一种高效率的杯体砂带抛光装置的制作方法

本实用新型涉及自动化设备技术领域，尤其是涉及一种高效率的杯体砂带抛光装置。

背景技术：

抛光机也称为研磨机，常常用作机械式研磨、抛光及打蜡。其工作原理是：电动机带动安装在抛光机上的抛光盘高速旋转，由抛光盘上上的抛光工件对待抛表面进行摩擦，进而可达到去除漆面污染、氧化层、浅痕的目的。在保温杯加工领域中，常常会用到砂带抛光机来对杯体进行粗抛工序，现有技术中的砂带抛光机构结构复杂，电路气路布置繁杂，在实际工作中需要用到多个不同功能的部件来完成上料、送料、杯体紧固及转动、抛光、下料等不同的工序，操作繁琐，而且进入到不同工序时往往需要进行停机，工作效率低。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种高效率的杯体砂带抛光装置，将上料、送料、杯体紧固及转动、抛光、下料等多道不同的工序整合在一台设备中，解决了夹紧机构在转动时电路或气路不能布置的问题，整个抛光过程同步性高，不需要停机即可完成杯体的连续抛光工作，比起传统的抛光机，工作效率大大提升。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效率的杯体砂带抛光装置，包括磨削总成和杯体上料总成，所述杯体上料总成包括主轴、送料机构和杯体夹紧机构，所述送料机构包括第一转盘、多组凸轮机构，所述凸轮机构套设在所述主轴上保持固定，所述第一转盘安装在所述主轴上跟随所述主轴转动，所述杯体夹紧机构安装在所述第一转盘上和所述凸轮机构上，所述杯体夹紧机构跟随所述第一转盘转动，并通过改变其在所述凸轮机构上的位置来夹紧杯体以及驱动所述杯体转动，所述磨削总成设置在所述杯体上料总成的外圈，所述磨削总成设有2个，所述磨削总成的打磨装置为从动轮、主动轮和砂带的组合，所述砂带安装在所述主动轮和所述从动轮上，所述主动轮驱动所述砂带转动，所述砂带与所述杯体的转动方向相反，所述杯体上料总成上还设有送料转盘，所述主轴驱动所述杯体夹紧机构上的杯体处于所述送料转盘和所述磨削总成处时，停留一段时间。这样设置，杯体可以跟随第一转盘转动，通过杯体夹紧机构夹紧后来到砂带的工作位置与砂带相接触的同时杯体也反方向转动，整个抛光过程同步性高，不需要停机即可完成杯体的连续抛光工作，提升了设备自动化程度和抛光效率。

上述技术方案中，优选的，所述磨削总成还包括第二主电机，所述第二主电机驱动所述主动轮转动，所述主动轮数量为1个，所述从动轮数量为2个，所述杯体在磨削时与2个所述从动轮之间的砂带相接触，并抵压住所述砂带使所述砂带段由初始状态的直线变为折线，所述砂带受力与所述杯体为面与面接触。这样设置，可以加大杯体和砂带的接触面积，使打磨更加均匀，效率更高。

上述技术方案中，优选的，所述杯体夹紧机构设有4个，所述杯体夹紧机构包括空心轴、顶杆机构和多个滑块，所述滑块横向滑动设置在所述空心轴的顶部，所述顶杆机构的上部插设在所述空心轴内，通过所述顶杆机构向上与所述滑块接触，将所述滑块向外推动直至撑紧所述杯体，所述空心轴的顶部还设有环形弹性件，所述环形弹性件驱动所述滑块向所述空心轴的内部回缩。

上述技术方案中，优选的，所述顶杆机构下方固定设置第一凸轮机构，所述第一凸轮机构上设有水平高度不一的阶梯段，所述顶杆机构的下部与所述第一凸轮机构相接触，所述顶杆机构处于所述第一凸轮机构的低阶梯段时，所述顶杆机构的上部与所述滑块相分离，所述顶杆机构从所述第一凸轮机构的低阶梯段移动至高阶梯段时，所述顶杆机构上升向外推动所述滑块撑紧所述杯体。

上述技术方案中，优选的，所述顶杆机构包括顶杆、连接杆、支撑座和弹簧，所述连接杆的上端插设在所述顶杆内，下端与所述支撑座相连接，所述顶杆设置在所述空心轴内，所述支撑座与所述第一凸轮机构相接触，所述连接杆上套设所述弹簧，所述弹簧分别与所述顶杆、所述支撑座相抵靠，驱动所述支撑座和连接杆向下抵靠在所述第一凸轮机构上。这样设置，可以使所述顶杆机构的支撑部始终抵靠在所述凸轮机构上，通过所述凸轮机构不同高度的阶梯段来改变所述顶杆在所述空心轴内的相对高度，从而实现撑紧或松开杯体。所述弹簧驱动所述顶杆的作用力是柔性的，在所述顶杆驱动所述滑块撑紧杯体内壁时，不会破坏杯体结构。

上述技术方案中，优选的，所述滑块的数量为3个，环形均布在所述空心轴上，所述滑块上拆卸式连接撑紧块，所述撑紧块跟随所述滑块向外位移撑紧所述杯体。三个滑块的均布可以使杯体得到一个均匀的支撑力，固定牢靠，具备高速转动磨削的可行性。

上述技术方案中，优选的，所述环形弹性件为环形弹簧，所述环形弹簧套设在所述空心轴的顶部。

上述技术方案中，优选的，所述磨削总成一侧设有杯体驱动电机，所述杯体夹紧机构上设有齿轮，所述第一转盘下方固定设置凸轮组，所述凸轮组上设有高度不一的阶梯段，所述杯体夹紧机构抵靠在所述凸轮组上移动，当所述杯体夹紧机构靠近所述杯体驱动电机时，所述凸轮组驱动所述杯体夹紧机构向上提升，使所述齿轮与所述杯体驱动电机的电机齿轮相啮合，从而使所述杯体驱动电机带动固定在所述杯体夹紧机构上的杯体转动。这样设置，由于杯体夹紧机构是通过纯机械式运动驱动工作，没有设置电路和气路，使杯体在紧固时能够转动得以实现。

上述技术方案中，优选的，所述杯体上料总成还包括连杆机构，所述连杆机构包括连杆、连接轴、第二支撑座，所述凸轮组包括第二凸轮、第三凸轮和第四凸轮，所述连杆一端通过第一轴承与杯体夹紧机构相连，另一端上设置所述连接轴和第二轴承，所述第二轴承与第三凸轮内壁相接触，所述连杆的上下两端设置所述支撑座，所述支撑座同时抵靠住所述第二凸轮和第四凸轮。

上述技术方案中，优选的，所述第二凸轮和所述第四凸轮上设有高阶梯段和低阶梯段，所述驱动机构设置在所述高阶梯段一侧，所述连杆机构从所述低阶梯段移动到所述高阶梯段时，所述连杆向上位移带动所述杯体夹紧机构向上位移，使所述齿轮与所述杯体驱动电机的主动齿轮相啮合，所述连杆机构从所述高阶梯段移动到所述低阶梯段时，所述连杆带动所述杯体夹紧机构向下位移使所述齿轮远离所述杯体驱动电机的工作范围，所述杯体夹紧机构停止转动。

上述技术方案中，优选的，所述第二凸轮和所述第四凸轮的阶梯段的高度差始终保持一致，所述第二凸轮和所述第三凸轮的阶梯段的高度差始终保持一致，所述第一凸轮机构的阶梯段高度差大于所述第二凸轮、第三凸轮的阶梯段高度差。这样设置，可以保证所述杯体夹紧机构整体向上抬升时，所述顶杆机构仍然能够向上位移使所述滑块向外撑紧所述杯体内壁。

上述技术方案中，优选的，所述杯体上料总成还包括上部夹紧总成、第二转盘和第五凸轮机构，所述主轴驱动所述第二转盘转动，所述上部夹紧总成设置在所述第二转盘上，所述上部夹紧总成位于所述杯体的上方，所述第五凸轮机构固定设置在所述第二转盘上方，所述第五凸轮机构上设有水平高度不一的阶梯段，所述上部夹紧总成转动时上端持续抵靠住所述第五凸轮机构，当所述上部夹紧总成从高水平位置的阶梯段移动至低水平位置的阶梯段时，所述上部夹紧总成向下移动直至卡紧所述杯体的口部。

上述技术方案中，优选的，所述上部夹紧总成包括支撑部、第二连接轴、第三轴承和卡块，所述卡块的下部为锥形轴段结构，所述卡块通过所述轴承与所述连接轴转动连接，所述支撑部套设在所述连接轴上，所述第二连接轴的下部与所述卡块外部套设一个套管，所述支撑部与所述套管之间设置弹簧，所述弹簧驱动所述支撑部向上抵靠住所述第五凸轮机构，所述第二连接轴上设有轴孔，所述支撑部上设有滑槽，通过插销插设在所述轴孔与所述滑槽内，使所述支撑部可以在所述第二连接轴上滑动并限位滑动的距离。所述弹簧驱动所述卡块的作用力是柔性的，在所述卡块撑紧杯体内壁时，不会破坏杯体结构。

上述技术方案中，优选的，所述上部夹紧总成与所述杯体夹紧机构分别同时卡紧所述杯体的上部和下部。这样设置，可以保证杯体在转动并进行抛光时，上下两端能够同时得到固定。

上述技术方案中，优选的，所述杯体上料总成还包括第一主电机、槽轮机构，所述第一主电机通过所述槽轮机构驱动所述主轴间歇性运动，所述主轴驱动所述第一转盘的杯体夹紧机构在处于所述送料转盘或所述磨削总成处时停留一段时间，所述送料转盘与所述主轴通过第三连接轴、齿轮组相连接，所述主轴驱动所述齿轮组转动，所述齿轮组带动所述第三连接轴驱动所述送料转盘间歇性运动。

上述技术方案中，优选的，所述槽轮机构由槽轮和装有圆柱销的主动拨盘组成，所述第一主电机驱动所述主动拨盘转动，所述主动拨盘通过所述圆柱销带动所述槽轮间歇性转动，所述槽轮带动所述主轴运动。

上述技术方案中，优选的，所述齿轮组包括主轴齿轮、从动齿轮、连接轴齿轮，所述主轴齿轮带动所述从动齿轮转动，所述从动齿轮带动所述连接轴齿轮转动。

上述技术方案中，优选的，所述磨削总成还包括工作台和伺服电机，所述工作台包括上支撑板、下支撑板和底座，所述主动轮和从动轮设置在所述上支撑板上，设有齿条纵向连接在所述下支撑板上，所述齿条与所述伺服电机的转动齿轮相啮合，所述底座横向滑动连接在所述磨削总成的机架上，所述机架上设有加压式电动缸来驱动所述底座横向位移。所述伺服电机可以驱动所述工作台纵向位移，从而来调节砂带的水平高度。

上述技术方案中，优选的，所述加压式电动缸上安装压力传感器，通过所述压力传感器控制所述加压式电动缸对所述磨削总成进给的距离。这样设置，可以通过所述压力传感器来控制杯体与砂带相接触的压力，从而得到一个介于抛光和磨削的临界点，提升抛光效率。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将上料、送料、杯体紧固及转动、抛光、下料等多道不同的工序整合在一台设备中，杯体夹紧机构是通过纯机械式运动驱动工作，解决了夹紧机构在转动时电路或气路不能布置的问题，使杯体在紧固时能够转动得以实现；整个抛光过程同步性高，解决了传统操作方式中工序分步加工所导致的效率低下，不需要停机即可完成杯体的连续抛光工作。根据样机测得的数据，设定第一转盘上有4个工位，转速为6转/分钟；这样每分钟可以完成24只杯体的抛光，每天8小时即可完成抛11520只杯体的工作，全天不停机工作可以完成34560只杯体的抛光工作，比起传统的抛光机，工作效率大大提升。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的杯体上料总成结构示意图。

图2是本实用新型的磨削总成和杯体上料总成的位置示意图。

图3是图2的另一角度示意图。

图4是本实用新型的杯体上料总成另一角度的结构示意图。

图5是本实用新型的杯体夹紧机构和上部夹紧总成的结构示意图。

图6是本实用新型的杯体夹紧机构的结构示意图。

图7是本实用新型的上部夹紧总成的结构示意图。

图8是本实用新型的凸轮机构结构示意图。

图9是本实用新型的磨削总成结构示意图。

图中，1.磨削总成，2.杯体上料总成，3.主轴，5.杯体夹紧机构，6.第一转盘，7.第一凸轮机构，8.第二凸轮，9.第三凸轮，10.第四凸轮，11.从动轮，12.主动轮，13.砂带，14.送料转盘，15.第二主电机，23.伺服电机，25.工作台，34.上支撑板，35.下支撑板，36.底座，37.齿条，38.加压式电动缸，39.空心轴，40.顶杆机构，401.顶杆，402.连接杆，403.支撑座，404.弹簧，41.滑块，411.撑紧块，42.环形弹簧，43.阶梯段，44.杯体驱动电机，45.齿轮，46.连杆机构，461.连杆，462.连接轴，463.第二支撑座，48.第二轴承，49.上部夹紧总成，491.支撑部，492.第二连接轴，493.第三轴承，494.卡块，495.套管，496.轴孔，497.滑槽，50.第二转盘，51.第一主电机，521.槽轮，522.主动拨盘，53.齿轮组，54.第三连接轴，55.第五凸轮机构，56，机架。

具体实施方式

在图1-9中，一种高效率的杯体砂带抛光装置，包括磨削总成1和杯体上料总成2，所述杯体上料总成2包括主轴3、送料机构和杯体夹紧机构5，所述送料机构包括第一转盘5、多组凸轮机构，所述凸轮机构套设在所述主轴3上保持固定，所述第一转盘5安装在所述主轴3上跟随所述主轴3转动，所述杯体夹紧机构5安装在所述第一转盘5上和所述凸轮机构上，所述杯体夹紧机构5跟随所述第一转盘5转动，并通过改变其在所述凸轮机构上的位置来夹紧杯体以及驱动所述杯体转动，所述磨削总成1设置在所述杯体上料总成2的外圈，所述磨削总成1设有2个，所述磨削总成1的打磨装置为从动轮11、主动轮12和砂带的组合，所述砂带13安装在所述主动轮12和所述从动轮11上，所述主动轮12驱动所述砂带13转动，所述砂带13与所述杯体的转动方向相反，所述杯体上料总成2上还设有送料转盘14，所述主轴3驱动所述杯体夹紧机构5上的杯体处于所述送料转盘14和所述磨削总成1处时，停留一段时间。根据样机测得的数据，设定第一转盘上有4个工位，转速为6转/分钟；这样每分钟可以完成24只杯体的抛光，每天8小时即可完成抛11520只杯体的工作，全天不停机工作可以完成34560只杯体的抛光工作。

所述磨削总成1还包括第二主电机15，所述第二主电机15驱动所述主动轮12转动，所述主动轮12数量为1个，所述从动轮11数量为2个，所述杯体在磨削时与2个所述从动轮11之间的砂带相接触，并抵压住所述砂带13使所述砂带13段由初始状态的直线变为折线，所述砂带13受力与所述杯体为面与面接触。

所述磨削总成还包括工作台25和伺服电机23，所述工作台25包括上支撑板34、下支撑板35和底座36，所述主动轮12和从动轮11设置在所述上支撑板34上，设有齿条37纵向连接在所述下支撑板35上，所述齿条37与所述伺服电机23的转动齿轮相啮合，所述底座36横向滑动连接在所述磨削总成1的机架56上，所述机架56上设有加压式电动缸38来驱动所述底座36横向位移。所述加压式电动缸38上安装压力传感器，通过所述压力传感器控制所述加压式电动缸38对所述磨削总成1进给的距离。所述伺服电机23可以驱动所述工作台25纵向位移，从而来调节砂带13的水平高度。

其中，所述杯体夹紧机构5设有4个，所述杯体夹紧机构5包括空心轴39、顶杆机构40和多个滑块41，所述滑块41横向滑动设置在所述空心轴39的顶部，所述滑块41的数量为3个，环形均布在所述空心轴39上，所述滑块41上拆卸式连接撑紧块411，所述撑紧块411跟随所述滑块41向外位移撑紧所述杯体。所述顶杆机构40的上部插设在所述空心轴39内，通过所述顶杆机构40向上与所述滑块41接触，将所述滑块41向外推动直至撑紧所述杯体，所述空心轴39的顶部还设有环形弹簧42，所述环形弹簧42驱动所述滑块41向所述空心轴39的内部回缩。

所述顶杆机构40下方固定设置第一凸轮机构7，所述第一凸轮机构7上设有水平高度不一的阶梯段43，所述顶杆机构40的下部与所述第一凸轮机构7相接触，所述顶杆机构40处于所述第一凸轮机构7的低阶梯段时，所述顶杆机构40的上部与所述滑块41相分离，所述顶杆机构40从所述第一凸轮机构7的低阶梯段移动至高阶梯段时，所述顶杆机构40上升向外推动所述滑块41撑紧所述杯体。

所述顶杆机构40包括顶杆401、连接杆402、支撑座403和弹簧404，所述连接杆402的上端插设在所述顶杆401内，下端与所述支撑座403相连接，所述顶杆401设置在所述空心轴39内，所述支撑座403与所述第一凸轮机构7相接触，所述连接杆402上套设所述弹簧404，所述弹簧404分别与所述顶杆401、所述支撑座403相抵靠，驱动所述支撑座403和连接杆402向下抵靠在所述第一凸轮机构7上。

所述磨削总成1一侧设有杯体驱动电机44，所述杯体夹紧机构5上设有齿轮，所述第一转盘5下方固定设置凸轮组，所述凸轮组上设有高度不一的阶梯段43，所述杯体夹紧机构5抵靠在所述凸轮组上移动，当所述杯体夹紧机构5靠近所述杯体驱动电机44时，所述凸轮组驱动所述杯体夹紧机构5向上提升，使所述齿轮37与所述杯体驱动电机44的电机齿轮相啮合，从而使所述杯体驱动电机44带动固定在所述杯体夹紧机构5上的杯体转动。

还包括连杆机构46，所述连杆机构46包括连杆、连接轴、第二支撑座463，所述凸轮组包括第二凸轮8、第三凸轮9和第四凸轮10，所述连杆一端通过第一轴承与杯体夹紧机构5相连，另一端上设置所述连接轴和第二轴承48，所述第二轴承48与第三凸轮9内壁相接触，所述连杆的上下两端设置所述第二支撑座463，所述第二支撑座463同时抵靠住所述第二凸轮8和第四凸轮10。

所述第二凸轮8和所述第四凸轮10上设有高阶梯段和低阶梯段，所述驱动机构设置在所述高阶梯段一侧，所述连杆机构46从所述低阶梯段移动到所述高阶梯段时，所述连杆461向上位移带动所述杯体夹紧机构5向上位移，使所述齿轮45与所述杯体驱动电机44的主动齿轮相啮合，所述连杆机构46从所述高阶梯段移动到所述低阶梯段时，所述连杆461带动所述杯体夹紧机构5向下位移使所述齿轮远离所述杯体驱动电机44的工作范围，所述杯体夹紧机构5停止转动。

所述第二凸轮8和所述第四凸轮10的阶梯段的高度差始终保持一致，所述第二凸轮8和所述第三凸轮9的阶梯段的高度差始终保持一致。

所述杯体上料总成2还包括上部夹紧总成49、第二转盘50和第五凸轮机构55，所述主轴3驱动所述第二转盘50转动，所述上部夹紧总成49设置在所述第二转盘50上，所述上部夹紧总成49位于所述杯体的上方，所述第五凸轮机构55固定设置在所述第二转盘50上方，所述第五凸轮机构55上设有水平高度不一的阶梯段，所述上部夹紧总成49转动时上端持续抵靠住所述第五凸轮机构55，当所述上部夹紧总成49从高水平位置的阶梯段移动至低水平位置的阶梯段时，所述上部夹紧总成49向下移动直至卡紧所述杯体的口部。

所述上部夹紧总成49包括支撑部491、第二连接轴492、第三轴承493和卡块494，所述卡块494的下部为锥形轴段结构，所述卡块494通过所述轴承与所述连接轴转动连接，所述支撑部491套设在所述连接轴上，所述第二连接轴492的下部与所述卡块494外部套设一个套管495，所述支撑部491与所述套管495之间设置弹簧404，所述弹簧404驱动所述支撑部491向上抵靠住所述第五凸轮机构55，所述第二连接轴492上设有轴孔496，所述支撑部491上设有滑槽497，通过插销插设在所述轴孔496与所述滑槽497内，使所述支撑部491可以在所述第二连接轴492上滑动并限位滑动的距离。

所述第一凸轮机构7和所述第五凸轮机构55的阶梯段改变的相对高度都是相对应，所述上部夹紧总成49与所述杯体夹紧机构5分别同时卡紧所述杯体的上部和下部。

所述杯体上料总成2还包括第一主电机51、槽轮机构，所述第一主电机51通过所述槽轮机构驱动所述主轴3间歇性运动，所述主轴3驱动所述第一转盘5的杯体夹紧机构5在处于所述送料转盘14或所述磨削总成1处时停留一段时间，所述送料转盘14与所述主轴3通过第三连接轴54、齿轮组53相连接，所述主轴3驱动所述齿轮组53转动，所述齿轮组53带动所述第三连接轴54驱动所述送料转盘14间歇性运动。

所述槽轮机构521由槽轮和装有圆柱销的主动拨盘522组成，所述第一主电机51驱动所述主动拨盘522转动，所述主动拨盘522通过所述圆柱销带动所述槽轮521间歇性转动，所述槽轮带动所述主轴3运动。所述齿轮组53包括主轴3齿轮、从动齿轮、连接轴齿轮，所述主轴3齿轮带动所述从动齿轮转动，所述从动齿轮带动所述连接轴齿轮转动。

本实用新型的工作过程：待加工的杯体从外部的送料轨道进入到送料转盘14内，在第三连接轴54的驱动下，送料转盘14将杯体输送到第一转盘6上，第一转盘6上设有4个工位，每个工位上设置杯体夹紧机构5，第三连接轴54与主轴3是通过齿轮组53联动的，主轴3驱动第一转盘6转动，杯体在第一转盘6上从送料转盘14处慢慢转动到磨削总成1的砂带13位置，这个转动的过程中，杯体夹紧机构5的下部从第一凸轮机构7、第二凸轮8和第三凸轮9的低阶梯段位移至高阶梯段，杯体夹紧机构5向上抬升的同时，内部的滑块41向外撑紧杯体的内壁，在杯体的上端口部也设有上部夹紧总成49，上部夹紧总成49在第五凸轮机构55的限位下同时撑紧杯体的上端内壁，此时杯体已经来到了砂带13抛光的工作范围，由于凸轮机构将杯体夹紧机构5向上抬升了，从而使杯体夹紧机构5上的齿轮45可以与杯体驱动电机44的主动齿轮啮合，杯体驱动电机44带动杯体转动的同时与砂带13相接触进行抛光，抛光工作持续1-2秒后，第一转盘6带动杯体转动到第二台磨削总成1处进行二次抛光，完成抛光后第一转盘6带动杯体转动离开砂带13和杯体驱动电机44的工作范围，杯体夹紧机构5的下部从凸轮机构的高阶梯段位移至低阶梯段，杯体夹紧机构5解除对杯体的固定，同理上部夹紧总成49也解除对杯体的固定，第一转盘6将杯体输送至送料转盘14处，送料转盘14带动杯体进入到输出轨道，完成杯体的粗抛光工作。