一种基于砂带机的自动磨平系统的制作方法

本实用新型属于工件磨削技术领域，具体涉及一种基于砂带机的自动磨平系统。

背景技术：

砂带机，是依靠环形的打磨砂带围绕从动辊和主动辊，再通过电机使主动辊旋转，以使打磨砂带产生定向移动动作从而打磨工件的一种机械机构。对于铸造或者切削完成以后的工件，通常采用砂带机进行手工表面光洁处理，存在以下的使用问题：其一，对于铸造或者切削完成的工件，基本轮廓已定，需打磨的往往都是一些小的平面，操作门槛往往较高，对于新手而言，打磨时的压力和打磨路径很难保持均匀一致，工件磨斜、塌边烫手及打飞工件的状况屡见不鲜，使得工件返修甚至直接报废的频率较高。其二，打磨抛光的环境恶劣，噪音﹑粉尘严重损害工人的职业健康，繁重枯燥的劳动使员工流失严重，给工件质量和生产管理带来不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而使用可靠便捷的基于砂带机的自动磨平系统，其能够大大地降低对操作者的技能要求，具备操作门槛低、劳动强度低及操作安全性高的优点，并能同步提升工件的磨削质量，进而有效确保工件的出厂品质。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种基于砂带机的自动磨平系统，包括砂磨输送带，其特征在于本系统还包括：

固定架，架设于砂磨输送带的上带面上方，固定架上铺设有横向导轨，且横向导轨的水平导向方向垂直砂磨输送带的运输路径；

打磨夹具，滑轨配合于横向导轨上，以便于打磨夹具可相对砂磨输送带的上带面产生往复直线动作；所述打磨夹具包括下固定块以及布置于下固定块正上方的可相对下固定块产生铅垂向相近及相离动作的配重块；所述下固定块外侧面处水平向外凸设有作为动件的左凸块及作为静件的右凸块；左凸块处平行横向导轨导向方向而贯穿设置水平孔，水平孔内布置有可在水平孔孔腔内产生往复直线滑动动作的水平滑柱；水平滑柱柱身处倾斜状贯穿布置导向孔，导向孔轴线位于铅垂面上且与横向导轨导向方向彼此相交，且相交后形成的夹角的尖端指向右凸块所在方向；打磨夹具还包括拉杆，所述拉杆上部固定于配重块上，拉杆下部布置有外形与导向孔孔腔外形相吻合的楔形块；拉杆下部铅垂向下延伸并穿入导向孔内，且楔形块的外壁与导向孔孔壁间构成楔面导向配合关系；

顶块，布置于横向导轨的装卸端处；配重块和/或下固定块的朝向顶块的一侧布置有三角状缺口槽；两组三角状缺口槽的斜槽面之间，或下固定块处三角状缺口槽斜槽面与配重块底面之间，或配重块处三角状缺口槽斜槽面与下固定块顶面之间配合形成可供顶块插入的“v”型导向面结构；打磨夹具沿横向导轨位移至顶块所在处时，顶块插入“v”型导向面结构内并与三角状缺口槽的斜槽面间构成楔面导向配合关系，从而顶升配重块使配重块产生相对下固定块的铅垂向相离动作。

优选的，所述下固定块的顶面处凹设有螺纹孔，配重块处径向贯穿布置安装孔且安装孔轴线与螺纹孔轴线同轴；压簧套设于紧固螺钉的螺杆段处，紧固螺钉的螺杆段穿过安装孔后与螺纹孔间构成螺纹固接配合；安装孔为上粗下细的二段式阶梯孔，压簧的一端抵紧于紧固螺钉的螺帽端而另一端抵靠于安装孔的孔肩处。

优选的，所述导向孔为四方状斜孔；所述拉杆为四方杆体，楔形块外形呈直平行六面体状，直平行六面体状的楔形块的矩形上侧面用于固接拉杆杆身，楔形块的平行四边形状的两个底面均为铅垂面，楔形块的矩形左侧面及矩形右侧面则构成用于楔面配合导向孔的左斜壁与右斜壁。

优选的，导向孔的左斜壁与右斜壁上均布置有用于避让楔形块插拔路径的导向削边。

优选的，所述左凸块包括四根长度方向平行右凸块延伸方向的凸杆，四根凸杆在下固定块外侧壁处呈矩形四点分布；水平滑柱外形呈四方块形的直角槽体状，且水平滑柱的槽长方向与横向导轨导向方向间存有夹角，水平滑柱槽腔与下固定块外侧壁共同围合形成所述导向孔；板面铅垂布置的压板压合并固定于凸杆顶端处，压板与下固定块外侧壁之间间隙即为水平滑柱的水平动作间隙。

优选的，拉杆上部布置有固定环，固定螺钉水平穿过固定环并螺纹固接于配重块外侧壁处；所述固定环的环孔为腰形调节孔，且腰形调节孔的孔型长度方向铅垂设置。

优选的，所述顶块的面朝打磨夹具的一端布置轮轴水平的导向轮，导向轮布置高度同配重块与下固定块之间配合间隙的高度一致；所述导向轮为两组且在铅垂方向上轮轴彼此平行。

优选的，所述打磨夹具固定于背板上，背板与双列导轨式的横向导轨间构成滑轨配合关系，动力气缸驱动背板产生沿横向导轨的往复位移动作；背板的水平板处铅垂向下的延伸有铅垂导柱，配重块处相应布置导柱孔以便滑轨配合式的插接于铅垂导柱上；铅垂螺钉由上而下的贯穿水平板并与配重块处铅垂调节孔间构成螺纹固接配合。

优选的，固定架上还布置有横向固定板，横向固定板上设置用于控制工件磨削距离的第一接近开关和第二接近开关，在第一接近开关和第二接近开关之间布置用于计量打磨夹具往复位移次数的光电计数开关；打磨夹具上向横向固定板处延伸有感应杆以便配合各接近开关及光电开关。

优选的，在顶块所在处布置有角铁状的卸料板，横向固定板上对应卸料板所在位置布置有用于定点打磨夹具上料及卸料的第三接近开关。

本实用新型的有益效果在于：

1)、在结合现有砂磨输送带的结构基础上，本实用新型增设了固定架结构，从而以固定架横跨砂磨输送带的上带面的承载桥梁，以横向导轨作为导向件，进而以打磨夹具相对横向导轨的往复位移动作来实现工件相对所述上带面的往复位移打磨目的。实际工作时，每当打磨夹具沿横向导轨位移至装卸端处时，配重块和/或下固定块上的三角状缺口槽的斜槽面会碰撞顶块，此时顶块会通过与斜槽面的楔面配合而将配重块拱起，随之驱动与配重块固定的拉杆产生上行动作。而拉杆上行时，会通过楔面配合而驱使水平滑柱产生向外的水平外移动作。由于右凸块固定不动而左凸块处水平滑柱外移，打磨夹具即实现了类似夹爪松开的卸料动作。反之，当将新的待打磨的工件重新塞入上述水平滑柱与右凸块之间时，此时打磨夹具开始沿横向导轨外移，外移过程中，顶块会逐渐的脱离三角状缺口槽的斜槽面，配重块失去顶块的拱起施力后，配重块开始在自身重力下下行，并带动拉杆下行。拉杆下行后，拉杆处楔形块的楔形面重新沿水平滑柱的导向孔滑移，使得水平滑柱产生向内移动，从而配合右凸块而同步夹紧工件，以便后续磨削。

综上，本实用新型结构合理而紧凑，其开模动作依靠顶块顶动来实现，合模力或者说夹持力则依靠配重块自重而保证，磨削距离则依靠横向导轨的导向动作保证，操作人员所作的操作仅仅为装料和卸料，甚至在可预知的将来，装卸料都能完全凭借机械手来完成。因此，本实用新型能够大大地降低对操作者的技能要求，具备操作门槛低、劳动强度低及操作安全性高的优点，并能同步提升工件的磨削质量，进而有效确保工件的出厂品质。

2)、对于配重块相对下固定块的铅垂向相近及相离动作，实际使用时可通过诸如将配重块固定于铅垂导轨上等方式来实现。本实用新型优选采用顶块结构，搭配压簧释力方式，以确保整体构造上的简洁性及紧凑性。当打磨夹具横向位移至顶块处时，顶块进入三角状缺口槽内并开始因两者楔面配合作用顶起配重块，配重块克服自身重力上行，并在上行过程中使得压簧逐渐受压。而当打磨夹具离开顶块时，配重块在自身重力下下行，压簧同时释力复位。上述配合方式，一方面紧固螺钉自身可看作是导柱，从而进一步保证了配重块相对下固定块的动作方向精准性；另一方面，配重块相对下固定块的相近动作依赖配重块自重及压簧释力而共同实现，从而进一步提升了配重块的动作灵敏度，这对确保机构的长时间正常可靠动作有重要的保障意义。

3)、导向孔可以为方斜孔也可以为圆斜孔，甚至可以采用棱斜孔结构等，只需能确保上述楔面配合即可。本实用新型优选采用方斜孔结构，以搭配平行六面体状的楔形块，进而实现水平滑柱的可控位移动作。对于楔形块而言，其上下前左右均为矩形，而前后面为平行四边形，从而形成平行六面体状结构，以确保楔面配合的可靠性。在必要时，导向孔的左斜壁与右斜壁上均布置有用于避让楔形块插拔路径的导向削边，也即导向孔的左斜壁与右斜壁在保留部分楔面的同时还存在部分直面，从而保证能够避让开楔形块的尖端的插拔路径，确保机构动作的高可靠性及高稳定性。

4)、对于左凸块而言，其实际上是由四根凸杆、一组压板及一组水平滑柱配合形成。通过压板，可实现水平滑柱的快速装拆操作，水平滑柱同理，以保证机构的装配性。

5)、固定环的设置，实现了拉杆相对配重块的固接效果。固定环的环孔为腰形调节孔，从而可实现拉杆的铅垂位置的可调目的，进而可实现拉杆相对水平滑柱处导向孔的间距可调效果。

6)、顶块可以直接刚性的抵压打磨夹具处三角状缺口槽；本实用新型在顶块顶端布置导向轮，从而将原有顶块相对三角状缺口槽的刚性挤压转变为滚动挤压，以提升工作可靠性、灵敏性及使用寿命。

7)、作为本实用新型的进一步优选方案，打磨夹具可以看作是通过铅垂导柱及横向导轨形成的xy轴平面运动结构而配合于固定架上的。使用时，通过铅垂导柱而确保打磨夹具在y轴上也即铅垂方向上的升降功能，以实现对磨削深度的可控目的；而打磨夹具在y轴上动作也即水平方向上的动作依托横向导轨实现，以实现磨削长度的可控效果。铅垂螺钉的布置，则可起到调节整个打磨夹具最大下沉深度的功能，以实现最大磨削深度的可控目的。配重块的自重则能保证对工件磨削时的下压力。必要时，甚至可在铅垂导柱上布置压缩弹簧组，以提升配重块在失去顶块顶撑力后的下沉速度，确保机构的响应灵敏性。

8)、通过布置三组接近开关及一组光电计数开关，打磨夹具的磨削距离经第一接近开关和第二接近开关调整，而磨削深度调整经过铅垂螺钉来调整，光电计数开关计数往返次数。而当完成预定次数或时间时，位于第一接近开关与第三接近开关之间的第二接近开关停止工作，打磨夹具会位移至卸料端的第三接近开关处停止，以实现装卸料操作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的i部分局部放大图；

图3为打磨夹具相对顶块的配合状态立体图；

图4为打磨夹具的立体结构爆炸图；

图5为固定块、拉杆及水平滑柱的配合状态立体图；

图6为拉杆相对水平滑柱的动作状态示意图；

图7为拉杆的立体结构示意图；

图8为拉杆的立体结构示意图；

图9为拉杆相对滑块的配合状态爆炸图。

本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：

a-工件

10-砂磨输送带20-固定架

21-横向导轨22-背板22a-动力气缸23-铅垂导柱

30-打磨夹具31-下固定块31a-右凸块31b-凸杆

32-配重块32a-安装孔32b-导柱孔32c-铅垂调节孔

33-水平滑柱33a-导向孔33b-导向削边

34-拉杆34a-楔形块35-三角状缺口槽

36-压簧37-紧固螺钉38-压板39-感应杆

40-顶块41-导向轮

51-横向固定板52-第一接近开关53-第二接近开关

54-光电计数开关55-第三接近开关

60-卸料板

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-9，对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：

本实用新型的具体结构如图1-9所示，其主体结构包括砂磨输送带10、固定架20、打磨夹具30及顶块40，其中：

砂磨输送带10也就是常规砂磨机的砂磨带，工作时依靠环形的打磨砂带围绕从动辊和主动辊，再通过电机使主动辊旋转，以使的打磨砂带产生定向移动动作从而打磨工件a。实际使用时，如图1所示的，在砂磨输送带10的上带面上横向跨设有固定架20，固定架20上布置双列式的横向导轨21，横向导轨21上再滑轨配合有背板22。背板22通过动力气缸22a驱动，从而可相对横向导轨21产生横向滑移动作。

打磨夹具30固定于背板22上，从而可伴随背板22产生同步的可控直线往复位移动作。具体而言，如图3-9所示的，打磨夹具30又细分为配重块32、下固定块31、拉杆34、水平滑柱33及压板38。配重块32位于下固定块31正上方，紧固螺钉37与压簧36的作用是使配重块32与下固定块31贴紧，而拉杆34这时候正好使用反作用力，从而起到压紧工件的作用。

对于拉杆34而言，其结构如图7及图9所示，为上部环体中部杆体而下部为楔形块34a的杆状结构。环体通过固定螺钉拧固于配重块32外壁处；对于楔形块34a而言，其上下前左右均为矩形，而前后面为平行四边形，从而形成平行六面体状结构，以确保楔面配合的可靠性。实际装配时，带有内部斜槽状的水平滑柱33，会如图4所示的扣合于下固定块31外壁处延伸出的四根凸杆31b所围合形成的区域内；此时，水平滑柱33的如图8所示的内部斜槽会与下固定块31的外侧壁配合而形成导向孔33a。在必要时，导向孔33a的左斜壁与右斜壁上均布置有如图8-9所示的用于避让楔形块34a插拔路径的导向削边33b，也即导向孔33a的左斜壁与右斜壁在保留部分楔面的同时还存在部分直面，从而保证能够避让开楔形块34a的尖端的插拔路径，确保机构动作的高可靠性及高稳定性。

实际工作时，如图1所示的整体结构中，横向导轨21的相对靠近操作者的一端为卸料端。在卸料端处布置如图2所示的角铁状的卸料板60。配重块32及下固定块31需如图3-4所示的在后侧的结合边处布置三角状缺口槽35。两组三角状缺口槽35彼此对合，而形成如图4所示的可供顶块40处导向轮41插入的“v”型导向面结构。打磨夹具30沿横向导轨21位移至顶块40的导向轮41所在处时，导向轮41会滚动配合于“v”型导向面结构内并，与三角状缺口槽35的斜槽面间构成楔面导向配合关系，从而顶升配重块32使配重块32产生相对下固定块31的铅垂向相离动作。导向轮41需布置两组且上下分置，以通过更为灵活的滚动配合来提升保证导向轮41相对“v”型导向面结构的配合可靠性和动作灵敏性。铅垂导柱23的存在，起到了铅垂向的导向配重块32的功能，以保证在顶块40作用下配重块32能更好的产生上行动作；而另一方面，一旦整个打磨夹具30离开卸料板60，配重块32会在自重下下压下固定块31，并使得整个打磨夹具30产生沿铅垂导柱23的下沉动作，以保证被打磨夹具30夹持的工件a能下沉至磨削高度处。铅垂螺钉光轴配合式的贯穿背板22处水平板后，再螺纹紧固于如图3所示的铅垂调节孔32c处，以便根据需要拧动铅垂螺钉，来实现配重块32的最大下沉高度的调节功能，以在线控制磨削深度。

在上述结构的基础上，本实用新型在背板22后侧，也即横向导轨21的后方出布置有横向固定板51，横向固定板51上由远及近的依序布置第一接近开关52、光电计数开关54、第二接近开关53及第三接近开关55。其中：打磨夹具30的磨削距离经第一接近开关52和第二接近开关53调整，两者距离越近，工件a的往复磨削距离也就越短，反之则越长。铅垂螺钉通过相对配重块32的拧入及拧出操作，可实现工件a的磨削深度调整功能，以实现磨削高度的控制目的。光电计数开关54计数往返次数，以控制磨削效果。当完成预定次数或时间时，位于第一接近开关52与第三接近开关55之间的第二接近开关53停止工作，打磨夹具30会位移至卸料端的第三接近开关55处停止，以实现装卸料操作。

为便于进一步的理解本实用新型，此处结合图1-4及图6，对本实用新型的具体工作流程描述如下：

本实用新型实际工作时，有两种使用方式：一种为自动模式，也即预定好磨削次数或时间、一键起停；另一种是手动模式，需手动启动、停止。

在自动模式下：先启动砂磨机，砂磨输送带10开始工作。动力气缸22a驱动背板22沿横向导轨21动作，从而将打磨夹具30沿横向导轨21送至卸料板60所在的卸料端。打磨夹具30处“v”型导向面结构会如图2-3所示的碰撞顶块40处导向轮41，顶块40会在动力气缸22a的横向力下，因“v”型导向面结构而产生对配重块32的顶升力。当顶升力大于配重块32重力时，配重块32产生上升动作。配重块32上升时，会带动拉杆34产生上升动作。拉杆34如图6所示向上箭头上行时，会通过楔面配合而驱使水平滑柱33产生如图6所示的向左箭头的水平外移动作。由于右凸块31a固定不动而左凸块处水平滑柱33外移，打磨夹具30即实现了类似夹爪松开的卸料动作。随后，操作人员将工件a放入水平滑柱33与右凸块31a之间，按下启动键，动力气缸22a重新反向动作，驱动打磨夹具30脱离顶块40。配重块32失去顶块40的顶升力而开始在自重下下落，并带动拉杆34下行。拉杆34下行后，拉杆34处楔形块34a的楔形面重新沿水平滑柱33的导向孔33a滑移，使得水平滑柱33产生向内移动，从而配合右凸块31a而同步夹紧工件a。再后，动力气缸22a继续动作，带动打磨夹具30移向砂带；由于铅垂导柱23的存在，配重块32在下行并通过拉杆34及水平滑柱33压紧工件a的同时，也会在自重下下压整个打磨夹具30，从而使整个打磨夹具30整体下沉，并将工件a下压至指定磨削高度处。随着打磨夹具30在铅垂导柱23处的下行动作以及在横向导轨21处的前行动作，工件a开始被磨削。磨削过程中，打磨夹具30的磨削距离经第一接近开关52和第二接近开关53调整；磨削深度调整经过铅垂螺钉来调整；光电计数开关54计数往返次数。而当完成预定次数或时间时，位于第一接近开关52与第三接近开关55之间的第二接近开关53停止工作，打磨夹具30位移至卸料板60所在处的第三接近开关55处停止，继续实现装卸料操作，此时一个工作循环结束。

对于经验老道的资深操作人员而言，可在手动模式下对动力气缸22a往返次数进行人工操作，其他均同上述自动模式。

当然，上述方案仅是针对如图1-9所示的具体实施例中的结构作出的说明；实际操作时，如采用其他诸如齿轮齿条甚至是曲柄滑块等动力源来取代动力气缸22a，使用独立的滑轨结构来取代紧固螺钉37及压簧36，甚至采用其他电子感应结构来取代各接近开关等等,这些在本实用新型原有结构及功能上的常规改变，也均应当作为本实用新型的等同或相似设计，而落入本实用新型的保护范围内。