CN104608054A - 磨弧机刀头夹具、金刚石刀头磨弧机和刀头装夹控制策略 - Google Patents

磨弧机刀头夹具、金刚石刀头磨弧机和刀头装夹控制策略 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种磨弧机刀头夹具、金刚石刀头磨弧机和刀头装夹控制策略，属于作业技术领域。它解决了现有的工件夹具使金刚石刀头磨弧机存在着结构复杂、控制繁琐以及效率低等问题。本金刚石刀头磨弧机的刀头夹具包括基座、固定在基座上的刀头盛放板，刀头水平盛放面上设有后靠山和侧靠山，刀头盛放板的一侧设有前靠山；基座上固定有第一驱动件、第二驱动件；刀头盛放板上方设有下压块，基座上固定有与下压块相连且能带动下压块升降运动的第三驱动件。本刀头夹具和刀头装夹控制策略无需先将刀头定位在前靠山上，而是直接推入刀头夹具中夹持区域内，再与前靠山相抵靠进行定位和压紧。

Description

磨弧机刀头夹具、金刚石刀头磨弧机和刀头装夹控制策略
技术领域
本发明属于作业技术领域，涉及一种金刚石刀头磨削装置，特别是一种金刚石刀头磨弧机的刀头夹具。
本发明属于作业技术领域，涉及一种金刚石刀头磨削装置，特别是一种金刚石刀头磨弧机。
本发明属于作业技术领域，涉及一种金刚石刀头磨削装置，特别是一种金刚石刀头磨弧机的刀头装夹控制策略。
背景技术
金刚石圆锯片是切割作业中常用的锯片，金刚石圆锯片以金刚石的烧结块作为锯齿刀头。将烧结块焊接到金刚石圆锯片基体上之前，需多烧结块进行多道磨削，如磨削内圆弧面，主要磨去锈迹和砂痕，提高锯齿刀头与基体配合吻合度。
刀头夹具是金刚石刀头磨弧机的核心部件之一，关于金刚石刀头磨弧机的刀头夹具文献如中国专利文献公开的金刚石刀头磨弧机的工件夹具(授权公告号CN203751441U)，该工件夹具虽然能够夹住刀头，但存在着以下问题，1、工件夹具使金刚石刀头磨弧机存在着结构复杂、控制繁琐以及效率低等问题。2、夹持牢固稳定性差，导致磨削精度降低。3、更换夹持不同规格刀头时，调整时间长，影响加工效率。
发明内容
本发明提出了一种金刚石刀头磨弧机的刀头夹具，本发明要解决的技术问题是如何提高金刚石刀头磨弧机的加工效率。
本发明还提出了一种金刚石刀头磨弧机，本发明要解决的技术问题是如何提高金刚石刀头磨弧机的加工效率。
本发明还提出了一种金刚石刀头磨弧机的刀头装夹控制策略，本发明要解决的技术问题是如何提高金刚石刀头磨弧机的加工效率。
本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：
本金刚石刀头磨弧机的刀头夹具，本刀头夹具包括基座、固定在基座上的刀头盛放板，刀头盛放板上具有刀头水平盛放面，刀头水平盛放面上设有后靠山和侧靠山，刀头盛放板的一侧设有前靠山；后靠山和前靠山相对设置，侧靠山位于后靠山的一侧；侧靠山固定在基座上；基座上固定有与前靠山相连且能带动前靠山升降运动的第一驱动件，基座上固定有与后靠山相连且能带动后靠山向前靠山水平靠近或远离运动的第二驱动件；刀头盛放板上方设有下压块，基座上固定有与下压块相连且能带动下压块升降运动的第三驱动件。
在上述的金刚石刀头磨弧机的刀头夹具中，所述下压块分为左压块和右压块，第三驱动件的数量为两组，左压块和右压块与两组第三驱动件一一对应地相连接。
在上述的金刚石刀头磨弧机的刀头夹具中，所述侧靠山与基座之间通过第一导轨相连接，第一导轨导向方向与后靠山水平运动方向相垂直；基座上固定有伺服电机，伺服电机主轴与侧靠山之间通过传动机构相连接。
在上述的金刚石刀头磨弧机的刀头夹具中，所述第一驱动件通过第二导轨与基座相连接，第二导轨导向方向与后靠山水平运动方向平行；第二导轨上设有锁紧螺栓。将锁紧螺栓拧松能调节前靠山与刀头盛放板之间间距，即调整刀头伸出刀头盛放板的长度，保证刀头伸出长度既适合磨削，又符合刀头压紧要求。锁紧螺栓拧紧便实现固定第一驱动件，避免夹紧刀头时移动而影响刀头装夹以及磨削。
在上述的金刚石刀头磨弧机的刀头夹具中，所述刀头盛放板采用钨钢制成。
本金刚石刀头磨弧机，包括机架，上述刀头夹具的基座固定在机架上，机架上还固定有与刀头夹具中夹持区域相连通的进料通道，进料通道位于后靠山的另一侧，进料通道的侧壁上开有进料口，进料通道上刀头运动方向与后靠山水平运动方向相垂直，机架上固定有能将进料通道内的刀头推入刀头夹具中夹持区域内的推料气缸。
金刚石刀头磨弧机的刀头装夹控制策略，包括装刀头控制策略和夹刀头控制策略；
装刀头控制策略为将刀头水平且沿着垂直于后靠山运动方向推入刀头夹具内，刀头的端面与侧靠山相抵靠，刀头的刀面与后靠山处于相对状态；
夹刀头控制策略包括先控制第一驱动件使前靠山向上运动，直至前靠山与刀头的内圆弧面处于相对状态；
再控制第二驱动件持续输出作用力，第二驱动件带动后靠山向前靠山水平靠近运动，直至刀头的刀面与后靠山相抵靠、前靠山与刀头的内圆弧面相抵靠；
接着控制第三驱动件持续输出作用力，第三驱动件带动下压块向下运动，直至下压块与刀头的侧面相抵靠；
最后控制第一驱动件使前靠山向下运动，直至前靠山与刀头完全分离。
与现有技术相比，本发明提供了另一种刀头夹具和刀头装夹控制策略。本刀头夹具和刀头装夹控制策略无需先将刀头定位在前靠山上，而是直接推入刀头夹具中夹持区域内，再与前靠山相抵靠进行定位和压紧。
采用本刀头夹具和刀头装夹控制策略的金刚石刀头磨弧机加工刀头时，前靠山向下运动让出位置后，磨头便可对刀头进行磨削；磨削完成后第二驱动件将刀头推出并复位后，新的刀头便可直接推入，因而采用本刀头夹具和刀头装夹控制策略的金刚石刀头磨弧机能显著地提高加工效率，同时能简化结构，尤其是进料部位的结构。
附图说明
图1是本金刚石刀头磨弧机的刀头夹具的立体结构示意图。
图2是本金刚石刀头磨弧机的刀头夹具的俯视结构示意图。
图中，1、基座；2、刀头盛放板；2a、刀头水平盛放面；3、后靠山；4、侧靠山；5、前靠山；6、下压块；6a、左压块；6b、右压块；7、第一驱动件；8、第二驱动件；9、第三驱动件；10、伺服电机；11、丝杆丝母传动机构；12、第二导轨；13、进料通道；13a、出料口；13b、进料口；14、推料气缸；15、刀头。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示，本金刚石刀头磨弧机的刀头夹具包括基座1、刀头盛放板2、后靠山3、侧靠山4、前靠山5和下压块6。
基座1为刀头夹具的基础件，刀头盛放板2与基座1固定连接。刀头盛放板2水平放置，刀头盛放板2的上表面为刀头水平盛放面2a，即推入刀头夹具内的刀头1515位于刀头水平盛放面2a上。推动刀头15时，刀头15与刀头盛放板2产生摩擦，而刀头15上又具有金刚砂，因而刀头盛放板2采用钨钢制成，使刀头盛放板2更耐磨，有效地保证刀头夹具的使用寿命。
后靠山3和侧靠山4位于刀头盛放板2的刀头水平盛放面2a上，下压块6位于刀头盛放板2上方，前靠山5位于刀头盛放板2的一侧，后靠山3和前靠山5相对设置，侧靠山4位于后靠山3的一侧；由此刀头盛放板2、后靠山3、侧靠山4、前靠山5和下压块6形成夹持区域。如图2所示，刀头盛放板2、后靠山3、侧靠山4、前靠山5和下压块6分别与刀头15的5个面相对应；即刀头盛放板2和下压块6分别与刀头15的两侧面相对应，后靠山3与刀头15的外圆弧面相对应，前靠山5与刀头15的内圆弧面相对应，侧靠山4与刀头15的一端面相对应。
基座1上固定有与前靠山5相连且能带动前靠山5升降运动的第一驱动件7，基座1上固定有与后靠山3相连且能带动后靠山3向前靠山5水平靠近或远离运动的第二驱动件8；基座1上固定有与下压块6相连且能带动下压块6升降运动的第三驱动件9。本实施例给出第一驱动件7、第二驱动件8和第三驱动件9均为气缸；根据实际情况，第一驱动件7、第二驱动件8和第三驱动件9也可采用油缸或电机丝杆丝母组件。
侧靠山4与基座1之间通过第一导轨相连接，第一导轨导向方向与后靠山3水平运动方向相垂直；基座1上固定有伺服电机10，伺服电机10主轴与侧靠山4之间通过传动机构相连接。本实施例给出传动机构为丝杆丝母传动机构11，丝杆丝母传动机构11具有自锁功能，即使侧靠山4受压后也不会产生移位。伺服电机10具有控制方便且精度高，采用伺服电机10驱动侧靠山4移动，仅需在金刚石刀头磨弧机的控制程序中键入刀头15长度，控制程序便自动控制伺服电机10运行，带动侧靠山4移动使侧靠山4移动至符合加工键入刀头15长度所需的位置处；显然具有调节侧靠山4位置方便，即能减少调试时间，提高加工效率。
下压块6分为左压块6a和右压块6b，左压块6a和右压块6b采用铜制成，避免将刀头15压坏，薄型刀头15的厚度为1～1.5㎜，尤其是能避免将薄型刀头15压变形。第三驱动件9的数量为两组，左压块6a和右压块6b与两组第三驱动件9一一对应地相连接。左压块6a和右压块6b分别压在刀头15的两端，这样既能提高牢固度、又能避免薄型刀头15压变形，以及降低第三驱动件9所采用气缸的要求。
第一驱动件7通过第二导轨12与基座1相连接，第二导轨导向方向与后靠山3水平运动方向平行；第二导轨12上设有锁紧螺栓。将锁紧螺栓拧松能调节前靠山5与刀头盛放板2之间间距，即调整刀头15伸出刀头盛放板2的长度，保证刀头15伸出长度既适合磨削，又符合刀头15压紧要求。锁紧螺栓拧紧便实现固定第一驱动件7，避免夹紧刀头15时移动而影响刀头15装夹以及磨削。换言之，该结构使本刀头夹具适合加工不同尺寸的刀头15。
如图1和图2所示，本金刚石刀头磨弧机包括机架、上述刀头夹具、进料通道13、磨头总成和磨弧总成。
刀头夹具的基座1固定在机架上，进料通道13固定在机架上，进料通道13与刀头夹具中夹持区域相连通，进料通道13位于后靠山3的另一侧，进料通道13的一端为出料口13a，出料口13a与侧靠山4相对设置；进料通道13的侧壁上开有进料口13b。进料通道13上刀头15运动方向与后靠山3水平运动方向相垂直，机架上固定有能将进料通道13内的刀头15推入刀头夹具中夹持区域内的推料气缸14。
磨头总成通过磨弧总成与机架相连接，磨头总成位于刀头盛放板2的一侧，即前靠山5位于刀头盛放板2和磨头总成中砂轮之间。
本金刚石刀头磨弧机的刀头装夹控制策略，包括装刀头控制策略和夹刀头控制策略；
装刀头控制策略为将刀头15水平且沿着垂直于后靠山3运动方向推入刀头夹具内，刀头15的端面与侧靠山4相抵靠，刀头15的刀面与后靠山3处于相对状态；
夹刀头控制策略包括先控制第一驱动件7使前靠山5向上运动，直至前靠山5与刀头15的内圆弧面处于相对状态；
再控制第二驱动件8持续输出作用力，第二驱动件8带动后靠山3向前靠山5水平靠近运动，直至刀头15的刀面与后靠山3相抵靠、前靠山5与刀头15的内圆弧面相抵靠；
接着控制第三驱动件9持续输出作用力，第三驱动件9带动下压块6向下运动，直至下压块6与刀头15的侧面相抵靠；
最后控制第一驱动件7使前靠山5向下运动，直至前靠山5与刀头15完全分离，为后续磨削工序中砂轮工作让位；即前靠山5向下运动到位后砂轮便可向刀头15的内圆弧面上靠对刀头15的内圆弧面进行磨削。

Claims (9)

1.一种金刚石刀头磨弧机的刀头夹具，本刀头夹具包括基座(1)、固定在基座(1)上的刀头盛放板(2)，刀头盛放板(2)上具有刀头水平盛放面(2a)，刀头水平盛放面(2a)上设有后靠山(3)和侧靠山(4)，其特征在于，所述刀头盛放板(2)的一侧设有前靠山(5)；后靠山(3)和前靠山(5)相对设置，侧靠山(4)位于后靠山(3)的一侧；侧靠山(4)固定在基座(1)上；基座(1)上固定有与前靠山(5)相连且能带动前靠山(5)升降运动的第一驱动件(7)，基座(1)上固定有与后靠山(3)相连且能带动后靠山(3)向前靠山(5)水平靠近或远离运动的第二驱动件(8)；刀头盛放板(2)上方设有下压块(6)，基座(1)上固定有与下压块(6)相连且能带动下压块(6)升降运动的第三驱动件(9)。
2.根据权利要求1所述的金刚石刀头磨弧机的刀头夹具，其特征在于，所述下压块(6)分为左压块(6a)和右压块(6b)，第三驱动件(9)的数量为两组，左压块(6a)和右压块(6b)与两组第三驱动件(9)一一对应地相连接。
3.根据权利要求1所述的金刚石刀头磨弧机的刀头夹具，其特征在于，所述侧靠山(4)与基座(1)之间通过第一导轨相连接，第一导轨导向方向与后靠山(3)水平运动方向相垂直；基座(1)上固定有伺服电机(10)，伺服电机(10)主轴与侧靠山(4)之间通过传动机构相连接。
4.根据权利要求3所述的金刚石刀头磨弧机的刀头夹具，其特征在于，所述传动机构为丝杆丝母传动机构。
5.根据权利要求1所述的金刚石刀头磨弧机的刀头夹具，其特征在于，所述第一驱动件(7)通过第二导轨(12)与基座(1)相连接，第二导轨(12)导向方向与后靠山(3)水平运动方向平行；第二导轨(12)上设有锁紧螺栓。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的金刚石刀头磨弧机的刀头夹具，其特征在于，所述刀头盛放板(2)采用钨钢制成。
7.一种金刚石刀头磨弧机，其特征在于，本金刚石刀头磨弧机包括机架、权利要求1至6任意一项所述刀头夹具、磨头总成和磨弧总成；刀头夹具的基座(1)固定在机架上，机架上还固定有与刀头夹具中夹持区域相连通的进料通道(13)，进料通道(13)位于后靠山(3)的另一侧，进料通道(13)的侧壁上开有进料口(13b)，进料通道(13)上刀头(15)运动方向与后靠山(3)水平运动方向相垂直，机架上固定有能将进料通道(13)内的刀头(15)推入刀头夹具中夹持区域内的推料气缸(14)。
8.根据权利要求1所述的金刚石刀头磨弧机，其特征在于，所述磨头总成通过磨弧总成与机架相连接，磨头总成位于刀头盛放板(2)的一侧，前靠山(5)位于刀头盛放板(2)和磨头总成中砂轮之间。
9.一种权利要求7或8所述金刚石刀头磨弧机的刀头装夹控制策略，其特征在于，刀头装夹控制策略包括装刀头控制策略和夹刀头控制策略；
装刀头控制策略为将刀头(15)水平且沿着垂直于后靠山(3)运动方向推入刀头夹具内，刀头(15)的端面与侧靠山(4)相抵靠，刀头(15)的刀面与后靠山(3)处于相对状态；
夹刀头控制策略包括先控制第一驱动件(7)使前靠山(5)向上运动，直至前靠山(5)与刀头(15)的内圆弧面处于相对状态；再控制第二驱动件(8)持续输出作用力，第二驱动件(8)带动后靠山(3)向前靠山(5)水平靠近运动，直至刀头(15)的刀面与后靠山(3)相抵靠、前靠山(5)与刀头(15)的内圆弧面相抵靠；接着控制第三驱动件(9)持续输出作用力，第三驱动件(9)带动下压块(6)向下运动，直至下压块(6)与刀头(15)的侧面相抵靠；最后控制第一驱动件(7)使前靠山(5)向下运动，直至前靠山(5)与刀头(15)完全分离。
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