微型焊針內孔研磨裝置制造方法
【專利摘要】微型焊針內孔研磨裝置，涉及內孔研磨裝置。設有工作臺、焊針存放盤、研磨槽、立柱橫梁、X軸導軌、X軸伺服電機、X軸絲桿、X軸移動塊、Z軸旋轉電機、Z軸旋轉塊、Z軸導軌、Z軸伺服電機、Z軸絲桿、主軸電機、主軸、焊針夾頭、超聲換能器、旋轉電機和磁鐵。采用磁力研磨方式對焊針進行加工，可解決微型焊針內孔的拋光問題，使焊針內孔的表面質量得到顯著提高，從而可使焊針在焊接使用過程中焊接劑的暢通，使焊接質量得到保證。此外，結構簡單，易于實際生產，焊針夾頭采用氣動型，小巧方便，裝夾快捷；同時，流線式的生產能大大減小加工時間，工效顯著提高。
【專利說明】微型焊針內孔研磨裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于拋光【技術領域】，涉及內孔研磨裝置，尤其是涉及一種微型焊針內孔研磨裝置。
【背景技術】
[0002]焊接技術在工程上的應用尤為廣泛，焊接件的尺寸也越來越小，對焊接精度的要求卻越來越高。目前，3D打印技術的迅速發展促進了焊針的微型化，為實現小尺寸、高精度的焊接，微型焊針運用越來越廣。然而由于微型焊針的尺寸小，有的焊針內孔只有微納米級，而且為錐形，所以采用一般的加工裝置和加工方法根本無法對焊針內孔進行拋光，內孔表面質量難以保證。如果焊針的內孔表面不夠光滑，會使得焊接時焊接劑不能通內孔過或者通過時不連續，嚴重影響焊接質量。因此急需一種能夠對微型焊針的內孔進行拋光的裝置，以改變其內表面質量。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為解決上述問題，提供一種可保證加工質量的微型焊針內孔研磨
>J-U ρ?α裝直。
[0004]本發明設有工作臺、焊針存放盤、研磨槽、立柱橫梁、X軸導軌、X軸伺服電機、X軸絲桿、X軸移動塊、Z軸旋轉電機、Z軸旋轉塊、Z軸導軌、Z軸伺服電機、Z軸絲桿、主軸電機、主軸、焊針夾頭、超聲換能器、旋轉電機和磁鐵；
[0005]焊針存放盤設于工作臺表面，研磨槽設于工作臺表面一側；立柱橫梁設于工作臺側面，X軸導軌設于立柱橫梁上部；χ軸伺服電機設于立柱橫梁上部一側，X軸絲桿一端與X軸伺服電機輸出軸連接，X軸絲桿另一端通過軸承與立柱橫梁上部轉動連接，X軸移動塊與X軸絲桿螺接配合，Z軸旋轉電機設于X軸移動塊上；ζ軸旋轉塊設有Z軸導軌，Z軸旋轉塊與Z軸旋轉電機輸出軸連接，Z軸伺服電機設于Z軸旋轉塊上，Z軸絲桿上端與Z軸伺服電機輸出軸連接，Z軸絲桿下端通過軸承與Z軸旋轉塊轉動連接，Z軸移動塊與Z軸絲桿螺接配合；主軸電機設于Z軸移動塊上，主軸上端與主軸電機輸出軸連接，主軸下端內孔設有焊針夾頭，超聲換能器設于主軸上；旋轉電機設于工作臺側方，旋轉電機輸出軸與磁鐵連接，磁鐵位于研磨槽外部側方且與主軸垂直。
[0006]所述工作臺最好設有支撐腳。
[0007]所述焊針存放盤的數量可為至少2個，每個焊針存放盤設有焊針存放孔陣列。
[0008]所述立柱橫梁最好為龍門式立柱橫梁。
[0009]所述Z軸伺服電機最好設于Z軸旋轉塊頂部。
[0010]所述超聲換能器最好為磁致動超聲換能器，所述磁鐵可為圓柱條形磁鐵或U字形磁鐵。
[0011]所述焊針夾頭最好為氣動式焊針夾頭，氣動式焊針夾頭是由彈性薄膜覆蓋在主軸內孔末端形成，主軸內孔外接壓力氣源，當主軸內孔充氣時，彈性薄膜向外膨脹，從而產生對待研磨焊針的夾持力；當主軸內孔氣排出時，彈性薄膜收縮，即可使研磨后的焊針脫落。
[0012]與現有技術比較，本發明的有益效果如下:
[0013]本發明采用磁力研磨方式對焊針進行加工，加工時，焊針先放置于焊針存放盤中，再通過主軸夾持并固定住，旋轉電機帶動磁鐵高速轉動，磁鐵的磁場作用于研磨槽內的研磨液，使其在磁場方向上形成凸起彈性體并高速轉動，通過X軸伺服電機和Z軸伺服電機控制主軸，使焊針置于研磨液內，同時通過Z軸旋轉電機控制Z軸旋轉塊的角度，進而控制焊針在豎直方向的角度，使焊針內孔壁一側處于豎直狀態，以保證研磨過程中其內孔形狀不會發生變化。同時主軸電機帶動焊針高速旋轉，超聲換能器帶動焊針上下振動，使焊針與研磨液之間形成相對運動，完成對焊針內孔的研磨。加工完成的焊針再放置于工作臺左側的焊針存放盤內，再在焊針存放盤內裝夾未研磨的焊針進行加工，從而實現流線式生產。
[0014]由此可見，本發明采用上述技術方案，可解決微型焊針內孔的拋光問題，使焊針內孔的表面質量得到顯著提高，從而可使焊針在焊接使用過程中焊接劑的暢通，使焊接質量得到保證。此外，本發明結構簡單，易于實際生產，焊針夾頭采用氣動型，小巧方便，裝夾快捷；同時，流線式的生產能大大減小加工時間，工效顯著提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例的結構示意圖。
[0016]圖2為本發明實施例的焊針夾頭結構示意圖。
[0017]圖3為本發明實施例的研磨原理示意圖。
[0018]上述各圖中的標記表示:
[0019]1-工作臺支腳，2-工作臺，3-焊針存放盤，4-立柱橫梁，5-X軸伺服電機，6_X軸絲桿，7-X軸導軌，8-Z軸伺服電機，9-Z軸旋轉電機，1-X軸移動塊，Il-Z軸旋轉塊，12-Z軸絲桿，13-Z軸導軌，14-主軸電機，15-Z軸移動塊，16-超聲換能器，17-主軸，18-研磨槽，19-旋轉電機，20-圓柱條形磁鐵，21-彈性薄膜，Pl-焊針，P2-研磨液。
【具體實施方式】
[0020]參見圖1?3，本實施例本發明設有工作臺支腳1、工作臺2、焊針存放盤3、研磨槽18、立柱橫梁4、X軸導軌7、X軸伺服電機5、X軸絲桿6、X軸移動塊10、Z軸旋轉電機9、Z軸旋轉塊11、Z軸導軌13、Z軸伺服電機8、Z軸絲桿12、主軸電機14、主軸17、焊針夾頭21 (為彈性薄膜)、超聲換能器16、旋轉電機19和圓柱條形磁鐵20。
[0021]焊針存放盤3設于工作臺2表面，研磨槽18設于工作臺2表面一側，立柱橫梁4設于工作臺2側面。X軸導軌7設于立柱橫梁4上部，X軸伺服電機5設于立柱橫梁4上部一側。X軸絲桿6 —端與X軸伺服電機5輸出軸連接，X軸絲桿6另一端通過軸承與立柱橫梁4上部轉動連接。X軸移動塊10與X軸絲桿6螺接配合。Z軸旋轉電機設于X軸移動塊10上，Z軸旋轉塊11設有Z軸導軌13，Z軸旋轉塊11與Z軸旋轉電機9輸出軸連接，Z軸伺服電機8設于Z軸旋轉塊11上，Z軸絲桿12上端與Z軸伺服電機8輸出軸連接，Z軸絲桿12下端通過軸承與Z軸旋轉塊11轉動連接，Z軸移動塊15與Z軸絲桿12螺接配合。主軸電機14設于Z軸移動塊15上，主軸17上端與主軸電機14輸出軸連接，主軸17下端內孔設有焊針夾頭，超聲換能器16設于主軸17上。旋轉電機19設于工作臺2側方，旋轉電機19輸出軸與圓柱條形磁鐵20連接，圓柱條形磁鐵20位于研磨槽18外部側方且與主軸17垂直。
[0022]所述焊針存放盤3的數量為2個，每個焊針存放盤3設有焊針存放孔陣列。所述立柱橫梁4為龍門式立柱橫梁。所述Z軸伺服電機8設于Z軸旋轉塊11頂部。所述超聲換能器16為磁致動超聲換能器，所述磁鐵20為圓柱條形磁鐵(也可為U字形磁鐵)。
[0023]所述焊針夾頭21為氣動式焊針夾頭，氣動式夾頭21是由彈性薄膜21覆蓋在主軸17內孔末端形成，主軸17內孔外接壓力氣源，當主軸17內孔充氣時，彈性薄膜21向外膨脹，從而產生對待研磨焊針的夾持力；當主軸17內孔氣排出時，彈性薄膜21收縮，即可使研磨后的焊針Pl脫落。
[0024]圖3中的標記α表示焊針Pl與垂直線的偏離角度；2個弧形箭頭表示焊針Pl可旋轉的方向；垂直雙向箭頭表示焊針Pl可上下移動；標記“N”和“S”表示圓柱條形磁鐵20的磁極。
[0025]下面給出本實施例工作原理:
[0026]本實施例工作時，先將許多待加工焊針Pl放置于焊針存放盤3中，在研磨槽18內注入研磨液Ρ2。將主軸17移動至工作臺2左端，對焊針Pl進行裝夾。啟動旋轉電機19帶動圓柱條形磁鐵20高速轉動，研磨液Ρ2在圓柱條形磁鐵20的磁場作用下，在磁場方向上形成凸起彈性體并高速轉動，通過X軸伺服電機5和Z軸伺服電機8控制主軸17到合適的位置，使焊針Pl完全置于研磨液Ρ2中，同時通過Z軸旋轉電機9控制焊針Pl在豎直方向的角度，使其與錐形內孔的錐形角相等，使焊針Pl內孔壁一側處于豎直狀態，以保證研磨過程中其內孔形狀不會發生變化。啟動主軸電機14帶動焊針Pl高速旋轉，超聲換能器16帶動焊針Pl上下振動，使焊針Pl與研磨液Ρ2之間形成相對運動，完成對焊針Pl內孔的研磨。加工完成的焊針Pl放置于工作臺2左側的焊針存放盤3內，再在焊針存放盤3內裝夾未研磨的焊針Pl進行加工，從而實現流線式生產。
【權利要求】
1.微型焊針內孔研磨裝置，其特征在于，設有工作臺、焊針存放盤、研磨槽、立柱橫梁、X軸導軌、X軸伺服電機、X軸絲桿、X軸移動塊、Z軸旋轉電機、Z軸旋轉塊、Z軸導軌、Z軸伺服電機、Z軸絲桿、主軸電機、主軸、焊針夾頭、超聲換能器、旋轉電機和磁鐵； 焊針存放盤設于工作臺表面，研磨槽設于工作臺表面一側；立柱橫梁設于工作臺側面，X軸導軌設于立柱橫梁上部；χ軸伺服電機設于立柱橫梁上部一側，X軸絲桿一端與X軸伺服電機輸出軸連接，X軸絲桿另一端通過軸承與立柱橫梁上部轉動連接，X軸移動塊與X軸絲桿螺接配合，Z軸旋轉電機設于X軸移動塊上；z軸旋轉塊設有Z軸導軌，Z軸旋轉塊與Z軸旋轉電機輸出軸連接，Z軸伺服電機設于Z軸旋轉塊上，Z軸絲桿上端與Z軸伺服電機輸出軸連接，Z軸絲桿下端通過軸承與Z軸旋轉塊轉動連接，Z軸移動塊與Z軸絲桿螺接配合；主軸電機設于Z軸移動塊上，主軸上端與主軸電機輸出軸連接，主軸下端內孔設有焊針夾頭，超聲換能器設于主軸上；旋轉電機設于工作臺側方，旋轉電機輸出軸與磁鐵連接，磁鐵位于研磨槽外部側方且與主軸垂直。
2.如權利要求1所述微型焊針內孔研磨裝置，其特征在于，所述工作臺設有支撐腳。
3.如權利要求1所述微型焊針內孔研磨裝置，其特征在于，所述焊針存放盤的數量為至少2個,每個焊針存放盤設有焊針存放孔陣列。
4.如權利要求1所述微型焊針內孔研磨裝置，其特征在于，所述立柱橫梁為龍門式立柱橫梁。
5.如權利要求1所述微型焊針內孔研磨裝置，其特征在于，所述Z軸伺服電機設于Z軸旋轉塊頂部。
6.如權利要求1所述微型焊針內孔研磨裝置，其特征在于，所述超聲換能器為磁致動超聲換能器，所述磁鐵為圓柱條形磁鐵或U字形磁鐵。
7.如權利要求1所述微型焊針內孔研磨裝置，其特征在于，所述焊針夾頭為氣動式焊針夾頭，氣動式焊針夾頭是由彈性薄膜覆蓋在主軸內孔末端形成。
【文檔編號】B24B1/04GK104148993SQ201410400477
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月14日 優先權日:2014年8月14日
【發明者】王振忠, 楊旭, 葉世蔚 申請人:廈門大學