针对一种不锈钢板生产用的多方位自动打磨装置研究

焦润宇

摘  要：当长时间打磨后，由于磨片与不锈钢长时间打磨，部分打磨片容易出现局部温度过高的情况，需定期对打磨片进行全面降温，该不锈钢板生产用的多方位自动打磨装置通过优化设置了降温箱，将进水管侧端连接相应的外接水源，随后开启电机，电机正面的半齿轮啮合齿板上下移动，从而齿板通过杆件铰接带动塞板在内缸内部位移，由于压强差的原因，储槽内的水从输入管输入内缸，再从转移管、输出管输出，同时进入转移管的水推动内腔內的密封推板，输出管流入的水则被密封推板挤压，从穿孔喷出，喷洒在打磨片上进行降温处理，高效控制实现对高精度打磨片的全面降温，简单方便。

关键词：不锈钢板生产;降温;自动打磨;多方位

中图分类号：TG233.3       文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）36-0035-03

Abstract： After grinding for a long time， due to the long-term grinding of the grinding disc and the stainless steel， some of the grinding discs are prone to local high temperature. The polishing sheet should be completely cooled regularly. The multi-directional automatic grinding device for the production of the stainless steel sheet passes. The cooling box is optimally arranged， the side end of the inlet pipe is connected to the corresponding external water source， and then the motor is turned on， and the half gear of the front surface of the motor is moved to the upper and lower sides of the tooth， so that the tooth plate is hinged to drive the plug plate to displace inside the inner cylinder. Due to the pressure difference， the water in the storage tank is input from the input pipe to the inner cylinder， and then from the transfer pipe and the output pipe. At the same time， the water entering the transfer pipe pushes the seal push plate in the inner cavity， and the water flowing in the output pipe is sealed. The push plate is squeezed， sprayed from the perforation， sprayed on the sanding sheet for cooling treatment， and the high-efficiency control realizes the overall cooling of the high-precision grinding sheet， which is simple and convenient.

Keywords： stainless steel plate production; cooling; automatic grinding; multi-directional

1 背景技术

不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢，不锈钢板生产用的多方位自动打磨装置多为一种以机械臂形式组成的打磨设备，具有较好的灵活性以及驱动性。

现有的打磨技术流程如下：对上道转入抛光工序的工件进行目测检验，如焊缝是否有漏焊，焊穿，焊点深浅不均匀，偏离接缝太远，局部凹陷，对接不齐，是否有较深划痕，碰伤，严重变形等在本工序无法补救的缺陷，如果有上述缺陷应返回上道工序修整。如果无上述缺陷，进入本抛光工序。

粗磨，用600#的砂带在三面上往返磨削工件，本工序要达到的目标是去掉工件焊接留下的焊点，以及在上步工序出现的碰伤，达到焊口圆角初步成型，水平面和垂直面基本无大划痕，无碰伤，经此步工序后工件表面的粗糙度应能达到R0.8mm。注意在抛光过程中注意砂带机的倾斜角度和控制好砂带机对工件的压力。一般来说以与被抛面成一条直线比较适中。

半精磨，用800#的砂带按照前面往返磨削工件的方法中磨工件的三面，主要是对前面工序出现的接缝进行修正以及对粗磨后产生的印痕进行进一步的细磨，对前面工序留下的印痕要反复磨削，达到工件表面无划痕，基本变亮。本工序表面粗糙度应能达到R0.4mm。

精磨，用1000#的砂带主要是对前步工序出现的细小纹线的修正磨削，磨削方法与上同。本工序要达到的目标是磨削部分与工件未磨削部分的接缝基本消失，工件表面进一步光亮，通过本工序磨削后的工件要基本接近镜面效果，工件表面粗糙度应能达到R0.1mm。

一般来说，600#的砂带可以抛磨1500mm长的工件6-8根，800#的砂带可以抛磨工件4-6根，1000#的砂带可以抛磨工件1-2根，具体情况还需以工件焊接焊点情况，抛光使用的压力，以及打磨的方式方法有很大的关系。另外还需注意更换砂带必须保证砂带在海绵轮上能平稳转动，以达到均匀磨削工件的目的。

三个砂带机作为一个工序（一组）打磨三个面，实际工作中，后一组砂带机的打磨位置需比前一组砂带机的打磨位置前进1-1.5mm，此设计是为了后面一组抛光机能更好的打磨掉前一组留下的抛光的印痕。

二十七个调节机构：每个砂带机上分别有前后调节机构，上下调节机构，砂带机角度调节机构。视工件焊接的具体情况，最终完成的设备由三至四个机组组成，每个机组安装不同目的砂带进行抛光。每个砂带机的抛光位置和角度及抛光压力由抛光机调节机构控制，并在设备开始工作之前进行调节，使每台砂带机处于恰当的位置和恰当的角度并具有恰当的工作压力，在上述所示的三个调节机构中，需有一个机构能通过光电开关检测的信号来控制其相应调节，防止出现打磨两端磨削量过大的情况。比如设置砂带机角度调节机构，通过光电开关检测工件进入到砂带机的下方，这时调节机构启动控制砂带机抬起，等待工件进入到某一位置时调节机构将砂带机落下，砂带机通电或者通气开始进行抛光工作，抛光快结束时检测机构同样检测到工件即将抛光完成，调节机构气动控制砂带机抬起，待工件通过后落下，这样可以避免不锈钢方管两端抛磨过量的情况出现。

打磨的方式方法： 通过砂带机的大海绵轮压住工件进行打磨，打磨的同时可以水平移动砂带机或者工件，把焊接的焊点逐一打磨掉。

当长时间打磨后，由于磨片与不锈钢长时间打磨，部分打磨片容易出现局部温度过高的情况，需定期对打磨片进行全面降温，而目前相应的打磨设备功能性较为局限，难以高效控制实现对高精度打磨片的全面降温。

2 研究现状

专利号为CN205651179U的一种不锈钢板坡口机是在将两块钢板呈一定角度焊接之前，尤其是较厚的不锈钢板，为保证焊透，确保焊缝质量，需要先在钢板的焊接边缘加工坡口，即可进行焊机作业。坡口的加工方法分为机械自动化和手工磨光机修磨两种。机械自动化加工坡口多使用刨边机、铣边机、数控切割设备或专业坡口机，这种方式虽然加工精度能够保证，但效率较低，对操作人员的技术要求较高，且不易灵活调整。而手工修磨虽然便于控制，但加工精度不高且速度慢的背景下进行设计。为了克服现有技术中的不足，提供了一种不锈钢板坡口机，该实用新型结构简单，实用可靠，方便打磨不銹钢板坡口[1]。

专利号为CN110253388A的一种光电子器件金属外壳打磨装置是在光电子器件金属外壳在制作时需要用到打磨装置的背景下进行设计。光电子器件的设计原理是依据外场对导波光传播方式的改变，它也有别于早期人们袭用的光电器件。光电子器件是光电子技术的关键和核心部件，是现代光电技术与微电子技术的前沿研究领域。但是现有的技术有以下不足：传统的打磨装置固定效果不佳，打磨时易松动，实用性不佳;传统的打磨装置没有收集碎屑功能，打磨时碎屑易进入眼睛，造成安全事故。针对现有技术的不足，该发明提供了一种光电子器件金属外壳打磨装置，解决了打磨装置固定效果不佳打磨时易松动和没有收集碎屑功能打磨时碎屑易进入眼睛的问题[2]。

专利号为CN209223760U的一种多组不锈钢架切割打磨装置不锈钢管是一种中空的长条圆形钢材，主要广泛用于石油、化工、医疗、食品、轻工、机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。另外，在折弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。不锈钢管一般长度都较长，而有的时候需要截取一截另作它用，一般的作法多是先将不锈钢管固定，再拿一个切割机切割需要的长度，如果截取的数量较多，这样就增加了操作者的劳动强度，而且工作效率也较低，另外，操作时的安全性也较差，不适合用于当批量的生产，因此人们设计了不锈钢切割打磨装置。但是现有的不锈钢切割打磨装置还存在着不方便固定需要进行切割的不锈钢材料，不方便收集切割的废料和打磨时容易污染工作环境的问题。该实用新型提供一种多组不锈钢架切割打磨装置，包括切割打磨台，打磨开关，切割开关，打磨座，打磨电机，打磨轮，转动插接防尘密封罩结构，移动吸附清理轮结构，切割固定顶紧板结构，U型座，主动杆，切割电机，切割片，防护罩和切割压杆，所述的打磨开关螺钉连接在切割打磨台的正表面左侧上部。本实用新型固定板，压覆板，滑动块，顶紧杆和转动杆的设置，有利于固定需要进行切割的不锈钢材料，方便进行切割工作;切割打磨台，收集箱，插接座和吸附块的设置，有利于收集切割后的不锈钢废料方，防止污染工作环境;U型架，连接轴，连接杆，防尘罩，打磨电机和打磨轮的设置，有利于防止打磨不锈钢材料时产生的灰尘污染工作环境[3]。

专利号为CN110355631A的一种轴箱体轴孔自动打磨机及打磨方法是在以下背景下研究的：轴箱体作为检修件，形状一般比较复杂，返修的轴箱体轴孔在边缘和内部存在油污或金属锈迹，油污和金属锈迹的存在，对轴箱体的检修造成了不良影响并影响了轴箱体的使用，因此需要对轴箱体的轴孔进行打磨，而且轴箱体的打磨位置以及打磨区域大小要求一般比较严格。现在轴箱体轴孔的打磨主要依靠人工打磨，人工打磨效率低下，精度不高，且人工成本较高。

该专利提供一种轴箱体轴孔自动打磨机及打磨方法，包括上料装置以及设置在上料装置一侧的打磨装置;上料装置包括可旋转的第一分度盘，第一分度盘上设有置物平台，置物平台两侧设有一对可旋转的第二分度盘，第二分度板上可活动地可接有定位板;打磨装置包括线性模组，线性模组上连接有磨杆机构，磨杆机构通过线性模组可活动地设置在置物平台的上方。本申请的有益效果是：将轴箱体放置在定位板上，第一分度盘旋转将轴箱体移动至对应打磨装置的适当位置，线性模组将磨杆机构移动至伸入轴箱体的轴孔内，第二分度盘旋转带动轴孔圆周旋转使得磨杆机构在轴孔内圆周打磨，完成轴孔的自动打磨工作，无需人工参与，增加了工作效率，提高了工作质量[4]。

3 设计思路

一种不锈钢板生产用的多方位自动打磨装置，包括基座、控制板、底旋座、旋转座、嵌接铰杆、位移臂、驱动臂、延伸臂、降温箱、微调机体、进水管、打磨机体和打磨片，该不锈钢板生产用的多方位自动打磨装置通过优化设置了降温箱，将进水管侧端连接相应的外接水源，随后开启电机，电机正面的半齿轮啮合齿板上下移动，从而齿板通过杆件铰接带动塞板在内缸内部位移，由于压强差的原因，储槽内的水从输入管输入内缸，再从转移管、输出管输出，同时进入转移管的水推动内腔内的密封推板，输出管流入的水则被密封推板挤压，从穿孔喷出，喷洒在打磨片上进行降温处理，高效控制实现对高精度打磨片的全面降温，简单方便。

4 与同类型设备相比改进之处

本文研究的一种不锈钢板生产用的多方位自动打磨装置，与同类型设备相比，具有如下改进：通过优化设置了降温箱，将进水管侧端连接相应的外接水源，随后开启电机，电机正面的半齿轮啮合齿板上下移动，从而齿板通过杆件铰接带动塞板在内缸内部位移，由于压强差的原因，儲槽内的水从输入管输入内缸，再从转移管、输出管输出，同时进入转移管的水推动内腔内的密封推板，输出管流入的水则被密封推板挤压，从穿孔喷出，喷洒在打磨片上进行降温处理，高效控制实现对高精度打磨片的全面降温，简单方便。

5 工作原理

本文研究的一种不锈钢板生产用的多方位自动打磨装置，工作原理如下：

第一，在使用前，先对设备整体进行安全检查，检查安全无误后，方可进行使用。

第二，使用时，较大范围的打磨转向通过底旋座进行控制，控制旋转电机开启，旋转电机底端的主动轮咬合旋转座上的从动轮转动，从而实现旋转座底端的搭杆与托座配合转动调节。

第三，在设备长时间运转后，精密打磨片需要降温来满足使用要求时，将进水管侧端连接相应的外接水源，随后开启电机。

第四，电机正面的半齿轮啮合齿板上下移动，从而齿板通过杆件铰接带动塞板在内缸内部位移，由于压强差的原因，储槽内的水从输入管输入内缸，再从转移管、输出管输出，同时进入转移管的水推动内腔内的密封推板。

第五，输出管流入的水则被密封推板挤压，从穿孔喷出，喷洒在打磨片上进行降温处理。

6 具体实施方式

本文研究的一种不锈钢板生产用的多方位自动打磨装置，包括基座、控制板、底旋座、旋转座、嵌接铰杆、位移臂、驱动臂、延伸臂、降温箱、微调机体、进水管、打磨机体和打磨片，基座上嵌入安装有控制板，底旋座与旋转座转动连接，嵌接铰杆外表面与位移臂底端间隙配合，驱动臂上装设有延伸臂，延伸臂与微调机体转动连接，进水管延伸至打磨机体顶端侧，打磨机体上嵌入安装有打磨片，降温箱紧固安装于打磨机体上，降温箱包括壳体、储槽、驱动件、转接板、塞板、内缸、单向体、输出管、内腔、转移管、密封推板、输入管和穿孔，壳体内固定安装有储槽，储槽顶端贯通连接有进水管，驱动件与转接板电连接，塞板与内缸内表面间隙配合，内缸两侧分别贯通连接有输入管、输出管，单向体嵌入安装于输出管内，转移管底端与内腔相连接，密封推板位于穿孔上方，穿孔贯穿壳体底端表面。

底旋座包括旋转电机、底壳、格网、主动轮、托座、搭杆和从动轮，所述旋转电机底端嵌入安装有主动轮，所述主动轮与从动轮相啮合，所述底壳上嵌套有格网，所述从动轮卡接于旋转座底端，并且旋转座底端设有搭杆与托座间隙配合。

托座包括托座主体、搭口和平滑面，所述托座主体顶端贯穿设有搭口，所述托座主体顶面设有平滑面，所述平滑面顶面与旋转座底面相贴合。

驱动件包括齿板、电机和半齿轮，所述齿板与半齿轮相啮合，所述半齿轮背面嵌入安装于电机上，所述半齿轮位于底旋座上方。

主动轮的半径小于从动轮半径。储槽为圆柱体结构，所述密封推板为长方体结构，满足使用需求。穿孔的数量大于两个，并且间距相等，喷洒均匀。基座为铸铁制成，支撑强度大。托座主体为不锈钢制成，防锈性强。

7 结束语

本文研究的背景技术如下：不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢，不锈钢板生产用的多方位自动打磨装置多为一种以机械臂形式组成的打磨设备，具有较好的灵活性以及驱动性。当长时间打磨后，由于磨片与不锈钢长时间打磨，部分打磨片容易出现局部温度过高的情况，需定期对打磨片进行全面降温。因此本文提出了一种不锈钢板生产用的多方位自动打磨装置，通过优化设置了降温箱，将进水管侧端连接相应的外接水源，随后开启电机，电机正面的半齿轮啮合齿板上下移动，从而齿板通过杆件铰接带动塞板在内缸内部位移，由于压强差的原因，储槽内的水从输入管输入内缸，再从转移管、输出管输出，同时进入转移管的水推动内腔内的密封推板，输出管流入的水则被密封推板挤压，从穿孔喷出，喷洒在打磨片上进行降温处理，高效控制实现对高精度打磨片的全面降温，简单方便。

参考文献：

[1]陈康.一种不锈钢板坡口机[P].广东：CN205651179U2016-10-19.

[2]朱俊，丁绍平，晋传彬.一种光电子器件金属外壳打磨装置[P].安徽：CN110253388A，2019-09-20.

[3]刘冰.一种多组不锈钢架切割打磨装置[P].天津：CN209223760U，2018-11-08.

[4]石海波，张志环，詹兆辉，等.一种轴箱体轴孔自动打磨机及打磨方法[P].河北：CN110355631A，2019-10-22.

[5]李明洋，唐国宝，李乾，等.基于KNN算法的铝合金阳极化层打磨质量检测系统研究[J].机械与电子，2018，36（6）：47-51.

[6]王世刚，李东辉，范宇航，等.一种用于工业设计的打磨装置[P].CN2015208666603X，2016-03-02.

[7]翟文利，李海飞.T型管承口打磨机研制与应用[J].工程技术研究，2012（4）：45-46.