一种抛光头和自动抛光机
技术领域
本发明涉及工件表面加工处理
技术领域
,尤其涉及一种抛光头和自动抛光机。背景技术
由于模具工件的复杂性、多样性、单件加工的非标零件特点,行业上模具抛光的工艺一直是纯手工的抛光,手工抛光占用大量人力,长期消耗员工体能,随着时代的进步发展,自动化生产技术的日新月异,抛光工人职业也渐渐不被年轻人所向往,近年出现了招工难,抛光技术缺乏年轻人传承的趋势,按发展趋势,未来2031年会出现抛光工人严重缺失,模具抛光成本不断上涨的必然趋势。所以实现模具的自动化抛光也是势在必行的。
目前液晶电视模具抛光技术可以实现自动化的前提条件就是开发自动抛光设备,用自动抛光机代替部分人工抛光的工作,减少工人的工作强度。
发明内容
本发明提供一种抛光头和自动抛光机,旨在实现对工件表面的自动抛光,且抛光处理不会对工件表面造成损伤。
一方面,本发明提供一种抛光头,包括:
旋转轴,具有旋转中心线和垂直于所述旋转中心线的旋转表面;
偏心轴承,所述偏心轴承具有与所述旋转表面连接的第一端和远离所述旋转表面的第二端,所述偏心轴具有中心轴线,且所述中心轴线与所述旋转中心线错位;
固定垫,与所述偏心轴承的所述第二端连接;
抛光片,位于所述固定垫远离所述偏心轴承一侧的表面。
进一步优选的,还包括:
连动轴,与所述旋转轴连接;
旋转驱动机构,与所述连动轴连接。
进一步优选的,所述旋转驱动机构包括:
叶轮,与所述连动轴连接;
气缸箱,包围所述叶轮,且具有进气口和出气口。
进一步优选的,所述旋转轴的旋转表面为椭圆形或圆形,所述偏心轴承位于所述旋转表面的边缘。
进一步优选的,所述固定垫包括圆形和方形其中之一。
进一步优选的,当所述固定垫为方形时,所述抛光头还包括:
平移运动板,位于所述偏心轴承和所述固定垫之间;
护盖,围绕所述连动轴,且在远离所述旋转表面的一侧具有安装板,所述安装板的中间具有容纳所述连动轴的开口;
柔性限位柱,所述柔性限位柱具有与所述安装板连接的第三端,以及所与所述平移运动板连接的第四端。
进一步优选的,所述中心轴线与所述旋转中心线的错位距离为0.5~2mm。
另一方面,本发明提供一种自动抛光机,包括:
上述任一项所述的抛光头;
柔性轴,与所述抛光片垂直,且与所述抛光头连接;
支撑架,与所述柔性轴连接;
升降装置,与所述支撑架连接,且所述支撑架位于所述柔性轴和所述升降装置之间。
进一步优选的,还包括:
工作台,位于所述抛光头下方;
两个第一导轨,所述两个第一导轨位于所述工作台上且相互平行;
第二导轨,位于所述两个第一导轨上,所述第二导轨两端的下方分别具有两个滑槽,一个所述滑槽与一个所述第一导轨滑动连接,所述升降装置滑动安装在所述第二导轨上。
进一步优选的,还包括:
电脑主机,位于所述工作台下方;
控制面板,与所述电脑主机连接。
本发明的有益效果是:提供一种抛光头和自动抛光机,包括具有旋转中心线和垂直于所述旋转中心线的旋转表面的旋转轴,具有中心轴线的偏心轴承,该偏心轴承具有与该旋转表面连接的第一端和远离旋转表面的第二端,且该中心轴线与旋转中心线错位,还包括与偏心轴承的第二端连接的固定垫,以及位于固定垫远离偏心轴承一侧的表面的抛光片。本发明通过控制旋转轴的旋转就可以使抛光头对工件的表面进行自动打磨,而且由于旋转轴的旋转中心线与偏心轴承的中心轴线错位,因此在偏心轴承转动的过程中,其连接的抛光片会发生微小的平移运动,进而实现对工件表面的平移打磨,这种利用微小平移运动的打磨方式新颖,且可以减小对工件表面的损伤。
附图说明
下面结合附图,通过对本发明的
具体实施方式
详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1a是本发明第一实施例提供的抛光头的整体结构示意图;
图1b是本发明第一实施例提供的抛光头的内部结构示意图;
图1c是本发明第一实施例提供的抛光头的部分结构示意图;
图2a是本发明第二实施例提供的抛光头的整体结构示意图
图2b是本发明第二实施例提供的抛光头的部分结构示意图;
图2c是本发明第二实施例提供的抛光头中柔性限位柱的安装结构示意图一;
图2d是本发明第二实施例提供的抛光头中柔性限位柱的安装结构示意图二;
图3是本发明第二实施例提供的偏心轴承和平移运动块的移动轨迹示意图;
图4a是本发明第三实施例提供的自动抛光机的结构示意图;
图4b是本发明第三实施例提供的自动抛光机的局部放大结构示意图;
图5是本发明第四实施例提供的自动抛光机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参阅图1a-1c,图1a是本发明第一实施例提供的抛光头的整体结构示意图,图1b是本发明第一实施例提供的抛光头的内部结构示意图,图1c是本发明第一实施例提供的抛光头的部分结构示意图。本实施例提供的抛光头10可以应用于电视机。该抛光头10包括旋转驱动机构(包括气缸箱11和叶轮12)、连动轴13、旋转轴14、固定垫15和抛光片16和偏心轴承17。所述气缸箱11具有进气口111和出气口112,气缸箱11包围叶轮12,叶轮12与连动轴13连接,连动轴13与旋转轴14连接。在本实施例中,可以通过气缸箱11的进气口111进气,通过出气口112出气,气流的运动带动叶轮12的旋转,叶轮12的旋转带动连动轴13和旋转轴14旋转。可以理解的是,控制旋转轴14旋转的旋转驱动机构可以是任何其他结构,不必须是本实施例提供的通过气缸箱11和叶轮12来控制旋转轴14旋转。
旋转轴14具有旋转中心线141和垂直于所述旋转中心线141的旋转表面142,该固定垫15用于固定抛光片16,该偏心轴承17与所述旋转表面142垂直、且具有中心轴线171,该偏心轴承17具有与所述旋转表面142连接的第一端172和远离所述旋转表面142的第二端173,该中心轴线171与旋转中心线141平行且错位一小段距离,错位的距离可以为0.5~2mm,优选为1mm。
其中,旋转轴14的旋转表面142可以为椭圆形或圆形。优选的,所述偏心轴承17位于所述旋转表面142的边缘,则所述中心轴线171与所述旋转中心线141的距离大约等于旋转表面142的边缘到旋转中心线141的距离。
固定垫15与所述偏心轴承17的第二端173连接,具体的,固定垫15靠近所述偏心轴承17的一侧可以具有的开孔,所述开孔与所述偏心轴承17配合连接使固定垫15与偏心轴承17连接。优选的,偏心轴承17连接在固定垫15的中心处,即偏心轴承17的中心轴线171与固定垫15的中心线重合。在本实施例中,固定垫15与偏心轴承17可以固定连接也可以活动连接。在一些实施例中,固定垫15与偏心轴承17的连接可以有其他方式。抛光片16位于所述固定垫15远离所述偏心轴承17一侧的表面,该抛光片16可以为砂纸片或其他抛光打磨的材料。其中,固定垫15为圆形,抛光片16也为圆形,因此抛光头10可以对边角是圆形的工件进行抛光打磨。
在本实施例中,中心轴线171与旋转中心线141错位一小段距离(比如1mm),固定垫15的运动轨迹与偏心轴承17的运动轨迹相同,同时固定垫15自身会随着偏心轴承17一起旋转,因此偏心轴承17在旋转的过程中会使抛光片16发生微小的平移运动,同时还能使抛光片16发生旋转,从而能够对工件的表面进行平移打磨和旋转打磨。
优选的,当旋转表面142为椭圆形时,由于偏心轴承17的运动轨迹为椭圆形,在运动的过程中与固定垫15的开孔之间的作用力不均匀,所以固定垫15会发生抖动,这种抖动可以使抛光片16的打磨效果更好。
可选的,为了防止抛光片16的旋转对工件表面造成刮伤,在对玻璃表面进行抛光时,可以不选用砂纸类型的抛光片16,选用一些柔性的打磨材料可以减少旋转带来的工件表面损伤。
本发明第一实施例提供的抛光头10包括通过控制旋转轴14的旋转就可以使抛光头10对工件的表面进行自动打磨,而且由于旋转轴14的旋转中心线141与偏心轴承17的中心轴线171错位,因此偏心轴承17的旋转能够使抛光片16发生平移运动和旋转运动,以实现对工件表面的打磨。这种利用微小平移运动的打磨方式新颖,且可以减小对工件表面的损伤。
请参阅图2a-2c,图2a是本发明第二实施例提供的抛光头的整体结构示意图,图2b是本发明第二实施例提供的抛光头的部分结构示意图,图2c是本发明第二实施例提供的抛光头中柔性限位柱的安装结构示意图一,图2d是本发明第二实施例提供的抛光头中柔性限位柱的安装结构示意图二。当抛光头20正立放置时,抛光头20从上到下包括旋转驱动机构(包括气缸箱21和叶轮22),与叶轮22连接的连动轴23,与连动轴23连接的旋转轴24、与旋转轴24连接的偏心轴承(图中未示出),与偏心轴承连接的固定垫25,与固定垫25连接的抛光片26。其中,固定垫25为方形,抛光片26也为方形,因此抛光头20可以对边角是方形的工件进行抛光打磨。
在本实施例中,偏心轴承的结构与第一实施例中偏心轴承17相同,该旋转轴24具有旋转中心线和垂直于所述旋转中心线的旋转表面241,该偏心轴承与所述旋转表面241垂直且具有中心轴线,该中心轴线与旋转中心线平行且错位一小段距离,进而可以实现抛光片26的平移运动。
在本实施例中,该抛光头20还包括位于所述偏心轴承和固定垫25之间的平移运动块27和围绕所述连动轴23的护盖28。该平移运动块27的中心具有开孔271,偏心轴承插入平移运动块27的开孔271中,使偏心轴承与平移运动块27连接。该护盖28在远离所述旋转表面241的一侧具有安装板281,所述安装板281的中间具有容纳所述连动轴23的开口282。该抛光头20还包括柔性限位柱29,护盖28围绕所述连动轴23和柔性限位柱29,柔性限位柱29位于护盖28和连动轴23之间。所述柔性限位柱29具有与所述安装板281连接的第三端,以及所与所述平移运动板27连接的第四端。其中,柔性限位柱29在连动轴23相对的两侧分别具有3个,3个柔性限位柱29的第三端连接有第一支撑板291,3个柔性限位柱29的第四端连接有第二支撑板292,两个第一支撑板291可以通过螺丝安装在安装板281上,两个第二支撑板292可以通过螺丝安装在平移运动板27上。其中,平移运动块27受到柔性限位柱29的限制,不能发生旋转。
请结合参阅图3,图3是本发明第二实施例提供的偏心轴承和平移运动块的移动轨迹示意图。偏心轴承242位于旋转轴24的边缘,当旋转轴24的旋转表面241为圆形时,偏心轴承242的运动轨迹也为圆形;当旋转轴24的旋转表面241为椭圆形时,偏心轴承242的运动轨迹也为椭圆形。由于柔性限位柱29是柔性的,因此偏心轴承242的运动可以带动平移运动块27在平面运动。图中用4个圆圈代表平移运动块27的四个角,3a是偏心轴承242在0°时,偏心轴承242和平移运动块27的位置;3b是偏心轴承242在90°时,偏心轴承242和平移运动块27的位置;3c是偏心轴承242在180°时,偏心轴承242和平移运动块27的位置;3d是偏心轴承242在270°时,偏心轴承242和平移运动块27的位置。
本实施例将旋转轴24的旋转运动变成平移运动块27的平移运动,使抛光片26发生平移运动,进而对工件表面进行抛光打磨,这种打磨方式相对于高速旋转的打磨方式,对工件表面的损伤更小,不会刮伤工件表面。
本发明第二实施例提供的抛光头20通过控制旋转轴24的旋转就可以使抛光头20对工件的表面进行自动打磨,而且由于旋转轴24的旋转中心线与偏心轴承242的中心轴线错位,因此偏心轴承24的旋转能够使抛光片26发生平移运动,以实现对工件表面的平移打磨。这种利用微小平移运动的打磨方式新颖,且可以减小对工件表面的损伤。
请参阅图4a-4b,图4a是本发明第三实施例提供的自动抛光机的结构示意图,图4b是本发明第三实施例提供的自动抛光机的局部放大结构示意图。该自动抛光机100包括抛光头101,该抛光头101可以是上述实施例提供的抛光头10或抛光头20,该抛光头101包括位于底部的抛光片1011。该自动抛光机100还包括与所述抛光片1011垂直且与所述抛光头101连接的柔性轴102,与所述柔性轴102连接的支撑架102,以及与所述支撑架103连接的升降装置104。所述支撑架103位于所述柔性轴102和所述升降装置104之间。柔性轴102可以在抛光头101进行打磨时减缓抛光头101与工件表面之间的作用力,以防止工件表面的损伤。升降装置104可以针对不同的工件表面的高度控制抛光头101上下移动。
该自动抛光机100还包括位于所述抛光头101下方的工作台105,位于所述工作台105上且相互平行的两个第一导轨106,位于所述两个第一导轨106上的第二导轨107,所述第二导轨107两端的下方分别具有两个滑槽1071,一个所述滑槽1071与一个所述第一导轨106滑动连接,使第二导轨107可以在两个第一导轨106上滑动。所述升降装置104具有安装槽1041,安装槽1041安装在所述第二导轨107上,使升降装置104可以沿着第二导轨107移动。
该自动抛光机100还包括位于所述工作台下方的电脑主机(图中未示出),以及与所述电脑主机连接的控制面板108。自动抛光机100是用新开发的软件导入AutoCAM图档,根据模具或工件的形状选择平面计算出轨迹,然后生成轨迹坐标。控制面板108上可以显示抛光头101的轨迹坐标,通过轨迹坐标可以控制第二导轨107在第一导轨106上的移动和升降装置104在第二导轨107上的移动,以使抛光头到达指定的坐标,即第二导轨107在X方向移动,升降装置104在Y方向移动,抛光头按轨迹以速度V=1000mm/min摩擦平行运动。另外,升降装置104可以控制抛光头101在Z方向运动,进而可以使抛光头101避开工件表面的障碍物(不需要进行抛光的结构)。
请参阅图5,图5是本发明第四实施例提供的自动抛光机的结构示意图。该自动抛光机200包括抛光头201,该抛光头201可以是上述实施例提供的抛光头10或抛光头20,该抛光头201包括位于底部的抛光片。该自动抛光机100还包括与所述抛光片垂直且与所述抛光头201连接的柔性轴202,与所述柔性轴202连接的气动电机203,以及与所述气动电机203连接的升降装置204。所述气动电机203位于所述柔性轴102和所述升降装置104之间,且位于柔性轴202的上方。气动电机203通过控制气压的大小来控制柔性轴202对抛光头201施加的力,当需要对工件表面打磨的深度很大时,可以增加气动电机203的气压;当只需要对工件表面轻微打磨时,可以减小气动电机203的气压。
本发明第四实施例提供的自动抛光机200可以通过控制气动电机203的气压大小来精确控制抛光头201打磨的程度,柔性轴202可以减缓抛光头201与工件表面之间的作用力,以防止工件表面的损伤。
本发明实施例提供的自动抛光机100和自动抛光机200的行程大,可以抛光的面积大,还可以根据工件的形状设定抛光头的轨迹,因此可以应用于各种不同的模具或工件。
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