阅读说明：本技术 一种外弧水准泡研磨机 (Outer arc level bubble grinds machine ) 是由 李满廷 李钢 崔建枝 李全敏 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种外弧水准泡研磨机,属于研磨设备技术领域,包括执行机构、夹持机构和机架,执行机构设置在夹持机构上方,夹持机构设置在机架上,执行机构包括平衡杆、研磨条、连接件、驱动机构和紧固机构,研磨条通过紧固机构固定在平衡杆两端,平衡杆与连接件一端固定连接,连接件另一端与驱动机构传动连接,夹持机构上端设置弧形管,研磨条穿设在弧形管内腔,研磨条沿弧形管内腔的轴线作往返运动。本发明设计巧妙,通过数控系统控制平衡杆,并带动研磨条对弧形管内壁进行研磨,同时研磨机通过数控系统能控制平衡杆摆动的频率、角度和速度,从而确保研磨弧形管内壁的加工精度和平整度,提高生产效率,实现弧形管研磨的标准化、机械化和自动化。(The invention discloses an outer arc level bubble grinding machine, which belongs to the technical field of grinding equipment and comprises an actuating mechanism, a clamping mechanism and a rack, wherein the actuating mechanism is arranged above the clamping mechanism, the clamping mechanism is arranged on the rack, the actuating mechanism comprises a balancing rod, a grinding strip, a connecting piece, a driving mechanism and a fastening mechanism, the grinding strip is fixed at two ends of the balancing rod through the fastening mechanism, the balancing rod is fixedly connected with one end of the connecting piece, the other end of the connecting piece is in transmission connection with the driving mechanism, an arc-shaped pipe is arranged at the upper end of the clamping mechanism, the grinding strip penetrates through the inner cavity of the arc-shaped pipe, and the grinding strip makes reciprocating motion along. The invention has ingenious design, the balance rod is controlled by the numerical control system, the grinding strip is driven to grind the inner wall of the arc-shaped pipe, and the grinding machine can control the swinging frequency, angle and speed of the balance rod by the numerical control system, thereby ensuring the processing precision and flatness of the inner wall of the grinding arc-shaped pipe, improving the production efficiency and realizing the standardization, mechanization and automation of grinding the arc-shaped pipe.)

一种外弧水准泡研磨机

技术领域

本发明实施例涉及研磨设备技术领域，具体涉及一种外弧水准泡研磨机。

背景技术

在工程施工中，往往需要通过水平尺来校准水平度，其中安装在水平尺上的弧形管的质量，决定了水平尺的精确性和稳定性。水平尺的弧形管是由玻璃制成，弧形管内壁是一个具有一定曲率半径的曲面，管内装有液体，当水平尺发生倾斜时，弧形管中气泡就向水平尺升高的一端移动，根据气泡移动的距离便可以确定水平面的位置。弧形管内壁曲率半径越大，分辨率就越高，曲率半径越小，分辨率越低，因此弧形管曲率半径决定了水平尺的精度，然而磨制这种弧形管需要保证一定精度，因此还没有出现成熟的加工工艺，目前还需要手工打磨，不仅费时费力，而且还会出现磨不准、磨不平，磨不光的问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种外弧水准泡研磨机，以解决现有技术中由于手工打磨弧形管而导致的效率低下，精度不高的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明提供一种外弧水准泡研磨机，包括执行机构、夹持机构和机架，执行机构设置在夹持机构上方，夹持机构固定设置在机架上端；

执行机构包括平衡杆、研磨条、连接件、驱动机构和紧固机构，研磨条两端分别与两个紧固机构固定连接，两个紧固机构固定设置在平衡杆两端，平衡杆与连接件一端固定连接，连接件另一端与驱动机构传动连接；

夹持机构上端设置弧形管，研磨条穿设在弧形管内腔，研磨条沿弧形管内腔的轴线作往返运动。

进一步的，驱动机构包括保护罩、主轴箱和执行电机，执行电机固定设置在主轴箱后端，主轴箱与保护罩固定连接，执行电机的输出轴与连接件传动连接。

进一步的，夹持机构，包括托盘、放置槽和夹持体，托盘内部固定设置有夹持体，夹持体上端中间设置有放置槽，放置槽设置有弧形管。

进一步的，紧固机构包括紧固体、压板、紧固槽和紧固螺栓，平衡杆两端分别固定设置有紧固体，紧固体表面竖直设置有紧固槽，紧固槽前端设置有压板，压板两端穿设有紧固螺栓，紧固螺栓与紧固体螺接。

进一步的，还包括竖向进给机构，竖向进给机构设置在执行机构后方，竖向进给机构与执行机构传动连接。

进一步的，竖向进给机构包括伺服电机一、竖向机架、竖向丝杠、竖向光杠、竖向丝杠通孔、溜板箱一和竖向光杠通孔，竖向机架上端竖向固定设置伺服电机一，伺服电机一通过竖向机架与竖向丝杠传动连接，竖向丝杠两侧平行设置有竖向光杠，竖向光杠与竖向机架固定连接，竖向机架下方设置有溜板箱一，溜板箱一内部设置有竖向丝杠通孔和竖向光杠通孔，竖向丝杠通孔的轴线和竖向光杠通孔的轴线平行，竖向光杠通孔套设在竖向光杠上，竖向丝杠通孔与竖向丝杠螺接。

进一步的，横向进给机构包括横向光杠、横向机架、横向丝杠、伺服电机二、横向丝杠通孔、溜板箱二和横向光杠通孔，横向机架外壁固定设置有伺服电机二，伺服电机二的输出轴穿过横向机架与横向丝杠传动连接，横向丝杠上方平行设置有横向光杠，横向光杠两端与横向机架固定连接，横向丝杠横向水平设置在横向机架内部，横向机架前方设置有溜板箱二，溜板箱二内部水平横向设置有横向丝杠通孔和横向光杠通孔，横向光杠通孔套设在横向光杠上，横向丝杠通孔与横向丝杠螺接。

进一步的，还包括微调机构，所述微调机构设置在压板后端；所述微调机构包括旋钮、导槽、螺杆、调节块、轴承和紧固槽，所述平衡杆端部开设有沿其长度方向的导槽，所述导槽与紧固槽连通，所述导槽内固定有轴承，所述螺杆穿设在轴承内，所述螺杆上滑动穿设有调节块，所述研磨条端部穿设在调节块上，所述螺杆外端部固定有旋钮。

进一步的，还包括刻度条，所述刻度条设于所述紧固槽上端，所述调节块滑动设于紧固槽和导槽连通处。

本发明实施例具有如下优点：

一种外弧水准泡研磨机，通过竖向进给机构带动执行机构竖向运动，以便于在夹持机构上更换弧形管毛坯，同时利用溜板箱一带动执行机构上下调整位置，使得执行机构与弧形管的相对位置不随弧形管毛坯的研磨而改变，从而提高研磨精度。同理，通过横向进给机构带动执行机构横向运动，当研磨条与弧形管接触时，溜板箱二带动执行机构左右移动，目的在于调整研磨条在弧形管内腔的位置，使得弧形管内腔轴线能与研磨条重合，从而避免由于研磨条往复运动路径不一致，造成弧形管内壁磨制不均匀的问题。本研磨机的执行机构通过电机带动平衡杆左右摆动，平衡杆两端固定有研磨条，研磨条随着平衡杆摆动研磨弧形管内壁，同时将弧形管嵌套进放置槽，从而限制弧形管的位置，防止弧形管在研磨过程中前后出现晃动，从而缩小弧形管的加工误差。

本发明公开的外弧水准泡研磨机，内部安装有数控系统，通过采用数控系统可以控制平衡杆摆动的频率、角度和速度，继而保证弧形管的研磨精度，同时使得弧形管内壁的平整度和精细度得到大幅提升。由此解决了过去手工打磨，不仅费时费力，而且还会出现磨不准、磨不平，磨不光的问题，实现了弧形管内壁研磨的机械化、自动化和标准化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种外弧水准泡研磨机立体图；

图2为本发明实施例提供的一种外弧水准泡研磨机夹持机构立体图；

图3为本发明实施例提供的一种外弧水准泡研磨机执行机构侧视图；

图4为本发明实施例提供的一种外弧水准泡研磨机执行机构立体图；

图5为本发明实施例提供的一种外弧水准泡研磨机执行机构主视图；

图6为本发明实施例提供的一种外弧水准泡研磨机横向进给机构立体图；

图7为本发明实施例提供的一种外弧水准泡研磨机微调装置立体图；

图中：1横向进给机构；11横向光杠；12横向机架；13横向丝杠；14伺服电机二；15横向丝杠通孔；16溜板箱二；17横向光杠通孔；2执行机构；21平衡杆；22研磨条；23连接件；24驱动机构；241保护罩；242主轴箱；243执行电机；25紧固机构；251紧固体；252压板；253紧固槽；254紧固螺栓；3竖向进给机构；31伺服电机一；32竖向机架；33竖向丝杠；34竖向光杠；35竖向丝杠通孔；36溜板箱一；37竖向光杠通孔；4夹持机构；41托盘；42放置槽；43夹持体；44弧形管；5底座：6微调机构；61旋钮；62导槽；63螺杆；64调节块；65轴承；66紧固槽。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

如图1-6，本发明提供一种外弧水准泡研磨机，包括执行机构2、夹持机构4和机架，执行机构2设置在夹持机构4上方，夹持机构4固定设置在机架上端；固定方式优选螺接方式固定，以便于对夹持机构4进行维护保养。

执行机构2包括平衡杆21、研磨条22、连接件23、驱动机构24和紧固机构25，研磨条22两端分别与两个紧固机构25固定连接，两个紧固机构25固定设置在平衡杆21两端，更进一步的，通过改变研磨条22在紧固机构25的位置，使得研磨条22呈现不同的挠度，以满足不同弧形管的技术要求，平衡杆21与连接件23一端固定连接，连接件23另一端与驱动机构24传动连接，平衡杆21与连接件23通过螺接固定。更进一步的，连接件23为扭力限制器，在平衡杆21左右摇摆的过程中，由于平衡杆21的转动惯量过大，极易使得驱动机构24出现过载的情况，扭力限制器的主要功能为过载保护，当电机超载或机械故障而导致所需扭矩超过设定值时，扭力限制器会以打滑形式限制驱动机构24所输出的扭力，当过载情形消失后自行恢复联结。这样就防止了驱动机构24损坏，避免了昂贵的停机损失。

更进一步的，还可以在平衡杆21两端设置微调装置，通过微调装置挤压研磨条22在紧固槽253内的位置，从而能够精确调整研磨条22的挠度，以适应不同弧度的玻璃管。

夹持机构4上端设置弧形管44，此弧形管44即为待研磨的管体，在此实施例中，弧形管44为玻璃管。研磨条22穿设在弧形管44内腔，研磨条22沿弧形管44内腔的轴线作往返运动，使得研磨条22与弧形管44内壁接触研磨。

本发明提供的一个具体实施例，驱动机构24包括保护罩241、主轴箱242和执行电机243，执行电机243固定设置在主轴箱242后端，连接方式优选螺接固定，以便于对主轴箱242进行维护保养，主轴箱242与保护罩241固定连接，执行电机243的输出轴与连接件23传动连接。更进一步的，通过微机RS-232串口与PLC电连接，把收到的电信号转换成执行电机243输出轴上的角位移或角速度输出，且通过控制脉冲时间的长短控制转动角度，从而使得平衡杆21左右摇摆运动。

本发明提供的一个具体实施例，夹持机构4包括托盘41、放置槽42和夹持体43，托盘41内部固定设置有夹持体43，由于在加工弧形管44的过程中，需要不断向弧形管44加入细沙与水的混合物，通过研磨条带动弧形管44内的细沙与弧形管44内壁进行摩擦，从而实现研磨的作用，设置托盘41的目的在于，回收细沙与水的混合物，实现重复利用。夹持体43上端中间设置有放置槽42，放置槽42设置有弧形管44，放置槽42的作用是为了防止弧形管44在加工时前后晃动，从而减小研磨机的工艺误差。

本发明提供的一个具体实施例，夹持体43材质为聚氨酯。聚氨酯是具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料，在加工弧形管44的过程中，能始终顶着弧形管44与研磨条22接触，从而提高研磨效率。

本发明提供的一个具体实施例，紧固机构25包括紧固体251、压板252、紧固槽253和紧固螺栓254，平衡杆21两端分别固定设置有紧固体251，紧固体251与平衡杆21一体化连接，紧固体251表面竖直设置有紧固槽253，紧固槽253前端设置有压板252，紧固槽253内设置有研磨条22，压板252两端穿设有紧固螺栓254，紧固螺栓254与紧固体251螺接，压板252通过紧固螺栓254固定在平衡杆21两端，从而使得压板能够压紧研磨条22。同时，紧固槽253设置一定宽度，使得研磨条22能够在紧固槽253固定，通过调整研磨条22在紧固机构25上的位置，使研磨条22弯曲呈现不同的挠度，以满足加工不同弧形管44的技术要求。

本发明提供的一个具体实施例，还包括竖向进给机构3，竖向进给机构3设置在执行机构2后方，且竖向进给机构3与执行机构2传动连接，使得执行机构2沿竖直方向运动，使研磨条与弧形管内壁相抵，从而起到调节弧形管44研磨深度的作用，另一方面，还能够使弧形管44外壁与夹持体紧密接触，弧形管44防止晃动。

本发明提供的一个具体实施例，竖向进给机构3包括伺服电机一31、竖向机架32、竖向丝杠33、竖向光杠34、竖向丝杠通孔35、溜板箱一36和竖向光杠通孔37，竖向机架32上端竖向固定设置伺服电机一31，伺服电机一31通过竖向机架32与竖向丝杠33传动连接。更近一步的，伺服电机一31通过微机RS-232串口与PLC电连接，把收到的电信号转换成伺服电机一31轴上的角位移或角速度输出，且通过控制脉冲时间的长短控制转动角度，从而实现对伺服电机一31运动的定量控制。竖向丝杠33两侧平行设置有竖向光杠34，竖向光杠34与竖向机架32固定连接，竖向机架32下方设置有溜板箱一36，溜板箱一36内部设置有竖向丝杠通孔35和竖向光杠通孔37。竖向丝杠通孔35内部设置有螺纹，竖向丝杠通孔35与竖向丝杠33螺接，使得竖向丝杠通孔35与竖向丝杠33形成螺纹副，从而通过螺纹副传动将竖向丝杠33轴向回转运动，转化为沿竖向光杠34的轴向直线运动。竖向丝杠通孔35的轴线和竖向光杠通孔37的轴线平行，竖向光杠通孔37起到为溜板箱一36导向的作用，竖向光杠通孔37套设在竖向光杠34上。

本发明提供的一个具体实施例，还包括横向进给机构1，横向进给机构1设置在竖向进给机构3后方，横向进给机构1与竖向进给机构3传动连接。使得竖向进给机构3沿水平方向运动，从而在确定弧形管44位置时，起到校准定位的作用，避免在研磨过程中出现定位偏差，造成弧形管44磨制不均匀的现象。

本发明提供的一个具体实施例，横向进给机构1包括横向光杠11、横向机架12、横向丝杠13、伺服电机二14、横向丝杠通孔15、溜板箱二16和横向光杠通孔17，横向机架12外壁固定设置有伺服电机二14，伺服电机二14的输出轴通过横向机架12与横向丝杠13传动连接，更近一步的，通过微机RS-232串口与PLC电连接，把收到的电信号转换成伺服电机二14轴上的角位移或角速度输出，且通过控制脉冲时间的长短控制转动角度，从而实现对伺服电机二14运动的定量控制。横向丝杠13上方平行设置有横向光杠11，横向光杠11两端与横向机架12固定连接，横向丝杠13横向水平设置在横向机架12内部。横向丝杠13起到了竖向水平横向导向的作用，横向机架12前方设置有溜板箱二16，溜板箱二16内部水平横向设置有横向丝杠通孔15和横向光杠通孔17，横向丝杠通孔15内部设置有螺纹，使得横向丝杠通孔15与横向丝杠13形成螺纹副，从而通过螺纹副传动将横向丝杠13轴向转动转化为，沿横向光杠11的轴向作直线运动。

本发明提供的一个具体实施例，还包括微调机构6，所述微调机构6设置在压板252后端。微调机构6包括旋钮61、导槽62、螺杆63、调节块64和固定轴承65，所述平衡杆21内部设置有导槽62，所述导槽62内安装有螺杆63，所述调节块64套设在螺杆63上同时与螺杆63螺接，所述螺杆63伸出端连接有旋钮62。当需要对研磨条22的位置形状进行微调时，扭动旋钮63，使得螺杆63转动，由于调节块64与螺杆63螺接，同时导槽62限制了调节块64的转动自由度，由此使得调节块64可以在导槽62内移动；调节块64上固定研磨条22，由此带动研磨条22向导槽62移动，从而实现研磨条22位置形状的微调。

本发明提供的一个具体实施例，还包括刻度条，所述刻度条设于所述紧固槽66上端，所述调节块64滑动设于紧固槽66和导槽62连通处。由于调节块64镶嵌有研磨条22，通过在刻度条上进行比对，能够精准微调研磨条22的位置，有利于控制研磨弧形管44所产生的误差

本发明实施例的使用过程如下：

首先向弧形管44内***研磨条22，然后再使研磨条44两端分别与紧固机构25固定连接，之后调整执行机构2的位置，使得弧形管44嵌入进放置槽42内，并且使得夹持机构4固定在底座5上。最后启动研磨机，执行机构2在执行电机243的带动下，通过平衡杆21带动研磨条22摆动对弧形管44内壁进行研磨。在研磨的过程中，不断向弧形管44内部涂抹细沙与水的混合物，以增进研磨的效果。弧形管44磨制成型后，关闭执行机构2，同时控制执行机构2向上抬起，卸下弧形管44，完成操作过程。

本研磨机能通过伺服系统对执行电机243、伺服电机一31和伺服电机二14进行定量控制。当伺服电机一31带动竖向光杠34转动时，竖向丝杠33与竖向丝杠通孔35内部的螺纹形成螺纹副，竖向丝杠33起到导向的作用，从而将竖向丝杠33转动，转化为溜板箱一36沿竖向光杠34轴线的直线运动。从而使得执行机构2实现上下位移，继而能够实现研磨条22与弧形管44的相对位置不随弧形管44毛坯的研磨而改变，从而提高研磨精度。同理，横向丝杠13与横向丝杠通孔15内部的螺纹形成螺纹副，横向光杠11起到导向的作用，从而将横向丝杠13转动，转化为溜板箱二16沿横向光杠11轴线的直线运动。由此使得执行机构2能够横向调整位置，使得研磨条22与弧形管44内壁接触更加均匀，避免由于弧形管44内壁与研磨条22的同一位置长期接触研磨，导致研磨条22变形的问题。

本申请中的研磨机主要应用于对弧形管44内壁进行研磨，如本申请中用于对水准仪的弧形玻璃管内壁进行研磨。同样的，此研磨机也能够实现对其他材质的弧形管44进行研磨，如陶瓷管、金属管、非金属管等。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。