CN117047574A - 一种磨料砂轮外圆加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及砂轮加工技术领域，尤其为一种磨料砂轮外圆加工装置，包括：壳体，所述壳体内部设置有安装台；升降台，所述升降台套设于所述安装台外侧；固定组件，所述固定组件设置于所述安装台，所述固定组件包括测量机构、卡接机构和夹持机构；旋转组件，所述旋转组件设置于所述安装台底部；打磨组件，所述打磨组件包括移动机构、打磨机构、检测机构和调节机构；本申请可与转运装置相互配合从而实现砂轮外圆打磨的全自动化生产，极大程度的提高了生产效率，并且由于对砂轮内圆采用自动化测量固定，因此在对使用过的不同型号的砂轮进行外圆修整时不需要频繁更换砂轮的夹具即可实现对大批量不同型号的砂轮进行外圆修整，值得大范围推广。
Description
技术领域
本发明涉及砂轮加工技术领域，具体为一种磨料砂轮外圆加工装置。
背景技术
在普通磨具行业的后处理加工工艺中，一般先对普通磨料砂轮坯料的端面进行磨削加工，再以磨削加工后的端面为基准对其内孔进行磨削加工，最后以内孔和端面定位对其外圆进行磨削加工，以此得到符合国家标准的砂轮。
现阶段在进行砂轮外圆的打磨时，需要人工将卡盘和螺栓对接于砂轮内孔以此将砂轮固定于磨床，之后通过砂轮打磨装置对砂轮进行打磨，由于对砂轮外圆加工是通过磨削进行的在磨削过程中难免产生振动，通过螺栓和卡盘相互配合对砂轮进行固定的方式在振动发生后常常会出现螺纹松动而使卡盘松动进而造成砂轮产生抖动，在发生抖动后砂轮外圆表面会产生直波纹造成废料，而若砂轮抖动过大且与磨削工件产生碰撞后极易出现砂轮断料飞出造成严重后果，因此在打磨过程中工人需要一直关注砂轮的加工情况，且只有在出现大幅振动时才会被人工发现，十分危险；并且由于是人工对砂轮外圆进行加工每次的进刀量均需要人工进行调整，因此在加工外圆时需要频繁多次的对砂轮进行测量，费时费力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磨料砂轮外圆加工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种磨料砂轮外圆加工装置，包括：
壳体，所述壳体内部设置有安装台；
升降台，所述升降台套设于所述安装台外侧，所述升降台用于放置砂轮，所述升降台底部设置有升降推杆，所述升降推杆用于推动所述升降台进行升降；
固定组件，所述固定组件设置于所述安装台，所述固定组件包括测量机构、卡接机构和夹持机构，所述测量机构用于测量放置于所述升降台的砂轮内圆的半径和厚度，所述卡接机构用于根据测量组件对所述安装台上的砂轮的内圆半径对内圆进行卡接固定，所述夹持机构用于根据测量机构测量的砂轮内圆的厚度对卡接后的砂轮内圆进行夹持固定；
旋转组件，所述旋转组件设置于所述安装台底部，所述旋转组件用于带动所述安装台进行转动从而带动砂轮进行转动；以及
打磨组件，所述打磨组件包括移动机构、打磨机构、检测机构和调节机构，所述移动机构用于带动所述打磨机构进行运动，所述打磨机构用于对砂轮外圆进行打磨，所述检测机构用于检测所述砂轮的振动，所述调节机构用于根据设定的砂轮外圆形状调节所述打磨机构对砂轮进行打磨以及在所述经检测机构检测到所述砂轮产生振动时使打磨机构和砂轮相互分离。
优选的，所述壳体设置有加工腔，所述安装台设置于所述加工腔。
优选的，所述卡接机构包括卡接推杆和卡接块，所述卡接推杆围绕着所述安装台圆周阵列设置，所述卡接块设置于所述卡接推杆一端，所述卡接块设置有卡接槽，通过卡接推杆推动所述卡接块进行运动用于将通过卡接槽将砂轮进行夹持。
优选的，所述测量机构设置于所述卡接槽，所述测量机构包括测量光栅和距离传感器一，所述测量光栅对称设置于所述卡接槽两端，所述距离传感器一用于各个卡接块到达检测砂轮内边的距离。
优选的，所述卡接槽内部设置有安装槽，所述夹持机构设置于所述安装槽，所述夹持机构包括夹持推杆和夹持块，所述夹持推杆设置于所述安装槽内部，所述夹持推杆用于推动夹持块对砂轮进行夹持，所述夹持块表面开设有吸附孔，所述吸附孔用于在进行夹持后对砂轮进行吸附。
优选的，所述壳体还设置有设备腔，所述升降推杆设置于所述设备腔，所述旋转组件包括旋转电机，所述旋转电机设置于所述设备腔，所述旋转电机用于带动所述安装台进行转动。
优选的，所述打磨机构包括安装块、打磨辊和打磨电机，所述安装块设置有打磨槽，所述打磨辊对称设置于所述打磨槽内部，所述打磨电机用于带动所述打磨辊对砂轮进行打磨。
优选的，所述加工腔内部设置有移动导轨，所述移动机构包括移动推杆，所述移动推杆设置于所述移动导轨内部，所述移动推杆用于推动所述安装块沿着所述移动导轨进行运动。
优选的，所述调节机构包括调节推杆，所述调节推杆两端分别连接于所述打磨槽和所述打磨辊，所述调节推杆用于带动所述打磨辊贴合或远离砂轮。
优选的，所述检测机构设置于所述安装块，所述检测机构包括距离传感器二，所述距离传感器二用于检测砂轮的振动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在进行使用时，会首先通过旋转组件带动安装台上的卡接机构对砂轮内圆进行卡接，之后通过夹持并吸附的方式对砂轮进行进一步的固定，三重固定可以在打磨时使砂轮更加稳定，由于在卡接机构内部设置有测量机构，因此在进行使用时只需将砂轮放置在升降台即可实现对砂轮自动化的测量并对砂轮进行固定，不需要采用人工的方式对砂轮进行固定，节约了大量的操作时间，并且在进行打磨时通过检测机构实时对砂轮进行实时检测，可以及时的发现砂轮产生的情况并及时进行调整，以此实现全自动生产；本申请可与转运装置相互配合从而实现砂轮外圆打磨的全自动化生产，极大程度的提高了生产效率，并且由于对砂轮内圆采用自动化测量固定，因此在对不同型号的砂轮进行外圆修整时不需要频繁更换砂轮的夹具即可实现对大批量不同型号的砂轮进行外圆修整，适应性强；通过对称设置的打磨机构同时对砂轮两侧进行打磨，相比于传统的外圆打磨设备来说效率更高，值得大范围推广。
附图说明
图1为本发明等轴视结构示意图（省略加工腔的密封门）；
图2为本发明正视结构示意图；
图3为本发明加工腔内部等轴视结构示意图；
图4为本发明卡接块等轴视结构示意图；
图5为本发明安装块等轴视结构示意图。
图中：1壳体、2安装台、3加工腔、4设备腔、5升降台、6升降推杆、7卡接推杆、8卡接块、9测量光栅、10距离传感器一、11夹持推杆、12夹持块、13吸附孔、14旋转电机、15安装块、16打磨辊、17打磨电机、18移动导轨、19移动推杆、20调节推杆、21距离传感器二。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：
一种磨料砂轮外圆加工装置，如说明书附图1所示，包括：
壳体1，壳体1用于安装本申请其他零部件，壳体1内部设置有安装台2，安装台2用于安装卡接推杆7；壳体1设置有加工腔3，加工腔3用于进行砂轮打磨，安装台2设置于加工腔3，壳体1设置有密封门，密封门设置有密封条，通过推拉密封门用于开闭加工腔3。壳体1还设置有设备腔4，设备腔4用于安装旋转电机14以及升降推杆6，升降推杆6设置于设备腔4，在加工腔3还设置有新风除尘系统，新风除尘系统用于在加工时对打磨产生的粉末进行吸附去除。
升降台5，升降台5为环形台，升降台5用于放置砂轮并带动砂轮进行上下移动以此供测量光栅9对砂轮厚度进行检测，升降台5套设于安装台2外侧，升降台5用于放置砂轮，升降台5底部设置有升降推杆6，升降推杆6用于推动升降台5进行升降，升降推杆6为液压推杆，驱动升降推杆6的液压杆设置于设备腔4中。
固定组件，固定组件设置于安装台2，固定组件包括测量机构、卡接机构和夹持机构，测量机构用于测量放置于升降台5的砂轮内圆的半径和厚度，卡接机构用于根据测量组件对安装台2上的砂轮的内圆半径对内圆进行卡接固定，夹持机构用于根据测量机构测量的砂轮内圆的厚度对卡接后的砂轮内圆进行夹持固定；
卡接机构包括卡接推杆7和卡接块8，卡接推杆7同样为液压推杆，卡接推杆7与升降推杆6共用一个液压缸，卡接推杆7围绕着安装台2圆周阵列设置，在本实施例中卡接推杆7设置有六组，卡接块8以及对应的测量机构和夹持机构同样设置有六组，卡接块8固定连接于卡接推杆7一端，卡接块8设置有卡接槽，卡接槽用于夹持一侧设置有30度夹角的斜坡，通过卡接推杆7推动卡接块8进行运动用于将通过卡接槽将砂轮进行夹持。
测量机构设置于卡接槽，测量机构包括测量光栅9和距离传感器一10，测量光栅9对称设置于卡接槽两端，测量光栅9为RS485系列激光测距传感器，而对称设置的测量光栅9的量程不同，测量光栅9的测距精度为0.002毫米卡接块8对砂轮内圆完全符合精准卡接的要求，在本实施例中，其中一个测量光栅9的量程为40到60毫米，另一个测量光栅9的量程为60毫米到180毫米，以此可以确保有效地对各个大小的砂轮内圆进行测量，距离传感器一10用于各个卡接块8到达检测砂轮内边的距离，距离传感器一10为深圳市星科创科技有限公司生产的XKC-KL200-V型红外测距传感器。
卡接槽内部设置有安装槽，安装槽用于安装夹持机构，夹持机构设置于安装槽，夹持机构包括夹持推杆11和夹持块12，夹持推杆11为邵腾科技购买的微型电动推杆，行程为21mm，夹持推杆11一端固定连接于安装槽内部，夹持推杆11用于推动夹持块12对砂轮进行夹持，夹持块12表面开设有吸附孔13，吸附孔13用于在进行夹持后对砂轮进行吸附，吸附孔13通过气管连接有负压发生器，负压发生器设置于设备腔4，通过负压发生器带动吸附孔13对夹持后的砂轮进行吸附可以使砂轮更加稳定。
旋转组件，旋转组件设置于安装台2底部，旋转组件用于带动安装台2进行转动从而带动砂轮进行转动；
旋转组件包括旋转电机14，旋转电机14为浙江晋一特种电机有限公司生产的永磁同步电机，旋转电机14设置于设备腔4，旋转电机14的输出端固定连接于安装台2，旋转电机14用于带动安装台2进行转动。
打磨组件，打磨组件包括移动机构、打磨机构、检测机构和调节机构，移动机构用于带动打磨机构进行运动，打磨机构用于对砂轮外圆进行打磨，检测机构用于检测砂轮的振动，调节机构用于根据设定的砂轮外圆形状调节打磨机构对砂轮进行打磨以及在经检测机构检测到砂轮产生振动时使打磨机构和砂轮相互分离。
打磨机构包括安装块15、打磨辊16和打磨电机17，安装块15用于安装打磨机构其他零部件，安装块15设置有打磨槽，打磨槽与卡接槽相互对应，二者处于同一高度因此在卡接块8将砂轮进行夹持卡接后砂轮不需要进行高度上的调整即可插入打磨槽，打磨槽用于安装调节推杆20，打磨辊16对称设置于打磨槽内部，打磨辊16为金刚石结构，打磨电机17安装于调节推杆20，打磨电机17的输出端连接于打磨辊16的轴心，打磨电机17用于带动打磨辊16对砂轮进行打磨，打磨槽内部还设置有距离传感器三，距离传感器三用于在未进行手动输入砂轮外圆直径时自动测量砂轮的外圆直径。
工作腔内部设置有移动导轨18，移动导轨18开设于工作腔，移动导轨18为T型结构，安装块15与移动导轨18相互对接的部分同样设置为T型结构，移动机构包括移动推杆19，移动推杆19为液压缸驱动的液压推杆，移动推杆19设置于移动导轨18内部，移动推杆19用于推动安装块15沿着移动导轨18进行运动。
调节机构包括调节推杆20，调节推杆20两端分别连接于打磨槽和打磨辊16，调节推杆20用于根据设定的外圆弧度对打磨辊16的进给量进行调节，调节推杆20用于带动打磨辊16贴合或远离砂轮。
检测机构设置于安装块15，检测机构包括距离传感器二21，距离传感器二21用于检测砂轮的振动，距离传感器二21同样为RS485系列激光测距传感器，在本实施例中，距离传感器二21设置于距打磨槽中心面55毫米，距离传感器二21的量程为40到60毫米，由于砂轮存在厚度，因此可以完全满足测量需求，距离传感器二21的测距精度同样为0.002毫米。
工作原理：先在外接控制器（在本实施例中为安装有数控程序的电脑）中设定砂轮外圆直径和外圆形状，之后通过人工或者机械臂将砂轮放置在升降台5上，升降推杆6会带动升降台5下移，直到测量光栅9检测到发出部分的激光被反射（激光发射到砂轮内圆侧壁被反射回来），此处假设各个测量光栅9测得的距离的平均值为L1，L1即为砂轮内圆的厚度，之后通过升降推杆6带动升降台5使砂轮进行运动进而将卡接槽的中心面和砂轮内圆的中心面相互对齐（此时测量光栅9显示的反射区域处于测量光栅9检测区域的正中位置），之后旋转电机14会带动安装台2进行转动，从而使距离传感器一10对砂轮内圆进行全面检测，进而拟合出砂轮的圆心位置，从而根据测得的圆心位置调节各个方向的卡接推杆7将砂轮卡接于砂轮内圆，此时砂轮已于卡接组件固定连接，在卡接推杆7完成对砂轮的卡接后夹持推杆11会进行启动从而通过夹持块12将砂轮进行夹持，在夹持块12进行夹持后负压发生器会在吸附孔13产生负压从而通过吸附进一步固定砂轮，之后根据设定的砂轮外圆，移动推杆19会推动安装块15沿着移动槽进行移动，从而使砂轮外圆进入打磨槽中，根据设定的砂轮外圆形状启动调节推杆20从而带动打磨辊16对外圆的进行打磨，当在打磨过程中砂轮由于各种原因造成砂轮产生振动时，距离传感器二21会检测到距离砂轮的距离出现频繁大幅度（振动幅度超过砂轮厚度的5%）后会自动启动急停，在进行急停时打磨辊电机17会停止运动同时调节推杆20带动打磨辊16进行收缩，并且旋转电机14会停止运动，测量光栅9会对砂轮的位置进行重新检测并调整对砂轮的夹持即可继续工作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种磨料砂轮外圆加工装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体内部设置有安装台；
升降台，所述升降台套设于所述安装台外侧，所述升降台用于放置砂轮，所述升降台底部设置有升降推杆，所述升降推杆用于推动所述升降台进行升降；
固定组件，所述固定组件设置于所述安装台，所述固定组件包括测量机构、卡接机构和夹持机构，所述测量机构用于测量放置于所述升降台的砂轮内圆的半径和厚度，所述卡接机构用于根据测量组件对所述安装台上的砂轮的内圆半径对内圆进行卡接固定，所述夹持机构用于根据测量机构测量的砂轮内圆的厚度对卡接后的砂轮内圆进行夹持固定；
旋转组件，所述旋转组件设置于所述安装台底部，所述旋转组件用于带动所述安装台进行转动从而带动砂轮进行转动；以及
打磨组件，所述打磨组件包括移动机构、打磨机构、检测机构和调节机构，所述移动机构用于带动所述打磨机构进行运动，所述打磨机构用于对砂轮外圆进行打磨，所述检测机构用于检测所述砂轮的振动，所述调节机构用于根据设定的砂轮外圆形状调节所述打磨机构对砂轮进行打磨以及在所述经检测机构检测到所述砂轮产生振动时使打磨机构和砂轮相互分离。
2.根据权利要求1所述的一种磨料砂轮外圆加工装置，其特征在于：所述壳体设置有加工腔，所述安装台设置于所述加工腔。
3.根据权利要求1所述的一种磨料砂轮外圆加工装置，其特征在于：所述卡接机构包括卡接推杆和卡接块，所述卡接推杆围绕着所述安装台圆周阵列设置，所述卡接块设置于所述卡接推杆一端，所述卡接块设置有卡接槽，通过卡接推杆推动所述卡接块进行运动用于将通过卡接槽将砂轮进行夹持。
4.根据权利要求3所述的一种磨料砂轮外圆加工装置，其特征在于：所述测量机构设置于所述卡接槽，所述测量机构包括测量光栅和距离传感器一，所述测量光栅对称设置于所述卡接槽两端，所述距离传感器一用于各个卡接块到达检测砂轮内边的距离。
5.根据权利要求3所述的一种磨料砂轮外圆加工装置，其特征在于：所述卡接槽内部设置有安装槽，所述夹持机构设置于所述安装槽，所述夹持机构包括夹持推杆和夹持块，所述夹持推杆设置于所述安装槽内部，所述夹持推杆用于推动夹持块对砂轮进行夹持，所述夹持块表面开设有吸附孔，所述吸附孔用于在进行夹持后对砂轮进行吸附。
6.根据权利要求1所述的一种磨料砂轮外圆加工装置，其特征在于：所述壳体还设置有设备腔，所述升降推杆设置于所述设备腔，所述旋转组件包括旋转电机，所述旋转电机设置于所述设备腔，所述旋转电机用于带动所述安装台进行转动。
7.根据权利要求6所述的一种磨料砂轮外圆加工装置，其特征在于：所述打磨机构包括安装块、打磨辊和打磨电机，所述安装块设置有打磨槽，所述打磨辊对称设置于所述打磨槽内部，所述打磨电机用于带动所述打磨辊对砂轮进行打磨。
8.根据权利要求7所述的一种磨料砂轮外圆加工装置，其特征在于：所述加工腔内部设置有移动导轨，所述移动机构包括移动推杆，所述移动推杆设置于所述移动导轨内部，所述移动推杆用于推动所述安装块沿着所述移动导轨进行运动。
9.根据权利要求8所述的一种磨料砂轮外圆加工装置，其特征在于：所述调节机构包括调节推杆，所述调节推杆两端分别连接于所述打磨槽和所述打磨辊，所述调节推杆用于带动所述打磨辊贴合或远离砂轮。
10.根据权利要求8所述的一种磨料砂轮外圆加工装置，其特征在于：所述检测机构设置于所述安装块，所述检测机构包括距离传感器二，所述距离传感器二用于检测砂轮的振动。
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Citations (5)
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| JP7276631B1 (ja) * | 2022-08-08 | 2023-05-18 | 住友電気工業株式会社 | 異常検知システム、異常検知装置、異常検知方法、及びコンピュータプログラム |
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2023
- 2023-10-13 CN CN202311327440.3A patent/CN117047574B/zh active Active
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