專利名稱：一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝置的拋光機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝置的拋光機(jī)
本實(shí)用新型涉及拋光機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝 置的拋光機(jī)。 [背景技術(shù)]
現(xiàn)有的衛(wèi)浴水龍頭拋光，是用人工在砂帶機(jī)和布輪機(jī)上拋光、其缺點(diǎn)是 銅粉塵大，對人體有害，由于拋光摩擦發(fā)熱，非常燙手，這種方法傷害人體, 體力消耗大、效率低下。
還有采用通用的六關(guān)節(jié)單臂機(jī)器人，配置夾爪，抓住工件，在砂帶機(jī) 和布輪上予以表面拋光，但效率和手工拋光相當(dāng)，機(jī)器人價格昂貴，使用 成本高昂，企業(yè)一次性投資太大，特別是對于利率很低的小批量多樣化產(chǎn) 品，其投資回收極慢。 [發(fā)明內(nèi)容]
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在現(xiàn)有的三滑板固 定桿長并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將每組中兩個等長的固定桿一端的三自由度 萬向鉸鏈改進(jìn)為不同水平高度，提高了運(yùn)動平臺抗側(cè)向力和彎矩能力； 并在其運(yùn)動平臺下方，串有另三個回轉(zhuǎn)軸，使工件可進(jìn)行六個自由度運(yùn) 動，在砂帶機(jī)和麻布輪上進(jìn)行自動化粗、精拋光。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)的一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝置的拋光機(jī)，包括 運(yùn)動機(jī)構(gòu)、拋光設(shè)備，其特征在于運(yùn)動機(jī)構(gòu)為在底座1上呈正三角 的三個頂角位置上分別固定一根立柱2的底端，三根立柱2的頂端之 間采用拉桿3連接，每根立柱2的內(nèi)側(cè)面沿縱向設(shè)有兩根滾動導(dǎo)軌6，
5四個導(dǎo)軌副滑塊7 —端采用滑板8固定成長方形，四個導(dǎo)軌副滑塊7 的另一端兩兩一組分別置于兩根滾動導(dǎo)軌6內(nèi)；滑板8中間設(shè)有滾珠 絲杠螺母9，滾珠絲杠螺母9偶聯(lián)有滾珠絲杠10，滾珠絲杠10近上端 處采用絲杠軸承座11固定在立柱2內(nèi)側(cè)上，滾珠絲杠10的頂端裝有 同步帶輪12，立柱2上端外側(cè)設(shè)有伺服電機(jī)15，伺服電機(jī)15輸出軸 垂直向上連接另一同步帶輪14，處于同一水平面的同步帶輪12和另一 同步帶輪14外采用同步帶13相聯(lián)；滑板8側(cè)面上釆用兩個在不同水 平高度的三自由度萬向鉸鏈16分別連接兩根同長度的固定桿17的上 端，固定桿17的下端也采用三自由度萬向鉸鏈16，連接在運(yùn)動平臺 18上，運(yùn)動平臺18中心設(shè)有另一伺服電機(jī)19，另一伺服電機(jī)19下方 的輸出軸插入減速電機(jī)20的軸孔內(nèi)，且減速電機(jī)20的上端面固定在 運(yùn)動平臺18的下端面，減速電機(jī)20的下端面固定有垂直向旋轉(zhuǎn)軸21， 旋轉(zhuǎn)軸21下半部設(shè)有水平孔，水平孔內(nèi)裝有另一減速電機(jī)22，另一減 速電機(jī)22的右端的軸孔內(nèi)插入又一伺服電機(jī)23的輸出軸并固定連接， 另一減速電機(jī)22的左端面固定有水平向旋轉(zhuǎn)臂24，旋轉(zhuǎn)臂24的左端 設(shè)有垂直孔，垂直孔內(nèi)裝有又一減速電機(jī)25，又一減速電機(jī)25的上端 面裝有再一伺服電機(jī)26，又一減速電機(jī)25的下方的輸出軸同軸連接輸 出桿27，輸出桿27下端裝有氣動夾緊氣缸28，氣動夾緊氣缸28下方 固定有中空的夾緊臂29。
拉桿3的兩端固定有球關(guān)節(jié)軸承4，立柱2頂端兩側(cè)固定有軸承座 5，球關(guān)節(jié)軸承4連接軸承座5，從而使立柱2與拉桿3聯(lián)接起來。再 一伺服電機(jī)26的輸出軸與又一減速電機(jī)25的輸入軸同軸聯(lián)接。
在中空的夾緊臂29下方底座1上根據(jù)拋光需要，還設(shè)置有麻布輪
6機(jī)和多曲率半徑的砂帶機(jī)。
所述的多曲率半徑的砂帶機(jī)采用水平放置的電動機(jī)36做動力裝 置，電動機(jī)36的水平輸出軸穿過垂直放置的支承塊36-1的下方連接 主動軸35的左端，主動軸35從左至右依次連接有至少兩個的不同半 徑的主動輪34，與主動軸35平行的支承軸32的左端固定于支承塊36-1 的上方，支承軸32從左至右對應(yīng)主動輪34處也分別設(shè)有不同半徑的 支承輪31，主動輪34與支承輪31外采用砂帶33套接。
所述的麻布輪機(jī)采用外圓周呈軸向松散疊加狀的麻布輪38，麻布 輪38的內(nèi)圓周采用工業(yè)縫紉機(jī)按同心圓縫紉在一起，麻布輪38圓心 套設(shè)在拋光軸39—端上，拋光軸39另一端套有皮帶輪40，皮帶輪40 采用皮帶41連接另一電動機(jī)43上的電機(jī)皮帶輪42組成。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了低成本自動拋光機(jī)難題，特別 解決了，對具有復(fù)雜藝術(shù)形狀的空間多維曲面的水龍頭進(jìn)行粗拋、精拋 自動化，實(shí)現(xiàn)無人化操作生產(chǎn)。 [
]
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中采用砂帶機(jī)的6自由度的混聯(lián)運(yùn)動拋光 機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所示虛線框內(nèi)的局部放大圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中采用麻布輪機(jī)的6自由度的混聯(lián)運(yùn)動拋 光機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖l中所示6自由度的混聯(lián)運(yùn)動拋光機(jī)的M向示圖。
指定圖l為摘要附圖。
參見附圖1-圖4， l為底座；2為立柱；3為拉桿；4為球關(guān)節(jié)軸承；5為軸承座；6為滾動導(dǎo)軌；7為導(dǎo)軌副滑塊；8為滑板；9為滾珠絲杠螺母； IO為滾珠絲杠；ll為絲杠軸承座；12為同步帶輪；13為同步帶；14為另
一同步帶輪；15為伺服電機(jī)；16和16，為三自由度萬向鉸鏈，分別位于 固定桿的上、下端；17為固定桿；18為運(yùn)動平臺；19為另一伺服電機(jī)； 20為減速電機(jī)；21為旋轉(zhuǎn)軸；22為另一減速電機(jī)22; 23又一伺服電機(jī)； 24為旋轉(zhuǎn)臂；25為又一減速電機(jī)；26為再一伺服電機(jī)；27為輸出桿；28 為氣動夾緊氣缸；29為夾緊臂；30為零件；31、 31-1、 31-2分別為不同 半徑的磨輪；32為支承軸；33、 33-1、 33-2為砂帶；34、 34-1、 34-2 分別為不同半徑的主動輪；35為主動軸；36為電動機(jī)；37為送料輸送
帶；38為麻布輪；39為拋光軸；40為皮帶輪；41為皮帶；42為電機(jī)皮帶 輪；43為另一電動機(jī)；44為成品輸送帶。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，本實(shí)用新型對本技術(shù) 領(lǐng)域的人來說還是比較清楚的。
參見附圖1-4，本實(shí)用新型是在拋光機(jī)的底座1上，按圖4中在正 三角頂點(diǎn)位置處分別設(shè)置一根立柱2，每根立柱2下端用螺釘固定在底 座1上，三根立柱2外側(cè)面上端之間采用球關(guān)節(jié)軸承4和軸承座5配套 連接三根橫置拉桿3，三根拉桿3將三個立柱2呈正三角形拉緊；
立柱2的內(nèi)面沿縱向設(shè)置有兩根直線滾動導(dǎo)軌6，四個導(dǎo)軌副滑塊 7的一端面固定在滑板8上呈長方形，四個導(dǎo)軌副滑塊7的另一端兩兩 一組置于兩根滾動導(dǎo)軌6內(nèi)，滑板8中間裝有滾珠絲杠螺母9，滾珠絲 杠螺母9偶聯(lián)有滾珠絲杠10，滾珠絲杠10的近上端采用絲杠軸承座11 固定在立柱2上，滾珠絲杠10的頂端裝有同步帶輪12，立柱2上端外側(cè)設(shè)有伺服電機(jī)15，伺服電機(jī)15輸出軸垂直向上連接另一同步帶輪14， 處于同一水平面的同步帶輪12和另一同步帶輪14外采用同步帶13相 聯(lián)；
滑板8側(cè)面上采用兩個在不同水平高度的三自由度萬向鉸鏈16分 別連接兩根同長度的固定桿17的上端，固定桿17的下端也采用三自由 度萬向鉸鏈16'連接在運(yùn)動平臺18上，因此，下方的兩個三自由度萬 向鉸鏈16'也在不同水平高度；
綜上所述，總共有三個滑板，十二個三自由度鉸鏈，六根同等長度 的固定桿17兩兩一組，每相鄰一組的固定桿之間呈120°聯(lián)接在呈正三 角形的運(yùn)動平臺18的三個側(cè)面上，三個滑板8分別由三個伺服電機(jī)15 驅(qū)動，當(dāng)伺服電機(jī)15輸出軸轉(zhuǎn)動時，驅(qū)動另一同步帶輪14通過同步帶 13拖動同步帶輪12，同步帶輪12驅(qū)動滾珠絲杠10旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠螺 母9帶動滑板8上下移動，改變?nèi)齻€滑板8在Z軸方向的不同位置，使 定長固定桿17帶動運(yùn)動平臺18做X、 Y、 Z軸向運(yùn)動。
參見附圖2，在動平臺18中心內(nèi)設(shè)有伺服電機(jī)19，伺服電機(jī)19下 方的輸出軸插入減速電機(jī)20的軸孔內(nèi)，減速電機(jī)20的上端面固定在運(yùn) 動平臺18的下端面上，減速電機(jī)20的下端面固定有旋轉(zhuǎn)軸21，旋轉(zhuǎn)軸 21的下方水平孔內(nèi)裝有另一減速電機(jī)22，另一減速電機(jī)22的左端面固 定有水平向旋轉(zhuǎn)臂24，另一減速電機(jī)22的右端固定有另一伺服電機(jī)23， 同時另一伺服電機(jī)23左端的輸出軸插入減速機(jī)22的軸孔內(nèi)，所述的旋 轉(zhuǎn)臂24左端設(shè)有的垂直孔內(nèi)固定裝有又一減速電機(jī)25，又一減速電機(jī) 25的上端面固定再一伺服電機(jī)26，同時再一伺服電機(jī)26的輸出軸與減 速機(jī)25的輸入軸同軸聯(lián)接，又一減速電機(jī)25的輸出軸與輸出桿27同軸聯(lián)接在一體，輸出桿27下端固定裝有氣動夾緊氣缸28，氣動夾緊氣 缸28下方固定有中空的夾緊臂29。這樣，當(dāng)伺服電機(jī)19輸出軸旋轉(zhuǎn)時， 旋轉(zhuǎn)臂21同軸減速旋轉(zhuǎn)，即完成以Z軸為中心做C向運(yùn)動；當(dāng)另一伺 服電機(jī)23的輸出軸旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)臂24同軸減速旋轉(zhuǎn)，即完成以X軸為 中心做A向運(yùn)動；當(dāng)再一伺服電機(jī)26的輸出軸旋轉(zhuǎn)時，輸出桿27做同 軸減速旋轉(zhuǎn)，即帶動夾緊臂29完成以X軸為中心做B向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，當(dāng) 夾緊臂29夾起待加工的零件30，零件30即可作A、 B、 C向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動， 當(dāng)夾緊氣缸28下端通氣時，使零件30夾緊在夾緊臂29上，夾緊氣缸 上端通氣時，夾緊臂29上的零件松開。綜上結(jié)構(gòu)可以使零件在空間完 成X、 Y、 Z、 A、 B、 C六個自由度運(yùn)動，滿足零件多曲面、多方位的拋 光需求。
上述6自由度運(yùn)動混聯(lián)拋光機(jī)還包括有附圖1、圖2所示的砂帶機(jī)， 其結(jié)構(gòu)描述為在支承軸32上，同軸裝有具有不同半徑的磨輪31、31-1、 31-2，滿足多曲面、多慣聯(lián)面各圓弧半徑的磨削，與支承軸32平行裝 有主動軸35， 35上同軸固定裝有不同半徑的主動輪34、 34-1、 34-2， 以保證砂帶33、 33-1、 33-2具有相同的磨削線速度；所述砂帶內(nèi)表面 環(huán)繞在作為磨輪的支承輪和主動輪上，外表面貼涂有金剛砂；所述主動 軸35與電動機(jī)36的輸出軸同軸聯(lián)接，當(dāng)電動機(jī)36的輸出軸旋轉(zhuǎn)時， 帶支主動軸35旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動主動輪34、 34-1、 34-2旋轉(zhuǎn)，并帶動砂帶33、 33-1、 33-2環(huán)繞支承輪31、 31-1、 31-2旋轉(zhuǎn)，砂帶在高速線速度下， 對零件30進(jìn)行整形拋光。
6自由度運(yùn)動混聯(lián)拋光機(jī)還包括有附圖3所示的進(jìn)行光亮拋光的麻 布輪機(jī)，主要為麻布輪38同心固定在拋光軸39上，麻布輪38外圓周呈軸向松散疊加而成，內(nèi)圓周用工業(yè)縫紉機(jī)按同心圓縫紉在一起，以 提高麻布輪硬度，外圓周呈松散狀，使零件可以包容在麻布輪外圓周內(nèi)， 以滿足多曲面，多慣聯(lián)面、多曲率半徑的零件在光亮拋光時而無死角，
拋光軸39上還固定裝有皮帶輪40，皮帶輪40通過皮帶41連接另一電 動機(jī)43輸出軸上的電機(jī)皮帶輪42，電動機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動皮帶輪 42轉(zhuǎn)動，進(jìn)而拉動皮帶41使皮帶輪40也轉(zhuǎn)動，皮帶輪40再帶動拋光 軸39轉(zhuǎn)動，拋光用的麻布輪38同時轉(zhuǎn)動，對零件進(jìn)行光亮拋光。
整個6自由度混聯(lián)運(yùn)動拋光機(jī)自動程序如下描述，按所編定的CNC程 序，工作啟動后，夾緊臂29，運(yùn)動到6自由度混聯(lián)運(yùn)動拋光機(jī)旁設(shè)置的送 料輸送帶37上方，夾緊臂29下端插入零件孔內(nèi)，夾緊氣缸28下端通氣，使 零件30被夾緊在夾緊臂29的下端，零件按程序接觸繞轉(zhuǎn)在支承輪31、 31-1、 31-2上的高速繞轉(zhuǎn)的砂帶33、 33-1、 33-2外表面，以X、 Y、 Z、 A、 B、 C六 個自由度運(yùn)動，對零件各個曲面進(jìn)行砂帶成型磨削拋光，光整后，零件再 在麻布輪38的外圓周內(nèi)進(jìn)行光亮拋光，零件移動到6自由度混聯(lián)運(yùn)動拋光 機(jī)旁設(shè)置的成品輸送帶44上方，夾緊氣缸28上端通氣，零件從夾緊臂29下 端松開，零件垂直落在成品輸送帶44上面，被送入成品區(qū)，完成一次自動 拋光全過程，以此周而復(fù)始抓取下一個零件進(jìn)行自動拋光。
ii
權(quán)利要求1、一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝置的拋光機(jī)，包括運(yùn)動機(jī)構(gòu)、拋光設(shè)備，其特征在于運(yùn)動機(jī)構(gòu)為在底座(1)上呈正三角的三個頂角位置上分別固定一根立柱(2)的底端，三根立柱(2)的頂端之間采用拉桿(3)連接，每根立柱(2)的內(nèi)側(cè)面沿縱向設(shè)有兩根滾動導(dǎo)軌(6)，四個導(dǎo)軌副滑塊(7)一端采用滑板(8)固定成長方形，四個導(dǎo)軌副滑塊(7)的另一端兩兩一組分別置于兩根滾動導(dǎo)軌(6)內(nèi)，滑板(8)中間設(shè)有滾珠絲杠螺母(9)，滾珠絲杠螺母(9)偶聯(lián)有滾珠絲杠(10)，滾珠絲杠(10)近上端處采用絲杠軸承座(11)固定在立柱(2)內(nèi)側(cè)上，滾珠絲杠(10)的頂端裝有同步帶輪(12)，立柱(2)上端外側(cè)設(shè)有伺服電機(jī)(15)，伺服電機(jī)(15)輸出軸垂直向上連接另一同步帶輪(14)，處于同一水平面的同步帶輪(12)和另一同步帶輪(14)外采用同步帶(13)相聯(lián)；滑板(8)側(cè)面上采用兩個在不同水平高度的三自由度萬向鉸鏈(16)分別連接兩根同長度的固定桿(17)的上端，固定桿(17)的下端也采用三自由度萬向鉸鏈(16’)連接在運(yùn)動平臺(18)上，運(yùn)動平臺(18)中心設(shè)有另一伺服電機(jī)(19)，另一伺服電機(jī)(19)下方的輸出軸插入減速電機(jī)(20)的軸孔內(nèi)，且減速電機(jī)(20)的上端面固定在運(yùn)動平臺(18)的下端面，減速電機(jī)(20)的下端面固定有垂直向旋轉(zhuǎn)軸(21)，旋轉(zhuǎn)軸(21)下半部設(shè)有水平孔，水平孔內(nèi)裝有另一減速電機(jī)(22)，另一減速電機(jī)(22)的右端的軸孔內(nèi)插入又一伺服電機(jī)(23)的輸出軸并固定連接，另一減速電機(jī)(22)的左端面固定有水平向旋轉(zhuǎn)臂(24)，旋轉(zhuǎn)臂(24)的左端設(shè)有垂直孔，垂直孔內(nèi)裝有又一減速電機(jī)(25)，又一減速電機(jī)(25)的上端面裝有再一伺服電機(jī)(26)，又一減速電機(jī)(25)的下方的輸出軸同軸連接輸出桿(27)，輸出桿(27)下端裝有氣動夾緊氣缸(28)，氣動夾緊氣缸(28)下方固定有中空的夾緊臂(29)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝置的拋光機(jī)，其特征在 于拉桿(3)的兩端固定有球關(guān)節(jié)軸承(4)，立柱(2)頂端 兩側(cè)固定有軸承座(5)，球關(guān)節(jié)軸承(4)連接軸承座(5)， 從而使立柱(2)與拉桿(3)聯(lián)接起來。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝置的拋光機(jī)，其特征在 于再一伺服電機(jī)(26)的輸出軸與又一減速電機(jī)(25)的輸 入軸同軸聯(lián)接。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝置的拋光機(jī)，其特征在 于在中空的夾緊臂(29)下方底座1上根據(jù)拋光需要，還設(shè)置 有麻布輪機(jī)和多曲率半徑的砂帶機(jī)。
5、 如權(quán)利要求4所述的一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝置的拋光機(jī)，其特征在 于所述的多曲率半徑的砂帶機(jī)采用水平放置的電動機(jī)(36)做 動力裝置，電動機(jī)(36)的水平輸出軸穿過垂直放置的支承塊(36-1)的下方連接主動軸(35)的左端，主動軸(35)從左至 右依次連接有至少兩個的不同半徑的主動輪(34)，與主動軸 (35)平行的支承軸(32)的左端固定于支承塊(36-1)的上方，支承軸(32)從左至右對應(yīng)主動輪(34)處也分別設(shè)有不同 半徑的支承輪(31)，主動輪(34)與支承輪(31)外采用砂帶 (33)套接。
6、 如權(quán)利要求4所述的一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝置的拋光機(jī)，其特征在 于所述的麻布輪機(jī)采用外圓周呈軸向松散疊加狀的麻布輪(38) ，麻布輪(38)的內(nèi)圓周采用工業(yè)縫紉機(jī)按同心圓縫紉在 一起，麻布輪(38)圓心套設(shè)在拋光軸(39) —端上，拋光軸(39) 另一端套有皮帶輪(40)，皮帶輪(40)采用皮帶(41) 連接另一電動機(jī)(43)上的電機(jī)皮帶輪(42)組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及拋光機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種改進(jìn)混聯(lián)運(yùn)動裝置的拋光機(jī)，在現(xiàn)有的三滑板固定桿長并聯(lián)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將每組中兩個等長的固定桿一端的三自由度萬向鉸鏈改進(jìn)為不同水平高度，提高了運(yùn)動平臺抗側(cè)向力和彎矩能力；并在其運(yùn)動平臺下方，串有另三個回轉(zhuǎn)軸，使工件可進(jìn)行六個自由度運(yùn)動。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了低成本自動拋光機(jī)難題，特別解決了，對具有復(fù)雜藝術(shù)形狀的空間多維曲面的水龍頭進(jìn)行粗拋、精拋?zhàn)詣踊?，?shí)現(xiàn)無人化操作生產(chǎn)。
文檔編號B24B29/02GK201346735SQ20092006659
公開日2009年11月18日 申請日期2009年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日
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