一种金属材料表面平整度加工装置

摘要

本发明公开了一种金属材料表面平整度加工装置，包括下侧开口的顶盖和位于顶盖下方的底板，所述顶盖与底板的两侧均共同固定连接有竖板，所述顶盖的右侧内壁转动连接有转轴，所述转轴的另一端固定连接有检测体，所述检测体内等距开设有多个内腔，各所述内腔内从上至下依次固定连接有铁磁板与固定板，所述内腔在铁磁板的上端设置有第一电磁装置，所述固定板内开设有活塞槽。本发明利用第一电磁装置对磁流变液的特性影响，检测轮在检测平整度的过程中，可从右向左依次对多个第一电磁装置通电，从而固定各抵压轮的高度，后翻转半周，利用滚压轮与抵压轮的滚动接触下，在重力作用使打磨器对应打磨相应距离，精度度高，且自动化程度高。

权利要求

1.一种金属材料表面平整度加工装置，包括下侧开口的顶盖（1）和位于顶盖（1）下方的底板（2），其特征在于：所述顶盖（1）与底板（2）的两侧均共同固定连接有竖板（3），所述顶盖（1）的右侧内壁转动连接有转轴（8），所述转轴（8）的另一端固定连接有检测体（4），所述检测体（4）内等距开设有多个内腔，各所述内腔内从上至下依次固定连接有铁磁板（10）与固定板（11），所述内腔在铁磁板（10）的上端设置有第一电磁装置（9），所述固定板（11）内开设有活塞槽，所述活塞槽内气密滑动连接有活塞（12），所述活塞（12）内竖直插设有第一竖杆（13），所述第一竖杆（13）的下端固定连接有受压轮（16），所述第一竖杆（13）位于内腔的外壁固定套接有移动板（14），所述第一竖杆（13）外套设有第一弹簧（15），且第一弹簧（15）的两端分别与固定板（11）、移动板（14）固定连接，所述铁磁板（10）与固定板（11）在内腔中形成液腔，所述液腔内填充有磁流变液，所述磁流变液的体积为液腔容积的二分之一至四分之三；

所述顶盖（1）的右侧内壁转动连接有第一螺纹杆（23）与第二螺纹杆（30），所述第一螺纹杆（23）位于第二螺纹杆（30）的前侧下方，所述第一螺纹杆（23）与第二螺纹杆（30）的左侧连接有驱动机构，所述第一螺纹杆（23）螺纹连接有第一螺母块（20），所述第一螺母块（20）的前侧固定连接有第一限位块（22），所述第一螺母块（20）内竖直滑动穿设有第二竖杆（17），所述第二竖杆（17）的上下端分别转动连接有顶压轮（18）与检测轮（19），所述第二竖杆（17）外套设有第二弹簧（21），且第二弹簧（21）的两端分别与第一螺母块（20）、第二竖杆（17）固定连接，所述第二螺纹杆（30）上螺纹连接有第二螺母块（28），所述第二螺母块（28）的后侧固定连接有第二限位块（29），所述第二螺母块（28）内竖直滑动穿设有第三竖杆（25），所述第三竖杆（25）的上下端分别通过短杆转动连接有滚压轮（26）、固定连接有打磨器（27）。

2.根据权利要求1所述的一种金属材料表面平整度加工装置，其特征在于：所述顶盖（1）的左侧开设有方槽，所述方槽内滑动连接有右侧开口的螺旋帽（6），所述螺旋帽（6）的开口内螺旋连接有螺旋杆（5），所述螺旋杆（5）的右端与检测体（4）固定连接，所述顶盖（1）的左侧固定安装有气缸（7），所述气缸（7）的伸缩端与螺旋帽（6）的左侧固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种金属材料表面平整度加工装置，其特征在于：所述气缸（7）的行程等于螺旋杆（5）周长的一半。

4.根据权利要求1所述的一种金属材料表面平整度加工装置，其特征在于：所述驱动机构包括开设在顶盖（1）内的转动腔（33），所述第一螺纹杆（23）与第二螺纹杆（30）的左端均贯穿顶盖（1）与转动腔（33）之间夹层并与之转动连接，所述第一螺纹杆（23）与第二螺纹杆（30）分别通过密封轴承（36）转动连接有第一齿轮（35），两个所述密封轴承（36）之间填充有磁流变液，所述第一螺纹杆（23）与第二螺纹杆（30）的左侧固定安装有第二电磁装置（37），所述顶盖（1）的左侧固定安装有第一电机（38），所述第一电机（38）的输出端贯穿顶盖（1）、延伸至转动腔（33）内并同轴固定连接有第二齿轮（39），所述第二齿轮（39）与两个第一齿轮（35）啮合。

5.根据权利要求1所述的一种金属材料表面平整度加工装置，其特征在于：所述第三竖杆（25）外固定套接有铁磁块（31），所述顶盖（1）的后侧内壁且在铁磁块（31）的对应位置嵌设有电磁区（32）。

6.根据权利要求1所述的一种金属材料表面平整度加工装置，其特征在于：所述顶盖（1）的后侧内壁且在各内腔的对应位置嵌装有距离传感器（24），所述距离传感器（24）信号连接有控制器，所述控制器与各第一电磁装置（9）电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种金属材料表面平整度加工装置，其特征在于：所述底板（2）的上端开设有两个滑槽，各所述滑槽内转动连接有第三螺纹杆（42），所述第三螺纹杆（42）上螺纹连接有两个滑块（41），且滑块（41）与滑槽滑动连接，两个所述第三螺纹杆（42）带传动连接，其中一个所述第三螺纹杆（42）连接有驱动自身的第二电机，多个所述滑块（41）的上端共同固定连接有加工台（40），所述加工台（40）的上端固定安装有多个夹具（43），多个所述夹具（43）共同夹持固定有材料板（34）。

说明书

一种金属材料表面平整度加工装置

技术领域

[0001] 本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种金属材料表面平整度加工装置。

背景技术

[0002] 金属材料在生产加工中会因缺陷而导致其表面不平整，在后期使用这些材料之前需要根据加工产品的类型来要求平整度，对于精密产品加工，则要求较高的平整度。现有的
平整度处理一般需要先对不平整处进行标点或划线，后根据标点深减或划线高低来设定打
磨距离，人为因素过多，经常会出现标点或划线后没有进行再加工的情况，后期如若再返
工，则降低加工效率。

[0003] 为此，我们提出一种金属材料表面平整度加工装置来解决上述问题。

发明内容

[0004] 本发明意在提供一种金属材料表面平整度加工装置以解决背景技术中提出的装置自动化程度低的问题，具有自动检测不平整度点，设定打磨距离，自动化程度高，减少人
为因素的影响。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

[0006] 一种金属材料表面平整度加工装置，包括下侧开口的顶盖和位于顶盖下方的底板，所述顶盖与底板的两侧均共同固定连接有竖板，所述顶盖的右侧内壁转动连接有转轴，
所述转轴的另一端固定连接有检测体，所述检测体内等距开设有多个内腔，各所述内腔内
从上至下依次固定连接有铁磁板与固定板，所述内腔在铁磁板的上端设置有第一电磁装
置，所述固定板内开设有活塞槽，所述活塞槽内气密滑动连接有活塞，所述活塞内竖直插设
有第一竖杆，所述第一竖杆的下端固定连接有受压轮，所述第一竖杆位于内腔的外壁固定
套接有移动板，所述第一竖杆外套设有第一弹簧，且第一弹簧的两端分别与固定板、移动板
固定连接，所述铁磁板与固定板在内腔中形成液腔，所述液腔内填充有磁流变液，所述磁流
变液的体积为液腔容积的二分之一至四分之三；所述顶盖的右侧内壁转动连接有第一螺纹
杆与第二螺纹杆，所述第一螺纹杆位于第二螺纹杆的前侧下方，所述第一螺纹杆与第二螺
纹杆的左侧连接有驱动机构，所述第一螺纹杆螺纹连接有第一螺母块，所述第一螺母块的
前侧固定连接有第一限位块，所述第一螺母块内竖直滑动穿设有第二竖杆，所述第二竖杆
的上下端分别转动连接有顶压轮与检测轮，所述第二竖杆外套设有第二弹簧，且第二弹簧
的两端分别与第一螺母块、第二竖杆固定连接，所述第二螺纹杆上螺纹连接有第二螺母块，
所述第二螺母块的后侧固定连接有第二限位块，所述第二螺母块内竖直滑动穿设有第三竖
杆，所述第三竖杆的上下端分别通过短杆转动连接有滚压轮、固定连接有打磨器。

[0007] 优选地，所述顶盖的左侧开设有方槽，所述方槽内滑动连接有右侧开口的螺旋帽，所述螺旋帽的开口内螺旋连接有螺旋杆，所述螺旋杆的右端与检测体固定连接，所述顶盖
的左侧固定安装有气缸，所述气缸的伸缩端与螺旋帽的左侧固定连接。

[0008] 优选地，所述气缸的行程等于螺旋杆周长的一半。

[0009] 优选地，所述驱动机构包括开设在顶盖内的转动腔，所述第一螺纹杆与第二螺纹杆的左端均贯穿顶盖与转动腔之间夹层并与之转动连接，所述第一螺纹杆与第二螺纹杆分
别通过密封轴承转动连接有第一齿轮，两个所述密封轴承之间填充有磁流变液，所述第一
螺纹杆与第二螺纹杆的左侧固定安装有第二电磁装置，所述顶盖的左侧固定安装有第一电
机，所述第一电机的输出端贯穿顶盖、延伸至转动腔内并同轴固定连接有第二齿轮，所述第
二齿轮与两个第一齿轮啮合。

[0010] 优选地，所述第三竖杆外固定套接有铁磁块，所述顶盖的后侧内壁且在铁磁块的对应位置嵌设有电磁区。

[0011] 优选地，所述顶盖的后侧内壁且在各内腔的对应位置嵌装有距离传感器，所述距离传感器信号连接有控制器，所述控制器与各第一电磁装置电性连接。

[0012] 优选地，所述底板的上端开设有两个滑槽，各所述滑槽内转动连接有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆上螺纹连接有两个滑块，且滑块与滑槽滑动连接，两个所述第三螺纹杆带
传动连接，其中一个所述第三螺纹杆连接有驱动自身的第二电机，多个所述滑块的上端共
同固定连接有加工台，所述加工台的上端固定安装有多个夹具，多个所述夹具共同夹持固
定有材料板。

[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0014] 1、本发明利用第一电磁装置对磁流变液的特性影响，检测轮在检测平整度的过程中，可从右向左依次对多个第一电磁装置通电，从而固定各抵压轮的高度，后翻转半周，利
用滚压轮与抵压轮的滚动接触下，在重力作用使打磨器对应打磨相应距离，精度度高，且自
动化程度高。

[0015] 2、本发明通过第二电磁装置与磁流变液的特性影响，从而在需要驱动对应螺纹杆时，对第二电磁装置进行通电，使第一螺纹杆与第二螺纹杆共用一个驱动源，节约设备资
源。

附图说明

[0016] 图1为本发明提出的一种金属材料表面平整度加工装置立体的结构示意图；

[0017] 图2为本发明提出的一种金属材料表面平整度加工装置正面的结构剖视图；

[0018] 图3为图2中A处放大的结构示意图；

[0019] 图4为图2中B处放大的结构示意图；

[0020] 图5为图2中C处放大的结构示意图；

[0021] 图6为本发明提出的一种金属材料表面平整度加工装置局部侧面的结构示意图；

[0022] 图7为本发明提出的一种金属材料表面平整度加工装置加工台仰视的结构示意图。

[0023] 图中：1顶盖、2底板、3竖板、4检测体、5螺旋杆、6螺旋帽、7气缸、8转轴、9第一电磁装置、10铁磁板、11固定板、12活塞、13第一竖杆、14移动板、15第一弹簧、16受压轮、17第二
竖杆、18顶压轮、19检测轮、20第一螺母块、21第二弹簧、22第一限位块、23第一螺纹杆、24距
离传感器、25第三竖杆、26滚压轮、27打磨器、28第二螺母块、29第二限位块、30第二螺纹杆、
31铁磁块、32电磁区、33转动腔、34材料板、35第一齿轮、36密封轴承、37第二电磁装置、38第
一电机、39第二齿轮、40加工台、41滑块、42第三螺纹杆、43夹具。

具体实施方式

[0024] 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。

[0025] 参照图1‑7，一种金属材料表面平整度加工装置，包括下侧开口的顶盖1和位于顶盖1下方的底板2，顶盖1与底板2的两侧均共同固定连接有竖板3，形成框架。

[0026] 顶盖1的右侧内壁转动连接有转轴8，转轴8的另一端固定连接有检测体4，检测体得4采用磁屏蔽材料制成，使第一电磁装置9仅能作用于铁磁板10，检测体4内等距开设有多
个内腔，各内腔内从上至下依次固定连接有铁磁板10与固定板11，内腔在铁磁板10的上端
设置有第一电磁装置9，固定板11内开设有活塞槽，活塞槽内气密滑动连接有活塞12，活塞
12内竖直插设有第一竖杆13，第一竖杆13的下端固定连接有受压轮16，第一竖杆13位于内
腔的外壁固定套接有移动板14，移动板14可压缩第一弹簧15，后期在第一弹簧15的恢复力
下自动复位，第一竖杆13外套设有第一弹簧15，且第一弹簧15的两端分别与固定板11、移动
板14固定连接，铁磁板10与固定板11在内腔中形成液腔，液腔内填充有磁流变液，磁流变液
的体积为液腔容积的二分之一至四分之三，留有一定活塞12的可活动空间，在第一电磁装
置9断电时，磁流变液在无外加磁场下呈牛顿流体，活塞12、第一竖杆13、移动板14便可恢复
原位。

[0027] 顶盖1的左侧开设有方槽，方槽内滑动连接有右侧开口的螺旋帽6，对螺旋帽6进行限位滑动，螺旋帽6的开口内螺旋连接有螺旋杆5，螺旋杆5的右端与检测体4固定连接，顶盖
1的左侧固定安装有气缸7，气缸7的伸缩端与螺旋帽6的左侧固定连接，气缸7的行程等于螺
旋杆5周长的一半，减小操作难度，无需特意控制气缸7的行程。

[0028] 顶盖1的右侧内壁转动连接有第一螺纹杆23与第二螺纹杆30，第一螺纹杆23位于第二螺纹杆30的前侧下方，第一螺纹杆23与第二螺纹杆30的左侧连接有驱动机构，第一螺
纹杆23螺纹连接有第一螺母块20，第一螺母块20的前侧固定连接有第一限位块22，对应的，
顶盖1前侧内壁开设有与第一限位块22滑动连接的第一限位槽，图中未画出，第一螺母块20
内竖直滑动穿设有第二竖杆17，第二竖杆17的上下端分别转动连接有顶压轮18与检测轮
19，第二竖杆17外套设有第二弹簧21，且第二弹簧21的两端分别与第一螺母块20、第二竖杆
17固定连接，第二螺纹杆30上螺纹连接有第二螺母块28，第二螺母块28的后侧固定连接有
第二限位块29，对应的，顶盖1后侧内壁开设有与第二限位块29滑动连接的第二限位槽，图
中未画出，第一限位块22与第二限位块29均采用具有限位作用的结构，如燕尾型，T型，第二
螺母块28内竖直滑动穿设有第三竖杆25，第三竖杆25的上下端分别通过短杆转动连接有滚
压轮26、固定连接有打磨器27，打磨器27为现有技术，第三竖杆25外固定套接有铁磁块31，
顶盖1的后侧内壁且在铁磁块31的对应位置嵌设有电磁区32。

[0029] 顶盖1的后侧内壁且在各内腔的对应位置嵌装有距离传感器24，距离传感器24信号连接有控制器，控制器与各第一电磁装置9电性连接。需要说明的是，控制器为PLC控制
器，并与其他用电设备电性连接，可按照一定步骤控制其他用电设备。

[0030] 本发明的工作原理如下：

[0031] 第一，检测材料板34的平整度，并形成检测曲线，此曲线由多个受压轮16的下端模拟形成，由于受压轮16的直径较小，产生误差极小，平整度加工较为精确，具体如下：驱动第
一螺纹杆23，在第一螺纹杆23的转动过程中，第一螺母块20在限位条件下向左运动，检测轮
19在第二弹簧21的弹性力下始终与材料板34相接触，在接触过程中，通过第一竖杆13带动
顶压轮18作用受压轮16，受压轮16通过移动板14带动活塞12向上滑移，第一弹簧15被压缩，
每次在第一螺母块20移动经过距离传感器24后，控制器控制对应第一电磁装置9通电，进而
使液腔的磁流变液在外加磁场下呈现为固体特性的宾汉流体，从而固定受压轮16的位置，
直至检测轮19移动至材料板34的最左侧为止，各受压轮16所处高度均会因材料板34的平整
度而有细微的变化。

[0032] 第二，翻转各受压轮16半周至向上位置，气缸7伸出螺旋帽6，螺旋帽6在限位条件下，通过螺旋传递转矩，进而带动螺旋杆5以及与之连接的检测体4转动半周，各受压轮16的
上端形成一个对称的曲线。

[0033] 第三，通过检测曲线来自动打磨材料板34，驱动第二螺纹杆30，在第二螺纹杆30转动的过程中，使第二螺母块28在限位条件下向左运动，在此之前，滚压轮26处于受压轮16未
被挤压之前翻转半周后的上端所在直线位置，在与最右侧受压轮16接触之前，铁磁块31与
电磁区32配合使其承受重力也不会下坠，而后滚压轮26与受压轮16接触，在其重力作用下，
第三竖杆25便会带动打磨器27对材料板34对应位置的不平整处进行相应距离的打磨，从而
实现精准平整度加工作业。

[0034] 第四，先后驱动第二螺纹杆30与第一螺纹杆23使其反向转动恢复原位，以备下一轮的加工作业。

[0035] 驱动机构包括开设在顶盖1内的转动腔33，第一螺纹杆23与第二螺纹杆30的左端均贯穿顶盖1与转动腔33之间夹层并与之转动连接，第一螺纹杆23与第二螺纹杆30分别通
过密封轴承36转动连接有第一齿轮35，两个密封轴承36之间填充有磁流变液，第一螺纹杆
23与第二螺纹杆30的左侧固定安装有第二电磁装置37，第二电磁装置37的直径小于密封轴
承36的外径，以便影响第一齿轮35的转动，顶盖1的左侧固定安装有第一电机38，第一电机
38的输出端贯穿顶盖1、延伸至转动腔33内并同轴固定连接有第二齿轮39，第二齿轮39与两
个第一齿轮35啮合。

[0036] 在本发明中，第一电机38驱动第二齿轮39，进而带动第一齿轮35转动，当需要带动对应螺纹杆转动时，同上理，就需要通过第二电磁装置37通电，从而使磁流变液呈现固体状
态，以带动对应螺纹杆转动，在断电状态，由于密封轴承36的存在，螺纹杆不会发生转动。

[0037] 底板2的上端开设有两个滑槽，各滑槽内转动连接有第三螺纹杆42，第三螺纹杆42上螺纹连接有两个滑块41，且滑块41与滑槽滑动连接，两个第三螺纹杆42带传动连接，其中
一个第三螺纹杆42连接有驱动自身的第二电机，多个滑块41的上端共同固定连接有加工台
40，加工台40的上端固定安装有多个夹具43，夹具43类型多样，可根据具体需要进行选择，
在此不作说明，多个夹具43共同夹持固定有材料板34。

[0038] 在本发明中，通过多个夹具43对材料板34进行固定，在进行一轮平整度加工作业后，可通过同步驱动两个第三螺纹杆42，进而带动加工台40和固定在其上端的材料板34移
动一个加工宽度，循环多次即可完成整个表面的平整度加工。

[0039] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。