CN110576365A - 一种磨边机及应用其的磨边方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磨边机及应用其的磨边方法，磨边机包括机座、砂轮组件、机头组件、靠模轮组件和控制箱，砂轮组件、机头组件和控制箱安装于机座上，机头组件包括有工件夹头、靠模和工件驱动机构，所述工件驱动机构驱动所述工件夹头转动，靠模与靠模轮接触或分开时产生接通信号或断开信号输送至控制箱，所述控制箱控制工件驱动机构驱动工件夹头实现工件正转或反转。该磨边机加工中遇到工件外沿存在不能一次磨掉的高点时，可以带动工件在该高点位置不断来回磨边加工从而将高点快速磨掉，避免了传统磨边机需要绕工件加工多圈才能将高点一点一点磨掉的操作，大大提高了加工效率，具有很高的实用性。

Description

一种磨边机及应用其的磨边方法

技术领域

本发明涉及磨边加工技术领域，尤其涉及一种磨边机及应用其的磨边方法。

背景技术

目前，玻璃或陶瓷等无机非金属硬质材料产品在各行各业中的应用越来越广泛，其需求量越来越大，因此，无机非金属硬质材料产品生产加工设备的效率越来越受到人们的重视。无机非金属硬质材料产品在生产加工过程中，通常需要对其边沿进行磨边处理，现有加工技术中，出现一种采用靠模对产品工件进行仿形磨边加工的磨边机。然而，此类磨边机采用的加工方式通常是砂轮沿着工件的外沿轮廓加工直至将工件外沿磨边至标准轮廓线，砂轮每绕工件加工一圈仅对工件外沿上的点加工一次，由于工件外沿通常具有向外突出的高点，此类高点不能一次加工就可以磨掉，因此砂轮通常需要绕工件加工许多圈才能将高点磨掉，其加工效率比较低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供了一种加工效率高的磨边机。

为了实现上述目的，本发明的一个实施例采用的技术方案是：一种磨边机，包括机座、砂轮组件、机头组件、靠模轮组件和控制箱，所述砂轮组件、机头组件、靠模轮组件和控制箱安装于机座上，所述机头组件位于砂轮组件上方并可在机座上摆动，所述控制箱控制连接砂轮组件和机头组件，所述机头组件包括有工件夹头、靠模和工件驱动机构，所述工件驱动机构驱动所述工件夹头转动，工件驱动机构设置有检测工件夹头转动圈数的检测装置，所述靠模与工件夹头位于同一轴心线，所述砂轮组件包括有与工件夹头对应设置的砂轮以及砂轮驱动机构，所述砂轮驱动机构驱动砂轮转动，所述靠模轮组件包括有靠模轮，所述靠模轮与砂轮外径相同且位于同一轴心线，所述靠模与靠模轮接触或分开时产生接通信号或断开信号输送至控制箱，所述控制箱控制工件驱动机构驱动工件夹头实现工件正转或反转。

进一步，所述靠模和所述靠模轮的其中一个连接正压信号线，另一个连接接地线，所述机头组件与靠模轮组件之间绝缘设置。

进一步，还包括有机头摆动驱动机构，所述机头组件设置有摆动轴，所述机座设置有与摆动轴配合的轴承座，摆动轴安装于轴承座上，所述机头摆动驱动机构连接于机头组件一端并可带动机头组件绕摆动轴轴心线摆动。

进一步，所述工件驱动机构包括有工件驱动电机和传动机构，所述工件驱动电机输出连接传动机构，所述传动机构设置有两个同轴同速的输出端，两个所述输出端分别连接工件夹头和靠模。

进一步，还包括有靠模轮升降机构，所述靠模轮安装于靠模轮升降机构上。

进一步，所述靠模轮升降机构设置有升降滑槽、升降滑块、蜗轮蜗杆机构和竖向丝杆，所述蜗轮蜗杆机构的涡轮与竖向丝杆下端固定连接，所述升降滑块滑动连接于升降滑槽并套接安装于竖向丝杆上，所述靠模轮与升降滑块固定连接。

进一步，所述蜗轮蜗杆机构的蜗杆固定连接有传动轴，所述传动轴外端安装有升降调节手轮。

本发明还提供了一种应用上述磨边机的磨边方法，包括以下步骤：(1)将需要磨边的工件放置于工件夹头上；(2)砂轮驱动机构启动，带动砂轮旋转，工件驱动机构启动，带动工件夹头转动；(3)机头组件朝砂轮组件摆动使安装于工件夹头上的工件与砂轮接触开始进行磨边，同时靠模接近靠模轮；(4)机头组件继续朝砂轮组件摆动使靠模与靠模轮接触产生接通信号发送至控制箱，此时工件按照靠模的轮廓进行仿形加工；(5)若接通信号维持时间大于或等于工件夹头转动一圈的时间，则完成该加工工序；若接通信号维持时间低于工件夹头转动一圈的时间，则当靠模与靠模轮脱离产生断开信号发送至控制箱时，控制箱记录此时工件的位置为A点，工件夹头继续转动使靠模与靠模轮再次接触产生接通信号发送至控制箱，控制箱记录此时工件的位置为B点，控制箱判定工件的A点与B点之间为高点，此时控制箱控制工件驱动机构带动工件夹头反转对该高点进行加工；(6)重复执行步骤(5)，直至接通信号维持时间大于或等于工件夹头转动一圈的时间，完成该加工工序。

进一步，所述(5)中，若工件从A点转动到B点之间的时间少于500ms，则控制箱判定该高点已经被加工磨掉，控制箱控制工件驱动机构带动工件夹头转动继续加工工件其他位置。

进一步，所述步骤(3)中，控制箱控制机头组件先以第一速度朝砂轮组件摆动至设定距离，然后控制箱控制机头组件再以第二速度朝砂轮组件摆动使安装于工件夹头上的工件与砂轮接触，所述第一速度大于第二速度。

本发明的一个或多个实施方案至少具有以下有益效果：

该磨边机在加工工件时，当工件外沿存在不能一次磨掉的高点，高点的起始位置A点与砂轮接触时使得机头组件被顶起造成靠模与靠模轮脱离产生断开信号发送至控制箱，随着工件夹头的继续转动使得高点的结束位置B点与砂轮接触时机头组件下压造成靠模与靠模轮接触产生接通信号发送至控制箱，此时控制箱控制工件驱动机构带动工件夹头反转，使得工件反转，砂轮再次对该高点进行磨边，上述动作不断循环直至将该处高点磨掉，然后继续对工件外沿进行磨边加工至标准轮廓，该磨边机通过采用上述设置，使得其加工中遇到工件外沿存在不能一次磨掉的高点时，可以带动工件在该高点位置不断来回磨边加工从而将高点快速磨掉，避免了传统磨边机需要绕工件加工多圈才能将高点一点一点磨掉的操作，大大提高了加工效率，具有很高的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图：

图1为本发明的优选实施例的结构示意图；

图2是图1的另一角度示意图；

图3是上述实施例去掉部分机壳后的结构示意图；

图4是机头组件的外部结构示意图；

图5是机头组件的内部结构示意图；

图6是靠模轮组件的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

参照图1至图6，本发明的一个实施例：一种磨边机，包括机座100、砂轮组件200、机头组件300、靠模轮组件500和控制箱400，砂轮组件200、机头组件300、靠模轮组件500和控制箱400分别安装于机座100上，机头组件300位于砂轮组件200上方并可在机座100上摆动，控制箱400控制连接砂轮组件200和机头组件300，控制箱400可以设置有相应的操作显示屏410和操作按钮，机座100位于砂轮组件200和靠模轮组件500外侧可以设置有机壳对其进行保护，机头组件300包括有工件夹头310、靠模320和工件驱动机构330，工件夹头310用于安装待加工的工件，工件夹头310可以采用气动机构340通过真空吸附方式将工件吸附气动夹紧固定，工件驱动机构330驱动工件夹头310转动从而带动工件进行磨边，工件驱动机构330可以是电机机构，工件驱动机构330设置有检测工件夹头310转动圈数的检测装置，靠模320与工件夹头310位于同一轴心线，当工件的标准外形轮廓为非圆形时，靠模320的外形轮廓与工件的标准外形轮廓一致，此时靠模320可以与工件夹头310同轴联动，使得工件夹头310与靠模320的动作实现同步从而可以加工出与靠模320外形轮廓一致的产品，当然，若工件的标准外形轮廓为圆形时，靠模320可以采用杆状的结构即可而不需为一个完整的圆形结构，杆状结构端部与工件夹头310转动轴心线之间的距离即为工件标准外形轮廓的半径，此时杆状结构的靠模320仅与工件夹头310位于同一轴心线上而不联动，当然该杆状结构可以采用可调结构调节其端部与工件夹头310转动轴心线之间的距离，比如可以采用螺杆与螺母的连接结构实现上述的靠模形式，砂轮组件200包括有与工件夹头310对应设置的砂轮210以及砂轮驱动机构220，砂轮驱动机构220驱动砂轮210转动而对工件进行磨边，砂轮210可以为双砂轮结构，可以配套设置有清洗冷却装置230，清洗冷却装置230通过水泵将清洗冷却液输送至砂轮210上，从而可以在磨边工作时对砂轮210和工件进行清洗和降温，靠模轮组件500包括有靠模轮510，靠模轮510与砂轮210外径相同且位于同一轴心线，靠模轮510也可以和砂轮结构类似采用双轮体结构，靠模320与靠模轮510接触或分开时产生接通信号或断开信号输送至控制箱400，接通信号和断开信号可以是电压信号或者电流信号，控制箱400控制工件驱动机构330驱动工件夹头310实现工件正转或反转。

该磨边机的工作过程如下：该磨边机在加工工件时，当工件外沿存在不能一次磨掉的高点，高点的起始位置A点与砂轮210接触时使得机头组件300被顶起造成靠模320与靠模轮510脱离产生断开信号发送至控制箱400，随着工件夹头310的继续转动使得高点的结束位置B点与砂轮210接触时机头组件300下压造成靠模320与靠模轮510接触产生接通信号发送至控制箱400，此时控制箱400控制工件驱动机构330带动工件夹头310反转，使得工件反转，砂轮210再次对该高点进行磨边，上述动作不断循环直至将该处高点磨掉，然后才继续对工件外沿进行磨边加工至标准轮廓。该磨边机通过采用上述设置，使得其加工中遇到工件外沿存在不能一次磨掉的高点时，该磨边机可以带动工件在该高点位置不断来回磨边加工从而将高点快速磨掉，避免了传统磨边机需要绕工件加工多圈才能将高点一点一点磨掉的操作，大大提高了加工效率，具有很高的实用性。

具体的，靠模320和靠模轮510的其中一个可以连接正压信号线、另一个连接接地线，正压信号线可以从控制箱400中引出，其可以选择为低压直流信号线，机头组件300与靠模轮组件500之间绝缘设置，从而当靠模320和靠模轮510接触时可以产生电压或者电流信号发送给控制箱400。机头组件300与靠模轮组件500之间可以通过设置塑料垫块110相互隔开等进行绝缘设置，塑料垫块110可以是POM材料制成的部件，当然也可以是其他绝缘的材质制成。

当然，上述技术方案中，还可以是靠模轮510或靠模320上设置有接近开关，靠模320和靠模轮510接触时接近开关被触发产生接通信号发送至控制箱400。

参照图2和图3，该磨边机还包括有机头摆动驱动机构600，机头组件300设置有摆动轴350，机座100设置有与摆动轴350配合的轴承座360，摆动轴350安装于轴承座360上，机头摆动驱动机构600连接于机头组件300一端并可带动机头组件300绕摆动轴350轴心线摆动。控制箱400可以控制机头摆动驱动机构600，通过机头摆动驱动机构600带动机头组件300摆动，从而可以方便控制机头组件300与砂轮组件200之间的距离，当然，机头摆动驱动机构600与机头组件300的连接具有一定的弹性，比如可以采用气缸机构进行连接，从而使得机头组件300在工作过程中可以实现一定幅度的摆动。

参照图4和图5，工件驱动机构330包括有工件驱动电机331和传动机构332，可以在工件驱动电机331和部分传动机构332的外部罩设有保护罩进行保护，工件驱动电机331输出连接传动机构332，传动机构332设置有两个同轴同速的输出端333，两个输出端3333分别连接工件夹10头和靠模320。传动机构332可以通过齿轮传动或带传动或链传动等方式与工件驱动电机331进行传动连接，然后再通过两个输出端333同步带动工件夹头310和靠模320。具体的，传动机构332两端可以分别设置齿轮或链轮等结构，然后再通过两个减速器分别传动给两个输出端333，工件夹头310和靠模320分别安装于相应的输出端333上。

参照图6，当然，为了对不同规格尺寸的工件进行磨边，该磨边机还包括有靠模轮升降机构520，靠模轮510安装于靠模轮升降机构520上。用户可以根据需要通过靠模轮升降机构520调整靠模轮510的安装位置，从而可以适应不同规格尺寸的工件磨边需求。

参照图6，具体的，靠模轮升降机构520可以设置有升降滑槽524、升降滑块523、蜗轮蜗杆机构521和竖向丝杆522，蜗轮蜗杆机构521的涡轮与竖向丝杆522下端固定连接，升降滑块523滑动连接于升降滑槽524并套接安装于竖向丝杆522上，靠模轮510与升降滑块523固定连接。调节时，涡轮蜗杆机构521带动竖向丝杆522转动，竖向丝杆522转动带动升降滑块523在升降滑槽524上滑动，从而带动安装在升降滑块523上的靠模轮510移动至所需要的竖向位置，升降滑块523还可以与百分表连接，从而升降滑块523调整时的位置变动可以通过百分表很好的显示出来，有利于更为精确的调整升降滑块523的位置。升降滑槽524可以选用燕尾槽的形式，升降滑块523采用与燕尾槽适配的形状，竖向丝杆522与升降滑块523构成丝杆机构，同时与升降滑槽524配合，使得其传动更加平稳，而且结构刚性强，同时结合涡轮蜗杆机构521进行传动，通过设置合适的传动比可以实现精准微动调整直线移动的距离，调节精度非常高，可以做到0.005mm的重复定位，满足磨边机调整尺寸的要求。

涡轮蜗杆机构521的控制方式可以通过控制箱400自动控制，也可以采用手动调节方式进行控制，采用手动调节时可以在蜗轮蜗杆机构521的蜗杆固定连接有传动轴525，传动轴525外端安装有升降调节手轮526，升降调节手轮526上可以设置有刻度表进行精准调节，从而用户可以通过升降调节手轮526进行调节，操作更方便。

本发明还提供了一种应用上述磨边机的磨边方法，其包括以下步骤：(1)将需要磨边的工件放置于工件夹头310上；(2)砂轮驱动机构220启动，带动砂轮210旋转，工件驱动机构330启动，带动工件夹头310转动；(3)机头组件300朝砂轮组件200摆动使安装于工件夹头310上的工件与砂轮210接触开始进行磨边，同时靠模320接近靠模轮510；(4)机头组件300继续朝砂轮组件200摆动使靠模320与靠模轮510接触产生接通信号发送至控制箱400，此时工件按照靠模320的轮廓进行仿形加工；(5)若接通信号维持时间大于或等于工件夹头310转动一圈的时间，则完成该加工工序；若接通信号维持时间低于工件夹头310转动一圈的时间，则当靠模320与靠模轮510脱离产生断开信号发送至控制箱400时，控制箱400记录此时工件的位置为A点，工件夹头310继续转动使靠模320与靠模轮510再次接触产生接通信号发送至控制箱400，控制箱400记录此时工件的位置为B点，控制箱400判定工件的A点与B点之间为高点，此时控制箱400控制工件驱动机构330带动工件夹头310反转对该高点进行加工，(6)重复执行步骤(5)，直至接通信号维持时间大于或等于工件夹头310转动一圈的时间，完成该加工工序。

上述操作中，工件夹头310转动的圈数由检测装置进行检测，工件夹头310的转速可以设置为0-30r/min。具体的，可以采用如下方式，当控制箱400接收到接通信号时，检测装置开始对工件夹头310转动的圈数进行检测，检测到工件夹头310每转动一圈即发送信号至控制箱400，若此时控制箱400仍未收到断开信号，则完成该加工工序；若控制箱400在接收到工件夹头310完成转动一圈的信号前就收到断开信号，则控制箱400在接收到断开信号后再次接收到接通信号时，控制工件夹头310反转。

步骤(5)中，若工件从A点转动到B点之间的时间少于500ms，此时高点已经非常小，则控制箱400判定该高点已经被加工磨掉，控制箱400控制工件驱动机构330带动工件夹头310转动继续加工工件其他位置，可以进一步提高加工效率。

步骤(3)中，控制箱400控制机头组件300先以第一速度朝砂轮组件200摆动至设定距离，然后控制箱400控制机头组件300再以第二速度朝砂轮组件200摆动使安装于工件夹头310上的工件与砂轮210接触，第一速度大于第二速度。通过如上设置，从而可以在加工的初始阶段快速将机头组件300靠近砂轮组件200，减少移动需要的时间，然后再慢慢接近砂轮组件200，保证机头组件300和砂轮组件200的安全，避免出现剧烈的碰撞。当然，设定距离、第一速度和第一速度的具体参数用户可以根据实际状况而具体设置。

加工过程中，当工件外沿存在不能一次磨掉的高点，高点的起始位置A点与砂轮210接触时使得机头组件300被顶起造成靠模320与靠模轮510脱离产生断开信号发送至控制箱400，随着工件夹头310的继续转动使得高点的结束位置B点与砂轮210接触时机头组件300下压造成靠模320与靠模轮510接触产生接通信号发送至控制箱400，此时控制箱400控制工件驱动机构330带动工件夹头310反转，使得工件反转，砂轮210再次对该高点进行磨边，上述动作不断循环直至将该处高点磨掉，然后才继续对工件外沿进行磨边加工至标准轮廓。该磨边机通过采用上述设置，使得其加工中遇到工件外沿存在不能一次磨掉的高点时，该磨边机可以带动工件在该高点位置不断来回磨边加工从而将高点快速磨掉，避免了传统磨边机需要绕工件加工多圈才能将高点一点一点磨掉的操作，大大提高了加工效率，具有很高的实用性。

以上是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种磨边机，其特征在于：包括机座、砂轮组件、机头组件、靠模轮组件和控制箱，所述砂轮组件、机头组件、靠模轮组件和控制箱分别安装于机座上，所述机头组件位于砂轮组件上方并可在机座上摆动，所述控制箱控制连接砂轮组件和机头组件，所述机头组件包括有工件夹头、靠模和工件驱动机构，所述工件驱动机构驱动所述工件夹头转动，工件驱动机构设置有检测工件夹头转动圈数的检测装置，所述靠模与工件夹头位于同一轴心线，所述砂轮组件包括有与工件夹头对应设置的砂轮以及砂轮驱动机构，所述砂轮驱动机构驱动砂轮转动，所述靠模轮组件包括有靠模轮，所述靠模轮与砂轮外径相同且位于同一轴心线，所述靠模与靠模轮接触或分开时产生接通信号或断开信号输送至控制箱，所述控制箱控制工件驱动机构驱动工件夹头实现工件正转或反转。

2.根据权利要求1所述的磨边机，其特征在于：所述靠模和所述靠模轮的其中一个连接正压信号线，另一个连接接地线，所述机头组件与靠模轮组件之间绝缘设置。

3.根据权利要求1所述的磨边机，其特征在于：还包括有机头摆动驱动机构，所述机头组件设置有摆动轴，所述机座设置有与摆动轴配合的轴承座，摆动轴安装于轴承座上，所述机头摆动驱动机构连接于机头组件一端并可带动机头组件绕摆动轴轴心线摆动。

4.根据权利要求1所述的磨边机，其特征在于：所述工件驱动机构包括有工件驱动电机和传动机构，所述工件驱动电机输出连接传动机构，所述传动机构设置有两个同轴同速的输出端，两个所述输出端分别连接工件夹头和靠模。

5.根据权利要求1所述的磨边机，其特征在于：还包括有靠模轮升降机构，所述靠模轮安装于靠模轮升降机构上。

6.根据权利要求1至5任一所述的磨边机，其特征在于：所述靠模轮升降机构设置有升降滑槽、升降滑块、蜗轮蜗杆机构和竖向丝杆，所述蜗轮蜗杆机构的涡轮与竖向丝杆下端固定连接，所述升降滑块滑动连接于升降滑槽并套接安装于竖向丝杆上，所述靠模轮与升降滑块固定连接。

7.根据权利要求6所述的磨边机，其特征在于：所述蜗轮蜗杆机构的蜗杆固定连接有传动轴，所述传动轴外端安装有升降调节手轮。

8.一种应用权利要求1至7任一所述的磨边机的磨边方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将需要磨边的工件放置于工件夹头上；(2)砂轮驱动机构启动，带动砂轮旋转，工件驱动机构启动，带动工件夹头转动；(3)机头组件朝砂轮组件摆动使安装于工件夹头上的工件与砂轮接触开始进行磨边，同时靠模接近靠模轮；(4)机头组件继续朝砂轮组件摆动使靠模与靠模轮接触产生接通信号发送至控制箱，此时工件按照靠模的轮廓进行仿形加工；(5)若接通信号维持时间大于或等于工件夹头转动一圈的时间，则完成该加工工序；若接通信号维持时间低于工件夹头转动一圈的时间，则当靠模与靠模轮脱离产生断开信号发送至控制箱时，控制箱记录此时工件的位置为A点，工件夹头继续转动使靠模与靠模轮再次接触产生接通信号发送至控制箱，控制箱记录此时工件的位置为B点，控制箱判定工件的A点与B点之间为高点，此时控制箱控制工件驱动机构带动工件夹头反转对该高点进行加工；(6)重复执行步骤(5)，直至接通信号维持时间大于或等于工件夹头转动一圈的时间，完成该加工工序。

9.根据权利要求8所述的一种磨边方法，其特征在于：所述步骤(5)中，若工件从A点转动到B点之间的时间少于500ms，则控制箱判定该高点已经被加工磨掉，控制箱控制工件驱动机构带动工件夹头转动继续加工工件其他位置。

10.根据权利要求8所述的一种磨边方法，其特征在于：所述步骤(3)中，控制箱控制机头组件先以第一速度朝砂轮组件摆动至设定距离，然后控制箱控制机头组件再以第二速度朝砂轮组件摆动使安装于工件夹头上的工件与砂轮接触，所述第一速度大于第二速度。