SE529596C2

SE529596C2 - Grinding machine and procedure for grinding the pins in a rock drill bit

Info

Publication number: SE529596C2
Application number: SE0600530A
Authority: SE
Inventors: Arne Bergquist
Original assignee: Sandvik Intellectual Property
Priority date: 2006-03-09
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2007-10-02
Also published as: SE0600530L; WO2007102764A1; US20070212984A1

Abstract

A grinding machine and a method for grinding buttons of a rock drill bit are disclosed. The grinding machine has a frame and a grinding head. The grinding head has a rotatable grinding spindle. The free end of the grinding spindle is intended to drive, and to replaceably carry, a grinding cup. The grinding spindle has a first rotational axis, the grinding spindle being intended to rotate around the same as well as also around a second rotational axis. The first rotational axis of the grinding spindle is arranged to assume at least two separate positions, one of which positions is collinear with the second rotational axis and the second of which positions places the first rotational axis at an angle beta with the second rotational axis.

Description

30 529 596 l2200SE 2006-0309 2 Nedan beskrives ett utföringsexempel på en slipmaskin enligt föreliggande uppfinning, varvid hänvisning göres till ritninarna där: Fig. 1 visar delar av en slipmaskin enligt föreliggande uppfinning i sidovy i ett första läge i samband med slipning av en bergborrkrona. Below is described an embodiment of a grinding machine according to the present invention, reference being made to the drawings therein: Fig. 1 shows parts of a grinding machine according to the present invention in side view in a first position in connection with grinding a rock drill bit .

Fig. 2 visar delar av slipmaskinen i sidovy i ett andra läge.Fig. 2 shows parts of the grinding machine in side view in a second position.

Fig. 3 visar schematiskt inom vilket omrâde delar av slipmaskinen kan röra sig.Fig. 3 schematically shows in which area parts of the grinding machine can move.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Såsom framgår av Fig.1 och 2 innefattar slipmaskinen enligt föreliggande uppfinning ett sliphuvud 10 som innefattar en drivkälla 12, företrädesvis en elmotor. Alternativt kan drivkällan anordnas utanför sliphuvudet. Sliphuvudet 10 kan förskjutas vertikalt relativt en ram 11, dvs nedåt och uppåt, medelst ett ej visat arrangemang. Ramen 11 är avsedd att utgöra ett stativ för att hålla och styra sliphuvudet. Sliphuvudet i Fig. 1 och 2 innefattar drivkällan 12 läns vars längdaxel en roterbar slipspindel 13 utsträcker sig. Slipspindeln är avsedd att rotera kring en första rotationsaxel CL1. Den fria änden 14 av slipspindeln 13 är avsedd att medbringande och utbytbart uppbära en slipkopp 15. Den roterande slipspindeln 13 utför, via slipkoppen 15, slipningen av det utvalda hårdmetallstiftet 36. Den, fràn den fria änden 14 av slipspindeln 13 vända, andra änden 16, ej visad, av slipspindeln 13 kan anta olika positioner relativt en fix, andra rotationsaxel CL2. Den andra änden 16 är anordnad att anta minst två separata positioner, varav en position skärs av den andra rotationsaxeln CL2. Detta innebär att slipspindeln även är avsedd att rotera kring den andra axeln CL2, så att slipspindelns första rotationsaxel CL1 är anordnad att anta minst två separata positioner relativt den andra rotationsaxeln CL2, varav en position är kolinjär med den andra rotationsaxeln CL2. Med ”kolinjär” menas här att axlarna CL1 och CL2 sammanfaller med varandra oavsett vilken vy de betraktas i. Den andra änden 16 av slipspindeln 13 är således anordnad att anta minst två separata positioner, varav en position skärs av den andra rotationsaxeln CL2.Detailed Description of the Invention As shown in Figs. 1 and 2, the grinding machine according to the present invention comprises a grinding head 10 which comprises a drive source 12, preferably an electric motor. Alternatively, the drive source can be arranged outside the grinding head. The grinding head 10 can be displaced vertically relative to a frame 11, i.e. downwards and upwards, by means of an arrangement (not shown). The frame 11 is intended to form a stand for holding and guiding the grinding head. The grinding head in Figs. 1 and 2 comprises the drive source 12 bilge whose longitudinal axis of a rotatable grinding spindle 13 extends. The grinding spindle is intended to rotate about a first axis of rotation CL1. The free end 14 of the grinding spindle 13 is intended to carry and interchangeably support a grinding cup 15. The rotating grinding spindle 13 performs, via the grinding cup 15, the grinding of the selected cemented carbide pin 36. The other end 16 facing away from the free end 14 of the grinding spindle 13 , not shown, of the grinding spindle 13 can assume different positions relative to a fixed, second axis of rotation CL2. The other end 16 is arranged to assume at least two separate positions, one position of which is cut by the second axis of rotation CL2. This means that the grinding spindle is also intended to rotate about the second axis CL2, so that the first rotation axis CL1 of the grinding spindle is arranged to assume at least two separate positions relative to the second axis of rotation CL2, one position of which is collinear with the second axis of rotation CL2. By "collinear" is meant here that the axes CL1 and CL2 coincide with each other regardless of which view they are viewed in. The other end 16 of the grinding spindle 13 is thus arranged to assume at least two separate positions, one position of which is cut by the second axis of rotation CL2.

En rotationsenhet 17 är roterbart lagrad via lagerorgan 18 till en del 19 av sliphuvudet 10 som ej är roterbar relativt ramen 11. Delen 19 är via ett 10 15 20 25 30 529 596 1220083 2006-03-09 3 stödorgan 20 höj- och sänkbart ansluten till ramen 11. En motor 21 är fäst i stödorganet 20 och kopplad till rotationsenheten 17 för att driva den sistnämnda. Ftotationsenheten 17 innefattar en stödaxel 22, som sträcker sig genom delen 19. Nämnda stödaxel 22 är avsedd att rotera kring rotationsaxeln CL2 när motorn 21 aktiveras. Stödaxeln 22 är fast ansluten till ett lägesgivarorgan 23. Lägesgivarorganet 23 innefattar, iden visade utföringsformen, två planparallella plåtar eller sidor 24, vilka ansluts till varandra via en övre plåt eller sida 25. Varje sida 24 innefattar ett krökt spår 26, vars centrumlinje 27 kan beskrivas av en radie H med ett radiecentrum C. Nämnda radiecentrum sammanfaller i huvudsak med ett radiecentrum för en slipkoppens 15 kavitet 28. Spårets 26 ändar 28, 29 kan utgöra fasta stopp för vinkling av ett motorfäste 30. Altemativt kan ett ställbart stopp anordnas i närheten av minst en av spårets ändar. Drivkällan eller motorn 12 är roterbart lagrad i motorfästet 30 till exempel via en samverkande tapp 31 i motorn och lagerorgan 32, så att drivkällan i sin helhet kan rotera relativt motorfästet och den första axeln CL1. Ovannämnd tapp kan alternativt anordnas på en mellandel som håller motorn på ett liknande sätt som visas i figurerna.A rotating unit 17 is rotatably mounted via bearing means 18 to a part 19 of the grinding head 10 which is not rotatable relative to the frame 11. The part 19 is via a support means 20 raised and lowered in a height-adjustable manner. to the frame 11. A motor 21 is attached to the support member 20 and coupled to the rotation unit 17 to drive the latter. The rotation unit 17 comprises a support shaft 22, which extends through the part 19. Said support shaft 22 is intended to rotate about the axis of rotation CL2 when the motor 21 is activated. The support shaft 22 is fixedly connected to a position sensor means 23. The position sensor means 23 comprises, in the embodiment shown, two plane-parallel plates or sides 24, which are connected to each other via an upper plate or side 25. Each side 24 comprises a curved groove 26, the center line 27 of which described by a radius H with a radius center C. Said radius center substantially coincides with a radius center for a cavity 28 of the grinding cup 15. The ends 28, 29 of the groove 26 may constitute fixed stops for angling a motor bracket 30. Alternatively, an adjustable stop may be provided in the vicinity. of at least one of the ends of the track. The drive source or motor 12 is rotatably mounted in the motor bracket 30, for example via a cooperating pin 31 in the motor and bearing means 32, so that the drive source as a whole can rotate relative to the motor bracket and the first shaft CL1. The above-mentioned pin can alternatively be arranged on an intermediate part which holds the engine in a manner similar to that shown in the figures.

Motorfästet 30 innefattar två hjulpar eller två par följare 33 avsedda att styras av spåren 26 längs en krökt bana när motorfästet påverkas av ett ställdon 34.The motor mount 30 comprises two pairs of wheels or two pairs of followers 33 intended to be guided by the grooves 26 along a curved path when the motor mount is actuated by an actuator 34.

Ställdonet 34 är svängbart infäst i lägesgivarorganet 23 samt svängbart ansluten till motorfästet 30 så att när ställdonets längd förändras så följer motorfästet spårens 26 bana. Stålldonet 34 kan vara en luftcylinder, en elmotor eller dylikt. Stödaxelns 22 övre parti i den utvisade utföringsformen har urtagningar för att uppta anslutningar för luft. När ställdonet 34 är utsträckt (Fig. 1) kan axlarna CL1 och CL2 sammanfatta, varvid ett startläge har intagits. När ställdonet 34 är sammandraget (Fig. 2) kan detta vara anordnat i huvudsak vinkelrätt mot den andra axeln CL2, varvid ett arbetsläge har intagits.The actuator 34 is pivotally mounted in the position sensor means 23 and pivotally connected to the motor bracket 30 so that when the length of the actuator changes, the motor bracket follows the path of the grooves 26. The steel device 34 may be an air cylinder, an electric motor or the like. The upper portion of the support shaft 22 in the illustrated embodiment has recesses for receiving connections for air. When the actuator 34 is extended (Fig. 1), the shafts CL1 and CL2 can summarize, a starting position having been assumed. When the actuator 34 is contracted (Fig. 2), this can be arranged substantially perpendicular to the second axis CL2, a working position having been assumed.

Lägesgivarorganet 23 är således anordnad att rotera kring den andra axeln C12. Lägesgivarorganet 23 eller rotationsenheten 17 innefattar således organ 26, 30, 33 och 34 för att ställa in slipspindelns rotationsaxel CL1 i förhållande till den andra axeln CL2. Organen 26, 33 och 34 för att ställa in slipspindelns rotationsaxel CL1 i förhållande till den andra axeln CL2 är således anordnade 10 15 20 25 30 529 596 lzzooss 2006-03-09 4 att låsa den andra änden 16 hos slipspindeln i en bana, vilken i huvudsak kan beskrivas av en radie R. Organ 35 för att tillföra spolmedium till slipspindeln 13 är monterade på den del av slipspindeln 13 som är belägen utanför drivkällan 12.The position sensor means 23 is thus arranged to rotate about the second axis C12. The position sensor means 23 or the rotation unit 17 thus comprises means 26, 30, 33 and 34 for setting the rotation shaft CL1 of the grinding spindle in relation to the second shaft CL2. The means 26, 33 and 34 for adjusting the axis of rotation CL1 of the grinding spindle relative to the second axis CL2 are thus arranged to lock the other end 16 of the grinding spindle in a path which can be substantially described by a radius R. Means 35 for supplying coil medium to the grinding spindle 13 are mounted on the part of the grinding spindle 13 which is located outside the drive source 12.

Den andra änden 16 av slipspindeln 13 kan förskjutas inom ett område som kan definieras av en sfärisk kon Z, schematiskt visad i Fig. 3. Den sfäriska konen Z har en konvinkel om 1° till 90°. Exempelvis nyttjas mindre konvinkel vid slipning av spetsiga stift.The other end 16 of the grinding spindle 13 can be displaced within an area which can be defined by a spherical cone Z, schematically shown in Fig. 3. The spherical cone Z has a cone angle of 1 ° to 90 °. For example, a smaller cone angle is used when grinding pointed pins.

Såsom typiska värden kan nämnas att om spindeln 13 roterar med >10000 varv per minut så roterar lägesgivarorganet 23 med ca 60-100 varv per minut.As typical values it can be mentioned that if the spindle 13 rotates at> 10000 revolutions per minute, the position sensor means 23 rotates at about 60-100 revolutions per minute.

Den ovan beskrivna slipmaskinen enligt föreliggande uppfinning fungerar påföljande sätt. Sliphuvudet 10 sänkes och samtidigt förskjutes borrkronan 37 tills urtagningen 28 i slipkoppen 15 är korrekt lägesorienterad relativt det stift 36 som skall slipas. Borrkronan låses därefter i sitt läge. Positionera slipkoppen 15 i ett startläge så att slipspindelns rotationsaxel CL1 i huvudsak sammanfaller med centrumaxeln för det stift som skall slipas. Starta rotation av slipspindeln kring den första rotationsaxeln CL1 och kring den andra axeln CL2. Mata slipkoppen 15 i riktning mot stiftet tills slipkoppen anslår mot stiftet 36 som skall slipas, i enlighet med Fig. 1. Slipa stiftet under samtidig vinkling av slipkoppen från en position där slipspindelns första axel CL1 är kolinjär med den andra rotationsaxeln CL2 till en position där axlarna CL1 och CL2 bildar en vinkel mot varandra, exempelvis 10°, i enlighet med Fig. 2. Sedan, efter viss tids slipning, styrs slipkoppen 15 åter till startläget. Det är en fördel att styra slipkoppen så att den återgår till startläget eller ett standby-läge där axlarna CL1 och CL2 blir kolinjära enär borrkronan eller sliphuvudet då kan indexeras respektive förflyttas, varvid ett nytt stift kan slipas utan något ställarbete behöver utföras.The abrasive machine of the present invention described above operates in the following manner. The grinding head 10 is lowered and at the same time the drill bit 37 is displaced until the recess 28 in the grinding cup 15 is correctly position-oriented relative to the pin 36 to be ground. The drill bit is then locked in place. Position the grinding cup 15 in a starting position so that the axis of rotation CL1 of the grinding spindle substantially coincides with the center axis of the pin to be ground. Start rotation of the grinding spindle about the first axis of rotation CL1 and about the second axis CL2. Feed the grinding cup 15 toward the pin until the grinding cup abuts the pin 36 to be ground, in accordance with Fig. 1. Grind the pin while simultaneously angling the grinding cup from a position where the first axis CL1 of the grinding spindle is collinear with the second axis of rotation CL2 to a position where the shafts CL1 and CL2 form an angle towards each other, for example 10 °, in accordance with Fig. 2. Then, after a certain time of grinding, the grinding cup 15 is guided back to the starting position. It is an advantage to control the grinding cup so that it returns to the starting position or a standby position where the shafts CL1 and CL2 become collinear since the drill bit or grinding head can then be indexed and moved, whereby a new pin can be ground without any adjusting work.

När drivkällan 12 startar, startar samtidigt tillförseln av spolmedium, företrädesvis vatten, till spolhuvudet 35 och därefter mynnar i urtagningen 28 hos slipkoppen 15 för att åstadkomma spolning och kylning av det stift som skall slipas. 529 596 IZZOOSE 2006-03-09 5 Således avser föreliggande uppfinning en slipmaskin och ett förfarande för att enkelt slipa stift hos bergborrkronor, van/id god repetitionsnoggrannhet och noggrann centrering av slipkoppen erhålls.When the drive source 12 starts, the supply of rinsing medium, preferably water, to the rinsing head 35 starts at the same time and then opens into the recess 28 of the grinding cup 15 to effect rinsing and cooling of the pin to be ground. 529 596 IZZOOSE 2006-03-09 Thus, the present invention relates to a grinding machine and a method for easily grinding pins of rock drill bits, accustomed to good repetition accuracy and accurate centering of the grinding cup is obtained.

Claims

10 15 20 25 30 529 596 ä s, 12200SE 2006-03-09 6 Patent claim

A grinding machine for grinding a pin (36) of a rock drill bit (37), the grinding machine comprising a frame (11) and a grinding head (10), the grinding head comprising a rotatable grinding spindle (13), the free end (14) ) of the grinding spindle (13) is intended to carry and interchangeably support a grinding cup (15), the grinding spindle having a first axis of rotation (CL1), the grinding spindle being intended to rotate about it and also about a second axis (C12), characterized in that the first axis of rotation (CL1) of the grinding spindle is arranged to assume at least two separate positions, one position of which is collinear with the second axis of rotation (CL2).

Grinding machine according to claim 1, characterized in that the end (16) of the grinding spindle (13) facing away from the free end (14) of the grinding spindle (13) is arranged to assume at least two separate positions, one of which is cut of the second axis of rotation (CL2).

Grinding machine according to claim 1 or 2, characterized in that the end (16) of the grinding spindle facing away from the free end (14) of the grinding spindle (13) can be displaced within an area defined by a spherical cone (Z).

Grinding machine according to claim 3, characterized in that the spherical cone (Z) has a cone angle of 1 ° to 90 °.

Grinding machine according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a rotating unit (17) rotatably mounted in the frame (11), which supports the grinding spindle (13), is arranged to rotate about the second axis (CL2), The rotation unit (17) comprises means (26, 30, 33, 34) for adjusting the axis of rotation (CL1) of the grinding spindle relative to the second axis (CL2).

Grinding machine according to claim 5, characterized in that the means (26, 30, 33, 34) for adjusting the axis of rotation (CL1) of the grinding spindle in relation to the other the shaft (CL2) is arranged to lock the other end 16 of the grinding spindle in a path, which is substantially described by a radius (R) with a radius center (C) and by said radius center substantially coinciding with a radius center for a grinding cup (15). ) cavity (28).

Grinding machine according to claim 5 or 6, characterized in that the means for adjusting the rotation axis (CL1) of the grinding spindle relative to the second axis (CL2) comprise curved grooves (26) arranged in the rotation unit (17) cooperating with followers (33). arranged on an engine mount (30) and in that actuators (34) are arranged to lock the engine test in the desired position relative to the grooves (26).

Grinding machine according to claim 7, characterized in that a drive source (12) for the grinding spindle is rotatably mounted in the motor bracket (30), so that the drive source as a whole can rotate relative to the motor bracket and the first shaft (CL1).

Grinding machine according to one of the preceding claims, characterized in that means (35) for supplying rinsing medium to the grinding spindle (13) are mounted on the part of the grinding spindle (13) which is located outside a drive source (12).

A method of grinding the pins of a rock drill bit by means of a grinding machine, the grinding machine comprising a frame (11) and a grinding head (10), the grinding head comprising a rotatable grinding spindle (13), the free end (14) of the grinding spindle (13) ) is intended to carry and interchangeably support a grinding cup (15), the grinding spindle having a first axis of rotation (CL1), the grinding spindle being intended to rotate about it and also about a second axis (CL2), the method comprising at least the following steps: A ) position the grinding cup (15) in a starting position so that the axis of rotation (CL1) of the grinding spindle substantially coincides with the center axis of the pin to be ground, B) start rotation of the grinding spindle about the first axis of rotation (CL1) and about the second axis (CL2), 529 596 rzzoosr-z zoosoæoe 3 C) feed the grinding cup (15) in the direction of the pin (36) until the grinding cup abuts the pin, D) grind the pin while simultaneously angling the grinding cup (15) from a position where the grinding pin The first axis (CL1) is collinear with the second axis of rotation (CL2) to a position where the axes (CL1, CL2) form an angle to each other, and E) after some time grinding, steers the grinding cup (15) back to the starting position.