CN111266983A - 一种用于切割刀片的切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于切割刀片的切割装置，主要解决现有切割装置存在费时费力，自动化程度较低，加工精度低的问题。该切割装置，包括机架、工作台、砂轮机进给机构、修整砂轮机构、刀片坯料输送机构、刀片坯料固定机构和刀片下料机构，所述机架上设置有工作台，所述工作台上安装有砂轮机进给机构以及设置在砂轮机进给机构的一侧的刀片坯料输送机构，所述砂轮机进给机构上安装有修整砂轮机构，所述刀片坯料输送机构上安装有刀片坯料固定机构和刀片下料机构，所述工作台上设置有操作面板，所述操作面板连接PLC控制器输入端的动作的技术方案，较好地解决了该问题，可用作刀片的切割。

Description

一种用于切割刀片的切割装置
技术领域
本发明涉及刀片加工技术领域，尤其涉及一种用于切割刀片的切割装置。
背景技术
刀片属于刀具的一种，现有的技术在进行刀片的加工时通常采用砂轮进行切割，存在以下缺点：第一、自动化程度较低；第二、目前刀片放置在工作台面时，通常采用螺栓进行固定，这样固定过程费时费力，另外，砂轮在工作一段时间后，不可避免的会产生砂轮的磨损现象，为了保证加工精度，需要及时地对砂轮进行修整，而目前的砂轮修整，采用人工或者半自动的方式移动砂轮，精确度低，从而影响加工精度。因此亟需研发一种能够解决上述问题的用于切割刀片的切割装置。
发明内容
本发明要解决现有切割装置存在费时费力，自动化程度较低，加工精度低的技术问题，从而提供一种能有效提高生产效率的用于切割刀片的切割装置。
为解决上述技术问题本发明采用的的技术方案如下：本发明通过采用一种用于切割刀片的切割装置，包括机架、工作台、砂轮机进给机构、修整砂轮机构、刀片坯料输送机构、刀片坯料固定机构和刀片下料机构，所述机架上设置有工作台，所述工作台上安装有砂轮机进给机构以及设置在砂轮机进给机构的一侧的刀片坯料输送机构，所述砂轮机进给机构上安装有修整砂轮机构，所述刀片坯料输送机构上安装有刀片坯料固定机构和刀片下料机构，所述工作台上设置有操作面板，所述操作面板连接PLC控制器输入端，所述PLC控制器输出端连接该设备各机械部件，PLC控制器接收操作面板的控制指令，控制该设备各机械部件的动作。
进一步地，所述砂轮进给机构包括基座，所述基座安装在工作台上，所述基座顶部的两边设置有直线导轨，每个直线导轨上都安装有滑块，两块所述滑块之间安装有移动板，所述移动板上设置有轴承，所述轴承内壁上设有转轴，所述转轴的一端穿过第一挡板与砂轮盘连接，所述第一挡板上设有与转轴相对应的转轴孔，所述第一挡板固定于Z形连接板上，Z形连接板固定在移动板上，所述转轴的另一端设有从动皮带轮，从动皮带轮与皮带连接，皮带与主动皮带轮连接，主动皮带轮安装在砂轮电机的输出轴上，所述砂轮电机固定在电机安装座上，所述电机安装座固定在移动板上。
进一步地，所述基座的一端安装有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴与联轴器的一端连接，联轴器的另一端与丝杆连接，所述丝杆通过轴承座固定在基座上，所述丝杆上套装有丝杆螺母，所述丝杆螺母固定在移动板底部。
进一步地，所述修整砂轮机构包括安装在所述Z形连接板上的线性模组和第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与线性模组中的丝杆连接，所述线性模组中的滑块上设置有旋转气缸，所述旋转气缸的轴端安装有立柱，所述立柱上安装有修整套筒，修整套筒内设有内筒，内筒的前端连接圆柱连接器，所述圆柱连接器分为前端球形体和后端圆柱体，所述圆柱连接器前端安装有金刚笔，金刚笔设置在砂轮盘的一侧，所述圆柱连接器后端的圆柱体设置在内筒中，圆柱连接器后端的圆柱体上套有弹簧，弹簧后端连接压电传感器，压电传感器设置在内筒内，压电传感器后端通过接线端子连接传输线，传输线另一端连接PLC控制器。
进一步地，所述刀片坯料输送机构包括振动盘，所述振动盘固定在工作台上，所述振动盘的出料口处连接有出料槽，所述出料槽固定在基板上，所述基板安装在支撑板上，支撑板呈倾斜设置，所述支撑板安装在支座上，所述支座安装在工作台上，所述基板的一侧开设有进料槽，所述进料槽的一端与出料槽连通，所述进料槽的另一端依次设置有刀片坯料固定机构、刀片下料机构和第二挡板；所述基板的另一侧设置有第一气缸，所述第一气缸的活塞杆上安装有推杆。
进一步地，所述刀片坯料固定机构包括固定在支撑板上的竖板，所述竖板的上部安装有第一气缸安装座，所述第一气缸安装座上安装有第二气缸，所述第二气缸的活塞杆上设置有连接块，所述连接块底部安装有压紧块。
进一步地，所述刀片下料机构包括固定在支撑板上的第二气缸安装座，所述第二气缸安装座上安装有第三气缸，所述第三气缸的活塞杆上设置有L形推块，所述基板上开设有贯通左右两侧的凹槽，所述凹槽与进料槽相连通，L形推块位于基板上的凹槽内，所述支撑板的一侧安装有下料槽，下料槽呈倾斜设置。
为解决上述技术问题之二本发明采用的技术方案如下：
一种基于切割装置的刀片切割方法，包括以下步骤：
第一步，将刀片坯料倒入振动盘，开启振动盘，依靠振动盘的振动将刀片坯料逐个送入出料槽，刀片坯料在出料槽内均匀排成一排，并依次前进。
第二步，第一气缸启动，带动推杆以及拨块往复运动，将出料槽内的刀片坯料依次推送至进料槽内。
第三步，当第三接近传感器检测到刀片坯料时，第三接近传感器将信号发送至PLC控制器，PLC控制器收到信号后控制第二气缸动作，带动连接块以及压紧块向下移动，将刀片坯料固定在进料槽内。
第四步，启动砂轮电机，带动主动皮带轮旋转，主动皮带轮通过皮带将动力传递给从动皮带轮，从动皮带轮带动转轴转动，从而带动砂轮盘转动，然后启动第一伺服电机，在第一伺服电机的驱动下，旋转气缸、立柱及修整套筒沿线性模组向前滑动，带动金刚笔向砂轮盘靠近，当转动的砂轮盘接触并压向金刚笔笔尖时，金刚笔和固定连接的圆柱连接器向后移动压缩弹簧，弹簧后端的压电传感器发出反馈脉冲信号，并通过传输线传至PLC控制器内，PLC控制器控制第一伺服电机停止移动，金刚笔笔尖对砂轮盘表层的凸块进行打磨修整，保证了对砂轮盘表面产生的挤压力和摩擦力的恒定。
第五步，第二伺服电机工作，带动丝杆转动，经丝杆传动使丝杆螺母在丝杆上的移动，从而带动移动板以及安装在移动板上的组件沿着直线导轨移动，使得砂轮盘通过开口与刀片坯料接触，砂轮盘对刀片坯料进行加工磨切，当第二接近传感器检测到砂轮盘时，第二接近传感器将信号发送至PLC控制器，PLC控制器收到信号后控制第二伺服电机和第二气缸工作，第二伺服电机反转带动砂轮盘退回初始位置，从而完成对刀片坯料的切割。
第六步，第二气缸动作，带动连接块以及压紧块向上移动，将进料槽内的成品刀片松开。
第七步，当第一接近传感器检测到成品刀片时，第一接近传感器将信号发送至PLC控制器，PLC控制器收到信号后控制第三气缸工作，第三气缸带动L形推块伸出，将进料槽内的成品刀片推到下料槽上，再从下料槽排出。
本发明的修整砂轮机构，利用压电传感器、弹簧和圆柱连接器准确及时反馈调节砂轮片与金刚笔间的挤压力，确保了砂轮片表面产生的挤压力和摩擦力的恒定，修整质量高；本发明的用于切割刀片的切割装置，通过刀片坯料输送机构将振动盘内的刀片坯料逐一输送至进料槽，然后通过刀片坯料固定机构将刀片坯料固定，砂轮盘对刀片坯料进行切割，加工完成后，刀片下料机构将成品刀片进行下料操作，由此代替人工的操作方式，自动化程度高，有效提高生产效率，降低了劳动强度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明用于切割刀片的切割装置的结构示意图；
图2为本发明用于切割刀片的切割装置的俯视图；
图3为本发明用于切割刀片的切割装置的砂轮进给机构结构示意图；
图4为本发明用于切割刀片的切割装置的砂轮进给机构俯视图；
图5为图4中的A-A剖视图；
图6为本发明用于切割刀片的切割装置的砂轮进给机构立体图；
图7为本发明用于切割刀片的切割装置的修整套筒结构示意图；
图8为本发明用于切割刀片的切割装置的刀片坯料输送机构结构示意图；
图9为本发明用于切割刀片的切割装置的刀片坯料输送机构俯视图；
图10为本发明用于切割刀片的切割装置的刀片坯料固定机构结构示意图；
图11为本发明用于切割刀片的切割装置的刀片下料机构结构示意图；
图12为刀片加工前后示意图。
附图中：
1、机架 2、工作台 3、砂轮进给机构
301、基座 302、直线导轨 303、滑块
304、移动板 305、轴承 306、转轴
307、砂轮盘 308、从动皮带轮 309、皮带
310、主动皮带轮 311、砂轮电机 312、电机安装座
313、第一挡板 314、Z形连接板 315、第一伺服电机
316、联轴器 317、丝杆 318、轴承座
319、丝杆螺母 4、修整砂轮机构 401、线性模组
402、第二伺服电机 403、旋转气缸 404、立柱
405、修整套筒 406、内筒 407、圆柱连接器
408、金刚笔 409、弹簧 410、压电传感器
411、传输线 5、刀片坯料输送机构 501、振动盘
502、出料槽 503、基板 504、支撑板
505、支座 506、进料槽 507、第二挡板
508、第一气缸 509、推杆 510、开口
511、拨块 512、第一接近传感器 513、第二接近传感器
6、刀片坯料固定机构 601、竖板 602、第一气缸安装座
603、第二气缸 604、连接块 605、压紧块
606、第三接近传感器 7、刀片下料机构 701、第二气缸安装座
702、第三气缸 703、L形推块 704、凹槽
705、下料槽 81、刀片坯料 82、成品刀片
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
请参阅图1、2所示，一种用于切割刀片的切割装置，包括机架1、工作台2、砂轮机进给机构3、修整砂轮机构4、刀片坯料输送机构5、刀片坯料固定机构6、刀片下料机构7，所述机架1上设置有工作台2，所述工作台2上安装有砂轮机进给机构3以及设置在砂轮机进给机构3的一侧的刀片坯料输送机构5，所述砂轮机进给机构3上安装有修整砂轮机构4，所述刀片坯料输送机构5上安装有刀片坯料固定机构6和刀片下料机构7，所述工作台2上设置有操作面板，所述操作面板连接PLC控制器输入端，所述PLC控制器输出端连接该设备各机械部件，PLC控制器接收操作面板的控制指令，控制该设备各机械部件的动作。
请参阅图3-7所示，所述砂轮进给机构3包括基座301，所述基座301安装在工作台2上，所述基座301顶部的两边设置有直线导轨302，每个直线导轨302上都安装有滑块303，两块所述滑块303之间安装有移动板304，所述移动板304上设置有轴承305，所述轴承305内壁上设有转轴306，所述转轴306的一端穿过第一挡板313与砂轮盘307连接，所述第一挡板313上设有与转轴306相对应的转轴孔，所述第一挡板313固定于Z形连接板314上，Z形连接板314固定在移动板304上，所述转轴306的另一端设有从动皮带轮308，从动皮带轮308与皮带309连接，皮带309与主动皮带轮310连接，主动皮带轮310安装在砂轮电机311的输出轴上，所述砂轮电机311固定在电机安装座312上，所述电机安装座312固定在移动板304上。
所述基座301的一端安装有第一伺服电机315，所述第一伺服电机315的输出轴与联轴器316的一端连接，联轴器316的另一端与丝杆317连接，所述丝杆317通过轴承座318固定在基座301上，所述丝杆317上套装有丝杆螺母319，所述丝杆螺母319固定在移动板304底部。
所述修整砂轮机构4包括安装在所述Z形连接板314上的线性模组401和第二伺服电机402，所述第二伺服电机402的输出轴与线性模组401中的丝杆连接，所述线性模组401中的滑块上设置有旋转气缸403，所述旋转气缸403的轴端安装有立柱404，所述立柱404上安装有修整套筒405，修整套筒405内设有内筒406，内筒406的前端连接圆柱连接器407，所述圆柱连接器407分为前端球形体和后端圆柱体，所述圆柱连接器407前端安装有金刚笔408，金刚笔408设置在砂轮盘307的一侧，所述圆柱连接器407后端的圆柱体设置在内筒406中，圆柱连接器407后端的圆柱体上套有弹簧409，弹簧409后端连接压电传感器410，压电传感器410设置在内筒406内，压电传感器410后端通过接线端子连接传输线411，传输线411另一端连接PLC控制器。使用时，首先启动砂轮电机311带动砂轮盘307转动，然后启动第一伺服电机402，在第一伺服电机402的驱动下，旋转气缸403、立柱404及修整套筒405沿线性模组401向前滑动，带动金刚笔408向砂轮盘307靠近，当转动的砂轮盘307接触并压向金刚笔408笔尖时，金刚笔408和固定连接的圆柱连接器407向后移动压缩弹簧409，弹簧409后端的压电传感器410发出反馈脉冲信号，并通过传输线411传至PLC控制器内，PLC控制器控制第一伺服电机402停止移动，金刚笔408笔尖对砂轮盘307表层的凸块进行打磨修整，保证了对砂轮盘307表面产生的挤压力和摩擦力的恒定，砂轮盘307表面质量得到保证，修整精度高，实现对砂轮盘307的精确修整，降低了手工修整时的报废率，提高了砂轮盘307的修整质量，从而保证砂轮盘307切割精度。
请参阅图8-11所示，所述刀片坯料输送机构5包括振动盘501，所述振动盘501固定在工作台2上，所述振动盘501的出料口处连接有出料槽502，所述出料槽502固定在基板503上，所述基板503安装在支撑板504上，支撑板504呈倾斜设置，所述支撑板504安装在支座505上，所述支座505安装在工作台2上，所述基板503的一侧开设有进料槽506，进料槽506的大小与刀片的大小相对应，所述进料槽506的一端与出料槽502连通，所述进料槽506的另一端依次设置有刀片坯料固定机构6、刀片下料机构7和第二挡板507，所述第二挡板507上设置有第一接近传感器512，所述第一接近传感器512与PLC控制器连接；所述基板503的另一侧设置有第一气缸508，所述第一气缸508的活塞杆上安装有推杆509，所述推杆509的一端安装有拨块511，所述基板503上还开设有供砂轮盘通过的开口510，所述开口510与进料槽506连通，所述开口510位于刀片坯料固定机构6下方，所述开口510内设置有第二接近传感器513，所述第二接近传感器513与PLC控制器连接。
所述刀片坯料固定机构6包括固定在支撑板504上的竖板601，所述竖板601的上部安装有第一气缸安装座602，所述第一气缸安装座602上安装有第二气缸603，所述第二气缸603的活塞杆上设置有连接块604，所述连接块604底部安装有压紧块605，所述刀片坯料固定机构6下方的基板503上还设置有第三接近传感器606，所述第三接近传感器606与PLC控制器连接。
所述刀片下料机构7包括固定在支撑板504上的第二气缸安装座701，所述第二气缸安装座701上安装有第三气缸702，所述第三气缸702的活塞杆上设置有L形推块703，所述基板503上开设有贯通左右两侧的凹槽704，所述凹槽704与进料槽506相连通，L形推块703位于基板503上的凹槽704内，所述支撑板504的一侧安装有下料槽705，下料槽705呈倾斜设置，下料槽705位于凹槽704的右下方，且凹槽704的出料口位于下料槽705的进料口的正上方。
本发明的基于切割装置的刀片切割方法包括如下：
第一步，将刀片坯料81倒入振动盘501，开启振动盘501，依靠振动盘501的振动将刀片坯料81逐个送入出料槽502，刀片坯料81在出料槽502内均匀排成一排，并依次前进。
第二步，第一气缸508启动，带动推杆509以及拨块511往复运动，将出料槽502内的刀片坯料81依次推送至进料槽506内。
第三步，当第三接近传感器606检测到刀片坯料81时，第三接近传感器606将信号发送至PLC控制器，PLC控制器收到信号后控制第二气缸603动作，带动连接块604以及压紧块605向下移动，将刀片坯料81固定在进料槽506内。
第四步，启动砂轮电机311，带动主动皮带轮310旋转，主动皮带轮310通过皮带309将动力传递给从动皮带轮308，从动皮带轮308带动转轴306转动，从而带动砂轮盘307转动，然后启动第一伺服电机402，在第一伺服电机402的驱动下，旋转气缸403、立柱404及修整套筒405沿线性模组401向前滑动，带动金刚笔408向砂轮盘307靠近，当转动的砂轮盘307接触并压向金刚笔408笔尖时，金刚笔408和固定连接的圆柱连接器407向后移动压缩弹簧409，弹簧409后端的压电传感器410发出反馈脉冲信号，并通过传输线411传至PLC控制器内，PLC控制器控制第一伺服电机402停止移动，金刚笔408笔尖对砂轮盘307表层的凸块进行打磨修整，保证了对砂轮盘307表面产生的挤压力和摩擦力的恒定。
第五步，第二伺服电机315工作，带动丝杆317转动，经丝杆317传动使丝杆螺母319在丝杆317上的移动，从而带动移动板304以及安装在移动板304上的组件沿着直线导轨302移动，使得砂轮盘307通过开口510与刀片坯料81接触，砂轮盘307对刀片坯料81进行加工磨切，当第二接近传感器513检测到砂轮盘307时，第二接近传感器513将信号发送至PLC控制器，PLC控制器收到信号后控制第二伺服电机315和第二气缸603工作，第二伺服电机315反转带动砂轮盘307退回初始位置，从而完成对刀片坯料81的切割。
第六步，第二气缸603动作，带动连接块604以及压紧块605向上移动，将进料槽506内的成品刀片82松开。
第七步，当第一接近传感器512检测到成品刀片82时，第一接近传感器512将信号发送至PLC控制器，PLC控制器收到信号后控制第三气缸702工作，第三气缸702带动L形推块703伸出，将进料槽506内的成品刀片82推到下料槽705上，再从下料槽705排出。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (7)

1.一种用于切割刀片的切割装置，包括机架(1)、工作台(2)、砂轮机进给机构(3)、修整砂轮机构(4)、刀片坯料输送机构(5)、刀片坯料固定机构(6)和刀片下料机构(7)，其特征在于：所述机架(1)上设置有工作台(2)，所述工作台(2)上安装有砂轮机进给机构(3)以及设置在砂轮机进给机构(3)的一侧的刀片坯料输送机构(5)，所述砂轮机进给机构(3)上安装有修整砂轮机构(4)，所述刀片坯料输送机构(5)上安装有刀片坯料固定机构(6)和刀片下料机构(7)，所述工作台(2)上设置有操作面板，所述操作面板连接PLC控制器输入端，所述PLC控制器输出端连接该设备各机械部件，PLC控制器接收操作面板的控制指令，控制该设备各机械部件的动作。
2.根据权利要求1所述的一种用于切割刀片的切割装置，其特征在于所述砂轮进给机构(3)包括基座(301)，所述基座(301)安装在工作台(2)上，所述基座(301)顶部的两边设置有直线导轨(302)，每个直线导轨(302)上都安装有滑块(303)，两块所述滑块(303)之间安装有移动板(304)，所述移动板(304)上设置有轴承(305)，所述轴承(305)内壁上设有转轴(306)，所述转轴(306)的一端穿过第一挡板(313)与砂轮盘(307)连接，所述第一挡板(313)上设有与转轴(306)相对应的转轴孔，所述第一挡板(313)固定于Z形连接板(314)上，Z形连接板(314)固定在移动板(304)上，所述转轴(306)的另一端设有从动皮带轮(308)，从动皮带轮(308)与皮带(309)连接，皮带(309)与主动皮带轮(310)连接，主动皮带轮(310)安装在砂轮电机(311)的输出轴上，所述砂轮电机(311)固定在电机安装座(312)上，所述电机安装座(312)固定在移动板(304)上。
3.根据权利要求2所述的一种用于切割刀片的切割装置，其特征在于所述基座(301)的一端安装有第一伺服电机(315)，所述第一伺服电机(315)的输出轴与联轴器(316)的一端连接，联轴器(316)的另一端与丝杆(317)连接，所述丝杆(317)通过轴承座(318)固定在基座(301)上，所述丝杆(317)上套装有丝杆螺母(319)，所述丝杆螺母(319)固定在移动板(304)底部。
4.根据权利要求2所述的一种用于切割刀片的切割装置，其特征在于所述修整砂轮机构(4)包括安装在所述Z形连接板(314)上的线性模组(401)和第二伺服电机(402)，所述第二伺服电机(402)的输出轴与线性模组(401)中的丝杆连接，所述线性模组(401)中的滑块上设置有旋转气缸(403)，所述旋转气缸(403)的轴端安装有立柱(404)，所述立柱(404)上安装有修整套筒(405)，修整套筒(405)内设有内筒(406)，内筒(406)的前端连接圆柱连接器(407)，所述圆柱连接器(407)分为前端球形体和后端圆柱体，所述圆柱连接器(407)前端安装有金刚笔(408)，金刚笔(408)设置在砂轮盘(307)的一侧，所述圆柱连接器(407)后端的圆柱体设置在内筒(406)中，圆柱连接器(407)后端的圆柱体上套有弹簧(409)，弹簧(409)后端连接压电传感器(410)，压电传感器(410)设置在内筒(406)内，压电传感器(410)后端通过接线端子连接传输线(411)，传输线(411)另一端连接PLC控制器。
5.根据权利要求4所述的一种用于切割刀片的切割装置，其特征在于所述刀片坯料输送机构(5)包括振动盘(501)，所述振动盘(501)固定在工作台(2)上，所述振动盘(501)的出料口处连接有出料槽(502)，所述出料槽(502)固定在基板(503)上，所述基板(503)安装在支撑板(504)上，支撑板(504)呈倾斜设置，所述支撑板(504)安装在支座(505)上，所述支座(505)安装在工作台(2)上，所述基板(503)的一侧开设有进料槽(506)，所述进料槽(506)的一端与出料槽(502)连通，所述进料槽(506)的另一端依次设置有刀片坯料固定机构(6)、刀片下料机构(7)和第二挡板(507)；所述基板(503)的另一侧设置有第一气缸(508)，所述第一气缸(508)的活塞杆上安装有推杆(509)。
6.根据权利要求4所述的一种用于切割刀片的切割装置，其特征在于所述刀片坯料固定机构(6)包括固定在支撑板(504)上的竖板(601)，所述竖板(601)的上部安装有第一气缸安装座(602)，所述第一气缸安装座(602)上安装有第二气缸(603)，所述第二气缸(603)的活塞杆上设置有连接块(604)，所述连接块(604)底部安装有压紧块(605)。
7.根据权利要求1所述的一种用于切割刀片的切割装置，其特征在于所述刀片下料机构(7)包括固定在支撑板(504)上的第二气缸安装座(701)，所述第二气缸安装座(701)上安装有第三气缸(702)，所述第三气缸(702)的活塞杆上设置有L形推块(703)，所述基板(503)上开设有贯通左右两侧的凹槽(704)，所述凹槽(704)与进料槽(506)相连通，L形推块(703)位于基板(503)上的凹槽(704)内，所述支撑板(504)的一侧安装有下料槽(705)，下料槽(705)呈倾斜设置。
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