CN109202177B - 一种全自动合金锯片磨顶磨面机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于合金锯片加工设备技术领域，具体涉及一种全自动合金锯片磨顶磨面机。其包括机架、锯片安装装置、锯片夹持装置、拨齿装置、磨头摆动装置、磨头升降装置、磨头转动装置、磨头总成及电控系统，其中：锯片安装装置用于安装和固定需要磨齿的圆盘合金锯片；锯片夹持装置用于在磨齿时夹紧锯片；拨齿装置用于在完成一个锯齿的加工后拨动锯片换齿；磨头总成用于完成磨头的进给和驱动；磨头转动装置用于带动磨头总成围绕锯齿转动以从锯齿的两侧或齿顶磨齿；磨头升降装置用于带动磨头转动装置以及磨头总成上下升降；磨头摆动装置用于带动磨头升降装置、磨头转动装置和磨头总成做前后俯仰摆动。本申请精度高、稳定性好、劳动强度低，生产效率高。
Description
技术领域
本发明属于合金锯片加工设备技术领域，具体涉及一种全自动合金锯片磨顶磨面机。
背景技术
工业级硬质合金锯片被广泛应用于钢材、汽车零配件、铝材、高档木材、高档家具等类型企业的精准切削工艺中，研磨机是用来加工锯片的专用设备。国内现有研磨机主要以油压来控制研磨精度，油温的高低直接影响到进给研磨的速度和产品的加工精度，同时对机床本身带来一定的不稳定性，无法长期保证研磨精度，且操作不便利，需要不断通过手工进给来调整研磨量，在工作时间、工作效率、工作稳定性方面远远落后。同时，采用油压进给系统还会对设备维护、故障排除等带来诸多问题，常见问题如油路堵塞需要整机拆装、油温高低导致进给混乱进而造成产品报废等等。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的是提供一种精度高、稳定性好、能耗低的全自动合金锯片磨顶磨面机，通过贯彻油压传动、伺服进给的核心理念解决现有技术中存在的上述问题。
本发明为解决其技术问题而采用的技术方案为：
一种全自动合金锯片磨顶磨面机，包括机架，其特征在于：该全自动合金锯片磨顶磨面机还包括锯片安装装置、锯片夹持装置、拨齿装置、磨头摆动装置、磨头升降装置、磨头转动装置、磨头总成及电控系统；磨头摆动装置包括摆动座板和座板驱动装置，摆动座板铰接在机架上，座板驱动装置用于驱动摆动座板，摆动座板可以在座板驱动装置的作用下旋转；磨头升降装置包括升降架和升降驱动装置，升降驱动装置紧固在摆动座板上，升降架可以在升降驱动装置的作用下上升或下降；磨头总成包括磨头架、磨头转轴、磨头、磨头驱动电机和进给量调整装置；磨头架用于固定磨头驱动电机、磨头转轴和进给量调整装置；磨头转轴的一端紧固在磨头架上，另一端铰接在升降架上；进给量调整装置包括进给电机和进给丝杠模组，进给电机、进给丝杠模组和磨头架之间同步运动连接，磨头紧固在进给丝杠模组的滑台上；磨头能够在进给电机的驱动下接近或远离锯片，并可在升降架的带动下自由升降；磨头转动装置包括磨头转动驱动机构，磨头转动驱动机构紧固在升降架上并和磨头转轴之间传动连接；磨头转轴可以在磨头转动驱动机构的作用下正反旋转，进而带动磨头总成做同步运动；锯片安装装置包括锯片安装架，锯片安装架上设置有锯片轴，锯片轴用于固定需要加工的锯片；锯片夹持装置包括前夹块和后夹块以及用于驱动前夹块和/或后夹块的若干个夹紧油缸；前夹块和/或后夹块可以在夹紧油缸的驱动下夹紧位于前夹块和后夹块之间需要加工的锯片；拨齿装置包括推针、推杆和拨齿油缸；推针紧固在推杆上，推杆和拨齿油缸之间传动连接；推针能够在拨齿油缸的驱动下推动锯片围绕锯片轴旋转；电控系统用于提供该全自动合金锯片磨顶磨面机的系统控制功能。
优选地，本申请全自动合金锯片磨顶磨面机中所述座板驱动装置为伺服电机或者液压油缸。
优选地，本申请全自动合金锯片磨顶磨面机中所述升降驱动装置为无杆气缸、无杆油缸或丝杠滑台模组。
优选地，本申请全自动合金锯片磨顶磨面机中所述磨头转动驱动机构包括转动滑轮、正转油缸和反转油缸；转动滑轮紧固在磨头转轴上，正转油缸和反转油缸的活塞杆分别铰接在转动滑轮上并且铰接点分别位于磨头转轴的两侧。协调正转油缸和反转油缸的动作，可以实现磨头总成的正反驱动。
优选地，本申请全自动合金锯片磨顶磨面机中所述磨头转动驱动机构包括一台用于驱动磨头转轴的伺服电机，伺服电机和磨头转轴之间可以采用诸如链条系统、皮带系统或齿轮组的方式建立传动连接，磨头总成可以在其伺服电机的驱动下做顺时针或逆时针旋转。
优选地，本申请全自动合金锯片磨顶磨面机中所述锯片安装架还包括左滑块、右滑块、拉杆、滑动导轨以及滑动座；滑动导轨设置在左滑块和右滑块之间，滑动座滑动连接在滑动导轨上，拉杆穿过左滑块或右滑块上的装配孔后紧固在滑动座上，锯片轴紧固在滑动座上；拉动拉杆，可以调整滑动座在滑动导轨上的位置，进而调整锯片的位置。
优选地，本申请全自动合金锯片磨顶磨面机中所述拨齿装置还包括拨齿装置座板、推杆滑轨、推杆定位块以及拨齿驱动块；拨齿装置座板紧固在机架上，推杆滑轨紧固在拨齿装置座板上或者与拨齿装置座板一体成型，推杆定位块和拨齿驱动块紧固在推杆上，推杆定位块和推杆滑轨之间滑动连接；拨齿油缸紧固在拨齿装置座板上，拨齿油缸的活塞杆传动连接在拨齿驱动块上。
本发明有益的技术效果：
1、本发明主要采用人机界面加伺服电机高精度进给丝杆进行研磨进刀；在原有油压基础上进行大幅提升，采用油压进行传动，伺服进行进给的核心理念；油压只负责传动，伺服进行精准研磨，伺服进给精确度可以控制在0.01mm，锯片研磨的同心度可以控制在0.03mm，可以大幅降低工业切削所造成的各类资源浪费，如铝材、钢材、有机玻璃、高档实木等，可以大幅降低用户的使用成本，同时可以对稀有能源的消耗起到一定降低作用。
2、工业级硬质合金锯片广泛应用于钢材、汽车零配件、铝材、高档木材、高档家具等类型企业的精准切削，本发明主要应用于工业级合金锯片齿顶齿面的齿型研磨，可以大幅提高齿型研磨精度、刀口锋利度；本发明能充分保证合金锯片在齿顶齿面的齿型研磨过程中保证合金锯片的齿型刀口同心度在0.03mm范围之内，该加工精度的同心度可以充分保证锯片在切削过程中的切割稳定性，同时可以大幅提高、提升合金锯片的使用寿命，充分的为高附加值材料提供精准切割，同时大幅降低能源损耗，充分发挥材料效能。
3、本发明提供的全自动合金锯片磨顶磨面机，可以通过拨齿装置、磨头摆动装置、磨头升降装置、磨头转动装置和磨头总成之间的有机协作一次性完成齿顶和两边齿侧面的研磨成型，成本低，精度好，自动化程度高，劳动强度低，生产效率高。另外，采用锯片安装装置和锯片夹持装置借助液压力进行锯片的安装和固定，还可以大大提高磨齿过程中的稳定性，进一步提高加工精度和产品的适用性。
为使本发明的技术方案及技术效果更加清楚、明确，以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明公开的全自动合金锯片磨顶磨面机做详细说明。
附图说明
图1：本发明全自动合金锯片磨顶磨面机结构示意图。
图2：图1中全自动合金锯片磨顶磨面机去掉机箱机架后另一个角度的结构示意图。
图3：图1中的磨头总成。
图4：图1中锯片安装装置的结构示意图。
图5：图1中锯片夹持装置和拨齿装置的结构示意图。
标示说明：
10-机架，20-锯片安装装置，30-锯片夹持装置，40-拨齿装置，50-磨头摆动装置，60-磨头升降装置，70-磨头转动装置，80-磨头总成，90-电控系统。
210-锯片安装架，220-锯片轴；2110-左滑块，2120-右滑块，2130-拉杆，2140-滑动导轨，2150-滑动座。
310-前夹块，320-后夹块，330-夹紧油缸。
410-推针，420-推杆，430-拨齿油缸，440-拨齿装置座板，450-推杆滑轨，460-推杆定位块，470-拨齿驱动块。
510-摆动座板。
610-升降架，620-升降驱动装置。
710-转动滑轮，720-正转油缸，730-反转油缸。
810-磨头架，820-磨头转轴，830-磨头，840-磨头驱动电机，850-进给量调整装置，8510-进给电机，8520-进给丝杠模组。
具体实施方式
请参阅图1，本申请优选实施例中公开的全自动合金锯片磨顶磨面机包括机架10，机架10包括承重骨架以及设置于承重骨架外部的钣金机箱。该全自动合金锯片磨顶磨面机还包括锯片安装装置20、锯片夹持装置30、拨齿装置40、磨头摆动装置50、磨头升降装置60、磨头转动装置70、磨头总成80及电控系统90，其中：锯片安装装置20用于安装和固定需要磨齿的圆盘合金锯片，锯片夹持装置30用于在磨齿时夹紧锯片，拨齿装置40用于在完成一个锯齿的加工后拨动锯片换齿；磨头总成80用于完成磨头的进给和驱动；磨头转动装置70用于带动磨头总成80围绕锯齿转动以从锯齿的两侧或齿顶磨齿；磨头升降装置60用于带动磨头转动装置70以及磨头总成80上下升降；磨头摆动装置50用于带动磨头升降装置60、磨头转动装置70和磨头总成80前后俯仰摆动。
请参阅图1，磨头摆动装置50包括摆动座板510以及用于驱动摆动座板510的座板伺服电机(也即本优选实施例中的座板驱动装置，图中未示出)；摆动座板510铰接在机架10的承重骨架上，并和座板伺服电机之间传动连接，摆动座板510可以在座板伺服电机的驱动下绕其与机架10之间的铰接轴做顺时针或逆时针旋转。
请参阅图1-图3，磨头升降装置60包括升降架610和无杆油缸620(也即本优选实施例中的升降驱动装置)；无杆油缸620紧固在磨头摆动装置50的摆动座板510上，升降架610紧固在无杆油缸620的滑块上；无杆油缸620动作时，升降架610可以在无杆油缸620的作用下上升或下降。
请参阅图3，磨头总成80包括磨头架810、磨头转轴820、磨头830、磨头驱动电机840和进给量调整装置850；进给量调整装置850包括进给电机8510和进给丝杠模组8520。磨头架810用于固定磨头驱动电机840、磨头转轴820和进给量调整装置850。具体为：磨头转轴820的一端紧固在磨头架810上或者和磨头架810一体成型，磨头转轴820的另一端铰接在升降架610上，可以与升降架610做同步升降运动；进给电机8510和进给丝杠模组8520紧固在磨头架810上，磨头830紧固在进给丝杠模组8520的滑台上，进给电机8510和进给丝杠模组8520的丝杠之间传动连接；磨头驱动电机840固定在磨头架810上，并通过传动皮带建立和磨头830之间的传动连接——进给电机8510运转时，可以通过丝杠带动磨头830进刀或推刀(也即接近锯齿或离开锯齿)；同时，磨头830在磨头驱动电机840的驱动下可以正转或反转，并可在升降架610的带动下自由升降。
请参阅图1-图3，磨头转动装置70包括磨头转动驱动机构，磨头转动驱动机构包括转动滑轮710、正转油缸720和反转油缸730。转动滑轮710和磨头总成80之间同步运动连接，也即转动滑轮710紧固在磨头总成80上(具体为，转动滑轮710紧固在磨头总成80的磨头转轴820上)，可以和磨头总成80做同步运动。本申请中其他段落中的同步运动连接的含义与此相同，不做赘述。正转油缸720和反转油缸730紧固在磨头升降装置60的升降架610上，活塞杆铰接在转动滑轮710的两端，两个铰接点分别位于磨头转轴820的两侧。两个油缸同时拉动或推动转动滑轮710时，可以驱动磨头转轴820做顺时针或逆时针旋转，进而带动磨头总成80做同步运动，实现研磨角度的调整。
以上对磨头摆动装置、磨头升降装置、磨头转动装置和磨头总成的结构和机理进行了详细介绍，由说明书附图和文字说明可知，本优选实施例中的磨头可以围绕需要研磨的锯齿做俯仰、升降和旋转运动，并可以在进给电机的驱动下实现高精度进给，能够对待加工的锯片做多维度、全方位的精细加工。以下对上料侧进行说明。
请参阅图4，本优选实施例中的锯片安装装置20包括安装架210，安装架210上设置有用于安装和固定锯片的锯片轴220。安装架210包括左滑块2110、右滑块2120、拉杆2130、滑动导轨2140以及滑动座2150。左右滑块2110/2120紧固在机架10的承重骨架上，滑动导轨2140设置在左右滑块2110/2120之间，滑动座2150可滑动连接在滑动导轨2140上；拉杆2130穿过右滑块2120上的装配孔后紧固在滑动座2150上；锯片轴220紧固在滑动座2150上，拉动或推动拉杆2130，可以带动滑动座2150沿滑动导轨2140前进或后退，进而带动锯片轴220做同步运动，实现锯片上料点的调整。应该说明的是，本领域的技术人员还可以在申请文件的启示下对锯片安装装置20进行结构上的简化或改进，只要包括锯片安装架210和锯片轴220，能够实现锯片的安装和固定，即可实现本发明的技术方案，并取得预期的技术效果。
请参阅图5，本优选实施例中的锯片夹持装置30包括前夹块310、后夹块320以及用于驱动前后夹块310/320的前后夹紧油缸330；前后夹紧油缸330均直接或间接固定在机架10上，前后夹块310/320分别紧固在其夹紧油缸330的活塞杆上；夹紧油缸330的活塞杆伸出或缩回油缸缸体时，能够夹紧或松开位于前夹块310和后夹块320之间的待加工锯片。需要说明的是，本领域的技术人员还可以在申请文件的启示下对本实施例中的锯片夹持装置30进行结构上的简化或改进，比如取消前后夹紧油缸330中的其中任何一个油缸，而保持前夹块或后夹块静止，通过一边的压紧，亦可以实现锯片的可靠固定。
请参阅图5，本优选实施例中的拨齿装置40包括推针410、推杆420、拨齿油缸430、拨齿装置座板440、推杆滑轨450、推杆定位块460和拨齿驱动块470。拨齿装置座板440紧固在机架10的承重骨架上，推杆滑轨450紧固在拨齿装置座板440上，推杆定位块460和拨齿驱动块470紧固在推杆420上；推杆定位块460和推杆滑轨450之间通过滑块和滑轨的配合建立可滑动连接；拨齿油缸430紧固在拨齿装置座板440上，拨齿油缸430的活塞杆传动连接在拨齿驱动块470上。拨齿油缸430的活塞杆伸出油缸缸体时，可以驱动推杆420做上下运动，进而通过推针410实现锯片的换齿，也即推针410能够在拨齿油缸430的驱动下推动锯片围绕锯片轴(220)旋转，从而实现锯片的换齿操作。
本申请全自动合金锯片磨顶磨面机的可行研磨工艺之一说明：
A1锯片的上件和固定。将需要磨齿的圆盘形锯片安装到锯片安装装置20的锯片轴220上，调整好锯片的位置，并由锯片夹持装置30实现锯片的夹紧和固定；
A2齿顶研磨。电控系统90通过控制座板伺服电机调整磨头总成80的俯仰角度，并通过控制磨头转动装置70令磨头830正对齿顶，然后通过进给电机8510和磨头驱动电机840驱动磨头830完成齿顶的研磨。
A3锯齿第一侧面研磨。电控系统90通过座板伺服电机调整磨头830的俯仰角度，通过磨头转动装置70将磨头830调整到正对锯齿的第一侧面，然后由进给电机8510和磨头驱动电机840驱动磨头830完成锯齿第一侧面的研磨。
A4锯齿第二侧面研磨。电控系统90通过磨头转动装置70将磨头830调整到正对锯齿的第二侧面，然后由进给电机8510和磨头驱动电机840驱动磨头830完成锯齿第二侧面的研磨。
A5换齿。电控系统90通过控制拨齿装置40的拨齿油缸430令推针410推动锯片绕锯片轴220旋转，实现锯片的换齿，然后重复上述A2-A4步骤，直到完成所有锯齿的研磨。
以上结合说明书附图对本发明的优选实施例进行了详细阐述，应该说明的是，本发明的保护范围包括但不限于上述实施例；说明书附图中公开的具体结构也只是本发明的较佳实施例，所述领域的技术人员还可以在此基础上开发出其他实施例，任何不脱离本发明创新理念的简单变形或等同替换，均涵盖于本发明，属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种全自动合金锯片磨顶磨面机，包括机架(10)，其特征在于：该全自动合金锯片磨顶磨面机还包括锯片安装装置(20)、锯片夹持装置(30)、拨齿装置(40)、磨头摆动装置(50)、磨头升降装置(60)、磨头转动装置(70)、磨头总成(80)及电控系统(90)；
所述磨头摆动装置(50)包括摆动座板(510)和座板驱动装置，所述摆动座板(510)铰接在所述机架(10)上，所述座板驱动装置用于驱动所述摆动座板(510)，所述摆动座板(510)可以在所述座板驱动装置的作用下旋转；
所述磨头升降装置(60)包括升降架(610)和升降驱动装置(620)，所述升降驱动装置(620)紧固在所述摆动座板(510)上，所述升降架(610)可以在所述升降驱动装置(620)的作用下上升或下降；
所述磨头总成(80)包括磨头架(810)、磨头转轴(820)、磨头(830)、磨头驱动电机(840)和进给量调整装置(850)；所述磨头架(810)用于固定所述磨头驱动电机(840)、磨头转轴(820)和进给量调整装置(850)；所述磨头转轴(820)的一端紧固在所述磨头架(810)上，另一端铰接在所述升降架(610)上；所述进给量调整装置(850)包括进给电机(8510)和进给丝杠模组(8520)，所述进给电机(8510)、进给丝杠模组(8520)和所述磨头架(810)之间同步运动连接；所述磨头(830)紧固在所述进给丝杠模组(8520)的滑台上；所述磨头(830)能够在所述进给电机(8510)的驱动下接近或远离锯片，并可在所述升降架(610)的带动下自由升降；
所述磨头转动装置(70)包括磨头转动驱动机构，所述磨头转动驱动机构紧固在所述升降架(610)上并和所述磨头转轴(820)之间传动连接；所述磨头转轴(820)可以在所述磨头转动驱动机构的作用下正反旋转，进而带动所述磨头总成(80)做同步运动；
所述锯片安装装置(20)包括锯片安装架(210)，所述锯片安装架(210)上设置有锯片轴(220)，所述锯片轴(220)用于固定需要加工的锯片；
所述锯片夹持装置(30)包括前夹块(310)和后夹块(320)以及用于驱动所述前夹块(310)和/或所述后夹块(320)的若干个夹紧油缸(330)；所述前夹块(310)和/或所述后夹块(320)可以在所述夹紧油缸(330)的驱动下夹紧位于所述前夹块(310)和所述后夹块(320)之间需要加工的锯片；
所述拨齿装置(40)包括推针(410)、推杆(420)和拨齿油缸(430)；所述推针(410)紧固在所述推杆(420)上，所述推杆(420)和所述拨齿油缸(430)之间传动连接；所述推针(410)能够在所述拨齿油缸(430)的驱动下推动锯片围绕所述锯片轴(220)旋转；
所述电控系统(90)用于提供该全自动合金锯片磨顶磨面机的系统控制功能；
所述座板驱动装置为伺服电机或者液压油缸；
所述升降驱动装置(620)为无杆气缸、无杆油缸或丝杠滑台模组。
2.根据权利要求1所述的全自动合金锯片磨顶磨面机，其特征在于：所述磨头转动驱动机构包括转动滑轮(710)、正转油缸(720)和反转油缸(730)；所述转动滑轮(710)紧固在所述磨头转轴(820)上，所述正转油缸(720)和所述反转油缸(730)的活塞杆分别铰接在所述转动滑轮(710)上并且铰接点分别位于所述磨头转轴(820)的两侧。
3.根据权利要求1所述的全自动合金锯片磨顶磨面机，其特征在于：所述磨头转动驱动机构包括一台用于驱动所述磨头转轴(820)的转轴伺服电机，所述磨头总成(80)可以在该转轴伺服电机的驱动下做顺时针或逆时针旋转。
4.根据权利要求1所述的全自动合金锯片磨顶磨面机，其特征在于：所述锯片安装架(210)还包括左滑块(2110)、右滑块(2120)、拉杆(2130)、滑动导轨(2140)以及滑动座(2150)；所述滑动导轨(2140)设置在所述左滑块(2110)和所述右滑块(2120)之间，所述滑动座(2150)滑动连接在所述滑动导轨(2140)上，所述拉杆(2130)穿过所述左滑块(2110)或右滑块(2120)上的装配孔后紧固在所述滑动座(2150)上；拉动所述拉杆(2130)，可以调整所述滑动座(2150)在所述滑动导轨(2140)上的位置；所述锯片轴(220)紧固在所述滑动座(2150)上。
5.根据权利要求1所述的全自动合金锯片磨顶磨面机，其特征在于：所述拨齿装置(40)还包括拨齿装置座板(440)、推杆滑轨(450)、推杆定位块(460)以及拨齿驱动块(470)；所述拨齿装置座板(440)紧固在所述机架(10)上，所述推杆滑轨(450)紧固在所述拨齿装置座板(440)上或者与所述拨齿装置座板(440)一体成型，所述推杆定位块(460)和所述拨齿驱动块(470)紧固在所述推杆(420)上，所述推杆定位块(460)和所述推杆滑轨(450)之间滑动连接；所述拨齿油缸(430)紧固在所述拨齿装置座板(440)上，所述拨齿油缸(430)的活塞杆传动连接在所述拨齿驱动块(470)上。
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