CN117324623B - 一种焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构及调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于人造金刚石工具制造技术领域,公开了一种焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构及调控方法。该机构包括:模腔空间开设在模具内部,压机工作台上安装有布料机构,布料机前后移动机构和料盒摆动机构用于布料盒的移动轨迹和成型刀头的弧度一致,使生产刀头的焊接层粉料或非工作层粉料的高度一致。本发明增加了布料盒开孔大小的自动控制装置,调节非工作层粉料落料开孔尺寸,解决了工作层粉料、非工作层粉料收缩不一致使刀头厚度不均。布料机构前后移动和料盒摆动机构运动由设备PLC系统自动控制,实现布料盒按要求的弧度移动。布料盒的移动速度可控,保证布料均匀和兼顾了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于人造金刚石工具制造技术领域,尤其涉及一种焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构及调控方法。
背景技术
现有技术中,人造金刚石锯片生产工艺:粉料配料-混合金刚石-刀头冷压成型-刀头真空烧结-刀头磨弧-刀头和基体激光焊接-开刃抛光--成品喷漆。
人造金刚石激光焊接锯片刀头结构分两部分,刀头外侧大部分是参与切割的工作层,含有金刚石颗粒的工作层粉料,内侧与基体焊接面需有1.7mm的焊接层(焊接层粉料或非工作层粉料)。焊接层要保证刀头和基体的焊接强度,粉料成本较高。锯片切割过程中刀头的含金刚石部分磨损,消耗到焊接层处,锯片达到寿命。
刀头生产用冷压成型压机,一般用容积法冷压成型,刀头成型的设备相关部分结构部件:1)刀头成型模具包括模具和上压头和下压头,下压头在模腔内,模腔上部空的区域容积决定了刀头粉料的重量。布料机构把粉料转移到模腔,上压头压入模腔,使得粉料压缩有一定强度,下压头把成型后刀头顶出模腔。2)布料机构:包括存放粉料的料盒、使料盒移动的支架、气缸或其它形式的驱动机构等。料盒内有分割两种粉料的隔板,下部有漏料的开口,料盒在模腔上部匀速移动,粉料从底板开孔流入模腔,把粉料转移到模具阴模的模腔,实现布料。目前的刀头成型生产用自动成型压机,粉料布料机构采用直线方式给料或固定半径的摆臂式给料。因不同外径规格的锯片不同的焊接面弧度,造成焊接过渡层的高度不一致。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
(1)现行布料机构焊接层粉料或非工作层粉料高度不均,参与切割工作层相对减少,减少寿命。
焊接层粉料或非工作层粉料投料量大,粉末成本较高。工作层粉料和焊接层粉料或非工作层粉料的烧结性能差异,焊接层粉料或非工作层粉料高度不均匀造成刀头的性能不一致(影响寿命和锋利度)。现行布料机构生产刀头的焊接层(焊接层粉料或非工作层粉料层)情况包括:情况1,料盒直线运动布料时,焊接层粉料或非工作层粉料层的厚度两端厚;情况2,锯片外径大于料盒摆臂半径,出现焊接层粉料或非工作层粉料层厚度两端薄;情况3,锯片外径小于料盒摆臂半径,出现焊接层粉料或非工作层粉料层厚度两端厚。
(2)工作层粉料和焊接层粉料或非工作层粉料的烧结性能差异,焊接层粉料或非工作层粉料和工作层粉料收缩程度不一致,锯片生产困难(一般情况是刀头厚度尺寸成梯形,在焊接层粉料或非工作层粉料位置偏厚),在锯片焊接工序,影响焊接精度,降低焊接效率。在锯片开刃工序,增加砂轮消耗,大幅度降低生产效率。
(3)生产效率较低。布料过程中,布料机构移动速度要求料盒的移动要匀速,速度要求不能快(与刀头的厚度有关,刀头薄速度可稍快,厚刀头必须慢速,否则粉料不均匀),但料盒移动到料腔行程及布料后从料腔移出行程,慢速移动造成厚刀头生产布料慢生产效率低。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题,本发明公开实施例提供了一种焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构及调控方法。
所述技术方案如下:焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构,包括压机工作台、布料盒、模具、模腔空间;所述布料盒滑动安装在压机工作台上,布料盒内有分隔挡片,分隔挡片把布料盒中工作层粉料和焊接层粉料或非工作层粉料隔开,布料盒下部有漏料开口,工作层粉料和焊接层粉料或非工作层粉料由落料开孔流入模腔空间内,所述模腔空间开设在模具内部,所述压机工作台上安装有布料机前后移动机构和料盒摆动机构,所述布料机前后移动机构使布料盒的移动轨迹和成型刀头的弧度一致,使生产刀头的焊接层粉料或非工作层粉料的高度一致;布料盒安装有用于调控焊接层粉料或非工作层粉料下料量的落料孔调节驱动机构和调控开孔大小的调节开孔宽度挡片。
进一步,所述布料机前后移动机构包括:安装在压机工作台上部的导轨,所述导轨通过滑动连接有滑块,所述滑块安装在移动平台下部,所述移动平台相对模具中心前后移动;移动平台的前端安装有前后移动驱动机构,所述前后移动驱动机构通过可伸缩支杆与压机工作台连接,通过可伸缩支杆驱动移动平台前后移动;
移动平台上还安装有料盒摆动驱动机构,所述料盒摆动驱动机构通过旋转轴带动横向伞齿轮旋转,横向伞齿轮通过啮合的纵向伞齿轮驱动料盒支架移动,料盒支架上安装有布料盒。
进一步,在布料盒上还安装有落料孔调节驱动机构,落料孔调节驱动机构带动调节开孔宽度挡片移动,实现开孔宽度调节。
进一步,所述纵向伞齿轮通过轴承安装在移动平台的尾端。
进一步,所述移动平台相对模具中心前后移动,移动速度和距离由布料盒摆动的速度和位置决定。
进一步,所述落料孔调节驱动机构,调节开孔宽度挡片水平移动,使第二物料存放区下部落料开孔宽度尺寸变化,从而调节焊接层粉料或非工作层粉料的下料量。例如焊接层粉料或非工作层粉料烧结收缩率较小,为达到焊接层粉料或非工作层粉料烧结后和工作层粉料厚度一致,可调节开口变小,减少焊接层粉料或非工作层粉料的漏料量。
本发明的另一目的在于提供一种调控方法,该调控方法用于对所述的焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构进行控制,该调控方法包括:
压机工作台上安装有移动平台,移动平台上前后移动机构和料盒摆动机构用于布料盒的移动轨迹和成型刀头的弧度一致,使生产刀头的非工作层粉料的高度一致。
进一步,所述布料盒由分隔挡片分割成第一物料存放区存放工作层粉料、第二物料存放区存放焊接层粉料或非工作层粉料;布料盒底部有用于漏料的料盒开口;其中第二物料存放区腔体的开孔大小由设备PLC控制系统自动控制调控焊接层粉料或非工作层粉料的下料量的开孔大小的落料孔调节驱动机构和调节开孔宽度挡片。
进一步,所述布料机构通过PLC系统自动控制前后移动驱动机构,相对模具中心距离远近移动,并控制料盒摆动驱动机构使布料盒的移动轨迹和成型刀头的弧度一致。
进一步,所述布料机构前后移动和料盒摆动机构运动由设备PLC系统自动控制包括:布料盒在模腔上部扫过,通过分隔挡片使工作层粉料、焊接层粉料或非工作层粉料分别落入模腔空间;并使非工作层粉料高度尺寸一致:
具体控制过程包括三种模式:
第一模式,R0和R1尺寸相等,M点不需移动,前后移动驱动机构没有运动;
第二模式,R0<R1,因刀头弧度小于摆动半径,在落料过程中前后移动驱动机构带动平台向模腔方向移动,从M位置移动到N位置,移动距离为线段MN长度;通过模腔中点位置后,第一移动驱动机构需向模腔方向的反方向移动,即向M点移动;
第三种模式,R0>R1,因刀头弧度大于摆动半径,在落料过程中前后移动驱动机构需向远离模腔方向移动,通过模腔中点位置后,再向反方向移动;
所述第二种模式包括:
以下参数的说明:
R0=刀头焊接面弧度半径+1.7mm,1.7mm为刀头焊接层粉料或非工作层粉料的高度;
R1=工作层粉料和焊接层粉料或非工作层粉料界面分隔挡片在漏料开口中心尺寸,到摆臂旋转轴中心的距离;
A、B两点分别是落料盒内落料口中心分隔挡片在料腔最左侧和最右侧位置
点,不同弧度刀头,不同长度的刀头,位置随之变动;
O点是刀头焊接面弧度的中心点,不同弧度刀头,不同高度的刀头,位置随之变动;
M点是摆臂旋转轴中心位置,由前后移动驱动机构进行调节;
N点是前后移动驱动机构向布料盒移动调节后摆臂旋转轴中心位置;
C点是料盒内落料口中心分隔挡片在模腔空间上某一位置,C点位置在以N为圆心弧度R0的圆弧上;
D点是假设前后移动驱动机构不运动,对应C点,以M为圆心弧度R1的圆弧上。
设备安装好刀头成型模具后,通过料盒摆动驱动机构,使料盒旋转,同时前后移动驱动机构使料盒向前移动,使移动料盒到A点,(在落料盒内落料口中心分隔挡片在料腔最左侧位置点);再通过料盒摆动驱动机构,使料盒移动到B点(落料盒内落料口中心分隔挡片在料腔最右侧位置点);
料盒摆动驱动机构驱动料盒从A点到B点旋转角度∠AMB在设备PLC装置上计算出来;MP为∠AMB中心线,∠AMP=∠AMB/2,按几何关系:
AP=R0*sin(∠AOP)=R1sin(∠AMP),∠AOP=arcsin(R1*sin(∠AMP)/R0);
MO=R1*cos(∠AMP)-R0*cos(∠AOP);
在料盒从A点到B点以半径R0的弧度运动,前后移动驱动机构带动料盒向前方向移动,移动到C点,料盒的旋转中心点从M位置移动到N位置;按照几何关系,旋转角度∠CNK由设备PLC装置上计算出来;
CK=R0*sin(∠COK)=R1sin(∠CNK),∠COK=arcsin(R1*sin(∠CNK)/R0),
NO=R1*cos(∠CNK)-R0*cos(∠COK);
通过以上过程,在落料盒从A点移动到圆弧AB段中心位置,随着料盒旋转角度变化,N点位置从M点向前移动,料盒位置在圆弧AB段中心位置,NO数值最小,NO=R1-R0;
料盒位置从圆弧AB段中心位置移动到B点,N点位置向后移动,布料盒移动到B点,N点移动到M点;NO数值计算与前述相同;
设备PLC自动控制系统可驱动料盒摆动驱动机构,使料盒旋转的同时,根据旋转角度计算出N位置,同步输出信号驱动第一装置使料盒机构前后移动,从而实现布料机构使布料盒的移动轨迹和成型刀头的弧度一致;
针对上述的第三种模式,R0>R1,因刀头弧度大于摆动半径,摆臂旋转轴中心位置M点和刀头焊接面圆弧的圆中心点O点位置与上述情况相反,M点在O点前方,N点移动距离的计算与上述第二种模式相同。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:本发明增加了布料机构前后移动(相对模具中心距离远近)机构,配合料盒摆动机构动作,实现布料盒按要求的弧度移动。布料盒的移动速度可控,保证布料均匀和生产效率;提高了刀头产品质量,保障了锯片产品的寿命和锋利度。提高了生产效率。产品外观改善。相对降低生产成本。
本发明提高了锯片的性能,同等粉末配方生产锯片的寿命和锋利度相对增加2%-5%。提高焊接工序的效率和良品率,降低开刃工序锯片开刃的工作量。本发明解决了目前刀头生产效率低,刀头粉料浪费,外观不良(工作层粉料、焊接层粉料或非工作层粉料界面不清晰),生产难度大(厚度不均,刀头梯形),开刃工作量大等。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理;
图1是本发明实施例提供的焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构示意图;
图2是本发明实施例提供的布料盒示意图;
图3是本发明实施例提供的布料盒俯视安装示意图;
图4是本发明实施例提供的第二种方案,第一驱动机构运动的位移量计算示意图
图5是本发明实施例提供的布料盒落料口中心分隔挡片在料腔最左侧和最右侧位置点示意图
图中:1、压机工作台;2、移动平台;3、前后移动驱动机构;4、料盒摆动驱动机构;5、料盒支架;6、布料盒;7、导轨;8、滑块;9、横向伞齿轮;10、纵向伞齿轮;11、上压头;12、下压头;13、模具;14、模腔空间;15、料盒开口;16、分隔挡片;17、第一物料存放区;18、第二物料存放区;19、可伸缩支杆;20、落料孔调节驱动机构;21、调节开孔宽度挡片。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
如图1所示,本发明实施例提供一种焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构,包括压机工作台1、布料盒6,模具13、模腔空间14,所述料盒6滑动安装在压机工作台1上,粉料通过料盒开口15流入模腔空间14,所述模腔空间14开设在模具13内部,压机工作台1上安装有前后移动机构,所述布料机前后移动机构用于布料盒6的移动轨迹和成型刀头的弧度一致,使生产刀头的焊接层粉料或非工作层粉料的高度一致。布料盒6安装有用于调控焊接层粉料或非工作层粉料的下料量的开孔大小的落料孔调节驱动机构20和调节开孔宽度挡片21。
在本发明实施例中,焊接层粉料或非工作层粉料即不含金刚石的粉料,与锯片基体焊接,简称非工作层粉料。
工作层粉料即含有金刚石的粉料简称工作层粉料。
本发明增加了布料盒开孔大小的自动控制装置,调节非工作层粉料落料开孔尺寸,解决了工作层粉料、非工作层粉料收缩不一致使刀头厚度不均。布料机构前后移动和料盒摆动机构运动由设备PLC系统自动控制,实现布料盒按要求的弧度移动。布料盒的移动速度可控,保证布料均匀和兼顾了生产效率。
实施例1,如图1所示,所述布料机前后移动机构包括:压机工作台1前上部安装有导轨7,导轨7上通过滑动连接有滑块8,所述滑块8安装在移动平台2下部,移动平台2可相对刀头模具13中心前后移动。移动平台2的前端安装有前后移动驱动机构3,所述前后移动驱动机构3通过可伸缩支杆19与压机工作台1连接,通过可伸缩支杆19可驱动移动平台2前后移动。
移动平台2上还安装有料盒摆动驱动机构4,所述料盒摆动驱动机构4通过旋转轴带动横向伞齿轮9旋转,横向伞齿轮9通过啮合的纵向伞齿轮10驱动料盒支架5移动,料盒支架5上安装有布料盒6,随料盒支架5一起移动。
所述纵向伞齿轮10通过轴承安装在移动平台2的尾端。
如图2,所述布料盒6内安装有用于分隔工作层粉料和焊接层粉料或非工作层粉料的分隔挡片16,所述分隔挡片16将布料盒6分隔成第一物料存放区17、第二物料存放区18;布料盒6上装有落料孔调节驱动机构20,带动调节开孔宽度挡片21移动调节落料孔开孔大小。图3是布料盒俯视安装示意图。在第二模式中,为保证布料盒6按刀头指定弧度运动,在布料盒6摆动同时,移动平台需前后移动,移动到的位置,由布料盒6摆动角度计算得出。
所述压机工作台1后下部安装有模具13,模具13内开设有模腔空间14,工作层粉料、焊接层粉料或非工作层粉料的粉料从布料盒6的料盒开口15流入模腔空间14,模腔空间14达到设定的高度后,布料盒6运动到一边,上压头11在模腔空间14内对混合料压制,达到压制要求后,上压头11退出,下压头12将成型后刀头顶出模腔空间14。
本发明工作原理:开始工作,布料盒6处于模具13位置的一侧初始位置。驱动机构4通过横向伞齿轮9和纵向伞齿轮10驱动布料机构支架5带动布料盒6快速移动到模腔空间14位置。驱动机构4通过横向伞齿轮9和纵向伞齿轮10驱动布料机构支架5带动布料盒6匀速移动,使布料盒6匀速扫过模具13的模腔空间14,工作层粉料、焊接层粉料或非工作层粉料的粉料漏入模腔空间14。前后移动驱动机构3可驱动平台2移动,保证布料盒6的移动轨迹和成型刀头的弧度一致,从而保证生产刀头焊接层粉料或非工作层粉料的高度一致。第三驱动机构20带动调节挡板21调节焊接层粉料或非工作层粉料落料开口大小,例如在工作层粉料比焊接层粉料或非工作层粉料收缩性大时,可减小开孔尺寸,使焊接层粉料或非工作层粉料落料减少,从而保证刀头烧结后厚度一致。驱动机构4通过横向伞齿轮9和纵向伞齿轮10驱动布料机构支架5带动布料盒6移动到另一侧的初始位置,进行后续压制。
实施例2:本发明实施例提供一种焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构的调控方法,包括:压机工作台1上安装前后移动驱动机构3前后移动机构,用于布料盒6的移动轨迹和成型刀头的弧度一致,使生产刀头的焊接层粉料或非工作层粉料在的高度一致。减小焊接层粉料或非工作层粉料落料口宽度,以减少焊接层粉料或非工作层粉料粉末数量,生产刀头的厚度一致无变形。
所述焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构的调控方法在制造焊接锯片刀头冷压成型生产上的应用。
示例性的,所述布料盒6由分隔挡片16分割成第一物料存放区17、第二物料存放区18;布料盒6底部有用于漏料的料盒开口15。其中第二物料存放区18腔体的开孔大小由设备PLC控制系统自动控制调控焊接层粉料或非工作层粉料下料量的开孔大小的落料孔调节驱动机构20和调节开孔宽度挡片21。
压机工作台1上安装有布料机构,所述布料机构有前后移动机构(前后移动驱动机构3,相对模具13中心距离远近)和料盒摆动机构(料盒摆动驱动机构4),布料机构前后移动和料盒摆动机构运动由设备PLC系统自动控制,所述布料机构使布料盒6的移动轨迹和成型刀头的弧度一致,使生产刀头的焊接层粉料或非工作层粉料的高度一致。本发明增加了布料盒6开孔大小的自动控制装置;调节焊接层粉料或非工作层粉料落料开孔尺寸,解决了工作层粉料、焊接层粉料或非工作层粉料收缩不一致使刀头厚度不均。增加了布料机构前后移动(相对模具13中心距离远近)机构,料盒摆动机构动作,布料机构前后移动和料盒摆动机构运动由设备PLC系统自动控制,实现布料盒6按要求的弧度移动。布料盒6的移动速度可控,保证布料均匀和兼顾了生产效率。
在本发明实施例中,布料机构前后移动和料盒摆动机构运动由设备PLC系统自动控制,实现方式包括:布料盒6在料腔上部扫过,因分隔挡片16使工作层粉料、焊接层粉料或非工作层粉料分别落入模腔空间14。焊接层粉料或非工作层粉料高度尺寸一致。
如图4、图5所示:
R0=(刀头焊接面弧度半径+1.7mm,1.7mm为刀头焊接层粉料或非工作层粉料的高度);
R1=(工作层粉料、焊接层粉料或非工作层粉料界面弧度与摆臂旋转轴中心到分隔挡片16尺寸);A、B两点分别是落料盒内落料口中心分隔挡片16在料腔最左侧和最右侧位置点,不同长度的刀头,位置随之变动。
O点是刀头焊接面弧度的中心点,不同弧度刀头,不同高度的刀头,位置随之变动。
M点是摆臂旋转轴中心位置,可由前后移动驱动机构3进行调节。
N点是前后移动驱动机构3进行调节后(向布料盒6移动后)摆臂旋转轴中心位置。
C点是料盒内落料口中心分隔挡片16在模腔空间14上某一位置,C点位置在以N为圆心弧度R0的圆弧上。
D点是假设前后移动驱动机构3不运动,对应C点,以M为圆心弧度R1的圆弧上。
具体情况分三种模式:第一模式:R0和R1尺寸相等,M点不需移动,前后移动驱动机构3没有运动。第二模式:R0<R1,因刀头弧度小于摆动半径,在落料过程中前后移动驱动机构3需向料盒方向移动,(如图中从M位置移动到N位置),移动距离为线段MN长度。第三模式:R0>R1,因刀头弧度大于摆动半径,在落料过程中前后移动驱动机构3需反向料盒方向移动。
以第二种模式为例,参考图4,图5,设备安装好刀头成型模具13后,可通过料盒摆动驱动机构4,使料盒旋转,同时前后移动驱动机构3使料盒向前(向料盒的方向)移动,使移动料盒到A点,在图5中,布料盒6内落料口中心分隔挡片16正好在料腔最左侧。再通过料盒摆动驱动机构4,使料盒移动到B点(布料盒6内落料口中心分隔挡片16正好在料腔最右侧)。
料盒摆动驱动机构4驱动料盒从A点到B点旋转角度∠AMB可在设备PLC装置上计算出来。MP为∠AMB中心线。∠AMP=∠AMB/2,按几何关系,AP=R0*sin(∠AOP)=R1sin(∠AMP),∠AOP=arcsin(R1*sin(∠AMP)/R0),MO=R1*cos(∠AMP)-R0*cos(∠AOP)。
在料盒从A点到B点以半径R0的弧度运动,前后移动驱动机构3带动料盒向前方向移动,如图5示意图,移动到C点,料盒的旋转中心点从M位置移动到N位置。按照几何关系,旋转角度∠CNK由设备PLC装置上计算出来,CK=R0*sin(∠COK)=R1sin(∠CNK),∠COK=arcsin(R1*sin(∠CNK)/R0),NO=R1*cos(∠CNK)-R0*cos(∠COK)。
通过以上描述,在落料盒从A点移动到圆弧AB段中心位置,随着料盒旋转角度变化,N点位置从M点向前移动,料盒位置在圆弧AB段中心位置,NO数值最小,NO=R1-R0。移动到B段,料盒位置从圆弧AB段中心位置移动到B点,N点位置向后移动,移动到B点,N点移动到M点。NO数值计算与前述类似。
设备PLC自动控制系统可驱动料盒摆动驱动机构4,使料盒旋转的同时,根据旋转角度计算出N位置,同步输出信号驱动第一装置使料盒机构前后移动,从而实现布料机构使布料盒6的移动轨迹和成型刀头的弧度一致。
在上述的第三模式中,R0>R1,因刀头弧度大于摆动半径,摆臂旋转轴中心位置M点和刀头焊接面圆弧的圆中心点O点位置与上述情况相反,M点在O点前方(距离料盒近的方向)。N点移动距离的计算与上述第二种模式一致。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述或记载的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
以上所述,仅为本发明较优的具体的实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构,包括压机工作台(1)、布料盒(6)、模具(13)、模腔空间(14);所述布料盒(6)滑动安装在压机工作台(1)上,布料盒内分隔挡片(16)把布料盒中工作层粉料、非工作层粉料隔开,布料盒下部有漏料开口(15),布料盒中工作层粉料、非工作层粉料通过料盒开口(15)流入模腔空间(14)内,所述模腔空间(14)开设在模具(13)内部,其特征在于,所述压机工作台(1)上安装有布料机前后移动机构和料盒摆动机构,所述布料移动机构使布料盒(6)的移动轨迹和成型刀头的弧度一致,使生产刀头的非工作层粉料的高度一致;布料盒(6)安装有用于调控非工作层粉料下料量的落料孔调节驱动机构(20)和调控开孔大小的调节开孔宽度挡片(21)。
2.根据权利要求1所述的焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构,其特征在于,所述布料机前后移动机构包括:安装在压机工作台(1)上部的导轨(7),所述导轨(7)通过滑动连接有滑块(8),所述滑块(8)安装在移动平台(2)下部,所述移动平台(2)相对模具(13)中心前后移动;移动平台(2)的前端安装有前后移动驱动机构(3),所述前后移动驱动机构(3)通过可伸缩支杆(19)与压机工作台(1)连接,通过可伸缩支杆(19)驱动移动平台(2)前后移动;
移动平台(2)上还安装有料盒摆动驱动机构(4),所述料盒摆动驱动机构(4)通过旋转轴带动横向伞齿轮(9)旋转,横向伞齿轮(9)通过啮合的纵向伞齿轮(10)驱动料盒支架(5)移动,料盒支架(5)上安装有布料盒(6)。
3.根据权利要求2所述的焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构,其特征在于,在布料盒(6)上还安装有落料孔调节驱动机构(20),落料孔调节驱动机构(20)带动调节开孔宽度挡片(21)移动,实现开孔宽度调节。
4.根据权利要求2所述的焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构,其特征在于,所述纵向伞齿轮(10)通过轴承安装在移动平台(2)的尾端。
5.根据权利要求2所述的焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构,其特征在于,所述移动平台(2)相对模具(13)中心前后移动,移动速度和距离由布料盒(6)摆动的速度和位置决定。
6.根据权利要求3所述的焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构,其特征在于,所述落料孔调节驱动机构(20)调节开孔宽度挡片(21)水平移动,使第二物料存放区(18)下部落料开孔宽度尺寸变化,从而调节非工作层粉料的下料量。
7.一种调控方法,其特征在于,该调控方法用于对权利要求1-6任意一项所述的焊接锯片刀头成型压机粉末布料机构进行控制,该调控方法包括:
压机工作台上安装有移动平台,移动平台上前后移动机构和料盒摆动机构用于布料盒的移动轨迹和成型刀头的弧度一致,使生产刀头的非工作层粉料的高度一致。
8.根据权利要求7所述的调控方法,其特征在于,所述布料盒(6)由分隔挡片(16)分割成第一物料存放区(17)、第二物料存放区(18);布料盒(6)底部有用于漏料的料盒开口(15);其中第二物料存放区(18)腔体的开孔大小由设备PLC控制系统自动控制调控非工作层粉料的下料量的开孔大小的落料孔调节驱动机构(20)和调节开孔宽度挡片(21)。
9.根据权利要求7所述的调控方法,其特征在于,所述布料机构通过PLC系统自动控制前后移动驱动机构(3),相对模具(13)中心距离远近移动,并控制料盒摆动驱动机构(4)使布料盒(6)的移动轨迹和成型刀头的弧度一致。
10.根据权利要求7所述的调控方法,其特征在于,所述布料机构前后移动和料盒摆动机构运动由设备PLC系统自动控制包括:布料盒(6)在模腔上部扫过,通过分隔挡片(16)使工作层粉料、非工作层粉料分别落入模腔空间(14);并使非工作层粉料的高度尺寸一致;
具体控制过程包括三种模式:
第一模式,R0和R1尺寸相等,M点不需移动,前后移动驱动机构(3)没有运动;
第二模式,R0<R1,因刀头弧度小于摆动半径,在落料过程中前后移动驱动机构(3)带动平台向模腔方向移动,从M位置移动到N位置,移动距离为线段MN长度;通过模腔中点位置后,前后移动驱动机构(3)需向模腔方向的反方向移动,即向M点移动;
第三种模式,R0>R1,因刀头弧度大于摆动半径,在落料过程中前后移动驱动机构(3)需向远离模腔方向移动,通过模腔中点位置后,再向反方向移动;
所述第二模式包括:
设备安装好刀头成型模具(13)后,通过料盒摆动驱动机构(4),使料盒旋转,同时前后移动驱动机构(3)使料盒向前移动,使移动料盒到A点,所述A点为在落料盒内落料口中心分隔挡片(16)在料腔最左侧位置点;再通过料盒摆动驱动机构(4),使料盒移动到B点,所述B点为落料盒内落料口中心分隔挡片(16)在料腔最右侧位置点;
料盒摆动驱动机构(4)驱动料盒从A点到B点旋转角度∠AMB在设备PLC装置上计算出来;MP为∠AMB中心线,∠AMP=∠AMB/2,按几何关系:
AP=R0*sin(∠AOP)=R1sin(∠AMP),∠AOP=arcsin(R1*sin(∠AMP)/R0);
MO=R1*cos(∠AMP)-R0*cos(∠AOP);
在料盒从A点到B点以半径R0的弧度运动,前后移动驱动机构(3)带动料盒向前方向移动,移动到C点,料盒的旋转中心点从M位置移动到N位置;按照几何关系,旋转角度∠CNK由设备PLC装置上计算出来;
CK=R0*sin(∠COK)=R1sin(∠CNK),∠COK=arcsin(R1*sin(∠CNK)/R0),
NO=R1*cos(∠CNK)-R0*cos(∠COK);
通过以上过程,在落料盒从A点移动到圆弧AB段中心位置,随着料盒旋转角度变化,N点位置从M点向前移动,料盒位置在圆弧AB段中心位置,NO数值最小,NO=R1-R0;
料盒位置从圆弧AB段中心位置移动到B点,N点位置向后移动,布料盒(6)移动到B点,N点移动到M点;NO数值计算与前述相同;
设备PLC自动控制系统可驱动料盒摆动驱动机构(4),使料盒旋转的同时,根据旋转角度,通过MO、NO计算出N点位置,同步输出信号驱动前后移动驱动机构(3)使料盒机构前后移动,从而实现布料机构使布料盒(6)的移动轨迹和成型刀头的弧度一致;
其中,R0=刀头焊接面弧度半径+1.7mm,1.7mm为刀头非工作层粉料的高度;
R1=工作层粉料和非工作层粉料界面分隔挡片(16)在漏料开口中心尺寸,到摆臂旋转轴中心的距离;
A、B两点分别是落料盒内落料口中心分隔挡片(16)在料腔最左侧和最右侧位置点,不同弧度刀头,不同长度的刀头,位置随之变动;
O点是刀头焊接面弧度的中心点,不同弧度刀头,不同高度的刀头,位置随之变动;
M点是摆臂旋转轴中心位置,由前后移动驱动机构(3)进行调节;
N点是前后移动驱动机构(3)向布料盒(6)移动调节后摆臂旋转轴中心位置;
C点是料盒内落料口中心分隔挡片(16)在模腔空间(14)上某一位置点;C点位置在以N为圆心,弧度R0的圆弧上;
D点是假设前后移动驱动机构(3)不运动,对应C点,以M为圆心,弧度为R1的圆弧上的点;
所述第三种模式,在R0>R1时,刀头弧度大于摆动半径,摆臂旋转轴中心位置M点和刀头焊接面圆弧的圆中心点O点位置与上述情况相反,M点在O点前方,N点移动距离的计算与上述第二模式相同。
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