CN107350937A - 智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置及其方法，主要应用于各类五金钳工具的弧面磨削。包括：基座、Z轴滑台、三相电机、主动轮、从动轮、张紧轮、砂带、伺服电机、同步轮、仿形磨具、气缸和控制单元。五金钳工具由夹持机构固定，在夹持机构的带动下，弧面对准磨削装置，移动到设定位置，使五金钳工具的待加工弧面底部紧贴砂带。控制单元驱动三相电机转动，使得砂带对金属钳工具的待加工面进行磨削，同时装载砂带的磨削机构在沿Z轴滑台移动时，砂带表面沿着仿形磨具运动，对五金钳工具弧面进行磨削，直至五金钳工具表面达到设定要求。本发明结构简单、工作效率高、自动化程度高、成本低。

Description

智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置及其 方法

技术领域

本发明涉及金属钳具生产领域，具体涉及智能多工位一体化五金钳类工具磨削的弧面磨削装置及其方法。

背景技术

欧美国家因为文化差异、生活习惯以及社会性服务成本等原因，对各类五金工具的数量和质量的需求不断的增加；金砖四国等新兴高速发展中国家，特别是中国的长期高速发展，使得五金工具的需求呈现持续高速增长的态势。

在人口红利消耗殆尽的今天，五金工具的加工工艺还是非常的落后，大量依赖人工，加工工艺还是传统手工和部分工艺半自动化的生产相结合的方式，这种生产方式和工艺，对作业人员要求高，培训周期长，作业效率较低，加工环境对工人健康危害较大。现有弧面磨削工序主要靠工人手工操作，少数企业已经尝试使用弧面插补来进行弧面磨削。圆弧插补技术受到精度和速度的约束，速度快、精度低会导致磨削后的弧面不够光滑、凹凸不平，精度高、速度慢则无法满足工业大规模生产的需求。因此，设计完成一套具有柔性的智能多工位一体化五金钳类工具自动化磨削装备意义重大。

本发明针对上述问题，设计了一套装备，该装备能够自动完成金属钳具的弧面磨削，再配合其他工序的自动磨削装备，最终实现五金钳磨削的全自动加工。

发明内容

发明目的：为了克服上述问题，本发明提供了智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置及其方法。设计了一种磨削机构，可以周期性的完成金属钳具的磨削工作。

技术方案：

一种智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置，用于磨削五金钳类工具的弧面，包括：基座、Z轴滑台、Z向驱动机构以及弧面磨削机构；Z轴滑台固定安装在基座上，Z向驱动机构安装在Z轴滑台，弧面磨削机构通过支架与Z向驱动机构的动力输出端连接，所述Z轴滑台上安装有仿形磨具，该仿形磨具具有导向弧面，该导向弧面与五金钳类工具的待磨削弧面仿形；支架通过导向轴与仿形磨具的导向弧面可移动连接；当Z轴滑台动作时，支架带动弧面磨削机构沿着导向弧面运动。

作为本发明的进一步改进，所述弧面磨削机构包括三相电机、主动轮、从动轮、张紧轮、砂带；三相电机固定安装在支架上，且三相电机的动力输出端与主动轮连接；主动轮、从动轮、张紧轮定位支撑在支架上，砂带绕在主动轮、从动轮、张紧轮的外围。

作为本发明的进一步改进，支架包括安装板，三相电机固定安装在安装板上，而主动轮定位支撑在安装板上，三相电机通过电机输出轴与主动轮连接。

作为本发明的进一步改进，从动轮定位支撑在从动轮安装臂上，该从动轮安装臂与安装板连接，导向轴一端与从动轮安装臂固定，另一端则与导向弧面可移动连接。

作为本发明的进一步改进，张紧轮定位支撑在张紧轮安装臂上；张紧轮安装臂呈V形状，该V形张紧轮安装臂的一端与安装板可旋转连接，另一端则定位安装张紧轮，且在紧靠着张紧轮的部位与气缸的动力输出端连接，气缸安装在安装板上。

作为本发明的进一步改进，Z向驱动机构包括伺服电机、同步带轮机构以及Z向丝杆机构，伺服电机固定安装在Z向滑台，动力输出端通过同步带轮机构与Z向丝杆机构连接，Z向丝杆机构的动力输出端与支架连接。

本发明的另一技术目的是提供一种智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削方法，包括如下步骤：

步骤一：针对五金钳类工具待磨削弧面的形状制出仿形磨具，该仿形磨具具有与五金钳类工具待磨削弧面仿形的导向弧面；

步骤二、在Z形滑台上安装仿形磨具，并采用导向轴将仿形磨具与用于安装弧面磨削机构的支架连接，其中：导向轴一端与支架固定，另一端则与仿形磨具可移动连接；

步骤三、夹持机构带动五金钳类工具到达设定位置后，根据磨削需求调整夹持机构，使得五金钳类工具待磨削弧面底部或顶部紧贴弧面磨削机构上面的砂带；

步骤四、控制三相电机转动，对五金钳类工具待磨削弧面进行磨削动作；

步骤五、控制伺服电机，驱动弧面磨削机构沿Z轴滑台向上或者向下移动，直至五金钳类工具待磨削弧面的磨削加工完成。

根据上述的技术方案，相对于现有技术而言，本发明具有如下的有益效果：

设计了一种智能多工位一体化五金钳类工具的磨削方法和装置，通过控制Z轴方向上的磨削机构上下移动，配合仿形磨具，使得砂带在移动的过程中完成金属钳具的弧面磨削工序，提高金属钳具打磨的自动化水平、降低成本、提升效率。

附图说明

图1为金属钳具弧面磨削装置结构示意图

图2为金属钳具弧面磨削装置主视图

图3为金属钳具弧面磨削装置俯视图

图4为金属钳具弧面磨削装置结构示意图

图中标号：1、基座；2、Z轴滑台；3、三相电机；4、主动轮；5、从动轮；6、张紧轮；7、砂带；8、伺服电机；9、同步轮；10、仿形磨具；11、气缸。

具体实施方案

本发明公开了一种智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置，用于磨削五金钳类工具的弧面，包括：基座、Z轴滑台、Z向驱动机构以及弧面磨削机构；其中：

Z轴滑台固定安装在基座上，Z向驱动机构安装在Z轴滑台，弧面磨削机构通过支架与Z向驱动机构的动力输出端连接，所述Z轴滑台上安装有仿形磨具，该仿形磨具具有导向弧面，该导向弧面与五金钳类工具的待磨削弧面仿形；支架通过导向轴与仿形磨具的导向弧面可移动连接；当Z轴滑台动作时，支架带动弧面磨削机构沿着导向弧面运动。

所述弧面磨削机构包括三相电机、主动轮、从动轮、张紧轮、砂带；三相电机固定安装在支架上，且三相电机的动力输出端与主动轮连接；主动轮、从动轮、张紧轮定位支撑在支架上，砂带绕在主动轮、从动轮、张紧轮的外围。

支架包括安装板，三相电机固定安装在安装板上，而主动轮定位支撑在安装板上，三相电机通过电机输出轴与主动轮连接。

从动轮定位支撑在从动轮安装臂上，该从动轮安装臂与安装板连接，导向轴一端与从动轮安装臂固定，另一端则与导向弧面可移动连接。

张紧轮定位支撑在张紧轮安装臂上；张紧轮安装臂呈V形状，该V形张紧轮安装臂的一端与安装板可旋转连接，另一端则定位安装张紧轮，且在紧靠着张紧轮的部位与气缸的动力输出端连接，气缸安装在安装板上。

Z向驱动机构包括伺服电机、同步带轮机构以及Z向丝杆机构，伺服电机固定安装在Z向滑台，动力输出端通过同步带轮机构与Z向丝杆机构连接，Z向丝杆机构的动力输出端与支架连接。

本发明的另一技术目的是提供一种智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削方法，包括如下步骤：

步骤一：针对五金钳类工具待磨削弧面的形状制出仿形磨具，该仿形磨具具有与五金钳类工具待磨削弧面仿形的导向弧面；

步骤二、在Z形滑台上安装仿形磨具，并采用导向轴将仿形磨具与用于安装弧面磨削机构的支架连接，其中：导向轴一端与支架固定，另一端则与仿形磨具可移动连接；

步骤三、夹持机构带动五金钳类工具到达设定位置后，根据磨削需求调整夹持机构，使得五金钳类工具待磨削弧面底部或顶部紧贴弧面磨削机构上面的砂带；

步骤四、控制三相电机转动，对五金钳类工具待磨削弧面进行磨削动作；

步骤五、控制伺服电机，驱动弧面磨削机构沿Z轴滑台向上或者向下移动，直至五金钳类工具待磨削弧面的磨削加工完成。

下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：

如图1、图4所示，智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置，包括：基座1、Z轴滑台2、三相电机3、主动轮4、从动轮5、张紧轮6、砂带7、伺服电机8、同步轮9、仿形磨具10、气缸11。

如图1、图4所示：Z轴滑台2由伺服电机8提供动力，伺服电机8可以正反转，通过同步轮9控制Z轴滑台2在滚珠丝杠上面上下移动。

如图1、图2所示：磨削机构由三相电机3、主动轮4、从动轮5、张紧轮6、砂带7、气缸11组成，该装置沿着Z轴滑台2上下移动。

如图1、图2、图4所示：磨削机构在沿Z轴滑台2上下移动时，由于仿形磨具10的原因，从动轮5表面的砂带所运动的轨迹并不是一条从下而上的直线，而是一条和五金钳具弧面所对应的弧线。

智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削方法具体的步骤如下：

步骤一：夹持机构带动金属钳具到达设定位置后，根据磨削需求调整夹持机构使得金属钳具待磨削表面底部紧贴磨削机构上面的砂带；

步骤二：控制单元驱动三相电机转动，对金属钳具进行磨削动作；

步骤三：控制伺服电机驱动磨削机构沿Z轴滑台向上移动；

步骤四：金属钳具弧面磨削动作完成后，调整夹持装置使金属钳具表面离开磨削机构。

本发明的工作原理是：当金属钳具由夹持机构固定，弧面对准磨削机构，磨削机构在Z轴滑台的带动下，沿Z轴滑台上下移动，又由于仿形磨具的原因，使得磨削机构在沿着直线运动的情况下，砂带表面是一条与五金钳具弧面对应的弧线。从而实现直线运动完成弧面磨削的目的。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置，用于磨削五金钳类工具的弧面，包括：基座、Z轴滑台、Z向驱动机构以及弧面磨削机构；Z轴滑台固定安装在基座上，Z向驱动机构安装在Z轴滑台，弧面磨削机构通过支架与Z向驱动机构的动力输出端连接，其特征在于，所述Z轴滑台上安装有仿形磨具，该仿形磨具具有导向弧面，该导向弧面与五金钳类工具的待磨削弧面仿形；支架通过导向轴与仿形磨具的导向弧面可移动连接；当Z轴滑台动作时，支架带动弧面磨削机构沿着导向弧面运动。

2.根据权利要求1所述的智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置，其特征在于，所述弧面磨削机构包括三相电机、主动轮、从动轮、张紧轮、砂带；三相电机固定安装在支架上，且三相电机的动力输出端与主动轮连接；主动轮、从动轮、张紧轮定位支撑在支架上，砂带绕在主动轮、从动轮、张紧轮的外围。

3.根据权利要求2所述的智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置，其特征在于，支架包括安装板，三相电机固定安装在安装板上，而主动轮定位支撑在安装板上，三相电机通过电机输出轴与主动轮连接。

4.根据权利要求3所述的智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置，其特征在于，从动轮定位支撑在从动轮安装臂上，该从动轮安装臂与安装板连接，导向轴一端与从动轮安装臂固定，另一端则与导向弧面可移动连接。

5.根据权利要求3所述的智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置，其特征在于，张紧轮定位支撑在张紧轮安装臂上；张紧轮安装臂呈V形状，该V形张紧轮安装臂的一端与安装板可旋转连接，另一端则定位安装张紧轮，且在紧靠着张紧轮的部位与气缸的动力输出端连接，气缸安装在安装板上。

6.根据权利要求1所述的智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削装置，其特征在于，Z向驱动机构包括伺服电机、同步带轮机构以及Z向丝杆机构，伺服电机固定安装在Z向滑台，动力输出端通过同步带轮机构与Z向丝杆机构连接，Z向丝杆机构的动力输出端与支架连接。

7.智能多工位一体化各类五金钳工具磨削的弧面磨削方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：针对五金钳类工具待磨削弧面的形状制出仿形磨具，该仿形磨具具有与五金钳类工具待磨削弧面仿形的导向弧面；

步骤二、在Z形滑台上安装仿形磨具，并采用导向轴将仿形磨具与用于安装弧面磨削机构的支架连接，其中：导向轴一端与支架固定，另一端则与仿形磨具可移动连接；

步骤三、夹持机构带动五金钳类工具到达设定位置后，根据磨削需求调整夹持机构，使得五金钳类工具待磨削弧面底部或顶部紧贴弧面磨削机构上面的砂带；

步骤四、控制三相电机转动，对五金钳类工具待磨削弧面进行磨削动作；

步骤五、控制伺服电机，驱动弧面磨削机构沿Z轴滑台向上或者向下移动，直至五金钳类工具待磨削弧面的磨削加工完成。