CN108247518A - 一种偏心平动式抛光磨头及包括该磨头的抛光机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏心平动式抛光磨头，包括偏心轮、拨盘和摆杆机构，偏心轮与拨盘连接，偏心轮的几何中心和拨盘的几何中心重合，偏心轮的旋转中心位于偏心轮的几何中心一侧，偏心轮的旋转中心和几何中心之间形成偏心距，在沿拨盘周向在拨盘上设置若干个径向槽，将摆杆机构的上的摆杆球头插入径向槽中，当偏心轮旋转时，拨盘不旋转而是在水平面内沿X轴、Y轴做往复平面运动，拨盘运动的同时，通过拨盘径向槽侧面与摆杆球头的作用，使得各个摆杆机构沿径向槽的径向连续往复摆动，同时摆杆机构一端连接的磨块实现往复摆动。本发明结构简单，实现磨块随磨头的公转的同时又使磨块自身往复摆动，瓷砖磨除效率高，运行平稳，可靠性高。

Description

一种偏心平动式抛光磨头及包括该磨头的抛光机

技术领域

本发明涉及瓷质砖抛光设备领域，具体涉及一种偏心平动式抛光磨头及包括该磨头的抛光机。

背景技术

在瓷质砖抛光生产线现有的抛光装置中，抛光磨头是抛光生产线中的重要部件，如图1所示，其工作过程为：磨头在带动磨块安装座24`公转的同时还使得磨块安装座24`不停往复摆动，磨头的磨削运动为磨块25`绕主轴的圆周旋转运动和磨块25`绕旋转轴7的左右旋转摆动两种运动组成的复合运动，磨块25`和所磨平面成线性接触，因此磨削压强大。由于磨块25`左右摆动，磨钝的磨粒能很快在此摆动中挤碎出新的加工棱角同时已加工出的砂也能和已磨钝的磨粒一起在左右运动中轻易排出，而不至于堵塞磨块25`的缝隙。这样磨块25`在摆动平面内截面始终是一个弧面，使磨块25`与砖面始终保持线接触状态，从而保证磨削所需的比压，并有利于冷却和排屑。为实现上述工作要求，目前现有的技术中主要有两种结构形式：

(1)凸轮式磨头：如图2所示，其摆动结构简单，操作方便，但是使用一定时间后需调节间隙，调节不当时易产生振动；凸轮式磨头的磨块摆动结构包括凸轮13、主动双臂摆杆12、从动双臂摆杆6、磨块安装座24`及磨块25`，主动双臂摆杆12与从动双臂摆杆6通过旋转轴7安装在磨头旋转安装座上，主动双臂摆杆12与从动双臂摆杆6分别连接磨块安装座24`，磨块安装座24`与主动双臂摆杆12或者磨块安装座24`与主动双臂摆杆12可绕旋转轴7同步旋转。主动双臂摆杆12的两安装臂上安装有滚轮121与凸轮13接触，在从动双臂摆杆6上安装有调节螺钉61与滚轮121接触，从动双臂摆杆6驱动力通过调节螺钉61与滚轮121的接触处传递。其工作原理如图2所示，凸轮13驱动主动双臂摆杆12，主动双臂摆杆12驱动从动双臂摆杆6，使连接在摆杆上的磨块25`做往复的摆动。磨头的磨削运动为磨块25`绕主轴的圆周旋转运动和磨块25`绕旋转轴7的左右旋转摆动两种运动组成的复合运动，磨块25`和所磨平面成线性接触，因此磨削压强大。由于磨块25`左右摆动，磨钝的磨粒能很快在此摆动中挤碎出新的加工棱角同时已加工出的砂也能和已磨钝的磨粒一起在左右运动中轻易排出，而不至于堵塞磨块的缝隙。在工作过程中，调节螺钉61与滚轮121的接触点间隙大小是变化的，且磨块25`摆动的过程会产生冲击，造成振动和产生很大的噪声。为了能保持正常的工作，上述间隙严格控制在一定的范围之内，否则会产生振动，但是在实际运用中，这个间隙控制存在较大的难度，可能使磨头产生振动，影响磨头正常运行，只有将间隙调整到最小才能克服上述问题，但在这样运行会加速了调节螺钉61的磨损，使用期限内需要时常进行调整间隙，给生产带来不便。

同时，当主动双臂摆杆12处在水平位置时，其上面的两个滚轮121与凸轮13的端面都是接触的，但是绕过这个位置时，主动双臂摆杆12只有单个滚轮121与凸轮13的端面接触，另外一个滚轮121是悬空离开凸轮13端面的，在磨头摆动的过程，悬空的滚轮121会再次接触凸轮13端面，从而产生冲击，造成振动和噪声。而且，现有这种磨头的凸轮波形曲线端面加工精度要求高，很难保证凸轮13的各个波形面完全一致，加工误差给磨头的运行带来隐患，而且互换性和通用性很差，成本高。

(2)斜盘式磨头：其也是采用类似上述的摆动式磨块安装座结构，斜盘式磨头的运动副为低副，耐磨损，使用寿命长，但存在结构复杂，成本高，维修不方便的缺点。

申请号为CN201120210081.X的专利公开了一种采用斜轴转绕磨块的抛光磨头。其包括主轴、磨头盖、磨头旋转安装座、斜轴转绕磨块机构组件及与斜轴转绕磨块机构组件连接的传动机构组件；所述斜轴转绕磨块机构组件设有安装在磨头旋转安装座且与传动机构组件连接的垂直驱动转轴，该垂直驱动转轴与主轴平行且其下方设有斜轴安装座，所述斜轴安装座安装有斜轴，该斜轴通过磨块安装座连接磨块。该专利有效解决现有采用凸轮驱动磨块摆动方式所产生的震动和噪音问题，但是该专利的磨头结构复杂，磨头中斜轴安装座安装上的斜轴在运转一段时间后会有一定的磨损，斜轴和斜轴安装座之间的安装间隙需要调整，并且会影响磨头的摆动精度从而影响抛光精度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种偏心平动式抛光磨头，其有效解决现有采用凸轮驱动磨块摆动方式所产生的振动和调间隙问题，结构简单，便于加工、拆卸和维护。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：

一种偏心平动式抛光磨头，包括偏心轮、拨盘和摆杆机构，所述偏心轮与所述拨盘连接，所述偏心轮的几何中心和所述拨盘的几何中心重合，所述偏心轮的旋转中心位于所述偏心轮的几何中心一侧，偏心轮的旋转中心和几何中心之间的距离为偏心距，沿所述拨盘周向在所述拨盘上设置若干个径向槽，单个所述径向槽沿所述拨盘的径向设置，所述摆杆机构的一端设置摆杆球头，所述摆杆球头插入所述径向槽中，所述摆杆球头沿所述径向槽的径向滑动，偏心轮旋转时，拨盘不旋转，而是在水平面内沿X轴，Y轴做往复平面运动，其运动轨迹形成弧面。拨盘运动的同时，通过拨盘径向槽侧面与摆杆球头的作用，使得各个摆杆机构沿径向槽的径向连续往复摆动。

优选的，所述抛光磨头还包括齿轮组件和旋转轴套，所述齿轮组件包括主动齿轮、中间齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述旋转轴套的外圈装配，旋转轴安装在所述旋转轴套内圈内并驱动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮通过中间齿轮驱动从动齿轮转动,所述从动齿轮与所述偏心轮紧固装配，所述从动齿轮的几何中心与所述偏心轮的旋转中心重合。从动齿轮转动的同时，偏心轮绕着其旋转中心做往复平面运动。

优选的，从动齿轮与偏心轮通过螺钉及柱销紧固在一起。

优选的，所述偏心轮包括上轮体、中间轮体和下轮体，所述中间轮体设置在所述上轮体和所述下轮体之间，所述上轮体设置上空腔，所述上空腔的中心位于所述上轮体的几何中心的一侧，并与所述偏心轮的旋转中心重合，所述上轮体与所述从动齿轮紧固连接。

优选的，所述摆杆球头的直径与所述径向槽的宽度相同，实现摆杆球头和径向槽的滑动配合。

优选的，所述拨盘的几何中心设置有空腔，所述偏心轮的外圈通过轴承与所述空腔的内侧形成铰接，此时拨盘的几何中心与所述偏心轮的几何中心重合，拨盘的几何中心和偏心轮的旋转中心之间形成偏心距，偏心轮在转动的同时，拨盘在水平面内沿X轴，Y轴做往复平面运动。

优选的，所述径向槽设置在所述拨盘的边缘位置，所述径向槽朝向所述拨盘中心的一端为封闭端，所述径向槽背离所述拨盘中心的一端为敞开端，所述摆杆球头在所述封闭端和所述敞开端之间做往复运动。

优选的，所述敞开端设置限位部，所述限位部防止摆杆球头从敞开端滑出径向槽。

优选的，所述径向槽的两端均为封闭端，两端均为封闭端避免了摆杆球头沿径向槽的径向的两端滑出。

优选的，所述拨盘的结构为圆形或正多边形，每两个所述径向槽之间的夹角相等，每个所述径向槽与所述拨盘之间的距离相等。

本发明的另一目的是提供一种抛光机，所述抛光机包括上述磨头，同时还包括磨块，所述磨块安装在所述摆杆机构的另一端。

相对于现有技术，本发明取得了有益的技术效果：

本发明的偏心平动式抛光磨头包括偏心轮、拨盘和摆杆机构，所述偏心轮与所述拨盘连接，所述偏心轮的几何中心和所述拨盘的几何中心重合，所述偏心轮的旋转中心位于所述偏心轮的几何中心一侧，偏心轮的旋转中心和几何中心之间形成偏心距，同时使偏心轮的旋转中心和拨盘的几何中心之间形成相同的偏心距，在沿所述拨盘周向在所述拨盘上设置若干个径向槽，将所述摆杆机构的上的摆杆球头插入所述径向槽中，当偏心轮旋转时，拨盘不旋转，而是在水平面内沿X轴，Y轴做往复平面运动，其运动轨迹形成弧面。拨盘运动的同时，通过拨盘径向槽侧面与摆杆球头的作用，使得各个摆杆机构沿径向槽的径向连续往复摆动，同时摆杆机构一端连接的磨块实现往复摆动。本发明的偏心平动式抛光磨头结构简单，只需要设置偏心轮、拨盘和摆杆机构，即可实现磨块随磨头的公转，同时实现磨块自身的往复摆动。瓷砖磨除效率高，且其运行平稳，可靠性高，加工制造和维护成本较低，其有效解决现有采用凸轮驱动磨块摆动方式所产生的震动和噪音问题。

同时拨盘的尺寸和形状可以根据实际情况设定，拨盘上设置的径向槽的位置和数量根据实际抛光需求设置，便于增加磨块的数量和调整磨块的摆动范围，适用于不同的工况环境，适用范围更广。

附图说明

图1为现有抛光磨头的整体结构示意图；

图2为现有抛光磨头的磨块摆动机构组件展开结构示意图；

图3为本发明公开的偏心平动式抛光磨头中拨盘的平动原理图；

图4为本发明公开的偏心平动式抛光磨头的结构示意图；

图5为本发明公开的偏心平动式抛光磨头沿轴向的剖面示意图；

图6为本发明公开的偏心平动式抛光磨头中的偏心轮结构示意图；

图7为本发明公开的偏心平动式抛光磨头中的偏心轮剖面示意图；

图8为本发明公开的偏心平动式抛光磨头中的拨盘结构示意图。

附图标记

1.旋转轴套；2.主动齿轮；24`.磨块安装座；25`.磨块；3.中间齿轮；4.从动齿轮；5.轴承；6.从动双臂摆杆；61.调节螺钉；7.旋转轴；8.偏心轮；81.上轮体；82.中间轮体；83.下轮体；9.拨盘；91.径向槽；10.摆杆机构；12.主动双臂摆杆；121.滚轮；13.凸轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明要求保护的范围并不局限于下述具体实施例。

实施例1

如图3和4所示，一种偏心平动式抛光磨头，包括偏心轮8、拨盘9和摆杆机构10，所述偏心轮8与所述拨盘9连接，所述偏心轮8的几何中心O₂和所述拨盘9的几何中心重合，所述偏心轮8的旋转中心O₁位于所述偏心轮8的几何中心O₂一侧，偏心轮8的旋转中心O₁和几何中心O₂之间形成偏心距，沿所述拨盘9的周向在所述拨盘9上设置若干个径向槽91，单个所述径向槽91沿所述拨盘9的径向设置，所述摆杆机构10的一端设置摆杆球头，所述摆杆球头插入所述径向槽91中，所述摆杆球头沿所述径向槽91的径向滑动，所述摆杆球头的直径与所述径向槽91的宽度相同，实现摆杆球头和径向槽的滑动配合。偏心轮8旋转时，拨盘9不旋转，而是在水平面内沿X轴，Y轴做往复平面运动，其运动轨迹形成弧面。拨盘9运动的同时，通过拨盘9径向槽侧面与摆杆球头的作用，使得各个摆杆机构沿径向槽的径向连续往复摆动。

所述抛光磨头还包括齿轮组件和旋转轴套1，所述齿轮组件包括主动齿轮2、中间齿轮3和从动齿轮4，所述主动齿轮2与所述旋转轴套1的外圈装配，旋转轴7安装在所述旋转轴套1内圈内并驱动所述主动齿轮2转动，所述主动齿轮2通过中间齿轮3驱动从动齿轮4转动,所述从动齿轮4与所述偏心轮8紧固装配，优选的，从动齿轮4与偏心轮8通过螺钉及柱销紧固在一起。所述从动齿轮4的几何中心与所述偏心轮8的旋转中心O₁重合。从动齿轮4转动的同时，偏心轮8绕着其旋转中心O₁做往复平面运动。

如图6和7所示，所述偏心轮8包括上轮体81、中间轮体82和下轮体83，所述中间轮体82设置在所述上轮体81和所述下轮体83之间，所述上轮体81设置上空腔，所述上空腔的中心位于所述上轮体81的几何中心的一侧，并与所述偏心轮8的旋转中心O₁重合，所述上轮体81与所述从动齿轮4紧固连接。中间轮体82的直径大于上轮体81的直径，中间轮体82的几何中心与上轮体81的几何中心重合，在上轮体81与拨盘9装配时便于轴承5定位和限位，防止轴承5下滑。下轮体83的直径与上轮体81的直径相等，下轮体83的几何中心与上空腔的中心重合，即与所述偏心轮8的旋转中心O₁重合。

如图8所示，所述拨盘9的几何中心设置有空腔，所述偏心轮8的外圈通过轴承5与所述空腔的内侧形成铰接，此时拨盘9的几何中心与所述偏心轮8的几何中心O₂重合，拨盘9的几何中心和偏心轮8的旋转中心O₁之间形成偏心距，偏心轮8在转动的同时，拨盘9在水平面内沿X轴、Y轴做往复平面运动。

所述径向槽91设置在所述拨盘9的边缘位置，所述径向槽91朝向所述拨盘9中心的一端为封闭端，所述径向槽91背离所述拨盘9中心的一端为敞开端，所述摆杆球头在所述封闭端和所述敞开端之间做往复运动。所述敞开端设置限位部，所述限位部防止摆杆球头从敞开端滑出径向槽91。径向槽91沿径向的长度大于沿周向的长度。

所述拨盘9的结构为圆形，每两个所述径向槽91之间的夹角相等，每个所述径向槽91与所述拨盘9之间的距离相等。本发明优选的径向槽91数量为6个，每两个径向槽91之间的夹角均为60°，每个径向槽91的尺寸和形状均相同，确保摆动球头在径向槽91往复摆动的行程均一致。

本实施例的工作过程：

如图4和5所示，旋转轴7转动驱动主动齿轮2转动，主动齿轮2通过中间齿轮3驱动从动齿轮4,从动齿轮4与偏心轮8通过螺钉及柱销紧固在一起，而拨盘9通过轴承5与偏心轮8形成铰接，此时拨盘9的几何中心与偏心轮8的旋转中心O₁之前形成偏心距e,摆杆机构10通过摆杆球头与拨盘9的径向槽91配合，由于径向槽91为长槽，所以在径向方向对摆杆机构10不形成约束，由于径向槽91宽度B与摆杆球头直径相等形成滑动配合，当偏心轮8在从动齿轮4驱动下做连续旋转运动时，拨盘9绕着偏心轮8的旋转中心O₁在平面内做往复平面运动，通过径向槽91侧面与摆杆球头的作用，使得各摆杆机构10连续往复摆动。

实施例2

该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。所述径向槽91的两端均为封闭端，两端均为封闭端避免了摆杆球头沿径向槽91的径向的两端滑出。

实施例3

该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。所述拨盘9的结构为正多边形，每两个所述径向槽91之间的夹角相等，每个所述径向槽91与所述拨盘9之间的距离相等。

本发明还公开了一种抛光机，所述抛光机包括上述磨头，同时还包括磨块，所述磨块安装在所述摆杆机构10的另一端。拨盘9运动的同时，通过拨盘9径向槽91侧面与摆杆球头的作用，使得各个摆杆机构10沿径向槽91的径向连续往复摆动，同时摆杆机构10一端连接的磨块实现往复摆动。

本发明的偏心平动式抛光磨头包括偏心轮8、拨盘9和摆杆机构10，所述偏心轮8与所述拨盘9连接，所述偏心轮8的几何中心O₂和所述拨盘9的几何中心重合，所述偏心轮8的旋转中心O₁位于所述偏心轮8的几何中心O₂一侧，偏心轮8的旋转中心O₁和几何中心之间形成偏心距，同时使偏心轮8的旋转中心O₁和拨盘9的几何中心之间形成相同的偏心距，在沿所述拨盘9周向在所述拨盘9上设置若干个径向槽91，将所述摆杆机构10的上的摆杆球头插入所述径向槽91中，当偏心轮8旋转时，拨盘9不旋转，而是在水平面内沿X轴，Y轴做往复平面运动，其运动轨迹形成弧面。拨盘9运动的同时，通过拨盘9径向槽91侧面与摆杆球头的作用，使得各个摆杆机构10沿径向槽91的径向连续往复摆动，同时摆杆机构10一端连接的磨块实现往复摆动。本发明的偏心平动式抛光磨头结构简单，只需要设置偏心轮8、拨盘9和摆杆机构10，即可实现磨块随磨头的公转，同时实现磨块自身的往复摆动。瓷砖磨除效率高，且其运行平稳，可靠性高，加工制造和维护成本较低，其有效解决现有采用凸轮驱动磨块摆动方式所产生的震动和噪音问题。同时拨盘9的尺寸和形状可以根据实际情况设定，拨盘9上设置的径向槽91的位置和数量根据实际抛光需求设置，便于增加磨块的数量和调整磨块的摆动范围，适用于不同的工况环境，适用范围更广。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种偏心平动式抛光磨头，其特征在于，包括偏心轮、拨盘和摆杆机构，所述偏心轮与所述拨盘连接，所述偏心轮的几何中心和所述拨盘的几何中心重合，所述偏心轮的旋转中心位于所述偏心轮的几何中心一侧，沿所述拨盘周向在所述拨盘上设置若干个径向槽，单个所述径向槽沿所述拨盘的径向设置，所述摆杆机构的一端设置摆杆球头，所述摆杆球头插入所述径向槽中，所述摆杆球头沿所述径向槽的径向滑动。

2.根据权利要求1所述的一种偏心平动式抛光磨头，其特征在于，所述抛光磨头还包括齿轮组件和旋转轴套，所述齿轮组件包括主动齿轮、中间齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述旋转轴套的外圈装配，旋转轴安装在所述旋转轴套内圈内并驱动所述主动齿轮转动，所述主动齿轮通过中间齿轮驱动从动齿轮转动,所述从动齿轮与所述偏心轮紧固装配，所述从动齿轮的几何中心与所述偏心轮的旋转中心重合。

3.根据权利要求2所述的一种偏心平动式抛光磨头，其特征在于，所述偏心轮包括上轮体、中间轮体和下轮体，所述中间轮体设置在所述上轮体和所述下轮体之间，所述上轮体设置上空腔，所述上空腔的中心位于所述上轮体的几何中心的一侧，并与所述偏心轮的旋转中心重合，所述上轮体与所述从动齿轮紧固连接。

4.根据权利要求1所述的一种偏心平动式抛光磨头，其特征在于，所述摆杆球头的直径与所述径向槽的宽度相同。

5.根据权利要求1所述的一种偏心平动式抛光磨头，其特征在于，所述拨盘的几何中心设置有空腔，所述偏心轮的外圈通过轴承与所述空腔的内侧形成铰接。

6.根据权利要求1所述的一种偏心平动式抛光磨头，其特征在于，所述径向槽设置在所述拨盘的边缘位置，所述径向槽朝向所述拨盘中心的一端为封闭端，所述径向槽背离所述拨盘中心的一端为敞开端，所述摆杆球头在所述封闭端和所述敞开端之间做往复运动。

7.根据权利要求6所述的一种偏心平动式抛光磨头，其特征在于，所述敞开端设置限位部。

8.根据权利要求1所述的一种偏心平动式抛光磨头，其特征在于，所述径向槽的两端均为封闭端。

9.根据权利要求1所述的一种偏心平动式抛光磨头，其特征在于，所述拨盘的结构为圆形或正多边形，每两个所述径向槽之间的夹角相等，每个所述径向槽与所述拨盘之间的距离相等。

10.一种抛光机，其特征在于，所述抛光机包括上述权利要求1-9任一项所述的磨头，还包括磨块，所述磨块安装在所述摆杆机构的另一端。