CN203863548U - 超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置的粘接及送料系统 - Google Patents

Abstract

超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置的粘接及送料系统，包括粘接机构和送料机构；粘接机构包括内置有电磁铁的电磁振动弹性连接杆，电磁振动弹性连接杆下端连接有负压吸嘴；送料机构包括定位杆、底板、推杆、滑板和料仓，底板上设有沿横向方向的通槽孔，通槽孔内壁两侧沿长度方向分别设有一道支撑台阶，通槽孔内设有位于料仓下端口处的树脂胶喷嘴，底板上设有与通槽孔连通的定位孔，负压吸嘴抽吸口朝向定位孔中心，滑板一侧上表面设有可伸入到定位孔内的三根呈三角形布置的针状支杆。本实用新型操作简便，简单易行；实现了自动化排布磨盘磨料块，节省了人力，提高了生产效率；磨料块粘接位置精度高，且粘接强度一致性得到保证。

Description

超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置的粘接及送料系统

技术领域

本实用新型专利属于磨料磨具技术领域，尤其涉及一种超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置的粘接及送料系统。

背景技术

陶瓷结合剂超硬材料磨盘与普通磨盘相比具有耐用度高、使用寿命长、形状精度高、磨削效率高等优势，在加工质量要求较高的抛光磨削领域有着广泛的应用。陶瓷结合剂超硬材料磨盘通常由磨料块、磨盘基体、填充层等构成，磨料块由磨料、陶瓷结合剂、填料等组成，在磨盘基体上的排布形式多样，且形状各异（常见的由圆柱状和六方体）；填充层为树脂或橡胶，在磨盘使用过程中，使工件与磨料块平滑过渡；磨盘基体是磨料块的载体。

传统陶瓷结合剂超硬材料磨盘制备工艺中，在磨料块成型、烧结固化后，需将其手工粘接到磨盘基体上，具体步骤是：（1）根据磨盘磨料块的排布要求，打印出与磨盘成品真实尺寸相同的磨料块排布图，以确定磨料块在磨盘基体上的位置；（2）将磨料块排布图粘接到与磨盘基体形状、尺寸接近的木板上，按照排布图上的位置，将磨料块相应地粘接到排布图的相应位置上；（3）将磨料块与磨盘基体的粘接面上手工涂抹树脂胶；（4）将木板粘接有磨料块的一面覆盖到磨盘基体上并用重物施压，以此实现磨料块与磨盘基体的粘接。

传统陶瓷结合剂超硬材料磨盘制备工艺中的磨料块手工粘接方法存在以下问题：（1）步骤多而繁琐；（2）一般磨料块的数量多达几百件，粘接劳动强度高，生产效率低；（3）由于手工涂胶粘接，粘接的位置、强度一致性难以保证。为此，亟需一种改进的磨盘磨料块的排布粘接装置及工艺。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种劳动强度低、自动化程度高、生产效率高的超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置的粘接及送料系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置的粘接及送料系统，包括粘接机构和送料机构；

所述粘接机构包括内置有电磁铁的电磁振动弹性连接杆，电磁振动弹性连接杆下端连接有抽吸口垂直朝下的负压吸嘴，负压吸嘴通过气管与真空泵连接；

所述送料机构包括定位杆、底板、推杆、滑板和料仓，定位杆垂直设置，定位杆下端与底板上表面固定连接，料仓为上下通透的圆筒形结构，料仓下端垂直设在底板上表面，底板上设有沿横向方向的通槽孔，料仓下端口与通槽孔连通且料仓内径等于通槽孔宽度，料仓下端边沿的两侧分别设有与通槽孔对应的缺口，通槽孔内壁两侧沿长度方向分别设有一道支撑台阶，支撑台阶上表面与缺口上边沿的距离大于一块磨料块的厚度并小于两块磨料块的厚度和，缺口的宽度与通槽孔的宽度相等，通槽孔内设有位于料仓下端口处的树脂胶喷嘴，树脂胶喷嘴位于两道支撑台阶之间并朝上喷射，推杆设在通槽孔内并位于料仓一侧，底板上设有位于料仓另一侧并与通槽孔连通的定位孔，负压吸嘴抽吸口朝向定位孔中心，滑板设在底板下方，滑板一侧上表面设有可伸入到定位孔内的三根呈三角形布置的针状支杆。

采用上述技术方案，超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置还包括底座，底座上设有定位芯轴，底座左右两侧分别设有一块侧立板，两块侧立板之间设有两根与底座上表面平行的导轨，两根导轨上滑动连接有一根横梁，横梁上沿长度方向滑动连接有横移滑块，横移滑块内设有用于驱动横移滑块沿横梁长度方向移动的横移步进电机，横移滑块上沿垂直方向滑动连接有纵移滑块，纵移滑块内设有用于驱动纵移滑块沿横移滑块垂直方向移动的纵移步进电机，所述电磁振动弹性连接杆上端与纵移滑块下端连接，所述定位杆上部与横移滑块固定连接。

超硬材料磨盘磨料块排布粘接工艺，包括以下步骤：

（1）、将磨盘基体的中心孔穿设到底座的定位芯轴上并固定；

（2）、利用绘图软件绘制的磨盘磨料块排布图转化后输入到本装置的控制系统中，并根据转化后的排布图转换为粘接程序；

（3）、将磨料块一个一个装入到料仓中，最底下一个磨料块位于通槽孔内，两道支撑台阶支撑着磨料块两侧边沿；

（4）、启动控制系统，驱动横梁的驱动机构驱动横梁沿导轨移动，横移步进电机带动横移滑块沿横梁移动，使负压喷嘴按照设定的粘接程序由磨盘基体的中心轴线位置移动到磨盘基体上待粘接磨料块位置上方；

（5）、树脂胶喷嘴动作一次，使树脂胶喷在最底层磨料块的下表面上；

（6）、推杆动作，将最底下的一个磨料块沿通槽孔内的两道支撑台阶推至定位孔内，倒数第二个磨料块受到料仓的阻挡，此时滑板上的三根针状支杆对磨料块点支撑，然后推杆复位，倒数第二个磨料块下落到最底下；

（7）、真空泵启动，在定位孔上方一定距离的负压吸嘴将磨料块吸附起，负压吸嘴的负压的作用通过磨料块内部使树脂胶进入磨料块的孔隙内，进一步增大了树脂胶与磨料块下表面的接触面积；

（8）、滑板和针状支杆退回，避免阻挡负压吸嘴的下行通道；

（9）、纵移步进电机带动纵移滑块向下移动，负压吸嘴吸附着磨料块通过定位孔随纵移滑块向下移动，磨料块下表面与磨盘基体接触，待接触力达到设定值时，纵移滑块停止下降；

（10）、电磁铁动作，驱动电磁振动弹性连接杆按照设定的振幅和频率振动，通过负压吸嘴使磨料块与磨盘基体之间树脂胶分布均匀，并排除内部的气泡；

（11）、负压吸嘴释放磨料块，向上提起并复位；

（12）、滑板和针状支杆复位，针状支杆复位到定位孔内；

（13）、负压吸嘴移动至下一粘接位置，重复步骤（5）-（12）动作，直至整个磨盘基体粘接完毕。

超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置主要由电气控制系统、移动机构、送料系统、粘接机构等组成。移动机构主要由底座、侧立板、导轨、横梁、横移滑块、纵移滑块等构成，底座上具有与磨盘基体中心孔相配合的定位芯轴；两侧立板对称置于底板的两侧用于支撑导轨；横梁通过直线轴承与两根导轨滑动连接，在步进电机驱动下实现横梁在导轨上的前后移动；横梁上具有与横移滑块相配合的滑槽，横移滑块内置有横移步进电机，通过横移步进电机驱动实现横移滑块在横梁上的横向移动；横移滑块与粘接机构相连。纵移滑块在纵移步进电机驱动下实现纵向移动。

粘接机构由电磁振动弹性连接杆（内置电磁铁，通过电磁铁的通断电实现振动）和负压吸嘴等构成，电磁振动弹性连接杆置于纵移滑块的下部，实现磨料块与磨盘基体粘接过程中的震荡，使树脂胶排除气泡，分布均匀，提高粘接强度；负压吸嘴通过气管与真空泵相连，与送料系统送来的磨料块接触时，通过负压作用将磨料块吸附，由于负压吸嘴与送料系统的定位孔同轴，且负压喷嘴的抽吸口直径小于定位孔的直径，故负压吸嘴始终吸附磨料块的中心部位。定位杆连接送料系统与横移滑块，使送料系统与横移滑块一同移动；磨料块叠加置于料仓内，料仓底部设有缺口，通槽孔下部设有位于料仓下方的树脂胶喷嘴，树脂胶喷嘴与磨料块同轴，且直径略小于磨料块，喷有树脂胶的磨料块被推杆移动到底板上的定位孔内，负压喷嘴在真空泵作用下将磨料块吸附，滑板上的针状支杆用于临时支撑磨料块，与磨料块支撑方式为三点支撑，待磨料块被吸附后，滑板撤离，磨料块随纵移滑块下降设定的一段距离，与磨盘基体接触。电气控制系统由各种传感器和控制软件组成，用于控制装置各个动作的实现。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型操作简便，简单易行；

2.实现了自动化排布磨盘磨料块，节省了人力，提高了生产效率；

3.磨料块粘接位置精度高，且粘接强度一致性得到保证。

附图说明

图1是超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置的结构示意图；

图2是图1中本实用新型的放大图；

图3是2中本实用新型的纵向剖视图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置，包括底座1，底座1上设有定位芯轴18，底座1左右两侧分别设有一块侧立板2，两块侧立板2之间设有两根与底座1上表面平行的导轨3，两根导轨3上滑动连接有一根横梁4，横梁4上沿长度方向滑动连接有横移滑块5，横移滑块5内设有用于驱动横移滑块5沿横梁4长度方向移动的横移步进电机，横移滑块5上沿垂直方向滑动连接有纵移滑块7，纵移滑块7内设有用于驱动纵移滑块7沿横移滑块5垂直方向移动的纵移步进电机，纵移滑块7下端设有粘接机构21，横移滑块5上设有位于横移滑块5下方的送料机构22。

粘接机构21包括内置有电磁铁的电磁振动弹性连接杆8，电磁振动弹性连接杆8上端与纵移滑块7下端连接，电磁振动弹性连接杆8下端连接有抽吸口垂直朝下的负压吸嘴9，负压吸嘴9通过气管与真空泵连接。

送料机构22包括定位杆10、底板14、推杆13、滑板15和料仓12，定位杆10垂直设置，定位杆10上部与横移滑块5固定连接，定位杆10下端与底板14上表面固定连接，料仓12为上下通透的圆筒形结构，料仓12下端垂直设在底板14上表面，底板14上设有沿横向方向的通槽孔19，料仓12下端口与通槽孔19连通且料仓12内径等于通槽孔19宽度，料仓12下端边沿的两侧分别设有与通槽孔19对应的缺口20，通槽孔19内壁两侧沿长度方向分别设有一道支撑台阶，支撑台阶上表面与缺口20上边沿的距离大于一块磨料块11的厚度并小于两块磨料块11的厚度和，缺口20的宽度与通槽孔19的宽度相等，通槽孔19内设有位于料仓12下端口处的树脂胶喷嘴17，树脂胶喷嘴17位于两道支撑台阶之间并朝上喷射，推杆13设在通槽孔19内并位于料仓12一侧，底板14上设有位于料仓12另一侧并与通槽孔19连通的定位孔16，负压吸嘴9抽吸口朝向定位孔16中心，滑板15设在底板14下方，滑板15一侧上表面设有可伸入到定位孔16内的三根呈三角形布置的针状支杆23。

超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置的具体工作过程包括以下步骤：

（1）、将磨盘基体6的中心孔穿设到底座1的定位芯轴18上并固定；

（2）、利用绘图软件绘制的磨盘磨料块11排布图转化后输入到本装置的控制系统中，并根据转化后的排布图转换为粘接程序；

（3）、将磨料块11一个一个装入到料仓12中，最底下一个磨料块11位于通槽孔19内，两道支撑台阶支撑着磨料块11两侧边沿；

（4）、启动控制系统，驱动横梁4的驱动机构驱动横梁4沿导轨3移动，横移步进电机带动横移滑块5沿横梁4移动，使负压喷嘴按照设定的粘接程序由磨盘基体6的中心轴线位置移动到磨盘基体6上待粘接磨料块11位置上方；

（5）、树脂胶喷嘴17动作一次，使树脂胶喷在最底层磨料块11的下表面上；

（6）、推杆13动作，将磨料块11沿通槽孔19内的两道支撑台阶推至定位孔16内，倒数第二个磨料块受到料仓的阻挡，此时滑板15上的三根针状支杆23对磨料块11点支撑，然后推杆13复位，倒数第二个磨料块下落到最底下；

（7）、真空泵启动，在定位孔16上方一定距离的负压吸嘴9将磨料块11吸附起，负压吸嘴9的负压的作用通过磨料块11内部使树脂胶进入磨料块11的孔隙内，进一步增大了树脂胶与磨料块11下表面的接触面积；

（8）、滑板15和针状支杆23退回，避免阻挡负压吸嘴9的下行通道；

（9）、纵移步进电机带动纵移滑块7向下移动，负压吸嘴9吸附着磨料块11通过定位孔16随纵移滑块7向下移动，磨料块11下表面与磨盘基体6接触，待接触力达到设定值时，纵移滑块7停止下降；

（10）、电磁铁动作，驱动电磁振动弹性连接杆8按照设定的振幅和频率振动，通过负压吸嘴9使磨料块11与磨盘基体6之间树脂胶分布均匀，并排除内部的气泡；

（11）、负压吸嘴9释放磨料块11，向上提起并复位；

（12）、滑板15和针状支杆23复位，针状支杆23复位到定位孔16内；

（13）、负压吸嘴9移动至下一粘接位置，重复步骤（5）-（12）动作，直至整个磨盘基体6粘接完毕。

本发明的装置主要由电气控制系统、移动机构、送料机构22、粘接机构21等组成。移动机构主要由底座1、侧立板2、导轨3、横梁4、横移滑块5、纵移滑块7等构成，底座1上具有与磨盘基体6中心孔相配合的定位芯轴18；两侧立板2对称置于底板14的两侧用于支撑导轨3；横梁4通过直线轴承与两根导轨3滑动连接，在步进电机驱动下实现横梁4在导轨3上的前后移动；横梁4上具有与横移滑块5相配合的滑槽，横移滑块5内置有横移步进电机，通过横移步进电机驱动实现横移滑块5在横梁4上的横向移动；横移滑块5与粘接机构21相连。纵移滑块7在纵移步进电机驱动下实现纵向移动。

粘接机构21由电磁振动弹性连接杆8（内置有电磁铁，通过电磁铁的通断电实现振动）和负压吸嘴9等构成，电磁振动弹性连接杆8置于纵移滑块7的下部，实现磨料块11与磨盘基体6粘接过程中的震荡，使树脂胶排除气泡，分布均匀，提高粘接强度；负压吸嘴9通过气管与真空泵相连，与送料机构22送来的磨料块11接触时，通过负压作用将磨料块11吸附，由于负压吸嘴9与送料机构22的定位孔16同轴，且负压喷嘴的抽吸口直径小于定位孔16的直径，故负压吸嘴9始终吸附磨料块11的中心部位。定位杆10连接送料机构22与横移滑块5，使送料机构22与横移滑块5一同移动；磨料块11叠加置于料仓12内，料仓12底部设有缺口20，通槽孔19下部设有位于料仓12下方的树脂胶喷嘴17，树脂胶喷嘴17与磨料块11同轴，且直径略小于磨料块11，喷有树脂胶的磨料块11被推杆13移动到底板14上的定位孔16内，负压喷嘴在真空泵作用下将磨料块11吸附，滑板15上的针状支杆23用于临时支撑磨料块11，与磨料块11支撑方式为三点支撑，待磨料块11被吸附后，滑板15撤离，磨料块11随纵移滑块7下降设定的一段距离，与磨盘基体6接触。电气控制系统由各种传感器和控制软件组成，用于控制装置各个动作的实现。

上述实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.超硬材料磨盘磨料块排布粘接装置的粘接及送料系统，其特征在于：包括粘接机构和送料机构；

所述粘接机构包括内置有电磁铁的电磁振动弹性连接杆，电磁振动弹性连接杆下端连接有抽吸口垂直朝下的负压吸嘴，负压吸嘴通过气管与真空泵连接；

所述送料机构包括定位杆、底板、推杆、滑板和料仓，定位杆垂直设置，定位杆下端与底板上表面固定连接，料仓为上下通透的圆筒形结构，料仓下端垂直设在底板上表面，底板上设有沿横向方向的通槽孔，料仓下端口与通槽孔连通且料仓内径等于通槽孔宽度，料仓下端边沿的两侧分别设有与通槽孔对应的缺口，通槽孔内壁两侧沿长度方向分别设有一道支撑台阶，支撑台阶上表面与缺口上边沿的距离大于一块磨料块的厚度并小于两块磨料块的厚度和，缺口的宽度与通槽孔的宽度相等，通槽孔内设有位于料仓下端口处的树脂胶喷嘴，树脂胶喷嘴位于两道支撑台阶之间并朝上喷射，推杆设在通槽孔内并位于料仓一侧，底板上设有位于料仓另一侧并与通槽孔连通的定位孔，负压吸嘴抽吸口朝向定位孔中心，滑板设在底板下方，滑板一侧上表面设有可伸入到定位孔内的三根呈三角形布置的针状支杆。