一种五金零件加工用可调式打磨装置的制作方法

本发明涉及金属加工，具体为一种五金零件加工用可调式打磨装置。

背景技术：

1、在五金零件加工领域，具有弧形外轮廓的管状零件广泛应用于液压传动、汽车零部件、工程机械等行业，其外表面打磨是去除加工毛刺、氧化皮并控制表面粗糙度的关键工序，直接影响成品的装配精度与耐腐蚀性能。随着智能制造装备产业的快速发展，五金加工行业正加速向柔性化、智能化、高精度化方向转型，对打磨装备的工件适配能力、自动化调节精度与加工一致性提出了更高要求。

2、当前常规的五金零件打磨装置，大多针对平面工件或固定直径的圆柱类工件设计，打磨执行端多为固定平面或固定弧度结构，在对外轮廓为弧形的管状件进行打磨加工时，普遍存在打磨面与工件外弧面无法完美适配的技术问题，一方面，固定形态的打磨头难以贴合弧形曲面的曲率变化，易出现弧面顶部过磨、侧面打磨不足的现象，导致工件表面打磨不均、粗糙度一致性差，难以满足高精度加工要求；另一方面，针对不同弧度、不同直径的弧形管状件，通常需要人工更换打磨工装、手动调整打磨角度与位置，换型调整耗时久、加工效率低，且调节精度依赖操作人员经验，无法实现打磨弧度的自适应精准调节，此外，现有部分可调式打磨设备仅能实现单一维度的高度或进给调节，缺乏针对弧形外表面的随形弧度调节机构，也未与工件轮廓检测模块形成联动控制，难以适配多规格、多变曲率弧形管状五金零件的批量打磨需求，已成为制约五金打磨工序向高端智能制造装备升级的技术瓶颈，基于此，本发明提出一种五金零件加工用可调式打磨装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种五金零件加工用可调式打磨装置，以解决上述背景技术中提出的现有打磨装置难以适配不同直径、不同弧度弧形五金零件加工，以及打磨弧度无法自适应精准调节、加工一致性差的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括床身组件以及连接于所述床身组件顶部的打磨机构，所述床身组件包括承载体、动力电机、三爪卡盘及尾座顶针，所述三爪卡盘固定于动力电机的输出轴上，所述尾座顶针同轴设于所述三爪卡盘远离动力电机的一端，所述三爪卡盘与尾座顶针之间设有管状五金件，所述承载体顶部一侧固定设有用于检测管状五金件外表面弧度的五金件轮廓扫描仪；

3、所述打磨机构包括固定在承载体顶部的竖向机架，以及沿竖向机架高度方向可移动的滑动座，所述滑动座远离竖向机架的一侧固定设有打磨单元，所述滑动座带动所述打磨单元上下移动对不同直径大小的管状五金件外表面进行打磨，所述打磨单元包括连接部和打磨部，所述连接部上设有用于驱动打磨部的往复驱动机构以及弧度扫描机构，所述竖向机架靠近滑动座的一侧还设有用于驱动滑动座沿所述高度方向移动的高度调节驱动组件。

4、优选的，所述承载体为床身，动力电机固定设于所述承载体顶面一端，且动力电机输出轴方向朝承载体的另一端，所述尾座顶针定位端朝三爪卡盘，与所述三爪卡盘配合形成对管状五金件两端的定位结构。

5、优选的，所述竖向机架底部与床身组件顶部相固定，滑动座通过线轨与所述竖向机架滑动装配，所述打磨单元共有两组，两组打磨单元关于滑动座的中轴线对称排布。

6、优选的，所述连接部包括与滑动座远离竖向机架一侧面端部相固定的连接座，所述连接座内侧面两端各转动设有一组摆动架，两组摆动架内部各转动设有两个上下平行分布的导向槽轮；

7、所述打磨部包括共同穿设在两组所述摆动架内部上下两个导向槽轮之间的上下两个弧形支撑条，上下两个弧形支撑条之间相固定，且上下两个所述弧形支撑条规格与上下两个导向槽轮规格相适配，下端的所述弧形支撑条底面与下方的导向槽轮的轮槽顶壁相抵，上端的弧形支撑条顶面与上方的导向槽轮轮槽底壁相抵，且弧形支撑条宽度与导向槽轮的轮槽宽度相吻合，形成弧形支撑条沿导向槽轮径向的定位结构，所述摆动架靠近连接座的一侧面上部固定设有摆动转轴，所述摆动转轴通过轴承与连接座转动装配，且摆动转轴贯穿连接座延伸至所述连接座的另一侧。

8、优选的，其中上端的弧形支撑条中部底面开设有容纳打磨片的安装槽，所述打磨片穿设在沿滑动座中轴线对称分布的两个安装槽内部，并且通过螺栓与弧形支撑条相固定，所述打磨片为柔性材料。

9、优选的，位于上端的两个所述弧形支撑条之间固定设有两个平行分布的固定压条，所述打磨片两侧边缘处顶面分别与对应的固定压条底面通过魔术贴钩毛搭扣固定。

10、优选的，两个摆动转轴的外围各固定设有一个摆臂，两个所述摆臂沿两个摆动转轴呈角对称分布，两个所述摆臂的自由端之间共同铰接有铰接连杆，所述连接座外侧面固定设有带锁弧度调节电机，所述带锁弧度调节电机与其中一个摆动转轴端部固定连接。

11、优选的，所述往复驱动机构数量为两组，且分别与两组打磨单元相对应，每组所述往复驱动机构均包括与对应一组打磨单元的其中两个同高度的导向槽轮中心轴端部分别固定连接的两个传动链轮，以及转动设于连接座外侧面上部一端的惰轮，所述连接座内侧面远离惰轮的一端固定设有往复驱动电机，所述往复驱动电机输出轴活动贯穿连接座，并延伸至其另一侧，所述往复驱动电机输出轴上固定设有主动链轮，两个所述传动链轮、惰轮及主动链轮的外围共同绕接有传动链条，所述连接座外侧面中部固定设有链条弹力张紧器，所述链条弹力张紧器的张紧端与传动链条表面相抵。

12、优选的，所述弧度扫描机构包括两个弧度检测传感器，两个所述弧度检测传感器位于两个连接座之间，两个所述弧度检测传感器相背面均固定设有两个水平分布的导向光轴，两个水平分布的导向光轴远离弧度检测传感器的一端共同固定有安装座，所述导向光轴外围同轴套设有弹簧，所述弹簧两端分别相抵于连接座和安装座之间，所述安装座靠近连接座的一侧面固定设有磁吸块，所述竖向机架顶部固定设有磁吸安装支架，所述磁吸安装支架底部固定设有两个背向设置的电磁铁，两个所述电磁铁分别与两个磁吸块对应；

13、所述弧度扫描机构还包括固定设于两个连接座之间的吸尘罩，所述吸尘罩顶部开设有两个关于自身中轴线对称分布的吸尘口。

14、优选的，所述高度调节驱动组件包括固定设于竖向机架顶部的电机安装架，所述磁吸安装支架固定装配在电机安装架侧面，所述电机安装架顶部固定设有升降伺服电机，所述升降伺服电机输出轴活动贯穿电机安装架，所述升降伺服电机输出轴下端固定设有传动丝杆，所述传动丝杆外围螺纹配合有丝杆螺母座，所述丝杆螺母座固定装配于滑动座顶部。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1.设置五金件轮廓扫描仪，可提前采集管状五金件实际外轮廓弧度数据，将轮廓数据反馈至电控系统，实现检测与打磨执行机构联动控制，能够根据工件实测轮廓自动完成打磨单元高度、打磨弧度的调节，无需人工更换打磨工装，大幅缩短不同弧度、不同直径管状工件的换型调试时间，适配多规格管件批量柔性加工生产，能够对接智能制造装备产业下自动化产线的集成应用要求，降低产线对操作人员经验的依赖程度。

17、2.采用弧形支撑条配合柔性打磨片构成可形变打磨工作面，可实时改变打磨工作面曲率，使柔性打磨片能够完整贴合管状五金件的弧形外表面，克服传统固定弧度打磨头容易出现的弧面顶部过磨、两侧打磨不足的缺陷，提升工件外圆打磨均匀度，保证成品表面粗糙度一致性，提高管件加工质量，满足智能制造装备产业对零部件加工精度与成品一致性的指标要求。

18、3.设置往复驱动机构带动打磨单元沿管件轴向往复运动，配合驱动电机带动管状五金件回转，实现工件全长度外表面循环打磨，配置链条弹力张紧器持续对传动链条进行弹性张紧补偿，链条出现磨损伸长后也可以有效避免传动打滑，保障打磨往复动作输出稳定，加工过程动作可靠性高，适合智能制造装备产业场景下长时间不间断的批量生产工况。

19、4.复位回到上工位时，电磁铁吸合磁吸块将弧度检测传感器检测端移动至吸尘口位置，外接吸尘设备吸除传感器端面积攒的金属打磨碎屑，避免金属粉尘覆盖检测端面造成弧度采集数据失真，保障检测精度，减少传感器故障概率，延长检测元器件的使用寿命。