CN104889857B - 弯刀机用多功能双侧磨边装置、弯刀机及磨边方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯刀机用多功能双侧磨边装置、弯刀机及磨边方法，磨边装置包括：驱动机构、磨碟驱动电机、刀片导向架、位于刀片导向架导向轨道两侧的磨碟安装架，刀片导向架的导向轨道设置为水平纵向，每个磨碟安装架面向导向架的一侧在竖直方向上分布安装有三角形磨碟和矩形磨碟，刀片导向架导向轨道两侧对应磨碟的位置设有竖直方向的开口，磨碟安装架通过驱动机构可分别沿竖直方向和水平横向运动，磨碟驱动电机驱动磨碟转动。该磨边装置不但能够实现对刀片双面进行多种形式的加工，而且整个装置的空间占用和稳定性方面都获得较大的改进提升。

Description

弯刀机用多功能双侧磨边装置、弯刀机及磨边方法

技术领域

本发明涉及弯刀机技术领域，具体涉及一种弯刀机用多功能双侧磨边装置、弯刀机及磨边方法。

背景技术

弯刀机广泛用于电子、光电等高精度刀模板制作。现今电子、印刷包装行业飞速发展，作为其配套的工业——模切板(刀模)加工业得到了很大的发展。随着市场份额的增大，越来越多的企业及资金进入该行业，致使原先利润非常可观的刀模加工行业进入了举步维艰的境地。但是，在以价格为主要因素的市场竞争中，企业除了要降低生产成本外，提高生产效率也是在竞争中胜出的重要因素。而电脑自动弯刀机作为刀模生产中两大核心设备之一，对刀模加工的效率和精度起着举足轻重的作用。

弯刀机在加工刀模时需要经过冲裁、磨切和折弯等步骤，刀模(也称刀片)经过冲裁得到一个刀片雏形，然后根据实际需要在刀片两侧需要磨切不同的凹槽以便于后面工序的弯折，或者在刀片端侧磨切出鹰嘴状，磨切则属于其中重要环节，现有的弯刀机磨切装置上考虑到空间占用以及操控等问题，因此只安装了一种磨碟，在磨切加工时，如果需要加工不同类型的凹槽，则需更换磨碟，效率大打折扣，更有甚者，磨切装置进行初步加工，后面的工序则采用人工磨切，费时费力。

发明内容

本发明提供一种弯刀机用多功能双侧磨边装置及其磨边方法，以解决上述问题。

本发明实施例提供的一种弯刀机用多功能双侧磨边装置，包括：驱动机构、磨碟驱动电机、刀片导向架、位于刀片导向架导向轨道两侧的磨碟安装架，刀片导向架的导向轨道设置为水平纵向，每个磨碟安装架面向导向架的一侧在竖直方向上分布安装有三角形磨碟和矩形磨碟，刀片导向架导向轨道两侧对应磨碟的位置设有竖直方向的开口，磨碟安装架通过驱动机构可分别沿竖直方向和水平横向运动，磨碟驱动电机驱动磨碟转动。

优选地，位于刀片导向架导向轨道两侧的磨碟在横向上错开设置。

优选地，刀片导向架为用于容纳刀片通过的导向板槽，导向板槽侧壁对应磨碟位置的一侧设有竖直方向的开口，相对的另一侧壁形成相对该开口的支撑壁。

优选地，刀面导向架两侧还设有用于在磨切刀片时压住刀片侧面的压刀机构。

优选地，压刀机构包括固定在刀片导向架顶部的压刀固定座，压刀固定座上设有两个气缸，两个气缸的活塞杆运动方向为水平横向，每个气缸的活塞杆铰接一具有回弯部的压杆一端，压杆的回弯部铰接在压刀固定座上，两个压杆的自由端分别位于刀片导向架导向轨道两侧且朝向导向轨道，刀片导向架导向轨道两侧对应压杆自由端的位置设有用于压杆自由端伸入的开口。

优选地，压杆自由端与相同一侧的磨碟在纵向上贴近距离为0.1mm～5mm。

优选地，两磨碟安装架之间固定一导向杆，刀片导向架上设有一与该导向杆相匹配的导向孔。

优选地，驱动机构包括一横向基座、安装在横向基座上的横向滑轨、竖直基座、安装在竖直基座上的竖直滑轨和用于固定磨碟安装架的安装座，竖直基座通过横向滑轨安装在横向基座上，横向基座上固定一横向驱动电机，横向驱动电机通过横向丝杠驱动竖直基座在横向滑轨上滑动，安装座通过竖直滑轨安装在竖直基座上，安装座上固定一竖直驱动电机，竖直驱动电机通过竖直丝杠驱动安装座在竖直滑轨上滑动，磨碟安装架和磨碟驱动电机均固定在安装座上，磨碟驱动电机通过同步带同时驱动四个磨碟。

优选地，还包括用于将刀片导向架安装到弯刀机工作台上的连接安装板，连接安装板上固定该刀片导向架。

本实施例中还提供了一种弯刀机，包括磨边装置，该磨边装置采用了上述的弯刀机用多功能双侧磨边装置。

本实施例中提供的一种弯刀机用多功能双侧磨边装置的磨边方法，包括如下步骤：

A：在刀片运行至设定位置时，根据设定参数，判断刀片在该设定位置处的待加工形状；

B：如果待加工形状为矩形槽，则竖直方向上驱动相应一侧的矩形磨碟的磨切点升高至高于该刀片刀锋的顶线，水平横向上驱动矩形磨碟的磨切点的磨切深度小于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动矩形磨碟由上至下磨切至刀片下方，完成磨切；

C：如果待加工形状为V形槽，则竖直方向上驱动相应一侧的三角形磨碟的磨切点升高至高于该刀片刀锋的顶线，水平横向上驱动三角形磨碟的磨切点的磨切深度小于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动三角形磨碟由上至下磨切至刀片下方，完成磨切；

D：如果待加工形状为鹰嘴状，则竖直方向上驱动相应一侧的三角形磨碟的磨切点升高至高于该刀片刀锋的顶线，水平横向上驱动三角形磨碟的磨切点的磨切深度小于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动三角形磨碟由上至下磨切至刀片下方，纵向驱动刀片向前0.1～0.3mm，竖直方向上再次驱动该三角形磨碟的磨切点升高至高于刀片刀锋下线，水平横向上驱动三角形磨碟的磨切点的磨切深度大于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动三角形磨碟由上至下磨切至刀片的角模上，磨切完成；

E：磨切完成后，驱动磨碟回到初始位置，刀片运行至下一个设定位置。

上述技术方案可以看出，由于本发明实施例采用在装置两侧位置竖直分布不同类型的磨碟，可以根据不同需求实现特定磨切效果，极大的提高了磨切效率，磨碟的竖直分布方式也减小了空间占用，提供了更多空间给其他部件结合，实现整个装置的功能集中化。

本实施例中提供的磨边方法能够根据事先设定的加工参数，选择相应的磨碟类型，并进行相应的磨切方式加工，实现对同一刀片上不同加工形状的一次性磨切完成，提高加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例1中磨边装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例1中磨边装置加工部分的结构示意图；

图3是本发明实施例1中磨边装置驱动机构的结构示意图；

图4是本发明实施例1中磨边装置另一个视角的结构示意图；

图5是本发明实施例3中磨边方法的流程图；

图6是本发明实施例中刀片的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明实施例提供一种弯刀机用多功能双侧磨边装置，结合图1至图4所示，包括：驱动机构1、磨碟驱动电机2、刀片导向架3、位于刀片导向架导向轨道31两侧的磨碟安装架4，刀片导向架3的导向轨道31设置为水平纵向，每个磨碟安装架4面向导向架3的一侧在竖直方向上分布安装有三角形磨碟和矩形磨碟(图中两种磨碟采用同一标号9)，三角形磨碟和矩形磨碟在竖直方向的安装顺序可以互换，刀片导向架导向轨道31两侧对应磨碟的位置设有竖直方向的开口32，以便于磨碟穿过该开口加工刀片，磨碟安装架4通过驱动机构1可分别沿竖直方向和水平横向运动，磨碟驱动电机2驱动磨碟转动。磨碟驱动电机2可以固定在磨碟安装架上，可以每个磨碟由对应的驱动电机驱动，但是本发明实施例中为了减小空间占用，也为了简化设备结构，提升效率，四个磨碟均由一个磨碟驱动电机来驱动，而且该磨碟驱动电机2并非安装在磨碟安装架上，而是安装在驱动机构1上，减小设备的加工部件(磨碟)处的空间占用，并通过同步带与同步轮21来实现一个驱动电机驱动四个磨碟。同步带与同步轮的安装方式是本领域技术人员可以通过现有技术获知的，此处不再赘述。本发明实施例中为了操作者的安全，在刀片导向架上安装了一个保护罩10，该保护罩将磨碟9、刀片导向架3覆盖在其内，并且保护罩10与刀片导向架导向轨道31对应的位置处设有导向开口101。

图2中示出了本实施例磨边装置摘掉保护罩后加工部位的结构示意图，首先，作为一种改进，位于刀片导向架导向轨道31两侧的磨碟9在横向上错开设置。在图2中还给出了一个三维坐标轴做参考，其中X轴表示图中的水平横向，Y轴表示图中的水平纵向，Z轴表示图中的竖直方向。此处需要注意的是，本实施例中对于横向、纵向、竖直方向的定义均是为了便于对装置工作原理的理解，在实际应用中，该定义的方向可能会随着装置的安装方式不同而有所变动，但其所阐释的工作原理不会变化。文中所提及的方向均以此作为参考。

在其他实施例中当然不排除位于刀片导向架导向轨道31两侧的磨碟9在横向上相对称设置，这也是多数设备的设计思路，其认为这样可以均衡来自加工设备两侧的受力平衡，但是，这种设计会忽视加工部位有限的空间利用，而且想对称的磨碟设置会使刀片导向架导向轨道在两侧的开口也是对称的，磨碟磨切刀片时缺少在磨碟相对一侧的支撑，磨切不平稳。而本实施例中将磨碟错开设置，首先可以减小磨碟在水平横向上(X轴向)的空间占用，其次还能够解决磨切不稳定的问题，本实施例中刀片导向架3为用于容纳刀片通过的导向板槽，是具有中空导向槽的板结构，导向板槽侧壁对应磨碟9位置的一侧设有竖直方向的开口32，该开口是用于磨碟通过后加工刀片的，导向板槽上开口32相对的另一侧壁形成相对该开口的支撑壁，即由于磨碟错开设置，所以开口32也错开设置了，而开口32并不是贯通板槽的两个侧壁，所以开口32相对的另一侧壁就能够形成支撑壁，在加工刀片时，提供对刀片的支撑，使得磨碟磨切更加稳定。

本实施例中为了进一步增加磨切的稳定性，刀面导向架两侧还设有用于在磨切刀片时压住刀片侧面的压刀机构。该压刀机构可以对刀片施以侧壁上的压紧力，因此本领域技术人员可以采用的现有的气缸机构实现，例如，将气缸安装在机床工作台上，气缸的活塞杆从刀片侧面施以压紧力即可。但是，如上所述，本实施例中注重加工部件处的空间利用问题，直接将气缸安装在刀片导向架两侧会增加空间占用，因此，本实施例中做出改进，压刀机构包括固定在刀片导向架3顶部的压刀固定座5，压刀固定座5上设有两个气缸51，两个气缸51的活塞杆运动方向为水平横向，每个气缸51的活塞杆铰接一具有回弯部的压杆52一端521，压杆52的回弯523部铰接在压刀固定座5上，两个压杆的自由端522分别位于刀片导向架导向轨道31两侧且朝向导向轨道，刀片导向架导向轨道31两侧对应压杆自由端522的位置设有用于压杆自由端522伸入的开口，事实上，本实施例中于压杆自由端522伸入的开口与用于磨碟通过加工刀片的开口32共用同一个开口，将开口的宽度开的适当即可，这样可以降低本装置的制造成本和难度。为了保证压杆能够实现更好的压紧效果，压杆自由端与相同一侧的磨碟在纵向上贴近距离为0.1mm～5mm，贴近距离为相邻侧边的间距，本实施例中选用贴近距离为2mm，能够保证磨碟与压杆间互不影响且压紧效果最佳。

另外，在本实施例中压杆自由端522的前端枢接一压块524，压块524用于与刀片接触的一面设有柔性护垫，压块背面与压杆自由端522的前端存在间歇，使得压块相对于压杆自由端可以存在微小的转动调整空间。如果不采用这个压块，则压杆自由端522的前端需要设计一个一自下而上向导向轨道31一侧倾斜的斜面，斜面的斜度需要结合回弯部的角度来确定，而压块的设计则省去了上述麻烦的斜度计算步骤，使得压杆自由端的前端能够自动调节来适应于刀片侧壁的贴合，压紧的稳定性更好。

为了保证进一步保证加工刀片时的稳定性，本实施例中两磨碟安装架4之间固定一导向杆6，刀片导向架3上设有一与该导向杆6相匹配的导向孔7。导向杆和导向孔的设置能够保证磨碟不会在水平纵向(Y轴向)发生偏移，以减小加工误差。

本实施例中磨边装置作为弯刀机的组成部分，因此，还包括用于将刀片导向架3安装到弯刀机工作台上的连接安装板8，连接安装板8上固定该刀片导向架3(图2中隐藏了该连接安装板)。

对于驱动机构，本领域技术人员可以采用现有的驱动结构来实现对磨碟安装架在水平横向、竖直方向上的驱动。本发明实施例中为了能够保持部件结构的紧密性及空间占用比例小的特点，采用如下的驱动机构，该驱动机构1包括一横向基座11、安装在横向基座11上的横向滑轨111、竖直基座12、安装在竖直基座12上的竖直滑轨121和用于固定磨碟安装架4的安装座13，竖直基座12通过横向滑轨111安装在横向基座11上，因此竖直基座12可以在横向滑轨111上来回滑动(水平横向上)，横向基座11上固定一横向驱动电机(在图中被遮挡，其通过齿轮组合113带动横向丝杠112)，横向驱动电机通过横向丝杠112驱动竖直基座12在横向滑轨111上滑动，安装座13通过竖直滑轨121安装在竖直基座12上，安装座13上固定一竖直驱动电机131，竖直驱动电机131通过竖直丝杠132驱动安装座13在竖直滑轨121上滑动，磨碟安装架4和磨碟驱动电机2均固定在安装座13上，磨碟驱动电机2通过同步带(图中未示出)同时驱动四个磨碟。

综上，本实施例中提供的弯刀机用多功能双侧磨边装置，不但能够实现对刀片双面进行多种形式的加工，而且整个装置的空间占用和稳定性方面都获得较大的改进提升。

实施例2：

本实施例提供了一种弯刀机，该弯刀机中包括了磨边装置，该磨边装置采用了上述实施例1中的弯刀机用多功能双侧磨边装置，具体的磨边装置的结构和工作原理可以参考上述实施例1，此处不再赘述。而对于弯刀机中的其他装置，如冲裁装置、弯刀装置都可以采用现有的装置实现，此处亦不再赘述。

实施例3：

基于上述实施例1中的弯刀机用多功能双侧磨边装置作为硬件基础，本实施例中提供了弯刀机用多功能双侧磨边装置的磨边方法，如图5所示，包括如下步骤：

1001：获取设定参数。设定参数包括刀片输送时的设定位置，设定位置即为磨切装置的加工工位，刀片由弯刀机上的刀片输送装置输送至该工位，对于检测刀片是否已到达正确位置，则可以通过传感器检测或输送距离设定的方式来实现，本实施例中是通过输送距离设定，检测到输送距离与设定距离相等即可。

1002：在刀片运行至设定位置时，根据设定参数，判断刀片在该设定位置处的待加工形状。待加工形状是指磨碟要对刀片磨切成的形状，包括矩形槽、V形槽和鹰嘴状，矩形槽主要是槽底平面，槽侧壁为斜面或平面；V形槽顾名思义是由斜面侧壁衔接成的槽形状，鹰嘴状是在刀片的端面刀锋位置形成的鹰嘴钩状，以上三种待加工形状均是本领域技术人员所熟知的形状，此处不再赘述。

如果待加工形状为矩形槽，则进入1003步骤；如果待加工形状为V形槽，则进入到1004步骤；如果待加工形状为鹰嘴状，则进入到1005步骤。

步骤1003：矩形槽磨切。即竖直方向上驱动相应一侧的矩形磨碟的磨切点升高至高于该刀片刀锋的顶线，水平横向上驱动矩形磨碟的磨切点的磨切深度小于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动矩形磨碟由上至下磨切至刀片下方，完成磨切，进入步骤1006。此处，刀锋是指刀片顶端形成刃部的位置，如图6所示，是一个刀片的剖视图，刀片分为刀锋910和刀身920两部分，刀锋厚度为H，一般是刀片厚度的二分之一，刀锋高度为G。

步骤1004：V形槽磨切。即竖直方向上驱动相应一侧的三角形磨碟的磨切点升高至高于该刀片刀锋的顶线，水平横向上驱动三角形磨碟的磨切点的磨切深度小于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动三角形磨碟由上至下磨切至刀片下方，完成磨切，进入步骤1006。

步骤1005：鹰嘴状磨切。即竖直方向上驱动相应一侧的三角形磨碟的磨切点升高至高于该刀片刀锋的顶线，水平横向上驱动三角形磨碟的磨切点的磨切深度小于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动三角形磨碟由上至下磨切至刀片下方，纵向驱动刀片向前0.1～0.3mm，竖直方向上再次驱动该三角形磨碟的磨切点升高至高于刀片刀锋下线，水平横向上驱动三角形磨碟的磨切点的磨切深度大于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动三角形磨碟由上至下磨切至刀片的角模上，磨切完成，进入步骤1006。

1006：磨切完成后，驱动磨碟回到初始位置，刀片运行至下一个设定位置。即刀片被输送至下一个工位，同时刀片上未加工的位置输送至磨切装置工位上，重复上一磨切过程。

本发明实施例中提供的磨切方法能够根据不同的设定需求选择相应的磨碟和磨切方式，从而能够一次性完成刀片两侧不同类型的磨切任务，省去了现有弯刀机中需要更换磨碟的繁琐方式，不需要人工在后期进行精细处理，一次加工完成，大幅提升加工效率。

以上对本发明实施例所提供的一种弯刀机用多功能双侧磨边装置、弯刀机及弯刀机用多功能双侧磨边方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想和方法，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.弯刀机用多功能双侧磨边装置，其特征在于，包括：驱动机构、磨碟驱动电机、刀片导向架、位于刀片导向架导向轨道两侧的磨碟安装架，刀片导向架的导向轨道设置为水平纵向，每个磨碟安装架面向导向架的一侧在竖直方向上分布安装有三角形磨碟和矩形磨碟，刀片导向架导向轨道两侧对应磨碟的位置设有竖直方向的开口，磨碟安装架通过驱动机构可分别沿竖直方向和水平横向运动，磨碟驱动电机驱动磨碟转动；位于刀片导向架导向轨道两侧的磨碟在横向上错开设置。

2.如权利要求1所述的弯刀机用多功能双侧磨边装置，其特征在于，刀片导向架为用于容纳刀片通过的导向板槽，导向板槽侧壁对应磨碟位置的一侧设有竖直方向的开口，相对的另一侧壁形成相对该开口的支撑壁。

3.如权利要求1或2所述的弯刀机用多功能双侧磨边装置，其特征在于，刀片 导向架两侧还设有用于在磨切刀片时压住刀片侧面的压刀机构。

4.如权利要求3所述的弯刀机用多功能双侧磨边装置，其特征在于，压刀机构包括固定在刀片导向架顶部的压刀固定座，压刀固定座上设有两个气缸，两个气缸的活塞杆运动方向为水平横向，每个气缸的活塞杆铰接一具有回弯部的压杆一端，压杆的回弯部铰接在压刀固定座上，两个压杆的自由端分别位于刀片导向架导向轨道两侧且朝向导向轨道，刀片导向架导向轨道两侧对应压杆自由端的位置设有用于压杆自由端伸入的开口。

5.如权利要求4所述的弯刀机用多功能双侧磨边装置，其特征在于，压杆自由端与相同一侧的磨碟在纵向上贴近距离为0.1mm～5mm。

6.如权利要求1或2所述的弯刀机用多功能双侧磨边装置，其特征在于，两磨碟安装架之间固定一导向杆，刀片导向架上设有一与该导向杆相匹配的导向孔。

7.如权利要求1所述的弯刀机用多功能双侧磨边装置，其特征在于，驱动机构包括一横向基座、安装在横向基座上的横向滑轨、竖直基座、安装在竖直基座上的竖直滑轨和用于固定磨碟安装架的安装座，竖直基座通过横向滑轨安装在横向基座上，横向基座上固定一横向驱动电机，横向驱动电机通过横向丝杠驱动竖直基座在横向滑轨上滑动，安装座通过竖直滑轨安装在竖直基座上，安装座上固定一竖直驱动电机，竖直驱动电机通过竖直丝杠驱动安装座在竖直滑轨上滑动，磨碟安装架和磨碟驱动电机均固定在安装座上，磨碟驱动电机通过同步带同时驱动四个磨碟。

8.如权利要求1所述的弯刀机用多功能双侧磨边装置，其特征在于，还包括用于将刀片导向架安装到弯刀机工作台上的连接安装板，连接安装板上固定该刀片导向架。

9.一种弯刀机，包括磨边装置，其特征在于，该磨边装置采用上述权利要求1至8中任意一种所述的弯刀机用多功能双侧磨边装置。

10.一种如权利要求9中所述的弯刀机用多功能双侧磨边装置的磨边方法，其特征在于，包括如下步骤：

A：在刀片运行至设定位置时，根据设定参数，判断刀片在该设定位置处的待加工形状；

B：如果待加工形状为矩形槽，则竖直方向上驱动相应一侧的矩形磨碟的磨切点升高至高于该刀片刀锋的顶线，水平横向上驱动矩形磨碟的磨切点的磨切深度小于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动矩形磨碟由上至下磨切至刀片下方，完成磨切；

C：如果待加工形状为V形槽，则竖直方向上驱动相应一侧的三角形磨碟的磨切点升高至高于该刀片刀锋的顶线，水平横向上驱动三角形磨碟的磨切点的磨切深度小于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动三角形磨碟由上至下磨切至刀片下方，完成磨切；

D：如果待加工形状为鹰嘴状，则竖直方向上驱动相应一侧的三角形磨碟的磨切点升高至高于该刀片刀锋的顶线，水平横向上驱动三角形磨碟的磨切点的磨切深度小于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动三角形磨碟由上至下磨切至刀片下方，纵向驱动刀片向前0.1～0.3mm，竖直方向上再次驱动该三角形磨碟的磨切点升高至高于刀片刀锋下线，水平横向上驱动三角形磨碟的磨切点的磨切深度大于刀锋厚度，然后再竖直方向上驱动三角形磨碟由上至下磨切至刀片的角模上，磨切完成；

E：磨切完成后，驱动磨碟回到初始位置，刀片运行至下一个设定位置。