CN113695849A - 铲齿机、齿片预整形装置和齿片加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铲齿机、齿片预整形装置和齿片制作方法，所述齿片预整形装置包括：用于在待铲齿胚体的预定部位形成刀痕的整形刀具，整形刀具复位部件，和用于使所述整形刀具执行所述形成刀痕的动作的施压机构。通过齿片预整形装置形成刀痕后，铲齿得到的齿片的齿尖跟主体之间的连接强度较弱，从而可简单方便地将齿尖去除，且去除齿尖过程中，齿片主体不会变形，也不产生铣除那样的碎屑。

Description

铲齿机、齿片预整形装置和齿片加工方法

技术领域

本发明涉及铲齿机技术领域，尤其涉及一种铲齿机及其齿片预整形装置。

背景技术

铲齿机的工作原理决定了，铲齿后得到的齿片的齿尖部分尖锐且锋利，这对后续的包装、加工、运输及使用等各个环境都是不利的，需要在铲齿后的下一道工序去除，比如用另一台设备进行铣除，从而消除不利影响。但是，在铣除加工过程中，因为齿片薄且长，很容易造成齿片变形，从而影响散热性能。此外，铣除齿尖时的铝屑不可避免会进入/卡在齿片缝隙间，及其难以清除，严重影响散热性能。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本申请的发明构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为克服前述现有技术的缺陷，本发明提供一种齿片预整形装置，用于铲齿机，包括：用于在待铲齿胚体的预定部位形成刀痕的整形刀具，整形刀具复位部件，和用于使所述整形刀具执行所述形成刀痕的动作的施压机构。

本发明的齿片预整形装置还可采用如下可选/优选方案：

所述施压机构是连接伺服电机的传动部件、液压传动机构、凸轮机构或棘轮机构。

所述棘轮机构包括棘轮和与之同轴安装的花轮，所述花轮的外周缘设有凸部和凹部；当所述花轮旋转至所述凸部对应所述整形刀具时，所述整形刀具执行所述形成刀痕的动作；在所述整形刀具复位部件的作用下，当所述花轮旋转至所述凹部对应所述整形刀具时，所述整形刀具复位至最高点。

所述花轮的凸部和凹部交替均匀分布，共有4-8个。

还包括用于驱动所述花轮旋转的棘轮驱动组件，包括棘轮板、棘轮板轴、棘轮板钩和棘轮板压簧；所述棘轮板钩在所述棘轮板的带动下使所述棘轮转动，从而带动所述花轮旋转；所述棘轮板压簧设于所述棘轮板上方，用于在所述棘轮板复位后使所述棘轮板钩自动复位。

还包括水平滑板组件，用于支撑所述棘轮驱动组件，并可在所述棘轮驱动组件的带动下随之移动。

还设有对所述水平滑板组件进行限位的限位部件，所述限位部件可将所述水平滑板组件进行限位从而停止跟随所述棘轮驱动组件移动。

所述整形刀具配置为，所述整形刀具的刀尖部位的纵截面呈三角形，形成的刀痕的斜边位于齿尖一侧，刀痕的直边位于齿尖的相对侧。

所述整形刀具的刃口设为锯齿型或波浪型。

本发明还提供一种铲齿机，包括如上文任一项所述的齿片预整形装置、铲齿装置和驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述齿片预整形装置进行铲齿前的预整形，并驱动所述铲齿装置进行预整形后的铲齿。

优选的，所述铲齿装置包括可往复运动的斜推板和铲刀组件，所述铲刀组件固设于所述斜推板下表面，所述齿片预整形装置固设于所述斜推板上表面。

进一步优选的，还包括用于对铲齿得到的齿片进行去除齿尖操作的刮片。

再优选的，所述刮片是毛刷或钢丝轮。

本发明还提供一种齿片加工方法，包括如下步骤：

预整形步骤，在待铲齿胚体上的预定部位形成预定深度的整形压痕；

铲齿步骤，铲削所述胚体形成带有所述预定深度的整形痕的齿片；

循环执行所述预整形步骤和所述铲齿步骤；

去除齿尖步骤，去除所述齿片上整形痕以上的齿尖，得到预定的齿顶结构。

本发明的齿片加工方法还可采用如下可选/优选方案：

所述预定部位是位于铲削起始位置后面预定距离处。

所述预定深度为所述齿片本体厚度的1/3～1/2。

所述整形痕通过整形刀施压形成，或者通过锯切工具锯切形成。

所述施压机构是连接伺服电机的传动部件、液压传动机构、凸轮机构或棘轮机构。

本发明的有益效果包括：

通过齿片预整形装置形成刀痕后，铲齿得到的齿片的齿尖跟主体之间的连接强度较弱，从而可简单方便地将齿尖去除，且去除齿尖过程中，齿片主体不会变形，也不产生铣除那样的碎屑。

附图说明

图1A是一个实施例的没有做预整形处理直接铲齿得到的齿片结构示意图。

图1B是一个实施例的经过预整形处理后再铲齿得到的齿片结构示意图。

图1C是图1B的齿片去除齿尖后的结构示意图。

图2是一个实施例的齿片预整形装置的结构示意图。

图3是图2的局部结构放大图。

图4是一个实施例的铲齿机的局部结构示意图。

图5A是图4的组装结构在初始位置时的结构示意图。

图5B是图4的组装结构在第一个中间状态的结构示意图。

图5C是图4的组装结构在第二个中间状态的结构示意图。

图5D是图4的组装结构在第三个中间状态的结构示意图。

图5E是图4的组装结构在第四个中间状态的结构示意图。

图6A是一个实施例的整形刀的结构示意图。

图6B是另一个实施例的整形刀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-5和具体的实施方式对本发明作进一步说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。本发明的背景部分可以包含关于本发明的问题或环境的背景信息，而不一定是描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。

本发明的构思说明如下：在原有铲齿机上加装齿片预整形装置，解决齿尖上多余部分去除的问题。具体是，预先在铲齿刀所要形成的斜面部位预整形刀具形成(压出或刻出等)深度略小于齿片厚度的刀痕，这样以来，当铲齿形成齿片后，刀痕处以上的部分(即齿尖)与下部(即齿片主体)形成强度很弱的连接(弱的程度可根据实际需要进行控制)，然后，用刮片简单一刮即可去除齿尖部分。实验表明，所述预整形方式不会导致齿片变形，而且，齿尖的去除不点没有铝屑产生，所去除的齿尖也不容易掉入齿片缝隙间。

如图1A、1B和1C所示，分别是没有做预整形处理直接铲齿得到的齿片1结构示意图，经过预整形处理后再铲齿得到的齿片1结构示意图，和齿片1去除齿尖102后的结构示意图。由图可以理解，经过预整形处理后再铲齿得到的齿片1，其齿尖102和齿片主体101仍然相连，但因为预整形处理后的刀痕103的存在，使得二者连接的强度大大减小，因此可以较容易去除齿尖102，去除之后的齿片主体101不会变形且顶部平齐，且去除齿尖102时不产生任何铝屑。

实施例一

如图2所示，本实施例的齿片预整形装置包括：用于在待铲齿胚体的预定部位形成刀痕的整形刀具2，整形刀具复位部件3，和用于使所述整形刀具执行所述形成刀痕的动作的施压机构。通过三者的相互配合，即可实现循环执行所述形成刀痕103的动作，使得每次铲齿前均可提前形成所需的刀痕103。

所述待铲齿胚体通常是铝型材，也可以是铝合金等适于铲齿/切削加工的材料。

所述整形刀具2的刀尖部位的纵截面优选设为呈三角形，并优选配置为：执行所述形成刀痕的动作形成的刀痕的斜边位于齿尖102一侧，所述刀痕103的直边位于所述齿尖102的相对侧。该结构获得的所述刀痕103，可在去除所述齿尖102后获得平整的齿片顶面。

所述整形刀具2通过与整形刀具复位部件3、整形板201、整形板拉簧202和整形板轴一203的相互配合，从而实现循环形成刀痕的效果。

所述施压机构是棘轮机构4，但并不局限于此，还可以采用连接伺服电机的传动部件、液压传动机构或凸轮机构等。本实施例采用棘轮机构4，有利于简化齿片预整形装置的结构，且无需复杂的控制操作，简单可靠。具体而言，所述棘轮机构4包括棘轮401和与之同轴(整形板轴205)安装的花轮402，所述花轮402的外周缘设有凸部4021和凹部4022，当所述花轮402旋转至所述凸部4021对应所述整形刀具2时，所述整形刀具2执行所述形成刀痕的动作，在所述整形刀具复位部件3的作用下，当所述花轮402旋转至所述凹部4022对应所述整形刀具2时，所述整形刀具2复位至最高点。

如图3所示，所述凸部4021和所述凹部4022交替均匀分布，共有8个，整体看呈八等分的凹凸花瓣形状。显然，也可以是6等分、四等分等，只需根据实际的产品大小和设备的结构布局对所述花轮402的直径等进行调整即可。

为保证所述整形刀具2执行所述形成刀痕的动作的一致性和可靠性，还采用如下结构：还包括用于驱动所述棘轮401和所述花轮402旋转的棘轮驱动组件，其包括棘轮板4011、棘轮板轴4012、棘轮板钩4013和棘轮板压簧4014。所述棘轮板钩4013在所述棘轮板4011的带动下使所述棘轮401转动，从而带动所述花轮402旋转。所述棘轮板压簧4014设于所述棘轮板4011上方，用于在所述棘轮板4011复位后使所述棘轮板钩4013自动复位。

还包括水平滑板4015，用于支撑所述棘轮驱动组件，并可在所述棘轮驱动组件的带动下随之移动。此外，还设有对所述水平滑板4015进行限位的限位部件4016，所述限位部件4016可将所述水平滑板4015进行限位从而停止跟随所述棘轮驱动组件移动。

其中，所述整形刀具复位部件3的一端与所述整形板201的靠近所述整形刀具2的一端连接，另一端与所述水平滑板4015连接；所述整形板轴一203设于所述整形板201上远离所述整形刀具2的另一端。所述整形板201上还设有用于跟所述花轮402的凸部4021和凹部4022相互配合的整形板轴二204，具体是通过所述整形板轴二204的轴承于所述凸部4021和所述凹部4022直接接触配合，所述整形板轴二204的轴承可以是一组或两组以上。所述整形板轴二204优选设于所述整形板201上左右方向的靠中间部位。

实施例二

本实施例的铲齿机，包括如上实施例一所述的齿片预整形装置、铲齿装置和驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述齿片预整形装置进行铲齿前的预整形，并驱动所述铲齿装置进行铲齿。

如图4所示，是铲齿机的局部结构示意图，示出了其中的齿片预整形装置、铲齿装置和加工平台5等，同时，为了方便理解，还示出了置于所述加工平台5上待加工的铝型材6，所述铝型材6可以是一条或并排放置的两条以上。

所述加工平台5设于底座上，所述加工平台5设有一对滑轨501，所述铲齿装置和所述齿片预整形装置通过水平滑板502和滑板滑块503连接在所述滑轨501上，所述滑轨501的外侧设有水平滑板限位块504。

所述铲齿装置和所述齿片预整形装置安装于所述水平滑板502上，并可随所述水平滑板502的移动而移动。

所述铲齿装置包括铲刀701、铲刀体702、压刀块703、斜推板704和斜推板限位轮705，所述铲齿装置通过滑板滑块503设于所述滑轨501，从而可以往返运动。所述斜推板限位轮705设于所述斜推板704的右端，用于限制所述斜推板704向右运动时不超过预定的位置。

所述花轮402每次转动一格，可带动所述整形板轴三205压迫所述整形板轴二204下移，然后回到原位，即当所述花轮402旋转至所述凸部4021对应所述整形板轴二204时，所述整形刀具2执行所述形成刀痕的动作，当所述花轮402旋转至所述凹部4022对应所述整形板轴二204时，在所述整形刀具复位部件3的作用下，所述整形刀具2回复至原位。所述整形板轴三205的轴承优选设为单向轴承，以确保所述整形板轴三205只能单向旋转(如左旋)。所述花轮402转动时，所述整形板轴三205的轴承外周面于所述花轮的外表面始终保持贴合。

以下，结合附图5A-5E对铲齿及的相关工作过程进行详细的说明。

如图5A所示，此时，铲齿机运行到最右点，即所述铲齿装置和所述齿片预整形装置运行到最右点，可认为是初始位置。所述斜推板704沿往复运动处左箭头方向向左移动，由于所述水平滑板502上的所述整形板拉簧202的另一端挂在所述水平滑板限位块504的螺杆上，使得所述斜推板限位轮705紧贴在所述斜推板704的右端面上，进而使得所述水平滑板502上的整个机构跟随所述斜推板704向左移动，当所述水平滑板502上所设辅助限位部件(如螺丝头断面)接触到所述水平滑板块限位块504时，所述水平滑板502停止跟随，并保持静止状态。

如图5B所示，是所述铲齿装置和所述齿片预整形装置在第一个中间状态的结构示意图，由图5A状态开始，所述斜推板704继续向左移动，移动至图5B状态时，所述棘轮板勾4013刚好接触所述棘轮401上端的一个齿面，同时，所述铲刀701也即将离开所述铝型材6的加工面。所述斜推板704继续左移时将带动所述棘轮401向左旋转。

如图5C所示，是所述铲齿装置和所述齿片预整形装置在第二个中间状态的结构示意图，此时，所述棘轮401带动所述花轮402旋转，所述花轮402的凸部4021将所述整形板轴二204及整个所述整形板201和所述整形刀具2一起下压至最低点，所述整形刀具2在所述铝型材6的加工面上压出一条预定深度的刀痕103。

所述斜推板704继续向左移动，所述棘轮401在所述棘轮板勾4013的带动下继续旋转至如图5D所示的状态，是所述铲齿装置和所述齿片预整形装置在第三个中间状态的结构示意图。此时，所述棘轮板勾4013即将脱离所述棘轮401，所述花轮402的凹部4022对应所述整形板轴二204，所述整形刀具2抬起至最高点，所述铲刀701退至所述铝型材6的铲削面以上(即离开所述铝型材6铲削面)。

如图5E所示，是所述铲齿装置和所述齿片预整形装置在第四个中间状态的结构示意图，也是所述斜推板704向左移动至最左点时的结构示意图。在所述斜推板704自图5D左移至图5E的过程中，所述铲齿机将所述铝型材6向右移动一步，准备下一步铲齿。随后，所述斜推板704向右移动至所述图5A所示状态，在此过程中，所示铲刀701进行一次铲齿，当所述棘轮板勾4013遇到所述棘轮401时，在斜面的导引下，以所述棘轮板轴4012为圆心向上抬起，所述棘轮板压簧4014被压缩，当所述棘轮板勾4013越过所述棘轮401后，所述棘轮勾4013在所述棘轮板弹簧4014的作用下复位。当所述斜推板704的右端面与所述斜推板限位轮705接触后，则带动所述水平滑板502上的所有机构一起向右移动，直至到达如图5A所示状态。然后，下一周期开始。

实施例三

本实施例在上文实施例二的基础上，进一步设置有对铲齿得到的齿片进行去除齿尖操作的刮片，所述刮片可以是毛刷或钢丝轮(钢丝刷)等，通过所示毛刷的来回扫刷动作或钢丝轮的旋转去除齿尖。所述刮片可以是设置在独立的去除齿尖工位上，位于铲齿工位之后，待铝型材铲齿完毕后，在此工位统一去除齿尖，也可以是设于铲齿工位处，每次铲齿得到齿片后立即进行去除齿尖的动作。

实施例四

本实施例的齿片加工方法包括如下步骤：

预整形步骤，在待铲齿胚体上的预定部位形成预定深度的整形压痕；

铲齿步骤，铲削所述胚体形成带有所述预定深度的整形压痕的齿片；

循环执行所述预整形步骤和所述铲齿步骤；

去除齿尖步骤，去除所述整形压痕以上的齿尖，得到预定的齿顶结构。

其中，所述预定部位是位于铲削起始位置后面预定距离处，预定距离的大小可根据待加工产品的尺寸和加工设备的精度进行确定。所述预定深度以方便去除齿尖且不影响铲削操作为准，如可设定为所述齿片本体厚度的1/3～1/2，或者设定为所述预定深度加0.05～01mm.后等于所述齿片主体的厚度。

此外，本实施例采用前述实施例一的装置或实施例二的设备时，所述整形压痕是通过整形刀具施压形成的刀痕，所述施压机构是连接伺服电机的传动部件、液压传动机构、凸轮机构或棘轮机构，其具体的加工过程如前文实施例二中结合附图5A-5E对相关工作过程所作的详细说明。但本领域技术人员理解，并不局限于此，比如，如图6A和图6B所示，所述整形刀的刃口亦可是锯齿型或波浪型，即(能够在去除齿尖后)在齿片顶部面和立边两侧面相邻接部位形成R角，所述整形压痕的形成还可是通过各种合适的锯切工具锯切形成的锯痕等，所述预整形刀具的移动和复位、所述铲刀的移动和复位等，也可通过伺服电机、凸轮机构等方式实现，只要能够实现预整形和最终完成整形操作的目的即可。需要说明的是，如图6A和图6B所示的整形刀均可用于前述实施例一、实施例二和实施例三中。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本发明的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (18)

1.一种齿片预整形装置，用于铲齿机，其特征在于包括：用于在待铲齿胚体的预定部位形成刀痕的整形刀具，整形刀具复位部件，和用于使所述整形刀具执行所述形成刀痕的动作的施压机构。

2.如权利要求1所述的齿片预整形装置，其特征在于，所述施压机构是连接伺服电机的传动部件、液压传动机构、凸轮机构或棘轮机构。

3.如权利要求2所述的齿片预整形装置，其特征在于，所述棘轮机构包括棘轮和与之同轴安装的花轮，所述花轮的外周缘设有凸部和凹部；

当所述花轮旋转至所述凸部对应所述整形刀具时，所述整形刀具执行所述形成刀痕的动作；在所述整形刀具复位部件的作用下，当所述花轮旋转至所述凹部对应所述整形刀具时，所述整形刀具复位至最高点。

4.如权利要求3所述的齿片预整形装置，其特征在于，所述花轮的凸部和凹部交替均匀分布，共有4-8个。

5.如权利要求3所述的齿片预整形装置，其特征在于，还包括用于驱动所述花轮旋转的棘轮驱动组件，包括棘轮板、棘轮板轴、棘轮板钩和棘轮板压簧；

所述棘轮板钩在所述棘轮板的带动下使所述棘轮转动，从而带动所述花轮旋转；

所述棘轮板压簧设于所述棘轮板上方，用于在所述棘轮板复位后使所述棘轮板钩自动复位。

6.如权利要求3所述的齿片预整形装置，其特征在于，还包括水平滑板组件，用于支撑所述棘轮驱动组件，并可在所述棘轮驱动组件的带动下随之移动。

7.如权利要求6所述的齿片预整形装置，其特征在于，还设有对所述水平滑板组件进行限位的限位部件，所述限位部件可将所述水平滑板组件进行限位从而停止跟随所述棘轮驱动组件移动。

8.如权利要求1所述的齿片预整形装置，其特征在于，所述整形刀具配置为，所述整形刀具的刀尖部位的纵截面呈三角形，形成的刀痕的斜边位于齿尖一侧，刀痕的直边位于齿尖的相对侧。

9.如权利要求1所述的齿片预整形装置，其特征在于，所述整形刀具的刃口设为锯齿型或波浪型。

10.一种铲齿机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的齿片预整形装置、铲齿装置和驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述齿片预整形装置进行铲齿前的预整形，并驱动所述铲齿装置进行预整形后的铲齿。

11.如权利要求10所述的铲齿机，其特征在于，所述铲齿装置包括可往复运动的斜推板和铲刀组件，所述铲刀组件固设于所述斜推板下表面，所述齿片预整形装置固设于所述斜推板上表面。

12.如权利要求11所述的铲齿机，其特征在于，还包括用于对铲齿得到的齿片进行去除齿尖操作的刮片。

13.如权利要求11所述的铲齿机，其特征在于，所述刮片是毛刷或钢丝轮。

14.一种齿片加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

预整形步骤，在待铲齿胚体上的预定部位形成预定深度的整形压痕；

铲齿步骤，铲削所述胚体形成带有所述预定深度的整形压痕的齿片；

循环执行所述预整形步骤和所述铲齿步骤；

去除齿尖步骤，去除所述整形压痕以上的齿尖，得到预定的齿顶结构。

15.如权利要求14所述的齿片加工方法，其特征在于，所述预定部位是位于铲削起始位置后面预定距离处。

16.如权利要求14所述的齿片加工方法，其特征在于，所述预定深度为所述齿片本体厚度的1/3～1/2，或者设定为所述预定深度加0.05～0.1mm后等于所述齿片主体的厚度。

17.如权利要求14所述的齿片加工方法，其特征在于，所述整形压痕是通过整形刀具施压形成的刀痕，或者是通过锯切工具锯切形成的锯痕。

18.如权利要求17所述的齿片加工方法，其特征在于，所述施压机构是连接伺服电机的传动部件、液压传动机构、凸轮机构或棘轮机构。

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