的槽侧壁409,丝杆406通过丝杆支撑座410固定于槽底408的中部,丝杆406穿接第一连接板407。更优选的方案,槽侧壁409的顶部设置有滑块411,滑块411优选的贯穿于槽侧壁409的长度方向,第一连接板407的靠近槽侧壁409的表面设置有与滑块411相匹配的滑槽412,如此设计,当第一连接板407在丝杆406上直线移动时,滑块411在滑槽412内滑动,提高了传动的平稳性。本实施例中对应于每个槽侧壁409的滑块411在第一连接板407间隔设置两滑槽412,进一步提高传动精度。
本方案较优的实施方式中,为了进一步提高传动的效率,还可以设置辅助传动的组件。作为一个举例,请结合图11和图12,槽侧壁409的外侧具有第一侧面413,在第一侧面413上设置有拖链槽414,拖链槽414上设置有拖链415,第一连接板407凸出于槽侧壁409的部分连接有第二连接板416,拖链415上连 接有第三连接板417,第二连接板416与第三连接板417相连接。当丝杆406转动带动第一连接板407直线移动时,拖链415在第二连接板416和第三连接板417的带动下于拖链槽414内滑动,进一步提高了传动的效率。其中,参见图13所示,拖链槽414包括一呈平板状的拖链槽主体418,以及设置于拖链槽主体418两端的第一弯折部419和第二弯折部420,第二弯折部420用于连接第一侧面413,第一弯折部419用以将拖链415限位于拖链槽414内。更优选的第一弯折部419与第二弯折部420分别向拖链槽主体418的两侧异向弯折。参见图14所示,拖链415包括两间隔设置的第一水平部421、第二水平部422,以及连接于第一水平部421与第二水平部422之间的弯曲部423。第三连接板417水平安装于第一水平部421上,第二连接板416水平的插入第三连接板417与第一水平部421之间,通过螺栓实现三者的稳固连接。第二水平部422置于拖链槽414的拖链槽主体418上,第一弯折部419可防止第二水平部422脱落于拖链槽主体418,从而保证运动的可靠性。
在磨削加工过程中,伴随有大量金属屑等杂物,一旦这些杂物进入设备内部将会产生不利影响,为此,在安装组件400上设置有密封组件,可以防止在加工过程中金属屑等杂物进入其内部,避免上述不利情况出现。具体的,请结合图11和图12所示,在槽侧壁409的外侧并位于第一侧面413的上方设置有第一台阶面424,第一台阶面424具有两个且分别对称设置于两槽侧壁409的外侧。在底座405上扣设有护罩,用于将丝杠机构收容于内,护罩罩于第一台阶面424上,并通过螺栓与槽侧壁409固定连接,第一连接板407置于所述护罩的上方。由于底座405采用两端均开口的通槽结构形式,在该通槽的两端均设置密封板425,驱动电机通过在密封板425上开设的安装孔与丝杆406连接,电机的外部设置有第一密封罩426,如此,通过上述设计将丝杠机构及驱动电机均 密封保护起来,避免杂物对其产生损害等影响。护罩的结构形式具有多种,例如,图12显示的护罩为风琴防护罩427,风琴防护罩427具有不怕脚踩、硬物冲撞不变形、寿命长、密封好和运行轻便等特点,并且护罩具行程长和压缩小的优点,护罩内没有任何金属零件,不用担心护罩工作时会出现零件松动而给机器造成严重的破坏。又如,图15所示的护罩为盔甲防护罩428,盔甲防护罩428的设计使其能经受撞击和炽热碎片引起的+900℃高温,当处于压缩状态时,没有任何障碍从而使得这些盔甲可以保持其原有的状态;由于预置的盔甲之间有良好的粘附力,盔甲防护罩428形成可靠的保护层抵御灰尘,砂末,油污,铁屑等。当然,还可以采用风琴防护罩427和盔甲防护罩428的组合使用,例如,本实施例中,Z轴组件403的外围(即组件的外周侧面)采用盔甲防护罩428,其内部(即被外周侧面包围的设置第一转轴组件404的表面)采用风琴防护罩427。
需要申明的是,上述仅仅为了便于描述举例示出了X轴组件401的结构形式及动作方式,本领域技术人员可以知道上述X轴组件401的结构形式及动作方式同样适用于Y轴组件402和Z轴组件403,此处不再赘述。
如图16和17所示,第一转轴组件404通过第四连接板429固定于Z轴组件403上,第一转轴组件404包括作为驱动源的第一电机430,以及由其驱动可转动用于装夹物料700的筒夹432,第一电机430密封于第二密封罩433内,其输出端连接筒夹432,并通过第一法兰431密封,在第二密封罩433和第一法兰431内还设置用于选择性的使筒夹432夹紧或松开的气缸拉杆434。传统的第一转轴组件的结构形式为采用伺服电机通过齿轮传动,并采用卡爪固定工件,该方式的缺陷在于:齿轮传动精度低,安装繁琐,伺服电机响应速度慢,以及卡爪式固定工件的方式效率低,误差大。本方案采用电机直接驱动代替伺服驱动 以及齿轮传动,提高响应速度和定位精度,采用拉杆式气缸抱死装置锁紧夹头固定工件的方式来提高工件上、下料的效率,并且保证工件在加工过程中的稳定性。
参见图18所示,机座600包括一机座本体601,该机座本体601具有一个表面部602,表面部602开设多个安装孔603,用于固定安装组件400;在表面部602还设置有支撑台604,支撑台604上开设多个安装孔603,用于固定加工组件500、自动供料组件100、直角坐标三轴机器人300。本实施例的安装孔603优选采用螺栓孔,采用螺栓固定安装,便于拆装。在表面部602上的安装孔603包括间隔的两部分,在两部分之间的中心位置设置水平基准槽605,可以方便安装组件400的安装定位,具体在本实施例中是便于安装组件400中X轴组件401的安装定位。
本实施例中,支撑台604优选的设置于安装组件400的正对面,如此,可以使加工组件500位于安装组件400的正对面,可以便于生产制造的顺利进行。
参见图19所示,支撑台604上设置凸台606,凸台606至少具有一凸台顶面607和凸台侧面608,由凸台侧面608的端部向支撑台604外缘延伸形成第二台阶面609,由第二台阶面609的端部向支撑台604的底部延伸形成相邻的第二侧面610和第三侧面611。凸台顶面607用于固定加工组件500中的第二转轴组件502;第三侧面611用于固定直角坐标三轴机器人300中的Y轴机械臂302,具体通过第二固定板304连接Y轴机械臂302和第三侧面611;第二台阶面609用于安装自动供料组件100的直线振动器102,第二侧面610用于安装固定自动供料组件100的振动盘101。通过上述对支撑台604的结构设计,可以有效的利用安装空间,方便组装工作的进行。
表面部602上还设置有回油槽612,可以对加工用油进行回收利用,满足磨 床专用底座的设计要求。参见图18所示,本实施例的回油槽612采用“U”型结构,将多个安装孔603及支撑台604包围于其内部,如此设计,将加工动作的部件均限位于回油槽612的内部空间,可以便于加工用油的回收工作,回收更充分、彻底。
机座本体601的底部设置叉车槽613,可以便于整机的搬运工作。具体的,请见图20,本实施例中,机座本体601的底部设置四个叉车槽613,其中,纵向间隔设置两个贯穿机座本体601的长度方向的叉车槽613,横向间隔设置两个贯穿机座本体601的宽度方向的叉车槽613,且四个叉车槽613均设置靠近机座本体601的端部位置。如此,不管从横向或者纵向均可以通过叉车槽613对整机进行搬运工作,操作方式灵活,同时由于叉车槽613均设置在靠近机座本体601的端部位置,在使用叉车提取机器时,可以保证运输过程的平稳性。
机座600优选采用大理石材料制成。传统的五轴联动工具磨床通常采用原始的铸铁底座,但是由于铸铁工具磨床属于特种机型,往往需要重新开模来定制底座,这样就造成设备底座的成本很大。本方案的机座600采用大理石材质,大理石具有物理性稳定,组织缜密,受撞击晶粒脱落,表面不起毛边,不影响其平面精度,材质稳定,能够保证长期不变形,线膨胀系数小,机械精度高,防锈、防磁、绝缘。大理石机座采用整块天然花岗岩打磨制作,相对于铸铁底座的开模加工,花岗岩的打磨成本低,工艺简单,便于制造。针对工具磨床设备的多样性,可以灵活的匹配各种轴结构和行程的设备。由于刀具生产的过程中对机床的精度和稳定性要求较高,大理石机座不但防震性、稳定性高,而且比铸铁成本低,外观美。
参见图21,本方案的磨床还包括控制系统,控制系统与自动供料组件100、物料抓取组件200、直角坐标三轴机器人300、安装组件400、加工组件500连 接,通过控制系统控制自动供料组件100自动输送物料;再通过物料抓取组件200将输送而来的物料抓取;然后控制直角坐标三轴机器人300将被抓取的物料移位至加工位置;再控制安装组件400承接移位而来的物料;最后控制加工组件500对安装完毕的物料进行加工,如此循环便实现了物料的自动上、下料以及自动加工。本实施例中,控制系统优选采用PLC系统,设计方便,成本低。
本方案采用的术语“前”、“后”、“左”、“右”是为了便于描述而参照图示的方向,“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等只是在描述上加以区分,没有特殊的含义。
需要声明的是,上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理,在本发明所公开的技术范围内,任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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1、(10)申请公布号 CN 103846793 A (43)申请公布日 2014.06.11 CN 103846793 A (21)申请号 201410113654.5 (22)申请日 2014.03.25 B24B 41/04(2006.01) (71)申请人 昆山艾思迪机械科技有限公司 地址 215311 江苏省苏州市昆山市巴城镇红 杨路 718 号 (72)发明人 卢毓辉 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 韩国胜 张海英 (54) 发明名称 砂轮主轴组件及包含其的磨床 (57) 摘要 本发明公开一种砂轮主轴组件, 包括一本体, 所述本体上至少设置两个可转动。

2、的砂轮轴, 所述 砂轮轴通过轴承及轴承座固定于所述本体上, 所 述轴承座上至少设置一个用于连接所述轴承座与 所述本体的可调部件, 在所述砂轮轴与所述本体 的结合处设置有迷宫密封, 所述本体设置于一可 转动的底座上。 通过设置至少两个砂轮轴, 并设置 在可转动的底座上, 使得本方案的砂轮主轴组件 调整方便、 通用性强 ; 通过在本体与轴承座之间 设置可调部件, 可以调节砂轮轴的倾角, 以满足各 种形状结构的工件加工需求 ; 通过设置迷宫密封 增强砂轮轴的密封性能, 有利于延长使用寿命。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 9 页 附图 10 页 (19)中华人民共和国国家知识产权。

3、局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书9页 附图10页 (10)申请公布号 CN 103846793 A CN 103846793 A 1/1 页 2 1. 一种砂轮主轴组件, 其特征在于, 包括一本体, 所述本体上至少设置两个可转动的砂 轮轴, 所述砂轮轴通过轴承及轴承座固定于所述本体上, 所述轴承座上至少设置一个用于 连接所述轴承座与所述本体的可调部件, 在所述砂轮轴与所述本体的结合处设置有迷宫密 封, 所述本体设置于一可转动的底座上。 2. 根据权利要求 1 所述的砂轮主轴组件, 其特征在于, 所述本体采用方形护罩结构, 所 述本体上设置两个砂轮轴, 分别对称设置于所述本体的两。

4、侧。 3. 根据权利要求 2 所述的砂轮主轴组件, 其特征在于, 所述砂轮轴上设置有用于间隔 相邻砂轮片的砂轮垫片, 所述砂轮垫片通过锁紧装置固定于所述砂轮轴上。 4. 根据权利要求 3 所述的砂轮主轴组件, 其特征在于, 所述砂轮轴连接驱动机构, 所述 驱动机构连接变频器。 5. 根据权利要求 4 所述的砂轮主轴组件, 其特征在于, 所述轴承座上设置一个可调部 件和两个连接部件, 三个所述的部件均布在所述轴承座与所述本体之间。 6. 一种磨床, 其特征在于, 包括如权利要求 1 至 5 任一项所述的砂轮主轴组件, 还包括 机座, 所述砂轮主轴组件可转动的安装于所述机座上。 权 利 要 求 书。

5、 CN 103846793 A 2 1/9 页 3 砂轮主轴组件及包含其的磨床 技术领域 0001 本发明涉及磨床技术领域, 尤其涉及一种砂轮主轴组件及包含其的磨床。 背景技术 0002 磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。 绝大多数的磨床是使用高速旋 转的砂轮对工件表面进行磨削加工。 现有技术中的六轴五联动工具磨床的砂轮轴组件均采 用单砂轮加工方式, 在加工不同工件时需要频繁更换砂轮片, 不利于提高工作效率 ; 另外, 现有的砂轮轴的角度也是不可调的, 导致加工范围受局限。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种砂轮主轴组件及包含其的磨床, 以解决上述的技术问 题。 0004 。

6、为达此目的, 本发明采用以下技术方案 : 0005 一方面, 提供一种砂轮主轴组件, 包括一本体, 所述本体上至少设置两个可转动的 砂轮轴, 所述砂轮轴通过轴承及轴承座固定于所述本体上, 所述轴承座上至少设置一个用 于连接所述轴承座与所述本体的可调部件, 在所述砂轮轴与所述本体的结合处设置有迷宫 密封, 所述本体设置于一可转动的底座上。 0006 作为一种优选的方案, 所述本体采用方形护罩结构, 所述本体上设置两个砂轮轴, 分别对称设置于所述本体的两侧。 0007 作为一种优选的方案, 所述砂轮轴上设置有用于间隔相邻砂轮片的砂轮垫片, 所 述砂轮垫片通过锁紧装置固定于所述砂轮轴上。 0008 。

7、作为一种优选的方案, 所述砂轮轴连接驱动机构, 所述驱动机构连接变频器。 0009 作为一种优选的方案, 所述轴承座上设置一个可调部件和两个连接部件, 三个所 述的部件均布在所述轴承座与所述本体之间。 0010 另一方面, 提供一种磨床, 其特征在于, 包括所述的砂轮主轴组件, 还包括机座, 所 述砂轮主轴组件可转动的安装于所述机座上。 0011 本发明的有益效果 : 通过设置至少两个砂轮轴, 并设置在可转动的底座上, 使得本 方案的砂轮主轴组件调整方便、 通用性强 ; 通过在本体与轴承座之间设置可调部件, 可以调 节砂轮轴的倾角, 以满足各种形状结构的工件加工需求 ; 通过设置迷宫密封增强砂。

8、轮轴的 密封性能, 有利于延长使用寿命。 附图说明 0012 下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。 0013 图 1 为本发明的实施例所述的磨床的立体结构示意图 ; 0014 图 2 为图 1 中所示的加工组件的立体结构示意图 ; 0015 图 3 为图 2 中所示的加工组件的侧视示意图 ; 说 明 书 CN 103846793 A 3 2/9 页 4 0016 图 4 为图 1 中所示的自动供料组件的局部结构示意图 ; 0017 图 5 为图 4 中所示的固定部的俯视示意图 ; 0018 图 6 为图 4 中所示的活动部的立体结构示意图 ; 0019 图 7 为图 1 中所示的物料。

9、抓取组件的立体结构示意图 ; 0020 图 8 为图 7 中所示的夹爪的局部结构示意图 ; 0021 图 9 为图 1 中所示的直角坐标三轴机器人的立体结构示意图 ; 0022 图 10 为图 1 中所示的安装组件的立体结构示意图 ; 0023 图 11 为图 10 中所示的 X 轴组件的内部结构示意图 ; 0024 图 12 为图 10 中所示的 X 轴组件的外部结构示意图 ; 0025 图 13 为图 12 中所示的拖链槽的剖视示意图 ; 0026 图 14 为图 12 中所示的拖链的结构示意图 ; 0027 图 15 为图 10 中所示的 X 轴组件的另一外部结构示意图 ; 0028 图。

10、 16 为图 10 中所示的第一转轴组件的正面视图 ; 0029 图 17 为图 16 所示的第一转轴组件的内部结构示意图 ; 0030 图 18 为图 1 中所示的机座的立体结构示意图 ; 0031 图 19 为图 18 中所示的支撑台的结构示意图 ; 0032 图 20 为图 18 中所示的机座的仰视示意图 ; 0033 图 21 为本发明的实施例所述的磨床的控制原理图。 0034 图中 : 0035 100、 自动供料组件 ; 101、 振动盘 ; 102、 直线振动器 ; 103、 第一轨道 ; 104、 第一物料 槽 ; 105、 推料装置 ; 106、 固定部 ; 107、 第二物。

11、料槽 ; 108、 活动部 ; 109、 推料片 ; 110、 第一动 力源 ; 111、 第一工位 ; 112、 第二工位 ; 113、 集料装置 ; 114、 落料口 ; 115、 推料入口 ; 0036 200、 物料抓取组件 ; 201、 夹爪 ; 202、 升降机构 ; 203、 第二动力源 ; 204、 转轴 ; 205、 连接部 ; 206、 夹持部 ; 207、 沟槽 ; 208、 夹紧面 ; 209、 第一固定板 ; 0037 300、 直角坐标三轴机器人 ; 301、 X 轴机械臂 ; 302、 Y 轴机械臂 ; 303、 Z 轴机械臂 ; 304、 第二固定板 ; 305。

12、、 L 型板 ; 0038 400、 安装组件 ; 401、 X 轴组件 ; 402、 Y 轴组件 ; 403、 Z 轴组件 ; 404、 第一转轴组 件 ; 405、 底座 ; 406、 丝杆 ; 407、 第一连接板 ; 408、 槽底 ; 409、 槽侧壁 ; 410、 丝杆支撑座 ; 411、 滑块 ; 412、 滑槽 ; 413、 第一侧面 ; 414、 拖链槽 ; 415、 拖链 ; 416、 第二连接板 ; 417、 第三连接 板 ; 418、 拖链槽主体 ; 419、 第一弯折部 ; 420、 第二弯折部 ; 421、 第一水平部 ; 422、 第二水平 部 ; 423、 弯曲。

13、部 ; 424、 第一台阶面 ; 425、 密封板 ; 426、 第一密封罩 ; 427、 风琴防护罩 ; 428、 盔甲防护罩 ; 429、 第四连接板 ; 430、 第一电机 ; 431、 第一法兰 ; 432、 筒夹 ; 433、 第二密封罩 ; 434、 气缸拉杆 ; 0039 500、 加工组件 ; 501、 主轴组件 ; 502、 第二转轴组件 ; 503、 砂轮轴 ; 504、 主轴护罩 ; 505、 转轴护罩 ; 506、 砂轮垫片 ; 0040 600、 机座 ; 601、 机座本体 ; 602、 表面部 ; 603、 安装孔 ; 604、 支撑台 ; 605、 水平基准 槽。

14、 ; 606、 凸台 ; 607、 凸台顶面 ; 608、 凸台侧面 ; 609、 第二台阶面 ; 610 第二侧面 ; 611、 第三侧 面 ; 612、 回油槽 ; 613、 叉车槽 ; 0041 700、 物料。 说 明 书 CN 103846793 A 4 3/9 页 5 具体实施方式 0042 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。 0043 本发明所述的砂轮主轴组件, 包括一本体, 所述本体上至少设置两个可转动的砂 轮轴, 所述砂轮轴通过轴承及轴承座固定于所述本体上, 所述轴承座上至少设置一个用于 连接所述轴承座与所述本体的可调部件, 在所述砂轮轴与所述本体的。

15、结合处设置有迷宫密 封, 所述本体设置于一可转动的底座上。 0044 具体的, 如图1和2所示, 所述本体为主轴护罩504, 在主轴护罩504上设置两个砂 轮轴503, 分别对称设置于主轴护罩504的两侧。 砂轮轴504上设置有用于间隔相邻砂轮片 的砂轮垫片506, 砂轮垫片506通过锁紧装置固定于砂轮轴504上。 本实施例的锁紧装置采 用螺栓锁紧。砂轮轴 504 连接驱动机构, 所述驱动机构连接变频器, 砂轮轴 504 通过变频器 控制, 可以调节砂轮轴 504 的转速, 利于加工的顺利进行。所述轴承座上设置一个可调部件 和两个连接部件 (图中未示出) , 三个所述的部件均布在所述轴承座与所。

16、述主轴护罩 504 之 间, 以调节砂轮轴 504 的倾角, 从而满足不同工件的加工需求。 0045 更具体的, 请参见图 2 和 3, 本发明的磨床的物料加工组件 500 包括呈叠加设置的 第二转轴组件 502 和主轴组件 501, 主轴组件 501 设置于第二转轴组件 502 上, 第二转轴组 件 502 固定于机座 600 上。主轴组件 501 包括可转动的砂轮轴 503, 砂轮轴 503 上可固定 砂轮, 第二转轴组件 502 可使主轴组件 501 旋转。传统的主轴组件与第二转轴组件为分离 式安装, 存在转轴力矩小, 旋转行程小等缺点。本方案运用主轴组件与第二转轴组件上、 下 叠加的方。

17、式, 具有旋转行程大, 转轴负载小, 连接方便, 扭力大等等优点。此外, 传统的转轴 组件固定在 X 直线轴上, 负载大, 并随着 X 轴从动稳定性很低。本方案直接将第二转轴组件 502固定在机座600上, 机座600优选采用大理石材料制成, 利用机座600的稳定特性, 加工 精度大大提高, 直接负载主轴, 响应速度的也大大提升。更具体的, 第二转轴组件 502 包括 转动轴和驱动电机, 驱动电机可驱动转动轴转动, 转动轴与主轴组件 501 传动连接, 当电机 驱动转动轴转动时, 主轴组件 501 也产生转动, 从而进行磨削工作。本方案的转动轴直接通 过电机驱动, 响应速度快、 精度高, 同时。

18、避免了传统方式通过涡轮涡杆传动会产生磨损的问 题。本实施例中, 主轴组件 501 安装在主轴护罩 504 内, 砂轮轴 503 伸出主轴护罩 504 外, 第二转轴组件 502 安装于转轴护罩 505 内, 主轴护罩 504 通过法兰盘固定到转轴护罩 505 上。主轴护罩 504 和转轴护罩 505 可以防止灰尘、 油污等进入主轴组件 501 和第二转轴组 件 502 内, 保证了各自的工作环境稳定。 0046 优选的方案, 砂轮轴 503 上设置有砂轮垫片 506, 用以将相邻砂轮片间隔开。更优 选的方案, 主轴组件 501 包括两个砂轮轴 503, 分别设置于主轴护罩 504 的两侧, 每。

19、个砂轮 轴 503 上均可固定砂轮。主轴组件 501 采用双向砂轮轴, 左、 右两边均能安装砂轮片, 使磨 床能够加工更多复杂刀具, 以满足客户多样性加工的需求。如图 3 所示, 本实施例中, 主轴 组件 501 包括两个砂轮轴 503, 分别对称设置于主轴护罩 504 的两侧, 每个砂轮轴 503 上至 少可以安装两个砂轮。 0047 如图 1 所示, 本发明的磨床, 还包括 : 自动供料组件 100, 用于自动输送物料 ; 物料 抓取组件 200, 用以将输送而来的物料抓取 ; 直角坐标三轴机器人 300, 用以将被抓取的物 料移位至加工位置 ; 安装组件 400, 限定移位而来的物料的安。

20、装位置 ; 机座 600, 限定所述自 说 明 书 CN 103846793 A 5 4/9 页 6 动供料组件100、 所述物料抓取组件200、 所述直角坐标三轴机器人300、 所述安装组件400、 所述加工组件 500 的安装位置。 0048 自动供料组件100至少包括一振动盘101和一直线振动器102, 振动盘101与直线 振动器 102 相连, 用以自动输送物料。更具体的方案, 请参见图 4 所示, 直线振动器 102 设 置于振动盘 101 的一侧, 直线振动器 102 包括第一轨道 103, 第一轨道 103 上具有第一物料 槽 104, 物料 700 可以从第一物料槽 104 中。

21、通过。请结合图 4 至 6 所示, 自动供料组件 100 还包括推料装置 105, 推料装置 105 包括固定部 106、 活动部 108 和用于驱动活动部 108 动 作的第一动力源110, 固定部106上开设第二物料槽107, 第二物料槽107与第一物料槽104 相贯通, 物料 700 可从第一物料槽 104 运动至第二物料槽 107 内。活动部 108 上设置推料 片 109, 推料片 109 可插入第二物料槽 107 内, 并在第一动力源 110 的作用下推动物料 700 在第二物料槽 107 内运动直至达到规定位置 (该规定位置指等待物料抓取组件 200 抓取物 料 700 的位置)。

22、 。 0049 本实施例中, 参见图4和5, 第一轨道103的一端与振动盘101相接, 另一端与推料 装置 105 相接。第二物料槽 107 开设于固定部 106 上并与第一物料槽 104 相垂直, 第二物 料槽107的一端部封闭形成第一工位111, 另一端未封闭形成推料入口115, 第二物料槽107 的中部与第一物料槽 104 相交处形成第二工位 112, 其中, 第二工位 112 被构造成物料 700 等待推料的工位, 推料入口 115 被构造成推料片 109 进入第二物料槽 107 内推动等待推料 的工位, 第一工位 111 被构造成推料片 109 将物料 700 推送至等待抓取的工位。。

23、优选的方 案, 推料装置 105 上设置传感器 (图中未示出) , 用于检测第一工位 111 和第二工位 112 的物 料700, 当检测到第一工位111存在物料700时, 传感器将信号传递至控制系统, 控制系统控 制第一动力源110不工作, 使推料片109不推动处于第二工位112的物料前行 ; 当检测到第 一工位111的物料700不存在时, 传感器将信号传递至控制系统, 控制系统控制第一动力源 110 工作, 使推料片 109 推动处于第二工位 112 的物料前行至第一工位 111, 如此, 便实现了 物料的自动传递运输。更优选的方案, 传感器采用光电传感器, 第一动力源 110 采用气缸。。

24、 第一物料槽 104、 第二物料槽 107 与物料 700 和推料片 109 的尺寸均一致, 以便于输送物料 及推料工作的顺利有序的进行。推料片 109 与活动部 108 一体成型, 如此可以提高零件的 强度, 也能便于生产制造。本实施例的物料 700 优选为棒料, 当然在其它实施例中, 还可以 为方形等结构形式。 0050 参见图 4 所示, 自动供料组件 100 还包括设置于推料装置 105 的固定部 106 的一 侧集料装置 113, 用于将加工好的物料 700 收集。在集料装置 113 上开设落料口 114, 通过 物料抓取组件 200 将抓取的物料经落料口 114 放置于集料装置 1。

25、13 内。本实施例中, 落料 口 114 优选为腰型孔结构。在集料装置 113 内对应于落料口 114 的位置设置一斜面 (图中 未示出) , 当物料抓取组件 200 将抓取的物料经落料口 114 下落时, 物料 700 可以由斜面自 由滚落至集料装置 113 内更远的位置, 如此设计可以使集料装置 113 内部的物料自动排序 而不至于积压, 进一步可以提升效率。 0051 参见图 7 所示, 物料抓取组件 200 包括可升降的物料抓取机构和可使所述物料抓 取机构旋转的转动机构, 所述物料抓取机构包括具有与物料形状相匹配的夹爪 201 和用于 使所述夹爪升降的升降机构 202, 所述转动机构包。

26、括第二动力源 203, 用于提供转动动力, 以及用于连接所述第二动力源 203 与所述物料抓取机构的转轴 204。通过升降机构 202 使 说 明 书 CN 103846793 A 6 5/9 页 7 夹爪 201 升降运动, 以夹取位于第一工位 111 的物料。具体的, 升降机构 202 使夹爪 201 下 降至第一工位 111 的相应位置夹取物料, 然后升降机构 202 使夹爪 201 上升以离开第一工 位 111, 从而为下次抓取工作准备。 0052 本实施例中, 升降机构202采用气缸, 在气缸的输出端 (图中为气缸的下端) 设置夹 爪 201, 夹爪 201 的结构具体参见图 8, 。

27、夹爪 201 包括呈对称设置的两子爪部分, 子爪部分包 括用于连接气缸输出端的连接部 205, 以及用于夹持物料的夹持部 206, 夹持部 206 包括一 沟槽 207 以及对称设置于沟槽 207 的两侧的夹紧面 208。当需要抓取物料时, 首先气缸使 夹爪 201 下降至第一工位 111 处, 物料 700 处于两子爪部分的中间位置并对应于沟槽 207, 然后气缸使两子爪部分相向汇聚, 直至两子爪部分的夹紧面208相抵靠时停止, 物料700被 牢固夹持于两沟槽 207 之间, 最后, 气缸使夹爪 201 整体上升以离开第一工位 111 而完成物 料抓取工作。本实施例中, 沟槽 207 优选采。

28、用三角槽型结构, 如此设计, 可以提供物料更强 的夹持力, 避免物料的掉落。当然在其他的实施例中, 沟槽 207 也可以采用弧形槽等其他结 构。本实施例的夹爪 201 有两个, 两个夹爪 201 平行间隔设置。通过设置两个夹爪 201 可 以同时完成第一工位 111 的物料抓取工作和向集料装置 113 落料工作, 进一步提高磨床工 作效率。 0053 在升降机构 202 的上端通过转轴 204 连接第二动力源 203, 本实施例的第二动力 源 203 为气缸, 气缸的输出端与升降机构 202 通过转轴 204 枢接, 当气缸的输出端向外伸出 时, 升降机构 202 将会沿着转轴 204 向外转。

29、动 (转动方向在图中为箭头指向的逆时针方向) , 从而为物料的自动化安装提供载体。 0054 物料抓取组件 200 与直角坐标三轴机器人 300 通过第一固定板 209 连接, 在完成 物料抓取工作后 (包括未加工的物料抓取和已经加工好的物料抓取) , 再通过直角坐标三轴 机器人 300 调整移位, 最终实现物料的自动上、 下料工作。参见图 5, 转轴 204 串接于第一 固定板 209 上, 以及作为第二动力源 203 的气缸末端也固定于第一固定板 209 上, 第一固定 板 209 连接至直角坐标三轴机器人 300 上, 通过第一固定板 209 为物料抓取和转动工作提 供稳定可靠的环境。 。

30、0055 参见图 9 所示, 直角坐标三轴机器人 300 包括可在 X 轴、 Y 轴和 Z 轴方向分别产生 位移的 X 轴机械臂 301、 Y 轴机械臂 302 和 Z 轴机械臂 303, X 轴机械臂 301、 Y 轴机械臂 302 和 Z 轴机械臂 303 中处于相邻位置的任意两个机械臂相互连接, X 轴机械臂 301、 Y 轴机械 臂 302、 Z 轴机械臂 303 其中之一的机械臂与所述机座 600 固定连接, 与该机械臂处于非相 邻位置的机械臂与所述物料抓取组件 200 固定连接。 0056 本实施例中, Y 轴机械臂 302 通过第二固定板 304 与机座 600 固定连接, Z 。

31、轴机械 臂 303 设置于 Y 轴机械臂 302 上, X 轴机械臂 301 设置于 Z 轴机械臂 303 上, 物料抓取组件 200 连接到 X 轴机械臂 301 上, Y 轴机械臂 302 可使 Z 轴机械臂 303、 X 轴机械臂 301 和物 料抓取组件 200 在 Y 轴方向上产生位移, Z 轴机械臂 303 可使 X 轴机械臂 301 和物料抓取 组件 200 在 Z 轴方向上产生位移, X 轴机械臂 301 可使物料抓取组件 200 在 X 轴方向上产 生位移, 如此可以使被抓取的物料产生XYZ轴方向的位移, 从而实现物料在安装组件400上 拆装工作。当然在其它的实施例中, 也可。

32、以是 Y 轴机械臂 302 通过第二固定板 304 与机座 600 固定连接, X 轴机械臂 301 设置于 Y 轴机械臂 302 上, Z 轴机械臂 303 设置于 X 轴机械 臂 301 上, 物料抓取组件 200 连接到 Z 轴机械臂 303 上, 同样可以实现本方案的功能。 说 明 书 CN 103846793 A 7 6/9 页 8 0057 作为对相邻机械臂的连接方式和动作方式的一个举例, 在本实施例中, Z 轴机械臂 303 通过一 L 型板 305 连接到 Y 轴机械臂 302 上, 该 L 型板 305 与 Y 轴机械臂 302 的丝杠机 构的丝母固定连接, 丝杠机构的丝杆沿。

33、 Y 轴布置并通过一电机驱动转动, 当电机使丝杆转 动时, 丝母产生 Y 轴上的直线位移, 从而使 Z 轴机械臂 303 产生 Y 轴上的直线位移。本实施 例的 X 轴机械臂 301 与 Z 轴机械臂 303, 以及物料抓取组件 200 与 X 轴机械臂 301 的连接方 式和动作方式与上述方式原理一致, 此处不再赘述。 0058 安装组件 400 包括可在 X 轴、 Y 轴和 Z 轴方向分别产生位移的 X 轴组件 401、 Y 轴组 件 402 和 Z 轴组件 403, 以及用以装夹物料的第一转轴组件 404, X 轴组件 401、 Y 轴组件 402 和 Z 轴组件 403 相互叠加设置,。

34、 其中, X 轴组件 401、 Y 轴组件 402、 Z 轴组件 403 之一的组件 固定于机座600上, 任意两相邻的组件之间传动连接, 第一转轴组件404装于与固定在机座 600 上的组件非相邻的组件。参见图 10, 本实施例中, X 轴组件 401 固定于机座 600 上, Y 轴 组件 402 传动连接到 X 轴组件 401 上, Z 轴组件 403 传到连接到 Y 轴组件 402 上, 第一转轴 组件 404 传动连接到 Z 轴组件 403 上, X 轴组件 401 可使 Y 轴组件 402、 Z 轴组件 403、 第一 转轴组件 404 产生 X 轴方向的位移, Y 轴组件 402。

35、 可使 Z 轴组件 403、 第一转轴组件 404 产 生 Y 轴方向的位移, Z 轴组件 403 可使第一转轴组件 404 产生 Z 轴方向的位移, 如此通过 X 轴组件 401、 Y 轴组件 402 和 Z 轴组件 403 的联动可使物料在 X 轴、 Y 轴和 Z 轴方向分别产 生位移, 从而达到调节物料位置的目的。相对于传统的桥式直线轴布局方式, 存在体积大, 上、 下料空间小, 维修操作不方便等因素, 本方案采用叠加布置方式, 空间利用率高, 组装维 修更方便, 稳定性和精度大大提高。 0059 作为对上述相邻组件的连接方式和动作方式的一个举例, 图11示出了X轴组件的 具体结构。在本。

36、实施例中, X 轴组件 401 包括一底座 405 和设置于底座 405 上的丝杠机构, 其中, 丝杠机构的丝杆 406 与 Y 轴组件 402 转动连接, 丝杆 406 由电机 (图中未示出) 驱动 转动。当电机使丝杆转动时, 丝杆的转动转化为 Y 轴组件 402 沿丝杆的直线移动, 从而使 Y 轴组件 402 在 X 轴方向产生位移。更具体的方案, Y 轴组件 402 通过第一连接板 407 与丝 杆 406 转动连接, 具体组装时, 将 Y 轴组件 402 整体固定于第一连接板 407 上, 然后将第一 连接板 407 穿接于丝杆 406 上, 最后再整体安装于底座 405 上。优选的方。

37、案, 底座 405 采用 两端均开口的通槽结构形式, 包括一槽底 408 和对称设置于槽底 408 两侧的槽侧壁 409, 丝 杆 406 通过丝杆支撑座 410 固定于槽底 408 的中部, 丝杆 406 穿接第一连接板 407。更优 选的方案, 槽侧壁 409 的顶部设置有滑块 411, 滑块 411 优选的贯穿于槽侧壁 409 的长度方 向, 第一连接板 407 的靠近槽侧壁 409 的表面设置有与滑块 411 相匹配的滑槽 412, 如此设 计, 当第一连接板 407 在丝杆 406 上直线移动时, 滑块 411 在滑槽 412 内滑动, 提高了传动 的平稳性。本实施例中对应于每个槽侧。

38、壁 409 的滑块 411 在第一连接板 407 间隔设置两滑 槽 412, 进一步提高传动精度。 0060 本方案较优的实施方式中, 为了进一步提高传动的效率, 还可以设置辅助传动的 组件。作为一个举例, 请结合图 11 和图 12, 槽侧壁 409 的外侧具有第一侧面 413, 在第一侧 面 413 上设置有拖链槽 414, 拖链槽 414 上设置有拖链 415, 第一连接板 407 凸出于槽侧壁 409 的部分连接有第二连接板 416, 拖链 415 上连接有第三连接板 417, 第二连接板 416 与 第三连接板 417 相连接。当丝杆 406 转动带动第一连接板 407 直线移动时,。

39、 拖链 415 在第 二连接板 416 和第三连接板 417 的带动下于拖链槽 414 内滑动, 进一步提高了传动的效率。 说 明 书 CN 103846793 A 8 7/9 页 9 其中, 参见图 13 所示, 拖链槽 414 包括一呈平板状的拖链槽主体 418, 以及设置于拖链槽主 体 418 两端的第一弯折部 419 和第二弯折部 420, 第二弯折部 420 用于连接第一侧面 413, 第一弯折部 419 用以将拖链 415 限位于拖链槽 414 内。更优选的第一弯折部 419 与第二弯 折部 420 分别向拖链槽主体 418 的两侧异向弯折。参见图 14 所示, 拖链 415 包括。

40、两间隔设 置的第一水平部 421、 第二水平部 422, 以及连接于第一水平部 421 与第二水平部 422 之间 的弯曲部 423。第三连接板 417 水平安装于第一水平部 421 上, 第二连接板 416 水平的插入 第三连接板 417 与第一水平部 421 之间, 通过螺栓实现三者的稳固连接。第二水平部 422 置于拖链槽 414 的拖链槽主体 418 上, 第一弯折部 419 可防止第二水平部 422 脱落于拖链 槽主体 418, 从而保证运动的可靠性。 0061 在磨削加工过程中, 伴随有大量金属屑等杂物, 一旦这些杂物进入设备内部将会 产生不利影响, 为此, 在安装组件 400 上。

41、设置有密封组件, 可以防止在加工过程中金属屑等 杂物进入其内部, 避免上述不利情况出现。 具体的, 请结合图11和图12所示, 在槽侧壁409 的外侧并位于第一侧面413的上方设置有第一台阶面424, 第一台阶面424具有两个且分别 对称设置于两槽侧壁 409 的外侧。在底座 405 上扣设有护罩, 用于将丝杠机构收容于内, 护 罩罩于第一台阶面 424 上, 并通过螺栓与槽侧壁 409 固定连接, 第一连接板 407 置于所述护 罩的上方。由于底座 405 采用两端均开口的通槽结构形式, 在该通槽的两端均设置密封板 425, 驱动电机通过在密封板 425 上开设的安装孔与丝杆 406 连接,。

42、 电机的外部设置有第一 密封罩 426, 如此, 通过上述设计将丝杠机构及驱动电机均密封保护起来, 避免杂物对其产 生损害等影响。护罩的结构形式具有多种, 例如, 图 12 显示的护罩为风琴防护罩 427, 风琴 防护罩 427 具有不怕脚踩、 硬物冲撞不变形、 寿命长、 密封好和运行轻便等特点, 并且护罩 具行程长和压缩小的优点, 护罩内没有任何金属零件, 不用担心护罩工作时会出现零件松 动而给机器造成严重的破坏。 又如, 图15所示的护罩为盔甲防护罩428, 盔甲防护罩428的 设计使其能经受撞击和炽热碎片引起的 +900高温, 当处于压缩状态时, 没有任何障碍从 而使得这些盔甲可以保持其。

43、原有的状态 ; 由于预置的盔甲之间有良好的粘附力, 盔甲防护 罩 428 形成可靠的保护层抵御灰尘, 砂末, 油污, 铁屑等。当然, 还可以采用风琴防护罩 427 和盔甲防护罩428的组合使用, 例如, 本实施例中, Z轴组件403的外围 (即组件的外周侧面) 采用盔甲防护罩 428, 其内部 (即被外周侧面包围的设置第一转轴组件 404 的表面) 采用风 琴防护罩 427。 0062 需要申明的是, 上述仅仅为了便于描述举例示出了 X 轴组件 401 的结构形式及动 作方式, 本领域技术人员可以知道上述 X 轴组件 401 的结构形式及动作方式同样适用于 Y 轴组件 402 和 Z 轴组件 。

44、403, 此处不再赘述。 0063 如图 16 和 17 所示, 第一转轴组件 404 通过第四连接板 429 固定于 Z 轴组件 403 上, 第一转轴组件 404 包括作为驱动源的第一电机 430, 以及由其驱动可转动用于装夹物料 700 的筒夹 432, 第一电机 430 密封于第二密封罩 433 内, 其输出端连接筒夹 432, 并通过第 一法兰431密封, 在第二密封罩433和第一法兰431内还设置用于选择性的使筒夹432夹紧 或松开的气缸拉杆434。 传统的第一转轴组件的结构形式为采用伺服电机通过齿轮传动, 并 采用卡爪固定工件, 该方式的缺陷在于 : 齿轮传动精度低, 安装繁琐,。

45、 伺服电机响应速度慢, 以及卡爪式固定工件的方式效率低, 误差大。本方案采用电机直接驱动代替伺服驱动以及 齿轮传动, 提高响应速度和定位精度, 采用拉杆式气缸抱死装置锁紧夹头固定工件的方式 说 明 书 CN 103846793 A 9 8/9 页 10 来提高工件上、 下料的效率, 并且保证工件在加工过程中的稳定性。 0064 参见图 18 所示, 机座 600 包括一机座本体 601, 该机座本体 601 具有一个表面部 602, 表面部 602 开设多个安装孔 603, 用于固定安装组件 400 ; 在表面部 602 还设置有支撑 台 604, 支撑台 604 上开设多个安装孔 603, 。

46、用于固定加工组件 500、 自动供料组件 100、 直角 坐标三轴机器人 300。本实施例的安装孔 603 优选采用螺栓孔, 采用螺栓固定安装, 便于拆 装。在表面部 602 上的安装孔 603 包括间隔的两部分, 在两部分之间的中心位置设置水平 基准槽 605, 可以方便安装组件 400 的安装定位, 具体在本实施例中是便于安装组件 400 中 X 轴组件 401 的安装定位。 0065 本实施例中, 支撑台 604 优选的设置于安装组件 400 的正对面, 如此, 可以使加工 组件 500 位于安装组件 400 的正对面, 可以便于生产制造的顺利进行。 0066 参见图19所示, 支撑台6。

47、04上设置凸台606, 凸台606至少具有一凸台顶面607和 凸台侧面 608, 由凸台侧面 608 的端部向支撑台 604 外缘延伸形成第二台阶面 609, 由第二 台阶面 609 的端部向支撑台 604 的底部延伸形成相邻的第二侧面 610 和第三侧面 611。凸 台顶面 607 用于固定加工组件 500 中的第二转轴组件 502 ; 第三侧面 611 用于固定直角坐 标三轴机器人 300 中的 Y 轴机械臂 302, 具体通过第二固定板 304 连接 Y 轴机械臂 302 和第 三侧面 611 ; 第二台阶面 609 用于安装自动供料组件 100 的直线振动器 102, 第二侧面 610。

48、 用于安装固定自动供料组件100的振动盘101。 通过上述对支撑台604的结构设计, 可以有 效的利用安装空间, 方便组装工作的进行。 0067 表面部 602 上还设置有回油槽 612, 可以对加工用油进行回收利用, 满足磨床专用 底座的设计要求。参见图 18 所示, 本实施例的回油槽 612 采用 “U” 型结构, 将多个安装孔 603 及支撑台 604 包围于其内部, 如此设计, 将加工动作的部件均限位于回油槽 612 的内部 空间, 可以便于加工用油的回收工作, 回收更充分、 彻底。 0068 机座本体 601 的底部设置叉车槽 613, 可以便于整机的搬运工作。具体的, 请见图 20。

49、, 本实施例中, 机座本体 601 的底部设置四个叉车槽 613, 其中, 纵向间隔设置两个贯穿机 座本体601的长度方向的叉车槽613, 横向间隔设置两个贯穿机座本体601的宽度方向的叉 车槽 613, 且四个叉车槽 613 均设置靠近机座本体 601 的端部位置。如此, 不管从横向或者 纵向均可以通过叉车槽613对整机进行搬运工作, 操作方式灵活, 同时由于叉车槽613均设 置在靠近机座本体 601 的端部位置, 在使用叉车提取机器时, 可以保证运输过程的平稳性。 0069 机座 600 优选采用大理石材料制成。传统的五轴联动工具磨床通常采用原始的铸 铁底座, 但是由于铸铁工具磨床属于特种机型, 往往需要重新开模来定制底座, 这样就造成 设备底座的成本很大。本方案的机座 600 采用大理石材质, 大理石具有物理性稳定, 组织缜 密, 受撞击晶粒脱落, 表面不起毛边, 不影响其平面精度, 材质稳定, 能够保证长期不变形, 线膨胀系数小, 机械精度高, 防锈、 防磁、 绝缘。大理石机座采用整块天然花岗岩打磨制。

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