WO2021169416A1 - 一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置及其工作方法 - Google Patents

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Definitions

  • the patent (CN102896387B) relates to a brazing super-abrasive cloth technology, which uses the bonding effect of a binder to coat the diamond and the solder.
  • One aspect of the present invention provides a semi-automatic distributing device for brazed super-abrasive saw blades, which includes a frame on which a distributing rack is fixed, and a tooling table is fixed on the distributing rack through a connecting bearing, Adjust the tilt angle of the rotating beam by connecting the angle switching cylinder to the tooling table.
  • the rotating beam and the saw blade tooling rotating motor are fixed on the tooling table.
  • the saw blade tooling motor drives the saw blade to rotate
  • the cloth walking motor drives the diamond vibrating hopper to move at a constant speed.
  • a guide rail is installed on the rack, and the glue tray and the solder tray are connected with the rack guide rail through a sliding block, and can slide on the rack, which is controlled by the position switching motor of the material tray.

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Abstract

本发明属于磨料磨具应用技术领域，具体公开了一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置及其工作方法，包括机架、布料架、工装台、角度切换油缸、旋转横梁、锯片工装旋转电机、布料行走电机、金刚石振动料斗、导轨、胶水盘、焊料盘和料盘位置切换电机。本发明的一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置及其工作方法的有益效果在于：1、结构简单，易于制造，钢架结构可焊接联结，构件多为标准件，易于装配；2、装置占用空间小，机动灵活，虽然锯片规格多、锯片工装重量大，但本装置在占用较小空间的情况下实现了布料功能，节约空间成本；3、成本低，操作简单，易于推广，适合工业化生产使用。

Description

一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置及其工作方法 技术领域
本发明属于磨料磨具应用技术领域，具体涉及一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置及其工作方法。
 背景技术
钎焊超硬磨料工具的原理是利用高温钎焊的方法通过磨料、焊料、基体之间的化学和冶金反应牢固结合在一起，确保对磨粒的牢固把持。目前常用的钎焊超硬磨料工具有钎焊金刚石锯片、钎焊合金碎粒锯片、钎焊金刚石磨轮、钎焊金刚石钻头等。钎焊超硬磨料锯片由于其具有磨粒出露高、磨粒把持强度高、锋利度高以及寿命长等优势，在金属材料加工、硬脆非金属材料加工等领域已得到了较多的应用，并在很多领域成功替代了传统的电镀工具。因此，在未来几十年，凭借钎焊超硬磨料锯片的优异的性能优势，其在金属材料、硬脆非金属材料加工等领域的应用将会越来越广泛。近年来，国内许多超硬磨料工具制造商和相关科研院所在进行钎焊超硬磨料工具的研发与生产，但对于这种新型超硬磨料锯片如何进行产业规模化生产问题，尚未较好的解决。
目前报道中多为烧结或者电锯片的相关外形与制备方法专利或文献，钎焊超硬磨粒锯片相关发明及研究较少，且大部分只是关于钎焊超硬磨料锯片外观结构的设计，或者关于钎焊超硬磨料锯片制备方法的介绍，而对如何批量稳定制备钎焊超硬磨料锯片甚少涉及。钎焊锯片的制备流程主要包括焊前处理、布料、钎焊等三个主要过程，其中焊前处理与钎焊过程均可利用相关设备批量自动化完成，而对于布料过程，单个锯片的制备工艺与批量生产的制备方法差别较大，不能简单地将单个锯片的制备方法进行装备然后生产，需要进行相关系列设计与发明并结合钎焊超硬磨料锯片的制备特点进行创造。由于相关企业与研究单位对此方面的研究涉及较少，锯片的布料生产仍然使用手工、半手工的劳动密集型操作方式，大批量自动化生产设备与方法目前仍然存在一定的市场空白。
南京航空航天大学提出了具有优化地貌的单层钎焊金刚石固结磨料工具的工艺方法(专利号200310106070.7)，利用该方法制成的单层金刚石固结磨料工具，同时具有钎焊提供的高结合把持强度和磨料择优排布提供的最佳地貌的双重优势。申请专利 ( NO.201110214698.3)”涉及到了一种金刚石锯片的钎焊工艺，包括以下步骤：(1) 基体的预处理；(2) 钎焊材料准备；(3) 钎焊材料的预涂覆；(4) 真空钎焊。然而由于规模化钎焊超硬磨料锯片布料的专业装置尚未研制成功，采用上述工艺方法制作钎焊超硬磨料锯片的生产效率必然很低，生产成本高，且钎焊超硬磨料锯片的质量稳定性难以保证。专利（CN102896387B）涉及到一种钎焊超硬磨料布料工艺，利用粘结剂的粘结作用，采用涂粘结剂，布金刚石与焊料来制备钎焊超硬磨料工具，此方法具有一定的通用性，但对于具有回转对称性的锯片类工具其工艺不够具体与准备，且粘结剂的涂抹不易准备与标准化，将其批量用于制备超硬磨料锯片不仅需要对制备装置进行研发，还需要从根本上改进布料工艺。
为了解决此问题，本发明提供一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置及其工作方法，其能大大提高布料的效率和稳定性，实现钎焊超硬磨料锯片的规模化稳定生产，具有较大的创造性以及较高的经济价值。
 技术问题
本发明的目的是提供一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置及其工作方法，以实现钎焊超硬磨料锯片批量化、规模化、自动化的生产，提高生产效率，同时降低生产成本，以利推广，可实现多种规格的钎焊超硬磨料锯片的批量制备。
 技术解决方案
技术方案：本发明的一方面提供一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置，包括机架，所述的机架上固定有布料架，工装台通过连接轴承固定在所述布料架上，通过角度切换油缸与工装台连接进行调整旋转横梁倾斜角度，旋转横梁与锯片工装旋转电机固定在工装台上，通过锯片工装电机带动锯片旋转，通过布料行走电机带动金刚石振动料斗匀速稳动进行布料，所述的机架上安装有导轨，胶水盘与焊料盘通过滑块与机架导轨连接，可在机架上滑动，由料盘位置切换电机控制。
本技术方案的，所述机架与布料架之间通过紧固螺栓、垫片、紧固螺母固定，所述布料架的框架结构用焊接固定连接。
本技术方案的，所述钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置，还包括设置在机架上的料斗，且料斗为W型结构，回收料斗边缘带有挡板，确保布料时，掉落的金刚石能够全部被回收，不会散落在装置的机台上和地上，以免造成浪费。
本发明的另一方面提供一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置的工作方法，包括以下步骤，步骤1、在胶水盘、焊料盘、金刚石振动料斗中加入相应物料；步骤2、当装置处于初始状态时，超硬磨料回收料斗处于旋转横梁的后侧，旋转横梁处于水平状态，胶水盘处于旋转横梁的正下方，操作人员将安装好锯片的锯片工装放置于旋转横梁的工装台上，通过操作控制系统，使得锯片工装轴被紧固油缸压紧；步骤3、启动升降电机，胶水盘下方的升降台将胶水盘顶起，至锯片基体沾胶位置，同时，锯片工装旋转电机按照控制系统中设置的速度旋转，实现锯片沾胶工序，胶水盘上安装有液位感应装置，当胶水液面低于设定值时，控制系统报警提示操作人员及时添加胶水；步骤4、沾胶工序完成后，胶水盘下降至原始位置，金刚石回收料斗位于旋转横梁的正下方，振动料斗和布料行走电机开始工作，进行金刚石水平布料工艺，金刚石水平布料完成后，用角度切换油缸实现顺时针倾斜与逆时针倾斜，完成倾斜布料工艺；步骤5、超硬磨料回收料斗后撤，料盘切换电机将焊料盘移动至旋转横梁的正下方，升降台再将焊料盘顶起至适当高度，进行沾焊料工序；步骤6、按照锯片的加工工艺完成指定动作后，装置自动停止，各机构回到初始状态，等到操作人员更换锯片工装，进行步骤1至步骤5循环。
 有益效果
与现有技术相比，本发明的一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置及其工作方法的有益效果在于：1、结构简单，易于制造，钢架结构可焊接联结，构件多为标准件，易于装配；2、装置占用空间小，机动灵活，虽然锯片规格多、锯片工装重量大，但本装置在占用较小空间的情况下实现了布料功能，节约空间成本；3、成本低，操作简单，易于推广，适合工业化生产使用。
 附图说明
图1是本发明的一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置结构示意图。
 本发明的实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。
如图1所示的一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置，包括机架1，所述的机架1上固定有布料架2，工装台4通过连接轴承3固定在所述布料架2上，通过角度切换油缸5与工装台4连接进行调整旋转横梁6倾斜角度，旋转横梁6与锯片工装旋转电机7固定在工装台上，通过锯片工装电机7带动锯片旋转，通过布料行走电机8带动金刚石振动料斗9匀速稳动进行布料，所述的机架上安装有导轨10，胶水盘12与焊料盘13通过滑块11与机架导轨10连接，可在机架1上滑动，由料盘位置切换电机14控制。
进一步优选的，所述机架1与布料架2之间通过紧固螺栓、垫片、紧固螺母固定，所述布料架2的框架结构用焊接固定连接；及所述钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置，还包括设置在机架1上的料斗15，且料斗15为W型结构，回收料斗边缘带有挡板19，确保布料时，掉落的金刚石能够全部被回收，不会散落在装置的机台上和地上，以免造成浪费。
本发明的一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置的工作方法，包括以下步骤，步骤1、在胶水盘12、焊料盘13、金刚石振动料斗9中加入相应物料；步骤2、当装置处于初始状态时，超硬磨料回收料斗15处于旋转横梁6的后侧，旋转横梁6处于水平状态，胶水盘12处于旋转横梁6的正下方，操作人员将安装好锯片的锯片工装放置于旋转横梁6的工装台4上，通过操作控制系统，使得锯片工装轴被紧固油缸16压紧；步骤3、启动升降电机14，胶水盘下方的升降台17将胶水盘顶起，至锯片基体沾胶位置，同时，锯片工装旋转电机7按照控制系统中设置的速度旋转，实现锯片沾胶工序，胶水盘12上安装有液位感应装置18，当胶水液面低于设定值时，控制系统报警提示操作人员及时添加胶水；步骤4、沾胶工序完成后，胶水盘下降至原始位置，金刚石回收料斗15位于旋转横梁6的正下方，振动料斗9和布料行走电机8开始工作，进行金刚石水平布料工艺，金刚石水平布料完成后，用角度切换油缸5实现顺时针倾斜与逆时针倾斜，完成倾斜布料工艺；步骤5、超硬磨料回收料斗15后撤，料盘切换电机14将焊料盘13移动至旋转横梁6的正下方，升降台17再将焊料盘13顶起至适当高度，进行沾焊料工序；步骤6、按照锯片的加工工艺完成指定动作后，装置自动停止，各机构回到初始状态，等到操作人员更换锯片工装，进行步骤1至步骤5循环。
实施例
（1）以125mm外径锯片50片为例，其锯片芯部由锯片工装轴串起，轴径与锯片芯部内孔尺寸间隙配合，基本无跳动，锯片之间由圆环隔开，圆环有一定的宽度，使得超硬磨料较方便地布于锯片侧面，将锯片依次串好后，压紧待用。
（2）将锯片工装放入工装台中，保证锯片轴水平；将镍基焊料、胶水等分别放入物料盘中待用，将50目金刚石（以金刚石磨料为例）放入振动料斗中待用，其中，振动料斗调整至离锯片最高点15～20mm处为最佳。
（3）启动锯片工装旋转电机，旋转横梁转动带动锯片转动，将物料盘切换至胶水盘位置，起动升降电机，升至合适位置（最佳位置为胶水液面高于锯片最底部5mm），锯片保持旋转，1分钟后，降低胶水盘，液压油缸将超硬磨料回收料斗推回，遮住物料盘，此时布料电机运动，带着振动料斗单向往复运动，由于振动料斗本身振动时会产生落料动作，这样便形成了布料，水平方向布料结束后，用角度切换油缸动作，该油缸有两个相反方向的油缸对接而成，通过油缸活塞的位置不同，实现横梁的顺时针和逆时针旋转，其三种状态如下表所示：
Figure 507763dest_path_image001
（4）布料结束后，锯片轴保持水平位置，超硬磨料回收料斗推出，物料切换电机切换物料盘，升降电机推高焊料盘，进行焊料的布料，布料结束后，锯片的布料工作结束，或根据布料工艺，重复上述步骤，直至工艺结束。
（5）取下锯片工装轴，将另一固定好的锯片工装安装，由于在布料时，另一个锯片工装轴可进行装配工作，同时进行，提高了生产效率。
本发明的钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置布料作业时，锯片规格可在60mm～400mm之间，超硬磨料可以是金刚石、立方氮化硼、聚晶金刚石、三氧化二铝、硬质合金碎粒及其它用于切割材料的超硬磨料类型，超硬磨料粒径可以在50μm～1000μm之间，其中，锯片工装每个工装中锯片数量可根据工装大小及整体装置大小来确定，较佳范围在1-150片之间，锯片工装是通过芯轴、挡环实现的，锯片通过芯轴串起，通过挡环隔开，挡环与芯轴大小根据锯片规格确定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

  1. 一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置，其特征在于：包括机架(1)，所述的机架(1)上固定有布料架(2)，工装台(4)通过连接轴承(3)固定在所述布料架(2)上，通过角度切换油缸(5)与工装台(4)连接进行调整旋转横梁(6)倾斜角度，旋转横梁(6)与锯片工装旋转电机(7)固定在工装台上，通过锯片工装电机(7)带动锯片旋转，通过布料行走电机(8)带动金刚石振动料斗(9)匀速稳动进行布料，所述的机架上安装有导轨(10)，胶水盘(12)与焊料盘(13)通过滑块(11)与机架导轨(10)连接，可在机架(1)上滑动，由料盘位置切换电机(14)控制。
  2. 根据权利要求1所述的一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置，其特征在于：所述机架(1)与布料架(2)之间通过紧固螺栓、垫片、紧固螺母固定，所述布料架(2)的框架结构用焊接固定连接。
  3. 根据权利要求1所述的一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置，其特征在于：所述钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置，还包括设置在机架(1)上的料斗（15），且料斗(15)为W型结构，回收料斗边缘带有挡板（19），确保布料时，掉落的金刚石能够全部被回收。
  4. 一种钎焊超硬磨料锯片半自动布料装置的工作方法，其特征在于：包括以下步骤，
    步骤1、在胶水盘(12)、焊料盘(13)、金刚石振动料斗(9)中加入相应物料；
    步骤2、当装置处于初始状态时，超硬磨料回收料斗(15)处于旋转横梁(6)的后侧，旋转横梁(6)处于水平状态，胶水盘(12)处于旋转横梁(6)的正下方，操作人员将安装好锯片的锯片工装放置于旋转横梁(6)的工装台(4)上，通过操作控制系统，使得锯片工装轴被紧固油缸(16)压紧；
    步骤3、启动升降电机(14)，胶水盘下方的升降台(17)将胶水盘顶起，至锯片基体沾胶位置，同时，锯片工装旋转电机(7)按照控制系统中设置的速度旋转，实现锯片沾胶工序，胶水盘(12)上安装有液位感应装置(18)，当胶水液面低于设定值时，控制系统报警提示操作人员及时添加胶水；
    步骤4、沾胶工序完成后，胶水盘下降至原始位置，金刚石回收料斗(15)位于旋转横梁(6)的正下方，振动料斗(9)和布料行走电机(8)开始工作，进行金刚石水平布料工艺，金刚石水平布料完成后，用角度切换油缸(5)实现顺时针倾斜与逆时针倾斜，完成倾斜布料工艺；
    步骤5、超硬磨料回收料斗(15)后撤，料盘切换电机(14)将焊料盘(13)移动至旋转横梁(6)的正下方，升降台(17)再将焊料盘(13)顶起至适当高度，进行沾焊料工序；
    步骤6、按照锯片的加工工艺完成指定动作后，装置自动停止，各机构回到初始状态，等到操作人员更换锯片工装，进行步骤1至步骤5循环。
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