一种计算机注塑配件的修整加工设备及其加工方法

技术领域

本发明涉及计算机配件生产技术领域，更具体地说，本发明涉及一种计算机注塑配件的修整加工设备及其加工方法。

背景技术

计算机俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，计算机由诸多配件组成，其中就包括外壳、垫块支架等塑料注塑件，这些配件都是通过注塑加工形成，例如通过注塑加工形成的计算机外壳结构（注塑外壳），这些注塑件由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。

在注塑件刚注塑成型时，表面会留有因注塑通道而形成的水口结构，而且，部分产品因注塑通道较大，所形成的水口结构也较大，在成为正式产品之前，还需要对水口以及其他无用的结构进行打磨修整，去除无用结构，再对修整部位进行抛光，消除打磨痕迹，即可形成最终产品，

部分注塑外壳为了提高美观度，会采用金属粉末作为填料生产注塑件，这是一种常见的注塑工艺，可以赋予注塑件特定的性能和外观特点。它将金属粉末与塑料基质混合，得到带有特殊质感的注塑外壳，使外壳更加美观，而部分注塑外壳为了进一步提高美观度，满足艺术设计要求，使其具有特定的艺术效果，会在塑料中添加粒度较大的金属颗粒以替代金属粉末，具体的，在注塑加工前，将金属颗粒混入到熔融的注塑材料中，等待注塑成型后，成型的注塑件可以看出很多明显的带有金属质感的点，这个点就是填充融入到注塑件中的金属颗粒。

由于常温状态下塑料材料的塑料分子之间的热振动减大，分子排列无序，质地相对较软，因此，填充了金属颗粒的注塑件在修整加工时，金属颗粒相对较硬，在打磨时，金属颗粒受到打磨结构的摩擦阻力，而由于金属颗粒嵌入在注塑件的塑料材料中，常温下塑料材料又相对较软，金属颗粒会在打磨结构的摩擦力作用下挤压金属颗粒周围的塑料材料，使塑料材料变形，进而导致金属颗粒与塑料材料之间产生松动，容易脱落，金属颗粒脱落后在注塑件表面会形成凹坑，影响注塑件的表面质量。

发明内容

本发明提供的一种计算机注塑配件的修整加工设备及其加工方法，所要解决的问题是：现有的填充了金属颗粒的注塑件在打磨修整时由于塑料材质较软，金属颗粒会在打磨结构的摩擦力作用下挤压金属颗粒周围的塑料材料，使塑料材料变形，容易脱落。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种计算机注塑配件的修整加工设备，包括机箱，机箱上安装有固定座和三轴驱动器，固定座用于固定注塑外壳，三轴驱动器的输出端设置有打磨机，打磨机包括电机结构和打磨结构，打磨结构为安装在打磨机中电机输出轴上的打磨轮和抛光轮；

打磨机的外部设置有隔温罩，隔温罩对应注塑外壳的部位设置有用于容纳注塑外壳进入隔温罩中的开口；

隔温罩的内部设置有降温系统，降温系统包括低温气流喷头，低温气流喷头的输出端朝向注塑外壳的修整区设置，低温气流喷头的输入端连接低温源，低温源用于向低温气流喷头输送低温气体；

降温系统还包括温度传感器，温度传感器用于检测注塑外壳修整区材料的温度是否处于标准温度范围，上述标准温度范围是金属颗粒受打磨结构摩擦力而挤压塑料材质时塑料材质的变形不会导致金属颗粒松动时的温度范围值，当温度传感器的检测值高于标准温度范围时，低温气流喷头喷出低温气流直至温度传感器的检测值回到标准温度范围。

在一个优选的实施方式中，固定座上设置有夹持器，夹持器包括夹紧块、支座和顶升器，支座固定安装在固定座上，夹紧块转动安装在支座上，夹紧块靠近注塑外壳的一端为夹持端，夹紧块远离注塑外壳的一端与顶升器的输出端连接，顶升器固定安装在固定座上。

在一个优选的实施方式中，三轴驱动器包括X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器，X轴驱动器通过支架固定安装在机箱上，Y轴驱动器安装在X轴驱动器的输出端上，Z轴驱动器安装在Y轴驱动器的输出端上，Z轴驱动器的输出端上安装有尾座，打磨机固定安装在尾座上。

在一个优选的实施方式中，隔温罩的顶部固定安装有连接柱，连接柱竖向贯穿尾座，并与尾座滑动连接，连接柱与尾座之间设置有弹性件，该弹性件用于对隔温罩提供向下的弹力。

在一个优选的实施方式中，隔温罩的开口高度大于注塑外壳的高度，隔温罩上位于开口处的上下两侧位置处均滑动安装有缓冲罩，缓冲罩上设置有导槽，导槽中设置与隔温罩固定连接的导柱，缓冲罩贴合于隔温罩的外壁滑动，注塑外壳进入隔温罩的开口后，缓冲罩与注塑外壳滑动配合。

在一个优选的实施方式中，缓冲罩与隔温罩之间设置有弹性件，该弹性件用于对缓冲罩提供一个向注塑外壳靠近的弹力，缓冲罩与注塑外壳的配合面上安装有多个滚珠。

在一个优选的实施方式中，隔温罩的底部固定安装有抽气管，抽气管连接抽气设备，隔温罩的开口上设置有刷毛，刷毛用于阻挡隔温罩内加工碎屑从隔温罩开口处溢出。

在一个优选的实施方式中，隔温罩的底部设置有引流室，引流室为横向通道，引流室中转动安装有收集转筒，引流室的一侧与隔温罩的腔室之间设置有进入口，该进入口为缩口式，抽气管安装在远离引流室的进入口的一侧，并与引流室连通，引流室与收集转筒之间形成有窄缝，收集转筒的内部设置有加热器，加热器对应引流室的进入口设置，且引流室靠近加热器一侧的侧壁为隔热材料。

在一个优选的实施方式中，收集转筒的一端为开放端口，加热器从开放端口安装至收集转筒内，并固定安装在引流室的内壁上，收集转筒的另一端通过转轴与引流室的侧壁转动连接，并由电机驱动收集转筒转动，引流室远离加热器一侧的区域与隔温罩的腔室之间设置有薄壁降温区，引流室中还设置有刮板，刮板位于薄壁降温区远离加热器的一侧，且刮板的一端与收集转筒表面滑动贴合。

一种计算机注塑配件的修整加工方法，包括以下步骤：

步骤一、将注塑外壳固定在固定座上，并使注塑外壳的待修整部暴露在固定座的外侧；

步骤二、通过三轴驱动器驱动打磨机和隔温罩向注塑外壳的修整区运动，使注塑外壳通过隔温罩的开口进入至注塑外壳的内部，并使注塑外壳的待修整部与打磨轮接触；

步骤三、启动低温源，使低温气流喷头喷出低温气流对注塑外壳修整区的材料进行降温，并降至标准温度范围，而后停止低温源；

步骤四、启动打磨机驱动打磨轮转动进行打磨加工，加工时，通过温度传感器对注塑外壳修整区的材料进行温度检测，当温度传感器的检测值高于标准温度范围时，开启低温气流喷头直至温度传感器的检测值回到标准温度范围，控制注塑外壳修整区材料的温度始终处于最佳的标准温度范围；

步骤五、打磨加工结束后，控制打磨机下降，使抛光轮与注塑外壳的修整区接触，对打磨后的部位进行抛光加工；

步骤六、修整加工结束，三轴驱动器控制三轴驱动器和隔温罩离开注塑外壳并复位，从固定座上取出注塑外壳。

本发明的有益效果在于：本发明通过增设一个隔温罩，并在隔温罩中设置降温系统，对注塑外壳修整区的材料进行降温，使其温度处于标准温度范围，减小塑料分子之间的热振动减小，增加了塑料材料的硬度，在打磨轮与塑料材料中的金属颗粒接触产生摩擦力时，金属颗粒周围的塑料材料不易被挤压变形，很难产生松动，极大的避免了金属颗粒脱落而形成凹坑的现象，提高了加工质量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的修整加工状态示意图。

图3为本发明隔温罩的内部结构示意图。

图4为本发明打磨轮的打磨修整示意图。

图5为本发明温度传感器的布置位置图。

图6为本发明隔温罩的外部视图。

图7为本发明增加收集转筒后隔温罩的内部结构示意图。

图8为本发明集气通道中的气流方向示意图。

图9为本发明加热器和收集转筒的安装位置示意图。

图10为本发明图3的A部结构放大图。

图11为本发明夹持器的整体结构示意图。

图12为本发明注塑外壳的待修整部位示意图。

图13为本发明加工方法流程图。

附图标记为：1、机箱；11、固定座；12、夹持器；121、夹紧块；122、支座；123、顶升器；13、温度传感器；2、三轴驱动器；21、X轴驱动器；22、Y轴驱动器；23、Z轴驱动器；24、尾座；3、打磨机；31、打磨轮；32、抛光轮；4、隔温罩；41、连接柱；42、抽气管；43、引流室；44、收集转筒；45、加热器；46、薄壁降温区；47、刮板；5、低温气流喷头；6、缓冲罩；61、滚珠；a、注塑外壳。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

参照说明书附图1-图12，一种计算机注塑配件的修整加工设备，包括机箱1，机箱1上安装有固定座11和三轴驱动器2，固定座11用于固定注塑外壳a，注塑外壳a为计算机外壳，固定后的注塑外壳a的待修整部暴露在固定座11的外侧，以便于修整加工，三轴驱动器2的输出端设置有打磨机3，三轴驱动器2用于控制打磨机3到达注塑外壳a的待修整部，对待修整部进行加工的区域即为修整区，并控制打磨机3进给，打磨机3包括电机结构和打磨结构，打磨结构为安装在打磨机3中电机输出轴上的打磨轮31和抛光轮32，电机同时驱动二者转动，加工时，先控制打磨轮31与注塑外壳a的待修整对注塑外壳a的待修整部进行打磨，再控制抛光轮32与打磨后的修整区接触进行抛光，打磨机3的外部设置有隔温罩4，隔温罩4对应注塑外壳a的部位设置有用于容纳注塑外壳a进入隔温罩4中的开口，打磨轮31和抛光轮32均位于隔温罩4的内部；

隔温罩4的内部设置有降温系统，降温系统包括低温气流喷头5，低温气流喷头5固定安装在隔温罩4的内部，且低温气流喷头5的输出端朝向注塑外壳a的修整区设置，低温气流喷头5的输入端连接低温源，低温源用于向低温气流喷头5输送低温气体，对注塑外壳a的待修整部材料进行降温，而当注塑外壳a的温度降低时，其中的塑料分子之间的热振动减小，分子更加有序排列，增加了塑料材料的硬度，因此，在打磨轮31与塑料材料中的金属颗粒接触产生摩擦力时，金属颗粒周围的塑料材料不易被挤压变形，很难产生松动，极大的避免了金属颗粒脱落而形成凹坑的现象，提高了加工质量；

降温系统还包括温度传感器13，温度传感器13固定安装在固定座11上，且温度传感器13位于注塑外壳a对应修整区的内壁处，温度传感器13用于检测注塑外壳a修整区材料的温度是否处于标准温度范围，上述标准温度范围是修整加工时金属颗粒受打磨结构接触产生摩擦力挤压塑料材质时塑料材质不会产生变形时的温度范围值。

需要说明的是，由于上述标准温度相对较低，冷却液的最低无法达到上述标准温度，无法采用冷却液作为冷却介质，而本实施例所采用的低温源包括动力源和冷冻源，可以采用泵机驱动气体经过低温冷冻设备后输出低温气体，也可以使用液氮冷冻技术，借助液氮容器本身的压力释放液氮，使液氮在低温气流喷头5处气化形成低温氮气，在注塑外壳a的待修整部上吸收热量实现降温；在修整加工开始前，就先开启低温源，使低温气流喷头5吹出冷气流对注塑外壳a的待修整部进行降温，直至温度传感器13的检测温度符合标准温度范围时暂停低温源，在加工过程中，利用温度传感器13实时检测注塑外壳a修整区材料的温度，若温度传感器13的检测值高于标准温度范围时，再次开启低温气流喷头5直至温度传感器13的检测值回到标准温度范围，从而控制注塑外壳a的修整区材料的温度始终处于最佳的标准温度范围。

进一步的，固定座11上设置有夹持器12，夹持器12包括夹紧块121、支座122和顶升器123，支座122固定安装在固定座11上，夹紧块121转动安装在支座122上，夹紧块121靠近注塑外壳a的一端为夹持端，夹紧块121远离注塑外壳a的一端与顶升器123的输出端连接，顶升器123固定安装在固定座11上，顶升器123可选用气缸，夹持时，注塑外壳a直接放置在固定座11上，通过定位凸起定位，顶升器123通过驱动夹紧块121远离注塑外壳a的一端上升使夹紧块121的夹持端下降对注塑外壳a进行夹紧。

进一步的，三轴驱动器2包括X轴驱动器21、Y轴驱动器22和Z轴驱动器23，X轴驱动器21通过支架固定安装在机箱1上，Y轴驱动器22安装在X轴驱动器21的输出端上，Z轴驱动器23安装在Y轴驱动器22的输出端上，Z轴驱动器23的输出端上安装有尾座24，打磨机3固定安装在尾座24上，X轴驱动器21用于驱动Y轴驱动器22沿X轴方向直线运动，Y轴驱动器22用于驱动Z轴驱动器23沿Y轴方向直线运动，Z轴驱动器23用于驱动尾座24沿Z轴方向直线运动，进而能够实现对打磨机3的任意点位的驱动，X轴驱动器21、Y轴驱动器22和Z轴驱动器23均采用常用的电机丝杆结构。

需要说明的是，隔温罩4的顶部固定安装有连接柱41，连接柱41竖向贯穿尾座24，并与尾座24滑动连接，连接柱41与尾座24之间设置有弹性件，该弹性件用于对隔温罩4提供向下的弹力，具体的，在修整加工前，控制隔温罩4和打磨机3同步移动，并使注塑外壳a穿过隔温罩4的开口与隔温罩4内部的打磨轮31接触，而在打磨轮31加工进给时，隔温罩4跟随尾座24做平面运动，保证隔温罩4始终包裹在加工区域外围，而由于打磨轮31和抛光轮32同时设置在一个电机轴上，因此，在工序变换时，只需调整打磨机3的高度，使抛光轮32接触修整区域即可，此时，在连接柱41的作用下，隔温罩4无需进行调整，仍旧与注塑外壳a配合，从而提高了加工的便捷性。

进一步的，为了方便注塑外壳a进入隔温罩4，隔温罩4的开口高度大于注塑外壳a的高度，同时，隔温罩4上位于开口处的上下两侧位置处均滑动安装有缓冲罩6，在缓冲罩6上设置导槽，并在导槽中设置与隔温罩4固定连接的导柱，对缓冲罩6进行安装和导向，缓冲罩6贴合于隔温罩4的外壁滑动，注塑外壳a进入隔温罩4的开口后，缓冲罩6与注塑外壳a滑动配合；

具体的，缓冲罩6与隔温罩4之间设置有弹性件，该弹性件用于对缓冲罩6提供一个向注塑外壳a靠近的弹力，缓冲罩6与注塑外壳a的配合面上安装有多个滚珠61（由于注塑外壳a通常是中空壳，且有一面为无结构处，因此，为了方便隔温罩4和缓冲罩6的工作，可以在固定座11上设置对注塑外壳a无结构处进行填充的填充结构，参照说明书附图5，位于下方的缓冲罩6可与上述填充结构接触），在注塑外壳a进入隔温罩4的开口时，可以将两个缓冲罩6挤开，并利用滚珠61的滚动避免磨损，同时也能减少加工进给时隔温罩4与注塑外壳a相对运动时的摩擦阻力。

进一步的，由于打磨注塑外壳a会产生碎屑，因此，为了对碎屑进行收集，隔温罩4的底部固定安装有抽气管42，抽气管42连接抽气设备，实际加工时，利用抽气设备对隔温罩4中进行抽气，将低温气流喷头5吹出的低温气体抽出以便于回收，且为了避免碎屑从开口处和缓冲罩6与注塑外壳a之间的间隙处飞出，隔温罩4的开口上设置有密集的刷毛，以便于对碎屑进行阻挡。

由于本实施例采用了对注塑外壳a件降温后修整的方式，在提高注塑外壳a修整加工时硬度的同时也提高了材料的脆性，在打磨时，材料不易发生弹性形变，反而更容易发生断裂和破碎，导致更多的颗粒被磨碎成粉尘，因此，低温下加工相对于常温下加工所产生的碎屑颗粒度更小，粉尘更多，而细小的颗粒不易被过滤分离，影响对低温气体的回收，因此，本实施例还提供以下技术方案，具体的，参照说明书附图7-图9：

隔温罩4的底部设置有引流室43，引流室43为横向通道，引流室43中转动安装有收集转筒44，引流室43的一侧与隔温罩4的腔室之间设置有进入口，该进入口为缩口式，因此，可以将进入的气流集中导向到收集转筒44表面，使粉尘能够更充分的落到收集转筒44表面，抽气管42安装在远离引流室43的进入口的一侧，并与引流室43连通，引流室43与收集转筒44之间形成有窄缝，收集转筒44的内部设置有加热器45，加热器45对应引流室43的进入口设置，且引流室43靠近加热器45一侧的侧壁为隔热材料，减小加热器45的热量对隔温罩4内部区域的影响，而加热器45仅对加热器45靠近引流室43进入口的区域进行加热，在抽气设备的作用下，隔温罩4内部的气流携带粉尘从引流室43的进入口进入到引流室43中，并直接接触收集转筒44，粉尘接触到收集转筒44表面的加热区域后熔融汇聚并附着在收集转筒44上，而气流则从收集转筒44与引流室43之间的窄缝中流出，实现对细小粉尘的有效收集。

需要说明的是，收集转筒44的一端为开放端口，加热器45从开放端口安装至收集转筒44内，并固定安装在引流室43的内壁上，收集转筒44的另一端通过转轴与引流室43的侧壁转动连接，并由电机驱动收集转筒44转动，引流室43远离加热器45一侧的区域与隔温罩4的腔室之间设置有薄壁降温区46，引流室43中还设置有刮板47，刮板47位于薄壁降温区46远离加热器45的一侧，且刮板47的一端与收集转筒44表面滑动贴合，薄壁降温区46处的区域受隔温罩4内部低温影响，对离开了加热器45的收集转筒44表面进行降温，使熔融的粉尘材料再次固化，并由刮板47刮除，引流室43对应刮板47的位置可以设置排出口，也可以设置收集盒，对刮下的废料进行收集和处理。

参照说明书附图13，一种计算机注塑配件的修整加工方法，包括以下步骤：

步骤一、将注塑外壳a固定在固定座11上，并使注塑外壳a的待修整部暴露在固定座11的外侧；

步骤二、通过三轴驱动器2驱动打磨机3和隔温罩4向注塑外壳a的修整区运动，使注塑外壳a通过隔温罩4的开口进入至注塑外壳a的内部，并使注塑外壳a的待修整部与打磨轮31接触；

步骤三、启动低温源，使低温气流喷头5喷出低温气流对注塑外壳a修整区的材料进行降温，并降至标准温度范围，而后停止低温源；

步骤四、启动打磨机3驱动打磨轮31转动进行打磨加工，加工时，通过温度传感器13对注塑外壳a修整区的材料进行温度检测，当温度传感器13的检测值高于标准温度范围时，开启低温气流喷头5直至温度传感器13的检测值回到标准温度范围，控制注塑外壳a修整区材料的温度始终处于最佳的标准温度范围；

步骤五、打磨加工结束后，控制打磨机3下降，使抛光轮32与注塑外壳a的修整区接触，对打磨后的部位进行抛光加工；

步骤六、修整加工结束，三轴驱动器2控制三轴驱动器2和隔温罩4离开注塑外壳a并复位，从固定座11上取出注塑外壳a。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。