一种瓷砖工具的螺旋刀头全自动磨弧设备及其使用方法与流程

本发明涉及一种瓷砖工具的磨弧设备，具体地涉及一种瓷砖工具的螺旋刀头全自动磨弧设备及其使用方法，可广泛用于各种螺旋刀头的弧面磨削加工。

背景技术：
建筑行业中经常需要使用螺旋刀头磨削、抛光瓷砖等操作。目前公知的磨削螺旋刀头的工艺为：工人手拿刀头在砂轮上磨削刀头，刀头与砂轮的角度是刀头在基体中的螺纹升角，工人操作时凭感观放置刀头在砂轮上的角度，角度偏差较大。由引可以看出，产品磨削质量不稳定，工人劳动强度大，磨削粉尘损害工人身体健康，容易伤到手指，不符合安环办的要求。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种瓷砖工具的螺旋刀头全自动磨弧设备及其使用方法，以解决公知螺旋刀头加工工艺的缺点及不足。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：本发明一种瓷砖工具的螺旋刀头全自动磨弧设备，其特征是它包括：支架平台1、推力气缸2、下轨道组件3、磨弧支架4、升降平台5、拉杆组件6、滑轮组件7、4个φ40光轴8、4个LMEF40UU直线轴承9、斜块10、4个SHF40支撑架11、下拉杆12、摆动平台13、回转轴机构14、3个万向滚珠15、止颤滑块组件16、步进电机17、上导轨组件18、滚珠丝杠19、丝母20、上拉杆21、2个φ30直线光轴22、4个SCS30UU直线轴承23、推料气缸24、滑道组件25、位置气缸支架26、挡料气缸27、放料气缸28、压料气缸29、压头30、座体31、送料器支架32、刀头振动送料器33、电器控制柜34、触摸屏35、推力气缸支座36、连接块37、支架201、2件内孔φ32的密封球轴承202、螺母203、滑轮轴204、弧形块301、Y型轮302、2件内孔φ12的密封球轴承303、砂轮502组件等。所述支架平台1上右侧用紧固件固定有推力气缸支座36，所述推力气缸支座36上用紧固件水平安装有推力气缸2，所述推力气缸2的轴头向左与拉杆组件6的中间部连接，所述拉杆组件6左侧上端与上拉杆21连接，它的左侧下端与下拉杆12连接。所述支架平台1上从左侧依次固定有磨弧支架4、下轨道组件3、升降平台5和4个呈矩形分布的LMEF40UU直线轴承9，所述4个LMEF40UU直线轴承9的上方分别依次对应连接4个φ40光轴8和4个SHF40支撑架11，4个SHF40支撑架11支撑升降平台5，4个φ40光轴8上端与4个SHF40支撑架11紧固连接，4个φ40光轴8与固定在支架平台1上的4个LMEF40UU直线轴承9可滑动运行。所述支架平台1的左中部、升降平台5的下方安装有下轨道组件3，所述下轨道组件3和升降平台5之中间设有斜块10和滑轮组件7，所述滑轮组件7位于斜块10的上方，并可在斜块10的斜面上运动；所述斜块10的下表面用紧固件固定在下轨道组件3平台上端面，下拉杆12的左端与下轨道组件3平台下端的连接块37用螺母连接，上拉杆21左端与摆动平台13下端面铰接。所述滑轮组件7包括支架201、2件内孔φ32的密封球轴承202、螺母203和滑轮轴204，支架201上端用紧固件固定在升降平台5下面，2件内孔φ32的密封球轴承202在斜块10表面上往复滚动，从而使升降平台5上下升降35mm；所述升降平台5通过回转轴机构14与上方的摆动平台13连接，所述摆动平台13下端面安装有3个万向滚珠15和止颤滑块组件16中的Y型轮302，3个万向滚珠15在升降平台5上滑动，止颤滑块组件16中的弧形块301安装在升降平台5上。所述止颤滑块组件16由弧形块301、Y型轮302、2件内孔φ12的密封球轴承303和轴304构成，弧形块301由紧固件固定在升降平台5上表面，Y型轮302用紧固件与摆动平台13下面连接固定，所述弧形块301的中心线与砂轮502组件摆动的中心线重合。所述摆动平台13的上方设有砂轮502组件，所述砂轮502组件包括上导轨组件18、砂轮502、电机503、第一带轮505、第二带轮506、同步带507、自转连接轴512、压板513，所述上导轨组件18包括4个SCS30UU直线轴承23呈矩形分布，每2个SCS30UU直线轴承23同时穿过一根φ30直线光轴22，2根φ30直线光轴22的两端分别穿过4个SH30A支撑架511内孔，并用紧固件固定，4个SH30A支撑架511用紧固件固定在摆动平台13上端面；4个SCS30UU直线轴承23下端面用紧固件与连接板组件501下端面701连接，从而使连接板组件501随着4个SCS30UU直线轴承23在2根φ30直线光轴22上滑动；所述连接板组件501由下端面701、上端面702和2个立面703组成；所述摆动平台13上端面右边安装有支撑板508，所述支撑板508上安装有步进电机17，步进电机17左端的轴头和滚珠丝杠19的右端轴头用联轴器509连接，所述滚珠丝杠19向左穿过轴承座510，与连接板组件501下端面701右边的丝母20连接；丝母20用紧固件固定在连接板组件501下端面701上；连接板组件501上端面702安装有砂轮502、电机支架504等组件。连接板组件501下端面701与4个SCS30UU直线轴承23下端用紧固件连接，步进电机17带动滚珠丝杠19转动，滚珠丝杠19转动通过丝母20使连接板组件501在水平方向上可以位移，连接板组件501上端面702安装的砂轮502及各部件也相应在水平面内移动。连接板组件501上端面702安装有电机503的电机支架504和自转连接轴512，自转连接轴512上端安装有砂轮502，砂轮上端用压板513中心的螺钉紧固在轴头，自转连接轴512下端安装有第一带轮505，并用紧固件固定；电机503用紧固件安装在电机支架504上，电机503轴头设有第二带轮506，两个带轮通过同步带507连接传递动力来磨削螺旋刀头；砂轮502组件在水平面内往复摆动角度为刀头长度弧度角+5°角，其水平方向的中心线与刀头在磨弧区的中心线重合，自转连接轴512为公知技术。所述拉杆组件6由拉杆组件支座401、φ20直线光轴402和LMEF20UU直线轴承403组成，φ20直线光轴402与LMEF20UU直线轴承403是滑动配合，拉杆组件6与上拉杆21通过螺钉连接，拉杆组件6下端与下拉杆组件用螺母连接。所述回转轴机构14包括2件推力球轴承601、套602、回转轴603和1件内孔φ17的双面密封球轴承604，回转轴603中心线即为摆动平台13回转中心线。所述磨弧支架4为斜面状，所述磨弧支架4上安装有滑道组件25、推料气缸24、挡料气缸27、放料气缸28和压料气缸29，所述挡料气缸27和放料气缸28安装在位置气缸支架26上，位于滑道组件25上方；刀头在振动器的作用下有顺序进入滑道，挡料气缸27压住最前端后一个刀头，放料气缸释放最前一个刀头，刀头顺畅滑入滑道组件25底部；推料气缸24平躺在磨弧支架4工作台上，将滑入底部的刀头推入磨弧区，磨后再推刀头推出磨弧区。压料气缸29安装在斜下方的座体31上，砂轮502磨弧前压料气缸29的压头30压住刀头，防止刀头在砂轮502磨削力作用下跳出滑道，磨后压头30回收。在支架平台1的左侧还设有刀头振动送料器33，所述刀头振动送料器33固定放置在送料器支架32上，送料器振动频率可调。它的最上层轨道还设有2个挡板，用于防止两个刀头竖立或叠加时通过，刀头平躺着进入滑道组件25，避免了因振动而影响磨削质量。该刀头振动送料器为公知技术。优选的，所述拉杆组件6通过拉动上拉杆21，使摆动平台13以螺旋刀头基体中心轴为回转轴，往复摆动角度为刀头长度弧度角+5°。优选的，所述推力气缸2往复运动行程为95mm，拉杆组件6同时拉动上拉杆21和下拉杆12往复运动行程95mm，同时下拉杆12拉动斜块10使升降平台5上下移动行程35mm和上拉杆21拉动摆动平台13以螺旋刀头基体中心轴为回转轴，往复摆动角度为刀头长度弧度角+5°角。优选的，所述拉杆组件6中上端的LMEF20UU直线轴承403与上拉杆21连接，LMEF20UU直线轴承403通过上拉杆21拉动摆动平台13在水平面内往复摆动角度为刀头长度弧度角+5°角的同时，随着升降平台5上下位移35mm。优选的，所述止颤滑块组件16弧度中心是螺旋刀头基体中心，止颤滑块组件16中心线即为螺旋刀头的基体直径中心线。优选的，所述刀头振动送料器33单独放置在送料器支架32上，它最大外径Φ535，高410，通道最小内径Φ350，所述刀头振动送料器33振动频率可调。优选的，所述刀头振动送料器与滑道的间隙为2mm。一种使用所述瓷砖工具的螺旋刀头全自动磨弧设备的操作方法，包括以下步骤：a、操作人员安装好砂轮，将刀头倒入刀头振动送料器33中，调节刀头振动送料器33的频率，使刀头有序的从底部转动到出料口并进入滑道组件25。b、操作人员根据刀头的磨削量设置参数，即输入砂轮从原始点到刀头磨弧面的距离，再输入磨削刀头补偿次数及砂轮损耗值，在加工过程中计算出砂轮磨损半径，累计到砂轮步进值，输入到PLC程序编制控制器，实现砂轮磨损自动补偿。c、参数选好后按下全自动按扭，砂轮开始转动(关于全自动按扭与砂轮转动之间为公知的机械连接关系，在此不作详细描述也不推荐附图)。d、挡料气缸27压住滑道组件里最前端后一个刀头，放料气缸28释放最前一个刀头，该刀头顺畅滑入滑道底部。e、推料气缸24附有磁性开关，平躺在磨弧支架工作台上，滑道底部的接近开关探到有刀头时，向推料气缸24发出指令，推料气缸24将滑入底部的刀头推入磨弧区。f、推料气缸24上的磁性开关向压料气缸29的磁性开关发出指令，压料气缸29的压头30在砂轮磨弧前压住刀头，防止刀头在砂轮磨削力作用下跳出滑道。g、压料气缸29的磁性开关向推力气缸的磁性开关发出指令，推力气缸2拉动拉杆组件做往复运动，运动行程靠推力气缸2上的磁性开关控制，拉杆组件同时拉动上拉杆和下拉杆做往复运动；下拉杆拉动斜块使升降平台在竖直面上做上下运动，上拉杆拉动摆动平台以螺旋刀头的基体直径中心轴为回转轴在水平面上做往复摆动，砂轮开始磨削刀头弧面，砂轮由步进电机17带动从原点运行到磨削的起始位置，即在刀头上端，砂轮502由砂轮气缸带动从上至下同时从左至右到刀头下端，然后原路返回至上端，砂轮502由步进电机17带动回退到原点。h、磨后，压料气缸29的压头回收，其磁性开关向推料气缸24发出指令，推料气缸24再推刀头出磨弧区，刀头掉入下面的收集器中。i、重复步骤d到h，直至所有刀头磨削加工完。以上过程均由PLC程序控制，通过电器控制柜34上的触摸屏35操作。本发明的优点如下：1)全程机械磨削代替了人工操作，减轻了工人劳动强度。2)磨削量是衡量，避免了刀头过度层薄厚不均现象。3)避免了工伤发生，改善了工人操作环境。4)设备每分钟磨12个刀头，最大程度的提高了生产效率。附图说明图1是本发明的一个实施例的结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是图1的左侧视图。图4是滑轮组件示意图。图5是图4的侧视图。图6是止颤滑块组件。图7是图6的B-B剖视图。图8是拉杆组件示意图。图9是图8的侧视图。图10是砂轮组件示意图。图11是回转机构示意图。图12是连接板组件示意图。图13是图12的侧视图。图14是自转连接轴示意图。图15是电气控制流程图。图中各部件标号说明：1、支架平台；2、推力气缸；3、下轨道组件；4、磨弧支架；5、升降平台；6、拉杆组件；7、滑轮组件；8、4个φ40光轴；9、4个LMEF40UU直线轴承；10、斜块；11、4个SHF40支撑架；12、下拉杆；13、摆动平台；14、回转轴机构；15、3个万向滚珠；16、止颤滑块组件；17、步进电机；18、上导轨组件；19、滚珠丝杠；20、丝母；21、上拉杆；22、2个φ直线30光轴；23、4个SCS30UU直线轴承；24、推料气缸；25、滑道组件；26、位置气缸支架；27、挡料气缸；28、放料气缸；29、压料气缸；30、压头；31、座体；32、送料器支架；33、刀头振动送料器；34、电器控制柜；35、触摸屏；36、推力气缸支座；37、连接块、201、支架；202、2件内孔φ32的密封球轴承；203、螺母；204、滑轮轴；301、弧形块；302、Y型轮；303、2件内孔φ12的密封球轴承；304、轴；401、支座；402、φ20直线光轴；403、LMEF20UU直线轴承；501、连接板组件；502、砂轮；503、电机；504、电机支架；505、第一带轮；506、第二带轮；507、同步带；508、支撑板509、联轴器、510、轴承座、511、4个SH30A支撑架；512、自转连接轴；513、压板；601、2件推力球轴承；602、套；603、回转轴；604、1件内孔φ17的双面密封球轴承；701、下端面；702、上端面；703、2个立面。具体实施方式下面参照附图对本发明具体实施方式进行详细说明。参见图1至图14。如图1，本发明的螺旋刀头全自动磨弧设备上，支架平台1右边有固定推力气缸2的推力气缸支座36，推力气缸支座36用紧固件固定在支架平台1上；推力气缸2的轴头向左连接一个拉杆组件6，拉杆组件6左侧上端与上拉杆21连接，它的左侧下端与下拉杆12连接。如图2和图3所示，下轨道组件3、磨弧支架4和4个LMEF40UU直线轴承9用紧固件安装在支架平台上。4个φ40光轴8与固定在支架平台1上的4个LMEF40UU直线轴承9滑动运行，4个φ40光轴8的上端与升降平台5下面的4个SHF40支撑架11用紧固件连接。下轨道组件3和磨弧支架4为公知技术。所述斜块10的下表面用紧固件固定在下轨道组件3平台上端面，下拉杆12左端与下轨道组件3平台下端的连接块37用螺母连接，上拉杆21左端与摆动平台13下端面铰接。所述推力气缸2安装在推力气缸支座36上，推力气缸2的轴头与拉动拉杆组件6连接，推力气缸2拉动拉杆组件往复运动同时，与其相连接的下拉杆12和上拉杆21同时拉动斜块10在水平面内往复运行95mm、并导致斜块10表面上的滑轮组件7上下升降35mm和摆动平台13在水平面内往复摆动角度为刀头长度弧度角+5°角。升降平台5下端分别固定有滑轮组件7、4个φ40光轴8和4个SHF40支撑架11，4个φ40光轴8与4个SHF40支撑架11用紧固定锁锁紧并随着升降平台5上下移动。如图4和图5所示，滑轮组件7由支架201、2件内孔φ32的密封球轴承202、螺母203和滑轮轴204组成。支架201上端用紧固件固定在升降平台5下面，2件内孔φ32的密封球轴承202在斜块10表面上往复滚动，从而使升降平台5上下升降35mm。如图6和图7所示，升降平台5通过回转轴机构14与摆动平台13连接，摆动平台13下端面安装有3个万向滚珠15和止颤滑块组件16中的Y型轮302，3个万向滚珠15在升降平台5上滑动，止颤滑块组件16中的弧形块301安装在升降平台5上。所述止颤滑块组件16由弧形块301、Y型轮302、2件内孔φ12的密封球轴承303和轴304组成，弧形块301由紧固件固定在升降平台5上表面，Y型轮302用紧固件与摆动平台13下面连接固定，弧形块301的中心线与砂轮502组件摆动的中心线重合。如图8和图9所示，拉杆组件6由拉杆组件支座401、φ20直线光轴402和LMEF20UU直线轴承403组成，φ20直线光轴402与LMEF20UU直线轴承403是滑动配合，拉杆组件6与上拉杆21通过螺钉连接，拉杆组件6下端与下拉杆组件用螺母连接。如图10、图12、图13、图14所示，摆动平台13上端面右边安装有支撑板508，支撑板508上安装有步进电机17，步进电机17左端的轴头和滚珠丝杠19的右端轴头用联轴器509连接，滚珠丝杠19向左穿过轴承座510，与连接板组件501下端面701右边的丝母20连接；上导轨组件18由4个SCS30UU直线轴承23、2个φ30直线光轴22和4个SH30A支撑架511组成，连接板组件501下端面701与4个SCS30UU直线轴承用紧固件连接，步进电机17带动滚珠丝杠19转动，滚珠丝杠19转动通过丝母使连接板组件501在水平方向上可以位移，连接板组件501上端面702安装的砂轮502等各部件也相应在水平面内移动。连接板组件501上端面702安装有电机503的电机支架504和自转连接轴512，自转连接轴512上端安装有砂轮502，砂轮上端用压板513中心的螺钉紧固在轴头，自转连接轴512下端安装有第一带轮505，并用紧固件固定；电机503用紧固件安装在电机支架504上，电机503轴头有第二带轮506，两个带轮通过同步带507连接传递动力来磨削螺旋刀头。砂轮502在水平面内往复摆动角度为刀头长度弧度角+5°角的中心线与刀头在磨弧区的中心线重合。上导轨组件18、轴承座510和自转连接轴512为公知技术。如图11所示，回转轴机构14由2件推力球轴承601、套602、回转轴603和1件内孔φ17的双面密封球轴承604组成，回转轴603中心线即为摆动平台13回转中心线，该机构使摆动平台13在旋转时磨擦阻力降为最小，延长了设备使用寿命。所述磨弧支架4上安装有滑道组件25、推料气缸24、挡料气缸27、放料气缸28和压料气缸29。其中：挡料气缸27和放料气缸28安装在一位置气缸支架26上，位于滑道组件25上方。刀头在振动器的作用下有顺序进入滑道，挡料气缸27压住最前端后一个刀头，放料气缸释放最前一个刀头，刀头顺畅滑入滑道组件25底部；推料气缸24平躺在磨弧支架4工作台上，将滑入底部的刀头推入磨弧区，磨后再推刀头推出磨弧区。压料气缸29安装在一座体31上，砂轮502磨弧前压料气缸29的压头30压住刀头，防止刀头在砂轮502磨削力作用下跳出滑道，磨后压头30回收。刀头振动送料器33单独放置在送料器支架32上，最大外径Φ535mm，高410mm，通道最小内径Φ350mm。送料器振动频率可调。它的最上层轨道加2个挡板，防止两个刀头竖立或叠加时通过，刀头平躺着进入滑道组件。刀头振动送料器33与滑道有间隙2mm，避免了因振动而影响磨削质量。该刀头振动送料器为公知技术。如图15所示，本发明的一种瓷砖工具的螺旋刀头全自动磨弧设备的具体操作方法包括以下步骤：a、操作人员安装好砂轮，将刀头倒入刀头振动送料器33中，调节刀头振动送料器33的频率，使刀头有序的从底部转动到出料口并进入滑道组件25；b、操作人员根据刀头的磨削量设置参数，即输入砂轮从原始点到刀头磨弧面的距离，再输入磨削刀头补偿次数及砂轮损耗值，在加工过程中计算出砂轮磨损半径，累计到砂轮步进值，输入到PLC程序编制控制器，实现砂轮磨损自动补偿；c、参数选好后按下全自动按扭，砂轮开始转动(关于全自动按扭与砂轮转动之间为公知的机械连接关系，在此不作详细描述也不推荐附图)；d、挡料气缸27压住滑道组件里最前端后一个刀头，放料气缸28释放最前一个刀头，该刀头顺畅滑入滑道底部；e、推料气缸24(附磁性开关)平躺在磨弧支架工作台上，滑道底部的接近开关探到有刀头时，向推料气缸24发出指令，推料气缸24将滑入底部的刀头推入磨弧区；f、推料气缸24上的磁性开关向压料气缸29的附磁性开关发出指令，压料气缸29的压头在砂轮磨弧前压住刀头，防止刀头在砂轮磨削力作用下跳出滑道；g、压料气缸29的磁性开关向推力气缸的附磁性开关发出指令，推力气缸2拉动拉杆组件做往复运动，运动行程靠推力气缸2上的磁性开关控制，拉杆组件同时拉动上拉杆和下拉杆做往复运动；下拉杆拉动斜块使升降平台在竖直面上做上下运动，上拉杆拉动摆动平台以螺旋刀头的基体直径中心轴为回转轴在水平面上做往复摆动，砂轮开始磨削刀头弧面，砂轮由步进电机17带动从原点运行到磨削的起始位置，即在刀头上端，砂轮502由砂轮气缸带动从上至下同时从左至右到刀头下端，然后原路返回至上端，砂轮502由步进电机17带动回退到原点。h、磨后，压料气缸29的压头30回收，其磁性开关向推料气缸24发出指令，推料气缸24再推刀头出磨弧区，刀头掉入下面的收集器中。i、重复步骤d到h，直至所有刀头磨削加工完。以上过程均由PLC程序控制，即通过电器控制柜34上的触摸屏35操作。