大平面专用的磨平结构和磨床的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种大平面专用的磨平结构和磨床，所述磨平结构至少包括若干磨头，所述若干磨头沿直线运动的方向分两排排布，且两排所述磨头沿直线运动方向错位排布，使得其中一排磨头的中心区域与另一排磨头的边缘区域沿直线运动方向匹配对应。所述磨床至少包括了往复移动机构和所述的磨平结构，所述磨平结构通过所述往复移动机构实现往复的所述直线运动。本实用新型一方面对磨头的排布方式做了巧妙的布置，使得两排磨头能够对磨削效果进行互相补偿，以使得金属板材各点的磨削量更均匀，进而大大改善了磨削平整度，另一方面，本实用新型引入了往复移动机构，将往复移动与磨头的自转相结合，起到了研磨的效果。
【专利说明】大平面专用的磨平结构和磨床
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钢铁制造领域，尤其涉及一种大平面专用的磨平结构和磨床。
【背景技术】
[0002]磨床(grinder, grinding machine)是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。
[0003]在现有的磨床领域，通常包括了端面磨和周面磨两种，前者是利用高速旋转的砂轮端面进行磨削，后者是利用高速旋转的砂轮圆周面进行磨削。而周面磨应用于大平面的金属板材时，工序复杂，效果也不佳。
[0004]而在端面磨的过程中，由于端面各点的线速度不同，会使得磨削效果随着直径的不同而发生变化，从而不利于磨削的平整度，大大影响了金属板材磨平磨光的效果。该问题在较大直径的砂轮中更为明显。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是如何提高大平面金属板材磨平磨光的效果。
[0006]为了解决这一技术问题，本实用新型提供了一种大平面专用的磨平结构，至少包括至少两个磨头，所述磨头用以利用端面对水平设置的大平面金属板材进行磨削，在磨削时，每个所述磨头进行自转，且旋转轴心均垂直于金属板材的表面，所述至少两个磨头沿金属板材的表面相对于所述金属板材做直线运动，所述磨头之间的位置相对固定，所述至少两个磨头沿直线运动的方向分两排排布，且两排所述磨头沿直线运动方向错位排布，使得其中一排磨头的中心区域与另一排磨头的边缘区域沿直线运动方向匹配对应。
[0007]所述的磨平结构还包括电主轴，所述磨头由所述电主轴驱动。
[0008]所述的磨平结构还包括磁悬浮结构,所述磨头由所述磁悬浮结构驱动。
[0009]本实用新型提供了一种大平面专用的磨床，至少包括了往复移动机构和本实用新型所提供的磨平结构，所述磨平结构通过所述往复移动机构实现往复的所述直线运动。
[0010]所述往复移动机构包括了移动驱动装置和沿直线运动方向设置的水平导轨，所述磨平结构通过所述移动驱动装置的驱动沿所述水平导轨做往复的直线运动。
[0011]所述的大平面专用的磨床还包括压力机构，通过所述压力机构将所述磨头下压于水平设置的金属板材上。
[0012]所述压力机构至少包括了压力驱动机构和垂直导轨，所述压力驱动机构与所述往复移动机构连接，且所述压力驱动机构通过下压所述往复移动机构将所述磨头下压于金属板材上,所述往复移动机构沿着所述垂直导轨做垂直向运动。
[0013]所述往复移动机构、磨平结构和压力机构的数量均为两套，使得两套所述磨平结构自金属板材的两侧对所述金属板材实现磨平和磨光，金属板材自两套所述磨平结构之间移动通过。
[0014]所述的大平面专用的磨床还包括导向压辊，所述金属板材通过所述导向压辊的导向实现传输移动。
[0015]所述的大平面专用的磨床还包括托台，所述托台包括了平台架与可拆卸地安装于所述平台架上的滚道，在对金属板材进行磨平磨光时，所述金属板材放置于所述平台架上或通过所述滚道实现传输移动。
[0016]所述金属板材传输移动的方向平行于所述磨头相对于所述金属板材所做的直线运动的方向。
[0017]所述的大平面专用的磨床还包括后道精整辊结构，所述后道精整辊至少包括了一对或多对上、下磨辊，金属板材自所述上、下磨辊之间移动通过。
[0018]所述后道精整辊结构还包括磨辊压力结构，所述上、下磨辊通过所述磨辊压力结构下压于所述金属板材表面。
[0019]所述后道精整辊结构还包括电主轴，所述上、下磨辊由所述电主轴驱动。
[0020]所述的大平面专用的磨床还包括粗磨机构，所述粗磨机构包括了用以利用端面对水平设置的大平面金属板材进行磨削的一个粗磨磨头和工位切换机构，所述粗磨磨头通过所述工位切换机构实现沿所述金属板材表面的移动。
[0021]所述粗磨磨头通过所述工位切换机构实现两个工位间的切换，且该两个工位沿所述直线运动的方向错位排布，使得其中一个工位的中心区域与另一个工位的边缘区域沿直线运动方向匹配对应。
[0022]本实用新型一方面对磨头的排布方式做了巧妙的布置，金属板材上每一点均会经两排磨头先后磨削，而先后磨削的线速度又是不同的，又由于该线速度与半径的关系是线性的，使得两排磨头能够对磨削效果进行互相补偿，以使得金属板材各点的磨削量更均匀，进而大大改善了磨削平整度，另一方面，本实用新型引入了往复移动机构，将往复移动与磨头的自转相结合，起到了研磨的效果。综合以上两方面可见，本实用新型有效提高了大平面金属板材磨平磨光的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1和图2是本实用新型各实施例中大平面磨平磨光的理论示意图；
[0024]图3是本实用新型各实施例中大平面专用的磨平结构的结构示意图；
[0025]图4是本实用新型实施例1中大平面专用的磨床的结构示意图；
[0026]图5是本实用新型实施例1中往复移动机构的结构示意图；
[0027]图6是本实用新型实施例1中大平面专用的磨床的另一结构示意图；
[0028]图7是本实用新型实施例1中托台的结构示意图；
[0029]图8是本实用新型实施例2中托台的结构示意图；
[0030]图9是本实用新型实施例3中大平面专用的磨床的结构示意图；
[0031]图10是本实用新型实施例4中粗磨机构的结构示意图；
[0032]图中:
[0033]1-磨平结构；11-磨头；12-底座；
[0034]2-往复移动机构；21-水平导轨；22_移动驱动装置；221_齿轮结构；222_齿条轴；
[0035]3-压力机构；31-压力驱动机构；32_垂直导轨；
[0036]4-后道精整辊结构；41_上磨辊；42_下磨辊；43_张力架；
[0037]5-金属板材；
[0038]6-托台；61_平台架；62_滚道；
[0039]7-机框；
[0040]8-导向压辊；
[0041]9-粗磨机构；91_粗磨磨头；92_工位切换机构；921_切换导轨；922_切换移动装置。
【具体实施方式】
[0042]以下将结合图1至图10，通过四个实施例对本实用新型提供的大平面专用的磨平结构和磨床进行详细的描述，其均为本实用新型可选的实施例，可以认为本领域的技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内能够对其进行修改和润色。
[0043]实施例1
[0044]本实施例提供了一种大平面专用的磨平结构，磨削请参考图3，并结合其他附图，至少包括至少两个磨头11，用以利用端面对水平设置的大平面金属板材进行磨削，以实现磨平和磨光，在磨削时，每个所述磨头11进行自转，且旋转轴心互相平行，均垂直于金属板材的表面，所述至少两个磨头11沿金属板材的表面相对于所述金属板材做直线运动，所述至少两个磨头11之间的位置相对固定，所述至少两个磨头11沿直线运动的方向分两排排布，且两排所述磨头11沿直线运动方向错位排布，使得其中一排磨头11的中心区域与另一排磨头11的边缘区域沿直线运动方向匹配对应。这里所称的匹配对应，在理论上应为沿直线运动的直线位置准确对应，然而，由于工艺的误差和具体工艺操作中一些细节的考虑，位置存在偏差也应视为是本实用新型的基本构思下的产物，也应为本实用新型力求保护的技术方案。本实施例列举了两排共五个磨头11，但其实并不限于该数量，具体可以根据工艺需求进行变化。
[0045]细究如此排布的原因，是基于本实用新型创造性地提出了一种大平面磨平磨光的理论，本实施例中所称磨头11，其实就是端面磨所用的砂轮，砂轮的具体结构本实用新型不做细述。请着重参考图1，首先应明确，该理论是基于磨头11的直径和转速均是相同的，那么，磨头11上每一点的线速度就与该点的直径呈线性关系，请参考图2，当两个磨头11沿如图所示的方向进行磨削，那M区域则是被两个磨头11均磨削过的区域，其中的每一个点的磨削量都是两个磨头11的磨削量的叠加，磨削量又与线速度呈正比关系，所以，在直线移动速度恒定的情况下，其中每一个点经如图2所示位置设置的两个磨头11磨削后，磨削量将会是相仿的，从而能够使得整个平面的磨削量均匀。此理论使得各种大平面的加工有了基础，改变了大磨头平整度的问题。
[0046]本实施例中,所述的磨平结构I还包括电主轴(图未示)和底座12,所述磨头11由所述电主轴驱动，以实现高速和超高速的旋转，所述电主轴和磨头11均设于所述底座12上。为实现高速和超高速旋转，其他可选的实施例中，电主轴可以替换为磁悬浮结构，所述磨头由所述磁悬浮结构驱动。
[0047]任何利用该种磨平结构的技术方案均是本实用新型力求保护的方案之一，本实施例还在此磨平结构的基础上提出了一种磨床。请着重参考图4和图6，该种大平面专用的磨床，至少包括了往复移动机构2和本实施例所提供的磨平结构1，所述磨平结构I通过所述往复移动机构2实现往复的所述直线运动。
[0048]当然，本实施例通过往复移动机构2实现了所述的直线运动，在其他可选的实施例中，即使未使用往复直线移动，只要实现了与金属板材5相对的直线移动，且磨头11的排布方式采取了本实施例提供的磨平结构1，则其亦为本实用新型力求保护的方案。
[0049]本实用新型一方面对磨头11的排布方式做了巧妙的布置，金属板材5上每一点均会经两排磨头11先后磨削，而先后磨削的线速度又是不同的，又由于该线速度与半径的关系是线性的，使得两排磨头11能够对磨削效果进行互相补偿，以使得金属板材5各点的磨削量更均匀，进而大大改善了磨削平整度，另一方面，本实用新型引入了往复移动机构2，将往复移动与磨头11的自转相结合，起到了研磨的效果。综合以上两方面可见，本实用新型有效提高了大平面金属板材磨平磨光的效果。
[0050]请参考图5，所述往复移动机构2包括了移动驱动装置22和沿直线运动方向设置的水平导轨21，所述磨平结构I通过所述移动驱动装置22的驱动沿所述水平导轨21做往复的直线运动。
[0051]本实施例列举了一种移动驱动装置，但其实并不限于此，其具体结构领域内有相当多的同等技术手段可以替代，只要实现了水平移动的功能，就可将其视为本实用新型的保护内容。本实施例中，移动驱动装置22包括了齿轮结构221和嵌于水平导轨21上的齿条轴222，齿轮结构221固定安装于磨平结构I上，通过齿轮结构221与齿条轴222的啮合，可以将齿轮结构221的旋转运动转化为齿轮结构221与磨平结构I的水平移动。移动驱动装置22可做数字化控制，以使得磨平结构I在如图4所示的A、B位置间往复移动。
[0052]请参考图4，并结合其他视图，所述的大平面专用的磨床还包括压力机构3，通过所述压力机构3将所述磨头11下压于水平设置的金属板材5上。这里所称的“下压”，是指压向金属板材5，而非仅仅指竖直向下的方向，自下往上压向金属板材5，也是这里所称“下压”的描述范围。所述压力机构3至少包括了压力驱动机构31和垂直导轨32，所述压力驱动机构31与所述往复移动机构2连接，且所述压力驱动机构31通过下压所述往复移动机构2将所述磨头11下压于金属板材5上，所述往复移动机构2沿着所述垂直导轨32做垂直向运动。其中的压力驱动机构31 —方面是为了控制往复移动机构2上下移动，以最终使得磨头11下压在金属板材5表面，另一方面可以通过数控维护一定向下的恒压，以确保磨头11与金属板材5之间的摩擦加工力，其可以采用液压系统，也可以采用机械升降，本实施例不做细究，其均为本领域的常用手段。
[0053]所述的大平面专用的磨床还包括后道精整辊结构4，所述后道精整辊至少包括了一对或多对上、下磨辊41和42，金属板材5自所述上、下磨辊41和42之间移动通过。本实施例以一对进行描述，此精整辊结构4既可以作为磨平结构I磨平后的进一步精准加工，对一些较薄的金属板材5，也可仅仅通过该精整辊结构4进行加工，如此一来，后道精整辊结构4的设置使得本实施例提供的磨床功能更多元化。
[0054]所述后道精整辊结构4还包括磨辊压力结构(图未示)，所述上、下磨辊41和42通过所述磨辊压力结构下压于所述金属板材5表面。同压力驱动机构31 —样，所述磨辊压力结构可以采用液压系统，也可以采用机械升降，本实施例不做细究，其均为本领域的常用手段。
[0055]所述的磨床还包括机框7，所述压力驱动机构31和垂直导轨32均可固定设于所述机框7上，上磨辊41、下磨辊42以及磨辊压力结构也可以通过张力架安装于机框7上。但机框7的设置与具体结构均可以依据领域内的常规思维逻辑进行设计，故本实施例不作详述。
[0056]请参考图7,所述的大平面专用的磨床还包括托台6,所述托台6包括了平台架61与可拆卸地安装于所述平台架61上的滚道62，本实施例中，在对金属板材5进行磨平磨光时，滚道62安装于平台架61上，金属板材5可以通过所述滚道62实现传输移动。
[0057]实施例2
[0058]本实施例与实施例1的主要区别在于，在对金属板材5进行磨平磨光时，所述金属板材放置于所述平台架61上。具体来说，使用本实用新型提供的磨床可以选择是采用实施例I中的通过式连续加工，还是选择本实施例中的固定放置加工。通常，对已切割成板块的钢板，可以拿下滚道62，直接将其放在平台架61上进行加工。
[0059]实施例3
[0060]请参考图9，所述往复移动机构2、磨平结构I和压力机构3的数量均为两套，使得两套所述磨平结构I自金属板材5的两侧对所述金属板材实现磨平和磨光，金属板材5自两套所述磨平结构之间移动通过，即两套所述往复移动机构2、磨平机构I和压力机构3分别位于金属板材5的上下两侧。本实施例中，所述的大平面专用的磨床还包括导向压辊8，所述金属板材通过所述导向压辊8的导向实现传输移动。该类双面磨的手段主要应用于卷钢的磨削上。
[0061]实施例4
[0062]本实施例为在实施例1的基础上作出的改进，增加了粗磨机构9，具体来说，请参考图10，所述的大平面专用的磨床还包括粗磨机构9，所述粗磨机构9包括了用以利用端面对水平设置的大平面金属板材进行磨削的一个粗磨磨头91和工位切换机构92，所述粗磨磨头91通过所述工位切换机构92实现沿所述金属板材表面的移动。
[0063]所述粗磨磨头91通过所述工位切换机构92实现两个工位C与D间的切换，且该两个工位C与D沿所述直线运动的方向错位排布，使得其中一个工位C的中心区域与另一个工位D的边缘区域沿直线运动方向匹配对应。该两个工位C与D在本实施例中选择了垂直于直线运动方向的方向进行排布，然而，其实并不限于此，只要实现了中心区域与边缘区域的位置对应，从而能够通过钢板的一轮来回直线移动来实现两次粗磨的互相补偿。本实施例中，所述工位切换机构92的结构可以参照往复移动机构2的结构进行理解，包括了切换导轨921和切换移动装置922。
[0064]本实施例中两个工位的锁定可以采用领域内常用的限位装置来实现，本实用新型通过其用途效果来进行描述，只因该手段在领域内是常用的，所以仍旧应将其视为对结构的一种描述。
[0065]所述粗磨机构9可应用于实施例3中，从金属板材的两侧进行双面的粗磨。对于粗磨机构9、磨平结构I和后道精整辊结构4的位置，本实施例并未做非常明确的规定，其实只要存在粗磨机构9、磨平结构I和后道精整辊结构4对金属板材进行磨削，就可以将其视为本实用新型的保护范围了。优选的一种方案为:在流水线加工过程中，沿板材运输的方向，所述粗磨机构9、磨平结构I和后道精整辊结构4依次排布，即，使得板材先经粗磨机构9粗磨，再经磨平机构I磨削，最后经后道精整辊结构4进行精整。
[0066]此外，粗磨机构9也可单独进行磨削，而不运作磨平结构I和后道精整辊，所以，如此一来，粗磨机构9的设置使得本实施例提供的磨床功能更多元化。
[0067]综上所述，本实用新型一方面对磨头的排布方式做了巧妙的布置，金属板材上每一点均会经两排磨头先后磨削，而先后磨削的线速度又是不同的，又由于该线速度与半径的关系是线性的，使得两排磨头能够对磨削效果进行互相补偿，以使得金属板材各点的磨削量更均匀，进而大大改善了磨削平整度，另一方面，本实用新型引入了往复移动机构，将往复移动与磨头的自转相结合，起到了研磨的效果。综合以上两方面可见，本实用新型有效提高了大平面金属板材磨平磨光的效果。
【权利要求】
1.一种大平面专用的磨平结构，至少包括至少两个磨头，所述磨头用以利用端面对水平设置的大平面金属板材进行磨削，在磨削时，每个所述磨头进行自转，且旋转轴心均垂直于金属板材的表面，所述至少两个磨头的转速和直径均相同，所述磨头之间的位置相对固定，所述至少两个磨头沿金属板材的表面相对于所述金属板材做直线运动，其特征在于:所述若干磨头沿直线运动的方向分两排排布，且两排所述磨头沿直线运动方向错位排布，使得其中一排磨头的中心区域与另一排磨头的边缘区域沿直线运动方向匹配对应。
2.如权利要求1所述的磨平结构，其特征在于:还包括电主轴，所述磨头由所述电主轴驱动。
3.如权利要求1所述的磨平结构，其特征在于:还包括磁悬浮结构，所述磨头由所述磁悬浮结构驱动。
4.一种大平面专用的磨床，其特征在于:至少包括了往复移动机构和权利要求1至3任意之一所述的磨平结构，所述磨平结构通过所述往复移动机构实现往复的所述直线运动。
5.如权利要求4所述的大平面专用的磨床，其特征在于:所述往复移动机构包括了移动驱动装置和沿直线运动方向设置的水平导轨，所述磨平结构通过所述移动驱动装置的驱动沿所述水平导轨做往复的直线运动。
6.如权利要求4所述的大平面专用的磨床，其特征在于:还包括压力机构，通过所述压力机构将所述磨头下压于水平设置的金属板材上。
7.如权利要求6所述的大平面专用的磨床，其特征在于:所述压力机构至少包括了压力驱动机构和垂直导轨，所述压力驱动机构与所述往复移动机构连接，且所述压力驱动机构通过下压所述往复移动机构将所述磨头下压于金属板材上，所述往复移动机构沿着所述垂直导轨做垂直向运动。
8.如权利要求6所述的大平面专用的磨床，其特征在于:所述往复移动机构、磨平结构和压力机构的数量均为两套，使得两套所述磨平结构自金属板材的两侧对所述金属板材实现磨平和磨光，金属板材自两套所述磨平结构之间移动通过。
9.如权利要求8所述的大平面专用的磨床，其特征在于:还包括导向压辊，所述金属板材通过所述导向压棍的导向实现传输移动。
10.如权利要求4所述的大平面专用的磨床，其特征在于:还包括托台，所述托台包括了平台架与可拆卸地安装于所述平台架上的滚道，在对金属板材进行磨平磨光时，所述金属板材放置于所述平台架上或通过所述滚道实现传输移动。
11.如权利要求10所述的大平面专用的磨床，其特征在于:所述金属板材传输移动的方向平行于所述磨头相对于所述金属板材所做的直线运动的方向。
12.如权利要求4所述的大平面专用的磨床，其特征在于:还包括后道精整辊结构，所述后道精整辊结构至少包括了一对或多对上、下磨辊，金属板材自所述上、下磨辊之间移动通过。
13.如权利要求12所述的大平面专用的磨床，其特征在于:所述后道精整辊结构还包括磨辊压力结构，所述上、下磨辊通过所述磨辊压力结构下压于所述金属板材表面。
14.如权利要求4所述的大平面专用的磨床，其特征在于:还包括粗磨机构，所述粗磨机构包括了用以利用端面对水平设置的大平面金属板材进行磨削的一个粗磨磨头和工位切换机构，所述粗磨磨头通过所述工位切换机构实现沿所述金属板材表面的移动。
15.如权利要求14所述的大平面专用的磨床，其特征在于:所述粗磨磨头通过所述工位切换机构实现两个工位间的切换，且该两个工位沿所述直线运动的方向错位排布，使得其中一个工位的中心区域与另一个工位的边缘区域沿直线运动方向匹配对应。
【文档编号】B24B7/10GK203918674SQ201420228977
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】冯建国 申请人:冯建国