自动控制打磨抛光机的制作方法

1.本发明属于打磨抛光机技术领域，具体涉及一种打磨抛光机的控制系统。


背景技术：

2.现有技术中，打磨抛光技术应用已经相对广泛，但是多数的打磨抛光机存在特别简陋的手动打磨机、以及结构比较复杂，成本较高的打磨机，无法满足较小成本打磨机、能够完成批量工作的需求。现有的一些简易打磨机，需要人工操作性较强，打磨的精度与操作人员的经验和技术息息相关，从而导致无法形成批量化的作业需求，以及人工成本相对较高。而高精度的打磨机成本相对较高，维护维修技术和成本同样较高。因此，以上的技术问题严重阻碍着打磨抛光机需求者的发展。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动控制打磨抛光机，以解决或者克服现有技术中存在的至少一项技术问题。
4.本技术提供一种自动控制打磨抛光机，包括：
5.机床；
6.二维移动平台，其设置于所述机床上，所述二维移动平台能够在二维平面上移动；
7.夹具，其可拆卸连接于所述二维移动平台上；
8.转动平台，其设置于所述机床上，且位于所述二维移动平台的上方，且所述转动平台能够在竖直方向上移动调节高度；
9.打磨抛光装置，其设置于所述转动平台上，用于对工件进行打磨抛光；
10.电控系统，其用于监控所述二维移动平台、所述夹具、所述转动平台以及所述打磨抛光装置的协同作业；
11.其中，所述二维移动平台能够驱动工件相对所述转动平台移动，和/或，所述打磨抛光装置相对所述二维移动平台转动，以对工件进行打磨抛光。
12.进一步地，所述二维移动平台包括：
13.第一方向移动平台，其能够在第一方向上往复式移动；
14.第二方向移动平台，其设置于所述第一方向移动平台上，且能够在第二方向上往复式移动，所述第二方向与所述第一方向垂直。
15.进一步地，所述第一方向移动平台包括：
16.第一驱动装置，其设置在所述机床上；
17.第一平台，其与所述第一驱动装置连接，所述第一驱动装置驱动所述第一平台在第一方向上往复式移动。
18.进一步地，所述第二方向移动平台包括：
19.第二驱动装置，其设置于所述第一平台上，且位于所述第一平台的下方；
20.传动件，其与所述第二驱动装置连接；
21.第二平台，其与所述传动件连接，所述第二驱动装置驱动所述第二平台在第二方向上往复式移动。
22.进一步地，所述第二方向移动平台上设置有多个滑槽，多个所述滑槽内可拆卸安装所述夹具。
23.进一步地，所述夹具包括三个夹块以及对应连接的气缸；
24.三个所述夹块在第二方向移动平台上呈三角形结构分布，各所述夹块均连接一支撑杆，所述支撑杆的下端均连接有一滑块，所述滑块滑动设置于所述滑槽中；
25.所述气缸的伸缩杆连接于所述支撑杆或所述滑块上，所述气缸的底座可调节的连接在所述滑槽上。
26.进一步地，各所述夹块的中部连接有所述支撑杆，各所述夹块上中部的两侧均为高位部和低位部，高位部和低位部均开设有长度方向的通槽，所述高位部和所述低位部上均开设有沿其长度方向的通槽；
27.不同夹块上的高位部和低位部能够穿插相交。
28.进一步地，所述动平台包括：
29.支架，其设于所述机床上；
30.伸缩电机，其设置于所述支架上，用于所述支架的高度调节；
31.圆盘，其转动设置于所述支架上，且所述圆盘朝向下方设置，所述圆盘的上能够安装多个所述打磨抛光装置；
32.第一伺服电机，其设置于所述支架上，且所述第一伺服电机传动连接于所述圆盘上；
33.第二伺服电机，其设置于所述圆盘上，且所述第二伺服电机用于驱动所述打磨抛光装置。
34.进一步地，多个所述打磨抛光装置可拆卸连接于所述圆盘上，且沿所述圆盘的周向均匀分布。
35.进一步地，所述打磨抛光装置包括：
36.传动杆，其连接于转动平台上；
37.打磨头，其连接于所述传动杆的下端；
38.打磨布，其设置于所述打磨头的下端；
39.调节件，其设置于所述传动杆和所述打磨头内，所述调节件能够调节所述打磨布伸缩或者凹进所述打磨头中；
40.进一步地，所述打磨头包括外套管和内套管，所述外套管和所述内套管的第一端连接，并与所述传动杆连通，所述内套管上开设有多个沿其轴向开设的通槽，所述打磨布的一端设置在所述外套管和内套管之间。
41.进一步地，所述调节件包括：
42.顶撑杆，其同轴设置在所述打磨头和所述传动杆内，其尾端设置有螺纹部，其前端设置有一连接球；
43.调节旋钮，其转动设置于所述传动杆上，所述调节旋钮设有内螺纹，并同轴连接在所述顶撑杆上；
44.安装盘，其同轴套设在所述顶撑杆的中部；
45.多个调节杆，多个所述调节杆的第一端铰接在所述安装盘的下端面上，且在安装盘的周向上均匀分布，各所述调节杆可伸缩，各所述调节杆的第二端滑动并限位设置在所述内套管的通槽内，并与所述打磨布连接；
46.顶撑件，其外侧面为弧面结构，所述顶撑的外侧面连接所述打磨布，所述顶撑件的内侧面设置有一球槽，所述球槽适配于所述连接球上。
47.进一步地，所述传动杆的中部设置有一转接件，所述转接件上设置有对称的开口，所述转接件中转动连接所述调节旋钮，且所述调节旋钮伸出所述开口。
48.进一步地，所述电控系统包括：
49.plc总控；
50.若干继电器，其与所述plc总控电性连接，各所述继电器设置于各所述二维移动平台、所述夹具、所述转动平台以及所述打磨抛光装置的电路上，用于控制各部件开闭；
51.若干传感器，其与所述plc总控电性连接，各所述传感器设置于二维移动平台、所述夹具、所述转动平台以及所述打磨抛光装置上，用于监测位移量以及转动量。
52.本技术具有的有益效果：
53.本技术提供的自动控制打磨抛光机，以电控系统监控各部件之间的位置关系，并控制各部件的动作。从而能够使得转动平台固定工件相对转动平台以及打磨抛光装置移动，或者相对转动平台和打磨抛光装置相对工件移动，以保证对工件的打磨抛光的多方位作业。并且转动平台上可以同时设置多个不同精度的打磨抛光装置，以满足对工件的精细化打磨抛光需求。并且整机相对简单，成本低，根据电控系统可以进行多种工作模式，适用于多种精度打磨抛光需求。
附图说明
54.通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
55.图1是根据本发明实施例提供的自动控制打磨抛光机的主视图；
56.图2是根据本发明实施例提供的自动控制打磨抛光机的侧视图；
57.图3是根据本发明实施例提供的第二方向移动平台的俯视图；
58.图4是根据本发明实施例提供的各夹块的主视图；
59.图5是根据本发明实施例提供的各夹块的侧视图；
60.图6是根据本发明一可选实施例提供的第二方向移动平台上俯视图滑槽的简易结构示意图；
61.图7是根据本发明实施例提供的打磨抛光装置第一状态结构示意图；
62.图8是根据本发明实施例提供的打磨抛光装置的俯视图；
63.图9是根据本发明实施例提供的打磨抛光装置第二状态结构示意图；
64.图10是根据本发明实施例提供的打磨抛光装置第三状态以及第三状态下的半剖结构示意图；
65.图11是根据本发明实施例提供的电控系统控制各部件的示意图图。
66.其中，1-机床，2-二维移动平台，3-转动平台，4-打磨抛光装置，5-夹具；
67.21-第一方向移动平台，22-第二方向移动平台，23-滑槽；
68.31-支架，32-伸缩电机；
69.41-打磨头，42-打磨布，43-传动杆，44-转接件，45-调节旋钮，46-顶撑杆，47-安装盘，48-顶撑件；
70.51-夹块，52-滑块，53-固定块，54固定螺栓，55-支撑杆，56-高位部，57-低位部，58-通槽；
71.411-内套管，412-外套管，461-连接球，471-调节杆，481-球槽。
具体实施方式
72.以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
73.参考图1至图10，本技术提供一种自动控制打磨抛光机，包括：机床1；二维移动平台2，其设置于所述机床1上，所述二维移动平台2能够在二维平面上移动；夹具5，其可拆卸连接于所述二维移动平台2上；转动平台3，其设置于所述机床1上，且位于所述二维移动平台2的上方，且所述转动平台3能够在竖直方向上移动调节高度；打磨抛光装置4，其可拆卸连接于所述转动平台3上，且多种不同精度的所述打磨抛光装置4能够连接于所述转动平台3上，以对工件进行打磨抛光；电控系统，其用于监控所述二维移动平台2、所述夹具5、所述转动平台3以及所述打磨抛光装置4的协同作业；其中，所述二维移动平台2能够驱动工件相对所述转动平台3移动，和/或，所述打磨抛光装置4相对所述二维移动平台2转动，以对工件进行打磨抛光。
74.在本实施例中，二维移动平台2设置在机床1上，二维移动平台2夹持工件并能够在水平面上的二维方向上移动。转动平台3设置在相对二维移动平台2的上方，转动平台3上设置有打磨抛光装置4，从而使得打磨抛光装置4和工件相对移动，实现对工件的打磨抛光处理。
75.二维移动平台2包括：第一方向移动平台21，其能够在第一方向上往复式移动；第二方向移动平台22，其设置于所述第一方向移动平台21上，且能够在第二方向上往复式移动，所述第二方向与所述第一方向垂直。通过在第一方向和第二方向上的移动保证了二维移动平台2保证夹持的工件，能够在平面上的任意位置移动，满足工件的充分路径。
76.第一方向移动平台21包括：第一驱动装置，其设置在所述机床1上；第一平台，其与所述第一驱动装置连接，所述第一驱动装置驱动所述第一平台在第一方向上往复式移动(图中未视出)。
77.第二方向移动平台22包括：第二驱动装置，其设置于所述第一平台上，且位于所述第一平台的下方；传动件，其与所述第二驱动装置连接；第二平台，其与所述传动件连接，所述第二驱动装置驱动所述第二平台在第二方向上往复式移动(图中未视出)。在本实施例中，第一驱动装置和第二驱动装置均可以采用直线电机，不仅移动的相应速度快，而且定位精度也相应得以提高。
78.设置的第一平台具体的为一盒体的结构，能够将第一驱动装置罩设在其内，还可以将第二驱动装置罩设在其内，从而能够对各驱动装置起到防护的作用。
79.参考图3和图6，第二方向移动平台22上设置有多个滑槽23，多个所述滑槽23内可拆卸安装所述夹具5。设置的滑槽23有多个，能够保证安装适配的夹具5，适应性更佳。
80.参考图3至图5，夹具5包括三个夹块51以及对应连接的气缸；三个夹块51在第二方向移动平台22上呈三角形结构分布，各所述夹块51均连接一支撑杆55，所述支撑杆55的下端均连接有一滑块52，所述滑块52滑动设置于所述滑槽23中；所述气缸的伸缩杆连接于所述支撑杆55或所述滑块52上，所述气缸的底座可调节的连接在所述滑槽23上。
81.在本实施例中，采用气缸作为驱动力，驱动三个夹块51的移动，进而实现三个夹块51相对移动，夹紧工件。
82.各所述夹块51的中部连接有所述支撑杆55，各所述夹块51上中部的两侧均为高位部56和低位部57，高位部56和低位部57均开设有长度方向的通槽58，所述高位部56和所述低位部57上均开设有沿其长度方向的通槽58；不同夹块51上的高位部56和低位部57能够穿插相交。
83.当工件体积较小时，三个夹块51会在初次接触后会继续移动，进而不同夹块51的高位部56和低位部57会相对穿插相交，直至夹紧工件。作为本领域的技术人员应当理解的是，三个夹块51的移动终程应当是在各夹块51上靠近中部的两侧位置处。当三个夹块51作为一个夹具5时，应当避免更小的工件，防止夹持力度不够。采用三个夹块51的优点是，夹持更加牢固，并且产生的位置干涉较小。
84.在一可选实施例中，可以采用两个夹持块，两个夹持块在第二平台上相互平行，两个夹持块能够在气缸的作用下相对移动，从而能够将工件夹持。此方案的优点是，结构简单，容易操作。
85.在一可选实施例中，各夹块51或者夹持块相对夹持工件的一侧应设置有保护垫，保护垫的硬度低于工件，避免夹具5在夹持工件时，造成工件的损伤。
86.参考图4和图5，在一可选实施例中，三个夹块51通过人工固定，在支撑杆55的底部设置有一个滑块52和一个固定块53，滑块52和固定块53之间设置有间隙，滑块52滑动设置在滑槽23内，固定块53设置在滑槽23的上方，即在第二方向移动平台22的上表面，通过螺纹连接在固定块53上的多个固定螺栓54实现对各夹块51的固定。
87.所述动平台包括：支架31，其设于所述机床1上；伸缩电机32，其设置于所述支架31上，用于所述支架31的高度调节；圆盘，其转动设置于所述支架31上，且所述圆盘朝向下方设置，所述圆盘的上能够安装多个所述打磨抛光装置4；第一伺服电机，其设置于所述支架31上，且所述第一伺服电机传动连接于所述圆盘上；第二伺服电机，其设置于所述圆盘上，且所述第二伺服电机用于驱动所述打磨抛光装置4。
88.参考图1，支架31包括竖向杆和横向杆，以悬臂梁的方式设置在二维移动平台2的上方，竖向杆为可伸缩结构，具体的，竖向杆为一伸缩套杆，并设置有伸缩电机32(例如电动推杆)，在伸缩电机32的伸缩杆的端部经一固定件固定在伸缩套杆上，经伸缩电机32的驱动，实现支架31在高度上的可调整。横向杆上安装有一朝向下方的圆盘，并使得圆盘能够转动，并在横向杆的终端设置有第一伺服电机，通过第一伺服电机驱动圆盘转动，在第二圆盘上还可以安装多个第二伺服电机，以驱动打磨抛光装置4。
89.多个打磨抛光装置4可拆卸连接于所述圆盘上，且沿所述圆盘的周向均匀分布，所述打磨抛光装置4与所述第二伺服电机传动连接。在圆盘的周向上设置有多个安装孔，保证将各打磨抛光装置4安装更加稳固。具体的，在安装孔内设置有一轴承座，第一驱动电机安装在圆盘的上方，并实现固定，打磨抛光装置4在圆盘的下方，并固定在轴承座上，通过第二
驱动电机实现驱动。作为本领域的技术人员应当理解的是，轴承座上开设有多个安装孔，用于打磨抛光装置4或者第二驱动电机的安装。另外，轴承座内的轴承其主要的并不是在轴向方向上的力，打磨抛光装置4固定在轴承座上并不是将打磨抛光装置4进行固定，是将打磨抛光装置4的安装座固定在轴承座上，设置的轴承座主要是加强打磨抛光装置4在转动时的平衡。
90.在一可选实施例中，在圆盘上各安装孔处设置有传动机构，例如带传动或者链传动，由第一伺服电机驱动，第一伺服电机与传动机构之间设置有变速器，可以实现将传动机构与第一伺服电机的连接以及分离，并且设置的变速器还可以实现第一伺服电机与圆盘的传动连接以及分离。
91.在本实施例中，参考图7至图10，打磨抛光装置4包括：打磨头41，打磨头41端部设置的打磨布42，以及连接在打磨头41上的传动杆43，所述传动杆43能够与第二伺服电机传动连接，所述传动杆43上设置有一转接件44，所述转接件44内转动设置有一调节旋钮45，转动所述调节旋钮45能够调节所述打磨头41上打磨布42的结构状态。
92.打磨布42的结构状态包括第一状态、第二状态和第三状态，第一状态打磨布42为平整面，能够打磨结构平整的工件。第二状态下，打磨布42为凹陷于打磨头41内的凹面，能够打磨结构为凸起装或者球状的工件。第三状态下，打磨布42为突出打磨头41的凸起面(或者半球面)，能够打磨结构为凹面的或者外弧的工件。
93.参考图10，打磨头41为双层环套在一起的套管，包括内套管411和外套管412，两个套管的一端连接，并与传动杆43同轴连接，在内套管411上设置有多个沿其轴向上的通槽，以容纳在打磨抛光装置内的调节件。
94.所述调节件包括：顶撑杆46，顶撑杆46同轴设置于所述传动杆43内，所述顶撑杆46的尾端设置有螺纹部，所述调节旋钮45设置有内螺纹，螺纹部与所述调节旋钮45螺纹连接，所述顶撑杆46的前端设置有一连接球461，所述顶撑杆46球连接顶撑件48，顶撑件48的外端面连接打磨布42，顶撑件48的内端面设置有一球槽481。优点是在打磨时具有更多的自由度，适应性更强，打磨效果更好。所述传动杆43的中部套设有一安装盘47，所述安装盘47上铰接多个所述调节杆471，各调节杆471通过各自的第一端均匀的铰接在所述安装盘47周向上，且铰接在安装盘47的下端面上，各调节杆471的长度可伸缩调节，各调节杆471的第二端均滑动设置在打磨头41内套管411的同槽中，并与打磨布42连接，为保证连接的稳定性，伸入打磨头41两个套管之间的打磨布42的端部均连接有一圆环，圆环与各调节杆471的第二端连接，保证了各位置上的打磨布42移动的一致性。
95.在图10中的伸缩杆为打磨布42第一状态和第三状态时，与安装盘47的相对位置关系。应当理解的是，在铰接点设置有阻尼件，保证各调节杆471不会自行绕着铰接点转动。在第一状态时，安装盘47以及和调节杆471的位置相对图10中的位置相对靠近上方，以各调节杆471靠近打磨头41的上端面为最优选。
96.作为本领域的技术人员应当理解的是，通过旋转调节旋钮45，能够使得顶撑杆46在其轴向上移动，从而使得顶撑件48顶撑打磨布42向外侧移动(图10中向下移动)，或者拉动打磨布42向内侧移动(图10中向上移动)。在顶撑杆46向下移动时，由于各调节杆471的第一端铰接在安装盘47的下端面上，会推动各调节杆471一同向下移动，因此，打磨布42会随着顶撑件48的顶撑向外侧移动，逐渐形成凸起。当在顶撑杆46向上移动时，各调节杆471会
受到传动杆43下端的位置干涉，可以看作调节杆471与传动杆43下端接触位置为支点，调节杆471为杠杆，安装盘47的一端上升，则各调节杆471的第二端下降，同时，顶撑件48上升，使得打磨布42之间形成凹面，调节杆471第二端下降使得打磨布42从两个套管之间移出，补充形成凹面所需打磨布42。
97.在本实施例中，电控系统包括：plc总控；若干继电器，其与所述plc总控电性连接，各所述继电器设置于各所述二维移动平台2、所述夹具5、所述转动平台3以及所述打磨抛光装置4的电路上，用于控制各部件开闭；若干传感器，其与所述plc总控电性连接，各所述传感器设置于二维移动平台2、所述夹具5、所述转动平台3以及所述打磨抛光装置4上，用于监测位移量以及转动量。
98.参考图6，作为本领域的技术人员应当理解的是，plc总控开机后，打磨抛光机会根据预先在plc总控中设置，使得打磨抛光机处于初始状态，然后根据实际工作状况，应当确定工件的尺寸，将工件尺寸的相关数据输入到plc总控中，plc总控会根据打磨抛光机各部位结构在初始状态的相关数值，来确定伸缩电机32需要伸长或者缩短的距离、第一伺服电机以及第二伺服电机的转动角度以及转动速率等。从而提高对工件的打磨抛光精度。
99.本技术的自动控制打磨抛光机具有多种工作状态，包括但不限于以下五种工作状态，第一种工作状态是：夹具5夹紧工件后，转动平台3和打磨抛光装置4不动，二维移动平台2移动，从而实现打磨抛光。第二种工作状态是：二维移动平台2、转动平台3不动，打磨抛光装置4转动。第三种工作状态是：二维移动平台2、打磨抛光装置4不动，转动平台3转动。第四种工作状态是：二维移动平台2不动，转动平台3和打磨抛光装置4转动。第五种工作状态是：二维移动平台2移动，转动平台3和打磨抛光装置4转动。
100.在本实施例中，打磨抛光装置4是可替换的，根据实际工作需要，可以更换不同的结构、形状以及粗糙度的打磨抛光装置4，在一个转动平台3上可以安装有多种粗糙度的打磨抛光装置4，根据设计需求可以使转动平台3转动，使得不同粗糙度的打磨抛光装置4分批次的对工件进行打磨抛光作业，从而保证了作业精度以及工件打磨抛光效果。
101.本技术提供的自动控制打磨抛光机，以电控系统监控各部件之间的位置关系，并控制各部件的动作。从而能够使得转动平台3固定工件相对转动平台3以及打磨抛光装置4移动，或者相对转动平台3和打磨抛光装置4相对工件移动，以保证对工件的打磨抛光的多方位作业。并且转动平台3上可以同时设置多个不同精度的打磨抛光装置4，以满足对工件的精细化打磨抛光需求。并且整机相对简单，成本低，根据电控系统可以进行多种工作模式，适用于多种精度打磨抛光需求。
102.应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
103.最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做
出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。