專利名稱：一種轉盤式多工位自動拋光機的制作方法
技術領域：
本發明涉及工件的拋光技術領域，尤其是一種轉盤式多工位自動拋光機，主要適合對規則外形的回轉體類容器進行砂光，拋光等表面處理。比如金屬容器，特別是不銹鋼容器的表面處理，甚至擴展到陶瓷類容器的表面光飾處理。
背景技術：
金屬容器制造完成前一般都需進行表面機械處理以得到所需的表面光潔度，使之亮麗并提升產品的價位。以往這類表面機械處理基本上靠人手進行，工作繁重低效，塵埃污染嚴重。對操作工健康損害大甚至危險。

發明內容
本發明的目的是提供一種能自動對規則外形的回轉體類容器進行砂光，拋光等表面處理的轉盤式多工位自動拋光機。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案。這種轉盤式多工位自動拋光機，主要包括底盤、立柱、托盤、轉盤及支持Y軸升降運動的導軌，其中底盤上面固定連接有多個立柱、Y軸驅動馬達和Y軸升降及變速裝置，立柱上面固定連接有托盤，托盤上安放轉盤，底盤和托盤之間固定著支持Y軸升降運動的導軌，1)、磨輪通過皮帶和皮帶輪與主馬達相連接，同時通過Y軸升降及變速裝置與Y軸驅動馬達相連接；2)、在轉盤的上表面設置了同工位數的輻射導軌，該輻射導軌支持工件的X軸運動，沿導軌運行的上拖板上面設有工件固定座、工件及工件夾緊裝置，在上拖板的上表面和下表面各裝有軸承座，這兩個軸承座支撐起貫通上下的伸出軸，伸出軸的下端固定了小齒輪，尾部是徑向球軸承；3)、托盤的表面對應不同工位位置在自動加工工位上設置有下拖板及支持下拖板運動的下拖板導軌裝置，下拖板由相配的下拖板導軌承載并在托盤的多個自動加工工位上作輻射狀分布；在下拖板的腹部設置了一套能調節工件和磨輪間的距離螺栓螺母的微調裝置，下拖板與X軸伺服電機相連接，下拖板的X軸向運動經由上拖板伸出軸軸端的軸承將運動傳遞給上拖板，上拖板帶著工件及夾具一起作和下拖板同步的X軸軸向運動；4)、在手工加工工位上設置了弧形定位框架，并延伸至工件取放工位，弧形定位框架上設有與上拖板的徑向球軸承相配合的凹槽；拖板軸連同夾具及工件通過傳動裝置及電磁離合器與主馬達相連接；5)、在工件取放工位上設有探頭裝置，探頭與磨輪機械聯結作Y軸的同步運動；探頭前端的小園輪緊貼樣板工件表面，并且探頭與電控箱電連接。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案還可以進一步完善。在部分立柱的內腔內部設有磨輪裝置Y向運動的導軌，部分立柱的內腔內設有探頭裝置Y向運動的導軌。所述的Y軸升降及變速裝置主要由中間的絲桿，和絲桿相配的螺母，兩側的支持導軌及變向變速裝置組成，螺母固定在星形架上，星形架旁固定著和導軌相配的導套，兩側的導軌支持Y軸升降的全程運動，導軌底部由定位套固定在底盤上，頂部則由定位套固定在托盤的底面；星形架向各自動加工工位及探頭工位伸展出手臂，手臂的末端裝有可調整Y向尺寸的萬向節機構并通過它拖動各自動加工工位及探頭工位的滑筒作Y向的升降運動。
在手工加工工位范圍內設置了電磁離合器，電磁離合器將主馬達的轉動傳到中間齒輪再經上拖板下伸出軸的齒輪使工件固定座和工件隨之轉動。
所述的工件夾緊裝置通過支板與上拖板相固定，支板的頂部固定著快速夾，主要包括壓板、壓桿、組件、旋筒、推力軸承和阻尼件，旋筒和壓桿間設有推力軸承，旋筒的底部設有海綿狀彈性體，旋筒的筒底開有通槽，設有由凸條和通槽構成的十字槽結構。
在下拖板的微調裝置中，主要包括具有方形端部的調節螺桿、下拖板螺母和滑塊，及和滑塊固聯的舌形板。在調節螺桿上套有壓簧，下拖板滑塊上設有與上拖板的徑向球軸承相配合的凹槽；滑塊裝在下拖板的凹槽內，并向下伸出一舌形板，舌形板被套在螺桿上的壓簧緊壓向前頂住螺母的前端。
本發明可采用適用固態拋光蠟的自動加蠟裝置。本發明的圍柵結構采用一定剛性的材料組成圍柵連接各個有需要的工位，限制上拖板的向下伸出的伸出軸的徑向滑移，使上拖板在轉位過程中能遵循一定的軌跡而進入下工位。所述的圍柵分內外兩層，兩層成弧狀的頭尾各聯接著上下工位。在上下工位間圍柵內外兩層圍住的扇形空間控制上拖板的移動軌跡。
本發明有益的效果是1)、不需事先依據工件外形母線編程輸入或制作仿形樣板。而是在特定工位上(工件取放工位)用探頭直接在兼充樣板的工件表面取得有關數據。這種簡化顯見大為降低加工成本，縮短輔助工時，并且對操作員的技術要求也大大降低。對多品種生產，經常的變動非常方便。2)、保證磨削點和工件外形回旋母線相吻合的特點。在磨頭沿Y軸移動的同時，由機械聯結而帶動安裝在特定位置的探頭作Y軸的同步運動。探頭前端的小園輪緊貼樣板工件表面，樣板工件表面每一Y相對應X的三個量值(速度距離和方向)則由探頭采樣并反饋入電控箱。電控箱操控X軸電機。工件在X軸電機驅動下作水平方向的移動。并保證(除樣板工件外的其它工位的)工件X向運動和探頭X向運動同步反向。磨頭的Y軸向運動和工件的X軸向運動；兩個運動的復合使得磨削點和工件外形回旋母線始終吻合。3)、專用的轉盤式多工位加工組合機器，除了設置工件取放工位及多個必須的自動加工工位外，還予留手工加工工位。以方便某些產品局部的人手加工。使能加工產品的覆蓋面更大，加工更具彈性。4)、將表面處理所需的各類工序集中安置在一部自動機器上完成。所需操作員人數少，加工成本低，效率高，安全和易于處理塵埃問題。


圖1是本實用新型的主視結構示意圖；圖2是本實用新型的夾具部分結構示意圖；圖3是本實用新型的夾具部分局部放大結構示意圖；圖4是本實用新型的圍柵部分結構示意圖；圖5是本實用新型的圍柵立體結構示意圖；圖6是本實用新型的Y軸升降及變速部分結構示意圖；圖7是本實用新型的探頭部分結構示意圖；圖8是本實用新型的加蠟部分結構示意圖；圖9是本實用新型的轉盤鎖定部分結構示意圖；圖10是本實用新型的轉盤鎖定部分局部結構示意圖；附圖標注底盤1，立柱2，托盤3，轉盤4，導軌5，Y軸驅動馬達6，磨輪7，皮帶輪8，主馬達9，導軌10，上拖板11，工件固定座12，工件13，軸承座14，伸出軸15，小齒輪16，徑向球軸承17，下拖板18，下拖板導軌19，夾具20，弧形定位框架21，電磁離合器22，探頭23，絲桿24，螺母25，導軌26，星形架27，導套28，定位套29，調節螺桿30，下拖板螺母31，滑塊32，舌形板33，壓簧34，支板35，快速夾36，壓板37，壓桿38，組件39，旋筒40，推力軸承41，阻尼件42，海綿狀彈性體43，通槽44，凸條45，圍柵46，萬向節機構47，中間齒輪48，磨軸49，滑筒50，腳圈51，探頭座52，橫向螺栓53，軸承組54，探頭軸55，探頭組56，探桿57，小園輪58，園盤編碼器59，雙萬向連軸接60，錐齒輪副61，馬達62，舌形板63，蠟塊64，蠟座65，蓋板66，調節螺栓67壓板68，螺桿69，固定座70，鎖位氣缸71，鎖位銷72，環形槽73，防震塊74，螺栓75，斜塊7具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步描述。本發明采用的三層結構是本機的重要特點；本機由數大件組成整機骨架；底盤1、立柱2、托盤3、轉盤4及支持Y軸升降運動的導軌5。它們的組合大致分為三層最底層的底盤1，中層的托盤3，高層的轉盤4。底盤1上豎立著立柱2，立柱2托起托盤3，托盤3上安放轉盤4。底盤1和托盤3之間并固定著支持Y軸升降運動的導軌5。底層的底盤1，中層的托盤3和固定在它們之間的若干個立柱2固定不動。而高層的轉盤4由托盤3支承，在轉位電機的驅動下只能按程序設定依次轉一個工位。
其中1)、底盤1承擔著整機的重量。它上面豎立多個立柱2，Y軸驅動馬達6，Y軸升降及變速系統，支持Y軸向運動的導軌5。2)、立柱2用螺栓分別和底盤1，托盤3牢固連接。底盤1上豎立著粗壯的立柱2，立柱2穩固地托起托盤3。同時；部分立柱2的內腔兼任磨輪系統Y向運動的導軌，部分立柱2的內腔兼任探頭系統Y向運動的導軌。3)、Y軸升降及變速系統主要由中間的絲杠24部分，兩側的支持導軌26及變向變速系統組成。兩側的導軌26支持Y軸升降的全程運動，導軌26底部由定位套29固定在底盤1上，頂部則由定位套29固定在托盤3的底面。4)、托盤3不會轉動。在托盤3的表面對應不同工位位置了；下拖板18及支持下拖板運動的下拖板導軌系統，(對應自動加工工位)。中間齒輪48及固定座12，電磁離合器22及固定用軸承座14，(對應手工加工工位)。弧形定位框架21，(對應手工加工工位并延伸至工件取放工位)。5)、在轉盤4的上表面設置了同工位數的輻射導軌系統，此導軌系統支持工件的X軸運動，沿導軌運行的上拖板11承載著工件固定座12，工件13及工件夾緊裝置。轉盤4的轉動會帶同它們一起作同步轉動。6)、工件的制造誤差和夾具的偏差使工件裝上夾具后就會出現偏擺和晃動。本發明中探用了十字滑槽結構，(附圖3)在工件被裝上，夾緊，旋轉時，若有偏差夾具內的成十字交叉的上下滑槽結構能隨著工件的旋轉，輕易地滑動移位自調整而適應。這樣，既能在工件偏擺晃動情況下保持夾具對工件施加的夾持力，又能輕易地適應搖晃而不損壞夾具或工件。(一)骨架系統骨架系統是整機的支撐，它各大件間的組合形成了三層結構。同時各大件又承擔各自的任務。這在前面的“分層結構”中已有闡述。(二)Y軸升降及變速系統磨輪7的垂直升降運動不光是掃過工件全高度的需要也是探頭Y向同步運動的需要。如前所述，這運動需要快慢變化的多種速度和頻繁的換向。頻繁的換向若由馬達的頻繁正反轉來實現是不妥的。
在本發明中Y軸電機采用交流多速電機這較為經濟和可靠之方案加之機械換向變速系統和電磁離合器的配合可以組合出多種所需的快慢速度并實現頻繁的換向。機械方面，由多速馬達，變速軸輸出軸等系統組成。此系統由馬達開始的傳動途徑細述如下(1)轉向的改變在這里，馬達采用多速電機(改變接線方式即可得到多種轉速)且轉動方向不變。先是由馬達輸出軸的小皮帶輪傳到變速軸的大皮帶輪——已是第1級降速——大皮帶輪的內腔由螺栓和電磁離合器(MY升)的外殼固連。電磁離合器相對外殼的另一半由特制零件“軸套”固連。軸套的上部(如圖示)為大外徑，內置單向軸承組。若(MY升)得電，電磁離合器(MY升)的外殼和軸套在電磁力作用下咬合。即大皮帶輪的轉動就傳到軸套。通過單向軸承組，馬達的轉動即時傳至變速軸上，并和馬達轉動同向。
反之，若(MY降)得電，傳動路線說明如下(MY降)的軸套隨大皮帶輪轉動。此軸套大外徑部分的外園為齒輪a，與之嚙合的為較小的齒輪b。齒輪b又和齒輪c嚙合，齒輪c再和齒輪d嚙合。齒輪b和齒輪c處在以齒輪a的圓心為園心的同心園上。并且相嚙合。但因高度不同齒輪b和齒輪d不嚙合，齒輪a和齒輪c不嚙合。而齒輪b和齒輪c齒數相同，齒輪a和齒輪d齒數相同。齒輪d的內腔安置單向軸承組。因此(MY降)一旦得電，馬達的轉動傳到大皮帶輪，再傳到齒輪a到齒輪b到齒輪c到齒輪d到單向軸承組到變速軸上。可見此時變速軸的轉速和(MY升)得電時的轉速相等，轉向相反。——(MY升)和(MY降)互鎖。(2)轉速的改變光是多速電機的有限的幾檔轉速不能滿足實際加工的要求。因此再在變速軸上加設變速機構，在變速軸的下半部安置了電磁離合器MS1和MS2A。MS1和MS2A互鎖。MS1得電，變速軸的轉動由MS1的軸套傳到MS1的外殼，再傳到與之固連的鏈輪L1上。通過鏈條，傳到鏈輪L2。此時可通過調整L1和L2的齒數得到第2級降速。鏈輪L2直接拖動Y向運動的絲桿轉動。此是自變速軸轉到絲桿的第1條變速路線；可實現同變速軸的(正反)轉向，并且降速比為(D大×L2)/(D小×L1)(D大＝大皮帶輪直徑D小＝小皮帶輪徑)裝在變速軸上的(MS2A)和裝在絲桿軸上的(MS2B)2個電磁離合器并聯。代號MS2，若是MS2得電，變速軸的轉動由MS2A的軸套傳到外殼，再傳到與之固連的鏈輪L3上。通過鏈條帶動組合鏈輪(L4，L5)轉動，再經鏈條帶動組合鏈輪(L6，L7)。最后傳到鏈輪8。鏈輪8和電磁離合器MS2B外殼固連。由于MS2得電MS2的外殼和軸套緊緊咬合和絲桿相連的底桿也隨之轉動。
通過此條傳動路線，得到第2種速比的降速。
第2條傳動路線的降速比為(D大×L4×L6×L8)/(D小×L3×L5×L7)由此，也很容易調整鏈輪齒數得到所需要的第2條降速路線的降速比。這兩條傳動路線把多速電機的轉速檔數擴大了一倍。基本滿足加工的需要了。(3)制動為防止換向的沖擊及自動加工中有時有保持Y座標值的需要，在絲桿輸出軸的底部裝了電磁制動器MYT，在變速軸的底部裝了電磁制動器MYZ。MYT和MYZ兩者并連。(4)絲桿之后的輸出此和絲桿24相配的螺母25就能得到不同速度的升降運動。螺母25固定在星形架27上，星形架27旁固定著和導軌26相配的導套28。因此星形架27在螺母25的推動下，借助兩側導軌26的幫助能順利地作平穩的升降運動。星形架27向各自動加工工位及探頭工位伸展出手臂，手臂的末端裝有可調整Y向尺寸的萬向節機構47并通過它拖動各自動加工工位及探頭工位的滑筒作Y向的升降運動。(三)X軸伺服電機及機械同步輸出系統各自動加工工位下拖板11的X軸向運動是在X軸電機的驅動下進行的。
(1)馬達使中間工位下拖板作X軸向運動的傳動途徑X軸驅動馬達的輸出軸裝了傘齒輪，馬達的轉動由錐齒輪傳到錐齒輪從而使水平軸經十字接頭帶動X絲桿旋轉，與X絲桿相配的螺母推動中間工位齒條進退，中間工位齒條和中間工位下拖板相連，所以中間工位下拖板也隨之進退。
(2)中間工位下拖板運動向兩側擴散傳遞的結構中間工位齒條作徑向(X向)運動時裝在齒條兩側的齒輪A，B同時轉動。A，B齒輪的轉動通過相鄰齒輪C，D傳到旁邊工位的齒條。這樣逐步擴散使所有自動加工工位的齒條在中間工位齒條的推動下作同步運動，即其它工位下拖板跟中間工位下拖板作同步運動，所有自動加工工位之下拖板都被X軸電機驅動并作同步運動。
(3)X向尺寸調整的需要因為更換磨輪7或磨輪磨損導致徑向尺寸變化，都需要有能適應此種變化的調整機構。同時，加工中接觸壓力的調整同樣需要徑向(X向)尺寸的調整機構。如圖所示，本機在下拖板的腹部裝置著螺桿螺母的微調機構。轉動螺桿的方形端部，即能改變下拖板和磨輪X向的相對位置。
(4)柔性支撐自動加工中，必需有模仿人手加工的“柔性支撐”。由圖可見下拖板18的運動，是通過滑塊32傳到上拖板系統的。滑塊32裝在下拖板18的凹槽內，并向下伸出一舌形板33。舌形板33被螺母31的壓簧34緊壓向前頂住螺母的前端。下拖板18的運動使螺桿30，螺母31，壓簧34和被壓住的舌形板33帶動滑塊32一起動作進行正常的拋光加工。一旦工件和磨輪間的接觸壓力加大直至超過了壓簧34的壓縮力，舌形板33后退，壓簧34后縮，這樣吸收了加工時的部分震動，避免了硬性沖擊。柔性支撐是加工平穩的重要保證。(四)上拖板及工件夾持在轉盤4的上表面設置了同工位數的輻射導軌系統，此導軌系統支持工件的X軸運動，沿導軌運行的上拖板承載著工件及整套工件固定和工件夾緊裝置。轉盤4的轉動會帶同它們一起作同步轉動。在上拖板11的上表面和下表面各裝有軸承座14，這兩個軸承座14支撐起貫通上下的伸出軸15。伸出軸15的下端固定了小齒輪16，尾部是徑向球軸承17。(1)上拖板進入各工位的表現當隨轉盤4轉動而進入自動加工工位時，軸端的徑向球軸承17轉入了下拖板18的滑塊槽內。此時即受制于下拖板。
所有自動加工工位的上拖板11將會隨著下拖板18作徑向(X向)的同步運動。而它們所處工位對應的不同磨輪要求和工件有不同的相對位置，則由下拖板腹部的微調機構對滑塊予先所作的調整而實現。
當轉盤4轉動離開自動加工工位而進入手工加工工位；先是上拖板11脫離下拖板18的制約，再是伸出軸尾的軸承17滑入了弧形框架21的凹槽內。弧形框架21固定在托盤3上不動。所以一旦進入手工加工工位上拖板就不作徑向運動，在園周上的位置固定。
手工加工工位已裝有由電磁離合器啟閉的旋轉傳動系統。(動作由自動程序設定)主馬達9的轉動由成輻射狀安置的皮帶傳到連接電磁離合器的子皮帶輪上。啟動，子皮帶輪帶動同軸的齒輪轉。再經中間齒輪48將轉動傳到拖板軸下部的小齒輪，從而拖板軸連同夾具及工件一起旋轉。因此，手工加工工位工件作主動旋轉的要求也得到滿足。
弧形框架21在托盤3上的位置從手工加工工位一直延伸到工件取放工位。當轉盤4再次轉動離開手工加工工位而進入工件取放工位，伸出軸尾的軸承17還是留在弧形框架21的凹槽內。所以此工位的上拖板11在園周上的位置固定。又因此工位沒有安裝使工件作主動旋轉的傳動裝置，所以工件亦不會轉動。
在此工位旁邊裝有探頭系統，如前述，探頭23前端將會在此工位工件的表面取得數據再輸入電控箱，所以，此工位除了方便取放工件外，此工位工件兼任樣板工件的功能。(2)工件在上拖板的快速夾緊，可調的被動旋轉轉速及夾具對工件旋轉產生晃動的適應。
上拖板11的主要功能是支持及夾固工件。它能帶著工件及夾固機構一起作規則運動并盡量使工件運動的性能良好。上拖板11的后面豎立著支板35，支板的頂部固定著快速夾36。拉動快速夾36的把手，能快速及牢固地裝夾工件13。松開快速夾伸出臂上的螺母，移動壓桿38，使調整到夾緊工件的適當位置再收緊螺母，即完成批量生產前的壓桿調整。
推上把手，壓桿38帶著旋筒40一起緊壓工件。工件在加工時必需旋轉，旋筒40和壓桿38間有推力球軸承作中介所以旋筒40可以隨之旋轉。旋筒的底部裝有海棉狀彈性體43以作緩沖。松開螺母，擰動組件39，即能調整在壓桿的軸向位置。當組件39往上，會將壓板37推向阻尼件42，增大旋轉時的磨擦力，即工件的被動轉速下降。反之組件39向下，會使壓板37漸離阻尼件42，減少旋轉時的磨擦力，即工件的被動轉速上升。假如工件在旋轉時有較大晃動，旋筒40的結構亦能很好適應。如圖示，旋筒40筒底開有通槽44，組件39的底部是凸條，凸條45嵌在槽內能左右滑移。組件39的上面亦開通槽44，可以讓組件39零件的凸條在槽內前后滑動。組件39上下的凸條和通槽成90度夾角。所以當工件旋轉出現晃動時，旋筒40整體能隨著工件13旋轉并保持壓緊的同時，組件39的凸條在自己相配的通槽內不斷滑移以適應工件前后左右的晃動。(五)下拖板及圍柵(1)下拖板的運動下拖板18由相配的導軌系統承載，在拖盤的多個自動加工工位上作輻射狀分布。(非自動加工工位沒有下拖板)所有下拖板18在X軸同步輸出齒條推拉下作徑向的同步運動，上拖板11一旦進入自動加工工位，伸出軸尾安裝的軸承就滑入了下拖板滑塊的滑槽而受制於下拖板。下拖板18帶著上拖板11連同工件一起作所要求的徑向(X向)運動。
(2)下拖板的微調因為更換磨輪7或磨輪磨損導致徑向尺寸變化，加工中對接觸壓力的改動都需要對徑向(X向)尺寸進行調整。如圖所示，本機在下拖板的腹部裝置著螺桿螺母的微調機構。轉動螺桿的方形端部，即能改變下拖板滑塊32和磨輪7X向的相對位置。
(3)下拖板對工件的柔性支撐自動加工中，必需有模仿人手加工的“柔性支撐”。從圖可見下拖板的運動，是通過滑塊32傳到上拖板系統的。滑塊32裝在下拖板的凹槽內，并向下伸出一舌形板33。舌形板33被螺母31的壓簧34緊壓向前頂住螺母的前端。下拖板的運動使螺桿30，螺母31，壓簧34和被壓住的舌形板33帶動滑塊32一起動作進行正常的拋光加工。一旦工件13和磨輪7間的接觸壓力加大直至超過了壓簧34的壓縮力，舌形板33后退，壓簧34后縮，這樣吸收了加工時的部分震動，避免了硬性沖擊。裝置在下拖板的柔性支撐機構是加工平穩的重要保證。
(4)圍柵是轉位動作中，上拖板順利進入下工位的保證本機有三類工位；手工取放，自動加工和手工加工工位。一個工位加工完成后必需轉入下一工位。(附圖5)轉位時轉盤4帶著上拖板11一起轉動，若沒有自始至終對上拖板的徑向管束，由于離心力的關系，上拖板11一定會沿著上拖板導軌向外滑移。若滑移過分，會致使離開上工位的上拖板11偏離軌跡，不能進入下工位。為解決此問題，本發明探用的對策是；設置各工位之間的圍柵46，使上拖板11在轉位過程中能遵循一定的軌跡而進入下工位。本機的設計是，探用一定剛性的材料組成圍柵46連接各個有需要的工位，限制上拖板11(向下伸出的伸出軸)的徑向滑移。
圍柵46分內外兩層，兩層成弧狀的頭尾各聯接著上下工位。在上下工位間圍柵46內外兩層圍住的扇形空間容納了(伸出軸尾部安裝的)軸承也限制了轉位中此軸承的徑向“漂移”。即此空間的形狀控制上拖板的移動軌跡。因為加工中，拖板要作徑向運動，圍板形成扇形空間的兩層弧形形狀，因為圍板已做成一定形狀的弧形，所以變化不大，但隨著拖板的徑向移動，扇形的兩側在不斷地改變。為此；A圍板除做成弧形外，還需分為兩段，兩段外形都呈弧狀但截面不同，一段的截面是開口或不開口的框形，另一段的截面為實心矩形。矩形插入框形的內腔并能沿弧形自由滑動。兩段相套，因為有一定的剛性，所以徑向相互制約，而沿園周又能滑移。內外層均為二段式構成。B內外層圍板的頭尾均用鉸鏈搭連著上下工位，以適應拖板作X向移動時圍板兩段所需的擺動。有著此構造的圍柵能保證轉位動作中，上拖板順利地進入下工位。(六)轉盤的轉位，鎖定和防震托盤3承托著主要的大件轉盤4，在轉盤4的罩蓋下在托盤3的表面還安置了；使轉盤4轉動的轉位電機——能在設定的程序步使轉盤轉動。使轉盤3固定的鎖位氣缸71，鎖位銷72及導向座——能在設定的程序步使轉盤鎖定。
在轉盤的表面也安置了配合鎖位銷72的固定座70。它們配合著在予設的程序步動作；鎖位氣缸71動作，從固定座70中拉出鎖位銷72。然后轉位電機動作，使轉盤4轉過一個工位，停轉。鎖位氣缸71反向動作，把鎖位銷72推入固定座70，使轉盤4準確鎖定。鎖位銷72的尾部成斜面，能在推入行程的未段對斜塊76加壓，從而使轉盤4在鎖定后緊貼托盤3。此方法能有效地抵抗加工時的震動。另外，在轉盤的內表面加工了環形槽73，槽內安放尺寸準確的防震塊74。防震塊74用螺栓75和托盤3固定。防震塊74不影響轉盤4的轉動，卻能有效地控制轉盤4的上下竄動。即阻止拋光加工時“震動”的發生。(七)定位弧形框架及手工加工工位在工件13取放工位上的工件不需旋轉也不作X向運動。在手工加工工位上的工件要主動旋轉但不作X向運動。因此在此兩類工位設置了固定的弧形框架21，使工件進入此兩類工位時X向(徑向)的位置固定。它的構造是；弧形框架21本身是一大塊弧形件，它的內外沿和上表面凹槽的內外沿，都呈弧狀并和轉盤同心。弧形框架21固定在不會轉動的托盤3上，它的位置從手工加工工位延伸到手工取放工位。因此在轉位中，上拖板11(伸出軸尾部安裝的)軸承由于圍柵46的引導滑入弧形框架21的凹槽，到轉盤4停轉，鎖定后；此兩類工位的上拖板11的X向位置，都不會再動。如前所述，伸出軸軸承同軸的上方有一小齒輪16。一旦進入手工加工工位，轉盤4停轉，鎖定。小齒輪16所處位置正好和中間齒輪48嚙合。在手工加工工位上的工件要主動旋轉，因此在手工加工工位的徑向位置上有和電磁離合器相連的子皮帶輪(由于其啟動)帶動同軸的齒輪轉動，再經中間齒輪48將動力傳到已固定在該工位的弧形框架槽內的小齒輪上。因此手工加工工位的工件能主動旋轉。這設計使某些加工件要求的手工砂底或手工修飾變得十分方便。(八)主馬達及皮帶輪組本機的主馬達9固聯著主皮帶輪。經由呈輻射狀安置的皮帶拖動各自動加工工位上的子皮帶輪從而拖動各磨頭旋轉，在電磁離合器22啟動后，手工加工工位子皮帶輪帶動向軸的齒輪轉動，再經中間齒輪將動力傳到已固定在該工位的弧形框架槽內的小齒輪上。小齒輪和安置工件的夾具同軸，因此在此類手工加工工位上，工件能主動旋轉。(九)磨頭系統(1)磨頭系統的兩種運動磨頭系統是實現拋光加工的主要系統。它能作高速旋轉，又能作Y向的升降運動。它主要由磨輪7，磨軸49，立柱2，滑筒50，子皮帶輪，腳圈51等組成。立柱2由腳圈51固定在底盤1上，立柱2的上部法蘭用螺栓和托盤3固定。立柱2的內腔支持滑筒50的升降運動。立柱的側面，開有一條和母線平行的長腰槽。滑筒50側面有一與之固定的橫向螺栓53，此螺栓從立柱的長腰槽伸出通過萬向機構由星形架27拖動作Y向的升降運動。立柱不動，滑筒50不轉但可在立柱2內腔升降滑動。另有磨軸49，它通過滑筒50兩端的軸承組54裝置在滑筒50內。磨軸49能在軸承組54的支持下轉動，又能在滑筒50的帶動下垂直升降。子皮帶輪在主皮帶輪的帶動下高速旋轉。子皮帶輪又是通過軸承裝在立柱頂端，對磨軸49只傳遞扭力而不傳遞側向的拉力---卸荷結構---卸荷之后，由平鍵將轉矩傳遞給磨軸49。因此磨軸49能在作垂直升降運動的同時還能帶著磨輪7高速旋轉。
(2)磨輪結構磨輪7主要由底板和壓板組成，底板的中孔套在磨軸頂端外徑上，并用螺母固定。磨軸通過平鍵帶動磨輪旋轉。
底板和壓板之間用螺栓緊固。同時也夾緊了成環形的拋光輪一布質，蔴質或其它拋光材質。拋光輪在加工中會逐漸磨損，逐漸減小外園，減小到一定尺寸，外露部分太少就無法正常拋光。此時只要松開外圈的(底板，壓板)螺栓，卸下外圈的底板，壓板，這樣原先被外圈的底板，壓板蓋住的拋光輪就露了出來。又可以正常加工了。
這種結構的好處是；A用金屬材質的底板和壓板夾住較軟材質的拋光輪，使拋光輪保持相當的剛性和外形的齊整。這對減少拋光時的震動和提高加工的質量是大有好處的。B用簡單的裝拆外圈底板和壓板的辦法在能維持拋光輪剛性和外形齊整的同時可使用較大的拋光輪來延長使用時間。
(3)磨輪高度的調整由底板和壓板夾住的拋光輪是有一定厚度的，這個厚度的中點就是以上所述和工件外形母線相吻合的磨削點。顯而易見，磨削點，即磨輪厚度的中點必需和探頭前端小園輪的園心處于同一水平線上(等高)。對于“等高”要求的調整，是通過星形架手臂末端裝置的萬向節機構來進行的。萬向節機構裝有可調整Y向尺寸的微調螺栓螺母機構，用手擰旋鈕即能使機構的螺母升或降，螺母的升或降拖動橫伸的螺栓，從而拖動滑筒，磨軸和磨輪一起升降。此設計使磨頭高度的調整得到了保證。(十)探頭系統探頭系統的主要功能是以Y向的移動掃過樣板工件全高從樣板工件表面取得數據反饋給電箱。
探頭系統有如下主要部分組成；立柱2，腳圈51，滑筒50，探頭軸55及探頭組56。立柱2由腳圈51固定在底盤1上，立柱2的上部法蘭用螺栓和托盤固定。立柱的內腔支持滑筒50的升降運動。立柱的側面，開有一條和母線平行的長腰槽。
滑筒50的側面有一與之固定的橫向螺栓53，此螺栓從立柱的長腰槽伸出通過萬向節機構由星形架27拖動作Y向的升降運動。立柱2不動，滑筒50不轉但可在立柱2內腔升降滑動。另有探頭軸55，它和滑簡50固定。由滑筒50拖動作Y向的升降運動。探頭軸55的頂部固定著探頭組56的底部法蘭，所以整個探頭組56跟著作Y向的升降運動。
探頭組的結構如圖，動作說明如下；探頭座52的內部裝有探桿57，探桿57的端部裝一小滾輪58。因為有一壓簧頂住探桿57使探桿57始終向前所以小滾輪58始終貼住樣板工件表面。隨著Y向的升降運動，小滾輪58滾過樣板工件的全部高度，對應樣板工件表面不同Y點的不同X座標值會使小滾輪58連同探桿57在X向移動。又因為探桿57的側面是齒條并和一小齒輪嚙合，所以探桿57的X向運動就成了與齒條嚙合的小齒輪的旋轉了。在探頭座52的頂部裝有一園盤編碼器59，此園盤編碼器59和小齒輪同軸。樣板工件表面X座標值的變化，探桿的X向運動，小齒輪的旋轉最后成了園盤編碼器的脈沖輸出而進入電控箱。另外，自動加工時有時會有需要使探頭及探桿離開樣板工件。為此在探頭座側面裝了一個小氣缸，小氣缸后退動作時會拉探桿及小滾輪后退而離開樣板工件。(十一)自動加蠟本機設計了適用固態拋光蠟的自動加蠟機構。除了能使用國內習慣使用的固態拋光蠟外并能安排在特定的程序步進行涂布和定量自動進給(每次進給量相同)這個進給量可予先設置和可調。它結構的要點；利用雙萬向連軸器60將園柱齒輪副和錐齒輪副61相連，隨著馬達62轉動，轉動由園柱齒輪副傳到雙萬向連軸接60，再傳到錐齒輪副61，從動錐齒輪的內腔為螺母。從動錐齒輪的旋轉使與螺母相配的螺桿69和舌形板63前進。從而推動拋光蠟進給。進給量的大小即齒輪轉動角度的大小，用光電感應器裝置在園柱齒輪旁，齒輪每轉過一齒就發出一個脈沖，脈沖數也就是進給量大小。在自動程序中，可使自動加蠟在適當的程序步啟動，當發出的脈沖數等于予先設置好的脈沖數即可在自動程序中使進給停止。在適當的程序步旋轉著的磨輪移動至蠟塊64附近并和蠟塊64露出部分相觸，從而實現了拋光蠟在磨輪上的涂布。蠟塊64放在蠟座65的凹槽內，用固定螺栓把蓋板66和蠟座65連接，擰緊蓋板上的調節螺栓67就能通過壓板68增加對蠟塊64的壓力。選擇適當的壓力使蠟塊不會跌出又進給自如。
同時，結構的特點使它能作調整以適應磨輪尺寸的變化。如圖所示，當磨輪尺寸變化時只要移動固定座在徑向的位置，使蠟塊露出部分剛好接觸到磨輪的外園再固定就完成了調整。移動固定座在徑向的位置，使錐齒輪副和園柱齒輪副的相對位置發生變化，因為設置了雙萬向連軸接，所以兩個齒輪副之間的徑向位置變化并不影響轉動的傳遞。
工作過程隨著予先編排之程序，轉盤和其上安置的輻射導軌系統連同上拖板，工件及夾具依次進入自動加工工位，手工加工工位及工件取放工位。(A)因為托盤在自動加工工位上設置了下拖板及支持下拖板運動的下拖板導軌系統。跟隨轉盤同步轉動的上拖板在進入自動加工工位會受制于下拖板，此時下拖板會迫使上拖板跟隨作同步運動X軸伺服電機驅動下拖板，下拖板的X軸向(徑向)運動經由上拖板伸出軸軸端的軸承將運動傳遞給上拖板，上拖板帶著工件及夾具一起作和下拖板同步的X軸軸向運動。磨頭的Y軸向運動和工件的X軸向運動；兩個運動的復合使得磨削點和工件外形回旋母線始終吻合。此時工件因和磨頭相接觸而作被動旋轉。(B)因為托盤在手工加工工位上設置了弧形定位框架，上拖板進入手工加工工位時將受制于固定在托盤上的弧形定位框架而不再作徑向運動，但在手工加工工位范圍內設置了電磁離合器，電磁離合器將主馬達的轉動傳到中間齒輪再經上拖板下伸出軸的齒輪使工件固定座和工件隨之轉動。此時工件作主動旋轉。(C)并且弧形定位框架的作用范圍延伸到托盤的工件取放工位。上拖板進入工件取放工位時同樣受制于弧形定位框架不作徑向運動，此工位除承擔工件的取放外并將固定在此工位的工件作為探頭檢測的取樣對象。(此工位的工件此時兼任工件樣板的角色)所以此工位工件不需旋轉。
權利要求
1.一種轉盤式多工位自動拋光機，主要包括底盤(1)、立柱(2)、托盤(3)、轉盤(4)及支持Y軸升降運動的導軌(5)，其中底盤(1)上面固定連接有多個立柱(2)、Y軸驅動馬達(6)和Y軸升降及變速裝置，立柱(2)上面固定連接有托盤(3)，托盤(3)上安放轉盤(4)，底盤(1)和托盤(3)之間固定著支持Y軸升降運動的導軌(5)，其特征是1)、磨輪(7)通過皮帶和皮帶輪(8)與主馬達(9)相連接，同時通過Y軸升降及變速裝置與Y軸驅動馬達(6)相連接；2)、在轉盤(4)的上表面設置了同工位數的輻射導軌(10)，該輻射導軌(10)支持工件的X軸運動，沿導軌(10)運行的上拖板(11)上面設有工件固定座(12)、工件(13)及工件夾緊裝置，在上拖板(11)的上表面和下表面各裝有軸承座(14)，這兩個軸承座(14)支撐起貫通上下的伸出軸(15)，伸出軸(15)的下端固定了小齒輪(16)，尾部是徑向球軸承(17)；3)、托盤(3)的表面對應不同工位位置在自動加工工位上設置有下拖板(18)及支持下拖板(18)運動的下拖板導軌裝置，下拖板(18)由相配的下拖板導軌(19)承載并在托盤(3)的多個自動加工工位上作輻射狀分布；在下拖板(18)的腹部設置了一套能調節工件(13)和磨輪(7)間的距離螺栓螺母的微調裝置，下拖板(18)與X軸伺服電機相連接，下拖板(18)的X軸向運動經由上拖板(11)伸出軸軸端的軸承將運動傳遞給上拖板(11)，上拖板(11)帶著工件(13)及夾具(20)一起作和下拖板(18)同步的X軸軸向運動；4)、在手工加工工位上設置了弧形定位框架(21)，并延伸至工件取放工位，弧形定位框架(21)上設有與上拖板(11)的徑向球軸承(17)相配合的凹槽；拖板軸連同夾具(20)及工件(13)通過傳動裝置及電磁離合器(22)與主馬達(9)相連接；5)、在工件取放工位上設有探頭裝置，探頭(23)與磨輪(7)機械聯結作Y軸的同步運動；探頭(23)前端的小園輪(58)緊貼樣板工件表面，并且探頭(23)與電控箱電連接。
2.根據權利要求1所述的轉盤式多工位自動拋光機，其特征在于在部分立柱(2)的內腔內部設有磨輪裝置Y向運動的導軌(5)，部分立柱的內腔內設有探頭裝置Y向運動的導軌(5)。
3.根據權利要求1所述的轉盤式多工位自動拋光機，其特征在于所述的Y軸升降及變速裝置主要由中間的絲桿(24)，和絲桿(24)相配的螺母(25)，兩側的支持導軌(26)及變向變速裝置組成，螺母(25)固定在星形架(27)上，星形架(27)旁固定著和導軌(26)相配的導套(28)，兩側的導軌(26)支持Y軸升降的全程運動，導軌(26)底部由定位套(29)固定在底盤(1)上，頂部則由定位套(29)固定在托盤(3)的底面；星形架(27)向各自動加工工位及探頭工位伸展出手臂，手臂的末端裝有可調整Y向尺寸的萬向節機構(47)并通過它拖動各自動加工工位及探頭工位的滑筒作Y向的升降運動。
4.根據權利要求1所述的轉盤式多工位自動拋光機，其特征在于在手工加工工位范圍內設置了電磁離合器(22)，電磁離合器(22)將主馬達(9)的轉動傳到中間齒輪(48)再經上拖板下伸出軸(15)的齒輪使工件固定座(12)和工件(13)隨之轉動。
5.根據權利要求1所述的轉盤式多工位自動拋光機，其特征在于所述的工件夾緊裝置通過支板(35)與上拖板(11)相固定，支板(35)的頂部固定著快速夾(36)，主要包括壓板(37)、壓桿(38)、組件(39)、旋筒(40)、推力軸承(41)和阻尼件(42)，旋筒(40)和壓桿(38)間設有推力軸承，旋筒的底部設有海綿狀彈性體(43)，旋筒(40)的筒底開有通槽(44)，設有由凸條(45)和通槽(44)構成的十字槽結構。
6.根據權利要求1所述的轉盤式多工位自動拋光機，其特征在于在下拖板的微調裝置中，主要包括具有方形端部的調節螺桿(30)、下拖板螺母(31)，滑塊(32)，及和滑塊固聯的舌形板(33)；在調節螺桿(30)上設有壓簧(34)，下拖板滑塊(32)上設有與上拖板的徑向球軸承(17)相配合的凹槽；滑塊(32)裝在下拖板的凹槽內，并向下伸出一舌形板(33)，舌形板(33)被螺母(31)的壓簧(34)緊壓向前頂住螺母(31)的前端。
7.根據權利要求1或2或3或4或5或6所述的轉盤式多工位自動拋光機，其特征在于設有適用固態拋光蠟的自動加蠟裝置。
8.根據權利要求1所述的轉盤式多工位自動拋光機，其特征在于采用一定剛性的材料組成圍柵(46)連接各個有需要的工位，限制上拖板的向下伸出的伸出軸的徑向滑移，使上拖板在轉位過程中能遵循一定的軌跡而進入下工位。
9.根據權利要求1或8所述的轉盤式多工位自動拋光機，其特征在于所述的圍柵(46)分內外兩層，兩層成弧狀的頭尾各聯接著上下工位。在上下工位間圍柵內外兩層圍住的扇形空間控制上拖板的移動軌跡。
全文摘要
本發明是涉及一種轉盤式多工位自動拋光機，主要包括底盤、立柱、托盤、轉盤及導軌，磨輪通過皮帶和皮帶輪與主馬達相連接，同時通過Y軸升降及變速裝置與Y軸驅動馬達相連接；在轉盤的上表面設置了同工位數的輻射導軌，沿導軌運行的上拖板上面設有工件固定座、工件及工件夾緊裝置。托盤的表面對應不同工位位置在自動加工工位上設置有下拖板及支持下拖板運動的下拖板導軌裝置，下拖板由相配的下拖板導軌承載并在托盤的多個自動加工工位上作輻射狀分布；下拖板與X軸伺服電機相連接。上拖板帶著工件及夾具一起作和下拖板同步的X軸軸向運動。本發明優點是保證磨削點和工件外形回旋母線相吻合的特點；所需操作員人數少，加工成本低，效率高，安全和易于處理塵埃問題。
文檔編號B24B39/00GK1424179SQ0215827
公開日2003年6月18日 申請日期2002年12月20日 優先權日2002年12月20日
發明者陳曉峰 申請人:陳曉峰