CN111659951A - 一种自动磨锯片机上的锯片打磨位置切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动磨锯片机上的锯片打磨位置切换装置，属于机电技术领域。包括机架、待加工锯片、转动连接在机架上的同步轴和固定在同步轴上的同步齿轮，同步齿轮上具有若干个与待加工锯片上的锯齿一一对应的齿牙，机架上转动连接有至少一根与同步齿轮啮合的蜗杆，同步轴上滑动连接有一固定套，待加工锯片固定在固定套上，固定套花键连接在同步轴上，固定套与同步轴之间设置有纵向复位弹簧，蜗杆上固定设置有若干凸轮，凸轮转动连接在蜗杆上，凸轮与蜗杆之间通过一扭簧相连；凸轮的凸出部位能够驱使待加工锯片纵向下移。本发明具有能够实现待加工锯片连续切换打磨位置等优点。

Description

一种自动磨锯片机上的锯片打磨位置切换装置

技术领域

本发明属于机电技术领域，涉及一种自动磨锯片机上的锯片打磨位置切换装置。

背景技术

木材、石材等加工用的盘式锯片，在使用一段时间后容易发生齿刃顿挫、形变、磨损不均等情况，需要通过打磨以修复锯片的性能。

现有技术中，同一锯片中不同齿刃的打磨厚度是均一的，为了避免打磨砂轮对锯片的损坏，单次打磨的厚度也很小，需要通过对锯片进行多次打磨(旋转若干圈)，逐步增大打磨厚度完成对锯片的打磨加工，这种方式不均对打磨效率有极大的削弱，而且每次增大打磨厚度时的调整过程需要停机，操作复杂、结构复杂，不利于锯片的修复作业。

实际上，由于锯片各齿刃在使用过程中磨损不一，但只要刃部锋利，其性能影响并不大，并不需要通过逐一磨损使各锯齿的规格、尺寸、倾角等完全一致。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种自动磨锯片机上的锯片打磨位置切换装置，本发明所要解决的技术问题是如何实现锯片上打磨位置的连续切换。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种自动磨锯片机上的锯片打磨位置切换装置，其特征在于，包括机架、待加工锯片、转动连接在机架上的同步轴和固定在同步轴上的同步齿轮，所述同步齿轮上具有若干个与待加工锯片上的锯齿一一对应的齿牙，所述机架上转动连接有至少一根与同步齿轮啮合的蜗杆，所述同步轴上滑动连接有一固定套，所述待加工锯片固定在固定套上，所述固定套花键连接在同步轴上，所述固定套与同步轴之间设置有纵向复位弹簧，所述蜗杆上固定设置有若干凸轮，所述凸轮转动连接在蜗杆上，所述凸轮与蜗杆之间通过一扭簧相连；所述凸轮的凸出部位能够驱使待加工锯片纵向下移。

蜗杆旋转一圈能够驱动同步齿轮的旋转角度与待加工锯片上相邻齿刃间的角度相同，使同步齿轮每次旋转后正好能够使砂轮与待加工锯片的加工位置向邻近位置切换。

待加工锯片和同步齿轮同轴，但是待加工锯片每次旋转均附带一定幅度的纵向运动，具体而言，待加工锯片的一个转动周期内的动作分为三步，即依次呈缓慢下移并旋转、纵向小幅度上移并停转、纵向快速上移并旋转的循环运动状。

待加工锯片缓慢下移并旋转：凸轮的凸点挤压待加工锯片的上表面，受到扭簧的作用，凸轮的凸点旋转速度低于蜗杆的旋转速度，扭簧蓄力，待加工锯片下移速度较慢，而旋转依然与同步齿轮同步；该状态下，待加工锯片的某一齿刃正受到砂轮的打磨。

待加工锯片纵向小幅度上移并停转：待扭簧受压至极限时，凸轮的凸点快速越过待加工锯片的上表面，该过程中，扭簧释放扭矩使凸轮快速旋转，而蜗杆几乎不旋转，待加工齿轮下压力瞬间削弱而上移，受到待加工锯片与砂轮的接触摩擦力作用，待加工锯片上移幅度并不大；该状态下，待加工锯片的某一齿刃打磨结束，需要脱离与砂轮的接触。

待加工锯片纵向快速上移并旋转：当待加工锯片上移至与砂轮的打磨位置脱离后，此时凸轮与待加工锯片之间存在间隙，待加工齿轮受到纵向复位弹簧的作用而快速上移，此后蜗杆驱动下待加工齿轮的旋转用于切换加工位置，即切换至下一个齿刃。

当待加工锯片下移的过程中齿刃逐渐与砂轮接触，使齿刃与砂轮在压紧的同时被打磨，当待加工锯片在没有被凸轮的凸点挤压之前，待加工锯片位于砂轮打磨位置的上方，两者在此时不接触，也就是说砂轮所在平面与砂轮轴线相交位置所在的水平面位于待加工锯片所在水平面之下。

不难看出，这种方式下，结构非常简单，但是可以实现待加工锯片加工的需要和切换加工部位的需要，而且在打磨过程中，砂轮与齿刃部位是压紧接触的，避免不同部位的齿刃在使用过程中磨损不一造成的打磨难度，现有方式中，砂轮打磨位置与齿刃的打磨厚度是均衡的，使得使用过程中磨损较少的齿刃被过度打磨，而使用过程中磨损较大的齿刃未能被打磨到或打磨不达标。

本方案中，伺服电机以一定的速度连续运行就可以实现相应的动作，相比而言，点动方式存在误差积累较大、精度较低、控制难度较大等问题，而连续运行的方式可以一次性完成对待加工锯片的加工，精度高、控制简单、操作方便。

进一步的，所述蜗杆有两根，两根蜗杆对称分布在同步齿轮的两侧，两根蜗杆上均固定设置有一传动齿轮，两个传动齿轮相互啮合，其中一根蜗杆与一伺服电机相连。

两根蜗杆同步反向旋转，可使同步轴旋转精度较高，平稳性较好，且能够避免安装间隙造成的同步轴定位不准的问题，因为两根蜗杆能够使同步齿轮始终处于卡紧状态。

附图说明

图1是本自动磨锯片机的正视图。

图2是图1的仰视图。

图3是图1的俯视图。

图4是纱轮和纱轮夹装工具的平面结构示意图。

图5是图4的左视图。

图6是图5中A-A方向上的截面图。

图7是同步轴与固定套的截面图。

图8是蜗杆与凸轮的截面图。

图中，1、机架；2、待加工锯片；31、同步轴；32、驱动电机；33、砂轮；34、同步齿轮；35、蜗杆；36、固定套；37、纵向复位弹簧；38、凸轮；39、扭簧；41、传动齿轮；42、伺服电机；51、定位轴套；52、夹盘；53、压紧片；54、定位片；55、滚珠；56、弹簧柱；57、锁紧螺母；58、拆装螺栓。

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1、图2、图3、图7和图8所示，包括机架1、待加工锯片2、转动连接在机架1上的同步轴31、固定在机架1上的驱动电机32、设置在驱动电机32的输出轴上的砂轮33和驱使待加工锯片旋转的换位机构，换位机构包括固定在同步轴上的同步齿轮，同步齿轮34上具有若干个与待加工锯片2上的锯齿一一对应的齿牙，机架1上转动连接有至少一根与同步齿轮34啮合的蜗杆35，同步轴31上滑动连接有一固定套36，待加工锯片2固定在固定套36上，固定套36花键连接在同步轴31上，固定套36与同步轴之间设置有纵向复位弹簧37，蜗杆35上固定设置有若干凸轮38，凸轮38转动连接在蜗杆35上，凸轮38与蜗杆35之间通过一扭簧39相连；凸轮38的凸出部位能够驱使待加工锯片2纵向下移。

蜗杆35旋转一圈能够驱动同步齿轮34的旋转角度与待加工锯片2上相邻齿刃间的角度相同，使同步齿轮34每次旋转后正好能够使砂轮33与待加工锯片2的加工位置向邻近位置切换。

待加工锯片2和同步齿轮34同轴，但是待加工锯片2每次旋转均附带一定幅度的纵向运动，具体而言，待加工锯片2的一个转动周期内的动作分为三步，即依次呈缓慢下移并旋转、纵向小幅度上移并停转、纵向快速上移并旋转的循环运动状。

待加工锯片2缓慢下移并旋转：凸轮38的凸点挤压待加工锯片2的上表面，受到扭簧39的作用，凸轮38的凸点旋转速度低于蜗杆35的旋转速度，扭簧39蓄力，待加工锯片2下移速度较慢，而旋转依然与同步齿轮34同步；该状态下，待加工锯片2的某一齿刃正受到砂轮33的打磨。

待加工锯片2纵向小幅度上移并停转：待扭簧39受压至极限时，凸轮38的凸点快速越过待加工锯片2的上表面，该过程中，扭簧39释放扭矩使凸轮38快速旋转，而蜗杆35几乎不旋转，待加工齿轮下压力瞬间削弱而上移，受到待加工锯片2与砂轮33的接触摩擦力作用，待加工锯片2上移幅度并不大；该状态下，待加工锯片2的某一齿刃打磨结束，需要脱离与砂轮33的接触。

待加工锯片2纵向快速上移并旋转：当待加工锯片2上移至与砂轮33的打磨位置脱离后，此时凸轮38与待加工锯片2之间存在间隙，待加工齿轮受到纵向复位弹簧37的作用而快速上移，此后蜗杆35驱动下待加工齿轮的旋转用于切换加工位置，即切换至下一个齿刃。

当待加工锯片2下移的过程中齿刃逐渐与砂轮33接触，使齿刃与砂轮33在压紧的同时被打磨，当待加工锯片2在没有被凸轮38的凸点挤压之前，待加工锯片2位于砂轮33打磨位置的上方，两者在此时不接触，也就是说砂轮33所在平面与砂轮33轴线相交位置所在的水平面位于待加工锯片2所在水平面之下。

不难看出，这种方式下，结构非常简单，但是可以实现待加工锯片2加工的需要和切换加工部位的需要，而且在打磨过程中，砂轮33与齿刃部位是压紧接触的，避免不同部位的齿刃在使用过程中磨损不一造成的打磨难度，现有方式中，砂轮33打磨位置与齿刃的打磨厚度是均衡的，使得使用过程中磨损较少的齿刃被过度打磨，而使用过程中磨损较大的齿刃未能被打磨到或打磨不达标。

本方案中，伺服电机42以一定的速度连续运行就可以实现相应的动作，相比而言，点动方式存在误差积累较大、精度较低、控制难度较大等问题，而连续运行的方式可以一次性完成对待加工锯片的加工，精度高、控制简单、操作方便。

蜗杆35有两根，两根蜗杆35对称分布在同步齿轮34的两侧，两根蜗杆35上均固定设置有一传动齿轮41，两个传动齿轮41相互啮合，其中一根蜗杆35与一伺服电机42相连。两根蜗杆35同步反向旋转，可使同步轴31旋转精度较高，平稳性较好，且能够避免安装间隙造成的同步轴31定位不准的问题，因为两根蜗杆35能够使同步齿轮34始终处于卡紧状态。

砂轮33的轴线与待加工锯片2的轴线之间呈80～85°之间的倾角。该倾角一方面是贴合齿刃的倾角，另一方面可以使待加工锯片2与砂轮33脱离过程中不对刃部造成损伤。

如图4、图5和图6所示，砂轮33通过一个能够对砂轮33进行缓冲的夹装工具与驱动电机32的输出轴相连；夹装工具包括定位轴套51、两个夹盘52和两个与夹盘52一一对应的压紧片53，定位轴套51与驱动电机32的输出轴之间固定相连，定位轴套51的中部固定设置有插设在两个夹盘52之间的定位片54，两个夹盘52固定相连，夹盘52的内侧面开设有定位凹口，定位凹口内滚动有抵靠在定位片54上的滚珠55，压紧片53螺纹连接在对应的夹盘52上，砂轮33固定在两个压紧片53之间，夹盘52与定位轴套51之间通过若干弹簧柱56相连，弹簧柱56周向均匀分布在定位轴套51之外，定位轴套51与夹盘52之间具有活动间隙。

由于待加工锯片2与砂轮33刚性接触可能会造成待加工锯片2的受损，也会造成砂轮33的使用寿命缩短，需要使砂轮33在与待加工锯片2接触的过程中具有缓冲效果，但是待加工锯片2的位置需要精准定位，只有通过对砂轮33进行柔性连接才能够实现。

砂轮33的柔性连接也不能够使砂轮33运行轨迹所在平面发生变化，否者会严重运行打磨精度。为了实现这一目的，砂轮33通过两个夹盘52进行固定，固定连接在定位轴套51的定位片54能够在两个夹盘52之间滑动，使得定位片54和定位轴套51不能够相对砂轮33轴线方向运动，仅能够使砂轮33在定位轴套51的径线方向移动，两者实现相对移动的过程中需要克服弹簧柱56的形变阻力，由于弹簧柱56可以发生压缩和弯曲，使砂轮33可以在受到较大径向冲击力和旋转扭矩时进行缓冲，从而避免砂轮33与待加工锯片2之间发生相对高强度接触，对待加工锯片2和砂轮33进行保护，也能够提高加工质量，消除齿刃部位底部的打磨死角。

夹盘52上螺纹连接有位于压紧片53外侧的锁紧螺母57。锁紧螺母57对夹持砂轮33的压紧片53进行锁止，提高砂轮33的可靠性和牢固程度，基于砂轮33可在其径向方向发生错位，对砂轮33安装精度的要求也相对降低。

两个夹盘52之间通过若干拆装螺栓58固定相连，拆装螺栓58位于定位片54的外侧。拆装螺栓58除了对两个夹盘52进行固定外，还用于对定位片54与夹盘52发生相对运动的活动范围进行限定，以控制两者相对运动的最大幅度。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种自动磨锯片机上的锯片打磨位置切换装置，其特征在于，包括机架(1)、待加工锯片(2)、转动连接在机架(1)上的同步轴(31)、和固定在同步轴(31)上的同步齿轮(34)，所述同步齿轮(34)上具有若干个与待加工锯片(2)上的锯齿一一对应的齿牙，所述机架(1)上转动连接有至少一根与同步齿轮(34)啮合的蜗杆(35)，所述同步轴(31)上滑动连接有一固定套(36)，所述待加工锯片(2)固定在固定套(36)上，所述固定套(36)花键连接在同步轴(31)上，所述固定套(36)与同步轴之间设置有纵向复位弹簧(37)，所述蜗杆(35)上固定设置有若干凸轮(38)，所述凸轮(38)转动连接在蜗杆(35)上，所述凸轮(38)与蜗杆(35)之间通过一扭簧(39)相连；所述凸轮(38)的凸出部位能够驱使待加工锯片(2)纵向下移。

2.根据权利要求1所述一种自动磨锯片机上的锯片打磨位置切换装置，其特征在于，所述蜗杆(35)有两根，两根蜗杆(35)对称分布在同步齿轮(34)的两侧，两根蜗杆(35)上均固定设置有一传动齿轮(41)，两个传动齿轮(41)相互啮合，其中一根蜗杆(35)与一伺服电机(42)相连。

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