一种工件打磨设备的制作方法

1.本实用新型涉及打磨设备技术领域，尤其是用于对零件表面进行处理的一种工件打磨设备。


背景技术：

2.对于工件的表面的打磨处理往往采用人工打磨的操作方式，这样导致打磨的效率较低而且打磨质量不佳；同时采用人工操作产生的飞尘给工人的身体健康带来危害。
3.为了解决上述的技术问题，出现了一些自动化打磨设备实现对零件表面进行处理。这些设备多采用在xyz三个方向移动以控制打磨轮的位置调整达到打磨效果。采用这样的技术，相较于传统的人工操作，极大的提高了操作效率以及打磨质量，同时避免了对工人的身体健康产生损害。
4.尽管上述自动化打磨设备能够对零件实现自动打磨，但是也存在一些问题，由于这类打磨设备仅能在三维方向移动，仅能对零件的一个表面进行打磨，这样对于多个面需要打磨的零件则需要在打磨完一个面之后将零件转换方向后再进行打磨，这样导致打磨效率不高。
5.因此，上述技术问题需要解决。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种工件打磨设备，目的在于解决现有打磨设备由于位置调整方向受限导致不能对工件多个方向进行打磨的问题。
7.为了解决上述的技术问题，本实用新型提出的基本技术方案为：
8.一种工件打磨设备，包括：
9.机架；
10.工作平台，设于所述机架上，被配置为能够沿x轴以及y轴往复移动；
11.工件夹持装置，固定在所述工作平台上用于固定待打磨工件，其被配置为能够带动待打磨工件围绕垂直xy平面的轴线以及垂直yz平面的轴线旋转；
12.打磨装置，位于所述工作平台上方，被配置为沿z轴往复移动并在下移到与待打磨工件接触时对所述待打磨工件进行打磨。
13.进一步的，在打磨装置上方具有打蜡装置，该打蜡装置被配置为能够沿着 z轴和x轴往复移动；该打蜡装置在z轴下移至与打磨装置的打磨轮接触后实现对打磨轮进行涂蜡。
14.进一步的，所述工作平台包括沿y轴往复运动的第一驱动机构、沿x轴往复运动的第二驱动机构和工作台，所述第二驱动机构设置在所述第一驱动机构的移动输出端；所述工作台设于所述第二驱动机构的移动输出端。
15.进一步的，所述工件夹持装置具有第一旋转机构、第二旋转机构和夹持机构，所述第一旋转机构设置在所述工作台上，所述第二旋转机构设置在所述第一旋转机构的旋转输出端，所述夹持机构设于所述第二旋转机构的旋转输出端；
16.其中，所述第一旋转机构能够带动所述第二旋转机构和所述夹持机构围绕垂直xy平面的轴线旋转；所述第二旋转机构能够驱动所述夹持机构围绕垂直于yz平面的轴线旋转。
17.进一步的，所述夹持机构具有与所述第二旋转机构的转动端固定连接的装配板，该装配板上具有用于装配载具台的至少一组装配位置。
18.进一步的，所述打磨装置包括滑板、与该滑板连接用于驱动该滑板沿z轴往复移动的第三驱动机构以及安装在所述滑板上的打磨机构，该打磨机构位于所述工作平台上方；
19.所述打磨机构包括至少一组打磨组件，每组打磨组件包括第四驱动机构以及与该第四驱动机构传动连接的至少一个打磨轮，所述第四驱动机构用于驱动所述至少一个打磨轮转动以实现对待打磨工件进行打磨。
20.进一步的，每组打磨组件包括两个打磨轮，该两个打磨轮同轴传动连接。
21.进一步的，所述打蜡装置包括固定横板、设置在该固定横板上的第五驱动机构以及打蜡组件，所述固定横板固定在所述滑板上，所述第五驱动机构的输出端与所述打蜡组件连接用于驱动该打蜡组件沿x轴往复移动。
22.进一步的，所述打蜡组件具有第六驱动机构、活动板、至少一组第七驱动机构以及至少一组用于夹持蜡块的夹持件；
23.所述第六驱动机构固定在所述第五驱动机构的移动输出端上且其输出端与所述活动板连接用于驱动该活动板沿z轴往复移动；所述至少一组第七驱动机构设置在所述活动板上，每一组第七驱动机构的输出端连接一组所述夹持件用于驱动所述夹持件在z轴往复移动实现位置微调。
24.进一步的，所述工作平台的下方具有用于收纳加工废料的回收箱。
25.本实用新型的有益效果是：
26.本实用新型的技术方案提出一种工件打磨设备，包括机架、工作平台、工件夹持装置以及打磨装置，工作平台设于所述机架上，被配置为能够沿x轴以及y轴往复移动；工件夹持装置固定在所述工作平台上用于固定待打磨工件，其被配置为能够带动待打磨工件围绕垂直xy平面的轴线以及垂直yz平面的轴线旋转；打磨装置位于所述工作平台上方，被配置为沿z轴往复移动并在下移到与待打磨工件接触时对所述待打磨工件进行打磨。本方案中工件夹持装置和工作平台共同作用，可以使得夹持在工件夹持装置的工件在x轴、y轴滑行以及围绕平行于x轴的轴线和平行于y轴的轴线旋转，这样满足了待打磨工件在周向方向的多个面可以在同一个执行过程被打磨，同时，由于工件夹持装置能够在不同方向旋转调整位置，使得其能够满足同时装载几个工件，因此提高打磨的效率。
附图说明
27.图1为本实用新型的一种工件打磨设备的外形示意图；
28.图2为本实用新型一种工件打磨设备去除前罩后的结构示意图；
29.图3为工件打磨设备去除前罩和机架后的结构示意图；
30.图4为第一驱动机构的结构示意图；
31.图5为工件夹持装置的结构示意图；
32.图6为工件夹持装置的第二种结构示意图的左视图；
33.图7为工件夹持装置的第二种结构示意图的主视图；
34.图8为载具台的结构示意图；
35.图9为打磨装置的结构示意图；
36.图10为打蜡装置的结构示意图；
37.图11为第七驱动机构和夹持件的结构示意图。
具体实施方式
38.下面将结合附图1至附图11对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及的方向以附图所展示的为准，例如前、后、左、右，是以图2为准，具体该图2显示的左侧为工件打磨设备的左侧，显示的右侧为工件打磨设备的右侧，图2所示的左上方为工件打磨设备的后侧，图2所示的右下方为工件打磨设备为前侧；其中前后侧定义为y轴，左右侧定义为x轴，垂直x轴和y轴的方向为z轴。如果某一特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。具体参见图2所示的x
‑
y
‑
z坐标系所示。
40.参见图1至图3，本实用新型提出一种工件打磨设备，包括机架1、工作平台2、工件夹持装置3以及打磨装置4。工作平台2设于所述机架1上，被配置为能够沿x轴以及y轴往复移动；工件夹持装置3固定在所述工作平台2 上用于固定待打磨工件，其被配置为能够带动待打磨工件围绕垂直xy平面的轴线以及垂直yz平面的轴线旋转；打磨装置4位于所述工作平台2上方，被配置为沿z轴往复移动并在下移到与待打磨工件接触时对所述待打磨工件进行打磨。具体工作时，工件夹持装置3上固定待打磨工件，该待打磨工件在工作平台2以及工件夹持装置3的共同作用下，待打磨工件可以沿着x轴、y轴移动并围绕垂直xy平面的轴线以及垂直yz平面的轴线旋转，以此实现待打磨工件不同位置以及多个方位的调整，使得该待打磨工件的不同面能够朝向打磨装置4，实现打磨装置4对不同面进行打磨处理，提高工件的打磨效率，降低生产成本。
41.参见图1和图2，本方案中所述机架1具有底座部分14和后箱部分15，所述后箱部分15位于底座部分14的后侧，且该后箱部分15高于所述底座部分14，该后箱部分15和底座部分14整体上呈l型分布。其中所述打磨装置4 设置在所述后箱部分15处，其可以在后箱部分15上下移动以实现在z轴方向往复移动。其中如图1所示，在底座部分14上覆盖有一个前罩16用于将工作平台2、工件夹持装置3以及打磨装置4包围起来，防止在加工过程产生的灰尘的废物向外飞溅。为了能够让实现取放料以及让操作者能够看到内部的工作过程，所述前罩16设置一个透明的门161。
42.详细的，所述工作平台2的下方具有用于收纳加工废料的回收箱6。通过该回收箱6能够用于收集由工作平台2处落下的废料，例如粉尘、颗粒、边角料等。其中所述底座部分14位于回收箱6上方的部分从上到下由两侧向中间收窄倾斜设置，这样有利于废料沿着倾斜面花落至回收箱6内。其中，所述工作平台2是位于倾斜部分的上方。
43.详细的，在另外一些实施例中为了保证打磨后工件表面具有足够的光泽以及打磨
更加光滑，如2和图3所示，在打磨装置4上方具有打蜡装置5，该打蜡装置5被配置为能够沿着z轴和x轴往复移动；该打蜡装置5在z轴下移至与打磨装置4的打磨轮接触后实现对打磨轮进行涂蜡。在具体应用时，可以先通过该打蜡装置5对待打磨工件进行涂蜡，然后再由打磨装置4对待打磨工件进行打磨处理。
44.详细的，如图3所示，本实施例中所述工作平台2包括沿y轴往复运动的第一驱动机构11、沿x轴往复运动的第二驱动机构12和工作台13，所述第二驱动机构12设置在所述第一驱动机构11的移动输出端；所述工作台13设于所述第二驱动机构12的移动输出端。即工作台13在y轴和x轴的动作由对应的第一驱动机构11和第二驱动机构12实现。工作时，第一驱动机构11带动第二驱动机构12和工作台13整体沿x轴往复运动，第二驱动机构12带动所述工作台13沿y轴往复移动。
45.如图4所示，所述第一驱动机构11包括第一电机111、第一丝杆112、第一滑块113以及第一滑板114，所述第一电机111固定在所述机架1上，该第一电机111的输出端与所述第一丝杆112传动连接，所述第一滑块113与所述第一丝杆112螺纹套接，所述第一滑块113与所述第一滑板114固定连接，其中，所述第一丝杆112沿y轴方向布置，所述第二驱动机构12设于所述第一滑板114上。当第一电机111转动时带动所述第一丝杆112转动，第一丝杆112 转动过程带动第一滑套113沿y轴移动，该第一滑套113带动第一滑板114沿 y轴移动。即第一电机111通过正反转实现第一滑板114的往复移动。其中，在本实施例中，所述第一滑板114按照x轴方向布置，所述第二驱动机构12 布置在所述第一滑板114上。如图3所示，为了方便第一电机111、第一丝杆 112、第一滑块113以及第一滑板114的设置，所述第一驱动机构11包括一个第一底座115，所述第一电机111、第一丝杆112、第一滑块113以及第一滑板 114设于所述第一底座115上。另外，为了保持第一滑板114滑行过程的稳定性，所述第一滑板114与设置于所述第一底座115在y轴两侧的导轨(图中未画出)套接。其中，为了防止加工过程产生的废料进入到第一底座115堆积以及损坏第一电机111、第一丝杆112、第一滑块113，第一滑板114在y轴的两侧均具有一个第一褶皱式防尘罩116，该第一褶皱式防尘罩116将第一底座115 的内部遮蔽起来，防止废料进入。
46.详细，所述第二驱动机构12的结构与第一驱动机构11的结构相同，其不同之处在于第二驱动机构12沿x轴方向设置，因此在本技术方案中不做详细说明，但不应认为本实用新型公开不充分。其中，所述第二驱动机构12具有第二滑板，该第二滑板在第二驱动机构12的作用下沿x轴往复移动。其中，在本实施例中，为了节省用料，所述第二滑板即为所述工作台13，所述工件夹持装置3固定在工作台13上。
47.参见图5，本实施例中所述工件夹持装置3具有第一旋转机构31、第二旋转机构32和夹持机构33，所述第一旋转机构31设置在所述工作台13上，所述第二旋转机构32设置在所述第一旋转机构31的旋转输出端，所述夹持机构 33设于所述第二旋转机构32的旋转输出端；其中，所述第一旋转机构31能够带动所述第二旋转机构32和所述夹持机构33围绕垂直xy平面的轴线旋转；所述第二旋转机构32能够驱动所述夹持机构33围绕垂直于yz平面的轴线旋转。即本实施例中，夹持机构33夹持的待打磨工件由所述第一旋转机构31和第二旋转机构32的共同作用实现不同角度的摆动以使得工件上的不同侧面与打磨装置4正对以便打磨处理。
48.详细的，如图5所示，所述第一旋转机构31包括与工作台13转动连接的第一转轮
311和第一旋转电机312，该第一旋转电机312通过传动带与第一转轮311传动配合。其中第一转轮311的旋转平面与xy平面平行，即该第一转轮311的转轴与xy平面垂直。所述第二旋转机构32包括第二连接板321、第二旋转电机322、第二旋转板323。所述第二连接板321与第一转轮311固定连接，当第一转轮311转动时带动第二连接板321转动。所述第二旋转板323 与所述第二连接板321转动连接；所述第二旋转电机322与所述第二连接板321 固定连接，其输出端与所述第二旋转板323传动连接，在第二旋转板323上固定有所述夹持机构33。当第二旋转电机322转动时带动所述第二旋转板323 相对第二连接板321转动，由此带动当夹持机构33绕着第二旋转电机322的转动轴心转动，其中该旋转轴线与yz平面垂直。即通过第二旋转电机322的控制实现固定在第二旋转板323上的夹持机构33在不同角度的摆动以最终实现待打磨工件在x轴方向两侧的侧面翻转至与打磨装置4正对以便打磨处理。采用该技术相对于传统技术能够实现待打磨工件的不同表面调整以朝向打磨装置4实现打磨，避免了传统设备需要每打磨一个面后拆卸重新装卸另一个面的麻烦，提高了整体打磨效率，降低生产成本。
49.如图5至图7所示，所述夹持机构33具有与所述第二旋转机构32的转动端固定连接的装配板331，该装配板331上具有用于装配载具台332的至少一组装配位置333。
50.具体来说，装配板331是与第二旋转机构32的第二旋转板323固定连接，在第二旋转板323转动的时候，所述装配板331随着第二旋转板323绕着与 yz平面垂直的一个轴线旋转。
51.如图5所示，装配板331上设置一组装配位置，所述装配载具332直接固定在装配板331上即可。
52.另外，如图6和图7所示，所述为了能够提高夹持的工件数量以提高打磨效率，在本实施例的装配板331中设置至少两组装配位置333。具体根据不同产品尺寸以及打磨轮尺寸等优选设置两组或三组装配位置333，这样能够避免在进行打磨时产生干涉。当采用两组或三组装配位置333时，该两组或三组装配位置333按照预设的角度布置，例如间隔60
°
，具体可以根据不同的使用需求进行选定。如图6所示，所述装配位置333可以是一个装配孔，在装配对应载具台332时通过螺丝穿过所述装配孔后与载具台332螺纹固定连接。具体的，在一些实施例中在x轴方向装配板331是具有两个凸耳部3311，所述装配位置333便设于所述凸耳部3311上。在进行具体载具台332装配时将该载具台 332设于两个凸耳部3311之间并通过螺丝固定连接在一起即可。当然应当注意，本实施例中的装配位置333采用装配孔的设计只是其中一种方式，除此之外还可以采用其他任意合适的固定结构来实现，任意的采用在绕着第二旋转板 323的转轴方向设置多组装配位置的技术均应落入本实用新型的保护范围内。通过本技术，能够实现在使用的时候再装配板331上同时装配多组在载具台 332用以安装多个零件，即实现在一起装配过程实现多个零件的安装并实现连续打磨处理，这样提高了整个打磨效率。
53.作为一种具体结构，载具台332为一板状结构，为了对载具台332上的工件进行固定，在每个装配位置333的两侧均具有一个定位件334，在需要对工件进行夹持的时候通过对应定位件334将待打磨工件紧压在载具台332上即可。具体的，所述定位件334为一气缸，该气缸的输出端设置有活动件，当气缸下移时活动件能够刚好将待打磨工件紧压在载具台332上；当气缸上移时松开待打磨工件。具体的，本技术方案使用多种不同类型的工件打磨
处理，例如手表表带等具有平整表面的工件。其中，载具台332可以根据不同的产品类型进行选定，此处不进行罗列，但是不应以此认为本实用新型的技术方案公开不充分。如图8所示，当需要打磨的零件为表带时，载具台332采用长条状结构，且其具有一个卡槽3321；装配时表带直接放置在该卡槽3321内。
54.参见图2、图3和图9，所述打磨装置4包括滑板41、与该滑板41连接用于驱动该滑板41沿z轴往复移动的第三驱动机构42以及安装在所述滑板41 上的打磨机构43，该打磨机构43位于所述工作平台2上方；所述打磨机构43 包括至少一组打磨组件，每组打磨组件包括第四驱动机构431以及与该第四驱动机构431传动连接的至少一个打磨轮432，所述第四驱动机构431用于驱动所述至少一个打磨轮432转动以实现对待打磨工件进行打磨。
55.所述第三驱动机构42设置在后箱部分15处，所述滑板41与后箱部分15 滑动配合。当第三驱动机构42输出动力时带动滑板41沿着后箱部分15在z 轴往复移动，并最终实现带动整个打磨机构43在z轴方向的往复移动。其中，第三驱动机构42可以采用电机、滑套以及丝杆的动力传输装置，其为公知的技术，此处不进行详细说明。
56.打磨机构43是具有多组打磨组件的，每组打磨组件的结构相同，其用于根据载具台的长度或载具台的数量或打磨工序进行选定。其中，在本实施例中，以一组打磨组件为例进行说明。每组打磨组件都是包括第四驱动机构431的，该第四驱动机构431为一电机，该电机的转动输出端通过传动带实现与所述至少一个打磨轮432传动配合。即当电机转动的时候即带动打磨轮432转动。其中本实施例中该电机的转轴与x轴平行。具体工作时，在第三驱动机构42的作用下打磨轮432下移至与待打磨工件接触，此时打磨轮432由于不断转动，便实现对待打磨工件实现摩擦打磨。
57.在一些实施例中，为了能够实现两种不同的打磨工序，每组打磨组件包括两个打磨轮432，该两个打磨轮432同轴传动连接。即该两个打磨轮432是同轴固定连接在一起，当一个打磨轮432转动时便带动另外一个打磨轮432也转动。当需要切换不同的打磨轮432进行打磨时，由第二驱动机构12带动工作平台23移动使得工件刚好位于对应打磨轮432的下方，然后在第三驱动机构 42的作用下打磨轮432下移进行对工件进行打磨。其中，应当理解的是，当需要对同一工件进行多个不同工序打磨时，可以采用多个同轴设置的打磨轮432 或采用多组独立的打磨组件来实现。其中，所述打磨轮432根据不同的产品和不同工序进行自由选定。
58.在其他实施例中，为了能够提升打磨质量以及对被打磨工件的表面实现抛光处理，设置有打蜡装置5，即通过打蜡装置5对打磨轮432的表面进行打蜡以满足对工件抛光或打磨需求。
59.详细的，如图10所示，所述打蜡装置5包括固定横板51、设置在该固定横板51上的第五驱动机构52以及打蜡组件53，所述固定横板51固定在所述滑板41上，所述第五驱动机构52的输出端与所述打蜡组件53连接用于驱动该打蜡组件53沿x轴往复移动。具体的，当打磨装置4随着第三驱动机构42 上下移动时，所述打蜡装置5也是同步实现上下移动的。其中，第五驱动机构 52是驱动整个打蜡组件53在x轴方向(即左右横向)移动的，这样方便打蜡组件53实现调整打蜡组件53的位置以及在x轴方向对工件不同部位进行打蜡处理。该第五驱动机构52可以采用现有技术实现，例如采用电机、滑套和丝杆的配合技术来实现。
60.如图10示，所述打蜡组件53具有第六驱动机构531、活动板532、至少一组第七驱动
机构533以及至少一组用于夹持蜡块的夹持件534；所述第六驱动机构531固定在所述第五驱动机构52的移动输出端上且其输出端与所述活动板532连接用于驱动该活动板532沿z轴往复移动；所述至少一组第七驱动机构533设置在所述活动板532上，每一组第七驱动机构533的输出端连接一组所述夹持件534用于驱动所述夹持件534在z轴往复移动实现位置微调。
61.即在本实施例中，当整个打蜡组件53在第三驱动机构42的作用下下移一定距离后，由于还无法直接对打磨轮432进行涂蜡，此时通过第六驱动机构531 带动每组夹持件534下移以使得蜡材能够与打磨轮432接触；该第六驱动机构 531起到微调的作用。其中第六驱动机构531也可以采用电机、滑套以及丝杆的动力组合来实现，当然也并不局限于此。在进行打蜡位置调整的时候，由于第三驱动机构42和第六驱动机构531的控制属于粗调，因此为了能够实现位置微调以实现涂蜡过程的位置偏差，本实施例还通过第七驱动机构533对每个夹持件534进行位置调整。其中所述第七驱动机构533可以采用液压气缸实现。
62.具体的，在本实施例中，沿x轴在活动板532的两侧分别设置一组第七驱动机构533，每个第七驱动机构533的输出端固定连接一个夹持件534，该夹持件534用于对蜡材进行夹紧。所述夹持件534可以根据不同类型的蜡材选择不同的现有夹持结构实现。
63.优选的，在本实施例中，采用棒条蜡材。如图11所示，所述夹持件534 为气缸，通过气缸实现对棒条蜡材紧压固定。具体的，第七驱动机构533的输出端连接一个大致呈l型的支撑板535，该支撑板535具有背部5351和底部 5352，底部5352靠近背部5351的部分为镂空结构53521，气缸设于底部5352 的前部，棒条蜡材至于镂空处并沿z轴向下露出，由气缸紧压棒条蜡材至于背部5351紧压。
64.具体工作时，待打磨工件至于载具台331上，通过第一驱动机构11和第二驱动机构12的作用使得待打磨工件至于一个打磨轮432的下方，然后在第三驱动机构42的作用下打磨装置4整体下移，直至打磨轮432与待打磨工件接触，此后便开始打磨。在打磨过程，通过第一驱动机构11和第二驱动机构 12带动工件转移位置以实现对工件的不同位置进行打磨处理。当需要多个不同表面进行打磨的时候，第三驱动机构42带动打磨装置4上移一定距离，第一旋转机构31和第二旋转机构32转动一定角度使得需要打磨的表面与打磨轮 432正对，此后再在第三驱动机构42的作用下打磨轮432下移与工件表面接触继续打磨；如此通过不同的循环便试下对工件进行不同位置的打磨。在一些实施例中，当需要打蜡时，第三驱动机构42带动打磨装置4和打蜡装置5整体上移使得打磨轮432与工件脱离，然后在第五驱动机构52、第六驱动机构531 和第七驱动机构533的共同作用下，蜡材下移至与打磨轮432接触，此后在第五驱动机构52以及第一驱动机构11、第二驱动机构12的作用下实现对工件打蜡。打蜡完成后执行上述的操作继续打磨。
65.应当理解，上述只是对其中一种打磨和打蜡过程进行说明以使得更加清楚的了解本技术方案，在具体应用中并不局限于此加工过程。本实用新型的技术重点在于提出多个不同的驱动机构实现工件、打磨装置和打蜡装置调整的结构，以满足更好的打磨工件的需求。
66.总之，本实用新型的技术方案通过多个驱动机构以及旋转机构，满足工件位置调整、打磨位置调整以及打蜡位置调整的作用，提高打磨效率，降低生产成本。
67.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实
施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。