CN116713539B - 一种切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及切割设备技术领域，尤其涉及一种切割设备。所述端面修正装置包括成像检测机构、控制系统、进给机构和修正机构，成像检测机构用于将刀盘法兰在绕第一轴线转动时的成像轮廓转化为成像轮廓数值信息S1；控制系统能够根据成像轮廓数值信息S1与理论轮廓数值信息S0之间的关系，控制进给机构驱动主轴及刀盘法兰沿第一轴线移动的移动量；修正机构的修正刀片用于修正刀盘法兰的刀盘面。该端面修正装置无需拆卸刀盘法兰，先利用成像检测机构检测刀盘法兰旋转时刀盘面的成像轮廓数值信息，并结合刀盘面的理论轮廓数值信息，控制刀盘法兰的移动量，然后利用修正刀片对刀盘法兰的刀盘面进行修正，保证切割质量及作业效率。

Description

一种切割设备

技术领域

本发明涉及切割设备技术领域，尤其涉及一种切割设备。

背景技术

切割设备主要用于产品的切片或切断加工。切割设备通常包括主轴、安装于主轴上的刀盘法兰以及安装于刀盘法兰上的刀片，主轴驱动刀盘法兰带动刀片旋转，从而完成切割或切片加工。在切割产品的过程中，刀盘法兰的刀盘面夹紧刀片时会随着工作时间推移产生磨损偏移等现象，使得刀片面与主轴端面不能完全平行，从而使刀片的切割轨迹产生偏移，严重影响产品的切割质量。换言之，刀盘法兰的刀盘面平面度直接影响了刀片的平面度，而刀片的平面度直接影响刀片的切割质量以及使用寿命。

现有技术中，对刀盘法兰的刀盘面进行修正时，需要先将刀盘法兰从主轴上拆卸下来，然后将刀盘法兰安装于车削装置上进行刀盘面修正。然而，多次拆卸刀盘法兰容易对刀盘法兰与主轴的连接精度产生影响，不仅影响切割质量，而且拆装过程耗时耗力，还影响作业效率。

因此，亟待需要一种端面修正装置以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种端面修正装置及切割设备，无需拆卸刀盘法兰，就能够实现对刀盘法兰的刀盘面进行端面修正，保证切割质量及作业效率。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

第一方面，提供了一种端面修正装置，用于对切割装置的刀盘法兰的刀盘面进行端面修正，所述切割装置的主轴能够驱动所述刀盘法兰绕第一轴线旋转，所述端面修正装置包括：

成像检测机构，用于将所述刀盘法兰在绕第一轴线转动时的成像轮廓转化为成像轮廓数值信息S1；

控制系统和进给机构，所述控制系统能够根据所述成像轮廓数值信息S1与理论轮廓数值信息S0之间的关系，控制所述进给机构驱动所述主轴及所述刀盘法兰沿所述第一轴线移动的移动量；

修正机构，包括修正刀片，所述修正刀片用于修正所述刀盘法兰的刀盘面。

作为所述端面修正装置的可选方案，所述成像检测机构包括相机和成像板，所述相机和所述成像板分别位于所述刀盘法兰在第一轴线的两侧，所述相机用于拍摄所述刀盘法兰在绕第一轴线转动时的成像轮廓，所述成像板用于成像所述成像轮廓并将所述成像轮廓转化为成像轮廓数值信息S1。

作为所述端面修正装置的可选方案，所述成像轮廓数值信息S1与所述理论轮廓数值信息S0之间的差值为△S，所述进给机构驱动所述刀盘法兰的移动量为L，其中，当△S＞2μm时，L=△S-2μm；当△S＜2μm时，L=0。

作为所述端面修正装置的可选方案，当所述刀盘法兰的刀盘面接触所述修正刀片后，所述进给机构每次的步进修正量为L0，L0的取值范围为0.005μm-0.02μm。

第二方面，提供了一种切割设备，包括工作台、切割装置和如上任一项方案所述的端面修正装置，所述切割装置包括主轴以及安装于所述主轴的输出端的刀盘法兰，所述工作台位于所述刀盘法兰的下方，所述端面修正装置的修正刀片可拆卸地安装于所述工作台上并用于修正所述刀盘法兰的刀盘面。

作为所述切割设备的可选方案，所述修正机构还包括驱动组件以及可拆卸地连接于所述驱动组件的输出端的连接盘，所述驱动组件安装于所述工作台上，所述连接盘用于固定安装所述修正刀片，所述驱动组件能够驱动所述连接盘绕第二轴线转动，以使所述连接盘上的修正刀片具有修正位置和避让位置，其中第二轴线与第一轴线垂直。

作为所述切割设备的可选方案，所述驱动组件包括驱动电机和定位盘，所述驱动电机用于驱动所述定位盘绕第二轴线转动，所述连接盘可拆卸地安装于所述定位盘上。

作为所述切割设备的可选方案，所述连接盘通过真空吸附力可拆卸地安装于所述定位盘上。

作为所述切割设备的可选方案，所述定位盘和所述连接盘中的一个上设有定位销，另一个上设有与所述定位销配合的定位孔，且所述定位孔的中心线与第二轴线不重合。

作为所述切割设备的可选方案，所述定位盘和所述连接盘中一个上设有定位凸环，另一个上设有与所述定位凸环配合的定位槽，且所述定位凸环的中心线与第二轴线重合。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的端面修正装置，包括成像检测机构、控制系统、进给机构和修正机构，成像检测机构用于将刀盘法兰在绕第一轴线转动时的成像轮廓转化为成像轮廓数值信息S1；控制系统能够根据成像轮廓数值信息S1与理论轮廓数值信息S0之间的关系，控制进给机构驱动主轴及刀盘法兰沿第一轴线移动的移动量；修正机构的修正刀片用于修正刀盘法兰的刀盘面。该端面修正装置无需将刀盘法兰从主轴上拆卸下来，利用成像检测机构检测刀盘法兰的刀盘面旋转时的成像轮廓数值信息，然后根据刀盘面的理论轮廓数值信息，控制刀盘法兰的移动量，最后利用修正刀片对刀盘法兰的刀盘面进行修正，保证切割质量及作业效率。

本发明提供的切割设备，通过应用上述端面修正装置，无需拆卸刀盘法兰，就能够实现对刀盘法兰的刀盘面进行端面修正，保证切割质量及作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的切割设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的修正刀片修正刀盘法兰的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的刀盘法兰轴向跳动的误差示意图；

图4为本发明实施例提供的切割设备的分解示意图；

图5为本发明实施例提供的连接盘背面视角的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的连接盘正面视角的结构示意图。

附图标记：

100、工作台；200、切割装置；201、主轴；202、刀盘法兰；

11、相机；12、成像板；

2、修正机构；21、修正刀片；22、驱动组件；221、驱动电机；222、定位盘；2221、定位孔；2222、定位凸环；23、连接盘；231、定位销；232、定位槽；24、固定组件；241、垫块；242、压块；

3、传感器。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1示出了本实施例提供的切割设备的结构示意图。如图1所示，该切割设备包括工作台100、切割装置200和端面修正装置，切割装置200包括主轴201以及安装于主轴201的输出端的刀盘法兰202，主轴201用于驱动刀盘法兰202绕第一轴线转动；端面修正装置用于修正刀盘法兰202的刀盘面的平面度；工作台100位于刀盘法兰202的下方，工作台100可作为产品的切割平台，也可作为端面修正装置的修正刀片21的安装平台。

端面修正装置包括成像检测机构、控制系统（图中未示出）、进给机构（图中未示出）和修正机构2，成像检测机构用于将刀盘法兰202在绕第一轴线转动时的成像轮廓转化为成像轮廓数值信息S1；控制系统能够根据成像轮廓数值信息S1与理论轮廓数值信息S0之间的关系，并控制进给机构驱动主轴201及刀盘法兰202沿第一轴线移动的移动量；修正机构2包括修正刀片21，修正刀片21可拆卸地安装于工作台100上并用于修正刀盘法兰202的刀盘面。该端面修正装置无需将刀盘法兰202从主轴201上拆卸下来，先利用成像检测机构检测刀盘法兰202的刀盘面旋转时的成像轮廓数值信息S1，并结合刀盘面的理论轮廓数值信息S0，控制刀盘法兰202的移动量，最后利用修正刀片21对刀盘法兰202的刀盘面进行修正，提高刀盘面的平面度，保证切割质量及作业效率。

此外，当需要对产品进行切片或切断加工时，将修正刀片21从工作台100上拆卸下来，以便于防止产品进行切片或切断加工；当刀盘法兰202的刀盘面平面度不能满足要求时，可将修正刀片21安装于工作台100上，然后利用修正刀片21对刀盘法兰202的刀盘面进行端面修正，以保证刀盘法兰202的刀盘面的平面度，提高切割质量。

在本实施例中，成像检测机构包括相机11和成像板12，相机11和成像板12分别位于刀盘法兰202在第一轴线的两侧，相机11用于拍摄刀盘法兰202在绕第一轴线转动时的成像轮廓，成像板12用于成像刀盘法兰202的成像轮廓并将成像轮廓转化为成像轮廓数值信息S1。示例性地，相机11可以为CCD相机，成像板12可以为CCD相机成像板，相机11及成像板12分别通过一支架安装于工作台100下方的X向溜板上。当然，在其他实施例中，相机11及成像板12还可以选用其他型号的相机11及成像板12，在此不再一一说明。

图2示出了本实施例提供的修正刀片21修正刀盘法兰202的结构示意图。图3示出了本实施例提供的刀盘法兰202轴向跳动的误差示意图。如图2至图3所示，进给机构用于驱动刀盘法兰202沿第一轴线移动，以使刀盘法兰202靠近修正刀片21，修正刀片21能够与刀盘法兰202的刀盘面接触并对刀盘法兰202的刀盘面进行修正。为了方便控制系统控制进给机构驱动主轴201及刀盘法兰202沿第一轴线移动的移动量，成像轮廓数值信息S1与理论轮廓数值信息S0之间的差值为△S，进给机构驱动刀盘法兰202的移动量为L，其中，当△S＞2μm时，L=△S-2μm；当△S＜2μm时，L=0。由于考虑到刀盘法兰202在旋转过程中存在一定的轴向跳动，而轴向跳动误差a通常在2μm以下的切割质量能够满足要求，因此，将进给机构的驱动移动量L设计为L=△S-2μm。而当检测到的差值△S小于2μm时，可不用进行刀盘法兰202的刀盘面修正。

当刀盘法兰202的刀盘面接触修正刀片21后，进给机构每次的步进修正量为L0，L0的取值范围为0.005μm-0.02μm。如此设置，每次加工的修正量小于最终修正量，可提高切割质量。可选地，进给机构的修正量可逐渐减少，以保证切割质量。示例性地，进给机构的进给精度需达到0.001μm的精度，当然，进给机构的进给精度能够达到0.01μm的精度也可以满足需求。可以理解的是，进给机构的进给精度越高，修正质量会越高，且产品切片精度也越高。示例性地，进给机构可选用步进电机丝杆螺母机构。

优选地，当完成修正后，重新利用成像检测机构对刀盘法兰202旋转状态下的刀盘面进行成像检测，若重新检测的成像轮廓数值信息S2与理论轮廓数值信息S0之间的差值△S小于2μm，即表示前次修正结果满足要求；若△S大于2μm，则需要重新计算进给机构移动量L并重新进行修正。如此能够大大提高刀盘法兰202的刀盘面平面度，提高产品切割质量。

图4示出了本实施例提供的切割设备的分解示意图。如图4所示，修正机构2还包括驱动组件22以及可拆卸地连接于驱动组件22的输出端的连接盘23，驱动组件22安装于工作台100上，连接盘23用于固定安装修正刀片21，驱动组件22能够驱动连接盘23绕第二轴线转动，以使连接盘23上的修正刀片21具有修正位置和避让位置，其中，第二轴线与第一轴线垂直。当成像检测机构检测到刀盘法兰202的刀盘面需要修正时，将连接盘23安装于驱动组件22的驱动端，此时，修正刀片21位于避让位置，以避免安装连接盘23时修正刀片21与刀盘法兰202发生干涉。当需要开始进行修正时，驱动组件22再驱动连接盘23绕第二轴线转动，以使修正刀片21从避让位置转动至修正位置。示例性地，在本实施例中，第一轴线为水平线，第二轴线为垂直线，工作台的台面为水平面，方便放置待加工产品以及连接盘23。

继续如图4所示，驱动组件22包括驱动电机221和定位盘222，驱动电机221用于驱动定位盘222绕第二轴线转动，连接盘23可拆卸地安装于定位盘222上。驱动电机221位于工作台100的下方，定位盘222位于工作台100的台面上，以便于安装连接盘23。

可选地，连接盘23通过真空吸附力可拆卸地安装于定位盘222上，无需进行螺丝锁付，就能够实现连接盘23与定位盘222可拆卸连接，同时提高连接盘23与定位盘222的拆装效率。

图5示出了本实施例提供的连接盘23背面视角的结构示意图。如图5结合图4所示，连接盘23上设有定位销231，定位盘222上设有定位孔2221，定位孔2221不位于第二轴线上。当连接盘23与定位盘222组装时，连接盘23的定位销231插入定位盘222上的定位孔2221内，从而能够保证连接盘23能够同定位盘222同步转动。可以理解的是，只要定位盘222和连接盘23中的一个上设有定位销231，另一个上设有与定位销231配合的定位孔2221，且定位孔2221的中心线与第二轴线不重合，如此即可保证连接盘23和定位盘222同步转动。本领域技术人员可根据该发明构思设计其他形式的同步转动方案，在此不再一一举例说明。

为了保证连接盘23与定位盘222的同心度，连接盘23上设有定位槽232，定位盘222上设有定位凸环2222，定位凸环2222的中心线与第二轴线重合。当连接盘23与定位盘222组装时，连接盘23的定位槽232套于定位盘222的定位凸环2222上。示例性地，定位凸环2222为圆形，圆形更好加工，且同心度更容易保障。可以理解的是，只要定位盘222和连接盘23中一个上设有定位凸环2222，另一个上设有与定位凸环2222配合的定位槽232，且定位凸环2222的中心线与第二轴线重合，如此即可保证连接盘23和定位盘222的同心度。本领域技术人员可根据该发明构思设计其他形式的保证同心度方案，在此不再一一举例说明。

图6示出了本实施例提供的连接盘23正面视角的结构示意图。如图6所示，修正机构2还包括固定组件24，固定组件24包括垫块241以及可拆卸地固定于垫块241上的压块242，修正刀片21固定于垫块241和压块242之间。如此设置，当修正刀片21磨损无法满足修正需求时，可更换修正刀片21，无需替换整个连接盘23，降低零部件成本。

优选地，端面修正装置还包括传感器3，垫块241上设有传感器3，当刀盘法兰202接触到修正刀片21时，传感器3能够发出信号，以便于控制系统控制进给机构驱动主轴201及刀盘法兰202按每次的步进修正量进行移动。

相比现有技术中，对刀盘法兰202的刀盘面进行修正时，需要先将刀盘法兰202从主轴201上拆卸下来，然后将刀盘法兰202安装于车削装置上进行刀盘面修正，本实施例提供的切割装置200，切割工艺与端面修正工艺可集中于同一个工作台100上进行，无需反复多次拆卸组装刀盘法兰202，保证刀盘法兰202的安装精度，且能够提高作业效率。

注意，在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“在其他实施例”等的描述意指接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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种切割设备，其特征在于，包括：

工作台（100）；

切割装置（200），包括主轴（201）以及安装于所述主轴（201）的输出端的刀盘法兰（202），所述主轴（201）能够驱动所述刀盘法兰（202）绕第一轴线旋转，所述工作台（100）位于所述刀盘法兰（202）的下方；

端面修正装置，包括：

成像检测机构，用于将所述刀盘法兰（202）在绕第一轴线转动时的成像轮廓转化为成像轮廓数值信息S1；

控制系统和进给机构，所述控制系统能够根据所述成像轮廓数值信息S1与理论轮廓数值信息S0之间的关系，控制所述进给机构驱动所述主轴（201）及所述刀盘法兰（202）沿所述第一轴线移动的移动量；

修正机构（2），包括修正刀片（21），所述修正刀片（21）可拆卸地安装于所述工作台（100）上并用于修正所述刀盘法兰（202）的刀盘面；

所述修正机构（2）还包括驱动组件（22）以及可拆卸地连接于所述驱动组件（22）的输出端的连接盘（23），所述驱动组件（22）安装于所述工作台（100）上，所述连接盘（23）用于固定安装所述修正刀片（21），所述驱动组件（22）能够驱动所述连接盘（23）绕第二轴线转动，以使所述连接盘（23）上的修正刀片（21）具有修正位置和避让位置，其中，第二轴线与第一轴线垂直；

当需要切割产品时，将所述连接盘（23）从所述驱动组件（22）的输出端上拆卸下来，并将待加工产品放置于所述驱动组件（22）的输出端上；

所述驱动组件（22）包括驱动电机（221）和定位盘（222），所述驱动电机（221）用于驱动所述定位盘（222）绕第二轴线转动，所述连接盘（23）可拆卸地安装于所述定位盘（222）上；

所述定位盘（222）和所述连接盘（23）中一个上设有定位凸环（2222），另一个上设有与所述定位凸环（2222）配合的定位槽（232），且所述定位凸环（2222）的中心线与第二轴线重合。

2.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述成像检测机构包括相机（11）和成像板（12），所述相机（11）和所述成像板（12）分别位于所述刀盘法兰（202）在第一轴线的两侧，所述相机（11）用于拍摄所述刀盘法兰（202）在绕第一轴线转动时的成像轮廓，所述成像板（12）用于成像所述成像轮廓并将所述成像轮廓转化为成像轮廓数值信息S1。

3.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述成像轮廓数值信息S1与所述理论轮廓数值信息S0之间的差值为△S，所述进给机构驱动所述刀盘法兰（202）的移动量为L，其中，当△S＞2μm时，L=△S-2μm；当△S＜2μm时，L=0。

4.根据权利要求3所述的切割设备，其特征在于，当所述刀盘法兰（202）的刀盘面接触所述修正刀片（21）时，所述进给机构每次的步进修正量为L0，L0的取值范围为0.005μm-0.02μm。

5.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述连接盘（23）通过真空吸附力可拆卸地安装于所述定位盘（222）上。

6.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述定位盘（222）和所述连接盘（23）中的一个上设有定位销（231），另一个上设有与所述定位销（231）配合的定位孔（2221），且所述定位孔（2221）的中心线与第二轴线不重合。