多自由度板材表面的打磨装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械制造领域，尤其涉及一种金属板材表面打磨加工装置。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的不断发展，机械加工领域的生产设备也与时俱进，先进机械加工装备与加工工艺的使用逐步取代人工作业，生产效率得到大幅度提高。在金属板料冲压过程中，由于板料剪切边缘存在毛刺或者棱角，会使冲压件边缘出现裂纹或者缺口，造成由于表面不平整而无法装配，或由于表面凹凸不平而大大降低产品美观度，因此对金属板材表面进行打磨就成了至关重要的工艺环节。由于目前打磨机械的自身局限，大多机器只能在某一固定平面内进行自动打磨，无法根据产品自身结构特点实现板材表面全方位打磨工作，自适应能力较弱。很多企业采用人工打磨方式，生产效率低，产品一致性差，工作环境恶劣，粉尘等污染对工人身体健康的危害性比较大，工人人身安全得不到保证。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的问题是:提供一种多自由度金属板材表面打磨装置，它通过各组成机构的调节，实现在X、Y、Z三个方向上的位置调整，且利用铰链机构的自身特点，实现板材表面不同打磨角度的调整。因此，本实用新型装置可以依据产品的自身特点和打磨需求调整打磨方向，实现板材的多自由度打磨，改善了现有自动打磨机的打磨局限，利用机器自动加工取代人工作业，降低工人劳动强度，提高生产效率，保证产品生产质量。
[0004]本实用新型一种多自由度板材表面打磨装置，它包括左右两个侧板、传动机构、驱动机构、打磨机构以及升降工作台机构，传动机构、升降工作台机构均固定连接在左右两个侧板的内侧，驱动机构、打磨机构分别与传动机构相连。
[0005]其中，传动机构、打磨机构以及升降台机构合在一起形成了位置调节系统，以满足不同外形板材表面的打磨需求，通过加工位置的合理调整可以确保砂轮与板材表面全面接触，实现连续打磨工作:即通过位置调节系统能够实现竖直、水平以及进料方向的位置调整，即X、Y、Z三个方向上的位置调整；且利用铰链机构的自身特点，实现打磨机构在XZ平面不同打磨角度的调整。
[0006]传动机构包括左右两个滑动摩擦导轨、丝杠、光杆、移动块、轴承，每个滑动摩擦导轨均由承导件和运动件组成，承导件固定在侧板的内侧，运动件通过导轨与承导件相连，丝杠的两端与设置在左右运动件内的轴承相配合，光杆的两端固定在左右运动件上，丝杠和光杆都垂直于左右侧板且处于同一个水平面内，移动块通过螺纹孔和光孔分别与丝杠、光杆相配合；驱动机构包括三相异步电动机、主动轮、从动轮、皮带，主动轮固定在左侧板内侦牝并与三相异步电动机输出端相连；从动轮固定在丝杆左端光滑处并与左运动件的外表面相接触，从动轮和主动轮两者通过皮带形成联动；打磨机构包括移动件、铰链装置、小电机、砂轮，移动件通过导轨与移动块的前面相连，铰链装置一端固定在移动件上，另一端连接小电机，小电机上装有砂轮。
[0007]其中，驱动机构是整机的动力来源，其详细工作过程为:三相异步电动机启动，通过联轴器使主动轮旋转，并利用带的传动作用带动从动轮旋转，从动轮带动丝杠旋转，从而实现传动机构和打磨机构的往复运动。
[0008]打磨机构通过传动机构可以实现前后移动，即传动机构中的运动件沿着承导件的导轨移动从而实现丝杠、光杆和移动块的前后移动，从而带动打磨机构前后移动(沿X轴方向);同时，打磨机构通过传动机构可以实现左右移动(沿Y轴方向)，传动机构中丝杠的作用是将自身的旋转运动转化为移动块的直线运动，光杆的作用是在打磨过程中保证移动块的位置和平衡，其详细工作过程为:移动块随着丝杠的旋转沿着丝杠左右移动，当移动块的侧面触碰到限位开关时，改变电动机的旋转方向，从而使得从动轮与丝杠反转，移动块反向移动，如此反复，则实现了传动机构的往复直线运动。
[0009]打磨机构直接与待加工件接触，其详细工作过程为:移动件沿着移动块的导轨上下移动(沿Z轴方向)可对打磨机构进行上下微调作用；铰链装置可使砂轮依据打磨需要在90°范围内任意调节(以Y轴为中心上下90 °摆动)，从而使砂轮对待加工件上具有不同倾斜角度的板材表面进行打磨。依据加工件的需要，调节砂轮的位置，小电机启动带动砂轮实现快速旋转，对加工件进行打磨加工。
[0010]在驱动机构与传动机构的共同作用下，砂轮在进行快速旋转打磨的同时，砂轮还进行往复直线运动，从而实现了打磨的自动化。
[0011]本实用新型装置通过各组成机构的调节，使得其实现竖直、水平以及进料方向的位置调整(即Z、X、Y三个方向上的位置调整)；且利用铰链机构的自身结构特点，实现打磨机构不同打磨角度的调整(即以Y轴为中心上下90°摆动)。因此，本实用新型装置可以依据产品的自身特点和打磨需求调整打磨方向，实现板材的多自由度打磨，改善了现有自动打磨机的打磨局限，利用机器自动加工取代人工作业，降低工人劳动强度，工人只需针对产品的需求对打磨机进行位置调节，提高了生产效率，保证了产品的一致性，保证工人的安全。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型多自由度板材表面打磨装置的组成示意图1 ;
[0013]图2是本实用新型多自由度板材表面打磨装置的组成示意图2 ；
[0014]图3是本实用新型中驱动机构示意图；
[0015]图4是本实用新型驱动机构中三相异步电动机的控制电路图；
[0016]图5是本实用新型中传动机构示意图；
[0017]图6是本实用新型中丝杠的安装示意图；
[0018]图7是本实用新型中打磨机构示意图；
[0019]图8是本实用新型中铰链示意图；
[0020]图9是本实用新型中升降工作台示意图；
[0021]图10是本实用新型的升降工作台中液压系统的控制图。
【具体实施方式】
[0022]从附图可知，本实用新型一种多自由度板材表面打磨装置，它包括左右两个侧板9、传动机构、驱动机构、打磨机构以及升降工作台机构，传动机构、升降工作台机构均固定连接在左右两个侧板9的内部，驱动机构、打磨机构分别与传动机构相连。
[0023]其中，传动机构包括左右两个滑动摩擦导轨11、丝杠13、光杆14、移动块15、轴承16，每个滑动摩擦导轨11均分为承导件11-1和运动件11-2，承导件11-1固定在侧板9的内侧，运动件11-2通过导轨与承导件11-1相连，丝杠13的两端与设置在左右运动件11-2内的轴承16相配合，光杆14的两端固定在左右运动件11-2上，丝杠13和光杆14都垂直于左右侧板9且处于同一个水平面内，移动块15通过螺纹孔和光孔分别与丝杠13、光杆14相配合。
[0024]作为本实用新型的一种优选方式，传动机构还包括两个限位开关12，分别固定在左右运动件11-2上，与丝杠13分处于光杆14的两侧。
[0025]作为本实用新型的一种优选方式，传动机构的左右承导件11-1的侧面设置有刻度尺，从而保证左右运动件11-2移动时位置的一致性。
[0026]传动机构依靠滑动摩擦导轨11可以实现前后移动(沿X轴方向)，即运动件11-2沿着承导件11-1的导轨移动从而实现丝杠13、光杆14和移动块15的前后移动，从而带动其上的打磨机构实现前后移动；同时，传动机构实现了打磨机构的左右移动(沿Y轴方向)，丝杠13的作用是将自身的旋转运动转化为移动块15的直线运动，光杆14的作用是在打磨过程中保证移动块15的位置和平衡，其详细工作过程为:移动块15随着丝杠13的旋转沿着丝杠13左右移动，当移动块15的侧面触碰到限位开关12时，改变电动机5的旋转方向，从而使得从动轮7与丝杠13反转，移动块15随之反向移动，如此反复，则实现了传动机构的往复直线运动。
[0027]其中，驱动机构包括三相异步电动机5、主动轮6、从动轮7、皮带10，主动轮6固定在左侧板9的内侧，与三相异步电动机5的输出端相连，从动轮7固定在丝杆13左端光滑处并与左运动件11-2的外表面相接触，从动轮7和主动轮6两者通过皮带10形成联动。
[0028]为了保证从动轮7能带动丝杠13同步转动，即从动轮7与丝杠13两者之间不会产生相对的转动，所以从动轮7与丝杆13之间为过盈过合，或者通过平键连接。
[0029]作为本实用新型的一种优选方式，驱动机构还包括张紧轮8，张紧轮8固定在左侧板9的内侧，与主动轮6、从动轮7通过皮带10形成三角形联动。
[0030]驱动机构的作用是为整机提供动力来源，其详细工作过程为:三相异步电动机5启动，通过联轴器使主动轮6旋转，并利用带10的传动作用带动从动轮7以及张紧轮8的旋转运动，从动轮7则带动丝杠13旋转，从而实现传动机构的往复运动。
[0031]其中，打磨机构包括移动件17、铰链装置18、小电机19、砂轮20，移动件17通过导轨与移动块15的前面相连，铰链装置18 —端固定在移动件17上，另一端连接小电机19，小电机19上装有砂轮20。
[0032]作为本实用新型的一种优选方式，铰链装置18的转动件与固定件之间通过螺栓固定。这样，当砂轮20角度调整好后通过螺栓进行锁死，以保证调整后的角度固定不变以及工作的稳定性。
[0033]打磨机构直接与待加工件接触，其详细工作过程为:移动件17沿着移动块15的导轨上下移动(沿Z轴方向)可对打磨机构进行上下微调作用；铰链装置18可使砂轮20依据打磨需要在90°范围内任意调节(以Y轴为中心上下90 °摆动)，从而使砂轮20对待加工件上具有不同倾斜角度的斜面进行打磨。依据加工件的需要，调节砂轮20的位置，小电机19启动带动砂轮20实现快速旋转，对加工件进行打磨加工。
[0034]其中，升降工作台机构处于打磨机构的下方，它包括滚珠工作台1、左右支撑机