一种智能光孔机床的制作方法

1.本实用新型涉及机械领域，尤其涉及一种智能光孔机床。


背景技术：

2.随着以智能手机为代表的智能显示终端设备的飞速发展，各种智能手机、智能穿戴设备的市场需求越来越大，产品更新换代越来越快。各生产厂家不断推出以异形硬质材质为主的新概念屏幕，其中以.d、d曲面玻璃背板势头最为凶猛，市场前景最好。在曲面玻璃背板生产过程中，不可缺少的会牵涉到对摄像头孔壁的研磨抛光，这也是其中及其重要的一道工艺，但是目前的玻璃被板孔壁抛光行业中，传统的设备工艺已经无法有效应对如今多孔壁、高精度、大范围的抛孔要求，普遍存在效率低、成本高、稳定性差的问题。因此，新一代的多工位抛孔设备应运而生。目前异形硬质材料抛光行业中，主要存在以下几个问题：.工位少，产量低；.去除量不够，抛光时间长，也导致产量低；.去除量不可控，表面不平整，产品不良品率高；.存在抛光死角，产品部分区域抛不到，产品不良品率高；针对以上几个主要问题，我们开发了一种智能多工位抛孔机床。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本实用新型提供了一种智能光孔机床。本实用新型采用多工位设计，可自动换刀且下平台工位装置采用两轴联动，并可自转及公转联动旋转设计从而提高了产品的生产效率，并且可便于根据需要调换刀具和抛光方式，提高了良品率。
4.为达到上述技术效果，本实用新型的技术方案是：
5.一种智能光孔机床，包括机架，机架上安装有下盘装置，下盘装置上方安装有上盘装置；上盘装置包括机架板，机架板上安装有若干组上下移动抛光装置；机架板上成形有与上下移动抛光装置配合的操作孔；所述上下移动抛光装置包括z轴伺服驱动，z轴伺服驱动连接有高速电主轴，高速电主轴连接有抛光刀头；所述下盘装置包括下支座，下支座上安装有旋转装置，旋转装置连接有转盘，转盘上固定有防水罩，防水罩内沿周向固定有若干xy自转装置；配合xy自转装置安装有喷砂组件。机架上还安装有电控系统和润滑系统，喷砂组件和防水罩均连通有磨液循环系统。
6.进一步的改进，所述机架板上安装有刀盘座，刀盘座上连接有刀盘气缸，刀盘气缸连接有与刀盘座滑动连接的运动板，运动板连接有电机，电机连接有刀盘，刀盘上插入有若干抛光刀头。
7.进一步的改进，所述防水罩底部固定有接液盘，所述防水罩底面开有多个与接液盘连通管道。
8.进一步的改进，所述旋转装置为直接驱动马达，直接驱动马达内安装有滑环连接座，滑环连接座顶部连接转盘，底部连接有电滑环；所述直接驱动马达电连接有伺服驱动器
9.进一步的改进，所述转盘的偏心位置安装有原点感应片，配合原点感应片安装有外部感应器。
10.进一步的改进，所述原点感应片为磁铁或红外发射器；所述外部感应器为磁力传感器或红外接收器；外部感应器或原点感应片对应xy自转装置设置。
11.进一步的改进，所述xy自转装置包括伺服电机，伺服电机连接有小同步轮，小同步轮通过传动带传动连接有大同步齿轮；伺服电机安装在电机安装板上，电机安装板两侧安装有基座；大同步齿轮通过平键和卡簧连接有旋转主轴，旋转主轴外周安装有轴承座；旋转主轴与轴承座之间的内部下端安装有一对双联角接触球轴承，旋转主轴与轴承座之间的内部下端安装有圆柱滚子轴承,圆柱滚子轴承的下端面安装有轴承垫；圆柱滚子轴承与双联角接触球轴承之间装有轴承隔套；旋转主轴的下端通过小圆螺母与双联角接触球轴承的内圈相连；双联角接触球轴承外圈和轴承座的下端面安装有轴承压盖；旋转主轴下端端面连接滑环安装板，滑环安装板下端面连接电滑环，电滑环下方安装有滑环支架；旋转主轴的上端面连接有自转载盘；自转载盘的下端面连接有防水迷宫钣金，上端面连接有模组垫板，模组垫板上端面连接有x轴模组，x轴模组通过模组连接板连接有y轴模组，y轴模组通过上盘板连接有治具组件，上盘板下端面外围连接有防水罩，防水罩外围贴有硅胶防水布。
12.本实用新型的有益效果是：
13.1.采用多工位设计经过简单改造，根据客户需求可设置-工位，一次可加工-片产品，可自动换刀抛光磨头耗材；目前市场上提供的大多是单工位或双工位设计，且单一磨头，很难满足大批量多工艺生产的复杂需求；
14.2.采用一系列特殊设计，本设备不仅能有效应对普通规则硬质材料例如平面玻璃，也称d玻璃的大批量生产需求，更大的优势在于能满足异形硬质材料例如d曲面玻璃的大批量生产需求；
15.3.下平台工位装置采用两轴联动，并可自转及公转联动旋转设计。针对性的设计防水接液循环系统，能大幅提升防水效果，轻松应对各种复杂工况，保证了批量生产时产品的一致性，解决了难抛光的问题。
附图说明
16.图1为智能光孔机床的立体结构示意图；
17.图2为上盘装置的结构示意图一；
18.图3为上盘装置的结构示意图二；
19.图4为下盘装置的立体结构示意图；
20.图5为下盘装置的剖面结构示意图；
21.图6为xy自转装置的结构示意图；
22.图7为xy自转装置的剖面结构示意图。
具体实施方式
23.以下通过具体实施方式并且结合附图对本实用新型的技术方案作具体说明。
24.如图1-图3所示的一种智能光孔机床，一种智能光孔机床，包括机架3，机架3上安装有下盘装置1，下盘装置1上方安装有上盘装置2；上盘装置2包括机架板201，机架板201上安装有若干组上下移动抛光装置202；机架板201上成形有与上下移动抛光装置202配合的操作孔203；所述上下移动抛光装置202包括z轴伺服驱动204，z轴伺服驱动204连接有高速
电主轴205，高速电主轴205连接有抛光刀头209；所述下盘装置1包括下支座106，下支座106上安装有旋转装置，旋转装置连接有转盘103，转盘103上固定有防水罩102，防水罩102内沿周向固定有若干xy自转装置8；配合xy自转装置8安装有喷砂组件4。
25.机架3上还安装有电控系统5和润滑系统6，喷砂组件4和防水罩102均连通有磨液循环系统7；机架板201上安装有刀盘座206，刀盘座206上连接有刀盘气缸207，刀盘气缸207连接有与刀盘座206滑动连接的运动板210，运动板210连接有电机，电机连接有刀盘208，刀盘208上插入有若干抛光刀头209。所述防水罩102底部固定有接液盘104，所述防水罩102底面开有多个与接液盘104连通的管道。基本连接关系：
26.如图4和图5所示，下盘装置安装在机架上，上盘装置安装在机架上，磨液循环系统置于机台右后侧，电控系统安装在机罩后上方，润滑系统安装在机架上右后侧。其中上盘装置所含的多个抛光主轴和下盘装置所含的每个智能多工位抛孔机床防水转台装置依次对应，并保持同心。
27.其中上盘装置包括组z轴上下移动抛光装置和组旋转平移换刀装置。基本连接关系：
28.z轴伺服驱动固定在支架上；z轴运动导向机构通过滑轨滑块固定在支架上，其中布置有丝杆传动装置；高速电主轴固定在运动导向机构上，由z轴伺服电机控制丝杆传动控制主轴的上下移动；刀盘与刀盘伺服连接；刀盘及电机固定在运动板上；运动板通过滑轨滑块固定在刀盘座上，其中布置有横移动气缸装置，实现刀盘可布置把iso标准刀柄磨头完成旋转和横移换刀动作，各个抛光工位附近布置有按钮控制换刀动作，砂管组件安装在大台板上，并且喷砂口依次对准每个抛光工位。
29.其中下盘装置基本连接装置如下：
30.xy自转装置安装在转盘上；转盘电机安装在下支座上；转盘安装在转盘电机上可控制大盘旋转转换工位；xy自转装置内布置有二层直线运动模组，xy自转装置下布置有连接自转电机伺服，可实现xy方向上的移动及本身旋转运动；挡液罩安装在xy自转装置上；防水罩安装在转盘上随之旋转；接液盘二安装在下支座上；磨液由挡液罩流经防水罩再流经接液盘二后进入回收系统。
31.下盘装置安装在机架上，上盘装置安装在机架上，磨液循环系统置于机台右后侧，电控系统安装在机罩后上方，润滑系统安装在机架上右后侧。其中上盘装置所含的多个抛光主轴和下盘装置所含的每个智能多工位抛孔机床防水转台装置依次对应，并保持同心z轴伺服驱动固定在支架上；z轴运动导向机构通过滑轨滑块固定在支架上，其中布置有丝杆传动装置；高速电主轴固定在运动导向机构上，由z轴伺服电机控制丝杆传动控制主轴的上下移动；刀盘与刀盘伺服连接；刀盘及电机固定在运动板上；运动板通过滑轨滑块固定在刀盘座上，其中布置有横移动气缸装置，实现刀盘可布置把iso标准刀柄磨头完成旋转和横移换刀动作，各个抛光工位附近布置有按钮控制换刀动作，砂管组件安装在大台板上，并且喷砂口依次对准每个抛光工位。转盘电机安装在下支座上；转盘安装在转盘电机上可控制大盘旋转转换工位；xy自转装置内布置有二层直线运动模组，xy自转装置下布置有连接自转电机伺服，可实现xy方向上的移动及本身旋转运动。
32.上盘装置和下盘装置均采用多工位设计，且各工位可独立运动，可大幅提高产能。
33.下平台装置采用防水、多轴独立旋转设计，能大幅提升防水效果，轻松应对各种复
杂工况；能保证批量生产时产品的一致性；
34.采用xyz方向移动加r轴自转的四轴联动的控制方式，使得各部件间能进行精密配合，从而解决了难抛孔的行业难点问题。
35.采用了磨液循环系统，能对磨液进行回收重复利用，大大降低了生产成本；
36.采用了智能自动润滑系统，能大幅提高设备寿命，降低客户维护成本，从而进一步降低生产成本。
37.采用换刀系统，能实现设备自动换刀，适应多耗材多工艺等的复杂加工场合。
38.基本工作原理，以具体实施方式为例：
39.1.上料：转盘上料工位停在上料位，操作员将多个工件摆放在治具内、按启动按钮；
40.2.抛孔：上料完毕后，转盘旋转工位至
①
号抛光位置；.砂管组件自动开启，每个喷砂口对准相对应的治具内工件自动喷淋磨液；.
41.抛光电主轴跟随运动导向板向下移动，直至抛光头根据不同的工艺需求有各种不同的抛光头下降到合适位置；.抛光主轴启动，开始高速旋转；在控制装置的控制下，抛光主轴进行z轴方向的运动，工件进行x轴、y轴、r轴方向运动，抛光主轴相对工件形成一种四轴联动的效果，此
①
号工位完成后转盘旋转至
②
号工位加工，后进而旋转至
③
、
④
号工位进行加工，
①②③④
各工位均可设置进行不同耗材的加工或进行工件不同孔位的四轴联动的加工，满足了对异形硬质工件的孔壁进行有效的复杂抛光需求。
42.3.下料：抛光完成后，转盘将加工完成工位移动至前方下料位置，操作员取出加工完成的工件，并且摆放好新的待加工工件。
43.4.在抛光过程中，跟随转盘旋转的防水罩收集好所有磨液，磨液经管道直流入固定式接液盘，后流入磨液循环系统，磨液流出对接砂管组件喷出，循环利用。
44.下盘装置中，所述旋转装置为直接驱动马达110，直接驱动马达110内安装有滑环连接座109，滑环连接座109顶部连接转盘103，底部连接有电滑环107(电滑环是一种特殊的应用在旋转运动中供通气过线使用的装置，属于采购件)；所述直接驱动马达110电连接有伺服驱动器108。转盘103的偏心位置安装有原点感应片105，配合原点感应片105安装有外部感应器。
45.原点感应片105为磁铁或红外发射器；所述外部感应器为磁力传感器或红外接收器；外部感应器或原点感应片105对应xy自转装置8设置。
46.下盘装置运转时，下支座安装在外部机架上固定不动；直接驱动马达固定在下支座上；直接驱动马达驱动转盘进行转动；转盘带动xy自转装置、防水罩和伺服驱动器与转盘连接一起进行同步转动；转盘带动原点感应片进行同步转动，原点感应片通过与外部感应器的作用监控转盘转动角度，实现高精度转动。
47..转盘是圆盘形，设计有五个工位，其中任意一个工位都可为上下料工位；转盘每次转动角度为度，然后进行一次上下料，连续转动四次后开始多工位工作，提高了效率和产能。
48.磨液从工件上流入防水罩，防水罩底面开有多个出液口，每个出液口均连接有伸入接液盘的管道，能够有效防止磨液飞溅出接液盘，同时防水罩侧壁能防止磨液向四周飞溅；接液盘与下支座连接。
49.伺服驱动器通过控制xy自转装置中的伺服电机提高xy自转装置的定位精度。
50.电滑环能够将外界电传输进下盘装置中，同时能够将外界真空气输送给xy自转装置。
51.综合上述五点，工件在被抛光孔前能够进行精确的定位；在电滑环的多功能作用下，外界输送电与真空气到下盘装置的管道不受转盘转动的影响，电滑环输送电或真空气到伺服驱动器或xy自转装置的管道随着转盘一起转动；磨液进入磨液循环系统过程中不会飞溅到下盘装置四周。
52.如图6和图7所示，所述xy自转装置8包括伺服电机807，伺服电机807连接有小同步轮804，小同步轮804通过传动带805传动连接有大同步齿轮819；伺服电机807安装在电机安装板806上，电机安装板806两侧安装有基座803；大同步齿轮819通过平键823和卡簧28连接有旋转主轴813，旋转主轴813外周安装有轴承座816；旋转主轴813与轴承座816之间的内部下端安装有一对双联角接触球轴承821，旋转主轴813与轴承座816之间的内部下端安装有圆柱滚子轴承815,圆柱滚子轴承815的下端面安装有轴承垫820；圆柱滚子轴承815与双联角接触球轴承821之间装有轴承隔套817；旋转主轴813的下端通过小圆螺母822与双联角接触球轴承821的内圈相连；双联角接触球轴承的外圈和轴承座816的下端面安装有轴承压盖818；旋转主轴813下端端面连接滑环安装板824，滑环安装板824下端面连接电滑环107，电滑环下方安装有滑环支架808；旋转主轴813的上端面连接有自转载盘812；自转载盘812的下端面连接有防水迷宫钣金814，上端面连接有模组垫板826，模组垫板826上端面连接有x轴模组811，x轴模组811通过模组连接板829连接有y轴模组810，y轴模组810通过上盘板809连接有治具组件801，上盘板809下端面外围连接有防水罩102，防水罩102外围贴有硅胶防水布802。治具组件801上安装有若干产品830。
53.这样其使用时，通过伺服电机输出轴上安装的小同步轮以及同步带的驱动，输出至大同步轮，大同步轮与旋转主轴在圆柱滚子轴承和双联角接触球轴承内圈转动，旋转主轴上端面连接自转载盘从而带动整个自转组件转动。
54.自转载盘上端面连接一个x轴模组和一个y轴模组，可以为治具组件提供水平面上的自由移动空间，为需要对多处光孔的产品进行加工和对刀，并具有自动补偿功能。
55.电滑环下端固定，同时连接外部真空吸负压和控制线路，上端浮动端通过滑环安装板连接旋转主轴，这样可以在旋转主轴工作时提供电气控制和真空吸负压。
56.上述仅为本实用新型的一个具体导向实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型的保护范围的行为。