一种自动研磨仪

技术领域

本发明涉及研磨领域，特别涉及一种自动研磨仪。

背景技术

对于物料的研磨通常是人工手动动进行研磨，但是对于一些具备危险性的物料进行研磨，如金属材料、非金属材料等物料进行研磨时，采用人工不仅效率低，同时会给研磨人员带来安全隐患，这就需要一种更为安全、高效、自动化的研磨装置来实现远程自动研磨。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述不足之处提供一种自动研磨仪，解决了现有技术中人工对物料进行研磨时研磨效率低，同时可能会带来安全隐患的问题。

本发明是通过下述方案来实现的：

一种自动研磨仪，包括机架、棒体调节机构、钵体调节机构；所述机架中设有隔板，所述隔板将机架划分为上部腔体和下部腔体，所述棒体调节机构设置在上部腔体中，所述钵体调节机构设置在隔板上，并横跨在上部腔体和下部腔体之间，所述棒体调节机构中设置有升降组件、棒体旋转组件、棒体摆动组件和棒体横移组件；所述棒体旋转组件、棒体摆动组件和棒体横移组件均设置在升降组件的活动端上，所述升降组件能够带动其活动端做远离或靠近钵体调节机构的运动；所述钵体调节机构中设置有钵体按压组件和钵体旋转组件；所述钵体旋转组件带动钵体按压组件同步件转动，研所述磨棒设置在棒体旋转组件上，所述研磨钵设置在钵体按压组件中。

基于上述一种自动研磨仪的结构，所述升降组件包括顶板、活动板、升降电机、滚珠丝杆和导向杆；所述升降电机的输出部上设置有皮带轮，所述皮带轮贯穿顶板设置，所述滚珠丝杆的转动部上设置有同步轮，所述同步轮贯穿顶板设置，所述滚珠丝杆沿顶板的对角设置，所述导向杆沿异侧对角设置，所述同步轮和皮带轮之间设置有同步带，所述滚珠丝杆和导向杆均设置在顶板和隔板之间，所述滚珠丝杆的螺母设置在活动板下部并与活动板连接为一体，所述活动板上设置有与滚珠丝杆和导向杆贯穿的通孔，所述滚珠丝杆与顶板的连接处设置有轴承。

基于上述一种自动研磨仪的结构，所述顶板上还设置有张紧轮，所述张紧轮设置在同步轮和皮带轮之间的位置，以及同步轮和同步轮之间的位置。

基于上述一种自动研磨仪的结构，所述棒体旋转组件包括旋转支撑板、旋转支撑杆、旋转电机、转动连接杆、万向节和输出杆；所述旋转支撑杆与活动板连接，所述旋转支撑板设置在两根旋转支撑杆之间，所述旋转电机的输出轴上设置皮带轮，皮带轮贯穿旋转支撑板设置，所述转动连接杆通过轴承固定在旋转支撑板上，所述转动连接杆上设有与皮带轮相匹配的传动轮，所述皮带轮和传动轮通过传输带连接，所述万向节与转动连接杆远离传动轮的端部连接，所述输出杆与万向节连接。

基于上述一种自动研磨仪的结构，所述棒体摆动组件包括摆动电机、第一联轴器、摆动件、摆动座和摆动轴承；所述摆动件包括棒体连接筒、第一连杆和第二连杆；所述第一连杆和第二连杆对称设置在棒体连接筒两侧位置，所述摆动轴承分别设置在第一连杆和第二连杆上靠近棒体连接筒的端部上，所述摆动座上设置有供摆动轴承容置的第一腔体和供棒体连接筒容置的第二腔体；所述摆动电机的输出部通过第一联轴器与第一连杆连接；同时第一联轴器及其连接的摆动电机均与摆动座连接。

基于上述一种自动研磨仪的结构，所述棒体横移组件包括横移电机、第二联轴器、第二丝杆、第二螺母和固定轴承；所述第二联轴器和固定轴承设置活动板上，所述第二丝杆与第二联轴器的输出端连接，与固定轴承连接，所述第二螺母套设在第二丝杆上；所述横移电机与第二联轴器连接，同时第二螺母与摆动座连接。

基于上述一种自动研磨仪的结构，所述摆动座下还设置有第一支撑轨和第二支撑轨，所述摆动座横跨在第一支撑轨和第二支撑轨上，所述摆动座上远离第二螺母的端面上设置有限位板；所述活动板中设置有供输出杆贯穿的长圆孔。

基于上述一种自动研磨仪的结构，所述钵体按压组件包括底部支撑板、按压支撑杆、支撑连接件、压力传感器和固定支架，所述按压支撑杆均与隔板连接，所述底部支撑板设置在按压支撑杆上远离隔板的端部上，所述压力传感器设置在底部支撑板上，所述支撑连接件设置在压力传感器上，所述固定支架设在支撑连接件上。

基于上述一种自动研磨仪的结构，所述固定支架上设置有气动滑环、止转片、连接轴承、转轴连接件和按压锁定轴承；所述止转片分别与固定支架和气动滑环的底部连接，所述气动滑环的上部转动端通过两个连接轴承与转轴连接件的底部位置连接，所述连接轴承中设置有与气动滑环内部连通的第一通孔，所述转轴连接件通过按压锁定轴承固定在隔板的下部位置，所述转轴连接件的顶部贯穿隔板设置；

所述转轴连接件包括支撑盘和连接筒；所述支撑盘设在连接筒的顶部位置，连接筒底部设置有与连接轴承贯通连接的第二通孔，所述第二通孔沿连接筒的长度方向延长并贯穿支撑盘；

所述支撑盘顶部固定连接有弹簧座，所述弹簧座上均设有多个连接支座，所述连接支座上设置有连接弹簧，所述连接弹簧上设置有钵体座，所述钵体座上设置有对研磨钵件限位的凸壁，所述凸壁整体为弧形结构，凸壁的首尾两端开口设置；

在凸壁开口端两侧均设置有卡接板；钵体座的周向位置对称设置有伸缩气缸，所述伸缩气缸的缸体部设置在钵体座的底部位置，所述伸缩气缸的伸缩杆竖向贯穿凸壁设置，所述伸缩杆上设置有按压板。

基于上述一种自动研磨仪的结构，所述钵体旋转组件包括转动电机和第三联轴器；所述固定支架上设置有与转动电机相连接的承接台，所述第三联轴器的输出端设置在承接台上，所述第三联轴器上设置有输出轮，所述转轴连接件的连接筒上设置有同步轮，所述输出轮和同步轮通过同步带连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

通过本装置，能够通过棒体旋转组件实现研磨棒的自转，同时通过棒体摆动组件实现研磨棒小范围内的摆动，通过棒体横移组件实现研磨棒在水平面内的位移，通过多角度、多方向和不同位置对待研磨物料进行精准研磨，本方案中钵体调节机构中设置的钵体按压组件能够将研磨钵进行稳固按压，防止其在研磨过程中发生转动，钵体旋转组件能够带动钵体按压组件及其上的研磨钵进行转动，通常是将研磨棒和研磨钵采用相反方向进行转动，如此能够实现更好研磨效果。

附图说明

图1为本发明整体的主视结构示意图；

图2为本发明整体的侧视结构示意图；

图3为本发明整体的剖面结构示意图；

图4为升降组件的放大结构示意图；

图5为棒体旋转组件的放大结构示意图；

图6为棒体摆动组件的放大结构示意图；

图7为摆动件的结构示意图；

图8为棒体横移组件的放大结构示意图；

图9为钵体调节机构的内部示意图；

图10为钵体调节机构内部结构放大结构示意图；

图11为支撑连接件的放大结构示意图；

图12为钵体旋转组件的放大结构示意图；

图13为钵体座的放大结构示意图；

图中标记：1、机架；2、棒体调节机构；3、钵体调节机构；4、隔板；5、上部腔体；6、下部腔体；7、研磨棒；8、研磨钵；201、顶板；202、活动板；203、升降电机；204、滚珠丝杆；205、导向杆；206、螺母；207、张紧轮；208、防尘罩；209、旋转支撑板；210、旋转支撑杆；211、旋转电机；212、转动连接杆；213、万向节；214、输出杆；215、摆动电机；216、第一联轴器；217、摆动件；218、摆动座；219、摆动轴承；220、棒体连接筒；221、第一连杆；222、第二连杆；223、第一腔体；224、第二腔体；225、横移电机；226、第二联轴器；227、第二丝杆；228、第二螺母；229、固定轴承；230、保护壳；231、第一支撑轨；232、第二支撑轨；233、限位板；301、底部支撑板；302、按压支撑杆；303、支撑连接件；304、压力传感器；305、固定支架；306、气动滑环；307、止转片；308、连接轴承；309、转轴连接件；310、按压锁定轴承；311、支撑盘；312、连接筒；313、第二通孔；314、弹簧座；315、连接支座；316、连接弹簧；317、钵体座；318、凸壁；319、开口；320、卡接板；321、伸缩气缸；322、按压板；323、气体振动器；324、防护罩；325、圆形罩；326、转动电机；327、第三联轴器；329、承接台；330、保护罩；331、观察窗；332、放料窗；333、泄爆板；334、机床吊臂；335、防爆控制屏；336、活动门板；337、拖链；338、防爆摄像头；339、刮料片；340、防爆电控柜；341、滑轮；342、钵体同步轮。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有预定的方位、以预定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含地包括一个或多个该特征。

实施例1

如图1~图13所示，本发明提供一种技术方案：

一种自动研磨仪，其至少包括但不限于机架1、棒体调节机构2、钵体调节机构3；机架1中设有隔板4，隔板4将机架1划分为上部腔体5和下部腔体6，棒体调节机构2设置在上部腔体5中，钵体调节机构3设置在隔板4上，并横跨在上部腔体5和下部腔体6之间，棒体调节机构2中设置有升降组件、棒体旋转组件、棒体摆动组件和棒体横移组件；棒体旋转组件、棒体摆动组件和棒体横移组件均设置在升降组件的活动端上，升降组件能够带动其活动端做远离或靠近钵体调节机构3的运动；钵体调节机构3中设置有钵体按压组件和钵体旋转组件；钵体旋转组件带动钵体按压组件同步件转动，研磨棒7设置在棒体旋转组件上，研磨钵8设置在钵体按压组件中。

基于上述机构，通过本装置，能够通过棒体旋转组件实现研磨棒7的自转，同时通过棒体摆动组件实现研磨棒7小范围内的摆动，通过棒体横移组件实现研磨棒7在水平面内的位移，通过多角度、多方向和不同位置对待研磨物料进行精准研磨，本方案中钵体调节机构3中设置的钵体按压组件能够将研磨钵8进行稳固按压，防止其在研磨过程中发生转动，钵体旋转组件能够带动钵体按压组件及其上的研磨钵8进行转动，通常是将研磨棒7和研磨钵8采用相反方向进行转动，如此能够实现更好研磨效果。

作为示例的，升降组件可以包括顶板201、活动板202、升降电机203、滚珠丝杆204和导向杆205；升降电机203的输出部上设置有皮带轮，皮带轮贯穿顶板201设置，滚珠丝杆204的转动部上设置有同步轮，同步轮贯穿顶板201设置，滚珠丝杆沿顶板201的对角设置，导向杆205沿异侧对角设置，同步轮和皮带轮之间设置有同步带，滚珠丝杆204和导向杆205均设置在顶板201和隔板4之间，滚珠丝杆204的螺母206设置在活动板202下部并与活动板202连接为一体，活动板202上设置有与滚珠丝杆204和导向杆205贯穿的通孔，滚珠丝杆与顶板201的连接处设置有轴承。

基于上述结构，升降电机203的皮带轮转动会带动同步轮转动，从而实现滚珠丝杆204转动部的转动，由于滚珠丝杆204的螺母206部与活动板202固定连接，在丝杆转动时，螺母206会带动活动板202沿丝杆的长度方向进行移动，升降电机203的正转或反转实现活动板202的调节，通过设置导向杆205可以保证活动板202运动过程中的稳定性，同时也能够保证整个结构的支撑强度。

作为示例的，顶板201上还设置有张紧轮207，张紧轮207设置在同步轮和皮带轮之间的位置，以及同步轮和同步轮之间的位置，如此能够保证皮带轮的输出力度，在滚珠丝杆204的丝杆上以及导向杆205上可以设置有防尘罩208，如此可以防止粉尘附着在杆体上，影响整体功能的实现。

作为示例的，棒体旋转组件可以包括旋转支撑板209、旋转支撑杆210、旋转电机211、转动连接杆212、万向节213和输出杆214；旋转支撑杆210与活动板202连接，旋转支撑板209设置在两根旋转支撑杆210之间，旋转电机211的输出轴上设置皮带轮，皮带轮贯穿旋转支撑板209设置，转动连接杆212通过轴承固定在旋转支撑板209上，转动连接杆212上设有与皮带轮相匹配的传动轮，皮带轮和传动轮通过传输带连接，万向节213与转动连接杆212远离传动轮的端部连接，输出杆214与万向节213连接。

基于上述结构，通过旋转电机211转动，可以带动转动连接杆212转动，转动连接杆212带动万向节213转动，万向节213带动输出杆214转动，最终带动研磨棒7在预定的区域内进行转动，设置万向节213是为了增加研磨棒7在多方向运动的可能，避免出现内部干涉。

作为示例的，棒体摆动组件可以包括摆动电机215、第一联轴器216、摆动件217、摆动座218和摆动轴承219；摆动件217可以包括棒体连接筒220、第一连杆221和第二连杆222；第一连杆221和第二连杆222对称设置在棒体连接筒220两侧位置，摆动轴承219分别设置在第一连杆221和第二连杆222上靠近棒体连接筒220的端部上，摆动座218上设置有供摆动轴承219容置的第一腔体223和供棒体连接筒220容置的第二腔体224；摆动电机215的输出部通过第一联轴器216与第一连杆221连接；同时第一联轴器216及其连接的摆动电机215均与摆动座218连接。

基于上述结构，输出杆214一端与万向节213连接并穿过棒体连接筒220设置，摆动件217在摆动电机215的动作下实现转动，摆动电机215正反转，实现摆动件217的正向偏转或反向偏转，第一腔体223使转动轴承与摆动座218连接为一体，使摆动件217能够稳定的进行转动，同时设置第二腔体224是为了是棒体连接筒220有转动空间，当然，在实际摆动过程中的摆动角度并不需要太大，通常摆动角度为5°左右。

作为示例的，棒体横移组件可以包括横移电机225、第二联轴器226、第二丝杆227、第二螺母228和固定轴承229；第二联轴器226和固定轴承229设置活动板202上，第二丝杆227与第二联轴器226的输出端连接，与固定轴承229连接，第二螺母228套设在第二丝杆227上；横移电机225与第二联轴器226连接，同时第二螺母228与摆动座218连接。

第二丝杆227之间还可以设置有保护壳230，保护壳230上靠近摆动座218的端面上设置有开孔。

基于上述结构，第二丝杆227在横移电机225的带动下进行转动，第二螺母228在与摆动座218连接固定的情况下，能够沿着第二丝杆227的长度方向进行移动，最终实现对于输出杆214的移动。

作为示例的，摆动座218下还可以设置有第一支撑轨231和第二支撑轨232，摆动座218横跨在第一支撑轨231和第二支撑轨232上，摆动座218上远离第二螺母228的端面上设置有限位板233；活动板202中设置有供输出杆214贯穿的长圆孔，研磨棒7与输出杆214的端部连接。

基于上述结构，通过第一支撑轨231和第二支撑轨232对摆动座218进行支撑，使摆动座218在移动的时候更加稳定，同时配合限位板233，能够有效防止摆动座218在横移的过程中发生偏转，使横移过程更加精准高效的进行，通过输出杆214最终将带动研磨杆沿预定方向进行运动。

作为示例的，钵体按压组件可以包括底部支撑板301、按压支撑杆302、支撑连接件303、压力传感器304和固定支架305，按压支撑杆302均与隔板4连接，底部支撑板301设置在按压支撑杆302上远离隔板4的端部上，压力传感器304设置在底部支撑板301上，支撑连接件303设置在压力传感器304上，固定支架305设在支撑连接件303上。

基于上述结构，底部支撑板301和按压支撑杆302形成的框架结构为整个钵体按压组件和钵体旋转组件提供支撑，使之能够在稳定的环境下进行运作，设置在压力传感器304可以检测研磨时的压力，在对一些具有一定危险系数的物料进行研磨时，使之能够在安全的范围内进行研磨。

作为示例的，固定支架305上设置有气动滑环306、止转片307、连接轴承308、转轴连接件309和按压锁定轴承310；止转片307分别与固定支架305和气动滑环306的底部连接，使气动滑环306的底部固定端稳定连接，气动滑环306的上部转动端通过两个连接轴承308与转轴连接件309的底部位置连接，连接轴承308中设置有与气动滑环306内部连通的第一通孔，转轴连接件309通过按压锁定轴承310固定在隔板4的下部位置，转轴连接件309的顶部贯穿隔板4设置；

转轴连接件309可以包括支撑盘311和连接筒312；支撑盘311设在连接筒312的顶部位置，连接筒312底部设置有与连接轴承308贯通连接的第二通孔313，第二通孔313沿连接筒312的长度方向延长并贯穿支撑盘311。

支撑盘311顶部固定连接有弹簧座314，弹簧座314上均设有多个连接支座315，连接支座315上设置有连接弹簧316，连接弹簧316上设置有钵体座317，钵体座317上设置有对研磨钵8件限位的凸壁318，凸壁318整体为弧形结构，凸壁318的首尾两端开口319设置。

在凸壁318开口319端两侧均设置有卡接板320；钵体座317的周向位置对称设置有伸缩气缸321，伸缩气缸321的缸体部设置在钵体座317的底部位置，伸缩气缸321的伸缩杆竖向贯穿凸壁318设置，伸缩杆上设置有按压板322。

基于上述结构，通过设置气动滑环306可以保证内部功能的完整，不会出现线路饶接干扰的问题，气动滑环306的固定部上设置有气孔，气动滑环306的转动端能够自由转动，并能够将各自的气路导通，高压气体通过转轴连接件309中的第二通孔313与伸缩气缸321进行连接，为伸缩气缸321供气，提供按压动力。

当将研磨钵8从钵体座317的开口319端放入其中时，两侧的卡接板320对研磨钵8进行限位，防止其在钵体座317中发生转动，同时在通过伸缩气缸321上连接的按压板322，对研磨钵8在竖直方向上进行限位，最终保证研磨钵8能够稳固的固定在钵体座317上。

作为示例的，钵体座317的底部位置设置有气体振动器323，气体振动器323通过管路与第二通孔313中的气路进行连接。

基于上述结构，在研磨的过程中相隔一段时间气体振动器323振动一次，这样可以将周边较粗的产品颗粒振动到钵体中间，使产品研磨更加均匀。

作为示例的，钵体座317底部可以设置有防护罩324和圆形罩325，通过防护罩324和圆形罩325对钵体按压组件的内部器件进行保护。

作为示例的，钵体旋转组件可以包括转动电机326、第三联轴器327；固定支架305上设置有与转动电机326相连接的承接台329，第三联轴器327的输出端设置在承接台329上，第三联轴器327上设置有输出轮，转轴连接件309的连接筒312上设置有钵体同步轮342，输出轮和钵体同步轮342通过同步带连接。

基于上述结构，通过转动电机326的转动，带动输出轮转动，输出轮转动带动同步轮转动，最终实现对于转轴连接件309的转动，在转动时，与转轴连接件309连接的钵体座317、气动滑环306的转动部均同步发生转动，通过转动实现与研磨棒7相反方向的运动，提升研磨效果。

作为示例的，第三联轴器327上还可以设置有保护罩330，上部腔体5的周向位置可以设置有观察窗331、放料窗332和泄爆板333；观察窗331、放料窗332和泄爆板333分别设置在上部腔体5的不同侧面上，上部腔体5的顶部位置还可以设置有机床吊臂334，机械吊臂上设置有防爆控制屏335，防爆控制屏335靠近观察窗331设置，放料窗332中设置有活动门板336，上部腔体5内部还可以设置有拖链337，用于对线路导向，在靠近研磨棒7运动区域还可以设置有防爆摄像头338，在靠近研磨棒7的区域还可以设置的刮料片339；在下部腔体6中还是在有防爆电控柜340；机架1底部还可以设置有滑轮341。

本方案的使用方法：

设备开机运转后，系统进入操控界面。设备自动归零位，操作人员通过操控按件开启设备活动门板336，将玛瑙研磨钵8取下放入要研磨的物料5克。再人工将研磨钵8放入设备的钵体座317上，按压板322动作对研磨钵8锁定。通过操控按钮系统关上活动门板336。选择好产品的型号（根据常用的产品种类分别设置了几种操作模式），启动按钮后设备开始自动运行。研磨棒7和钵体匀速转动，两者转动的方向向反，研磨棒7的转速一般快于钵体的转速。在研磨棒7侧面设计的刮料片339，一边研磨一边刮料。将研磨棒7上侧的物料通过刮料片339刮到钵体中间再次研磨。这样使物料在研磨的过程中更加均匀，更加细微,研磨颗粒度能达到微米级。研磨棒7整体装置上下运动采用伺服电机通过程序来控制。能精确控制移动的速度和距离。在产品颗粒较大的情况下，可以通过调节研磨棒7的偏摆角度，使研磨棒7垂直研磨钵8，再使研磨棒7上下运动形成对产品颗粒进行敲击和静压。这样将颗粒较大的产品先敲压制小颗粒再通进行研磨。研磨棒7的棒头是个半球面，研磨棒7的中心线与钵体中心线相交成一个合适角度（角度可以根据不同的产品进行调节)。研磨棒7伸入研磨钵8内，研磨棒7的头部球面和钵体的球面贴合相切。在研磨棒7内部还可以设置压缩弹簧，棒头在弹簧的作用下与钵体的底部紧密贴合在一起。研磨棒7被伺服电机驱动，做类似锥面轨迹转动。研磨钵8体则做相反方向的运转。在研磨钵8安装盘的底部设计有弹簧和气体振动器323。在研磨的过程中相隔一段时间气体振动器323振动一次，这样可以将周边较粗的产品颗粒振动到钵体中间，使产品研磨更加均匀。当设备运转达到设定的研磨时间后，研磨棒7驱动电机便停止转动，设备归回到零位。操控人员通过操控系统开启活动门板336，取出研磨钵8体倒出物料。清洁好钵体的粉尘完成一次研磨操作。

研磨钵8和研磨棒7各自相反方向的运动，对产品颗粒形成了一种碾压式的研磨。对固体颗粒的研磨机会都是均等的，产品的微粉都非常均匀。研磨参数可以根据不同的产品进行设定，主要设定的参数有研磨时间；气体振动时间；弹簧预压力；研磨棒7和研磨钵8体转动速度，方向；研磨棒7在Y轴、Z轴方向的位置，移动的速度；研磨棒7相对钵体偏转角度等。可以根据不通的产品设置成几种运行模式。后序操作通过选择不同的模式便可以工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。