刀刃开口机的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种刀刃开口机，包括机座，固定于机座上的刀刃曲线旋转机构、与所述刀刃曲线旋转机构连接的刀具夹持机构、X导轨、及与X导轨连接的Y导轨，所述刀具夹持机构夹持刀具，所述刀刃曲线旋转机构可滑动地设置于所述Y导轨上，刀刃曲线旋转机构带动所述刀具夹持机构和刀具偏转，通过X导轨和Y导轨带动刀具夹持机构和刀具在X方向和Y方向移动，砂轮对所述刀具进行加工。本发明通过X导轨与Z导轨联动，配以刀刃曲线旋转机构，使刀具能够在XY和YZ平面内偏转，加工出的刀具刃口曲线连接光滑，刃口面无切削纹印，加工精度高，提高了生产效率，保证了产品质量，刃口侧面美观。
【专利说明】
刀刃开口机
技术领域
[0001] 本发明涉及刀具生产技术领域，尤其涉及一种刀刃开口机。
【背景技术】
[0002] 现在刀具生产过程中的刃口磨削工艺，是用两个手指气缸夹住刀具，根据刀具刃 口形状手动取点，确定磨刀口在X轴和Y轴的路径，加上刀具在YZ平面的旋转来磨削刀具刃 口。但是上述工艺生产的刀具刃口曲线连接不光滑，刃口面有切削纹印，严重影响产品质 量。而且，在加工过程中，刀尖离手指气缸加持刀具位置太远，刀具离开砂轮时刀尖处很容 易产生蹦刃，降低了产品的合格率。此外，调机确定加工路径时，手动取点，需要反复试机， 精度不高，劳动强度大。
【发明内容】
[0003] 本发明的主要目的在于解决现有刀具生产时刃口曲线连接不光滑、刃口面有切削 纹印，合格率低，劳动强度大的技术问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供一种刀刃开口机，包括机座，固定于机座上的刀刃曲 线旋转机构、与所述刀刃曲线旋转机构连接的刀具夹持机构、X导轨、与X导轨连接的Y导轨、 及砂轮，所述刀具夹持机构夹持刀具，所述刀刃曲线旋转机构可滑动地设置于所述Y导轨 上，刀刃曲线旋转机构带动所述刀具夹持机构和刀具通过X导轨和Y导轨带动刀具夹持机构 和刀具在X方向和Y方向移动，刀刃曲线旋转机构旋转，带动所述刀具夹持机构和刀具偏转， 所述砂轮对所述偏转后的刀具进行加工。
[0005] 进一步地，所述刀刃曲线旋转机构包括旋转气缸、回转连接板、摆杆；
[0006] 所述旋转气缸带动摆杆旋转，刀具绕第二轴心偏转一角度β;
[0007] 所述Υ导轨沿X导轨右移，刀刃曲线旋转机构沿Υ导轨向靠近砂轮的方向移动，刀具 的刀口与砂轮接触；
[0008] 所述回转连接板绕第一轴心转动，X导轨左移带动刀具与砂轮相对滑动，加工出刀 具的一个面；
[0009] 刀刃曲线旋转机构沿Υ导轨上移，旋转气缸带动摆杆旋转，刀具绕第二轴心向相反 方向偏转一角度2β;
[0010] 所述Υ导轨沿X导轨右移，刀刃曲线旋转机构沿Υ导轨向靠近砂轮的方向移动，刀具 的刀口与砂轮接触；
[0011] 所述X导轨左移带动刀具与砂轮相对滑动，加工出刀具的另一个面。
[0012] 进一步地，所述角度β为10~20°。
[0013] 进一步地，所述刀刃曲线旋转机构还包括气动滑台、定位挡块、摆杆支架、滑块连 接板、第一减速箱、减速箱连接板及与第一减速箱连接的第一马达;所述气动滑台与定位挡 块连接，所述回转连接板固定于摆杆支架;摆杆支架的一端设置有支架端板，另一端设有旋 转气缸座，所述气动滑台通过所述支架端板与摆杆支架连接，所述旋转气缸固定于所述旋 转气缸座;所述摆杆固定于摆杆支架上，所述滑块连接板设有一中间孔，该中间孔内设有一 第二轴承，所述第一减速箱通过该第二轴承与滑块连接板连接;所述第一马达与第一减速 箱共同装设于减速箱连接板上，第一减速箱与回转连接板连接。
[0014] 进一步地，所述刀具夹持机构包括两相对设置的手指气缸和气缸活塞杆;所述两 个手指气缸安装于摆杆背离气缸活塞杆的表面。
[0015] 进一步地，所述机座上还装设有一Z导轨，该Z导轨的两端各装有一丝杆，每一丝杆 连接一手轮，每一丝杆上还设有一位移显示器。
[0016] 进一步地，所述Z导轨上装设有两个砂轮座，每个砂轮座上设有一刀尖保护机构。
[0017] 进一步地，所述刀尖保护机构包括滚轮、摆动板、第二减速箱、第二马达及固定套； 所述滚轮固定于一滚轮座上，所述摆动板的上端固定连接该滚轮座，下端连接第二减速箱； 所述第二马达与第二减速箱连接，共同固定于一连接板上，该连接板与固定套连接，所述固 定套固定于砂轮座上。
[0018] 进一步地，所述摆杆支架上还设有一检测刀具夹持状态的感应器。
[0019] 进一步地，刀刃开口机还设有一设置工作参数的触摸屏。
[0020] 本发明的刀刃开口机，包括机座、刀刃曲线旋转机构、X导轨及Y导轨，通过X导轨与 Y导轨联动，同时配以刀刃曲线旋转机构的回转连接板进行旋转，使刀具能够在XY和YZ平面 内偏转，加工出的刀具刃口曲线连接光滑，刃口面无切削纹印；通过增设刀尖保护机构，保 护刀具在将离开砂轮时顶住刀尖，防止产生蹦刃，加工精度高，提高了生产效率，保证了产 品质量，刃口侧面美观。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明刀刃开口机一实施例的结构示意图；
[0022]图2为图1另一角度视图；
[0023]图3为图1中刀刃曲线旋转机构一实施例的结构示意图；
[0024]图4为图3另一角度视图；
[0025]图5为图1中刀刃防损保护机构一实施例的结构示意图；
[0026]图6为图5另一角度视图。
[0027] 附图标号说明：
[0030] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其 他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……）仅用 于解释在某一特定姿态(如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该 特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0033]另外，在本发明中涉及"第一"、"第二"等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指 示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第 二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可 以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现 相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范 围之内。
[0034]本发明提供一种刀刃开口机，旨在解决现有刀具生产时刃口曲线连接不光滑、刃 口面有切削纹印，合格率低，劳动强度大的技术问题。
[0035] 参照图1至6，在本实施例中，该刀刃开口机，包括机座100、左立柱20、及与左立柱 20相对设置的右立柱40。刀刃开口机还包括设置于100的传动机构10、刀刃曲线旋转机构 30、刀具夹持机构50、X导轨70及与70相对设置的Y导轨90，X导轨70为刀刃开口机工作时工 作人员面对的横向导轨，Y导轨90为竖直方向的导轨；左立柱20和右立柱40的下端固定于所 述机座100,上端连接一横梁60 ;X导轨70固定于该横梁60上，Y导轨90上设有一滑块(未标 示），刀刃曲线旋转机构30固定于该滑块上，随滑块在Y导轨90上上下滑动；刀刃曲线旋转机 构30带动所述刀具夹持机构50和刀具偏转，通过X导轨70和Y导轨90带动刀具夹持机构50和 刀具在X方向和Y方向移动，刀刃曲线旋转机构30旋转，带动所述刀具夹持机构50和刀具偏 转，所述砂轮17对所述偏转后的刀具进行加工。
[0036] 机座100、左立柱20和右立柱40构成刀刃开口机的框架，由传动机构10带动砂轮17 高速转动，由刀刃曲线旋转机构30带动刀具夹持机构50旋转，从而带动被加工刀具绕第二 轴心02偏转β角，第二轴心02为旋转气缸33的旋转中心，β角为10~20° ;X导轨70和Y导轨90 分别连接一导轨马达，Y导轨90沿X导轨70右移，刀刃曲线旋转机构30沿Y导轨90下移到初始 加工位置;然后X导轨70、Y导轨90联动，同时配以刀刃曲线旋转机构30的回转连接板34绕第 一轴心01偏转，第一轴心01为第一减速箱391输出轴的中心，加工出刀具刃口的一个面;然 后，刀刃曲线旋转机构30沿Υ导轨90上移，旋转气缸33带动摆杆36使刀具绕第二轴心02向相 反方向偏转2β角，Υ导轨90下移、X导轨70右移，刀刃曲线旋转机构30重复上面的动作，加工 出刀具刃口的另一个面。
[0037]本实施例的刀刃开口机，通过X导轨70与Υ导轨90联动，同时配以刀刃曲线旋转机 构30旋转，使刀具能够在ΧΥ和ΥΖ平面内偏转摆动，加工出的刀具刃口曲线连接光滑，刃口面 无切削纹印，提高了生产效率，保证了产品质量，刃口侧面美观。
[0038]进一步地，参照图1至6,刀刃曲线旋转机构30包括气动滑台31、定位挡块32、旋转 气缸33、回转连接板34、摆杆支架35、摆杆36、滑块连接板38、第一减速箱391、减速箱连接板 39及与第一减速箱319连接的第一马达393;气动滑台31通过另一滑块与定位挡块32连接， 回转连接板34固定于摆杆支架35;摆杆支架35的一端连接有支架端板37，另一端设有旋转 气缸座331，气动滑台31通过支架端板37与摆杆支架35连接，旋转气缸33固定于旋转气缸座 331朝向气动滑台31的表面;摆杆36的两端各设有一第一轴承361，摆杆36通过第一轴承361 固定于摆杆支架35上。滑块连接板38设有一中间孔，该中间孔内设有一第二轴承381，第一 减速箱391通过该第二轴承381与滑块连接板38连接;第一马达393与第一减速箱391共同装 设于减速箱连接板39上，第一减速箱391通过一连接件(未标示)与回转连接板34连接。 [0039]本实施例的刀刃开口机，刀刃曲线旋转机构30包括气动滑台31、定位挡块32、旋转 气缸33、回转连接板34、摆杆支架35、摆杆36、滑块连接板38、第一减速箱391、减速箱连接板 39及第一马达393。
[0040]滑动连接板38设有一中间孔，该中间孔内设有第二轴承381，第一减速箱391设置 有对应的输出轴，通过该第二轴承381与滑块连接板38连接;为了降低第一马达393的转速， 增加转矩，增加传送动力，将第一减速箱391与第一马达393连接，二者共同装设于减速箱连 接板39上，为了增加第一减速箱391的稳固性，第一减速箱391又通过一连接件与回转连接 板34连接，第一减速箱391的传动轴的前端插入第二轴承381的孔内。
[0041]作为一种广泛应用的直线驱动机构，气动滑台31不仅需要良好的刚性和重复精 度，也需要较好的耐用性和负载能力。气动滑台31上设有滑块，气动滑台31通过该滑块与定 位挡块32连接，回转连接板34固定于摆杆支架35上;摆杆支架35的一端连接有支架端板37， 另一端设有旋转气缸座33,气动滑台31又通过支架端板37与摆杆支架35连接，旋转气缸33 固定于旋转气缸座331中，摆杆支架35的下方设有一摆杆36;摆杆36的两端各设有一个第一 轴承361，摆杆36通过两端的第一轴承361固定于摆杆支架35上，通过联轴器连接摆杆36与 连接轴。
[0042]所述旋转气缸33带动摆杆36旋转，使刀具绕第二轴心02偏转一角度β，β角为10~ 20° ;所述Υ导轨90沿X导轨70右移，刀刃曲线旋转机构30沿Υ导轨90向靠近砂轮17的方向移 动，刀具的刀口与砂轮17接触;所述回转连接板34绕第一轴心01偏转一角度a，X导轨70左移 带动刀具与砂轮17相对滑动，加工出刀具的一个面;刀刃曲线旋转机构30沿Z导轨上移，旋 转气缸33带动摆杆36旋转，刀具绕第二轴心02向相反方向偏转一角度2β;所述Y导轨90沿X 导轨70右移，刀刃曲线旋转机构30沿Υ导轨90向靠近砂轮17的方向移动，刀具的刀口与砂轮 17接触;所述X导轨70左移带动刀具与砂轮17相对滑动，加工出刀具的另一个面。
[0043]本实施例的刀刃开口机，通过主要由气动滑台31、定位挡块32、旋转气缸33、回转 连接板34、摆杆支架35、摆杆36、滑块连接板38、第一减速箱391、减速箱连接板39及第一马 达393组成的刀刃曲线旋转机构30,在加工过程中使旋转气缸33带动摆杆36绕第二轴心02 来回偏转，以及回转连接板34绕第一轴心01偏转，加工出刀具的每一个面;加工出的刀具刃 口曲线连接光滑，刃口面无切削纹印，减轻了劳动强度，提高了生产效率，保证了产品质量， 刃口侧面美观。
[0044] 进一步地，参照图1至6,刀具夹持机构50包括两相对设置的手指气缸51和气缸活 塞杆53;两手指气缸51安装于摆杆36背离气缸活塞杆53的表面。
[0045] 本实施例的刀刃开口机，刀具夹持机构50包括两两相对设置的手指气缸51和气缸 活塞杆53;刀具夹持机构50随刀刃曲线旋转机构30旋转，刀刃曲线旋转机构30的旋转主要 由旋转气缸33带动摆杆36进行旋转，因而，两个手指气缸51分别安装于摆杆36的两端，每一 个手指气缸51分别装设有一对夹爪511，两对夹爪511共同配合完成对刀具的夹持;刀具夹 持机构50还设有一气缸活塞杆53，气缸活塞杆53连接一锥形定位轴55，该定位轴55插入摆 杆36的定位孔内。
[0046] 进一步地，参照图1至6,机座100上还装设有一Z导轨80，Z导轨80上装设有两个砂 轮座83,每个砂轮座83上设有一刀尖保护机构831;该Z导轨80的两端各装有一丝杆81，每一 丝杆81连接一手轮811;每一丝杆81上还设有一位移显示器。
[0047]本实施例的刀刃开口机，在机座100上砂轮轴16所在的位置还装设有一 Z导轨80，Z 导轨80上装设有两个砂轮座83,每个砂轮座83上设有一刀尖保护机构831，Z导轨80的两端 各装有一丝杆81，每一丝杆81连接一手轮811，用以调节砂轮座83和砂轮17在Z导轨的位置， 进而控制两砂轮17之间的距离;每一丝杆81上还设有位移显示器，以便更加方便、准确地调 节砂轮的位置。
[0048]进一步地，参照图1至6,刀尖保护机构831包括滚轮8311、摆动板8313、第二减速箱 8314、第二马达8315及固定套8316;滚轮8311固定于一滚轮座8312上，摆动板8313的上端固 定连接该滚轮座8312,下端连接第二减速箱8314;第二马达8315与第二减速箱8314连接，共 同固定于一连接板8317上，该连接板8317与固定套8316连接，固定套8316固定于砂轮座83 的端盖。
[0049]本实施例的刀刃开口机，刀尖保护机构831包括滚轮8311、滚轮座8312、摆动板 8313、第二减速箱8314、第二马达8315及固定套8316。滚轮8311通过轴承、滚轮轴固定于滚 轮座8312上，摆动板8313的上端固定连接滚轮座8312,摆动板8313的下端设有一内孔，第二 减速箱8314的传动轴插入所述内孔，并用螺钉锁紧。第二马达8315与第二减速箱8314连接， 二者共同安装于减速箱座上，然后用锁紧螺钉把减速箱座固定在连接板8317上，该连接板 8317与固定套8316连接，固定套8316是分半对开的，通过螺钉固定在砂轮座83的端盖外圆 上。
[0050]刀尖保护机构831，在刀尖即将离开砂轮前，对应侧的第二马达8315工作，滚轮 8311绕第三轴心03旋转一定角度δ，第三轴心03为第二减速箱8314输出轴的中心，顶住刀 具，防止刀尖在离开砂轮的瞬间发生刀尖蹦刃，加工精度高，保证了产品质量。
[0051 ] 进一步地，参照图1至6，本实施例的刀刃开口机，传动机构10包括电机11、第一三 角皮带轮12、第二三角皮带轮13、同步轮轴14、同步轮15、砂轮轴16;电机11通过连接件固定 于机架100底端，连接件的形式有多种，如螺钉，或者直接焊接在机架100上，第一三角皮带 轮通过定位螺丝安装于电机11的转轴上；同步轮轴14在装配过程中，在其两端各有一个轴 承座，第二三角皮带轮13与同步轮轴14紧固，通过两端的轴承座与机架100连接；电机11和 同步轮轴14均设置于机架100形成的下箱内，第一三角皮带轮12与第二三角皮带轮13通过 三角皮带连接，以便电机11将动力传送至第二三角皮带轮13和同步轮轴14;同步轮15与同 步轮轴14的轴线空间垂直，二者之间通过一同步带连接，同步轮15安装于砂轮轴16的一端， 通过同步带向砂轮轴16传递传动力，从而带动砂轮轴16另一端的砂轮17高速转动，磨削刀 具。
[0052]进一步地，参照图1至6,摆杆支架35上还设有一检测刀具夹持状态的感应器351。 [0053]本实施例的刀刃开口机，增加了一种掉刀保护功能，在摆杆支架35上设置了一传 感器351，该感应器351可以是红外传感器、位移传感器、或图像传感器，以随时监测刀具的 夹持状态，当发生掉刀时感应器351发出信号，整机停止运行，避免了安全事故的发生。 [0054]进一步地，刀刃开口机还设有一设置工作参数的触摸屏。
[0055] 本实施例的刀刃开口机，还设置有一触摸屏，以便刀刃开口机的多轴控制系统能 够配合触摸屏进行编程，设置刀具的规格尺寸等参数;在设置时，只要把刀具图形输入，自 动生成加工路径，能够适应各种刃口曲线的刀具加工，解决了以往调机确定加工路径时手 动取点，需反复试机的繁琐工作，减轻了劳动强度，精度大大提高。
[0056] 以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种刀刃开口机，包括机座，其特征在于，还包括固定于机座上的刀刃曲线旋转机 构、与所述刀刃曲线旋转机构连接的刀具夹持机构、X导轨、与X导轨连接的Y导轨、及砂轮， 所述刀具夹持机构夹持刀具，所述刀刃曲线旋转机构可滑动地设置于所述Y导轨上，刀刃曲 线旋转机构带动所述刀具夹持机构和刀具通过X导轨和Y导轨带动刀具夹持机构和刀具在X 方向和Y方向移动，刀刃曲线旋转机构旋转，带动所述刀具夹持机构和刀具偏转，所述砂轮 对所述偏转后的刀具进行加工。2. 如权利要求1所述的刀刃开口机，其特征在于，所述刀刃曲线旋转机构包括旋转气 缸、回转连接板、摆杆； 所述旋转气缸带动摆杆旋转，刀具绕第二轴心偏转一角度β; 所述Υ导轨沿X导轨右移，刀刃曲线旋转机构沿Υ导轨向靠近砂轮的方向移动，刀具的刀 口与砂轮接触； 所述回转连接板绕第一轴心转动，X导轨左移带动刀具与砂轮相对滑动，加工出刀具的 一个面； 刀刃曲线旋转机构沿Υ导轨上移，旋转气缸带动摆杆旋转，刀具绕第二轴心向相反方向 偏转一角度2β; 所述Υ导轨沿X导轨右移，刀刃曲线旋转机构沿Υ导轨向靠近砂轮的方向移动，刀具的刀 口与砂轮接触； 所述X导轨左移带动刀具与砂轮相对滑动，加工出刀具的另一个面。3. 如权利要求2所述的刀刃开口机，其特征在于，所述角度β为10~20°。4. 如权利要求2所述的刀刃开口机，其特征在于，所述刀刃曲线旋转机构还包括气动滑 台、定位挡块、摆杆支架、滑块连接板、第一减速箱、减速箱连接板及与第一减速箱连接的第 一马达;所述气动滑台与定位挡块连接，所述回转连接板固定于摆杆支架;摆杆支架的一端 设置有支架端板，另一端设有旋转气缸座，所述气动滑台通过所述支架端板与摆杆支架连 接，所述旋转气缸固定于所述旋转气缸座;所述摆杆固定于摆杆支架上，所述滑块连接板设 有一中间孔，该中间孔内设有一第二轴承，所述第一减速箱通过该第二轴承与滑块连接板 连接;所述第一马达与第一减速箱共同装设于减速箱连接板上，第一减速箱与回转连接板 连接。5. 如权利要求4所述的刀刃开口机，其特征在于，所述刀具夹持机构包括两相对设置的 手指气缸和气缸活塞杆;所述两个手指气缸安装于摆杆背离气缸活塞杆的表面。6. 如权利要求1所述的刀刃开口机，其特征在于，所述机座上还装设有一 Ζ导轨，该Ζ导 轨的两端各装有一丝杆，每一丝杆连接一手轮，每一丝杆上还设有一位移显示器。7. 如权利要求6所述的刀刃开口机，其特征在于，所述Ζ导轨上装设有两个砂轮座，每个 砂轮座上设有一刀尖保护机构。8. 如权利要求7所述的刀刃开口机，其特征在于，所述刀尖保护机构包括滚轮、摆动板、 第二减速箱、第二马达及固定套;所述滚轮固定于一滚轮座上，所述摆动板的上端固定连接 该滚轮座，下端连接第二减速箱;所述第二马达与第二减速箱连接，共同固定于一连接板 上，该连接板与固定套连接，所述固定套固定于砂轮座上。9. 如权利要求4所述的刀刃开口机，其特征在于，所述摆杆支架上还设有一检测刀具夹 持状态的感应器。10.如权利要求1所述的刀刃开口机，其特征在于，刀刃开口机还设有一设置工作参数 的触摸屏。
【文档编号】B24B41/06GK106078370SQ201610633876
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月3日 公开号201610633876.9, CN 106078370 A, CN 106078370A, CN 201610633876, CN-A-106078370, CN106078370 A, CN106078370A, CN201610633876, CN201610633876.9
【发明人】曾小虎, 唐启勇, 纪庚裕, 郭路生
【申请人】深圳市顾美科技有限公司