磨边机CNC磨头系统论文和设计-汤姆·佩廷

全文摘要

本申请涉及一种磨边机CNC磨头系统，包括磨头总成、侧边定位总成、前定位装置、同步带传送压紧装置、倒角触发开关，所述磨头总成包括X向移动部分、Y向移动部分、Z向移动部分和磨头组件，Y向移动部分安装在X向移动部分上，Z向移动部分安装在Y向移动部分上，磨头组件安装在Z向移动部分上，所述磨头总成安装在框架上，同步带传送压紧装置用来传送和或压紧被加工材料，倒角触发开关安装在被加工材料行进路线上并用来检测被加工材料是否移动至要启动磨头总成的位置，前定位装置用来定位被加工材料前移停止位置，侧边定位总成用来定位被加工材料侧向定位位置。本申请通过CNC数控方式实现磨边机玻璃的定位以及磨边倒角等工艺的加工，具有操作简单，自动化程度高，控制准确精细，制造成本低廉等优点。

主设计要求

1.一种磨边机CNC磨头系统，其特征是：包括磨头总成、侧边定位总成、前定位装置、同步带传送压紧装置、倒角触发开关，所述磨头总成包括X向移动部分、Y向移动部分、Z向移动部分和磨头组件，Y向移动部分安装在X向移动部分上，Z向移动部分安装在Y向移动部分上，磨头组件安装在Z向移动部分上，所述磨头总成安装在框架上，同步带传送压紧装置用来传送和或压紧被加工材料，倒角触发开关安装在被加工材料行进路线上并用来检测被加工材料是否移动至要启动磨头总成的位置，前定位装置用来定位被加工材料前移停止位置，侧边定位总成用来定位被加工材料侧向定位位置。

设计方案

2.根据权利要求1所述磨边机CNC磨头系统，其特征是：所述X向移动部分包括底脚安装座、X轴支架、X轴调节板、X轴导轨、倒角零位开关支撑座、倒角零位开关调节座、X轴导轨滑块、丝杆螺母固定座、X轴丝杆螺母、X轴丝杆、X轴伺服法兰、X轴伺服电机，X轴支架通过底脚安装座固定在框架上，X轴调节板通过X向螺栓安装在底脚安装座上，X轴导轨安装在X轴支架上，X轴导轨滑块安装在X轴导轨上，丝杆螺母固定座安装在X轴导轨滑块上，X轴丝杆螺母安装在丝杆螺母固定座上，X轴丝杆啮合并穿过X轴丝杆螺母，X轴丝杆转动安装在X轴支架上，X轴伺服电机通过X轴伺服电机法兰安装在框架上，X轴伺服电机输出轴与X轴丝杆连接，Y向移动部分安装在X轴导轨滑块上。

3.根据权利要求1所述磨边机CNC磨头系统，其特征是：所述Y向移动部分包括磨头联动座、Y轴导轨、Y轴丝杆立柱、Y轴导轨滑块、Y轴丝杆、Y轴丝杆螺母、Y轴伺服法兰、Y轴伺服电机，磨头联动座安装在X向移动部分上，Y轴导轨滑块安装在磨头联动座上，Y轴导轨、Y轴丝杆螺母均安装在Y轴丝杆立柱上，Y轴丝杆穿过Y轴丝杆螺母转动安装在磨头联动座上，Y轴伺服电机安装在Y轴伺服法兰上，Y轴伺服法兰安装在磨头联动座上，Y轴伺服电机与Y轴丝杆连接，Z向移动部分安装在Y轴丝杆立柱上。

4.根据权利要求1所述磨边机CNC磨头系统，其特征是：所述Z向移动部分包括Z轴上托板、Z轴下托板、Z轴丝杆、Z轴丝杆螺母、Z轴丝杆螺母安装座、Z轴输入，Z轴下托板安装在Y向移动部分上，Z轴上托板通过丝杆螺母安装座与Z轴下托板滑动配合，Z轴输入与Z轴丝杆连接，Z轴丝杆与Z轴丝杆螺母啮合，Z轴丝杆螺母安装在Z轴丝杆螺母安装座内，磨头组件安装在Z轴上托板上。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述磨边机CNC磨头系统，其特征是：所述磨头总成的X向移动部分通过坦克链装置、导轨线槽安装在框架上，导轨线槽与框架固定，坦克链装置与导轨线槽Y向滑动连接。

6.根据权利要求1至4任一权利要求所述磨边机CNC磨头系统，其特征是：所述侧边定位总成包括侧边定位气缸座、侧边定位气缸、侧边定位气缸接头、侧边定位挡块旋转关节、侧边定位旋转轴锁紧环、侧边定位旋转轴、侧边定位座、侧边定位轴承压盖、侧边定位挡爪筋、侧边定位轮调节轴、侧边定位轮旋转轴、侧边定位限位块、侧边定位挡块，侧边定位气缸座安装在框架上，侧边定位气缸接头与侧边定位挡块旋转关节转动连接，侧边定位旋转轴锁紧环与侧边定位旋转轴套合后安装在侧边定位挡块旋转关节上，侧边定位限位块安装在侧边定位旋转一端，侧边定位限位块与框架上的侧边定位挡块对应，侧边定位旋转轴转动安装在侧边定位座上，两个侧边定位座固定在框架上，侧边定位旋转轴上安装有两个侧边定位挡爪筋并通过六角头螺栓锁紧，两个侧边定位挡爪筋另一端分别安装一个侧边定位轮调节轴，侧边定位轮调节轴另一端均安装侧边定位轮旋转轴，侧边定位轮旋转轴上安装靠轮。

7.根据权利要求6所述磨边机CNC磨头系统，其特征是：两个侧边定位轮调节轴分别为侧边定位轮调节轴一和侧边定位轮调节轴二，侧边定位轮调节轴一通过侧边定位轮旋转轴安装的靠轮、侧边定位轮调节轴二通过侧边定位轮旋转轴安装的靠轮在被加工材料侧面定位时均恰好压住被加工材料。

8.根据权利要求1至4任一权利要求所述磨边机CNC磨头系统，其特征是：所述同步带传送压紧装置包括上同步带、下同步带、上同步带驱动机构、下同步带驱动机构，上同步带驱动机构上转动套装上同步带，下同步带驱动机构上套装下同步带，上同步带驱动机构、下同步带驱动机构固定在框架侧面，下同步带驱动机构通过下同步带传送被加工材料，上同步带驱动机构通过上同步带压紧被加工材料和或配合下同步带驱动机构及其下同步带传送被加工材料。

9.根据权利要求1至4任一权利要求所述磨边机CNC磨头系统，其特征是：所述前定位装置包括前定位挡爪限位块、前定位气缸座、前定位气缸、挡片旋转关节、前定位旋转轴、前定位轴承座、前定位抓筋、挡片、接近开关，前定位气缸座安装在框架上，前定位气缸安装在前定位气缸座上，前定位气缸接头与挡片旋转关节转动连接，前定位旋转轴与挡片旋转关节转动连接，前定位轴承座嵌在框架上，前定位旋转轴安装在前定位轴承座上，前定位挡爪限位块固定在框架上并用来对前定位抓筋转动角度进行限位，前定位抓筋安装在前定位旋转轴另一端，前定位抓筋上安装有挡片、接近开关，挡片与接近开关对应，挡片在前定位抓筋升起挡住被加工材料时被压在接近开关上。

10.根据权利要求9所述磨边机CNC磨头系统，其特征是：前定位挡爪限位块通过前定位六角螺母安装有前定位螺栓一，前定位抓筋上安装有前定位螺栓二，前定位螺栓一、前定位螺栓二配合限制前定位抓筋转动角度。

设计说明书

技术领域

本申请涉及一种磨边机CNC磨头系统，主要适用于通过CNC控制，完成任意路径的被加工材料倒角及磨边。

背景技术

现有的玻璃磨边机的磨头系统一般只能进行单方向进给（Y轴），通过配合玻璃在同步带上的单方向传动（X轴）来完成简单的直线磨边及倒角，其工作精度及工作速度受限同步带传动系统。无法完成复杂的磨边及倒角路径。

发明内容

本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简洁，使用方便，功能强的磨边机CNC磨头系统，使用单独的玻璃定位和夹紧装置，并且磨头能通过三向定位完成任意方向路径上的磨边及倒角，大大增强了磨边机的加工范围、提高了加工精度、改善了加工质量、增加了工作效率，节约了能源。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种磨边机CNC磨头系统，其特征是包括磨头总成、侧边定位总成、前定位装置、同步带传送压紧装置、倒角触发开关，所述磨头总成包括X向移动部分、Y向移动部分、Z向移动部分和磨头组件，Y向移动部分安装在X向移动部分上，Z向移动部分安装在Y向移动部分上，磨头组件安装在Z向移动部分上，所述磨头总成安装在框架上，同步带传送压紧装置用来传送和或压紧被加工材料，倒角触发开关安装在被加工材料行进路线上并用来检测被加工材料是否移动至要启动磨头总成的位置，前定位装置用来定位被加工材料前移（X向）停止位置，侧边定位总成用来定位被加工材料侧向（Y向）定位位置。本申请通过磨头总成的三向定位来完成磨头组件的磨边倒角工作，通过同步带传送压紧装置来传送和或压紧被加工材料。

所述X向移动部分包括底脚安装座、X轴支架、X轴调节板、X轴导轨、倒角零位开关支撑座、倒角零位开关调节座、X轴导轨滑块、丝杆螺母固定座、X轴丝杆螺母、X轴丝杆、X轴伺服法兰、X轴伺服电机，X轴支架通过底脚安装座固定在框架上，X轴调节板通过X向螺栓安装在底脚安装座上，X轴导轨安装在X轴支架上，X轴导轨滑块安装在X轴导轨上，丝杆螺母固定座安装在X轴导轨滑块上，X轴丝杆螺母安装在丝杆螺母固定座上，X轴丝杆啮合并穿过X轴丝杆螺母，X轴丝杆转动安装在X轴支架上，X轴伺服电机通过X轴伺服电机法兰安装在框架上，X轴伺服电机输出轴与X轴丝杆连接，Y向移动部分安装在X轴导轨滑块上。

所述X轴丝杆一端通过丝杆支撑侧轴承座和X轴深沟球轴承安装在X轴支架上，X轴丝杆另一端通过X轴丝杆固定支撑侧、X轴角接触轴承、X轴支撑侧一、X轴丝杆隔套和X轴丝杆锁紧螺母安装在X轴支架上。

本申请还设置有风琴罩，风琴罩可伸缩地安装（罩）在磨头总成上，保护内部导轨和丝杆。

所述Y向移动部分包括磨头联动座、Y轴导轨、Y轴丝杆立柱、Y轴导轨滑块、Y轴丝杆、Y轴丝杆螺母、Y轴伺服法兰、Y轴伺服电机，磨头联动座安装在X向移动部分上，Y轴导轨滑块安装在磨头联动座上，Y轴导轨、Y轴丝杆螺母均安装在Y轴丝杆立柱上，Y轴丝杆穿过Y轴丝杆螺母转动安装在磨头联动座上，Y轴伺服电机安装在Y轴伺服法兰上，Y轴伺服法兰安装在磨头联动座上，Y轴伺服电机与Y轴丝杆连接，Z向移动部分安装在Y轴丝杆立柱上。

所述Y轴丝杆通过Y轴丝杆固定侧支撑、Y轴角接触轴承、Y轴支撑侧一、Y轴丝杆锁紧螺母安装在在磨头联动座上。

所述Z向移动部分包括Z轴上托板、Z轴下托板、Z轴丝杆、Z轴丝杆螺母、Z轴丝杆螺母安装座、Z轴输入，Z轴下托板安装在Y向移动部分上，Z轴上托板通过丝杆螺母安装座与Z轴下托板滑动配合，Z轴输入与Z轴丝杆连接，Z轴丝杆与Z轴丝杆螺母啮合，Z轴丝杆螺母安装在Z轴丝杆螺母安装座内，磨头组件安装在Z轴上托板上。

所述磨头组件包括磨头电机、主动带轮、多楔带、从动带轮、磨头主轴、磨头，主动带轮安装在磨头电机输出轴上，主动带与从动带轮之间安装多楔带，从动带轮与磨头主轴连接，磨头主轴上安装磨头。

所述磨头总成的X向移动部分通过现有技术的坦克链装置、导轨线槽安装在框架上，导轨线槽与框架固定，坦克链装置与导轨线槽Y向滑动连接来调整坦克链装置Y向位置，坦克链装置沿X向前后移动来调整坦克链装置X向位置，以适应磨头组件在X轴Y轴方向需要大距离移动的场合，还配有冷却水路来冷却磨头，延长磨头使用寿命。

所述侧边定位总成包括侧边定位气缸座、侧边定位气缸、侧边定位气缸接头、侧边定位挡块旋转关节、侧边定位旋转轴锁紧环、侧边定位旋转轴、侧边定位座、侧边定位轴承压盖、侧边定位挡爪筋、侧边定位轮调节轴、侧边定位轮旋转轴、侧边定位限位块、侧边定位挡块，侧边定位气缸座安装在框架上，侧边定位气缸接头与侧边定位挡块旋转关节转动连接，侧边定位旋转轴锁紧环与侧边定位旋转轴套合后安装在侧边定位挡块旋转关节上，侧边定位限位块安装在侧边定位旋转一端，侧边定位限位块与框架上的侧边定位挡块对应，侧边定位旋转轴转动安装在侧边定位座上，两个侧边定位座固定在框架上，侧边定位旋转轴上安装有两个侧边定位挡爪筋并通过六角头螺栓锁紧，两个侧边定位挡爪筋另一端分别安装一个侧边定位轮调节轴，侧边定位轮调节轴另一端均安装侧边定位轮旋转轴，侧边定位轮旋转轴上安装靠轮，靠轮可以采用包胶轴承，也可以采用其他轮表面为弹性材料的旋转轮。

所述侧边定位轮调节轴两端均通过螺纹螺栓定位锁紧，方便微调侧边定位轮旋转轴与侧边定位挡爪筋之间的距离以及靠轮与侧边定位轮调节轴之间的距离，更好地压住被加工材料。

两个侧边定位轮调节轴分别为侧边定位轮调节轴一和侧边定位轮调节轴二，侧边定位轮调节轴一通过侧边定位轮旋转轴安装的靠轮、侧边定位轮调节轴二通过侧边定位轮旋转轴安装的靠轮在被加工材料侧面定位时均恰好压住被加工材料。

所述侧边定位旋转轴两端分别与两个侧边定位轴承套合后安装于侧边定位座内并通过孔用弹性挡圈与侧边定位轴承压盖固定，两个侧边定位轴承压盖外侧安装有橡胶密封圈并用侧边定位水封定位环固定防水密封。

所述前定位装置包括前定位挡爪限位块、前定位气缸座、前定位气缸、挡片旋转关节、前定位旋转轴、前定位轴承座、前定位抓筋、挡片、接近开关，前定位气缸座安装在框架上，前定位气缸安装在前定位气缸座上，前定位气缸接头与挡片旋转关节转动连接，前定位旋转轴与挡片旋转关节转动连接，前定位轴承座嵌在框架上，前定位旋转轴安装在前定位轴承座上，前定位挡爪限位块固定在框架上并用来对前定位抓筋转动角度进行限位，前定位抓筋安装在前定位旋转轴另一端，前定位抓筋上安装有挡片、接近开关，挡片与接近开关对应，挡片在前定位抓筋升起挡住被加工材料时被压在接近开关上。

前定位挡爪限位块通过前定位六角螺母安装有前定位螺栓一，前定位抓筋上安装有前定位螺栓二，前定位螺栓一、前定位螺栓二配合限制前定位抓筋转动角度。

所述前定位旋转轴通过轴用卡簧、前定位深沟球轴承和孔用卡簧安装在前定位轴承座上。

所述同步带传送压紧装置包括上同步带、下同步带、上同步带驱动机构、下同步带驱动机构，上同步带驱动机构上转动套装上同步带，下同步带驱动机构上套装下同步带，上同步带驱动机构、下同步带驱动机构固定在框架侧面，下同步带驱动机构通过下同步带传送被加工材料，上同步带驱动机构通过上同步带压紧被加工材料和或配合下同步带驱动机构及其下同步带传送被加工材料。

所述倒角触发开关通过摇臂固定在框架侧面上，当被加工材料被同步带传动到CNC磨头系统工段位时，会接触摇臂上的倒角触发开关，提供给CNC控制系统一个玻璃的位置信号。

本申请通过CNC数控方式实现磨边机玻璃的定位以及磨边倒角等工艺的加工，具有操作简单，自动化程度高，控制准确精细，制造成本低廉等优点。

附图说明

图1是本申请实施例磨边机CNC磨头系统的结构示意图。

图2是图1的侧面示意图。

图3是图1的俯视转向示意图。

图4是本申请实施例磨头总成的结构示意图。

图5是图4的俯视转向示意图。

图6是图5的B-B示意图。

图7是图6的A-A示意图。

图8是本申请实施例磨头总成Y轴部分及磨头的立体示意图。

图9是本申请实施例磨头总成Y轴部分及磨头的正视示意图。

图10是图9的C-C示意图。

图11是本申请实施例侧边定位总成的结构示意图。

图12是本申请实施例前定位装置的结构示意图。

图13是图12一侧（左侧可见部分）示意图。

图14是图12另一侧的局部结构示意图。

图15是图14的D-D示意图。

图中：磨头总成1，侧边定位总成2，前定位装置3，同步带传送压紧装置4，倒角触发开关5，上同步带驱动机构6，上同步带7，框架8，框架侧面81，下同步带9，被加工材料（玻璃）10，坦克链11，底脚安装座1-1，X轴支架1-2，X轴调节板1-3，X轴1号导轨1-4，X轴2号导轨1-5，X轴3号导轨1-6，倒角零位开关支撑座1-7，倒角零位开关调节座1-8，风琴罩1-9，X轴导轨滑块1-10，丝杆螺母固定座1-11，X轴丝杆螺母1-12，X轴丝杆1-13，丝杆支撑侧轴承座1-14，X轴深沟球轴承1-15，X轴丝杆固定侧支撑1-16，X轴角接触轴承1-17，X轴支撑侧一1-18，X轴丝杆隔套1-19，X轴丝杆锁紧螺母1-20，X轴伺服法兰1-21，X轴联轴器1-22，X轴伺服电机1-23，Y轴及磨头组件1-24；磨头联动座1-25，Y轴导轨1-26，Y轴丝杆立柱1-27，Y轴导轨滑块1-28，Y轴丝杆1-29，Y轴丝杆螺母1-30，Y轴丝杆固定侧支撑1-31，Y轴角接触轴承1-32，Y轴支撑侧一1-33，Y轴丝杆锁紧螺母1-34，Y轴联轴器1-35，Y轴伺服法兰1-36，Y轴伺服电机1-37，磨头电机1-38，胀紧套1-39，主动带轮1-40，多楔带1-41，从动带轮1-42，磨头主轴1-43，磨头1-44，Z轴上托板1-45，Z轴下托板1-46，Z轴丝杆1-47，Z轴丝杆螺母1-48，Z轴丝杆螺母安装座1-49，Z轴联轴器1-50，Z轴输入（六角钢轴）1-51，冷却水路1-52；侧边定位气缸座2-1，侧边定位气缸2-2，侧边定位气缸接头2-3，侧边定位气缸连接轴2-4，侧边定位挡块旋转关节2-5，侧边定位旋转轴锁紧环2-6，侧边定位旋转轴2-7，侧边定位座2-8，侧边定位轴承压盖2-9，侧边定位挡爪筋2-10，侧边定位轮调节轴2-11，侧边定位轮旋转轴2-12，侧边定位限位块2-13，侧边定位挡块2-14，侧边定位水封定位环2-15；前定位挡爪限位块3-1，前定位六角螺母3-2，前定位螺栓一3-3，前定位气缸座3-4，前定位气缸支座3-5-1，前定位气缸本体3-5-2，前定位气缸接头3-5-3，挡片旋转关节3-6，前定位旋转轴锁紧环3-7，前定位旋转轴3-8，前定位轴承座3-9，前定位深沟球轴承3-10，轴用卡簧3-11，孔用卡簧3-12，骨架密封圈一3-13，骨架密封圈二3-14，前定位抓筋3-15，（检测）挡片3-16，接近开关3-17，前定位螺栓二3-18。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本申请作进一步的详细说明，以下实施例是对本申请的解释而本申请并不局限于以下实施例。X、Y、Z（轴）方向参见图1，前后方向以被加工材料（玻璃）10移动（箭头）方向为准。

参见图1～图15，本实施例磨边机CNC磨头系统包括磨头总成1、侧边定位总成2、前定位装置3、同步带传送压紧装置4、倒角触发开关5，磨头总成使用Y轴X轴两个伺服电机驱动磨头1-44来完成磨边及倒角动作，配有坦克链装置11及导轨线槽（图上未示出）来适应磨头1-44在Y轴方向上大距离移动的需要。配有冷却水路1-52来冷却磨头1-44，延长磨头1-44使用寿命，还可以通过扳动Z轴输入1-51来驱动Z轴丝杆1-47转动，手动调节磨头1-44的Z轴高度以适应不同玻璃厚度。

所述侧边定位总成2：固定在框架8底面上，夹紧定位或放开玻璃。

所述前定位装置3：固定在框架8侧面，当玻璃接触挡片3-16，触发挡片3-16后的接近开关3-17，在定位玻璃的同时，提供给CNC控制系统一个定位信号。

所述同步带传送压紧装置4：固定在框架8侧面，通过上同步带7、下同步带9来传送压紧玻璃。

倒角触发开关5：固定在框架8侧面，伸出一个摇臂，当玻璃被同步带传动到CNC磨头系统工段位时，会接触摇臂上的倒角触发开关5，提供给CNC控制系统玻璃位置信号。

所述磨头总成1见图4～图7，以下两段详述其X轴部分（X向移动部分）：

X轴支架1-2通过底脚安装座1-1固定在框架8底面上。底脚安装座1-1设有腰孔可以调节整个X轴支架1-2的Z轴平行度。X轴调节板1-3安装在底脚安装座1-1上，通过调节X轴调节板1-3上的X向螺栓可调节整个X轴支架1-2的X轴平行度。X轴1号导轨1-4、X轴2号导轨1-5、X轴3号导轨1-6分别安装在X轴支架1-2上，X轴导轨滑块1-10安装在X轴导轨（含X轴1号导轨1-4、X轴2号导轨1-5、X轴3号导轨1-6）上，丝杆螺母固定座1-11安装在X轴导轨滑块1-10上，Y轴及磨头组件1-24安装在X轴导轨滑块1-10和或丝杆螺母固定座1-11上，X轴丝杆螺母1-12安装在丝杆螺母固定座1-11上。X轴丝杆1-13穿过X轴丝杆螺母1-12，X轴丝杆1-13一端通过丝杆支撑侧轴承座1-14和X轴深沟球轴承1-15安装在X轴支架1-2上，X轴丝杆1-13另一端通过X轴丝杆固定支撑侧1-16、X轴角接触轴承1-17、X轴支撑侧一1-18、X轴丝杆隔套1-19和X轴丝杆锁紧螺母1-20锁定在X轴支架1-2上。X轴伺服电机1-23安装在X轴伺服电机法兰1-21上，其输出轴通过X轴联轴器1-22与X轴丝杆1-13联动。

X向移动工作原理：

当X轴伺服电机1-23驱动X轴丝杆1-13旋转时，X轴丝杆螺母1-12相对于X轴丝杆1-13前后滑动，带动安装在X轴导轨滑块1-10和丝杆螺母固定座1-11上的Y轴及磨头组件1-24整体，使之相对于固定静止的X轴支架1-2做X轴向的前后运动，从而达到控制磨头1-44的X轴运动的目的。风琴罩（伸缩罩）1-9安装在X轴支架1-2和Y轴及磨头组件1-24之间，能随X轴移动而任意伸长和压缩，保护内部导轨和丝杆。

磨头总成1的Y轴及磨头部分（Y向移动部分和磨头组件，即Y轴及磨头组件1-24）见图8～图10，其中：

磨头联动座1-25安装在X轴部分的X轴导轨滑块1-10上，Y轴导轨滑块1-28安装在磨头联动座1-25上。Y轴导轨1-26和Y轴丝杆螺母1-30安装在Y轴丝杆立柱1-27上。Y轴丝杆1-29穿过Y轴丝杆螺母1-30，通过Y轴丝杆固定侧支撑1-31、Y轴角接触轴承1-32、Y轴支撑侧一1-33、Y轴丝杆锁紧螺母1-34锁定在磨头联动座1-25上，Y轴伺服电机1-37安装在Y轴伺服法兰1-36上，Y轴伺服法兰1-36安装在磨头联动座1-25上。Y轴伺服电机1-37的输出轴通过Y轴联轴器1-50联动Y轴丝杆1-29。主动带轮1-40通过胀紧套1-39安装在磨头电机1-38输出轴上。主动带轮1-40与从动带轮1-42之间通过多楔带1-41传动。磨头组件安装在Z轴上托板1-45上，Z轴下托板1-46安装在Y轴丝杆立柱1-27上，Z轴上托板1-45通过Z轴丝杆螺母安装座1-49与Z轴下托板1-46滑动配合。

Y向移动工作原理：

当Y轴伺服电机1-37驱动Y轴丝杆1-29旋转时，Y轴丝杆螺母1-30相对于Y轴丝杆1-29沿Y向滑动，带动Y轴丝杆立柱1-27沿Y向移动。磨头1-44通过Z轴下托板1-45安装在Y轴丝杆立柱1-27上，相对于固定静止的磨头联动座1-25做Y向运动，实现磨头1-44的Y向定位的目的。

Z向移动工作原理：动力（人工手工扳动或电机）驱动Z轴输入1-51，通过Z轴联轴器1-50使得Z轴丝杆1-47旋转，驱动Z轴丝杆螺母1-48与Z轴丝杆螺母安装座1-49上下滑动，Z轴丝杆螺母安装座1-49带动Z轴上托板1-45、磨头1-44在Z轴方向上下移动，达到调节磨头1-44的Z轴升降的目的。

本申请所述磨轮电机1-38与主动带轮1-39连接，通过主动带轮1-39、多楔带1-41带动从动带轮1-42，从而带动磨头主轴1-43与磨头1-44旋转。主动带轮1-39的轮径比从动带轮1-42大很多（特例为2：1），目的是提高整个带传动系统的速比，以提高磨头1-44的转速。

本申请侧边定位总成参见图11，总共有两侧，分别分布在玻璃行进方向的两侧。当玻璃行进至指定位置，控制系统收到信号，侧边定位气缸接头2-3伸出带动侧边定位旋转轴2-7旋转，带动安装在轴上的侧边定位挡爪筋2-10旋转，伸出一定行程后包胶轴承2-16与玻璃接触，实现对玻璃的侧向定位（状态）。侧边定位旋转轴2-7的两端分别与两个侧边定位轴承套合后安装于侧边定位座2-8内，并通过孔用弹性挡圈与侧边定位轴承压盖2-9固定。两个侧边定位轴承压盖2-9外侧安装有橡胶密封圈，并用侧边定位水封定位环2-15固定防水密封。两个侧边定位座2-8固定在框架8上。侧边定位旋转轴2-7上安装有两个侧边定位挡爪筋2-10，通过六角头螺栓锁紧。松开后，可根据玻璃的尺寸及工作位置进行相应的距离调整。两个侧边定位挡爪筋2-10另一端分别与侧边定位轮调节轴一2-11-1和侧边定位轮调节轴二2-11-2一端螺纹连接，通过侧边定位螺母锁紧。侧边定位轮调节轴一2-11-1、侧边定位轮调节轴二2-11-2另一端均安装侧边定位轮旋转轴2-12，通过螺栓定位锁紧，侧边定位轮旋转轴2-12上安装包胶轴承2-16。如果玻璃为异形前后宽度不同，此时两根调节轴长度不同，其中侧边定位轮调节轴一2-11-1较长用来定位玻璃宽度较小的那一端侧面，侧边定位轮调节轴二2-11-2较短用来定位玻璃宽度较长的那一端侧面。两个调节轴的位置通过侧边定位螺母可调，实现对玻璃压紧位置的调整控制。

侧边定位动力机构由侧边定位气缸座2-1、侧边定位气缸2-2、侧边定位气缸接头2-3、侧边定位挡块旋转关节2-5和侧边定位旋转轴锁紧环2-6组成。侧边定位气缸座2-1安装在框架8侧面，侧边定位气缸接头2-3与侧边定位挡块旋转关节2-5通过侧边定位气缸连接轴2-4连接，使用轴用弹性挡圈限位。侧边定位旋转轴锁紧环2-6与侧边定位旋转轴2-7套合后通过螺栓与侧边定位挡块旋转关节2-5连接。

侧边定位限位块2-13安装在侧边定位旋转轴2-7一端，端头使用螺纹安装一颗六角头螺栓作为碰撞面。框架8侧面对应安装有侧边定位挡块2-14，同样安装一颗六角头螺栓作为碰撞面。通过更改六角头螺栓的旋进距离可改变侧边定位气缸2-2的有效行程，即限制侧边定位旋转轴2-7的最大旋转角度和或控制包胶轴承2-16每次升起的位置保持一致。

所述前定位装置见图12～图15，前定位气缸座3-4安装在框架8侧面，前定位气缸支座3-5-1的耳板孔通过轴销与其连接，前定位气缸本体3-5-2安装在前定位气缸支座3-5-1上，前定位气缸接头3-5-3安装在前定位气缸输出轴上，其耳板通过轴销与挡片旋转关节3-6相连。前定位旋转轴3-8一端轴头上铣出平端，前定位旋转轴锁紧环3-7与挡片旋转关节3-6抱紧锁死在轴头平端上。前定位轴承座3-9嵌在框架8侧面安装孔中，通过轴用卡簧3-11、前定位深沟球轴承3-10和孔用卡簧3-12把前定位旋转轴3-8锁定在前定位轴承座3-9上，形成一个气缸连杆回转机构。前定位轴承座3-9两端装有骨架密封圈一3-13和骨架密封圈二3-14。

前定位挡爪限位块3-1固定在框架8侧面，前定位螺栓一3-3穿过前定位六角螺母3-2锁在前定位挡爪限位块3-1上。前定位抓筋3-15安装在前定位旋转轴3-8另一端上，前定位抓筋3-15上安装有挡片3-16、接近开关3-17与前定位螺栓二3-18。

前定位工作原理：

当前定位气缸本体3-5-2进气顶出后，通过上述的连杆机构，使前定位抓筋3-15沿着前定位旋转轴3-8中心旋转升起和旋转降下，当前定位抓筋3-15按照CNC控制系统要求升起后，玻璃会沿着同步带（含上同步带7、下同步带9）运动至前定位抓筋3-15前，玻璃被挡住并且通过挡片3-16触发接近开关3-17，接近开关3-17传递玻璃前移到位信号给CNC控制系统信号，由控制系统控制进行后面的工序。

整套系统的工作流程：

当系统启动时，玻璃通过下同步带9传动到本实施例处,首先触发倒角触发开关5，CNC控制系统得到玻璃位置信息后,前定位系统3启动，通过前定位气缸顶升，其挡片3-16挡在玻璃行进路线上；玻璃继续行进，接触挡片3-16并触发接近开关3-17，控制系统控制同步带停止转动，并触发侧边定位系统2工作，通过侧边定位气缸2-2翻起包胶轴承2-16，使玻璃夹紧定位在预设的工位上。此时CNC系统控制同步带传送压紧装置4的上同步带7下移压紧玻璃，同时侧边定位总成2及前定位装置3复位，玻璃定位并压紧完成。

当玻璃定位压紧完成，磨头系统1中的X轴伺服电机1-23与Y轴伺服电机1-37驱动磨头1-44沿X轴及Y轴运动，再加上Z轴输入1-51驱动Z向移动，三个方向合成后，磨头1-44可在玻璃的任意位置进行磨边与倒角。磨边及倒角完成后，磨头总成1复位、同步带传送压紧装置4复位（上同步带7上移松开玻璃），下同步带10启动，传送玻璃离开磨头系统1的工位，磨头系统复位等待下一块玻璃。

本系统也可进行传统的磨边倒角形式：当CNC系统设为传统模式后，倒角触发开关5触发后，侧边定位总成2及前定位装置3不工作，CNC磨头系统只通过Y轴伺服电机进行单方向进给（Y轴），并通过配合玻璃在同步带上的单方向传动（X轴）来完成简单的直线磨边及倒角。

凡是本申请技术特征和技术方案的简单变形或者组合，应认为落入本申请的保护范围。

设计图

磨边机CNC磨头系统论文和设计

磨边机CNC磨头系统论文和设计-汤姆·佩廷

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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