CN104108056B - 弦长磨机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种弦长磨机，包括机架；导轨；由第一电机驱动的两个砂轮，用于驱动两个砂轮左右移动的驱动机构；通过旋转轴设置在机架上并且由伺服电机驱动旋转的夹盘，夹盘的外圆周面上开有环形槽，夹盘边沿轴向的开有一个以上贯穿夹盘两底面的工作槽，工作槽的深度小于环形槽的深度，夹盘设置在两个砂轮之间并且与两个砂轮平行，砂轮在机架上的位置高于夹盘在机架上的位置且砂轮的最底端的高度小于夹盘最顶端的高度，导轨由前后两端组成，夹盘位于两段导轨之间。有益效果是：在砂轮对瓦形磁铁磨削的过程中，瓦形磁铁的位置是相对固定的，所以瓦形磁铁在磨削中不会出现扭动，也就避免了形位公差的产生。

Description

弦长磨机
技术领域
本发明属于磁性材料制造领域，涉及一种弦长磨机。
背景技术
瓦形磁铁是永磁电机上常用的永磁体，其在材料行业中的制造磨削一般要经过倒角磨削、弦长磨削、外圆磨削、内圆磨削和轴高磨削五道工序，分别在不同的机器上加工，其中的弦长磨削的机器为两个一条导轨，导轨的两侧各设置一个由电机驱动的砂轮，电机驱动砂轮转动，对通过砂轮之间的磁铁进行磨削，现有技术中瓦形磁铁在轨道上输送以及磨削过程始终处于移动的状态，这种以线的切削方式对瓦形磁铁进行磨削过程中，瓦形磁铁易于因受力不均匀而扭动，使产品产生形位公差，公差太大就不符合使用要求，造成磨削次品；另一方面，而现有技术中的两个砂轮是单独调解的，而不是同步调整的，这样就难以保证调解后的砂轮距离导轨的距离是相等的，如果砂轮距离导轨较远，则难以对砂轮进行磨削，而两个砂轮之间的距离太小，对瓦形磁铁磨削的量会太多，第三，由于导轨的位置是固定的，如果一边的砂轮距离导轨远，一边的砂轮距离导轨近，则磁铁两边的磨削不对称，磨削出的废品、次品就比较多，不仅造成材料的浪费，也耗费人力。
发明内容
本发明的目的是提供一种弦长磨机，解决现有技术对瓦形磁铁磨削过程中产生形位公差的技术缺陷。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种弦长磨机，包括：
机架；
水平设置在机架上的导轨；
对称的设置在导轨两侧并且由第一电机驱动的两个砂轮，两个砂轮的中心连线与水平面平行并且与导轨垂直，所述的两个砂轮可相对或者相向移动；
设置在机架上用于驱动两个砂轮左右移动的驱动机构；
还包括：
通过旋转轴设置在机架上并且由伺服电机驱动旋转的夹盘，夹盘的外圆周面上开有环形槽，夹盘边沿轴向的开有一个以上贯穿夹盘两底面的工作槽，工作槽的深度小于环形槽的深度，夹盘设置在两个砂轮之间并且与两个砂轮平行，砂轮在机架上的位置高于夹盘在机架上的位置且砂轮的最底端的高度小于夹盘最顶端的高度，导轨由前后两端组成，夹盘位于两段 导轨之间且夹盘的轴线与导轨处于同一水平面上；
设置在机架上与机架构成垂直移动副的压块，压块位于夹盘后端导轨尾端的上方；
与夹盘前方的机架构成水平移动副的拉钩，拉钩的水平段位于导轨的下方，拉钩的弯曲部位向上设置，并且拉钩的弯曲部位位于夹盘的环形槽内。
本发明中导轨分成前后两部分，中间设置夹盘，瓦形磁铁从后向前输送中，夹盘后方的导轨上后面的瓦形磁铁推动前面的瓦形磁铁向前运动，在夹盘后方导轨的最前端，后面的瓦形磁铁将夹盘后方导轨最前端一个瓦形磁铁推到夹盘上的工作槽内，同时，压块向下移动，压住夹盘后方导轨最前端的一个瓦形磁铁，使磁铁不再向前输送，瓦形磁铁在进入到夹盘的工作槽内后，伺服电机驱动夹盘旋转，夹盘旋转到瓦形磁铁位于两个砂轮之间时，驱动机构驱动砂轮同步向导轨方向移动，对瓦形磁铁进行磨削，磨削完成后，伺服电机驱动砂轮想着远离导轨的方向移动，夹盘转动至磨削后的瓦形磁铁位于夹盘前方的导轨后端处，此时拉钩向前运动，将磨削后的瓦形磁铁钩到夹盘前方的导轨上，磨削后的瓦形磁铁在夹盘前方的导轨上继续向前输送，同时拉钩退回到原来的位置，当夹盘上的工作槽转动到夹盘后方的导轨处时，压块向上运动，瓦形磁铁被推到工作槽内，循环前面的工作过程。在砂轮对瓦形磁铁磨削的过程中，夹盘是不转动的，也就是瓦形磁铁的位置是相对固定的，而不是向现有技术中是移动的，所以瓦形磁铁在磨削中不会出现扭动，也就避免了形位公差的产生，磨削出的瓦形磁铁质量更高，磨削出的次品也大幅度的降低。
作为本发明的进一步改进，所述的机架上水平设置一根以上的光杆，所述的光杆与导轨垂直，光杆上设置与光杆构成移动副的电机座，第一电机设置在电机座上，驱动机构驱动电机座在光杆上直线运动。
第一电机和电椅电机驱动的砂轮在光杆上移动，即保证第一电机与砂轮的良好安装，又使整个的移动过程比较顺利，砂轮在运动过程中不会沿导轨方向发生偏转。
作为本发明的进一步改进，电机座上转动设置穿过其两端并且与光杆平行的主轴，砂轮设置在主轴靠近导轨的一端，主轴的另一端与第一电机的输出轴通过皮带连接。
在电机座上设置主轴，第一电机的输出轴和砂轮就可以设置在第一电机的两侧，砂轮可以不必直接安装在第一电机的输出轴上，第一电机的尾部朝向导轨，在保证砂轮移动范围的前提下，可以减小光杆的长度，从而减小了整个机器的体积。
作为本发明的进一步改进，驱动机构包括两个推杆、两个连杆、两个中部转动设置在机架上的摆杆和一根设置在机架下部由伺服电机驱动的转轴，摆杆的上下两端分别与推杆的一端和连杆的一端转动连接，连杆的另一端与电机座的底部转动连接，转轴通过前后两个并列 设置的凸轮副连接推杆的另一端使摆杆的下端可同步背向或者相向运动。
伺服电机驱动转轴转动，转轴通过两个凸轮副驱动推杆同步背向或者相向运动，从而实现电机座同时背向或者相向运动，前后两个凸轮副的设置结构巧妙，同步性好。
作为本发明的进一步改进，伺服电机设置在机架下部，所述的转轴和夹盘由同一伺服电机驱动。
用同一个伺服电机驱动转轴和夹盘，可以减少一个伺服电机，减小整个装备的体积，另一方面，用同一个伺服电机驱动转轴和夹盘，使砂轮和夹盘的转动协调性更好控制。
作为本发明的进一步改进，机架上设置第一齿轮箱和第二齿轮箱，第一齿轮箱和第二齿轮箱在机架上的高度相等，第一齿轮箱位于伺服电机的上方，第一齿轮箱的输入轴与伺服电机的输出轴通过皮带相连，第一齿轮箱的输出轴与第二齿轮箱的输入轴相连并且第一齿轮箱的输出轴上设置第一链轮，第二齿轮箱的输出轴连接夹盘的旋转轴，转轴的一端设置第二链轮，第一链轮和第二链轮通过链条连接。
用两个齿轮箱对伺服电机的传动方向进行转变，实现一个伺服电机驱动异面垂直的转轴和旋转轴，同时通过对两个齿轮箱内齿轮齿数的调整，实现对伺服电机输出的转速进行调整，使转轴和旋转轴的转速调解到能够实现对瓦形磁铁持续磨削的程度，由于第一齿轮箱的输出轴和转轴平行，通过链条连接第一齿轮箱的输出轴和转轴，链条和第一齿轮箱与转轴均没有相对滑动，传动效率高。
作为本发明的进一步改进，第一齿轮箱的输出轴和第二齿轮箱的输入轴之间设置联轴器。
设置联轴器，实现减振和提高齿轮箱轴系动态性能的功能。
作为本发明的进一步改进，压块由设置在机架上的第一气缸驱动水平移动，拉钩由设置在机架上的第二气缸驱动上下移动，所述的第二齿轮箱的输入轴远离第一齿轮箱的一端穿出第二齿轮箱并设置检测圆板，检测圆板远离第二齿轮箱的面上设置半圆板，机架上设置用于控制第一气缸活塞伸缩的第一感应器和用于控制第二气缸活塞伸缩的第二感应器，所述的第一感应器和第二感应器位于检测圆板的前方。
通过感应器检测半圆盘的转动分别对用的气缸活塞的伸缩，达到控制压块的上下移动和拉钩的前后移动，实现整个磨削过程的自动化，减少人力的投入。
作为本发明的进一步改进，夹盘上工作槽的数量为六个，六个工作槽均匀地分布在夹盘边沿处，且砂轮位于夹盘的前方120°处。
工作槽有六个，夹盘上的任意一个工作槽位于导轨端部处时，夹盘后方的导轨上的瓦形磁铁输送至该处的工作槽内，夹盘旋转60°，瓦形磁铁和夹盘一起旋转60°等待磨削，同时 夹盘后方的导轨上的瓦形磁铁被输送至另一个工作槽内，夹盘再旋转60°，瓦形磁铁与夹盘一起旋转至砂轮处，砂轮向夹盘处运动并对瓦形磁铁进行磨削后，砂轮退回原来位置，夹盘再旋转60°，瓦形磁铁与夹盘一起转动至夹盘前方的导轨后端部处，拉钩将瓦形磁铁勾至导轨上，同时夹盘后方的导轨上又一个瓦形磁铁被推到夹盘上的工作槽内，本发明中夹盘每次旋转60°，不仅磨削过程持续不中断，而且瓦形磁铁的输送间隔合理，六个均匀分布的工作槽的设置不仅部破坏夹盘整体的刚性，而且也便于夹盘的制造。
作为本发明的进一步改进，每个工作槽内均设置两个支撑块，两个支撑块位于环形槽的两侧，每个支撑块上都沿夹盘的轴向方向开有一个大小形状均相同的方形通槽，方形通槽的深度小于环形槽的深度。
在工作槽内设置支撑块，并在支撑块上开方形通槽，夹盘可以通过支撑块间接的支撑瓦形磁铁，防止瓦形磁铁在工作槽内与夹盘微小的摩擦导致夹盘磨损，当支撑块磨损时，只需更换支撑快，而无需更换整个夹盘，经济性较好，而且也不用大幅度的拆卸整个装置，维修起来更方便。
综上所述，本发明的有益效果是：在砂轮对瓦形磁铁磨削的过程中，瓦形磁铁的位置是相对固定的，所以瓦形磁铁在磨削中不会出现扭动，也就避免了形位公差的产生，磨削出的瓦形磁铁质量更高，磨削出的次品也大幅度的降低，同时本发明还具有结构简单的优点。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是图1的P向视图。
图3是反应本发明中驱动机构与电机座的示意图。
图4是反应本发明中第一电机与砂轮安装的结构示意图。
图5是图4中A处的局部放大图。
图6是与图3相对应的立体结构示意图。
图7是本发明的立体结构示意图。
图8是图7中B处的局部放大图。
图9是反应本发明中夹盘的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
本发明中以瓦形磁铁在导轨上的输送方向为前，与瓦形磁铁输送方向相反的方向为后，从后向前看去，左手边的方向为左，右手边的方向为右。
如图1至图9所示的弦长磨机，包括如下的组成部分：
①机架1，支架1用于支撑其他所有的部件。
②水平设置在机架1上部的导轨2。
③对称的设置在导轨2两侧并且由第一电机3驱动的两个砂轮4，两个砂轮4的中心连线与水平面平行并且与导轨2垂直，所述的两个砂轮4可相对或者相向移动，第一电机3设置在机架1上。
④通过旋转轴设置在机架1上并且由伺服电机5驱动旋转的夹盘6，夹盘6的外圆周面上开有环形槽7，夹盘6边沿轴向的开有六个贯穿夹盘6两底面的工作槽8，工作槽8的深度小于环形槽7的深度，如图9所示。夹盘6设置在两个砂轮4之间并且与两个砂轮4平行，砂轮4在机架1上的位置高于夹盘6在机架1上的位置且砂轮4的最底端的高度小于夹盘6最顶端的高度，砂轮4位于夹盘6的前上方120°处，导轨2由前后两端组成，夹盘6位于两段导轨2之间且夹盘6的轴线与导轨2处于同一水平面上，具体的工作过程参见发明内容部分。
⑤设置在机架1上与机架1构成垂直移动副的压块(图中未示出)，压块位于夹盘6后端导轨2尾端的上方。
⑥与夹盘6前方的机架1构成水平移动副的拉钩(图中未示出)，拉钩的水平段位于导轨2的下方，拉钩的弯曲部位向上设置，并且拉钩的弯曲部位位于夹盘6的环形槽7内。
⑦水平设置在机架1上的两个光杆9，光杆9与导轨2垂直，光杆9上设置与光杆9构成移动副的电机座10，第一电机3设置在电机座10上，驱动机构驱动电机座10在光杆9上直线运动，从而实现③中所述的两个砂轮4可相对或者相向移动。
⑧通过轴承转动设置在电机座10上、穿过电机座10两端并且与光杆9平行的主轴11，砂轮4设置在主轴11靠近导轨2的一端，主轴11的另一端与第一电机3的输出轴通过皮带连接。
⑨设置在机架1上用于驱动两个砂轮4左右移动的驱动机构，驱动机构包括两个推杆12、两个连杆13、两个中部转动设置在机架1上的摆杆14和一根设置在机架1下部与导轨2平行并由伺服电机5驱动的转轴15，摆杆14的上下两端分别与推杆12的一端和连杆13的一端转动连接，连杆13的另一端与电机座10的底部转动连接，转轴15通过前后两个并列设置的凸轮副连接推杆12的另一端使摆杆14的下端可同步背向或者相向运动，转轴15上的两个凸轮(图中未示出)的凸出部分处于转轴15的两侧，并且两个凸轮凸出部分在与转轴15垂直的截面上的投影关于转轴15的轴线与截面的交点成中心对称，转轴15转动时，推杆12同 步相向运动或者同步背向运动，推杆12的运动推动摆杆14的下端使摆杆14在机架1上转动，摆杆14的上端推动连杆13，连杆13推动电机座10在光杆9上左右移动，本发明中伺服电机5设置在机架1下部，转轴15和夹盘6由同一伺服电机5驱动。
设置在机架1上的第一齿轮箱16和第二齿轮箱17，第一齿轮箱16和第二齿轮箱17在机架上的高度相等，第一齿轮箱16位于伺服电机5的上方，第一齿轮箱16的输入轴与伺服电机5的输出轴通过皮带相连，第一齿轮箱16的输出轴与第二齿轮箱17的输入轴通过联轴器27相连并且第一齿轮箱16的输出轴上设置第一链轮18，第二齿轮箱17的输出轴连接夹盘6的旋转轴，转轴15的一端设置第二链轮19，第一链轮18和第二链轮19通过链条20连接，从而实现了⑨中所说的转轴15和夹盘6由同一伺服电机5驱动。伺服电机5的输出轴和导轨2垂直，也就是与转轴15垂直，经过第一齿轮箱16改变伺服电机5的传动方向，使伺服电机5的传动方向改变为与转轴15平行，并对伺服电机5的转速进行第一次调解，通过链条20将第一齿轮箱16输出轴输出的动力传送给转轴15，使转轴15转动，同时，第一齿轮箱16的输出轴驱动第二齿轮箱17的输入轴转动，经过第二齿轮箱17对传动方向进行再一次的改变并对转速进行第二次调解，使第二齿轮箱17输出轴与夹盘6的旋转轴共线，从而驱动夹盘6的旋转轴转动并带动夹盘6旋转。
第一感应器23和第二感应器24，压块由设置在机架1上的第一气缸驱动水平移动(图中未示出，现有技术不做详述)，拉钩由设置在机架1上的第二气缸驱动上下移动(图中未示出，现有技术不做详述)，所述的第二齿轮箱17的输入轴远离第一齿轮箱16的一端穿出第二齿轮箱17并设置检测圆板21，检测圆板21远离第二齿轮箱17的面上设置半圆板22，机架1上设置用于控制第一气缸活塞伸缩的第一感应器23和用于控制第二气缸活塞伸缩的第二感应器24，所述的第一感应器23和第二感应器24位于检测圆板21的前方。第一感应器23和第二感应器24分别通过检测半圆板22和检测圆板21确定何时控制第一气缸推动压块上下运动、何时控制第二气缸推动拉钩前后运动。
支撑块25，每个工作槽8内均设置两个支撑块25，两个支撑块25位于环形槽7的两侧，每个支撑块25上都沿夹盘6的轴向方向开有一个大小形状均相同的方形通槽26，方形通槽26的深度小于环形槽7的深度，夹盘6的工作槽8内开有径向的螺纹孔，方形通槽26内也对应的开有螺纹孔，用螺栓将支撑块25固定在工作槽8内，当支撑块25被磨坏时，只需拆卸下螺栓，取出支撑块25并更换心得支撑块25即可。
由于本发明中转轴15和夹盘6由同一伺服电机5驱动，所以，砂轮4的左右运动和夹盘6的转动协调性很好。
本发明中根据需要调整第一齿轮箱16和第二齿轮箱17内齿轮的齿数比，使夹盘6每转动60°，两个砂轮4同步往复运动一次。另外本发明中未做特别说明的转动连接均为通过圆轴连接，两个连接的部件可绕着圆轴旋转。
本发明中未作特别说明的均为现有技术，且应当理解的是本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种弦长磨机，包括
机架(1)；
水平设置在机架(1)上的导轨(2)；
对称的设置在导轨(2)两侧并且由第一电机(3)驱动的两个砂轮(4)，两个砂轮(4)的中心连线与水平面平行并且与导轨(2)垂直，所述的两个砂轮(4)可相对或者相向移动；
设置在机架(1)上用于驱动两个砂轮(4)左右移动的驱动机构；
其特征在于：还包括
通过旋转轴设置在机架(1)上并且由伺服电机(5)驱动旋转的夹盘(6)，夹盘(6)的外圆周面上开有环形槽(7)，夹盘(6)边沿轴向的开有一个以上贯穿夹盘(6)两底面的工作槽(8)，工作槽(8)的深度小于环形槽(7)的深度，夹盘(6)设置在两个砂轮(4)之间并且与两个砂轮(4)平行，砂轮(4)在机架(1)上的位置高于夹盘(6)在机架(1)上的位置且砂轮(4)的最底端的高度小于夹盘(6)最顶端的高度，导轨(2)由前后两端组成，夹盘(6)位于两段导轨(2)之间且夹盘(6)的轴线与导轨(2)处于同一水平面上；
设置在机架(1)上与机架(1)构成垂直移动副的压块，压块位于夹盘(6)后端导轨(2)尾端的上方；
与夹盘(6)前方的机架(1)构成水平移动副的拉钩，拉钩的水平段位于导轨(2)的下方，拉钩的弯曲部位向上设置，并且拉钩的弯曲部位位于夹盘(6)的环形槽(7)内。
2.根据权利要求1所述的弦长磨机，其特征在于：机架(1)上水平设置一根以上的光杆(9)，光杆(9)与导轨(2)垂直，光杆(9)上设置与光杆(9)构成移动副的电机座(10)，第一电机(3)设置在电机座(10)上，驱动机构驱动电机座(10)在光杆(9)上直线运动。
3.根据权利要求2所述的弦长磨机，其特征在于：电机座(10)上转动设置穿过其两端并且与光杆(9)平行的主轴(11)，砂轮(4)设置在主轴(11)靠近导轨(2)的一端，主轴(11)的另一端与第一电机(3)的输出轴通过皮带连接。
4.根据权利要求2所述的弦长磨机，其特征在于：驱动机构包括两个推杆(12)、两个连杆(13)、两个中部转动设置在机架(1)上的摆杆(14)和一根设置在机架(1)下部与导轨(2)平行并由伺服电机(5)驱动的转轴(15)，摆杆(14)的上下两端分别与推杆(12)的一端和连杆(13)的一端转动连接，连杆(13)的另一端与电机座(10)的底部转动连接，转轴(15)通过前后两个并列设置的凸轮副连接推杆(12)的另一端使摆杆(14)的下端可同步背向或者相向运动。
5.根据权利要求4所述的弦长磨机，其特征在于：伺服电机(5)设置在机架(1)下部， 转轴(15)和夹盘(6)由同一伺服电机(5)驱动。
6.根据权利要求5所述的弦长磨机，其特征在于：机架(1)上设置第一齿轮箱(16)和第二齿轮箱(17)，第一齿轮箱(16)和第二齿轮箱(17)在机架上的高度相等，第一齿轮箱(16)位于伺服电机(5)的上方，第一齿轮箱(16)的输入轴与伺服电机(5)的输出轴通过皮带相连，第一齿轮箱(16)的输出轴与第二齿轮箱(17)的输入轴相连并且第一齿轮箱(16)的输出轴上设置第一链轮(18)，第二齿轮箱(17)的输出轴连接夹盘(6)的旋转轴，转轴(15)的一端设置第二链轮(19)，第一链轮(18)和第二链轮(19)通过链条(20)连接。
7.根据权利要求6所述的弦长磨机，其特征在于：第一齿轮箱(16)的输出轴和第二齿轮箱(17)的输入轴之间设置联轴器(27)。
8.根据权利要求6所述的弦长磨机，其特征在于：压块由设置在机架(1)上的第一气缸驱动水平移动，拉钩由设置在机架(1)上的第二气缸驱动上下移动，所述的第二齿轮箱(17)的输入轴远离第一齿轮箱(16)的一端穿出第二齿轮箱(17)并设置检测圆板(21)，检测圆板(21)远离第二齿轮箱(17)的面上设置半圆板(22)，机架(1)上设置用于控制第一气缸活塞伸缩的第一感应器(23)和用于控制第二气缸活塞伸缩的第二感应器(24)，所述的第一感应器(23)和第二感应器(24)位于检测圆板(21)的前方。
9.根据权利要求1至8任一项所述的弦长磨机，其特征在于：夹盘(6)上工作槽(8)的数量为六个，六个工作槽(8)均匀地分布在夹盘(6)边沿处，且砂轮(4)位于夹盘(6)的前方120°处。
10.根据权利要求9所述的弦长磨机，其特征在于：每个工作槽(8)内均设置两个支撑块(25)，两个支撑块(25)位于环形槽(7)的两侧，每个支撑块(25)上都沿夹盘(6)的轴向方向开有一个大小形状均相同的方形通槽(26)，方形通槽(26)的深度小于环形槽(7)的深度。
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