CN106513846A - 一种磨削装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磨削装置，通过磨头机构中与减速机相连的旋转手轮和角度传感器精确控制磨头磨削作业的角度；锁紧机构充分保证待磨削件磨削作业段的准直；送料机构和高度调节机构准确推进待磨削件位移位置。本发明的磨削装置，能够应用于不同角度齿刃的磨削作业，调节方式简单、控制准确。
Description
技术领域
本发明涉及磨削加工设备，更具体地，涉及一种磨削装置。
背景技术
带锯条是经常被用来切削加工金属等材料的锯条,故要求锯齿刃角的硬度高、磨损小、切削快。生产上常见的工艺方法是通过定制专用的成型铣刀，在普通锯齿铣床上加工的方法成型。
由于订购专用的成型铣刀周期长、价格昂贵、磨损快，并且，带锯条产品更新不定型等各种因素，大大的加大了生产的成本。同时，这种方法不能应用于加工齿尖焊有硬质合金的高端产品的带锯条，生产局限性比较大。
近年来，出现一些能够自动磨削带锯条齿刃的装置，如中国专利申请CN201220740454.9公开了一种自动带锯条刃磨机。参见图1所示，该装置将锯条放入支撑轮和胀紧轮中，调节手轮以使带锯条胀紧。电机驱动凸轮13驱动送料装置向后移动，进而实现带锯条位置的移动。托板20带动砂轮机固定板19向下推进，砂轮机17进行磨削作业。
该装置实现了带锯条齿刃的自动磨削作业，提高了磨削效率，但是，由于带锯条的齿刃角度各不相同，齿刃的深度和宽度也不相同，大大的限制了此类磨削装置的适用性。
同时，随着对加工精细度越来越高的要求，不同角度齿刃的带锯条的磨削精准性要求也随之提高。
发明内容
为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明提供一种能够调节磨削角度和高度、自动化程度高的磨削装置。
根据本发明的一个方面，一种磨削装置，用于磨削带锯条齿刃，其特征在于，其包括：通过竖直位移机构安装在机床上、用于磨削待磨削件刃角的磨头机构，所述磨头机构包括由磨头电机驱动而高速旋转的磨头，所述磨头电机固定设置于位于所述磨头电机一侧、安装有旋转板的安装座上，所述旋转板固定设置于由减速机驱动而旋转的旋转轴上，所述减速机连接用于调节所述磨头旋转角度的旋转手轮。
通过设置旋转手轮带动磨头调整磨削角度，能够对具有不同齿刃角度的待磨削件执行磨削作业，增强了装置的适用性。
通过减速机缩小旋转手轮调节磨头磨削角度的幅度，便于对磨头的磨削角度进行微调，从而提高装置磨削作业的准确性。
本发明的有益效果主要如下：
(1)通过旋转手轮带动磨头调整磨削角度，能够适用于不同齿刃角度的待磨削件的磨削作业，增强了适用性；
(2)通过设置减速机，减小旋转手轮调节磨头磨削角度的调节幅度，便于对磨头磨削角度进行微调，提高磨削作业准确性；
(3)在减速机上连接角度传感器，对磨头磨削角度的调节实时监测，便于对磨头磨削角度的准确控制；
(4)锁紧机构设置与第一气缸相连的第一连杆和第二连杆，不仅能够固定带锯条位置，以便于磨削作业，同时，也使装置结构更紧凑；
(5)导向块和压带装置的设置，便于使待磨削件磨削作业段保持笔直的状态，进一步保证磨削作业的准确性；
(6)送料机构通过设置能够水平直线进给和上下位移的拔齿头，以便于向磨头自动推送待磨削件而进行磨削作业；
(7)旋转座的两侧均设置限位块，便于控制拔齿头上下位移的大小，避免拔齿头上下位移量过大，而造成作业过程的不便；
(8)高度调节机构能够调节待磨削件的高度位置，以适用于具有不同高度的待磨削件的磨削作业，增强其适用性。
附图说明
图1为现有技术中自动带锯条刃磨机的结构示意图；
图2为根据本发明实施例中一种磨削装置的结构示意图；
图3为根据本发明实施例中一种磨削装置的磨头机构的结构示意图；
图4为根据本发明实施例中一种磨削装置的俯视图；
图5为根据本发明实施例中一种磨削装置的锁紧机构和高度调节机构的结构示意图；
图6为根据本发明实施例中一种磨削装置的锁紧机构的结构示意图；
图7为根据本发明实施例中一种磨削装置的压带装置的结构示意图；
图8为根据本发明实施例中一种磨削装置的送料机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
一种磨削装置，以磨削带锯条齿刃的实施过程为例，参见图2所示，包括机床1，机床1上设置用于磨削带锯条刃角的磨头机构3，磨头机构3通过竖直位移机构2安装在机床1上。
竖直位移机构2带动磨头机构3在竖直方向上下运动，当带锯条的一刃角运动到磨头机构3的下方的磨削位置，竖直位移机构2带动磨头机构3向下运动，进行磨削带锯条刃角的动作。带锯条的一个刃角磨削完成后，竖直位移机构2带动磨头机构3向上运动至带锯条的上方，便于带锯条向前运动，使带锯条的下一刃角运动至磨削位置，以执行带锯条下一刃角的磨削作业。
参见图3所示，磨头机构3包括磨头电机301和与磨头电机301相连的磨头302。磨头电机301驱动磨头302高速旋转而进行磨削带锯条刃角的作业。
磨头电机301的外侧套设有电机箱体，磨头电机301与箱体之间设置调整垫片，用于调节磨头电机301与磨头302之间皮带轮的皮带松紧程度。
磨头电机301的箱体的侧面固定于安装座304上，安装座304的另一侧固定安装有旋转板303上，旋转板303固定于减速机305驱动的旋转轴上。当减速机305驱动旋转轴旋转时，旋转轴带动固定在旋转轴上的旋转板303旋转，旋转的旋转板303通过安装座304带动磨头电机301旋转，从而带动与磨头电机301相连的磨头302旋转位置，使磨头302的磨削作业面的角度发生改变。
减速机305上连接有旋转手轮306。旋转手轮306用于调节磨头302的作业面角度。当需要调整磨头302的角度位置时，转动旋转手轮306，旋转手轮306带动减速机305运动。
根据带锯条的刃角的角度，转动旋转手轮306，旋转手轮306带动减速机305转动，减速机305驱动旋转轴及固定在旋转轴上的旋转板303旋转，从而带动磨头302改变磨削角度。通过转动旋转手轮306，调整磨头302的角度位置，从而改变磨头302的磨削作业面的角度，能够适用于具有不同角度刃角的带锯条磨削作业，扩大了该装置的适用范围。
减速机305缩小旋转手轮306旋转角度的调节幅度，当旋转手轮306转动时，避免其旋转的角度变化太大，而难以对准带锯条的刃角进行准确的磨削作业。通过设置减速机305，便于对磨头302的磨削角度进行微调，有利于提高磨头302磨削作业的准确性。
减速机305上还连接有角度传感器307。角度传感器307用于感应减速机305转动的角度，从而监测磨头302旋转的角度变化。通过设置于减速机305相连的角度传感器307，实现对磨头302角度位置变化的精确监测和控制，提高磨削作业的准确性。
参见图4所示，调节磨头302上下作业位置的竖直位移机构2包括第一伺服电机、第一滚珠丝杠和第一直线导轨。第一伺服电机驱动第一滚珠丝杠动作，从而带动第一直线导轨运动，第一直线导轨带动安装座304上下运动，从而带动磨头302上下运动，以执行磨削作业。
通过旋转手轮306调节磨头302的角度位置对准带锯条的齿刃后，第一伺服电机驱动第一滚珠丝杠运动，带动第一直线导轨运动，第一直线导轨带动安装座304向下运动，从而带动磨头302向下运动，由磨头电机301驱动而高速旋转的磨头302磨削带锯条齿刃。
带锯条的一个齿刃磨削完成后，第一伺服电机驱动第一滚珠丝杠运动，带动第一直线导轨运动，第一直线导轨带动安装座304向上运动，从而带动磨头302向上运动至带锯条的上方，便于带锯条移动位置，将带锯条的下一齿刃移动到磨削位置。
参见图5所示，磨头302的下方设置有锁紧机构4，锁紧机构4用于固定带锯条位置。锁紧机构4包括安装在机床1上的支撑座401，压板402将带锯条压紧在支撑座401上。并且，压板402的压紧面与磨头302的磨削作业面垂直，使压板402与支撑座401之间压紧的带锯条与磨头302的磨削作业面垂直，以便于带锯条齿刃的磨削。
压板402安装在压板座403上，压板座403安装在气缸座407上，气缸座407位于压板座403的下方。气缸座407固定安装在机床1上，压板座403能够相对于气缸座407旋转。
在一个具体的实施例中，压板座403与气缸座407通过转轴相连，使压板座403能够相对于气缸座407旋转。
气缸座407上设置有第一气缸404，第一气缸404上依次连接有第一连杆405和第二连杆406，第一连杆405和第二连杆406之间呈一定夹角相互相连，第二连杆406和压板座403均可旋转的连接至气缸座407的同一位置。
在一个具体的实施例中，第二连杆406和压板座403均通过同一转轴连接至气缸座407上。
当第一气缸404驱动第一连杆405动作，带动第二连杆406动作，第二连杆406通过转轴带动压板座403相对于气缸座407转动，使压板座403带动压板402向靠近/远离支撑座401的方向运动，从而压紧/松开带锯条。
第一气缸404上设置依次连接呈一定夹角的第一连杆405和第二连杆406，驱动压板402向靠近/远离支撑座401的方向运动，使装置结构更紧凑，避免装置的体积过大，能够有效节省装置的占用空间。
第一连杆405的外侧套设有弹簧408。当第一气缸404中没有气、第一连杆405处于松弛状态时，第一连杆405外侧套设的弹簧408使第一连杆405仍然能够保持一定的支撑力，使第一气缸404中的活塞仍处于第一气缸404的上方，避免第一连杆405完全松弛。
参见图6所示，锁紧机构4还包括导向块409。导向块409为中间具有笔直狭缝的结构，导向块409沿带锯条进给方向位于压板座403的两侧，用于限制带锯条的背侧位置，使带锯条运动时保持直线进给。
由于导向块409位于压板座403的两侧，限制了带锯条在磨削作业段的笔直位置。带锯条磨削过程中，避免了因为带锯条本身放置位置的差别而导致的带锯条齿刃间的磨削状态的不同，从而影响带锯条齿刃磨削的准确度和一致性，提高磨削可靠性。
参见图7所示，锁紧机构4还设置有压带装置410。压带装置410包括凸轮安装座4101，凸轮安装座4101的上方安装支撑架4102，支撑架4102的顶端设置有轴承对4103，轴承对4103的轴承4103a和4103b对称设置在带锯条两侧，并沿带锯条进给方向倾斜一定角度。轴承对4103用于夹紧带锯条的背侧，以固定带锯条的磨削位置，同时，使带锯条保持一个向下的压紧状态，使带锯条绷紧，以便于磨削作业。
在一个具体的实施例中，支撑架4102上沿带锯条进给方向设置有四套轴承对，并且，轴承对4103沿带锯条进给方向倾斜5°，能够使带锯条的磨削作业更准确。
凸轮安装座4101的一侧安装有凸轮4104，凸轮4104上设置有手轮4105。凸轮4104的另一侧设有轴销4106，轴销4106连接至轴承对4103中靠近凸轮4104一侧的轴承4103a的下端，并且轴销4106上套设有压簧4107。
当转动手轮4105时，手轮4105带动凸轮4104转动，凸轮4104带动轴销4106向轴承对4103中与轴承4103a相对的轴承4103b运动，从而挤压套设在轴销4106上的压簧4107，挤压变形的压簧4107使轴承4103a受力，使轴承4103a向轴承4103b挤压，从而使轴承对4103压紧带锯条的背侧。同时，由于轴承对4103沿带锯条进给方向倾向一定角度，使轴承对4103对带锯条有一个下拉的作用，保证带锯条处于绷紧状态，有利于磨削作业的准确性。参见图8所示，机床1上还设置有送料机构5，送料机构5推送带锯条的进给方向与磨头302的磨削作业面垂直。送料机构5位于磨头302的前方，以便于向磨头302推送带锯条。
当磨头302磨削完成带锯条的一个齿刃时，送料机构5推送带锯条的下一个齿刃至磨头302下方的磨削位置，以便于磨头302对带锯条的下一个齿刃执行磨削作业。
送料机构5包括安装在机床1上的安装底座501，安装底座501上设置有第二伺服电机502和第二直线导轨504，第二直线导轨504连接有第二滚珠丝杠503。
第二伺服电机502驱动第二滚珠丝杠503动作，第二滚珠丝杠503带动第二直线导轨504移动位置。
第二直线导轨504的上方设置有底板511，底板511上通过转轴旋接有旋转座505，旋转座505的上端固定设置有杠杆臂507。杠杆臂507的顶端设置有拔齿头506，拔齿头506位于带锯条的上方位置，杠杆臂507的尾端连接有第二气缸508。
在一个具体的实施例中，拔齿头506具有与带锯条齿刃垂直的钝接触面，以便于推进带锯条水平移动位置，并且，不会对带锯条的齿刃造成损伤。
第二滚珠丝杠503的螺纹结构连接在底板511上，第二伺服电机502驱动第二滚珠丝杠503动作，从而带动固定于底板511下端的第二直线导轨504移动位置。第二直线导轨504带动设置于第二直线导轨504上的旋转座505沿水平直线位移，从而带动旋转座505上连接在杠杆臂507上的拔齿头506水平直线位移。
第二气缸508驱动杠杆臂507的尾端向上/下运动，带动杠杆臂507以及与杠杆臂507连接的旋转座505相对于第二直线导轨504旋转，从而带动位于杠杆臂507顶端的拔齿头506向上/下运动。
当第二气缸508带动拔齿头506向下运动，使拔齿头506接触带锯条的齿刃，以向前推动带锯条移动位置。当第二气缸508带动拔齿头506向上运动，使拔齿头506向远离带锯条齿刃的方向移动至带锯条的上方。
第二气缸508带动拔齿头506向下运动，使拔齿头506接触到带锯条的齿刃时，第二伺服电机502带动拔齿头506向磨头302的方向水平直线位移，将带锯条的齿刃推送至磨头302的磨削作业面。
然后，第二气缸508带动拔齿头506向上运动，使拔齿头506远离带锯条的齿刃，此时，第二伺服电机502带动拔齿头506向远离磨头302的方向水平直线位移，退回到带锯条下一齿刃对应的位置，以准备推送带锯条的下一齿刃至磨头302的磨削作业面位置。
送料机构5采用安装在第二直线导轨504的具有拔齿头506的杠杆臂507，同时，设置驱动杠杆臂507带动拔齿头506上下运动的第二气缸508，使拔齿头506能够上下移动位置而接触/远离带锯条齿刃，同时能够水平移动位置，而推动带锯条的齿刃水平移动位置，便于磨头302对应的磨削作业。
第二直线导轨504上、在旋转座505的两侧均设置有限位块509和510。当第二气缸508驱动杠杆臂507带动旋转座505相对于第二直线导轨504旋转时，限位块509和510用于限制杠杆臂507上下位移的距离。
当第二气缸508驱动杠杆臂507的尾端向上运动时，杠杆臂507的顶端向下运动，此时，位于旋转座505一侧的限位块509避免杠杆臂507的顶端向下运动的位置过低。
当第二气缸508驱动杠杆臂507的尾端向下运动时，杠杆臂507的顶端向上运动，此时，位于旋转座505另一侧的限位块510避免杠杆臂507的尾端向下运动的位置过低。
在旋转座505的两侧均设置限位块，便于控制杠杆臂507的两端上下位移的大小，从而控制拔齿头506上下位移的大小，避免拔齿头506上下位移量过大，而造成作业过程的不便。
参见图5所示，在磨头机构3的下方还设置有高度调节机构6。高度调节机构6包括固定在机床1上的丝杆601，丝杆601上旋接有丝杆螺母602，丝杆601的上端固定设置有位于机床1上端面的手柄603。旋转手柄603，带动丝杆601旋转，旋转的丝杆601驱动旋接在丝杆601上的丝杆螺母602沿竖直方向位移。
丝杆螺母602的一端固定设置有第三直线导轨604，第三直线导轨604上固定设置有导向板605，导向板605的顶端连接至锁紧机构4的导向块409和压带装置410。
由丝杆601驱动而在竖直方向位移的丝杆螺母602，带动固定在丝杆螺母602上的第三直线导轨604沿竖直方向位移，第三直线导轨604带动导向板605在竖直方向上位移，调节导向块409和压带装置410在竖直方向上的位置，从而调节带锯条磨削位置的高低。
本发明的一种磨削装置，在机床1上安装用于磨削带锯条齿刃的磨头机构3，磨头机构3采用连接有减速机305的旋转手轮306对磨头302的磨削角度进行准确调节。同时，减速机305上还连接有角度传感器307监测磨头302的磨削角度的变化。
磨头机构3通过竖直位移机构2安装在机床1上，调节磨头302在竖直方向上的动作，以便于磨头302磨削带锯条。
磨头机构3下方的锁紧机构4将带锯条的位置锁紧，固定带锯条的位置，以便于磨削作业的进行。同时，采用限制带锯条背侧位置的导向块409，以保证磨削作业段的带锯条保持笔直，以确保带锯条的磨削准确性。此外，通过设置压带装置410，确保送料过程中带锯条沿直线进给，同时，送料过程中，避免带锯条侧翻以致带锯条齿刃位置偏移，而影响磨削准确性。
在磨头机构3的前方设置有送料机构5，推动带锯条直线进给的拔齿头506能够上下和水平移动位置，便于拔齿头506向磨头302的方向推送带锯条的齿刃，以执行磨削作业。
在磨头机构3的下方设置有调节高度位置的高度调节机构6，通过第三直线导轨带动导向板在竖直方向位移，从而调节带锯条磨削位置的高度。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磨削装置，用于磨削带锯条齿刃，其特征在于，其包括：通过竖直位移机构(2)安装在机床(1)上、用于磨削待磨削件刃角的磨头机构(3)，所述磨头机构(3)包括由磨头电机(301)驱动而高速旋转的磨头(302)，所述磨头电机(301)固定设置于位于所述磨头电机(301)一侧、安装有旋转板(303)的安装座(304)上，所述旋转板(303)固定设置于由减速机(305)驱动而旋转的旋转轴上，所述减速机(305)连接用于调节所述磨头(302)旋转角度的旋转手轮(306)。
2.如权利要求1的磨削装置，其特征在于：所述减速机(305)还连接有用于精确感应所述磨头(302)旋转角度的角度传感器(307)。
3.如权利要求1的磨削装置，其特征在于：所述竖直位移机构(2)包括由第一伺服电机驱动的第一滚珠丝杠以及由所述第一滚珠丝杠驱动而带动所述安装座(304)在竖直方向直线运动的第一直线导轨。
4.如权利要求1的磨削装置，其特征在于：还包括设于所述磨头(302)下方、用于固定带锯条位置的锁紧机构(4)，所述锁紧机构(4)包括安装于机床(1)上的支撑座(401)以及将待磨削件压紧在所述支撑座(401)侧面的压板(402)，所述压板(402)固定在压板座(403)上，所述压板座(403)可旋转的连接至位于压板座(403)下方的气缸座(407)，所述气缸座(407)上设置驱动所述压板座(403)带动压板(402)压紧/松开带锯条的第一气缸(404)，所述第一气缸(404)上依次连接呈一定夹角的第一连杆(405)和第二连杆(406)，所述第二连杆(406)与压板座(403)均连接至所述气缸座(407)的同一位置。
5.如权利要求4的磨削装置，其特征在于：所述第一连杆(405)外侧套设有所述第一气缸(404)松弛状态下使所述第一连杆(405)保持一定支撑力的弹簧(408)。
6.如权利要求4的磨削装置，其特征在于：所述锁紧机构(4)还设置位于所述压板座(403)的两侧的用于限制待磨削件背侧位置、以使待磨削件直线进给的导向块(409)。
7.如权利要求4的磨削装置，其特征在于：所述锁紧机构(4)还包括用于限制待磨削件背侧的压带装置(410)，所述压带装置(410)包括凸轮安装座(4101)，所述凸轮安装座(4101)上设置顶端安装有用于夹紧待磨削件的轴承对(4103)的支撑架(4102)，所述凸轮安装座(4101)的一侧设置有由手轮(4105)控制、用于驱动所述轴承对(4103)夹紧的凸轮(4104)，所述凸轮(4104)连接套设有压簧(4107)的活动轴销(4106)，所述轴销(4106)带动压簧(4107)压紧所述轴承对(4103)。
8.如权利要求1的磨削装置，其特征在于：还包括进给方向与所述磨头(302)磨削面垂直的送料机构(5)，所述送料机构(5)包括安装于所述机床(1)上的安装底座(501)，所述安装底座(501)上设置由第二伺服电机(502)驱动而带动第二直线导轨(504)直线进给的第二滚珠丝杠(503)，所述第二直线导轨(504)上设置由旋转座(505)支撑的顶端具有拔齿头(506)的杠杆臂(507)，所述杠杆臂(507)的尾端设置驱动所述杠杆臂(507)带动旋转座(505)旋转而带动拔齿头(506)上下位移的第二气缸(508)。
9.如权利要求8的磨削装置，其特征在于：所述旋转座(505)的两侧均设置有限制杠杆臂(507)上下位移量的限位块(509、510)。
10.如权利要求6或7的磨削装置，其特征在于：还包括设置于磨头机构(3)下方、用于调节待磨削件高度的高度调节机构(6)，所述高度调节机构(6)包括旋接在机床(1)上的丝杆(601)，所述丝杆(601)的上端设置位于所述机床(1)上端面的手柄(603)，所述丝杆(601)上旋接相对于丝杆上下位移的丝杆螺母(602)，所述丝杆螺母(602)上固定设置第三直线导轨(604)，所述第三直线导轨(604)上固定设置随第三直线导轨(604)上下位移以带动待磨削件上下位移的导向板(605)，所述导向板(605)的上端连接所述锁紧机构(4)的导向块(409)和压带装置(410)。
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