一种曲面抛光机制造技术

本发明专利技术公开了一种曲面抛光机，包括工作平台，在所述工作平台上的设置有砂轮驱动装置和工件驱动装置；所述砂轮驱动装置包括W3旋转盘、W2旋转盘以及电动砂轮，所述电动砂轮在W3旋转盘和W2旋转盘的作用下沿着Z轴和Y轴旋转；所述工件驱动装置包括三轴移动机构、W1转接盘以及设置在W1转接盘上的工件夹具，所述W1转接盘设置在所述三轴移动机构的输出部上。本发明专利技术曲面抛光机，将复杂工件曲面行程分解成4轴的位移合成，将砂轮行程分解成两个旋转轴的位移合成，工件任意点的接触均精准可控，提高了工件的走位进度，永远正交打磨，恒定摩擦力，极大的提高了抛光质量，提高产质量，降低容差率。

【技术实现步骤摘要】
一种曲面抛光机
本专利技术涉及一种抛光机，属于机械自动化、抛光打磨

技术介绍
机械抛光就是采用磨削材料表面因塑性变形而产生的纹理刀花，去掉表面的凸部而得到平滑表面的过程，大多采用油石条、羊毛轮、砂纸等，目前各行业均以手工操作为主，特殊零件如回转体表面，可使用转台等辅佐工具，表面质量要求高的采用超精研抛的方式。超精研抛采用特制的磨具，在含有磨料的研抛液中，紧压在工件被加工表面上，作高速旋转运动。可以达到Ra0.008μm的表面粗糙度，是各种抛光方法中最高的。对于复杂曲面的抛光目前依旧是以经验丰富的技师为主，主要困难是以下几点：(1)、曲面与砂轮或者砂带接触并非正交，导致局部位置去量较多，而死角位置基本无法去量，形成不均匀表面；(2)、砂轮与工件表面的贴合力总是不同，导致工件表面形成新的纹理，需要逐步更换不同粗糙度的砂带、砂轮、海绵轮等；(3)、一个工人只能同时操作一个工件，无法批量化生产，效率低下；(4)、人力的不均匀性导致砂轮位置不准确，产生晃动变形，影响工件表面质量，同时砂轮损耗较大；(5)、由于人工研磨去除量无法精确估计，需要反复测量，工艺程序转换较多，影响工作效率；(6)、采用湿法研磨时，金属粉尘容易黏贴到砂轮表面，形成油光面，无法有效去量；(7)、普通平面或圆柱面研磨机无法追踪曲面行程；(8)、曲率较小的地方无论采用球状磨头还是蘑菇头，均无法形成良好的抛光效果；目前机械抛光主要还是靠人工完成，以工人经验及手感去控制抛光量，通过手的触感和工件表面的镜面效果判断光洁度，并需要反复测量去除量，导致效率降低，且废品率高，在风扇叶片，曲面镜片等领域抛光技术是制约产品质量的主要因素之一。除此之外，还与模具材料、抛光前的表面状况、热处理工艺等有关。中国目前依旧是全球最大的制造业基地，但近年来随着中国人口红利的消失，抛光打磨类工人招工难，导致企业用工成本的上升，且打磨产生的粉尘导致工人处于有毒有害的工作环境，抛光类自动化设备在替代反复作业类工种方面优势较为明显。与手工打磨相比，自动抛光机人在良品率、误差、抛光速度、总成本方面有较明显的优势。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种抛光效果好，抛光效率高的六轴曲面抛光机。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种曲面抛光机，包括工作平台，其特征在于：在所述工作平台上的设置有砂轮驱动装置和工件驱动装置；所述砂轮驱动装置包括W3旋转盘、W2旋转盘以及电动砂轮，所述电动砂轮在W3旋转盘和W2旋转盘的作用下沿着Z轴和Y轴旋转；所述工件驱动装置包括三轴移动机构以及设置在三轴移动机构输出端的工件夹具。所述三轴移动机构包括Y向直线导轨、Z向直线导轨、X向直线导轨，所述Y向直线导轨设置在所述Z向直线导轨上，所述Z向直线导轨设置在所述X向直线导轨上；在所述Y向直线导轨设置所述工件夹具，所述X向直线导轨固定在所述工作平台。在所述Y向直线导轨上设置有W1旋转盘，所述工件夹具固定在W1转接盘上；所述W1旋转盘固定在所述Y向直线导轨的滑块上。在所述工作平台还设置有激光检测仪；所述激光检测仪用于检测工件的曲面型线，得到真实的磨削量。在所述工作平台还设置有使砂轮与工件表面接触时保持恒定正压力的恒力控制器。在所述工作平台还设置有冷却装置，通过该冷却装置对抛光中的砂轮进行冷却。在所述工作平台上还设置有控制箱，该控制箱用于：控制X轴、Y轴、Z轴、W1轴、W2轴、W3轴的六轴联动，使砂轮与工件的正交接触；以及，控制砂轮与工件的接触力。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术曲面抛光机，将复杂工件曲面行程分解成4轴的位移合成，将砂轮行程分解成两个旋转轴的位移合成，工件任意点的接触均精准可控，提高了工件的走位进度，永远正交打磨，恒定摩擦力，极大的提高了抛光质量，提高产质量，降低容差率。2.本专利技术曲面抛光机并可实时监测工件表面的去除量，控制抛光效果。3.本专利技术曲面抛光机可安置在生产线工艺末端环节，与加工、检测等环节拖过传送带等组成自动化生产线，让操作人员远距离控制机器，减少粉尘、噪音对工人的健康损害。4.通过控制箱进行精确控制，可以多个工件同步作业，大大提高了工作效率及产品质量，减少人工差异带来的不确定性。可广泛应用于螺旋桨、风扇叶片、工艺品、曲轴等领域的生产，助力制造业的规模化自动化智能化生产。5.减少人工参与过程，程序自动走位，并在线检测磨削量，工件可批量抛光、与上下游工序无缝衔接，提高了生产效率。6．设备操作简单，远程自动控制，操作员数量大大减少，降低了生产成本。7.可远离吵杂和有粉尘的工作环境，保护工人的健康，提高了生产的安全性。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是工件装夹及w1旋转盘示意图；图3是砂轮及W2、W3旋转盘示意图；图4XYZ直线导轨组合示意图；图5直线导轨装置本体示意图；图6为力控制器的结构示意图；图7控制箱的控制原理图；图8力控制器反馈逻辑。其中，1、工作平台；2、控制箱；3、报警装置；4、W3旋转盘；5、W2旋转盘；6、电动砂轮；7、激光检测仪；8、Y向直线导轨；9、Z向直线导轨；10、X向直线导轨；11、W1旋转盘；12、工件夹具；13、曲面工件；14、恒力控制器；15、冷却风管；16、调整座；21步进电机、；22、步进电机；23、电动机；24、连接板；25、联轴器；31、转接盘；32、步进电机；36、连接体；37、步进电机；38、步进电机；39、步进电机；40、连接法兰；41、马达座；42、滚珠丝杠；43、限位开关；46、防尘盖；47、导轨梁；48金属感应片、；50、力传感器；51传感器支架、；52、控制气缸；53、气缸支架；54，支座。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术作详细说明：如图1所示，本专利技术曲面自动抛光机，主要包括；工作平台1、控制箱2、报警装置3、W3旋转盘4、W2旋转盘5、电动砂轮6、激光检测仪7、Y向直线导轨8、Z向直线导轨9、X向直线导轨10、W1旋转盘11、工件夹具12、曲面工件13、恒力控制器14、冷却风管15等组成。控制箱2采用PLC控制器，控制器主要功能：（1）控制X轴、Y轴、Z轴、W1轴、W2轴、W3轴的六轴联动，实现砂轮与工件的正交接触，控制逻辑见附图7；（2）控制砂轮与抛光件的接触力，见附图8；（3）控制砂轮的启停；（4）实现箱体上部接有报警装置3。打磨砂轮由W3旋转盘4、W2旋转盘5组成的执行机构使砂轮可沿着Z轴和Y轴旋转，W2旋转限位为-30°～30°，W3旋转限位为-15～45°，旋转盘采用步进电机（21、22）控制，驱动轴通过联轴器25连接；砂轮通过电动机23驱动产生接触摩擦，整体通过调整座16固定在工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种曲面抛光机，包括工作平台(1)，其特征在于：在所述工作平台(1)上的设置有砂轮驱动装置和工件驱动装置；所述砂轮驱动装置包括W3旋转盘(4)、W2旋转盘(5)以及电动砂轮(6)，所述电动砂轮(6)在W3旋转盘(4)和W2旋转盘(5)的作用下沿着Z轴和Y轴旋转；所述工件驱动装置包括三轴移动机构、W1转接盘(31)以及设置在W1转接盘(31)上的工件夹具，所述W1转接盘(31)设置在所述三轴移动机构的输出部上。/n

【技术特征摘要】
1.一种曲面抛光机，包括工作平台(1)，其特征在于：在所述工作平台(1)上的设置有砂轮驱动装置和工件驱动装置；所述砂轮驱动装置包括W3旋转盘(4)、W2旋转盘(5)以及电动砂轮(6)，所述电动砂轮(6)在W3旋转盘(4)和W2旋转盘(5)的作用下沿着Z轴和Y轴旋转；所述工件驱动装置包括三轴移动机构、W1转接盘(31)以及设置在W1转接盘(31)上的工件夹具，所述W1转接盘(31)设置在所述三轴移动机构的输出部上。


2.根据权利要求1所述的曲面抛光机，其特征在于：所述三轴移动机构包括Y向直线导轨(8)、Z向直线导轨(9)、X向直线导轨(10)，所述Y向直线导轨(8)设置在所述Z向直线导轨(9)上，所述Z向直线导轨(9)设置在所述X向直线导轨(10)上；在所述Y向直线导轨(8)设置所述工件夹具，所述X向直线导轨(10)固定在所述工作平台(1)。


3.根据权利要求1所述的曲面抛光机，其特征在于：所述W1旋转盘(31)设置在所述Y向直线导轨(8)上。


4.根据权利要求3所述的曲面抛光机，其特征在于：所述W1旋转盘(31)固定在所述Y向直线导轨(8)的滑块上。


5.根据权利要求1-4任一所述的曲面抛光机，其特征在于：在所述工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘达，强亮亮，娄建军，康磊，
申请(专利权)人：江苏禄航动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32