智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備及其方法，包括進料裝置、磨削裝置以及工裝夾具；工裝夾具包括支撐座、回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、單向間隙傳動機構(gòu)、回轉(zhuǎn)單元；回轉(zhuǎn)單元包括回轉(zhuǎn)傳動盤、回轉(zhuǎn)安裝支座以及工件夾持裝置；磨削裝置包括精磨設(shè)備以及粗磨設(shè)備，且精磨設(shè)備、粗磨設(shè)備均包括大平面磨削裝置、斜面磨削裝置以及弧面磨削裝置；工裝夾具處于中部位置，進料裝置、精磨設(shè)備以及粗磨設(shè)備則圍繞著工裝夾具布置。因此，本發(fā)明采用環(huán)形多工位循環(huán)加工的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝安排，可實現(xiàn)一次裝夾，即可完成不同種類和用途的五金鉗類工具從毛坯件到成品的所有工藝的自動化加工，產(chǎn)品一致性好。
【專利說明】
智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及五金類工具中各種鉗類工具加工過程中的磨削加工工藝的設(shè)計和實現(xiàn)，具體涉及智能多工位一體化五金鉗類工具磨削裝備及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]歐美國家因為文化差異、生活習慣以及社會性服務(wù)成本等原因，對各類五金工具的數(shù)量和質(zhì)量的需求不斷的增加;金磚四國等新興高速發(fā)展中國家，特別是中國的長期高速發(fā)展，使得五金工具的需求呈現(xiàn)持續(xù)高速增長的態(tài)勢。
[0003]在人口紅利消耗殆盡的今天，五金工具的加工工藝還是非常的落后，大量依賴人工，加工工藝還是傳統(tǒng)手工和部分工藝半自動化的生產(chǎn)相結(jié)合的方式，這種生產(chǎn)方式和工藝，對作業(yè)人員要求高，培訓周期長，作業(yè)效率較低，加工環(huán)境對工人健康危害較大，而且磨削產(chǎn)生的粉塵，在一定條件下，容易產(chǎn)生爆炸等災難性安全事故，尤其是這與中國制造業(yè)2025和工業(yè)4.0標準的要求相距甚遠。因此，設(shè)計完成一套具有柔性的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備意義重大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，該設(shè)備采用環(huán)形多工位循環(huán)加工的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝安排，結(jié)構(gòu)巧妙、新穎，加工柔性強、效率高，且可實現(xiàn)一次裝夾，即可完成不同種類和用途的五金鉗類工具從毛坯件到成品的所有工藝的自動化加工，產(chǎn)品一致性好。
[0005]技術(shù)方案:
一種智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，包括進料裝置、磨削裝置以及用于裝夾工件的工裝夾具;所述的工裝夾具包括支撐座、回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、單向間隙傳動機構(gòu)以及回轉(zhuǎn)單元;所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力輸出端通過單向間隙傳動機構(gòu)與回轉(zhuǎn)單元連接；所述的回轉(zhuǎn)單元包括回轉(zhuǎn)傳動盤、回轉(zhuǎn)安裝支座以及用于安裝五金鉗類工具的工件夾持裝置；回轉(zhuǎn)安裝支座周向布置多個用于安裝工件夾持裝置的連接臂，每一個工件夾持裝置對應(yīng)地安裝在相應(yīng)的連接臂上;所述的磨削裝置包括精磨設(shè)備以及粗磨設(shè)備，且精磨設(shè)備、粗磨設(shè)備均包括大平面磨削裝置、斜面磨削裝置以及弧面磨削裝置;所述的大平面磨削裝置具有大平面磨削頭，能夠同時磨削五金鉗類工具的上平面、下平面，該大平面磨削頭包括上磨削頭以及位于上磨削頭下方的下磨削頭，五金鉗類工具的一個待磨削大平面與上磨削頭相貼，而另一個待磨削大平面與下磨削頭相貼;所述的斜面磨削裝置具有斜面磨削頭，該斜面磨削頭為三角狀壓模板式砂帶磨削頭，五金鉗類工具的待磨削斜面與斜面磨削頭相貼；所述的弧面磨削裝置，具有弧面磨削頭機構(gòu)，該弧面磨削頭機構(gòu)為三角狀砂帶式磨削頭，五金鉗類工具的待磨削弧面與弧面磨削頭機構(gòu)相貼;所述的工裝夾具處于中部位置，所述進料裝置、精磨設(shè)備中的大平面磨削裝置、斜面磨削裝置、弧面磨削裝置以及粗磨設(shè)備中的大平面磨削裝置、斜面磨削裝置、弧面磨削裝置則圍繞著工裝夾具布置。
[0006]本發(fā)明的另一技術(shù)目的是提供一種基于上述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備的磨削方法，包括以下步驟:待加工五金鉗類工具通過進料裝置裝夾到工裝夾具后，在工裝夾具的回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力驅(qū)動下，依次經(jīng)過粗磨設(shè)備的粗磨加工以及精磨設(shè)備的精磨加工后，得到成品；所述的粗磨加工和精磨加工過程中，均具有三個工序，包括斜面磨削工序、弧面磨削工序、以及大平面磨削工序;所述的斜面磨削工序，采用斜面磨削裝置對五金鉗類工具的待磨削斜面進行磨削加工;所述的弧面磨削工序，采用弧面磨削裝置對五金鉗類工具的待磨削弧面進行磨削加工;所述的大平面磨削工序，采用大平面磨削裝置對五金鉗類工具的上、下兩個待磨削大平面同時進行磨削加工。
[0007]根據(jù)上述的技術(shù)方案，相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明具有如下的有益效果:
本發(fā)明采用環(huán)形多工位循環(huán)加工的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝安排，結(jié)構(gòu)巧妙、新穎，加工柔性強、效率高，且可實現(xiàn)一次裝夾，即可完成不同種類和用途的五金鉗類工具從毛坯件到成品的所有工藝的自動化加工，產(chǎn)品一致性好。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明所述智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備的位置示意圖；
圖2為圖1中進料裝置結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3為圖1中進料裝置主視圖，
圖4為圖1中進料裝置俯視圖，
圖2-4中，1-1、基座;1-2、料槽;1-3、頂板;1-4、頭部壓緊氣缸;1-5、定位卡頭；1-6、支撐氣缸；1-7、支撐板；1-8、直線軸承；1-9、彈簧；1-10、導向柱；1-11、夾頭；1-12、夾持驅(qū)動氣缸；1-13、夾持驅(qū)動氣缸的活塞軸；1-14、夾持安裝盒；1-15、轉(zhuǎn)軸；1-16、轉(zhuǎn)動電機；1-17、滑動底座;1-18、滑軌;1-19、滑動電機；
圖5為工裝夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，I1、工件夾持裝置;I1、回轉(zhuǎn)裝置；
圖6是圖5中回轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為圖5中回轉(zhuǎn)裝置的俯視圖；
圖8為圖5中回轉(zhuǎn)裝置的主視圖；
圖中，I1-1、槽輪機構(gòu)；I1-2、支撐座；I1-3、固定座；I1-4、支撐軸承；I1-5、定心軸;I1-6、回轉(zhuǎn)傳動盤;I1-7、回轉(zhuǎn)安裝支座;I1-8、連接臂；I1-9、固定塊；
圖9為圖5中工件夾持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為圖5中工件夾持裝置的原理圖；
圖11為圖5中工件夾持裝置的結(jié)構(gòu)主視圖；
圖12為圖5中工件夾持裝置的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
圖13為圖5中工件夾持裝置的結(jié)構(gòu)俯視圖；
圖中，1-1、水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)；1-2、垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)；1-3、夾持機構(gòu)；1-4、垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)電機；1-5、固定板;1-6、水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸；1-7、垂直面內(nèi)驅(qū)動電機;1-8、同步帶；1-9、同步帶輪；1-10、垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸；1-11、氣缸；1-12、中心軸；1-13、驅(qū)動塊;1-14、滑動板;1-15、直線導軌;1-16、杠桿;1-17、杠桿軸;1-18、彈簧;1-19、夾板； 圖14是本發(fā)明所述大平面磨削裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖14中標號:2-1、底座;2-2、Y向移動驅(qū)動電機;2-3、聯(lián)軸器;2-4a、2-4b分別為Y向移動臺、X向移動臺的絲杠;2-5、絲杠螺母;2-6、同步帶；2-7a、2_7b為同步帶輪傳動機構(gòu)的兩個同步輪;2-8a、上磨削頭的砂帶;2-9a、上磨削頭的從動輪;2-1 Oa、上磨削頭的張緊輪;2_8b、下磨削頭的砂帶;2-9b、下磨削頭的從動輪;2-10b、下磨削頭的張緊輪;2-11、主動輪；
圖15是本發(fā)明所述斜面磨削裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖15中標號:3-1、基座;3-2、X軸滑臺；3-3、Y軸滑臺；3-4、Z軸滑臺；3-5、磨削電機;3-6、主動輪;3-7、張緊輪;3-8、從動輪;3-9、砂帶；
圖16是本發(fā)明所述弧面磨削裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖17是本發(fā)明所述弧面磨削裝置的主視圖；
圖18是本發(fā)明所述弧面磨削裝置的俯視圖；
圖16-18中:4-1、XYZ軸移動平臺機構(gòu);4-2、磨削頭機構(gòu);4-3、底座;4-4、梯形絲杠;4-5、滾珠絲杠螺母;4-6、聯(lián)軸器;4-7、電機;4-8、導軌;4-9、懸臂;4_10、旋轉(zhuǎn)電機;4_11、磨削電機;4-12、扭簧;4-13、扭臂;4-14、固定桿;4-15、輪轂橡膠輪;4_16、砂帶；
圖19是去皮-拋光裝置結(jié)構(gòu)圖；
圖19中:5-1、支座;5-2、X軸滑臺；5-3、Y軸滑臺；5_4、Z軸滑臺；5_5、切換電機;5_6、磨削電機;5-7、主動輪;5-8、從動輪;5-9、砂帶;5-10、拋光電機;5-11、拋光履帶;5-12、同步帶。
具體實施方案
[0009]下面結(jié)合附圖對技術(shù)方案的實施作進一步的詳細描述:
如圖1所示，公開了本發(fā)明所述智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，包括進料裝置、磨削裝置以及用于裝夾工件的工裝夾具；工裝夾具處于中部位置，磨削裝置、進料裝置布置在工裝夾具的外圍。所述的工裝夾具包括支撐座、回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、單向間隙傳動機構(gòu)以及回轉(zhuǎn)單元;所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力輸出端通過單向間隙傳動機構(gòu)與回轉(zhuǎn)單元連接;所述的回轉(zhuǎn)單元包括回轉(zhuǎn)傳動盤、回轉(zhuǎn)安裝支座以及用于安裝五金鉗類工具的工件夾持裝置；回轉(zhuǎn)安裝支座周向布置多個用于安裝工件夾持裝置的連接臂，每一個工件夾持裝置對應(yīng)地安裝在相應(yīng)的連接臂上;所述的磨削裝置包括精磨設(shè)備以及粗磨設(shè)備，且精磨設(shè)備、粗磨設(shè)備均包括大平面磨削裝置、斜面磨削裝置以及弧面磨削裝置;所述的大平面磨削裝置具有大平面磨削頭，能夠同時磨削五金鉗類工具的上平面、下平面，該大平面磨削頭包括上磨削頭以及位于上磨削頭下方的下磨削頭，五金鉗類工具的一個待磨削大平面與上磨削頭相貼，而另一個待磨削大平面與下磨削頭相貼;所述的斜面磨削裝置具有斜面磨削頭，該斜面磨削頭為三角狀壓模板式砂帶磨削頭，五金鉗類工具的待磨削斜面與斜面磨削頭相貝占；所述的弧面磨削裝置，具有弧面磨削頭機構(gòu)，該弧面磨削頭機構(gòu)為三角狀砂帶式磨削頭，五金鉗類工具的待磨削弧面與弧面磨削頭機構(gòu)相貼;所述的工裝夾具處于中部位置，所述進料裝置、精磨設(shè)備中的大平面磨削裝置、斜面磨削裝置、弧面磨削裝置以及粗磨設(shè)備中的大平面磨削裝置、斜面磨削裝置、弧面磨削裝置則圍繞著工裝夾具布置。
[0010]如圖2-4所示，本發(fā)明所述的進料裝置，包括基座、能夠?qū)⒘喜壑懈魑褰疸Q類工件逐一輸出的出料機構(gòu)以及將出料機構(gòu)轉(zhuǎn)移來的五金鉗類機構(gòu)夾持住并輸出的夾持輸送機構(gòu);其中: 所述料槽，固定安裝在基座上，置放有多層五金鉗類工件;與底層五金鉗類工件頭部相鄰的料槽側(cè)壁，在靠近料槽底部的位置處開設(shè)有通孔a，與底層五金鉗類工件尾部相鄰的料槽側(cè)壁，與通孔a對應(yīng)的位置處開設(shè)有出料孔;所述通孔a、出料孔為同一結(jié)構(gòu)大小的通孔；且通孔的高度略大于料槽內(nèi)五金鉗類工具的高度。
[0011]所述的出料機構(gòu)，包括動力輸出端均能夠伸縮的頭部頂出機構(gòu)、頭部壓緊機構(gòu)以及尾部支撐機構(gòu);其中:
所述頭部頂出機構(gòu)，包括固定安裝在基座上的頂出電機以及與頂出電機的動力輸出端連接的頂板;頂板在頂出電機的動力驅(qū)動下，能夠做往復直線移動;頂板(動力輸出端)面向料槽中的底層五金鉗類工件頭部放置，且頭部頂出機構(gòu)的動力輸出端能夠穿過通孔a后，將置于料槽中的處于底層的五金鉗類工件從出料孔中推出；本發(fā)明中，頂板的寬度略小于通孔的寬度，而頂板的厚度也略小于通孔的高度。
[0012]所述頭部壓緊機構(gòu)，包括頭部壓緊氣缸以及與頭部壓緊氣缸活塞軸連接的壓頭；頭部壓緊氣缸的缸座固定安裝在開設(shè)有出料孔的料槽側(cè)壁的外表面，且位于出料孔上方，壓頭在頭部壓緊氣缸的動力驅(qū)動下，能夠做往復直線移動;五金鉗類工件的頭部從出料孔中推出后，能夠被頭部壓緊機構(gòu)的動力輸出端(壓頭)壓緊在基座上。
[0013]所述尾部支撐機構(gòu)，通過引導方向與頭部頂出機構(gòu)的推動方向一致的導向構(gòu)件安裝在基座上，所述的尾部支撐機構(gòu)能夠相對于料槽沿著導向構(gòu)件做往復移動;且五金鉗類工件的尾部從出料孔中推出后，能夠始終支撐在尾部支撐構(gòu)件的動力輸出端，直至五金鉗類工件的頭部從出料孔中推出；
導向構(gòu)件為兩根導向柱;每根導向柱的兩端均固定安裝在基座上，尾部支撐機構(gòu)通過直線軸承支撐在導向柱上方，且每根導向柱的外圍均套接有一根彈簧，彈簧的一端與尾部支撐機構(gòu)連接，另一端則與基座連接。
[0014]尾部支撐機構(gòu)包括尾部支撐氣缸，所述尾部支撐氣缸的缸座通過直線軸承套接在導向柱上，而尾部支撐氣缸的活塞桿上則配裝有一個用于卡住五金鉗類工件尾部的定位卡頭。
[0015]所述夾持輸送機構(gòu)，包括夾頭、用于夾持/釋放五金鉗類工件的夾持驅(qū)動機構(gòu)、夾持安裝盒，夾持驅(qū)動機構(gòu)安裝在夾持安裝盒內(nèi)，且夾持驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端與夾頭連接；夾持安裝盒安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)上，而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)則通過移動機構(gòu)安裝在基座上;所述夾頭能夠在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)、移動機構(gòu)的驅(qū)動下，移動至適宜于夾持頭部被壓緊在基座上的五金鉗類工件的位置以及適宜于釋放所夾持五金鉗類工件的位置。
[0016]夾持驅(qū)動機構(gòu)包括夾持驅(qū)動氣缸，夾持驅(qū)動氣缸的動力輸出端與夾頭連接，夾頭在夾持驅(qū)動氣缸的動力驅(qū)動下，能夠夾持/釋放五金鉗類工件。
[0017]旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動電機;移動機構(gòu)包括移動滑座和滑動電機;移動滑座安裝在基座上鋪設(shè)的滑軌上，且移動滑座與滑動電機的動力輸出端連接;轉(zhuǎn)動電機安裝在移動滑座上，且轉(zhuǎn)動電機的輸出軸與夾持安裝盒連接。
[0018]工作原理
如圖2、圖3所示，通過頂出電機正轉(zhuǎn)驅(qū)動頂板1-3運動將五金鉗類工具從料槽1-2逐漸頂出，頂出過程中頭部壓緊氣缸1-4處于收縮狀態(tài)，尾部支撐氣缸1-6處于伸長狀態(tài)，定位卡頭1-5使五金鉗類工具頭部按設(shè)定方向運動，頂板1-3推動五金鉗類工具及定位卡頭1-5、尾部支撐氣缸1-6、支撐板1-7通過直線軸承1-8沿導向柱1-10向右運動到達設(shè)定位置。頂出過程中，彈簧1-9由靜止狀態(tài)不斷被拉伸，彈簧1-9對支撐板1-7具有彈力作用。
[0019]如圖2、圖3所示，通過頭部壓緊氣缸1-4氣缸軸伸長將五金鉗類工具末端抵壓在基座1-1上，尾部支撐氣缸1-6氣缸軸收縮帶動定位卡頭1-5向下運動使五金鉗類工具頭部逐漸顯露出來，定位卡頭1-5與五金鉗類工具頭部完全分離，彈簧1-9彈力作用帶動支撐板1-7及尾部支撐氣缸1-6、定位卡頭1-5通過直線軸承1-8沿導向柱1-10向左運動回到初始位置，彈簧1-9恢復靜止狀態(tài);通過頂出電機反轉(zhuǎn)驅(qū)動頂板1-3回到初始位置。
[0020]如圖2、圖3所示，通過夾持驅(qū)動氣缸的活塞軸1-13伸長使夾頭1-11打開，滑動電機1-19正轉(zhuǎn)驅(qū)動滑動底座1-17帶動夾持裝置沿滑軌1-18向左運動到達設(shè)定位置，此時夾頭1-11剛好可以在合攏時將五金鉗類工具頭部夾住;通過夾持驅(qū)動氣缸的活塞軸1-13收縮使夾頭1-11合攏將五金鉗類工具頭部夾住，頭部壓緊氣缸1-4氣缸軸收縮撤去對五金鉗類工具末端的壓力;通過滑動電機1-19反轉(zhuǎn)驅(qū)動滑動底座1-17帶動夾持裝置及五金鉗類工具回到初始位置，同時尾部支撐氣缸6氣缸軸伸長帶動定位卡頭1-5向上運動回到初始位置。
[0021]如圖2、圖3所示，通過轉(zhuǎn)動電機1-15正轉(zhuǎn)帶動夾持裝置及五金鉗類工具轉(zhuǎn)動180度到達設(shè)定位置，回轉(zhuǎn)裝置的夾持裝置夾住五金鉗類工具末端，夾持驅(qū)動氣缸的活塞軸1-12伸長撤去對五金鉗類工具頭部的夾力，回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動將五金鉗類工具取走到達去皮工位進行相應(yīng)處理，夾持驅(qū)動氣缸的活塞軸1-12收縮，同時通過轉(zhuǎn)動電機1-15反轉(zhuǎn)帶動夾持裝置回到初始位置。
[0022]綜上所述，本發(fā)明通過頂出電機驅(qū)動頂板將料槽中位于最底下的五金鉗類工具從料槽頂出，頂出過程中通過定位卡頭使五金鉗類工具頭部按設(shè)定方向運動;到達設(shè)定位置，通過頭部壓緊氣缸將五金鉗類工具臨時固定，同時尾部支撐氣缸氣缸軸收縮，彈簧在彈力作用下恢復原狀，通過頂出電機驅(qū)動頂板回到初始位置;通過滑動電機驅(qū)動滑動底座帶動夾持裝置沿滑軌向左運動，同時夾持驅(qū)動氣缸的活塞軸伸長使夾頭打開;到達設(shè)定位置，通過夾持驅(qū)動氣缸的活塞軸收縮夾住五金鉗類工具頭部，同時頭部壓緊氣缸撤去對五金鉗類工具的壓力，通過滑動電機驅(qū)動滑動底座帶動夾持裝置及五金鉗類工具向右運動回到初始位置，尾部支撐氣缸氣缸軸伸長帶動定位卡頭回到初始位置;通過轉(zhuǎn)動電機驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動帶動夾持裝置及五金鉗類工具旋轉(zhuǎn)180度到達設(shè)定位置，回轉(zhuǎn)裝置的夾持裝置夾住五金鉗類工具末端，同時進料裝置夾持驅(qū)動氣缸的活塞軸伸長使夾頭打開撤去對五金鉗類工具頭部的夾力，通過回轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動帶動五金鉗類工具到達去皮工位進行相應(yīng)處理，同時夾持驅(qū)動氣缸的活塞軸收縮使夾頭合攏，轉(zhuǎn)動電機反轉(zhuǎn)驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動帶動夾持裝置回到初始位置。周期性完成五金鉗類工具頂出、頭部壓緊氣缸固定、夾持裝置夾住、轉(zhuǎn)動180度配合回轉(zhuǎn)裝置進行五金鉗類工具進料取走工作，可以穩(wěn)定地、自動地進行五金鉗類工具進料工作。
[0023]本發(fā)明提供的智能多工位一體化五金鉗類工具磨削的進料裝置及其實現(xiàn)方法有益效果是:利用氣缸、電機等器件設(shè)計了一種智能多工位一體化五金鉗類工具磨削的進料裝置，采用頂出電機驅(qū)動頂板將五金鉗類工具頂出并通過定位卡頭定位，通過氣缸驅(qū)動夾頭完成五金鉗類工具頭部夾取工作，確保進料過程穩(wěn)定可靠;通過轉(zhuǎn)動電機正反轉(zhuǎn)帶動夾持裝置完成進料和回轉(zhuǎn)工作，可以確保進料裝置可以周期性穩(wěn)定地進行進料工作，大大提高五金鉗類工具磨削的自動化程度，節(jié)約成本，提高效率，可靠性高。
[0024]本發(fā)明所述的工裝夾具，如圖5至13所示，本發(fā)明提供一種工裝夾具，包括支撐座、回轉(zhuǎn)裝置以及工件夾持裝置；回轉(zhuǎn)裝置包括回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、單向間隙傳動機構(gòu)、回轉(zhuǎn)單元；所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力輸出端通過單向間隙傳動機構(gòu)與回轉(zhuǎn)單元連接;所述的回轉(zhuǎn)單元包括聯(lián)動連接的回轉(zhuǎn)傳動盤以及回轉(zhuǎn)安裝支座，其中:
所述的支撐座，如圖5-8所示，包括一撐板，以及安裝在撐板四角的支腿。
[0025]所述的單向間隙傳動機構(gòu)為槽輪機構(gòu)，包括槽輪;所述槽輪上的徑向槽數(shù)目為四個?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力輸出端與槽輪機構(gòu)連接，槽輪機構(gòu)的輸出端配裝定心軸(動力輸出軸)，以與回轉(zhuǎn)傳動盤的回轉(zhuǎn)中心連接。
[0026]所述的回轉(zhuǎn)傳動盤，如圖5、圖6所示，為工形結(jié)構(gòu)，包括同軸設(shè)置的下支撐板、空心連接筒以及上支撐板，且上支撐板、下支撐板分別與空心連接筒的兩端連接;如圖5所示，本發(fā)明所述的回轉(zhuǎn)傳動盤通過支撐軸承定位支撐在支撐座上方;所述的支撐軸承至少為3個，呈周向均布;附圖中為四個。每一個支撐軸承均包括固定座以及安裝在固定座上的軸承;所述軸承的外圓面與回轉(zhuǎn)安裝支座之間相切。
[0027]所述回轉(zhuǎn)安裝座，如圖5、圖6所示，包括筒狀傳動頭以及周向均布在筒狀傳動頭外壁的多個連接臂，每一個連接臂上均設(shè)置有用于安裝工件夾持裝置的連接部;本發(fā)明所述的回轉(zhuǎn)安裝座采用框架式結(jié)構(gòu)，主要是因為這樣可以減少自重，降低損耗，提高利用率；
所述的筒狀傳動頭，為雙層筒狀結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)層筒體、外層筒體以及連接筋板；內(nèi)層筒體、外層筒體均為兩端敞口的等高設(shè)置的筒體結(jié)構(gòu)，且外層筒體的斷面呈10邊形，而內(nèi)層筒體的斷面則呈圓環(huán)形，同時外層筒體的外接圓半徑大于內(nèi)層筒體的外徑；內(nèi)層筒體置于外層筒體的內(nèi)側(cè)，且內(nèi)層筒體與外層筒體同軸;連接筋板垂直地安裝在外層筒體和內(nèi)層筒體之間，且連接筋板在外層筒體上的固定位置處于棱線上。
[0028]所述的連接臂，如圖5-7所示，包括兩塊相互平行的三角形支撐板以及用于安裝夾持裝置的固定塊;每一塊三角形支撐板的底邊緊靠著外層筒體的棱線安裝，而固定塊安裝在兩塊三角形支撐板的頂部位置之間；工件夾持裝置固定安裝在固定塊上；固定塊包括上安裝板、下連接板，下連接板的兩端分別與兩塊三角形支撐板處于下側(cè)的一組平行邊連接，上安裝板的兩端分別與兩塊三角形支撐板處于上側(cè)的一組平行邊連接;且三角形支撐板呈等腰三角形，因此，本發(fā)明所述的固定塊與兩三角形支撐板連接的部位能夠形成一楔形結(jié)構(gòu)，便于與夾持裝置連接固定。
[0029]空心連接筒的上端與置于筒狀傳動頭內(nèi)腔中的上支撐板固定，下端則與下支撐板固定，而筒狀傳動頭的下端置于下支撐板上，而上端則配裝蓋板;單向間隙傳動機構(gòu)的動力輸出軸穿過空心連接筒放置，且單向間隙傳動機構(gòu)的動力輸出軸與筒狀傳動頭的內(nèi)壁之間布置有多個定心軸承，各定心軸承周向均布地定位安裝在上支撐板上，且每一個定心軸承的外圓均分別與筒狀傳動頭的內(nèi)壁面、單向間隙傳動機構(gòu)的動力輸出軸的外壁面相切;所述的單向間隙傳動機構(gòu)在回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力驅(qū)動下，帶動回轉(zhuǎn)單元做帶有停歇的周期性回轉(zhuǎn)運動;每一個連接臂在停歇的過程中，均分別處于一個加工工位。為增加所述的定心軸承與筒狀傳動頭的內(nèi)壁面、單向間隙傳動機構(gòu)的動力輸出軸的外壁面之間的接觸面積，本發(fā)明所述的定心軸承采用上下兩組同軸布置;每組至少包括3個以上周向均布的軸承。
[0030]如圖9至13所示，本發(fā)明所述的工件夾持裝置，包括用于夾持工件的夾持機構(gòu)、用于驅(qū)動夾持機構(gòu)在自身垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)、用于驅(qū)動夾持機構(gòu)在自身水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu);所述垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出下，帶動夾持機構(gòu)在自身水平面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動;所述夾持機構(gòu)，在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的動力驅(qū)動下，在自身垂直面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動;所述夾具，在夾具驅(qū)動機構(gòu)的動力驅(qū)動下，能夠夾持/釋放工件。其中:
所述垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，如圖9、圖10所示，包括垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)安裝座以及安裝在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)安裝座上的垂直面內(nèi)垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)電機，垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)電機的動力輸出端通過帶輪傳動機構(gòu)驅(qū)動沿著夾持機構(gòu)水平方向放置的垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸，進而帶動夾持安裝座旋轉(zhuǎn)。帶輪傳動機構(gòu)包括兩個同步帶輪，一個同步帶輪固定在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸上，另一個同步帶輪固定在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸上，兩個同步帶輪之間由同步帶相連接，因此，垂直面內(nèi)驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)動帶動同步帶輪轉(zhuǎn)動，通過同步帶的作用，帶動垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，最終使得夾持機構(gòu)轉(zhuǎn)動。
[0031 ]所述水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，如圖9、圖10所示，包括水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，所述水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力輸出端通過沿著夾持機構(gòu)垂直方向放置的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸與垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)安裝座連接;且水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸6上安裝有固定板，用于將所述的夾持裝置固定到旋轉(zhuǎn)裝置上，配裝成多工位一體化五金鉗類工具磨削裝置中的工件裝夾部分。即垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)動帶動垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)和夾持機構(gòu)組成的整體轉(zhuǎn)動。垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)電機可以正轉(zhuǎn)，可以反轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度可以調(diào)節(jié)。
[0032]所述夾持機構(gòu)，如圖9、圖10、圖13所示，包括夾持安裝座、安裝在夾持安裝座上的夾具驅(qū)動機構(gòu)以及與夾具驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端連接的夾具;其中:
所述夾具，包括兩塊夾板，分別為上夾板和下夾板，上夾板和下夾板之間設(shè)置有兩根以上的導柱，附圖中為4根，每一根導柱的一端穿過下夾板后在端部配裝蓋帽，另一端則穿過上夾板后也在端部配裝蓋帽；上夾板、下夾板在夾具驅(qū)動機構(gòu)的動力驅(qū)動下，均做升降運動，且下夾板與上夾板的運動方向相反，因此，兩夾板相向運動時，夾持工件，相背運動時，釋放工件。
[0033]夾具驅(qū)動機構(gòu)，如圖9、圖10、圖13所示，包括直線往復移動驅(qū)動機構(gòu)、驅(qū)動塊以及杠桿機構(gòu);其中:
所述驅(qū)動塊，通過直線導軌可移動地安裝在夾持安裝座內(nèi)；直線導軌沿著夾持機構(gòu)水平方向鋪設(shè)，驅(qū)動塊通過滑動板可移動地安裝在直線導軌上;所述驅(qū)動塊，可移動地安裝在夾持安裝座內(nèi)；具有兩個對稱設(shè)置的驅(qū)動面，分別為傾斜角度等于α的上驅(qū)動面和傾斜角度等于的下驅(qū)動面;附圖中，所用的驅(qū)動塊為楔形驅(qū)動塊，傾斜角度α為14° ;
所述杠桿機構(gòu)為兩組，上夾板配裝一組，下夾板配裝另一組;兩組杠桿機構(gòu)對稱布置在驅(qū)動塊的兩側(cè);每一組杠桿機構(gòu)均包括杠桿以及杠桿軸，杠桿軸定位支撐在夾持安裝座上，杠桿則通過杠桿軸定位支撐;兩組杠桿機構(gòu)的杠桿之間通過彈性連接件(附圖中，所采用的彈性連接件為彈簧)連接，且杠桿的一端與夾板固定，另一端在彈性連接件的回復力作用下始終與驅(qū)動塊的一個斜面相觸;且杠桿與驅(qū)動塊斜面之間的接觸部位設(shè)置成圓弧形，則杠桿與驅(qū)動塊斜面之間的接觸為線接觸。
[0034]所述直線往復移動機構(gòu)，安裝在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)安裝座中，其動力輸出端與中心軸的一端固定連接，中心軸的另一端則穿過垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸的內(nèi)腔后，活動地嵌裝在驅(qū)動塊的驅(qū)動孔中，并在彈性連接件的回復力作用下，始終與驅(qū)動塊的驅(qū)動孔相觸。附圖中，所用的直線往復移動機構(gòu)為氣缸，氣缸的活塞軸與中心軸固定。
[0035]換句話說，本發(fā)明中，中心軸和驅(qū)動塊不是固定在一起，但驅(qū)動塊在彈簧的作用下，和中心軸緊緊貼在一起;同時垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸和中心軸不固定，垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動帶動整個夾持機構(gòu)轉(zhuǎn)動，中心軸不受影響。
[0036]本發(fā)明所述的夾具在自身垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)、水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的聯(lián)合驅(qū)動下，可以使得其所夾持的工件，無論具有何種角度的待磨削面，均能夠與相應(yīng)磨削頭相對，從而完成相應(yīng)待磨削面的磨削加工；由此可知，本發(fā)明所述的磨削設(shè)備，適宜于各種類型的五金鉗類工具的鉗嘴部分的磨削加工；
事實上，本發(fā)明所述的大平面磨削裝置完成的大平面磨削工藝，僅為五金鉗類磨削加工過程中的其中一個工序;通常地，五金鉗類工具的鉗嘴部分，具有較為復雜的型面，為了獲得高質(zhì)量的加工產(chǎn)品，本發(fā)明的研發(fā)團隊將鉗嘴的型面分解成上、下對稱的大平面部分、側(cè)部的斜面部份以及端部的弧面部分；由此可知，前述的大平面部分、側(cè)部的斜面部份以及端部的弧面部分并不處于同一平面上，在磨削加工過程中，換面加工時，僅僅依靠較為簡單的三維磨削頭進給機構(gòu)的調(diào)整是不夠的；因此，本發(fā)明通過調(diào)整工件的位置，來實現(xiàn)各待磨削面磨削加工的連續(xù)性，而無需更換夾具或者手動調(diào)整磨削面，從而導致加工質(zhì)量下降(由于五金鉗具通常都是對稱件，因此，手動更換磨削面，很難保證前后的對稱中心一致)；
本發(fā)明設(shè)計了一種較為巧妙的夾具驅(qū)動機構(gòu)，其采用氣缸提供動力，然后通過楔形斜面進行動力傳遞，最終采用一杠桿實現(xiàn)夾板的升降，由此可知，本發(fā)明只需要一個動力源，即能夠?qū)崿F(xiàn)上下兩塊夾板相向運動或者相背運動，減少動力源引入，節(jié)約成本;本發(fā)明采用楔形斜面進行動力傳遞，面接觸可以有效地保證傳遞的可靠性。
[0037]工作原理
通過回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動驅(qū)動槽輪機構(gòu)I1-1作間歇性運動，槽輪機構(gòu)I1-1帶動回轉(zhuǎn)安裝支座I1-7作間歇性運動。帶動各回轉(zhuǎn)安裝支座I1-7上固定的夾持裝置周期性完成運動到進料工位，進行進料工作;運動到去皮工位，進行去皮工作;運動到大平面粗磨工位，進行大平面粗磨工作;運動到斜面粗磨工位，進行斜面粗磨工作;運動到弧面粗磨工位，進行弧面粗磨工作;運動到大平面精磨工位，進行大平面精磨工作;運動到斜面精磨工位，進行斜面精磨工作;運動到弧面精磨工位，進行弧面精磨工作;運動到拋光工位，進行拋光工作;運動到出料工位，進行出料工作。十個工件夾持裝置同時工作，提高工作效率。另外，支撐軸承I1-4數(shù)目為四個，通過固定座I1-3與支撐座I1-2固定，頂部與回轉(zhuǎn)安裝支座I1-6相切，均勻分布在定心軸I1-5四周，回轉(zhuǎn)安裝支座I1-6轉(zhuǎn)動可以帶動支撐軸承I1-4沿固定軸轉(zhuǎn)動，支撐軸承I1-4對回轉(zhuǎn)安裝支座I1-6有支撐作用，確?；剞D(zhuǎn)安裝支座I1-6隨槽輪轉(zhuǎn)動穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。
[0038]本發(fā)明還提供一種基于上述回轉(zhuǎn)裝置的方法，回轉(zhuǎn)安裝支座上的10個工件夾持裝置分別與五金鉗類工具磨削的10個工位一一對應(yīng)，五金鉗類工具磨削的10個工位依次為:進料工位、去皮工位、大平面粗磨工位、斜面粗磨工位、弧面粗磨工位、大平面精磨工位、斜面精磨工位、弧面精磨工位、拋光工位以及出料工位；回轉(zhuǎn)安裝支座上的任一個回轉(zhuǎn)單元，在回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機通過單向間隙驅(qū)動機構(gòu)的帶動下，周期性地依次間隔地停歇在上述的10個工位。
[0039]五金鉗類工具的鉗嘴部分，具有較為復雜的型面，為了獲得高質(zhì)量的加工產(chǎn)品，本發(fā)明的研發(fā)團隊將鉗嘴的型面分解成上、下對稱的大平面部分、側(cè)部的斜面部份以及面與面之間連接的弧面部分;故而，針對于大平面部分，開發(fā)出大平面磨削裝置，針對于斜面部分，開發(fā)出斜面磨削裝置，而針對于弧面部分，則開發(fā)出弧面磨削裝置；同時，對于每一個型面，本發(fā)明的研發(fā)工作認為，至少需要依次通過粗磨、精磨才能夠?qū)崿F(xiàn);另外，根據(jù)五金鉗類工具在磨削前的型面狀況，可能會需要配備去皮磨削設(shè)備，以對五金鉗類工具進行去皮磨削預處理；而在精磨后，為進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，可能需要對五金鉗類工具進行拋光處理；就此而言，由于去皮磨削預處理、拋光處理均是針對五金鉗類工具的整體進行的，因此，可以共用同一個進給設(shè)備，節(jié)約開發(fā)成本。
[0040]因此，本發(fā)明所示的磨削裝置包括精磨設(shè)備以及粗磨設(shè)備，且精磨設(shè)備、粗磨設(shè)備均包括大平面磨削裝置、斜面磨削裝置以及弧面磨削裝置；以下將結(jié)合附圖詳細地說明本發(fā)明所述的各磨削設(shè)備的具體構(gòu)成。
[0041]所述的大平面磨削裝置，如圖14所示，能夠同時磨削五金鉗類工具的上平面、下平面，包括底座、大平面磨削頭以及磨削頭進給驅(qū)動機構(gòu);其中:
所述的磨削頭進給驅(qū)動機構(gòu)，括XY平面移動臺，該XY平面移動臺包括X向移動臺以及Y向移動臺，X向移動臺鋪設(shè)在底座上，而Y向移動臺則與X向移動臺的動力輸出端連接;所述的Y向移動臺包括Y向移動驅(qū)動電機以及兩根Y向絲杠機構(gòu)，兩根Y向絲杠機構(gòu)分別為第一絲杠機構(gòu)、第二絲杠機構(gòu);Y向移動驅(qū)動電機的輸出軸與第一絲杠機構(gòu)連接，第一絲杠機構(gòu)通過同步帶輪機構(gòu)與第二絲杠機構(gòu)連接;每根絲杠機構(gòu)均包括絲杠以及與絲杠配合使用的絲杠螺母;且第一絲杠機構(gòu)的絲杠旋向與第二絲杠機構(gòu)的絲杠旋向相反;上磨削頭的安裝固定板與第一絲杠機構(gòu)的絲杠螺母固定，而下磨削頭的安裝固定板則與第二絲杠機構(gòu)的絲杠螺母固定;第一絲杠機構(gòu)、第二絲杠機構(gòu)相對放置，上磨削頭、下磨削頭懸臂地置于第一絲杠機構(gòu)、第二絲杠機構(gòu)之間;所述的X向移動臺包括X向移動驅(qū)動電機以及與X向移動驅(qū)動電機的輸出軸連接的X向絲杠機構(gòu);X向絲杠機構(gòu)的絲杠沿著X方向鋪設(shè)在底座上，￥向移動臺與X向絲杠機構(gòu)的絲杠螺母連接。
[0042]所述的大平面磨削頭，包括上磨削頭以及位于上磨削頭下方的下磨削頭；上磨削頭、下磨削頭均采用砂帶式磨削機構(gòu)，包括安裝固定板、磨削驅(qū)動電機、主動輪、從動輪、張緊輪以及砂帶；磨削驅(qū)動電機的安裝座安裝在安裝固定板上，且磨削驅(qū)動電機的輸出軸與主動輪連接，從動輪、張緊輪定位支撐在安裝固定板上，砂帶繞在主動輪、從動輪的外圍，并通過張緊輪張進;主動輪、從動輪、張緊輪呈三角形式布置，上磨削頭的主動輪、從動輪的軸心連線與下磨削頭的主動輪、從動輪的軸心連線平行，五金鉗類工具置于繞在上磨削頭的主動輪、從動輪外圍的砂帶外側(cè)與繞在下磨削頭的主動輪、從動輪外圍的砂帶外側(cè)之間；上磨削頭、下磨削頭的安裝固定板均與Y向移動臺的動力輸出端連接;大平面磨削頭在X向移動臺的動力驅(qū)動下，沿著X向整體進行位置調(diào)整;上磨削頭、下磨削頭在Y向移動臺的動力驅(qū)動下，沿著Y向進行反向移動，實現(xiàn)上磨削頭砂帶與下磨削頭砂帶之間的間隙調(diào)整；上磨削頭、下磨削頭在各自的磨削驅(qū)動電機驅(qū)動下，進行高速旋轉(zhuǎn)。
[0043]工作原理
使用前，打開總控制臺軟件，進行整體參數(shù)設(shè)定(如各驅(qū)動電機工作狀態(tài)、上、下磨削頭初始位置、張緊輪位置、底座位置等)，調(diào)節(jié)張緊輪位置使磨削操作中砂帶與主動輪、從動輪、張緊輪之間相對靜止為宜。
[0044]工作時，磨削頭上的Y向移動驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)配合主動輪、從動輪、張緊輪旋轉(zhuǎn)帶動砂帶高速運動。由回轉(zhuǎn)臺上的夾持裝置將待加工的金屬鉗具送至本磨削機裝置正前方。X向移動驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)帶動自身的絲杠運動，實現(xiàn)磨削頭精確定位，使待加工金屬鉗具的大面表面位于上、下磨削頭正中。根據(jù)金屬鉗具表面需磨削程度，控制Y向移動驅(qū)動電機2旋轉(zhuǎn)帶動上、下磨削頭產(chǎn)生相對靠近，運動至砂帶與金屬鉗具表面接觸。一次磨削工作完成，控制Y向移動驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)，帶動上、下磨削頭產(chǎn)生相對分離運動，此時通過檢測裝置檢測加工金屬鉗具的大面表面是否已達到設(shè)定磨削要求。若未到，繼續(xù)執(zhí)行磨削工作;若達到則執(zhí)行控制X向移動驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)帶動自身絲杠運動，實現(xiàn)磨削頭后退至初始位置。由回轉(zhuǎn)臺控制夾持裝置將達到磨削要求的加工金屬鉗具送入后端金屬鉗具各面磨削，同時回轉(zhuǎn)臺上的另一夾持裝置將待加工金屬鉗具從進料機構(gòu)送至金屬鉗具大面磨削機裝置正前方，重復之前磨削操作。如此循環(huán)往復實現(xiàn)成批金屬鉗具的大面磨削操作。
[0045]本發(fā)明所述的斜面磨削裝置，如圖15所示，包括磨削頭進給機構(gòu)、斜面磨削頭以及工件夾持裝置;斜面磨削頭與磨削頭進給機構(gòu)的動力輸出端連接;其中:
如圖15所示，磨削頭進給機構(gòu)為XYZ三軸聯(lián)動滑臺，包括聯(lián)動的X軸向滑臺、Y軸向滑臺、Z軸向滑臺；X軸向滑臺包括底座以及沿X軸向布置的X向絲杠機構(gòu);Y軸向滑臺包括Y向滑臺以及沿Y軸向布置的Y向絲杠機構(gòu)，Z軸向滑臺包括Z向滑臺以及沿Z軸向布置的Z向絲杠機構(gòu)4向滑臺與X向絲杠機構(gòu)的絲杠螺母固定，2向滑臺與Y向絲杠機構(gòu)的絲杠螺母固定；
所述斜面磨削頭，如圖15所示，為砂帶式磨削頭，包括斜面磨削頭安裝座、斜面磨削電機、斜面磨削砂帶、主動輪、從動輪以及張緊輪;斜面磨削電機固定安裝在斜面磨削頭安裝座上，且斜面磨削電機的動力輸出端與主動輪連接，主動輪、從動輪以及張緊輪呈三角形式布置在斜面磨削頭安裝座上，斜面磨削砂帶繞在主動輪、從動輪外圍，并通過張緊輪張進；XYZ三軸聯(lián)動滑臺的動力輸出端與斜面磨削頭安裝座連接;所述斜面磨削砂帶配裝有壓模板，所述的壓模板通過連接頭固定安裝在斜面磨削頭安裝座上，且壓模板的板面與斜面磨削砂帶貼緊，而工件的待加工磨削面與壓模板位置處的斜面磨削砂帶相貼;所述的壓模板包括兩塊，分別為相對于斜面磨削砂帶呈平面設(shè)置的平面壓模板以及相對于斜面磨削砂帶具有內(nèi)凹部位的凹面壓模板。
[0046]磨削裝置執(zhí)行平面磨削任務(wù)時，將待處理平面緊貼平擋板處的砂帶，磨削電機轉(zhuǎn)動帶動砂帶進行磨削；磨削裝置執(zhí)行弧面磨削任務(wù)時，將待處理平面緊貼凹擋板處的砂帶，砂帶會形成一定的弧度包裹住五金鉗類工具的弧面，磨削電機轉(zhuǎn)動帶動砂帶進行磨削。
[0047]由此可知:通過控制不同的電機轉(zhuǎn)動，使得XYZ三軸滑臺移動到指定位置，驅(qū)動五金鉗類工具表面擠壓砂帶;旋轉(zhuǎn)電機帶動砂帶與五金鉗類工具表面產(chǎn)生摩擦，實現(xiàn)五金鉗類工具表面的快速高效磨削，提高五金鉗類工具打磨的自動化水平、降低成本、提升效率。
[0048]所述的弧面磨削裝置，如圖16-18所示，包括XYZ三軸移動平臺以及弧面磨削頭機構(gòu)，所述XYZ三軸移動平臺的動力輸出端通過懸臂與弧面磨削頭機構(gòu)連接;其中:
所述的XYZ三軸移動平臺，包括聯(lián)動的X向移動平臺、Y向移動平臺以及Z向移動平臺；X向移動平臺的動力輸出端與Y向移動平臺連接，Y向移動平臺的動力輸出端與Z向移動平臺連接，而Z向移動平臺的動力輸出端則與懸臂連接;X向移動平臺、Y向移動平臺以及Z向移動平臺均包括絲杠安裝槽以及安裝在絲杠安裝槽中的絲杠機構(gòu)，絲杠機構(gòu)包括絲杠驅(qū)動電機、絲杠以及配合絲杠使用的絲杠螺母;所述X向移動平臺的絲杠沿著X方向鋪設(shè)，X向移動平臺的絲杠安裝槽安裝在基座上，Y向移動平臺的絲杠安裝槽與X向移動平臺的絲杠螺母固定，而Y向移動平臺的絲杠沿著Y方向鋪設(shè)，Z向移動平臺的絲杠安裝槽與Y向移動平臺的絲杠螺母固定，而Z向移動平臺的絲杠沿著Z方向鋪設(shè);在Z向移動平臺的絲杠兩側(cè)，分別鋪設(shè)有一根導軌，每一根導軌均與Z向移動平臺的絲杠延伸方向平行;三個移動平臺都由電機提供動力，電機正轉(zhuǎn)，絲杠轉(zhuǎn)動，帶動平臺向正方向運動；電機反轉(zhuǎn)，絲杠轉(zhuǎn)動，帶動平臺向負方向運動。
[0049]所述弧面磨削頭機構(gòu)，包括磨削電機、旋轉(zhuǎn)電機以及砂帶式弧面磨削機構(gòu);所述砂帶式弧面磨削機構(gòu)包括支架、弧面磨削砂帶、弧面磨削主動輪、弧面磨削從動輪以及弧面磨削張緊輪，其中:弧面磨削主動輪、弧面磨削從動輪以及弧面磨削張緊輪均為輪轂橡膠輪；弧面磨削主動輪、弧面磨削從動輪以及弧面磨削張緊輪呈三角形狀布置在支架上，弧面磨削砂帶呈三角形狀繞在弧面磨削主動輪、弧面磨削從動輪以及弧面磨削張緊輪的外圍；旋轉(zhuǎn)電機提供磨削頭旋轉(zhuǎn)的動力，固定安裝在懸臂上，且旋轉(zhuǎn)電機的動力輸出端與支架連接，旋轉(zhuǎn)電機可以正轉(zhuǎn)，可以反轉(zhuǎn);磨削電機驅(qū)動磨削砂帶進行弧面磨削，固定安裝在支架上，且磨削電機的動力輸出端與弧面磨削主動輪連接;磨削電機只能正轉(zhuǎn)。
[0050]所述的支架包括固定桿、扭臂；固定桿的一端安裝主動輪，固定桿的另一端則安裝從動輪，且固定桿的桿體上定位安裝有一根定位軸;扭臂的一端與定位軸連接，另一端則安裝張緊輪，且定位軸上套接有扭簧，扭簧的兩端分別與固定桿、扭臂連接。
[0051]懸臂通過連接塊與Z向移動平臺的絲杠螺母連接;具體地:連接塊中部位置與Z向移動平臺的絲杠螺母固定，連接塊的兩端分別與Z向移動平臺的絲杠兩側(cè)相應(yīng)的導軌可滑動連接。
[0052]弧面磨削頭機構(gòu)在XYZ三軸移動平臺的動力驅(qū)動下，能夠在XYZ三軸移動平臺確定的三維空間內(nèi)進行位置調(diào)整;支架在旋轉(zhuǎn)電機的動力輸出下，能夠繞著旋轉(zhuǎn)電機的動力輸出端做旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)弧面磨削砂帶能夠緊貼五金鉗類工具的弧面磨削加工部位;弧面磨削砂帶在磨削電機的動力驅(qū)動下，對五金鉗類工具的弧面磨削加工部位進行磨削加工。
[0053]本發(fā)明中所述的總控制臺負責控制五臺電機，控制電機轉(zhuǎn)動的角度與正反轉(zhuǎn)。通過對于待磨削的五金鉗類工具的形狀的輸入，對應(yīng)的控制程序控制五個電機的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)五軸聯(lián)動，XYZ軸移動平臺移動到合適的位置，Z軸移動平臺和旋轉(zhuǎn)電機相配合，使整個磨削頭機構(gòu)的砂帶緊貼五金鉗類工具的圓弧表面，磨削電機一直轉(zhuǎn)動，帶動砂帶磨削五金鉗類工具的圓弧表面。
[0054]本發(fā)明所述弧面磨削的工作原理是:五金鉗類工具由夾持機構(gòu)固定，圓弧面對準磨削頭機構(gòu)，磨削頭機構(gòu)在XYZ軸移動平臺的帶動下，移動到合適的位置，圓弧面擠壓磨削頭機構(gòu)，使得砂帶緊緊貼合圓弧表面。Z軸移動平臺和旋轉(zhuǎn)電機相配合，使整個磨削頭機構(gòu)的砂帶緊貼五金鉗類工具的圓弧表面，磨削電機一直轉(zhuǎn)動，帶動砂帶磨削五金鉗類工具的圓弧表面。
[0055]本發(fā)明所述的去皮-拋光裝置，如圖19所示，包括XYZ三軸聯(lián)動驅(qū)動臺、去皮磨削機構(gòu)、拋光機構(gòu)以及括能夠?qū)崿F(xiàn)去皮磨削機構(gòu)、拋光機構(gòu)交換工作的切換機構(gòu);所述的切換機構(gòu)與XYZ三軸聯(lián)動驅(qū)動臺的動力輸出端連接，包括切換電機;所述的去皮磨削機構(gòu)、拋光機構(gòu)分別安裝在去皮-拋光連接座的兩側(cè)，切換電機的動力輸出端與去皮-拋光連接座固定連接，且切換電機動力輸出端與去皮-拋光連接座的連接位點處于去皮磨削機構(gòu)、拋光機構(gòu)之間；去皮-拋光連接座在切換電機的動力輸出下，繞切換電機動力輸出端與去皮-拋光連接座的連接位點做旋轉(zhuǎn)運動，使得去皮-拋光連接座能夠交換著處于以下兩個工位:分別是磨削去皮工位、拋光工位:去皮-拋光連接座處于磨削去皮工位時，去皮磨削機構(gòu)的磨削去皮工作頭在XYZ三軸聯(lián)動驅(qū)動臺的動力驅(qū)動下，能夠?qū)ξ褰疸Q類工具的待磨削加工面進行磨削去皮預加工處理;去皮-拋光連接座處于拋光工位時，拋光機構(gòu)的拋光工作頭在XYZ三軸聯(lián)動驅(qū)動臺的動力驅(qū)動下，能夠?qū)ξ褰疸Q類工具完成磨削加工的表面進行拋光處理。本發(fā)明中，切換電機的電機軸通過同步帶輪傳動機構(gòu)的輸出軸與去皮-拋光連接座連接。
[0056]所述XYZ三軸聯(lián)動驅(qū)動臺，包括支座、X軸滑臺、Y軸滑臺以及Z軸滑臺;X軸滑臺安裝在基座上，Y軸滑臺與X軸滑臺的動力輸出端連接，而Z軸滑臺與Y軸滑臺的動力輸出端連接；所述的切換機構(gòu)通過連接板與Z軸滑臺的動力輸出端連接;所述X軸滑臺、Y軸滑臺以及Z軸滑臺均為絲杠機構(gòu)，包括驅(qū)動電機以及與驅(qū)動電機動力輸出端連接的絲杠、配裝在絲杠上的絲杠螺母;X軸滑臺的絲杠沿X方向鋪設(shè)、Y軸滑臺的絲杠沿Y方向鋪設(shè)，而Z軸滑臺的絲杠則沿Z方向鋪設(shè);Y軸滑臺與X軸滑臺的絲杠螺母固定;Z軸滑臺與Y軸滑臺的絲杠螺母固定；切換機構(gòu)通過連接板與Z軸滑臺的絲杠螺母固定。X軸滑臺、Y軸滑臺以及Z軸滑臺對應(yīng)的每臺電機都可以正反轉(zhuǎn)，各負責驅(qū)動滑臺在一個方向上的移動，實現(xiàn)三軸聯(lián)動，三個滑臺組合使用可以達到在整個空間內(nèi)移動的目的。
[0057]所述的去皮磨削機構(gòu)，包括磨削電機、主動輪、從動輪以及砂帶；磨削電機的輸出軸與主動輪連接，砂帶繞在主動輪、從動輪的外圍；磨削電機固定安裝在去皮-拋光連接座上，而從動輪則定位支撐在去皮-拋光連接座上。磨削電機6主要應(yīng)用于金屬鉗具的去皮工作，磨削電機6驅(qū)動主動輪7轉(zhuǎn)動帶動砂帶9轉(zhuǎn)動，與金屬鉗具待處理表面產(chǎn)生摩擦，進而對金屬鉗具待處理表面進行去皮工作。
[0058]所述拋光機構(gòu)，為履帶式拋光機構(gòu)，包括拋光電機以及與拋光電機動力輸出端連接的拋光履帶。拋光電機10主要應(yīng)用于金屬鉗具的拋光工作，拋光電機10直接驅(qū)動拋光履帶11轉(zhuǎn)動與金屬鉗具表面形成摩擦，進而達到拋光的目的。
[0059]所述去皮-拋光連接座為矩形結(jié)構(gòu)，沿長度方向設(shè)置有三個安裝部位，分別為設(shè)置在兩端部的用于安裝磨削電機的第一安裝部、用于安裝拋光電機的第二安裝部以及設(shè)置在中部位置的用于與切換電機動力輸出端連接的固定安裝部;磨削電機、拋光電機關(guān)于固定安裝部對稱地安裝在去皮-拋光連接座的兩;所述去皮-拋光連接座包括底板以及分別安裝在底板長邊的兩塊長壁板、分別安裝在底板短邊的三角形安裝板、矩形安裝板;該三角形安裝板的頂角部位設(shè)置用于安裝從動輪的安裝孔，第一安裝部設(shè)置在三角形安裝板的內(nèi)壁，且第一安裝部的中部位置開設(shè)用于磨削電機輸出軸穿行的軸孔a，磨削電機固定安裝在第一安裝部，且磨削電機的輸出軸穿過軸孔a后與主動輪連接;第二安裝部設(shè)置在矩形安裝板的內(nèi)側(cè)，且第二安裝部的中部位置開設(shè)用于拋光電機輸出軸穿行的軸孔b，拋光電機固定安裝在第二安裝部，且拋光電機的輸出軸穿過軸孔b后與拋光履帶連接。
[0060]本發(fā)明使用時，根據(jù)輸送到去皮-拋光裝置的五金鉗類工具的工位不同，來控制切換電機的工況，使得去皮-拋光裝置能夠交換著執(zhí)行以下兩個工藝，分別是五金鉗類工具待磨削加工面的磨削去皮預處理工藝以及五金鉗類工具磨削加工完成面的拋光處理工藝;具體是:當輸送到去皮-拋光裝置的五金鉗類工具是由進料裝置輸送來時，去皮-拋光裝置通過去皮磨削機構(gòu)執(zhí)行磨削去皮預處理工藝；當輸送到去皮-拋光裝置的五金鉗類工具是由磨削機構(gòu)輸送來時，去皮-拋光裝置通過拋光機構(gòu)執(zhí)行拋光處理工藝。
[0061]本發(fā)明主要提供一整套裝備，該裝備由10個工位組成，通過人機交互的控制器編制每個工位的工藝動作，分別完成對不同類型五金鉗工具的預處理、平面、斜面、曲面、倒角、圓弧面等不同規(guī)格的五金鉗的粗磨和精磨加工，具體工位安排如下:進料一去氧化層一大面磨削(粗)一斜面磨削(粗)一弧面磨削(粗)一大面磨削(精)一斜面磨削(精)一弧面磨肖Ij(精)一拋光一出料。該系統(tǒng)智能化程度高，針對不同的加工面的特性，具備一定的柔性，通過對不同工位進行編程和參數(shù)化設(shè)計，可實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)和加工工藝的五金工具鉗的一次裝夾，即可完成多個面的粗磨和精磨的加工。，即可完成所有工藝的自動化加工，產(chǎn)品一致性好。同時還解決了現(xiàn)有加工條件下，作業(yè)工人培訓周期長、作業(yè)效率低下、加工環(huán)境對工人健康危害較大，而且磨削產(chǎn)生的粉塵，容易產(chǎn)生爆炸等災難性安全事故等一系列問題。
[0062]因此，本發(fā)明所述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，具有如下特點:
1、本套智能化設(shè)備分為兩大部分:裝夾工件的工裝夾具和磨削裝置，工裝夾具采用回轉(zhuǎn)體圓盤狀結(jié)構(gòu)，在盤上等角度設(shè)計安裝10個帶夾持臂的裝夾裝置，每個夾持臂伸出端位置與加工工位——對應(yīng)。
[0063]2、回轉(zhuǎn)盤上的每個夾持頭同時具備以Z軸為中心，在XY平面上的轉(zhuǎn)動自由度，以及以Y軸為中心的軸向轉(zhuǎn)動自由度，在各個不同加工工位上通過編程設(shè)置自由度動作參數(shù)，配合加工，從而完成不同性狀和尺寸的加工面的加工。
[0064]3工裝夾具設(shè)計在一個環(huán)形結(jié)構(gòu)上，回轉(zhuǎn)環(huán)形圓盤采用特殊雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計，上層為運動層，由驅(qū)動裝置直接驅(qū)動，下層為固定結(jié)構(gòu)，中間采用導槽中安裝滾珠的結(jié)構(gòu)(原理類似于軸承，但結(jié)構(gòu)不同于軸承)，這樣結(jié)構(gòu)運動靈活，驅(qū)動和制動(定位)要求動力小，能耗低，且定位控制準確。
[0065]4、磨削加工裝置設(shè)計10個工位，每個工位設(shè)計一臺磨削加工裝置，分別是進料裝置、預處理裝置、平面磨削裝置(粗磨和精磨兩個工位)、斜面磨削裝置(粗磨和精磨兩個工位)、圓弧面磨削裝置(粗磨和精磨兩個工位)、拋光裝置和出料裝置。
[0066]5、控制系統(tǒng)配備一個帶有嵌入式處理器為核心的板卡，搭載一塊觸摸屏，并在嵌入系統(tǒng)環(huán)境下設(shè)計一個人機交互的界面(HMI)，通過該界面可實現(xiàn)系統(tǒng)整體加工參數(shù)的設(shè)置，如加工速度、周期設(shè)置、循環(huán)次數(shù)、停車復位等。同時也可以根據(jù)工件的不同加工需求，單獨對個別工位進行加工程序設(shè)計，具有較高的柔性和智能性。
[0067]6、通過設(shè)置，所有工位同時工作，并同時進入下一個工序，工作效率高，且工件之間有連續(xù)性，加工效率高，一致性好。
[0068]7、進料裝置采用一個原料盒，將毛坯件垂直堆放于盒中，然后在重力作用下，最底下一個工具鉗落入裝夾準備位置，在彈簧推桿的作用下將攻擊推出，出料裝置上的加持裝置夾住五金鉗的頭部，在氣缸的作用下旋轉(zhuǎn)180度，然后將毛坯件送至回轉(zhuǎn)盤的加工工位，裝夾固定在回轉(zhuǎn)盤的夾持裝置上。
[0069]8、裝夾好的五金工具鉗毛坯件，在回轉(zhuǎn)盤的帶動下，送至預處理工位，因毛坯件表面粗糙，故設(shè)計一個預處理環(huán)節(jié)，采用拋光裝置，換上粗砂，清除毛坯件的表面氧化層、毛刺等。
[0070]9、完成毛坯件表面預處理后，工件在回轉(zhuǎn)盤的帶動下送至平面加工裝置處(該裝置可完成平面粗磨和精磨，主要根據(jù)加工需求選擇加工砂布帶的粗細精度)，該工位通過兩套電機和漲緊輪設(shè)計一個具備上下兩個大平面可同時加工的裝置，同時根據(jù)工件尺寸和加工進給量還可以調(diào)節(jié)上下兩個加工面之間的距離。
[0071]10、針對五金鉗工具中的斜面，本套裝備專門設(shè)計了一臺裝置，通過可調(diào)節(jié)漲緊輪，使得加工砂布帶在垂直于XZ平面呈現(xiàn)不同的傾斜角度，配合裝夾的五金鉗的位置和角度進行斜面磨削加工(該裝置可完成平面粗磨和精磨，主要根據(jù)加工需求選擇加工砂布帶的粗細精度)。
[0072]11、針對五金鉗工具中的圓弧面、倒角面，本發(fā)明專門設(shè)計了一臺裝置，通過調(diào)節(jié)漲緊輪的松緊度，形成一個垂直于XZ平面的帶有一定傾斜角度的加工面，不同于權(quán)利要求11中所述的是砂布帶的漲緊度不同，這樣，在夾持裝置帶有一定程度作用力的情況下，加工過程中呈現(xiàn)出對工件的包裹加工效果，同時工件夾持頭帶動工件，可以做以Z軸為中心，在XY平面上的轉(zhuǎn)動，或者以Y軸為中心的軸向轉(zhuǎn)動，甚至是兩者的結(jié)合，配合加工裝置，完成加工要求。
[0073]12、本套設(shè)備粗加工和精加工工藝分離，先進行平面、斜面、圓弧面(曲面)的粗加工，然后再依次對上述加工面進行精加工，最后拋光、下料，一次裝夾即可完成從毛坯件到成品的所有加工工藝流程。
[0074]13、下料完成后，裝夾設(shè)備的夾持頭松開，處長待夾緊狀態(tài)，在回轉(zhuǎn)盤的帶動下送至下一個進料工位，裝夾上另一個需要加工的五金鉗工具毛坯件，開始下一個循環(huán)加工過程。
[0075]本發(fā)明所述智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備的工作原理:
將鑄造后的五金鉗毛坯件垂直方向放入工件盒內(nèi)，然后將裝滿工件的進料盒裝載到進料裝置的進料位置，通過重力作用，最下面位置的五金鉗落入推出槽位置，在氣缸的作用下，將工件推向出料裝置上的裝夾頭，當工件被夾持后，在氣缸的作用下，夾持頭轉(zhuǎn)動180度，將工件轉(zhuǎn)至回轉(zhuǎn)盤上的裝夾機構(gòu)側(cè)，然后在氣缸的推動下，將工件送至回轉(zhuǎn)盤上的裝夾工位。
[0076]當工件裝夾好后，回轉(zhuǎn)盤帶動裝夾裝置轉(zhuǎn)動至下一個工位，即圖1中的2的位置，因毛坯件表面氧化、毛刺等，需要在加工之前先預處理下，故在加工之前先設(shè)計一個預處理環(huán)節(jié)，采用和拋光工藝同樣的裝備，利用精度較低的粗砂布帶進行去氧化層預處理。
[0077]完成預處理工藝后，在回轉(zhuǎn)盤的帶動下，所有工位前進一步，預處理后的工件送至平面粗磨工位，在本工位采用兩套電機和漲緊輪結(jié)構(gòu)的一個具備上下兩個大平面可同時加工的裝置，同時根據(jù)工件尺寸和加工進給量還可以調(diào)節(jié)上下兩個加工面之間的距離。
[0078]完成平面粗磨工藝之后，工件在回轉(zhuǎn)盤的帶動下，運動到另一個工位，進行斜面的粗磨加工，加工前，已經(jīng)根據(jù)要磨的斜面的結(jié)構(gòu)尺寸以及加工的進給量，調(diào)節(jié)漲緊輪的位置，改變砂布帶的傾斜角，然后將工件需要磨削的斜面送至砂布帶處進行加工。
[0079]完成斜面的粗磨之后，工件在回轉(zhuǎn)盤的帶動下，運動到下一個工位，進行難度較大的圓弧面的粗磨加工，根據(jù)圓弧面的加工特點，本發(fā)明設(shè)計了一個比較巧妙的結(jié)構(gòu)，通過將漲緊輪固定在一個根據(jù)張力不同而改變的活動臂上，可實現(xiàn)砂布帶包裹著工件加工的效果，從而完成圓弧面的磨削加工，根據(jù)張力的不同，漲緊輪的位置也在變化，砂布帶對工件的包裹形式也不同，進而實現(xiàn)不同規(guī)格的圓弧面的磨削加工。
[0080]完成了粗磨工藝之后，回轉(zhuǎn)盤繼續(xù)轉(zhuǎn)動，將工件帶至精磨加工工位，精磨加工同樣要完成三個工位的精磨加工，分別為:平面精磨、斜面精磨、圓弧面精磨。加工設(shè)備的設(shè)計上，平面粗磨和平面精磨、斜面粗磨和精磨、圓弧面粗磨和精磨，同一種類型的加工面設(shè)備采用一樣，區(qū)別主要在加工的砂布帶的精度和磨削進給量和總的磨削量。
[0081]完成所有粗磨和精磨的工藝流程后，在回轉(zhuǎn)盤的作用下，將工件運轉(zhuǎn)到拋光工位上，利用預處理同樣的設(shè)備，換上精度更高的砂布帶，對完成粗磨和精磨的工件進行拋光。對于拋光工藝，也可以采用噴砂、等離子等方式，但是采用這種拋光加工方式成本太高。
[0082]完成拋光工藝后，五金鉗工具從毛坯件到成品是所有工藝全部完成，在回轉(zhuǎn)盤的帶動下，運動至出料工位，出料裝置在氣缸的推動下將夾持頭推向工件，夾住工件，回轉(zhuǎn)盤上的夾持頭松開對工件的夾持，將工件交給出料裝置，然后出料設(shè)備的裝夾裝置在氣缸作用下旋轉(zhuǎn)180度，將成品工件轉(zhuǎn)到加工區(qū)外側(cè)，裝入包裝盒。
[0083]然后轉(zhuǎn)入進料工位，進入下一個毛坯件的加工周期，循環(huán)往復。
[0084]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
[0085]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，包括進料裝置、磨削裝置以及用于裝夾工件的工裝夾具;其特征在于，所述的工裝夾具包括支撐座、回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機、單向間隙傳動機構(gòu)以及回轉(zhuǎn)單元;所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力輸出端通過單向間隙傳動機構(gòu)與回轉(zhuǎn)單元連接;所述的回轉(zhuǎn)單元包括回轉(zhuǎn)傳動盤、回轉(zhuǎn)安裝支座以及用于安裝五金鉗類工具的工件夾持裝置；回轉(zhuǎn)安裝支座周向布置多個用于安裝工件夾持裝置的連接臂，每一個工件夾持裝置對應(yīng)地安裝在相應(yīng)的連接臂上;所述的磨削裝置包括精磨設(shè)備以及粗磨設(shè)備，且精磨設(shè)備、粗磨設(shè)備均包括大平面磨削裝置、斜面磨削裝置以及弧面磨削裝置;所述的大平面磨削裝置具有大平面磨削頭，能夠同時磨削五金鉗類工具的上平面、下平面，該大平面磨削頭包括上磨削頭以及位于上磨削頭下方的下磨削頭，五金鉗類工具的一個待磨削大平面與上磨削頭相貼，而另一個待磨削大平面與下磨削頭相貼;所述的斜面磨削裝置具有斜面磨削頭，該斜面磨削頭為三角狀壓模板式砂帶磨削頭，五金鉗類工具的待磨削斜面與斜面磨削頭相貼;所述的弧面磨削裝置，具有弧面磨削頭機構(gòu)，該弧面磨削頭機構(gòu)為三角狀砂帶式磨削頭，五金鉗類工具的待磨削弧面與弧面磨削頭機構(gòu)相貼;所述的工裝夾具處于中部位置，所述進料裝置、精磨設(shè)備中的大平面磨削裝置、斜面磨削裝置、弧面磨削裝置以及粗磨設(shè)備中的大平面磨削裝置、斜面磨削裝置、弧面磨削裝置則圍繞著工裝夾具布置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，其特征在于，所述的回轉(zhuǎn)傳動盤包括同軸設(shè)置的下支撐板、空心連接筒以及上支撐板;所述回轉(zhuǎn)安裝座包括筒狀傳動頭以及周向均布在筒狀傳動頭外壁的多個連接臂，每一個連接臂上均設(shè)置有用于安裝工件夾持裝置的連接部；下支撐板通過支撐軸承定位支撐在支撐座上方，且支撐軸承至少為3個，呈周向均布;空心連接筒的上端與置于筒狀傳動頭內(nèi)腔中的上支撐板固定，下端則與下支撐板固定，而筒狀傳動頭的下端固定安裝在下支撐板上，而上端則配裝蓋板;單向間隙傳動機構(gòu)的動力輸出軸穿過空心連接筒放置，且單向間隙傳動機構(gòu)的動力輸出軸與筒狀傳動頭的內(nèi)壁之間布置有多個定心軸承，各定心軸承周向均布地定位安裝在上支撐板上，且每一個定心軸承的外圓均分別與筒狀傳動頭的內(nèi)壁面、單向間隙傳動機構(gòu)的動力輸出軸的外壁面相切;所述的單向間隙傳動機構(gòu)在回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力驅(qū)動下，帶動回轉(zhuǎn)單元做帶有停歇的周期性回轉(zhuǎn)運動;每一個連接臂在停歇的過程中，均分別處于一個加工工位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，其特征在于，大平面磨削裝置還包括底座以及磨削頭進給驅(qū)動機構(gòu);所述的磨削頭進給驅(qū)動機構(gòu)包括XY平面移動臺，該XY平面移動臺包括X向移動臺以及Y向移動臺，X向移動臺鋪設(shè)在底座上，而Y向移動臺則與X向移動臺的動力輸出端連接;上磨削頭、下磨削頭均包括安裝固定板、磨削驅(qū)動電機、主動輪、從動輪、張緊輪以及砂帶;磨削驅(qū)動電機的安裝座安裝在安裝固定板上，且磨削驅(qū)動電機的輸出軸與主動輪連接，從動輪、張緊輪定位支撐在安裝固定板上，砂帶繞在主動輪、從動輪的外圍，并通過張緊輪張進;主動輪、從動輪、張緊輪呈三角形式布置，上磨削頭的主動輪、從動輪的軸心連線與下磨削頭的主動輪、從動輪的軸心連線平行，五金鉗類工具置于繞在上磨削頭的主動輪、從動輪外圍的砂帶外側(cè)與繞在下磨削頭的主動輪、從動輪外圍的砂帶外側(cè)之間；上磨削頭、下磨削頭的安裝固定板均與Y向移動臺的動力輸出端連接;大平面磨削頭在X向移動臺的動力驅(qū)動下，沿著X向整體進行位置調(diào)整;上磨削頭、下磨削頭在Y向移動臺的動力驅(qū)動下，沿著Y向進行反向移動，實現(xiàn)上磨削頭砂帶與下磨削頭砂帶之間的間隙調(diào)整;上磨削頭、下磨削頭在各自的磨削驅(qū)動電機驅(qū)動下，進行高速旋轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，其特征在于，斜面磨削裝置還包括磨削頭進給機構(gòu)，所述的磨削頭進給機構(gòu)為XYZ三軸聯(lián)動滑臺，所述的斜面磨削頭包括斜面磨削頭安裝座、斜面磨削電機、斜面磨削砂帶、主動輪、從動輪以及張緊輪;XYZ三軸聯(lián)動滑臺的動力輸出端與斜面磨削頭安裝座連接;斜面磨削電機固定安裝在斜面磨削頭安裝座上，且斜面磨削電機的動力輸出端與主動輪連接，主動輪、從動輪以及張緊輪呈三角形式布置在斜面磨削頭安裝座上，斜面磨削砂帶繞在主動輪、從動輪外圍，并通過張緊輪張進;所述斜面磨削砂帶配裝有壓模板，所述的壓模板通過連接頭固定安裝在斜面磨削頭安裝座上，且壓模板的板面與斜面磨削砂帶貼緊，而工件的待加工磨削面與壓模板位置處的斜面磨削砂帶相貼。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，其特征在于，弧面磨削裝置還包括XYZ三軸移動平臺，所述XYZ三軸移動平臺的動力輸出端通過懸臂與弧面磨削頭機構(gòu)連接;弧面磨削頭機構(gòu)包括磨削電機、旋轉(zhuǎn)電機以及砂帶式弧面磨削機構(gòu);所述砂帶式弧面磨削機構(gòu)包括支架、弧面磨削砂帶、弧面磨削主動輪、弧面磨削從動輪以及弧面磨削張緊輪;弧面磨削主動輪、弧面磨削從動輪以及弧面磨削張緊輪呈三角形狀布置在支架上，弧面磨削砂帶呈三角形狀繞在弧面磨削主動輪、弧面磨削從動輪以及弧面磨削張緊輪的外圍；旋轉(zhuǎn)電機固定安裝在懸臂上，且旋轉(zhuǎn)電機的動力輸出端與支架連接;磨削電機固定安裝在支架上，且磨削電機的動力輸出端與弧面磨削主動輪連接;弧面磨削頭機構(gòu)在XYZ三軸移動平臺的動力驅(qū)動下，能夠在XYZ三軸移動平臺確定的三維空間內(nèi)進行位置調(diào)整;支架在旋轉(zhuǎn)電機的動力輸出下，能夠繞著旋轉(zhuǎn)電機的動力輸出端做旋轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)弧面磨削砂帶能夠緊貼五金鉗類工具的弧面磨削加工部位;弧面磨削砂帶在磨削電機的動力驅(qū)動下，對五金鉗類工具的弧面磨削加工部位進行磨削加工。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，其特征在于，工件夾持裝置包括用于夾持工件的夾持機構(gòu)、用于驅(qū)動夾持機構(gòu)在自身垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)、用于驅(qū)動夾持機構(gòu)在自身水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu);其中: 所述夾持機構(gòu)，包括夾持安裝座、安裝在夾持安裝座上的夾具驅(qū)動機構(gòu)以及與夾具驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端連接的夾具； 所述垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，包括垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)安裝座以及安裝在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)安裝座上的垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)電機，垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)電機的動力輸出端與夾持安裝座連接； 所述水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，包括水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機，所述水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力輸出端與垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)安裝座連接； 所述垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出下，帶動夾持機構(gòu)在自身水平面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動； 所述夾持機構(gòu)，在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)的動力驅(qū)動下，在自身垂直面內(nèi)做旋轉(zhuǎn)運動； 所述夾具，在夾具驅(qū)動機構(gòu)的動力驅(qū)動下，能夠夾持/釋放工件； 所述工件，在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)、垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)以及夾具驅(qū)動機構(gòu)的聯(lián)合驅(qū)動下，調(diào)整工件的待加工磨削面； 所述斜面磨削頭，在磨削頭進給機構(gòu)的動力驅(qū)動下，與工件的待加工磨削面相貼。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，其特征在于，所述夾具包括兩塊夾板，分別為上夾板和下夾板，上夾板和下夾板之間設(shè)置有兩根以上的導柱，導柱的一端穿過下夾板后在端部配裝蓋帽，另一端則穿過上夾板后也在端部配裝蓋帽；上夾板、下夾板在夾具驅(qū)動機構(gòu)的動力驅(qū)動下，均做升降運動;且下夾板與上夾板的運動方向相反;所述夾具驅(qū)動機構(gòu)，包括直線往復移動驅(qū)動機構(gòu)、驅(qū)動塊以及杠桿機構(gòu)；其中: 所述驅(qū)動塊，可移動地安裝在夾持安裝座內(nèi)；具有兩個對稱設(shè)置的驅(qū)動面，分別為傾斜角度等于α的上驅(qū)動面和傾斜角度等于-α的下驅(qū)動面； 所述杠桿機構(gòu)為兩組，上夾板配裝一組，下夾板配裝另一組;兩組杠桿機構(gòu)對稱布置在驅(qū)動塊的兩側(cè);每一組杠桿機構(gòu)均包括杠桿以及杠桿軸，杠桿軸定位支撐在夾持安裝座上，杠桿則通過杠桿軸定位支撐;兩組杠桿機構(gòu)的杠桿之間通過彈性連接件連接，且杠桿的一端與夾板固定，另一端在彈性連接件的回復力作用下始終與驅(qū)動塊的驅(qū)動面相觸； 所述直線往復移動機構(gòu)，安裝在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)安裝座中，其動力輸出端與中心軸的一端固定連接，中心軸的另一端則穿過垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸的內(nèi)腔后，活動地嵌裝在驅(qū)動塊的驅(qū)動孔中，并在彈性連接件的回復力作用下，始終與驅(qū)動塊的驅(qū)動孔相觸。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，其特征在于，包括基座、能夠?qū)⒘喜壑懈魑褰疸Q類工件逐一輸出的出料機構(gòu)以及將出料機構(gòu)轉(zhuǎn)移來的五金鉗類機構(gòu)夾持住并輸出的夾持輸送機構(gòu);其中: 所述料槽，固定安裝在基座上，置放有多層五金鉗類工件;與底層五金鉗類工件頭部相鄰的料槽側(cè)壁，在靠近料槽底部的位置處開設(shè)有通孔a，與底層五金鉗類工件尾部相鄰的料槽側(cè)壁，與通孔a對應(yīng)的位置處開設(shè)有出料孔； 所述的出料機構(gòu)，包括動力輸出端均能夠伸縮的頭部頂出機構(gòu)、頭部壓緊機構(gòu)以及尾部支撐機構(gòu)； 所述頭部頂出機構(gòu)，固定安裝在基座上，動力輸出端面向料槽中的底層五金鉗類工件頭部放置，且頭部頂出機構(gòu)的動力輸出端能夠穿過通孔a后，將置于料槽中的處于底層的五金鉗類工件從出料孔中推出； 所述的尾部支撐機構(gòu)，通過引導方向與頭部頂出機構(gòu)的推動方向一致的導向構(gòu)件安裝在基座上，所述的尾部支撐機構(gòu)能夠相對于料槽沿著導向構(gòu)件做往復移動;且五金鉗類工件的尾部從出料孔中推出后，能夠始終支撐在尾部支撐構(gòu)件的動力輸出端，直至五金鉗類工件的頭部從出料孔中推出； 所述頭部壓緊機構(gòu)，固定安裝在開設(shè)有出料孔的料槽側(cè)壁的外表面，且位于出料孔上方;五金鉗類工件的頭部從出料孔中推出后，能夠被頭部壓緊機構(gòu)的動力輸出端壓緊在基座上； 所述夾持輸送機構(gòu)，包括夾頭、用于夾持/釋放五金鉗類工件的夾持驅(qū)動機構(gòu)、夾持安裝盒，夾持驅(qū)動機構(gòu)安裝在夾持安裝盒內(nèi)，且夾持驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端與夾頭連接;夾持安裝盒安裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)上，而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)則通過移動機構(gòu)安裝在基座上;所述夾頭能夠在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)、移動機構(gòu)的驅(qū)動下，移動至適宜于夾持頭部被壓緊在基座上的五金鉗類工件的位置以及適宜于釋放所夾持五金鉗類工件的位置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備，其特征在于，還包括去皮-拋光裝置，該去皮-拋光裝置設(shè)置在工裝夾具的外圍，且去皮-拋光裝置包括XYZ三軸聯(lián)動驅(qū)動臺、去皮磨削機構(gòu)、拋光機構(gòu)以及能夠?qū)崿F(xiàn)去皮磨削機構(gòu)、拋光機構(gòu)交換工作的切換機構(gòu);所述的切換機構(gòu)與XYZ三軸聯(lián)動驅(qū)動臺的動力輸出端連接，包括切換電機，所述的去皮磨削機構(gòu)、拋光機構(gòu)分別安裝在去皮-拋光連接座的兩側(cè)，切換電機的動力輸出端與去皮-拋光連接座固定連接，且切換電機動力輸出端與去皮-拋光連接座的連接位點處于去皮磨削機構(gòu)、拋光機構(gòu)之間；去皮-拋光連接座在切換電機的動力輸出下，繞切換電機動力輸出端與去皮-拋光連接座的連接位點做旋轉(zhuǎn)運動，使得去皮-拋光連接座能夠交換著處于以下兩個工位:分別是磨削去皮工位、拋光工位:去皮-拋光連接座處于磨削去皮工位時，去皮磨削機構(gòu)的磨削去皮工作頭在XYZ三軸聯(lián)動驅(qū)動臺的動力驅(qū)動下，能夠?qū)ξ褰疸Q類工具的待磨削加工面進行磨削去皮預加工處理;去皮-拋光連接座處于拋光工位時，拋光機構(gòu)的拋光工作頭在XYZ三軸聯(lián)動驅(qū)動臺的動力驅(qū)動下，能夠?qū)ξ褰疸Q類工具完成磨削加工的表面進行拋光處理。10.—種基于權(quán)利要求1所述的智能多工位一體化五金鉗類工具自動化磨削裝備的磨削方法，其特征在于，包括以下步驟:待加工五金鉗類工具通過進料裝置裝夾到工裝夾具后，在工裝夾具的回轉(zhuǎn)驅(qū)動電機的動力驅(qū)動下，依次經(jīng)過粗磨設(shè)備的粗磨加工以及精磨設(shè)備的精磨加工后，得到成品；所述的粗磨加工和精磨加工過程中，均具有三個工序，包括斜面磨削工序、弧面磨削工序、以及大平面磨削工序;所述的斜面磨削工序，采用斜面磨削裝置對五金鉗類工具的待磨削斜面進行磨削加工;所述的弧面磨削工序，采用弧面磨削裝置對五金鉗類工具的待磨削弧面進行磨削加工;所述的大平面磨削工序，采用大平面磨削裝置對五金鉗類工具的上、下兩個待磨削大平面同時進行磨削加工。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磨削方法，其特征在于，所述的待加工五金鉗類工具在進行粗磨加工前，還需采用去皮-拋光裝置的磨削去皮工作頭對五金鉗類工具的待磨削加工面進行磨削去皮預加工處理;而在精磨加工完成后，采用去皮-拋光裝置的拋光工作頭對五金鉗類工具完成磨削加工的表面進行拋光處理。
【文檔編號】B24B47/20GK106078426SQ201610064613
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年1月29日 公開號201610064613.0, CN 106078426 A, CN 106078426A, CN 201610064613, CN-A-106078426, CN106078426 A, CN106078426A, CN201610064613, CN201610064613.0
【發(fā)明人】岳東, 葛輝, 解相朋, 王程桂, 高季
【申請人】蘇州普維迪工業(yè)自動化有限公司