CN112222998B - 一种钨钢带粒自动抛光设备及其加工钨钢带粒的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钨钢带粒自动抛光设备，包括安装在机架上且执行控制器指令的：上料机构，夹料机构，磨盘模块，平移机构，圆弧偏摆机构，磨圆弧与磨边机构，磨削余量控制机构，上述机构相互配合利用磨盘模块的金刚石磨盘进行带粒的粗磨光，粗磨光完成后，夹料机构通过Y轴平移装置平移到磨盘模块的电木磨盘处进行精磨光，精磨光动作跟粗磨光一致。与现有技术相比，本发明提供的钨钢带粒自动抛光设备，具备以下有益效果：不仅能替换手工作业提高加工效率，也减少了金属粉尘对人体的危害，且打磨抛光效果好，保证带粒的打磨品质，设备打磨时可通过喷洒矿物油避免废弃粉尘的飞溅，改善车间环境也能实现自动化无人车间。

Description

一种钨钢带粒自动抛光设备及其加工钨钢带粒的方法

技术领域

本发明涉及金属表面打磨与抛光领域，尤其涉及一种钨钢带粒的自动打磨与抛光设备及加工钨钢带粒的方法。

背景技术

钨钢又名硬质合金，因其硬度高，抛光难度较大，一般来说，颗粒越细的，抛光难度越低，颗粒越粗，抛光难度就越大。而抛光到镜面，难度就会更加的大。只有掌握好了抛光的方法，才能更能发挥钨钢的优良特性。钨钢是手表表带带粒比较常用的原材料之一，钨钢具有高硬度，耐磨损等性质；材质脆，抛光难度大；带粒形状也不规，需要打磨的位置包括：带粒圆弧凸面磨光、带粒凸端磨边、带粒凹端磨边多道工序；这些钨钢材料的金相组织的不均匀引起产生料纹，如果打磨时间过长和打磨工具转速过高，造成钨钢表面发热引起微观组织变化。目前比较常见的钨钢抛光方式，是利用研磨膏手工打磨，但这种方式存在很多问题，比如效率非常低下、抛光效果不均匀、粗糙度难以控制等。

发明内容

为了克服手工打磨对作业员技能素质要求较高，难以保证产品的品质，以及钨钢带粒的打磨会产生较大的金属粉尘，对人的身体危害较大；手工打磨工序较多，实际生产中需要两到三个普工才能进行生产，且常量低的技术问题，本发明提供了一种钨钢带粒自动抛光设备，他不仅能替换手工作业提高加工效率，也减少了金属粉尘对人体的危害，且打磨抛光效果好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钨钢带粒自动抛光设备，包括安装在机架上且执行控制器指令的：

上料机构，包括振动盘及振动盘支撑板，所述的振动盘支撑板分别与第一燕尾槽滑台、第二燕尾槽滑台、第三燕尾槽滑台联接；所述的振动盘分别与带粒上顶支撑块、带粒下压支撑块、进料挡块、带粒前顶靠山联接；所述带粒上顶支撑块安装于带粒上顶气缸上；所述带粒下压支撑块安装于带粒下压气缸上；所述带粒前顶靠山安装于带粒前顶气缸上；

夹料机构，包括上端设有角度偏摆导向槽以及左右两侧分别设置前进限位槽口和后退限位槽口的外罩；该外罩内侧安装有滑动导轨，所述的滑动导轨上安装有夹爪安装板，所述的夹爪安装板上设置有用于夹取钨钢带粒的夹爪装置；

磨盘模块，包括电机及其联接的减速箱，所述的减速箱输出轴上分别安装有与连杆联接的偏心轮及偏心滑块，所述的连杆与磨盘安装板联接，该磨盘安装板下方设置有滑轨；该磨盘安装板上还设置有分别通过电机驱动的金刚石磨盘和电木磨盘；

平移机构，至少包括X轴平移装置与Y轴平移装置，所述的X轴平移装置包括安装有X轴平移气缸的安装板，所述的X轴平移气缸一侧安装有光纤感应器，另一侧安装有套设弹簧的导杆，所述的导杆上设置有用以挤压弹簧的导杆螺母，所述的安装板上还设置有交叉导轨；所述的Y轴平移装置包括安装在机架大板上的第一Y轴平移气缸，其中第二Y轴平移气缸安装在Y轴气缸的安装板上，所述的Y轴气缸的安装板的两端安装有止动螺栓，大板两侧安装有限位感应器，大板中间安装有第二Y轴平移气缸的原位感应器；

圆弧偏摆机构，包括安装在X轴平移气缸的安装板上的电机，该电机安装有偏心轮，所述的偏心轮通过滑块与第一连杆联接，所述的第一连杆与第二气缸安装板联接，第二气缸安装板上安装有深沟球轴承，圆柱销与深沟球轴承联接固定在燕尾槽滑台上；第二气缸安装在第二气缸安装板上并与第二连杆连接，第二连杆与第一气缸连接，所述的第一气缸安装在第一气缸安装板上，第一气缸安装板上安装有轴承与轴承套并通过圆柱销与轴承座法兰联接；

磨圆弧与磨边机构，通过圆弧与磨边控制机构固定地板与轴承座法兰联接，第一磨边气缸、第二磨边气缸安装在气缸安装板上，所述的气缸安装板通过第一支撑板、第二支撑板固定在固定底板上，所述的固定底板上安装有角度偏摆支撑架，第一磨边气缸安装有Y轴接头，Y轴接头上安装有导杆，所述的导杆两端安装有深沟球轴承，所述的导杆与夹取料机构角度导向槽联接，第二磨边气缸上安装有前顶调整螺母；

磨削余量控制机构，第一余量控制气缸、第二余量控制气缸分别安装在气缸安装板上，第一余量控制气缸与调整螺栓安装块连接，所述的调整螺栓安装块上安装有三组调整螺母，在X轴平移装置安装板上安装有螺杆和螺杆螺母。作为本发明的一种优选技术方案，所述口罩主体的两端均固定连接有两个安装头，所述弹性挂带固定安装在安装头的一端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的夹爪装置，包括第一夹爪和第二夹爪，并通过圆柱插销安装在夹爪安装板上，圆柱插销上安装有夹爪夹紧控制滚轮；所述外罩上安装有弹簧导向螺栓，该导向螺栓上套着夹爪张开回弹控制弹簧；夹爪安装板中心开有通孔，夹爪夹紧推杆通过此通孔推动夹爪夹紧控制滚轮；所述的夹爪夹紧推杆安装于前推夹紧气缸，前推夹紧气缸安装于气缸安装板上，气缸安装板固定在夹爪安装板上，前推夹紧气缸后端伸出轴上安装有无料感应开关安装板，无料感应开关安装在无料感应安装板上。

本发明还公开了一种利用钨钢带粒自动抛光设备加工钨钢带粒的方法，包括以下步骤：

a、将钨钢带粒通过上料机构上料；磨削余量控制机构的第一余量控制气缸回位，第二余量控制气缸回位；

b、X轴平移装置平移气缸伸出到位；磨圆弧与磨边的到位机构的第一磨边气缸缩回，第二磨边气缸伸出到位，使夹料机构与磨盘模块成90°；夹料机构通Y轴平移装置平移到上料机构处取料；取料完成后，夹料机构通过Y 轴平移装置平移至磨盘模块的金刚石磨盘处；X轴平移装置X轴平移气缸缩回原位；圆弧偏摆机构第一气缸、第二气缸伸出到位；X轴平移装置安装板上的电机带动偏心轮运转，进行带粒的凸端圆弧面磨光；

c、带粒的凸端圆弧面磨光完成后，X轴平移装置的X轴平移气缸伸出到位，磨削余量控制机构的第一余量控制气缸原位，第二余量控制气缸伸出到位；磨圆弧与磨边的到位机构的第二磨边气缸缩回原位，使夹取料机构与磨盘模块成45°；X轴平移装置X轴平移气缸缩回原位，圆弧偏摆机构第一气缸、第二气缸缩回原位，进行带粒的带粒凹端磨边；

d、带粒的带粒凹端磨边完成后，X轴平移装置X轴平移气缸伸出到位，磨削余量控制机构第一余量控制气缸伸出到位，第二余量控制气缸缩回原位；磨圆弧与磨边的到位机构第二磨边气缸78缩回原位，使夹取料机构与磨盘模块成135°；X轴平移装置X轴平移气缸缩回原位，进行带粒的带粒凸端磨边；

e、上述步骤均为利用磨盘模块的金刚石磨盘进行带粒的粗磨光，粗磨光完成后，夹料机构通过Y轴平移装置平移到磨盘模块电木磨盘处进行精磨光，精磨光动作跟粗磨光一致。

与现有技术相比，本发明提供的钨钢带粒自动抛光设备，具备以下有益效果：实现对钨钢带粒的全自动打磨的设备，替换手工作业，实现自动化无人车间；设备通过振动盘与气缸结合来进行自动上料，提高自动化程度；设备通过一种只需要更换夹头的带粒装夹治具即可实现对不同形状的钨钢带粒进行打磨生产；设备通过带粒装夹机构、磨光机构和位移机构之间的联动来控制带粒打磨的形状与打磨的位置，保证带粒的打磨品质；设备打磨时可通过喷洒矿物油避免废弃粉尘的飞溅，改善车间环境。

附图说明

图1为本发明钨钢带粒自动抛光设备结构示意图；

图2本发明钨钢带粒自动抛光设备侧面结构示意图；

图3为本发明上料机构结构示意图；

图4为本发明夹料机构结构示意图；

图5为本发明磨盘模块结构示意图；

图6为本发明X轴平移装置结构示意图；

图7为本发明Y轴平移装置上部结构示意图；

图8为本发明Y轴平移装置下部结构示意图；

图9为本发明圆弧偏摆机构结构示意图；

图10为本发明磨圆弧与磨边机构结构示意图；

图11为本发明磨削余量控制机构结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，请参阅图1-11，本实施方案中：参考图1、图2、图3，本发明钨钢带粒自动抛光设备结构的上料机构1，包括安装在机架上且执行控制器100指令的振动盘11，该振动盘11固定在振动盘支撑板上，振动盘支撑板分别与第一燕尾槽滑台15、第二燕尾槽滑台16、第三燕尾槽滑台17活动联接，可以使上料机构1可以分别对应各尾槽滑台进行X轴、Y轴、Z轴均可以调整距离位置；与振动盘11联接的带粒上顶支撑块13、带粒下压支撑块 20、进料挡块21、带粒前顶靠山19；带粒上顶支撑块13安装于带粒上顶气缸14上；带粒下压支撑块20安装于带粒下压气缸12；带粒前顶靠山19安装于带粒前顶气缸18上。

夹料机构如图1、图2、图4所示，夹料机构2的外罩22为方通结构，上端有角度偏摆导向槽24，其左右两端开有前进、后退限位槽口及前推限位调整螺丝26和套在上面的弹簧25；外罩22内侧安装有滑动导轨；滑动导轨上安装着夹爪安装板；夹爪安装板上固定有第一夹爪27和第二夹爪28，通过圆柱插销安装在夹爪安装板上，圆柱插销上安装有夹爪夹紧控制滚轮；外罩 22上安装有弹簧导向螺栓29，该弹簧导向螺栓29上套设夹爪张开回弹控制弹簧30；夹爪安装板中心开有通孔，夹爪夹紧推杆通过此通孔推动夹爪夹紧控制滚轮；夹爪夹紧推杆安装于前推夹紧气缸23，前推夹紧气缸23安装于气缸安装板上，气缸安装板固定在夹爪安装板上，前推夹紧气缸23后端伸出轴上安装有无料感应开关安装板，无料感应开关31安装在无料感应安装板上。

磨盘模块，如图1、图2、图5所示，三组三相异步电机33安装在机架电机安装板32上，其中的一个三相异步电机通过皮带34传动与减速箱35联接，减速箱35的输出轴上安装有偏心轮并通过偏心滑块的鱼眼与连杆联接，连杆与磨盘安装板联接，磨盘安装板安装在两条滑轨38上；第二个三相异步电机通过皮带42经皮带轮43传动与金刚石磨盘36联接，第三个三相异步电机通过皮带40经皮带轮41传动与电木磨盘39联接。

X轴平移装置，如图1、图2、图6所示，X轴平移气缸48安装在安装板44上并在X轴平移气缸48的一侧安装有光纤感应器47，其另一侧安装有弹簧导杆51，弹簧导杆51上套有弹簧49并通过导杆螺母50将弹簧49挤压，安装板44通过交叉导轨52安装在安装板二45上。

Y轴平移装置，如图1、图2、图7、图8所示，第一Y轴平移气缸60 安装在机架大板56上，第二Y轴平移气缸63安装在Y轴气缸的安装板54上， Y轴气缸的安装板54两端安装有止动螺栓58，大板56两侧安装有限位感应器53、59；大板56中间安装有第二Y轴平移气缸63的原位感应器62，一端设置有制动螺栓64；在第一Y轴平移气缸60与第二Y轴平移气缸63之间设置有浮动接头61。

圆弧偏摆机构如图1、图2、图9所示，无刷直流电机65安装在X轴平移机构安装板上，无刷直流电机65上安装有可调偏心轮66并通过偏心轮滑块的鱼眼与第一连杆69联接，第一连杆69通过鱼眼与第二气缸安装板联接，第二气缸安装板上安装有深沟球轴承，圆柱销与深沟球轴承联接固定在燕尾槽滑台71上；第二气缸70安装在气缸安装板上并通过鱼眼与第二连杆67连接，第二连杆67连接通过鱼眼与第一气缸68连接，第一气缸68安装在气缸安装板上，气缸安装板上还安装有轴承与轴承套72及第一调整螺栓73，通过圆柱销与轴承座法兰74联接，轴承座法兰74上方设置有圆弧与磨边控制机构固定地板75及第二调整螺栓76。

圆弧与磨边的到位机构，如图1、图10所示第一磨边气缸77、第二磨边气缸78安装在气缸安装板上，气缸安装板通过第一支撑板84、第二支撑板 82固定在固定底板85上，固定底板85上安装有角度偏摆支撑架86及限位柱 83，第一磨边气缸77安装有Y轴接头88，Y轴接头88上安装有导杆81，导杆81两端安装有深沟球轴承87，导杆81与夹料机构的角度偏摆导向槽24联接，第二磨边气缸78上安装有前顶调整螺母80及一侧的限位螺栓79。

磨削余量控制机构，如图1、图11所示，第一余量控制气缸89、第二余量控制气缸90安装在气缸安装板上，第一余量控制气缸89与调整螺栓安装块92连接，调整螺栓安装块92上安装有三组调整螺母，在X轴平移装置安装板上安装有螺杆91及螺母。

本发明的全自动钨钢带粒自动抛光设备，将钨钢带粒通过上料机构1上料；磨削余量控制机构的第一余量控制气缸89回位，第二余量控制气缸90 回位；X轴平移装置平移气缸伸出到位；磨圆弧与磨边的到位机构的第一磨边气缸77缩回，第二磨边气缸78伸出到位，使夹料机构与磨盘模块成90°；夹料机构通Y轴平移装置平移到上料机构处取料；取料完成后，夹料机构通过Y轴平移装置平移至磨盘模块的金刚石磨盘36处；X轴平移装置X轴平移气缸48缩回原位；圆弧偏摆机构第一气缸68、第二气缸70伸出到位；X轴平移装置安装板上的电机带动偏心轮运转，进行带粒的凸端圆弧面磨光。

带粒的凸端圆弧面磨光完成后，X轴平移装置的X轴平移气缸48伸出到位，磨削余量控制机构的第一余量控制气缸89原位，第二余量控制气缸90 伸出到位；磨圆弧与磨边的到位机构的第二磨边气缸78缩回原位，使夹取料机构与磨盘模块成45°；X轴平移装置X轴平移气缸48缩回原位，圆弧偏摆机构第一气缸68、第二气缸70缩回原位，进行带粒的带粒凹端磨边。

带粒的带粒凹端磨边完成后，X轴平移装置X轴平移气缸48伸出到位，磨削余量控制机构第一余量控制气缸89伸出到位，第二余量控制气缸90缩回原位；磨圆弧与磨边的到位机构第二磨边气缸78缩回原位，使夹取料机构与磨盘模块成135°；X轴平移装置X轴平移气缸48缩回原位，进行带粒的带粒凸端磨边。

上述均为利用磨盘模块的金刚石磨盘36进行带粒的粗磨光，粗磨光完成后，夹料机构通过Y轴平移装置平移到磨盘模块电木磨盘39处进行精磨光，精磨光动作跟粗磨光一致。

Claims (3)

1.一种钨钢带粒自动抛光设备，其特征在于，包括安装在机架上且执行控制器指令的：

上料机构，包括振动盘及振动盘支撑板，所述的振动盘支撑板分别与第一燕尾槽滑台、第二燕尾槽滑台、第三燕尾槽滑台联接；所述的振动盘分别与带粒上顶支撑块、带粒下压支撑块、进料挡块、带粒前顶靠山联接；所述带粒上顶支撑块安装于带粒上顶气缸上；所述带粒下压支撑块安装于带粒下压气缸上；所述带粒前顶靠山安装于带粒前顶气缸上；

夹料机构，包括设于上端的角度偏摆导向槽以及左右两侧分别设置前进限位槽口和后退限位槽口的外罩；该外罩内侧安装有滑动导轨，所述的滑动导轨上安装有夹爪安装板，所述的夹爪安装板上设置有用于夹取钨钢带粒的夹爪装置；

磨盘模块，包括电机及其联接的减速箱，所述的减速箱输出轴上分别安装有与连杆联接的偏心轮及偏心滑块，所述的连杆与磨盘安装板联接，该磨盘安装板下方设置有滑轨；该磨盘安装板上还设置有分别通过电机驱动的金刚石磨盘和电木磨盘；

平移机构，至少包括X轴平移装置与Y轴平移装置，所述的X轴平移装置包括安装有X轴平移气缸的安装板，所述的X轴平移气缸一侧安装有光纤感应器，另一侧安装有套设弹簧的导杆，所述的导杆上设置有用以挤压弹簧的导杆螺母，所述的安装板上还设置有交叉导轨；所述的Y轴平移装置包括安装在机架大板上的第一Y轴平移气缸，其中第二Y轴平移气缸安装在Y轴气缸的安装板上，所述的Y轴气缸的安装板的两端安装有止动螺栓，大板两侧安装有限位感应器，大板中间安装有第二Y轴平移气缸的原位感应器；

圆弧偏摆机构，包括安装在X轴平移气缸的安装板上的电机，该电机安装有偏心轮，所述的偏心轮通过滑块与第一连杆联接，所述的第一连杆与第二气缸安装板联接，第二气缸安装板上安装有深沟球轴承，圆柱销与深沟球轴承联接固定在燕尾槽滑台上；第二气缸安装在第二气缸安装板上并与第二连杆连接，第二连杆与第一气缸连接，所述的第一气缸安装在第一气缸安装板上，第一气缸安装板上安装有轴承与轴承套并通过圆柱销与轴承座法兰联接；

磨圆弧与磨边机构，通过圆弧与磨边控制机构固定地板与轴承座法兰联接，第一磨边气缸、第二磨边气缸安装在气缸安装板上，所述的气缸安装板通过第一支撑板、第二支撑板固定在固定底板上，所述的固定底板上安装有角度偏摆支撑架，第一磨边气缸安装有Y轴接头，Y轴接头上安装有导杆，所述的导杆两端安装有深沟球轴承，所述的导杆与夹取料机构角度导向槽联接，第二磨边气缸上安装有前顶调整螺母；

磨削余量控制机构，第一余量控制气缸、第二余量控制气缸分别安装在气缸安装板上，第一余量控制气缸与调整螺栓安装块连接，所述的调整螺栓安装块上安装有三组调整螺母，在X轴平移装置安装板上安装有螺杆和螺杆螺母。

2.根据权利要求1所述的钨钢带粒自动抛光设备，其特征在于，所述的夹爪装置，包括第一夹爪和第二夹爪，并通过圆柱插销安装在夹爪安装板上，圆柱插销上安装有夹爪夹紧控制滚轮；所述外罩上安装有弹簧导向螺栓，该导向螺栓上套着夹爪张开回弹控制弹簧；夹爪安装板中心开有通孔，夹爪夹紧推杆通过此通孔推动夹爪夹紧控制滚轮；所述的夹爪夹紧推杆安装于前推夹紧气缸，前推夹紧气缸安装于气缸安装板上，气缸安装板固定在夹爪安装板上，前推夹紧气缸后端伸出轴上安装有无料感应开关安装板，无料感应开关安装在无料感应安装板上。

3.基于上述权利要求1-2任意一项权利要求所述的钨钢带粒自动抛光设备，加工钨钢带粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将钨钢带粒通过上料机构上料；磨削余量控制机构的第一余量控制气缸回位，第二余量控制气缸回位；

b、X轴平移装置平移气缸伸出到位；磨圆弧与磨边的到位机构的第一磨边气缸缩回，第二磨边气缸伸出到位，使夹料机构与磨盘模块成90°；夹料机构通Y轴平移装置平移到上料机构处取料；取料完成后，夹料机构通过Y轴平移装置平移至磨盘模块的金刚石磨盘处；X轴平移装置X轴平移气缸缩回原位；圆弧偏摆机构第一气缸、第二气缸伸出到位；X轴平移装置安装板上的电机带动偏心轮运转，进行带粒的凸端圆弧面磨光；

c、带粒的凸端圆弧面磨光完成后，X轴平移装置的X轴平移气缸伸出到位，磨削余量控制机构的第一余量控制气缸回原位，第二余量控制气缸伸出到位；磨圆弧与磨边的到位机构的第二磨边气缸缩回原位，使夹取料机构与磨盘模块成45°；X轴平移装置X轴平移气缸缩回原位，圆弧偏摆机构第一气缸、第二气缸缩回原位，进行带粒的带粒凹端磨边；

d、带粒的带粒凹端磨边完成后，X轴平移装置X轴平移气缸伸出到位，磨削余量控制机构第一余量控制气缸伸出到位，第二余量控制气缸缩回原位；磨圆弧与磨边的到位机构第二磨边气缸(78)缩回原位，使夹取料机构与磨盘模块成135°；X轴平移装置X轴平移气缸缩回原位，进行带粒的带粒凸端磨边；

e、上述步骤均为利用磨盘模块的金刚石磨盘进行带粒的粗磨光，粗磨光完成后，夹料机构通过Y轴平移装置平移到磨盘模块电木磨盘处进行精磨光，精磨光动作跟粗磨光一致。

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