一种汽车金属部件自由曲面精抛设备

摘要

本发明公开了一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，包括支撑台及设置于支撑台上方的驱动机构、精抛设施和夹持设施，于支撑台内还设有起到自动清理碎屑作用的排屑设施，为了对驱动机构起到支撑作用，于支撑台顶壁的两侧对称连接有两个呈L形且相接于固定柱外壁两侧的承梁体，承梁体两端分别与支撑台和固定柱焊接，两个相互对称的承梁体共同支撑起固定柱；为了对夹持设施起到支撑作用，于支撑台上方还设有悬空的定位环，且定位环底壁的四角均通过一个角桩与支撑台顶壁固定连接。该汽车金属部件自由曲面精抛设备，在一个电机工作下的多组精抛设施可对多个相同的金属部件分别进行精抛，降低了精抛后的金属部件精密度相差很大的概率。

权利要求

1.一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，包括支撑台(100)及设置于支撑台(100)上方的驱动机构(200)、精抛设施(300)和夹持设施(400)，所述支撑台(100)内还设有自动清理碎屑的排屑设施(500)，其特征在于：

所述精抛设施(300)和夹持设施(400)均在驱动机构(200)的两侧对称有两组，一组精抛设施(300)和一组夹持设施(400)协同工作；

所述支撑台(100)顶面的中心处固定焊接有呈柱状的固定柱(201)，所述驱动机构(200)安装于固定柱(201)上；

所述驱动机构(200)包括焊接于固定柱(201)顶壁的第一电机(202)、一端伸入内陷槽(203)内的传动轴(204)和对称于传动轴(204)两侧的两个下延伸杆(206)；

所述精抛设施(300)包括对称安装于下延伸杆(206)远离传动轴(204)一端的支撑座(301)及设置于支撑座(301)上的精抛组件，所述精抛组件包括焊接于支撑座(301)远离下延伸杆(206)一端顶壁的第二电机(302)和转动连接于支撑座(301)内的精抛块(303)；

所述夹持设施(400)包括固定套设于定位环(102)外部的衔接部(401)、固定焊接于衔接部(401)靠近固定柱(201)一端的固定座(402)和设置于固定座(402)靠近固定柱(201)一端的竖贴板(405)；

所述固定座(402)内腔中转动连接有单纹丝杠(404)，固定座(402)顶壁上安装有可转动的调节拨块(403)，所述单纹丝杠(404)穿过固定座(402)并与调节拨块(403)同轴连接，所述竖贴板(405)一端伸入固定座(402)内腔中并螺纹套接于单纹丝杠(404)上，所述竖贴板(405)内腔中转动连接有双纹丝杠(407)，竖贴板(405)顶壁焊接有第三电机(406)，所述第三电机(406)的输出轴与双纹丝杠(407)同轴连接，所述双纹丝杠(407)的上下两端均螺纹套接有沿着竖贴板(405)内壁升降的夹持贴板(408)，所述双纹丝杠(407)两端的螺纹朝向相反，而两个所述夹持贴板(408)刚好设置于双纹丝杠(407)螺纹朝向相反的两端；

所述排屑设施(500)包括升降设置于支撑台(100)内腔中并镶嵌于支撑台(100)顶壁的收集环(501)、固定连接于收集环(501)底面两侧的第一液压杆(502)、两个对称安装于支撑台(100)内腔两侧的第二液压杆(503)和安装于两个第二液压杆(503)伸缩端的推料板(504)，所述支撑台(100)底面开设有两个与其内腔相通的出料口(506)，所述支撑台(100)内腔两侧均堆砌有两组导向组件，所述导向组件包括两个对称设置于出料口(506)两侧的导料座(505)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，其特征在于：所述传动轴(204)的另一端设置于固定柱(201)内部，所述第一电机(202)的输出轴与传动轴(204)同轴连接，所述传动轴(204)的底端与内陷槽(203)的底壁转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，其特征在于：所述传动轴(204)位于内陷槽(203)内的一端的外壁上同轴套设有外套环(205)，两个所述下延伸杆(206)相互靠近的一端均与外套环(205)外壁焊接，且两个下延伸杆(206)本身在外套环(205)外壁上相接为一体。

4.根据权利要求3所述的一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，其特征在于：所述下延伸杆(206)呈三段式结构，其与外套环(205)相接的那一段及其与支撑座(301)相接的那一段均保持水平，位于这两段之间的那一段为倾斜设置。

5.根据权利要求1所述的一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，其特征在于：所述支撑座(301)呈鸭舌状对精抛块(303)实行包围和定位，所述第二电机(302)的输出轴与精抛块(303)同轴连接。

6.根据权利要求1‑5任意一项所述的一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，其特征在于：所述支撑台(100)顶壁的两侧对称连接有两个相接于固定柱(201)外壁的承梁体(101)，所述支撑台(100)上方还设有悬空的定位环(102)。

说明书

一种汽车金属部件自由曲面精抛设备

技术领域

[0001] 本发明属于汽车金属部件加工技术领域，具体涉及一种汽车金属部件自由曲面精抛设备。

背景技术

[0002] 汽车金属部件作为汽车工业的基础，是支撑汽车工业持续健康发展的必要因素。目前，汽车金属部件生产企业脱离整车企业并形成专业化零部件集团，正成为一种全球化
趋势。国际著名的汽车及金属零部件企业，几乎都在中国建立了合资或独资企业，引进技术
合资企业已超过1000家。随着国际上汽车行业开始实行金属零部件“全球化采购”策略及国
际跨国汽车企业推行本土化策略，国内市场将出现巨大的金属零部件配件缺口。

[0003] 申请号为CN201310288499.6的专利公开了金属曲面柔性抛光工具，涉及一种抛光工具。设有抛光头、外壳、前端盖、后端盖、垫片、止推轴承、万向节、齿轮传动机构、联轴器、
电动机和类法兰，具有“实现高效抛光”、“适应不同曲率的金属表面，使本发明的适用范围
大大增加”和“以适应较高速以及较低速的抛光要求”等优点。但这类对金属进行曲面抛光
的设备，通常都是一一对应，即一组设备对应一个金属部件的加工，对于需要大量生产金属
部件的汽车行业来说，需要设置大量的设备才能进行大批量的金属部件生产，导致精抛效
率较低，另外，每组设备上均需要设置电机（等驱动机构）等电力设施，增加了成本；且一组
设备只对一个金属部件进行抛光，容易出现在不同设备上抛光后的各个金属部件产品精密
度相差较大的问题。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，以解决上述背景技术中第二段提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，包括支撑台及设置于支撑台上方的驱动机构、精抛设施和夹持设施，所述支撑台内还设
有自动清理碎屑的排屑设施，所述精抛设施和夹持设施均在驱动机构的两侧对称有两组，
一组精抛设施和一组夹持设施协同工作；

[0006] 所述支撑台顶面的中心处固定焊接有呈柱状的固定柱，所述驱动机构安装于固定柱上；

[0007] 所述驱动机构包括焊接于固定柱顶壁的第一电机、一端伸入内陷槽内的传动轴和对称于传动轴两侧的两个下延伸杆，从而实现由一个第一电机工作实现若干组（最少两组，
且组数为偶数）相互对称的精抛设施位置的调节，每组精抛设施均可以单独进行精抛工作，
彼此之间互不影响，提高精抛效率，由于只使用一个电机，减少了电力设施的布置，减少电
力的使用；在一个电机工作下的多组精抛设施可对多个相同的金属部件分别进行精抛（各
个金属部件精抛的进程都一致），使得精抛后的金属部件精密度一致，因此更有利于把握品
控；

[0008] 所述精抛设施包括对称安装于下延伸杆远离传动轴一端的支撑座及设置于支撑座上的精抛组件。

[0009] 较佳的，所述传动轴的另一端设置于固定柱内部，所述第一电机的输出轴与传动轴同轴连接，所述传动轴的底端与内陷槽的底壁转动连接。

[0010] 进一步的，所述传动轴位于内陷槽内的一端的外壁上同轴套设有外套环，两个所述下延伸杆相互靠近的一端均与外套环外壁焊接，且两个下延伸杆本身在外套环外壁上相
接为一体。

[0011] 更进一步的，所述下延伸杆呈三段式结构，其与外套环相接的那一段及其与支撑座相接的那一段均保持水平，位于这两段之间的那一段为倾斜设置。

[0012] 较佳的，所述精抛组件包括焊接于支撑座远离下延伸杆一端顶壁的第二电机和转动连接于支撑座内的精抛块，所述第二电机的输出轴与精抛块同轴连接。

[0013] 较佳的，所述支撑台顶壁的两侧对称连接有两个相接于固定柱外壁的承梁体，所述支撑台上方还设有悬空的定位环。

[0014] 进一步的，所述夹持设施包括固定套设于定位环外部的衔接部、固定焊接于衔接部靠近固定柱一端的固定座和设置于固定座靠近固定柱一端的竖贴板，所述固定座内腔中
转动连接有单纹丝杠，固定座顶壁上安装有可转动的调节拨块，所述单纹丝杠穿过固定座
并与调节拨块同轴连接，所述竖贴板一端伸入固定座内腔中并螺纹套接于单纹丝杠上。

[0015] 更进一步的，所述竖贴板内腔中转动连接有双纹丝杠，竖贴板顶壁焊接有第三电机，所述第三电机的输出轴与双纹丝杠同轴连接，所述双纹丝杠的上下两端均螺纹套接有
沿着竖贴板内壁升降的夹持贴板，所述双纹丝杠两端的螺纹朝向相反，而两个所述夹持贴
板刚好设置于双纹丝杠螺纹朝向相反的两端。

[0016] 更进一步的，所述排屑设施包括升降设置于支撑台内腔中并镶嵌于支撑台顶壁的收集环、固定连接于收集环底面两侧的第一液压杆、两个对称安装于支撑台内腔两侧的第
二液压杆和安装于两个第二液压杆伸缩端的推料板，两个所述推料板均为厚度较薄的C形
板状。

[0017] 更进一步的，所述支撑台底面开设有两个与其内腔相通的出料口，所述支撑台内腔两侧均堆砌有两组导向组件，所述导向组件包括两个对称设置于出料口两侧的导料座。

[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0019] 1、本发明提出的一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，于固定柱顶壁安装有第一电机，内陷槽内转动连接有传动轴，传动轴两侧对称设置有两个下延伸杆，第一电机的输出
轴穿过固定柱并与传动轴同轴连接，传动轴的底端与内陷槽的底壁转动连接，于传动轴外
壁上同轴套设有外套环，两个下延伸杆相互靠近的一端均与外套环外壁焊接，相互远离的
一端均与精抛设施建立连接，由一个第一电机工作带动所有的精抛设施运行，实现若干组
（最少两组，且组数为偶数）相互对称的精抛设施位置的调节，每组精抛设施均可以单独进
行精抛工作，彼此之间互不影响，提高精抛效率，由于只使用一个电机，减少了电力设施的
布置，减少电力的使用；在一个电机工作下的多组精抛设施可对多个相同的金属部件分别
进行精抛（各个金属部件精抛的进程都一致），降低了精抛后的金属部件精密度相差很大的
概率，因此更有利于把握品控；

[0020] 2、本发明提出的一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，定位环外设有衔接部，衔接部上焊接有固定座，固定座的一端设有竖贴板，固定座内腔中转动连接有单纹丝杠，于固
定座顶壁上安装有可转动的调节拨块，单纹丝杠穿过固定座并与调节拨块同轴连接，竖贴
板一端伸入固定座内腔中并螺纹套接于单纹丝杠上，且竖贴板伸入固定座内腔的一端与固
定座的内壁相贴合，竖贴板内腔中转动连接有双纹丝杠，于竖贴板顶壁焊接有第三电机，第
三电机的输出轴穿过竖贴板并与双纹丝杠同轴连接，双纹丝杠的上下两端均螺纹套接有沿
着竖贴板内壁升降的夹持贴板，双纹丝杠两端的螺纹朝向相反，两个夹持贴板刚好设置于
双纹丝杠螺纹朝向相反的两端，当夹持设施上的第三电机工作时，带动双纹螺杆运转，使上
下两个夹持贴板同时相互靠近，或同时相互远离，适用于不同尺寸金属部件的定位，并且两
个夹持贴板所定位的金属部件始终与精抛块等高；还可以根据不同金属部件抛光位置的同
时调节两个夹持贴板的高度，使得该设备适用于各种汽车金属部件的加工，提升了其产品
实用性；

[0021] 3、本发明提出的一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，于支撑台底面开设有两个与其内腔相通的出料口，于支撑台内腔两侧均堆砌有两组导向组件，导向组件与推料板的
形状相配合，导向组件包括两个对称设置于出料口两侧的导料座，且两个导料座均堆砌于
支撑台内腔的底壁，通过两组导向组件将碎屑从出料口排出，工作人员可使用工具将支撑
圆台上没有落在收集环上的碎屑清扫至收集环上，一并排出，从而大大减少了工作人员的
工作量。

附图说明

[0022] 图1为本发明的整体结构示意图；

[0023] 图2为本发明的图1中A处结构的放大示意图；

[0024] 图3为本发明的图1中B处结构的放大示意图；

[0025] 图4为本发明的图1中C处结构的放大示意图；

[0026] 图5为本发明的夹持设施的竖直剖视图；

[0027] 图6为本发明的排屑设施的竖直剖视图；

[0028] 图7为本发明的推料板的结构示意图；

[0029] 图8为本发明的另一较佳实施方案的结构示意图。

[0030] 图中：100、支撑台；101、承梁体；102、定位环；103、角桩；200、驱动机构；201、固定柱；202、第一电机；203、内陷槽；204、传动轴；205、外套环；206、下延伸杆；300、精抛设施；
301、支撑座；302、第二电机；303、精抛块；400、夹持设施；401、衔接部；402、固定座；403、调
节拨块；404、单纹丝杠；405、竖贴板；406、第三电机；407、双纹丝杠；408、夹持贴板；500、排
屑设施；501、收集环；502、第一液压杆；503、第二液压杆；504、推料板；505、导料座；506、出
料口。

具体实施方式

[0031] 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。

[0032] 请参阅如图1‑图3和图6所示的一种汽车金属部件自由曲面精抛设备，包括支撑台100及设置于支撑台100上方的驱动机构200、精抛设施300和夹持设施400，于支撑台100内
还设有起到自动清理碎屑作用的排屑设施500；

[0033] 如图1所示，为了对驱动机构200起到支撑作用，于支撑台100顶壁的两侧对称连接有两个呈L形且相接于固定柱201外壁两侧的承梁体101，承梁体101两端分别与支撑台100
和固定柱201焊接，两个相互对称的承梁体101共同支撑起固定柱201；为了对夹持设施400
起到支撑作用，于支撑台100上方还设有悬空的定位环102，且定位环102底壁的四角均通过
一个角桩103与支撑台100顶壁固定连接，连接的方式优选焊接固定。

[0034] 于支撑台100顶面的中心处固定焊接有呈柱状的固定柱201，其中，驱动机构200安装于固定柱201上并通过固定柱201实现两组精抛设施300的同步旋转，于固定柱201的外壁
向其内部形成有内陷槽203，内陷槽203将固定柱201分隔为上下两部分。

[0035] 实施例一

[0036] 为了对驱动机构200的结构进行进一步的公开，如图1‑图2所示，驱动机构200包括焊接于固定柱201顶壁的第一电机202、一端伸入内陷槽203内的传动轴204和对称设置于传
动轴204两侧的两个下延伸杆206，传动轴204的另一端设置于固定柱201位于第一电机202
和内陷槽203之间的部分内，第一电机202的输出轴穿过固定柱201并与传动轴204同轴连
接，传动轴204的底端与内陷槽203的底壁转动连接，于传动轴204位于内陷槽203内的一端
的外壁上同轴套设有外套环205，两个下延伸杆206相互靠近的一端均与外套环205外壁焊
接，且两个下延伸杆206本身也在外套环205外壁上相接为一体；

[0037] 如图1所示，下延伸杆206呈三段式结构，其与外套环205相接的那一段及其与支撑座301相接的那一段均保持水平，位于这两段之间的那一段为倾斜设置，其中下延伸杆206
与外套环205相接的一端高度大于下延伸杆206与支撑座301相接一端的高度。

[0038] 该精抛设备最大的改进之处在于：只使用一个电机第一电机202就实现了若干组精抛设施300和若干组夹持设施400的配合工作，使得多个金属部件可同时进行曲面精抛，
也由于只使用了一个电机，使得所有精抛的进程都一致，有利于保证金属部件精密度一致；
其中，精抛设施300和夹持设施400均在驱动机构200的两侧对称有两组，一组精抛设施300
和一组夹持设施400协同工作，夹持设施400用于给金属部件定位，精抛设施300本身实现精
抛，并在驱动机构200驱动下实现位置的移动，从而实现两组金属部件的同时精抛。

[0039] 实施例二

[0040] 为了实现曲面精抛，本发明公开了精抛设施300，如图3所示，精抛设施300包括对称安装于下延伸杆206远离传动轴204一端的支撑座301及设置于支撑座301上的精抛组件，
精抛组件包括焊接于支撑座301远离下延伸杆206一端顶壁的第二电机302和转动连接于支
撑座301内的精抛块303，其中，支撑座301呈鸭舌状对精抛块303实行包围和定位，使得精抛
块303可在支撑座301内定轴且稳定地转动，第二电机302的输出轴穿过支撑座301并与精抛
块303同轴连接。

[0041] 实施例三

[0042] 为了对不同尺寸的金属部件进行夹持，且使不同尺寸金属部件的待精抛部位始终与精抛块303等高，如图4‑图5所示，夹持设施400包括固定套设于定位环102外部的衔接部
401、固定焊接于衔接部401靠近固定柱201一端的固定座402和设置于固定座402靠近固定
柱201一端的竖贴板405；

[0043] 为了对固定座402上的结构进行进一步公开，固定座402内腔中转动连接有单纹丝杠404，于固定座402顶壁上安装有可转动的调节拨块403，单纹丝杠404穿过固定座402并与
调节拨块403同轴连接，一般情况下，调节拨块403和单纹丝杠404都是保持不动的，只在两
个夹持贴板408夹持范围内不能满足精抛需求时才调节单纹丝杠404，竖贴板405一端伸入
固定座402内腔中并螺纹套接于单纹丝杠404上，且竖贴板405伸入固定座402内腔的一端与
固定座402的内壁相贴合，使得竖贴板405只能沿着固定座402的内壁升降；

[0044] 为了对竖贴板405上的结构进行进一步公开，竖贴板405内腔中转动连接有双纹丝杠407，于竖贴板405顶壁焊接有第三电机406，第三电机406的输出轴穿过竖贴板405并与双
纹丝杠407同轴连接，双纹丝杠407的上下两端均螺纹套接有沿着竖贴板405内壁升降的夹
持贴板408，双纹丝杠407两端的螺纹朝向相反，而两个夹持贴板408刚好设置于双纹丝杠
407螺纹朝向相反的两端，使得两个夹持贴板408只能相向或相背运行。

[0045] 实施例四

[0046] 为了实现自动排出精抛时产生的碎屑，如图6‑图7所示，排屑设施500包括在支撑台100内腔中可升降设置并镶嵌于支撑台100顶壁的收集环501、固定连接于收集环501底面
两侧的第一液压杆502、两个对称安装于支撑台100内腔两侧的第二液压杆503和安装于两
个第二液压杆503伸缩端的推料板504，两个推料板504均为厚度较薄的C形板状，两个推料
板504配合，即可将呈环状的收集环501上所有的碎屑均推下；

[0047] 为了使碎屑可以直接从支撑台100排出至外界，于支撑台100底面开设有两个与其内腔相通的出料口506，于支撑台100内腔两侧均堆砌有两组导向组件，导向组件与推料板
504的形状相配合，从而更好地接收落下的碎屑，导向组件包括两个对称设置于出料口506
两侧的导料座505，且两个导料座505均堆砌于支撑台100内腔的底壁，用于将收集环501上
落下的碎屑送至出料口506。

[0048] 实施例五

[0049] 作为本发明的另一个较佳实施方案，将精抛设施300和夹持设施400的组数设置为更多，与此同时，与精抛设施300建立连接关系的下延伸杆206的组数也随之变化，例如附图
8中就公开了四个下延伸杆206、四组精抛设施300和四个夹持设施400，但实际设计时，可将
以上组数设计为六组、八组等，但需要注意的是，不论设计为多少组，所有的下延伸杆206均
沿着固定柱201的竖直中心线呈圆周阵列分布，从而通过一个电机（第一电机202）实现更多
个金属部件的同时精抛，提高生产效率，且保证了多个金属部件精抛的精密度。

[0050] 工作原理，该汽车金属部件自由曲面精抛设备，在使用时，（以下延伸杆206、精抛设施300和夹持设施400的数量均为两组为例）将两个待精抛的金属部件分别固定于两组夹
持设施400上，固定的方式为：将金属部件放置于两个夹持贴板408之间，并使待精抛的一面
靠近精抛设施300，使第三电机406工作带动双纹丝杠407运转，带动两个夹持贴板408相向
运动，使两个夹持贴板408分别对金属部件的上下两端进行夹持，如果金属部件待精抛的位
置比较特殊，例如位于金属部件的最顶端或最底端，则可以拧动调节拨块403，带动单纹丝
杠404运转，使竖贴板405（及其上的所有结构）整体向上或向下运动，从而满足不同金属部
件的夹持需求；

[0051] 驱动两个第二电机302工作带动两个精抛块303高度运转，之后驱动第一电机202工作带动传动轴204、外套环205和两个下延伸杆206缓慢运转，带动两个精抛块303从待精
抛的两个金属部件的一端绕行至另一端，在绕行的过程中，高度运转的精抛块303与金属部
件接触，即完成精抛，且由于精抛块303的运动轨迹为弧线，因此金属部件的精抛面呈曲面
（在两个夹持贴板408内调节被精抛金属部件的位置，即可实现不同曲率的曲面，得到自由
曲面），精抛设施300运转的角度一般不超过30度（实际设计时，精抛块303的形状可进行变
化）；

[0052] 精抛时产生的大部分金属碎屑落在收集环501上，部分未落在收集环501上，可由工作人员清扫至收集环501上，之后使两个第一液压杆502收缩带动收集环501进入支撑台
100内腔，当收集环501顶面高度与两个推料板504底面高度持平时，两个第一液压杆502停
止收缩，两个第二液压杆503伸长并带动两个呈C形的推料板504相互靠近，将收集环501上
的碎屑推下，碎屑落在两组导向组件中，沿着导向组件中的导料座505滑落并从出料口506
排出。

[0053] 以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但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发明揭露的技术范围内，根据发明的技术方案及其发明构思
加以等同替换或改变，都应涵盖在发明的保护范围之内。