发明内容
有鉴于此,有必要提供一种表面加工装置以解决上述问题。
一种表面加工装置,包括加工机构和驱动机构,所述加工机构包括加工组件、连接主体和第一传动轴,所述第一传动轴穿设于所述连接主体,且一端与所述加工组件偏转连接,所述第一传动轴与所述连接主体之间设有密封件。所述驱动机构包括电机,所述驱动机构与所述连接主体连接,所述电机与所述第一传动轴的另一端传动连接,以驱动所述第一传动轴旋转使所述加工组件进行偏转。
进一步地,所述驱动机构还包括与所述连接主体连接的离合组件,所述离合组件包括可离合连接的第一连接件和第二连接件,所述第一连接件连接于所述第一传动轴的另一端,所述第二连接件传动连接所述电机。
进一步地,所述第一传动轴的另一端设有限位孔,所述第一连接件包括:第一离合块和连接销,所述第一离合块套设于所述第一传动轴的另一端,所述连接销移动地穿设所述限位孔并与所述第一离合块连接,使得所述第一离合块可沿所述第一传动轴的轴向移动。所述第二连接件包括与所述第一离合块相对设置的第二离合块,所述第二离合块传动连接所述电机。
进一步地,所述第一离合块朝向所述第二离合块的一端设有卡接部,所述第二离合块设有与所述卡接部可离合连接的容置部。
进一步地,所述离合组件还包括离合驱动件和离合感应器,所述离合驱动件与所述第一连接件连接,用于驱动所述第一连接件移动至预定位置以与所述第二连接件连接。所述离合感应器与所述预定位置相对应,用于感应位于所述预定位置的所述第一连接件。
进一步地,所述离合组件还包括离合箱体和第二油封,所述离合箱体容置所述第一传动轴的另一端、所述第一连接件、所述第二连接件和所述离合驱动件,并与所述连接主体密封连接。所述第二油封设于所述离合箱体和所述第一传动轴之间,其中,所述离合感应器嵌设于所述离合箱体,所述密封件为第一油封。
进一步地,所述离合组件还包括锁定件和弹性件,所述锁定件套设于所述第一传动轴并与所述离合箱体连接,以定位所述第一传动轴的另一端,所述锁定件设于所述第一连接件和所述第二油封之间。所述弹性件套设于所述第一传动轴,以及抵持于所述锁定件和所述第一连接件之间。
进一步地,所述驱动机构还包括与所述连接主体连接的传动组件,所述传动组件包括第一传动齿轮、第二传动轴及第二传动齿轮。所述第一传动齿轮与所述电机连接,所述第二传动轴一端连接于所述第一传动轴的另一端。所述第二传动齿轮连接于所述第二传动轴的另一端并与所述第一传动齿轮啮合。
进一步地,所述驱动机构还包括与所述离合组件连接的传动组件,所述传动组件包括第一传动齿轮、第二传动轴及第二传动齿轮,所述第一传动齿轮与所述电机连接,所述第二传动轴一端伸入所述离合组件以连接所述第二连接件,所述第二传动齿轮连接于所述第二传动轴的另一端,所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮啮合。
进一步地,所述传动组件还包括传动箱体和润滑脂,所述传动箱体容置所述第二传动齿轮和所述第一传动齿轮,并与所述离合组件密封连接,其中,所述第二传动轴的另一端伸入所述传动箱体以连接所述第二传动齿轮。所述润滑脂设于所述传动箱体内及所述第二传动齿轮、所述第一传动齿轮。
进一步地,所述传动组件还包括第三油封,所述第三油封设于所述第二传动轴和所述传动箱体之间。
进一步地,所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮为伞状齿轮,相邻两个所述第二传动轴呈预设角度排布,所述预设角度为60°-120°。
进一步地,所述第二传动齿轮、所述第二传动轴、所述离合组件和所述加工机构的数量为多个,且所述第二传动齿轮与所述第二传动轴、所述离合组件和所述加工机构一一对应。多个所述第二传动齿轮呈等角度分布且分别与所述第一传动齿轮齿合。
进一步地,所述驱动机构还包括连接架,所述连接架容置所述电机并与所述传动组件连接,所述连接架还用于连接机械臂。
进一步地,所述加工组件包括第一偏置转体,所述第一偏置转体连接所述第一传动轴的一端,所述第一偏置转体的轴向与所述第一传动轴的轴向错位以使所述加工组件作偏转运动。
进一步地,所述加工组件还包括第一偏置座,所述第一偏置座一端连接于所述第一传动轴的一端,另一端设有第一偏置槽,所述第一偏置转体可转动地设于所述第一偏置槽。
进一步地,所述加工组件还包括第一轴承、安装架及加工件。所述第一轴承,套设于所述第一传动轴并位于所述连接主体。所述安装架连接所述第一偏置转体的另一端。所述加工件设于所述安装架背离所述第一偏置转体的一侧。
进一步地,所述加工机构包括多个从动组件,所述从动组件围绕所述第一传动轴设置,所述从动组件嵌设所述连接主体并与所述加工组件偏转连接,以配合所述第一传动轴。
进一步地,所述从动组件包括第二偏置转体、第二偏置座及第二轴承。所述第二偏置转体一端连接所述安装架,所述第二偏置座与所述第二偏置转体的另一端枢接,所述第二轴承,嵌设于所述连接主体,偏转连接所述第二偏置座。
进一步地,所述从动组件还包括:从动油封,设于所述第二偏置座和所述连接主体之间。
本申请提供的表面加工装置,通过电机驱动第一传动轴,第一传动轴带动加工组件摆动,有利于提高加工组件摆动频率的可控性,减少加工组件的跳动,同时还可减少噪音。
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,本领域普通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。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
本申请提供一种表面加工装置,包括:加工机构,包括加工组件、连接主体和第一传动轴,所述第一传动轴穿设于所述连接主体,且一端与所述加工组件偏转连接,所述第一传动轴与所述连接主体之间设有密封件。驱动机构,包括电机,所述驱动机构与所述连接主体连接,所述电机与所述第一传动轴的另一端传动连接,以驱动所述第一传动轴旋转使所述加工组件进行偏转运动。
下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参见图1和图6,本发明一实施例提供一种表面加工装置100,表面加工装置100包括加工机构10以及驱动机构20,驱动机构20带动加工机构10作偏转运动,加工机构10作用于待加工工件200(参见图6)的表面以打磨待加工工件200。本实施例中,偏转运动是指加工机构10的中心轴与第一传动轴12的轴向不重合,被带动作类似圆形或椭圆形轨迹的运动,以对工件200的表面进行打磨抛光等表面加工。
请参见图2和图3,加工机构10包括加工组件11、第一传动轴12、密封件13及连接主体14。连接主体14大致呈方盒状,加工组件11设于连接主体14内,第一传动轴12的一端与加工组件11偏转连接以驱动加工组件11进行偏转运动,另一端穿过连接主体14并传动连接驱动机构20,第一传动轴12与连接主体14之间设有密封件13,密封件13既可以用于防止打磨抛光液从连接主体14内渗漏,又可以防止灰尘、水气等自外侵入连接主体14内。其中,密封件13为第一油封,驱动机构20包括电机21,电机21可以为伺服电机、步进电机、直流电机或者交流电机,优选地,电机21为防水伺服电机。
本申请提供的表面加工装置100,通过电机21进行驱动,电机21传动连接于第一传动轴12,通过第一传动轴12带动加工组件11运动,有利于提高加工组件11运动频率的可控性,有效减少加工组件的不稳定跳动和降低噪音,而且有利于实现加工监控(例如,监控电机的转速和输出力矩),从而便于生产调试管理,还可间接监控打磨生产时加工组件11的实际状况,提高生产品质。
请参见图2和图3,在本实施例中,驱动机构20还包括离合组件22,离合组件22连接于电机21和加工机构10之间,离合组件22用于控制电机21与加工机构10是否连接,从而传递或者切断电机21向加工机构10输入的动力,以转换使用不同的加工机构10。
具体地,离合组件22包括第一连接件221和第二连接件222,第一连接件221与第二连接件222为可离合连接,第一连接件221连接于第一传动轴12背离加工机构10的另一端,第二连接件222传动连接于电机21。当第一连接件221与第二连接件222接合,电机21可以通过离合组件22输出动力至第一传动轴12,第一传动轴12带动加工组件11运动使加工组件11可以正常打磨待加工工件200;当第一连接件221与第二连接件222分离,电机21与加工组件11之间的动力传输中断,加工组件11停止运动及打磨待加工工件200。可以理解地,如果不需要实现电机21和加工机构10之间的离合传动,离合组件22也可以省略。
请参见图2和图3,在本实施例中,第一连接件221包括第一离合块221a和连接销221b。第一传动轴12的另一端设有限位孔121,限位孔121沿第一传动轴12的轴向方向延伸,第一离合块221a可活动地套设于第一传动轴12的另一端,连接销221b穿过第一离合块221a及限位孔121,设于限位孔121内的部分连接销221b可以于限位孔121内移动,从而将第一离合块221a可移动地限位于第一传动轴12的另一端。第二连接件222包括第二离合块222a,第二离合块222a与第一离合块221a对应设置,第二离合块222a传动连接电机21,第一离合块221a与第二离合块222a为可离合连接。
具体地,第一离合块221a朝向第二离合块222a的一端设有卡接部221c,第二离合块222a对应卡接部221c的一端设有容置部222b。当第一离合块221a朝向第二离合块222a移动时,卡接部221c可容置于容置部222b内,使得第一离合块221a与第二离合块222a接合,当第一离合块221a背离第二离合块222a移动时,卡接部221c可退出容置部222b,使得第一离合块221a与第二离合块222a分离。在本实施例中,卡接部221c为凸块,容置部222b为与凸块相适配的凹槽。在本申请的其他实施例中,卡接部221c可以为凹槽,容置部222b可以为与凹槽相适配的凸块。
请参见图2和图3,在本实施例中,离合组件22还包括离合驱动件223和离合感应器224。离合驱动件223连接第一离合块221a以驱动第一离合块221a朝向第二离合块222a移动至一预定位置P(图2),预定位置P对应卡接部221c容置于容置部222b(即,第一离合块221a与第二离合块222a接合)。离合感应器224与预定位置P对应设置以感应第一离合块221a,从而确保离合驱动件223将第一离合块221a带动至于预定位置P。在本实施例中,离合驱动件223为汽缸,离合感应器224为接近传感器。可以理解地,如果不需要实现驱动和感测第一离合块221a的功能,离合驱动件223和离合感应器224也可以省略。
请一并参见图2和图3,在本实施例中,离合组件22还包括离合箱体225和第二油封226,离合箱体225的一端密封连接连接主体14,第一传动轴12的另一端、第一连接件221、第二连接件222和离合驱动件223设于离合箱体225内,离合感应器224嵌设于离合箱体225。第二油封226设于离合箱体225和第一传动轴12之间,防止打磨抛光液、灰尘、水汽等自外侵入离合箱体225内,增加离合组件22的封闭性以提高离合组件22运行的可靠性。可以理解地,如果不需要封闭离合组件22,离合箱体225和第二油封226也可以省略。在一些实施例中,密封件13和第二油封226之间可设置稳定轴承,稳定轴承套设于第一传动轴12,以提升传动稳定性并降低摩擦损耗;离合箱体225与连接主体14之间还设有第一密封圈141,第一密封圈141可以提升离合箱体225及连接主体14之间的密封性,防止打磨抛光液侵入造成腐蚀、松脱、滑动等不良影响。
请参见图2和图3,在本实施例中,离合组件22还包括锁定件227和弹性件228,锁定件227套设于第一传动轴12并抵接于离合箱体225的内侧,从而定位第一传动轴12的另一端,锁定件227设于第一离合块221a和第二油封226之间,弹性件228抵持于锁定件227和第一离合块221a之间,从而提供第一离合块221a朝向第二离合块222a移动的弹性力,从而无需离合驱动件223带动第一离合块221a移向第二离合块222a(此时,离合驱动件223的作用在于克服弹性力,用于推动第一离合块221a远离第二离合块222a)。在本实施例中,锁定件227为螺纹套管,弹性件228为压缩弹簧,压缩弹簧套设于第一传动轴12的另一端,且压缩弹簧的一端抵接螺纹套管,压缩弹簧的另一端抵接第一离合块221a。可以理解地,如果不需要在弹性件228推动第一离合块221a,弹性件228和锁定件227也可以省略。
请参见图2和图4,在本实施例中,驱动机构20还包括传动组件23,传动组件23连接于离合组件22和电机21之间。传动组件23包括第一传动齿轮231、第二传动齿轮232及第二传动轴233,第一传动齿轮231连接电机21以输出电机21的动力,第二传动齿轮232与第一传动齿轮231啮合以实现变向动力输出,第二传动轴233一端伸入离合组件22以连接第二连接件222,另一端连接第二传动齿轮232。可以理解地,在本申请其他实施例中,当离合组件22省略时,第二传动轴233可以朝向连接主体14延伸并连接第一传动轴12的另一端。
请参见图2和图4,在本实施例中,传动组件23还包括传动箱体234及润滑脂(图未示),第一传动齿轮231和第二传动齿轮232容置于传动箱体234内,第二传动轴233的另一端穿过传动箱体234和离合箱体225内。润滑脂设于传动箱体234内,或者设于第一传动齿轮231,或者设于第二传动齿轮232,润滑脂可以用于减少第一传动齿轮231与第二传动齿轮232之间磨损。在一些实施例中,传动箱体234与离合箱体225之间设有第二密封圈142,第二密封圈142可以提升传动箱体234与离合箱体225之间的密封性,防止打磨抛光液侵入造成腐蚀、松脱、滑动等不良影响。
请参见图2和图4,在本实施例中,传动组件23还包括第三油封235,第三油封235设于第二传动轴233和传动箱体234之间,第三油封235用于封闭第二传动轴233和传动箱体234之间的间隙,防止水、磨削液进入传动组件23内。可以理解地,如果不需要封闭第二传动轴233和传动箱体234之间的间隙,第三油封235也可以省略。
请参见图2及图6,在本实施例中,第一传动齿轮231和第二传动齿轮232为伞状齿轮。第二传动齿轮232、第二传动轴233、离合组件22和加工机构10的数量为多个,且第二传动齿轮232与第二传动轴233、离合组件22和加工机构10一一对应,相邻两个第二传动轴233呈预设角度θ传动,预设角度θ范围为60°-120°。
具体地,预设角度θ为120°,三个第二传动齿轮232呈等角度分布且分别与第一传动齿轮231啮合,从而实现一个电机21带动三个加工机构10的目的,从而可以实现同时加工多个待加工工件200,或有选择地带动其中一个加工机构10进行加工,都有利于提高加工效率。可以理解地,如果不需要实现高效率加工,第二传动齿轮232、第二传动轴233、离合组件22和加工机构10的数量可以为一个。
请参见图1和图4,在本实施例中,驱动机构20还包括连接架24,连接架24为一中空的框架,电机21设于连接架24内,连接架24连接传动箱体234,连接架24可以用于连接机械臂25,机械臂25可以带动表面加工装置100多向移动,实现可移动的多方位加工。在一些实施例中,连接架24与传动箱体234之间设有第三密封圈143,第三密封圈143可以提升传动箱体234和连接架24之间的密封性,防止打磨抛光液侵入造成腐蚀、松脱、滑动等不良影响。
请参见图3和图5,在本实施例中,加工组件11包括第一偏置转体111、安装架112以及加工件113,第一偏置转体111连接安装架112的一端,加工件113设于安装架112背离第一偏置转体111的另一端。第一传动轴12的一端枢接第一偏置转体111,第一传动轴12具有第一轴向A,第一偏置转体111具有第二轴向B,第一轴向A与第二轴向B非重合错位设置。具体地,第一轴向A和第二轴向B相距一预设距离L(例如,1.5毫米),使得第一偏置转体111作以第一轴向A为中轴线,中心直径为2L的旋转运动,转动的第一偏置转体111带动设有加工件113的安装架112作类似圆形或椭圆形轨迹的运动(因安装架112的中心线与第二轴向B重合,故与第一轴向A偏置不重合,又称为偏转运动),以实现对工件200的表面进行打磨抛光等表面加工。其中,加工件113为打磨砂纸,安装架112大致呈瓦片状。
请参见图2和图3,在本实施例中,加工机构10还包括第一偏置座114,第一偏置座114设于第一传动轴12连接加工组件11的一端,第一偏置座114朝向第一偏置转体111的一侧内凹形成有第一偏置槽115,第一传动轴12带动第一偏置座114转动,第一偏置槽115具有第三轴向C,第一偏置转体111可转动地设于第一偏置槽115内,第三轴向C与第二轴向B重合,从而实现第一传动轴12与第一偏置转体111的偏转连接。可以理解地,第一偏置转体111与第一传动轴12还可以采用万向节等其他方式进行偏转连接。在一些实施例中,第一传动轴12与第一偏置座114可一体成型,第三轴向C也可与第一轴向A重合,第二轴向B仍与第一轴向A偏置。
请参见图4,在本实施例中,加工组件11还包括第一轴承116,第一轴承116包括外圈(图未示)、内圈(图未示)、多个滚动体(图未示)和保持架(图未示)四部分,滚动体设于外圈和内圈之间,保持架套设于滚动体外,使得内圈可以相对于外圈滚动,外圈嵌入连接主体14内,部分第一偏置座114容置于内圈,从而起到限位第一偏置座114的目的,防止第一偏置座114转动过程中位置出现偏移。
请参见图4和图5,在本实施例中,加工机构10还包括多个从动组件15,从动组件15围绕第一传动轴12且分别嵌设于连接主体14,从动组件15与安装架112偏转连接,以配合第一传动轴12作偏转运动用于对待加工工件200进行加工,通过多个从动组件15的支撑及协动以实现加工组件11对待加工工件200加工时保持稳定,接触面不倾斜,保障表面加工效果。
具体地,从动组件15包括第二偏置转体151、第二偏置座152及第二轴承153。第二偏置转体151一端连接加工组件11,另一端连接第二偏置座152的一端,第二偏置座152背离第二偏置转体151的另一端插入连接主体14并形成转动连接,第二轴承153套设于第二偏置座152的另一端并位于连接主体14内。第二轴承153与第一轴承116的结构相似,第二偏置转体151具有第四轴向D,其中,第二偏置座152具有第二偏置槽155,第二偏置槽155具有第五轴向E,第五轴向E与第四轴向D非重合错位设置,第二偏置转体151一端可转动地设于第二偏置槽155内,第二偏置转体151的另一端连接安装架112,从而实现从动组件15与安装架112的偏转连接,本实施例中,通过设置两组从动组件15,围绕第一传动轴12对称设置,实现了对安装架112的稳固支撑连接,从而可以进一步地减少安装架112及其上加工件113产生跳动或倾斜而造成的打磨不良。
请参见图3,在本实施例中,从动组件15还包括从动油封154,从动油封154设于第二偏置座152和连接主体14之间,从动油封154用于封闭第二偏置座152与连接主体14之间的间隙,从而防止打磨抛光液从连接主体14内渗漏,又可以防止灰尘、水气等自外侵入连接主体14内。其中,密封件13(即第一油封)、第二油封226、第三油封235及从动油封都为骨架油封。
以上所述,仅是本发明的较佳实施方式而已,并非对本发明任何形式上的限制,虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上,并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。