CN105252350A - 金刚石刀头磨削装置的刀头夹具 - Google Patents

金刚石刀头磨削装置的刀头夹具 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，属于机床技术领域。它解决了现有的刀头夹具调节不方便的问题。本金刚石刀头磨削装置的刀头夹具包括磨削台板，磨削台板上方设有能夹持住金刚石刀头且具有夹臂和夹口的夹钳，磨削台板上方还设有能将金刚石刀头压在磨削台板上且具有第二驱动件的下压组件；夹钳的前侧设有抵靠块，夹钳的后侧设有具有输送带的输送组件和能将输送带上的金刚石刀头推入夹钳夹口内且具有第三驱动件的推料组件。本刀头夹具采用推料组件直接将金刚石刀头推入夹钳的夹口内，夹钳直接夹紧金刚石刀头，与现有技术相比本刀头夹具至少省略了调整侧靠山位置步骤，即能有效提高调整方便性。

Description

金刚石刀头磨削装置的刀头夹具
技术领域
本发明属于机床技术领域，涉及一种金刚石刀头磨削装置，特别是一种金刚石刀头磨削装置的刀头夹具。
背景技术
金刚石刀头是金刚石切割工具的工作主体。金刚石切割工具如金刚石圆盘锯片、金刚石排锯、金刚石磨盘和金刚石薄壁钻。如图1是金刚石锯片的刀头，在将刀头焊接在基体上之前需磨削刀头的底面F。
为此，人们设计出了金刚石刀头磨削装置，如图2所示，金刚石刀头磨削装置包括磨头总成B(授权公告号CN203751943U)、磨弧装置C(授权公告号CN203751886U)和刀头夹具D(授权公告号CN203751441U)。利用该金刚石刀头磨削装置能够磨削如图1所述的金刚石刀头。金刚石刀头型号较多，客户希望有既能保证加工精度，又具有调节更方便，加工效率更高的金刚石刀头磨削装置。
发明内容
本发明提出了一种金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，本发明要解决的技术问题是如何提出一种调节更方便的金刚石刀头磨削装置。
本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：本金刚石刀头磨削装置的刀头夹具包括磨削台板，磨削台板上方设有能夹持住金刚石刀头且具有夹臂和夹口的夹钳，磨削台板上方还设有能将金刚石刀头压在磨削台板上且具有第二驱动件的下压组件；夹钳的前侧设有抵靠块，夹钳的后侧设有具有输送带的输送组件和能将输送带上的金刚石刀头推入夹钳夹口内且具有第三驱动件的推料组件。
利用本刀头夹具定位金刚石刀头步骤为：金刚石刀头先通过输送组件输送至夹钳的后侧；再通过推料组件将金刚石刀头直接推入夹钳的夹口内且与抵靠块相抵靠；最后控制下压组件和夹钳分别压紧金刚石刀头和夹持住金刚石刀头；显然金刚石刀头的六个自由度均被限制，即金刚石刀头被牢牢地定位。
本刀头夹具采用推料组件直接将金刚石刀头推入夹钳的夹口内，夹钳直接夹紧金刚石刀头，与现有技术相比本刀头夹具至少省略了调整侧靠山位置步骤，即能有效提高调整方便性。
本发明通过优化刀头夹具的结构实现金刚石刀头磨削装置既保证加工精度，又提高加工效率；同时还具有推料所需时间段、结构简单和降低制造成本等的优点。
附图说明
图1是金刚石锯片刀头立体结构示意图。
图2是金刚石刀头磨削装置的立体结构示意图。
图3是本刀头夹具的主视结构示意图。
图4是图3中A-A的剖视结构示意图。
图5是本刀头夹具的立体结构示意图。
图6是本刀头夹具隐去部分部件后的立体结构示意图。
图7是本刀头夹具另一视角的立体结构示意图。
图8是本刀头夹具中输送组件的立体结构示意图。
图9是电动位置调节组件的立体结构示意图。
图中，1、磨削台板；1a、刀头抵靠板；2、夹钳；2a、夹臂；2b、第一驱动件；2c、夹口；3、下压组件；3a、第二驱动件；3b、下压杆；4、推料组件；4a、推杆；4b、第三驱动件；4b1、落料气缸；4b2、进料气缸；4c、推头；5、输送组件；5a、输送带；5b、驱动电机；5c、止动块；5d、固定导向板；5e、活动导向板；5f、第一传感器；5g、导料通道；5h、第二电动位置调节组件；5i、第三电动位置调节组件；6、工作台板；7、第一直线导轨；8、抵靠块；9、第一电动位置调节组件；9a、基座；9b、第一数控电机；9c、燕尾滑块；9d、燕尾固定块；10、第一支架；11、第一限位块；12、第一导向块；13、升降气缸；14、平移气缸；15、第二限位块；16、第四电动位置调节组件；17、缓冲滑板；18、导向移动架；19、连杆；20、限位螺母；21、弹簧；22、第四驱动件；23、第三限位块；24、第五电动位置调节组件；25、第四限位块；26、缓冲限位杆；27、第六电动位置调节组件；28、锁止气缸；29、挡板；30、进料控制气缸；A、机架A；B、磨头总成；C、磨弧装置；D、刀头夹具。
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3至图7所示，本金刚石刀头磨削装置的刀头夹具包括磨削台板1、夹钳2、下压组件3、推料组件4、输送组件5、工作台板6和控制电路。
工作台板6为本刀头夹具的基础件，工作台板6固定在金刚石刀头磨削装置的机架A上；工作台板6水平设置。
磨削台板1位于工作台板6上，磨削台板1呈条状，磨削台板1与工作台板6之间通过第一直线导轨7相连接，通过移动磨削台板1实现磨削进给和退出。
被定位的金刚石刀头需位于磨削台板1端部的上板面上且金刚石刀头待磨削面位于磨削台板1端面外侧。为了提高磨削台板1的耐磨性，磨削台板1的端部为采用耐磨钢制成的刀头抵靠板1a。夹钳2和下压组件3均位于磨削台板1的上方；下压组件3位于夹钳2的一侧，在此定义为下压组件3位于夹钳2的前侧。夹钳2的前侧还设有供金刚石刀头磨削面抵靠的抵靠块8，通过控制抵靠块8的抵靠面与磨削台板1端面之间间距保证金刚石刀头待磨削面与磨削台板1端面之间间距，避免磨削时磨到磨削台板1。
夹钳2包括两个夹臂2a和位于两个夹臂2a之间的第一驱动件2b，两个夹臂2a之间形成夹口2c。第一驱动件2b驱动两个夹臂2a同步运动，实现夹口2c张开或闭合。第一驱动件2b为气缸，即夹钳2为气动夹钳2。气缸的缸体通过第一支架10固定在磨削台板1上，即实现第一驱动件2b固定在磨削台板1上。夹钳2的夹臂2a移动方向与输送带5a移动方向垂直设置，即夹钳2的夹臂2a移动方向与第一直线导轨7的导向方向相垂直。
夹钳2中一个夹臂2a的外侧设有第一限位块11，第一限位块11与第一支架10之间通过第一电动位置调节组件9相连接。如图9所示，第一电动位置调节组件9包括基座9a、第一数控电机9b、燕尾滑块9c、燕尾固定块9d，燕尾固定块9d内转动连接有齿轮，燕尾滑块9c上具有条形分布且与齿轮相啮合的齿槽；第一数控电机9b的壳体固定在基座9a上，第一数控电机9b的转轴与齿轮传动连接，燕尾固定块9d固定在基座9a上。第一限位块11与燕尾滑块9c固定连接，基座9a固定在第一支架10上。在实际调节中，第一数控电机9b与控制电路电连接，向控制电路中输入待磨削金刚石刀头的长度，控制电路便自动地控制第一数控电机9b旋转实现调整第一限位块11的位置，使夹钳2的夹口2c宽度仅略大于待磨削金刚石刀头的长度；该宽度的夹钳2夹口2c显然缩小了夹钳2移动距离，提高夹持效率；在推料组件4将金刚石刀头推入夹钳2的夹口2c内时，夹臂2a又能对金刚石刀头起导向作用，提高夹持牢固性以及金刚石刀头被夹持一致性。
根据实际情况第一电动位置调节组件9可采用下述结构替换，第一电动位置调节组件9包括基座9a、第一数控电机9b和丝杆丝母，丝杆与基座转动连接，丝母与基座周向固定；第一数控电机9b的壳体固定在基座9a，第一数控电机9b的转轴与丝杆传动连接。第一限位块11与丝母固定连接，基座9a固定在第一支架10上。
下压组件3包括第二驱动件3a和下压杆3b，下压杆3b竖直设置，第一支架10上固定有第一导向块12，下压杆3b穿设在第一导向块12内；第二驱动件3a为气缸，气缸的缸体固定在第一导向块12上，气缸的活塞杆与下压杆3b相连接。通过控制第二驱动件3a动作实现带动下压杆3b升降运动，进而实现将位于夹钳2夹口2c内的金刚石刀头牢牢地压在磨削台板1的刀头抵靠板1a上。
抵靠块8与工作台板6之间设有升降气缸13和平移气缸14，升降气缸13的活塞杆与抵靠块8固定连接，平移气缸14的缸体与工作台板6之间固定连接，平移气缸14的活塞杆与升降气缸13的缸体固定连接。本刀头夹具装夹金刚石刀头时升降气缸13将抵靠块8向上推，保证金刚石刀头能抵靠在抵靠块8上。磨削金刚石刀头之间抵靠块8需下移为砂轮提供磨削空间，则先控制平移气缸14将抵靠块8向前推，使抵靠块8与金刚石刀头脱离，避免移动抵靠块8时造成被定位夹紧的金刚石刀头移位，进而影响磨削精度；再控制升降气缸13带动抵靠块8向下移动。
如图3至图9所示，输送组件5设置在夹钳2的后侧。输送组件5包括输送带5a、驱动电机5b、止动块5c、固定导向板5d和活动导向板5e。输送带5a内设有两个传动轮，传动轮与工作台板6之间转动连接，输送带5a被张紧且输送带5a的输送面处于水平状态，输送带5a输送方向与第一直线导轨7导向方向垂直设置；磨削台板1中刀头抵靠板1a的上板面与输送带5a的输送面齐平或略低于输送带5a的输送面，保证推料组件4能将输送带5a上的金刚石刀头顺利地推入夹钳2夹口2c内。驱动电机5b的壳体固定在工作台板6上，转轴与其中一个传动轮传动连接。止动块5c固定在夹钳2的一个夹臂2a上，止动块5c中与金刚石刀头相抵靠的端面与夹臂2a内侧面齐平。止动块5c上固定有用于检测止动块5c上是否抵靠有金刚石刀头的第一传感器5f。
固定导向板5d和活动导向板5e均位于输送带5a的上方，输送带5a、固定导向板5d和活动导向板5e平行设置，固定导向板5d和活动导向板5e之间形成导料通道5g。固定导向板5d固定在工作台板6上。活动导向板5e通过两组串联的电动位置调节组件与工作台板6相连接，两组电动位置调节组件驱动活动导向板5e移动方向相互垂直。该电动位置调节组件与设置在第一限位块11与第一支架10之间的第一电动位置调节组件9结构相同，在此不再累赘描述。具体来说，两组电动位置调节组件分别为第二电动位置调节组件5h和第三电动位置调节组件5i；活动导向板5e与第二电动位置调节组件5h中的燕尾滑块9c固定连接；第三电动位置调节组件5i中的基座9a固定在工作台板6上；第二电动位置调节组件5h中的基座9a固定在第三电动位置调节组件5i中的燕尾滑块9c上。说明书附图给出第二电动位置调节组件5h中的燕尾滑块9c移动方向与导料通道5g垂直设置；在实际调节中，向控制电路中输入待磨削金刚石刀头的厚度，控制电路便自动地控制第二电动位置调节组件5h中的第一数控电机9b旋转实现调整导料通道5g的宽度，使导料通道5g的宽度仅略大于待磨削金刚石刀头的宽度，保证金刚石刀头有序地被输送至夹钳2后侧。第二电动位置调节组件5h中的燕尾滑块9c移动方向与导料通道5g平行设置；在实际调节中，控制电路根据输入待磨削金刚石刀头的长度便自动地控制第三电动位置调节组件5i中的第一数控电机9b旋转实现调整活动导向板5e与止动块5c之间间距，避免金刚石刀头被止动块5c阻挡后晃动而从活动导向板5e与止动块5c之间掉落。
导料通道5g的入口处设有挡板29，工作台板6上固定有与挡板29相连接的进料控制气缸30，即进料控制气缸30的活塞杆伸出，推动挡板29使挡板29挡住导料通道5g的入口，避免金刚石刀具继续进入输送带5a，进而有效地控制金刚石刀头进入输送带5a的数量，避免金刚石刀头过多产生堆积以及影响正常推动金刚刀头。
推料组件4也设置在夹钳2的后侧，推料组件4能将输送带5a上的金刚石刀头推入夹钳2夹口2c内。推料组件4包括推杆4a和使推杆4a沿第一直线导轨7导向方向移动的第三驱动件4b。推杆4a的头部固定有推头4c，根据待磨削金刚石刀头型号可更换推头4c，使推头4c与金刚石刀头保持一致，提高金刚石刀头移动稳定性。说明书附图给出的第三驱动件4b包括串联设置的落料气缸4b1和进料气缸4b2，进料气缸4b2的缸体固定在工作台板6上，落料气缸4b1的缸体与进料气缸4b2的活塞杆固定连接，推杆4a与落料气缸4b1的活塞杆固定连接。将金刚石刀头从输送带5a上推至夹钳2的夹头内，则控制进料气缸4b2的活塞杆伸出，进而推动落料气缸4b1、推杆4a和推头4c移动。将金刚石刀头从磨削台板1上推落，则控制落料气缸4b1的活塞杆伸出，进而推杆4a和推头4c进一步向前移动。根据实际情况，第三驱动件4b可采用数控电机。通过选择进料气缸4b2的行程便可控制推头4c移动行程，即进料气缸4b2处于回缩状态时，保证推头4c不会影响输送带5a输送金刚石刀头；进料气缸4b2处于伸出状态时，保证金刚石刀头与抵靠块8相抵靠。
进料气缸4b2活塞杆的后侧设有第二限位块15，第二限位块15与工作台板6之间通过第四电动位置调节组件16相连接。第四电动位置调节组件16与设置在第一限位块11与第一支架10之间的第一电动位置调节组件9结构相同，在此不再累赘描述。第二限位块15与第四电动位置调节组件16中的燕尾滑块9c固定连接；第四电动位置调节组件16中的基座9a固定在工作台板6上。在实际调节中，控制电路根据输入待磨削金刚石刀头的厚度便自动地控制第四电动位置调节组件16中的第一数控电机9b旋转实现调整进料气缸4b2活塞杆复位位置，保证推头4c的端面与活动导向板5e的导向面齐平，避免金刚石刀头被止动块5c阻挡后产生晃动而从活动导向板5e与止动块5c之间掉落，同时缩短进料气缸4b2的活塞杆移动行程，即缩短所需的时间，提高生产效率。
磨削台板1的后侧设有缓冲滑板17，缓冲滑板17也通过上述的第一直线导轨7与工作台板6相连接。缓冲滑板17上穿设有一个导向移动架18，缓冲滑板17和第一支架10之间设有一根连杆19，连杆19的一端穿过第一支架10后连接有限位螺母20，连杆19的另一端穿过缓冲滑板17后也连接有限位螺母20。连杆19上套设有弹簧21，弹簧21的一端与第一支架10相抵靠，弹簧21的另一端与导向移动架18相抵靠。工作台板6上设有能驱动缓冲滑板17移动的第四驱动件22，说明书附图给出第四驱动件22为气缸，根据实际情况第四驱动件22也可以为数控电机。因此当第四驱动件22推动缓冲滑板17向前移动时，通过弹簧21的力传递磨削台板1也能向前移动，若金刚石刀头受到砂轮的冲击，磨削台板1会压缩弹簧21向后回缩，避免过渡切削以及损坏砂轮和金刚石刀头。
导向移动架18的后侧设有第三限位块23，第三限位块23与缓冲滑板17之间通过第五电动位置调节组件24相连接。第五电动位置调节组件24与设置在第一限位块11与第一支架10之间的第一电动位置调节组件9结构相同，在此不再累赘描述。第三限位块23与第五电动位置调节组件24中的燕尾滑块9c固定连接；第五电动位置调节组件24中的基座9a固定在缓冲滑板17上。在实际调节中，向控制电路输入弹簧21硬度档位，控制电路便自动地控制第五电动位置调节组件24中的第一数控电机9b旋转实现调整导向移动架18的位置，进而调整弹簧21预压缩量，保证磨削台板1向后回缩灵活性与实际磨削相符。在此过程中弹簧21的预压缩量越小，磨削台板1向后回缩越灵活；弹簧21的预压缩量越大，磨削台板1向后回缩越笨拙。
工作台板6上固定有第四限位块25，第四限位块25的后侧设有缓冲限位杆26，缓冲限位杆26与缓冲滑板17之间通过第六电动位置调节组件27相连接。第六电动位置调节组件27与设置在第一限位块11与第一支架10之间的第一电动位置调节组件9结构相同，在此不再累赘描述。缓冲限位杆26与第六电动位置调节组件27中的燕尾滑块9c固定连接；第六电动位置调节组件27中的基座9a固定在缓冲滑板17上。在实际调节中，向控制电路输入实际进给量，控制电路便自动地控制第六电动位置调节组件27中的第一数控电机9b旋转实现调整缓冲限位杆26与第四限位块25之间间距。
缓冲滑板17上固定有锁止气缸28，当推头4c将金刚石刀头向夹钳2的夹口2c内推入之前，锁止气缸28的活塞杆伸出与第一支架10相抵靠，迫使限位螺母20与第一支架10相抵靠。该结构保证推金刚石刀头时磨削台板1固定不动。

Claims (10)

1.一种金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，包括磨削台板(1)，磨削台板(1)上方设有能将金刚石刀头压在磨削台板(1)上且具有第二驱动件(3a)的下压组件(3)；其特征在于，所述磨削台板(1)上方还设有能夹持住金刚石刀头且具有夹臂(2a)和夹口(2c)的夹钳(2)；夹钳(2)的前侧设有抵靠块(8)，夹钳(2)的后侧设有具有输送带(5a)的输送组件(5)和能将输送带(5a)上的金刚石刀头推入夹钳(2)夹口(2c)内且具有第三驱动件(4b)的推料组件(4)。
2.根据权利要求1所述的金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，其特征在于，所述夹钳(2)包括第一驱动件(2b)，夹臂(2a)的数量为两个，第一驱动件(2b)位于两个夹臂(2a)之间，两个夹臂(2a)之间形成所述夹口(2c)，第一驱动件(2b)能驱动两个夹臂(2a)同步运动；夹钳(2)的夹臂(2a)移动方向与输送带(5a)输送方向垂直设置。
3.根据权利要求1所述的金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，其特征在于，所述磨削台板(1)的端部为采用耐磨钢制成的刀头抵靠板(1a)；刀头抵靠板(1a)的上板面与输送带(5a)的输送面齐平或略低于输送带(5a)的输送面。
4.根据权利要求1所述的金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，其特征在于，所述夹钳(2)中一个夹臂(2a)的外侧设有第一限位块(11)，第一限位块(11)与磨削台板(1)之间通过第一电动位置调节组件(9)相连接。
5.根据权利要求1所述的金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，其特征在于，所述推料组件(4)包括推杆(4a)，第三驱动件(4b)使推杆(4a)移动方向垂直与夹钳(2)的夹臂(2a)移动方向；推杆(4a)的头部固定有推头(4c)。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，其特征在于，所述磨削台板(1)的下方设有工作台板(6)，磨削台板(1)与工作台板(6)之间通过第一直线导轨(7)相连接；输送带(5a)输送方向与第一直线导轨(7)的导向方向相垂直。
7.根据权利要求6所述的金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，其特征在于，所述输送组件(5)包括驱动电机(5b)和止动块(5c)，输送带(5a)内设有两个传动轮，传动轮与工作台板(6)之间转动连接；止动块(5c)固定在夹钳(2)的一个夹臂(2a)上，止动块(5c)中与金刚石刀头相抵靠的端面与夹臂(2a)内侧面齐平。
8.根据权利要求7所述的金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，其特征在于，所述输送组件(5)还包括均位于输送带(5a)上方的固定导向板(5d)和活动导向板(5e)，固定导向板(5d)和活动导向板(5e)平行设置，固定导向板(5d)和活动导向板(5e)之间形成导料通道(5g)；固定导向板(5d)固定在工作台板(6)上；活动导向板(5e)通过两组串联的电动位置调节组件与工作台板(6)相连接，两组电动位置调节组件驱动活动导向板(5e)移动方向相互垂直。
9.根据权利要求8所述的金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，其特征在于，所述导料通道(5g)的入口处设有挡板(29)，工作台板(6)上固定有与挡板(29)相连接的进料控制气缸(30)。
10.根据权利要求6所述的金刚石刀头磨削装置的刀头夹具，其特征在于，所述抵靠块(8)与工作台板(6)之间设有升降气缸(13)和平移气缸(14)，升降气缸(13)的活塞杆与抵靠块(8)固定连接，平移气缸(14)的缸体与工作台板(6)之间固定连接，平移气缸(14)的活塞杆与升降气缸(13)的缸体固定连接。
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