一种金刚石锯片加工用自动化打磨开刃装置的制作方法

1.本发明涉及金刚石锯片加工技术领域，具体涉及一种金刚石锯片加工用自动化打磨开刃装置。


背景技术：

2.金刚石锯片是一种切割工具，广泛应用于混凝土、耐火材料、石材，陶瓷等硬脆材料的加工。金刚石锯片主要由基体与刀头两部分组成。基体是粘结刀头的主要支撑部分，而刀头则是在使用过程中起切割的部分，刀头会在使用中而不断地消耗掉，而基体则不会，刀头之所以能起切割的作用是因为其中含有金刚石，金刚石颗粒则由金属包裹在刀头内部。
3.刀头在与基体结合后，需要对刀头进行打磨开刃，一般的，打磨开刃是将金刚石锯片通过螺栓等紧固件与打磨机的驱动轴安装固定，通过金刚石锯片与打磨砂轮的高速摩擦达到对刀头打磨开刃的目的。
4.但是，目前仍大多采用人工通过紧固件将刀头金刚石锯片安装固定到打磨机上，并在打磨开刃后由人工进行拆卸，导致金刚石锯片打磨开刃的自动化程度降低，不仅存在安全隐患，且加工效率降低。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种金刚石锯片加工用自动化打磨开刃装置，以解决现有技术中，由于采用人工将金刚石锯片安装至打磨机上而导致的加工效率较低的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种金刚石锯片加工用自动化打磨开刃装置，包括安装有驱动轴和打磨砂轮组的打磨机主体，以及转动安装有活动磁吸头的机械臂，所述驱动轴上套设安装有固定磁吸头，所述机械臂通过所述活动磁吸头对金刚石锯片进行抓取，并配合所述固定磁吸头将待开刃的金刚石锯片安装在所述驱动轴上；所述固定磁吸头的前端面开设有与金刚石锯片上的多个定位孔相对应的多个周向联动孔，多个所述周向联动孔所在圆与所述驱动轴同轴；所述活动磁吸头包括外壳体、周向联动销和寻位驱动机构，所述外壳体安装在所述机械臂上，所述外壳体的前端安装有吸附组件，所述外壳体开设有贯穿前端的圆孔，所述寻位驱动机构安装在所述圆孔内，多个所述周向联动销通过联动环安装在所述寻位驱动机构上，且多个所述周向联动销分布在与多个所述周向联动孔所在圆的直径相同的圆上；所述寻位驱动机构驱动所述联动环转动并轴向推动所述联动环，以使多个所述周向联动销对齐并插入被同轴吸附在所述外壳体前端的金刚石锯片上的多个定位孔，且多个所述周向联动销与多个所述周向联动孔通过所述外壳体与所述固定磁吸头的相对转动进行对齐。
7.作为本发明的一种优选方案，所述外壳体的尾端安装有中心柱，所述中心柱的一端插入所述圆孔中且另一端与所述机械臂连接，所述外壳体前端的壁内设置有贯穿前端的
环形腔，所述吸附组件安装在所述环形腔内，所述寻位驱动机构通过所述中心柱安装在所述圆孔内。
8.作为本发明的一种优选方案，所述中心柱位于所述圆孔内的一端的侧壁上开设有沿轴向设置的多个轴向滑槽，所述轴向滑槽内滑动安装有轴向滑块，所述联动环通过呈弧形管状的多个弧形轴瓦安装在多个所述轴向滑块上，多个所述弧形轴瓦所在的圆与所述联动环同轴，所述中心柱的侧壁上开设有位于相邻所述轴向滑槽之间的让位槽；所述寻位驱动机构包括轴向驱动组价和旋转驱动组件，所述中心柱内开设有连通多个所述轴向滑槽的空腔，所述轴向驱动组件安装在所述空腔内并与所述轴向滑块相连接；所述中心柱的侧壁上开设有位于相邻所述轴向滑槽之间的让位槽，所述旋转驱动组件安装在所述让位槽内，所述旋转驱动组件在所述轴向驱动组件通过所述轴向滑块驱动所述联动环轴向往复运动，以使所述周向联动销插入金刚石锯片上的定位孔后所述联动环与所述旋转驱动组件分离，并使所述联动环复位时与所述旋转驱动组件对接。
9.作为本发明的一种优选方案，所述轴向驱动组件包括推拉式电磁铁和多个连杆，所述轴向滑块与所述推拉式电磁铁通过穿过所述轴向滑槽的所述连杆连接，多个所述连杆形成中心与所述推拉式电磁铁连接的花键状整体结构。
10.作为本发明的一种优选方案，所述旋转驱动组件包括安装在所述让位槽内的驱动电机，所述驱动电机的电机轴朝向所述圆孔的开口端，且所述驱动电机的电机轴上安装有呈锥台状的橡胶滚轮，所述橡胶滚轮的侧面位于所述联动环的正上方。
11.作为本发明的一种优选方案，所述周向联动销与所述联动环连接的根部呈圆柱状，且所述周向联动销的上部呈在远离根部的方向上直径逐渐减小的锥台状，所述周向联动销的根部的直径与所述周向联动孔以及金刚石锯片上的定位孔的孔径相同。
12.作为本发明的一种优选方案，所述机械臂的末端转动安装有对接头，所述对接头设置有与所述中心柱的外径相适应的对接孔，所述对接孔的孔壁上嵌入安装有夹持推动气缸，所述中心柱的所述中心柱的位于所述圆孔外的尾端的侧壁上开设有用于配合所述夹持推动气缸的环形槽。
13.作为本发明的一种优选方案，所述中心柱的尾端端部安装有同轴的负极电极、第一环形电极、第二环形电极和第三环形电极，所述吸附组件、所述推拉式电磁铁和所述驱动电机的正极对应的与所述第一环形电极、所述第二环形电极和所述第三环形电极的电性连接，所述吸附组件、所述推拉式电磁铁和所述驱动电机的负极均与所述负极电极电性连接；所述对接孔端部的孔壁上安装有与所述负极电极对应的负极触点、与所述第一环形电极对应的第一触点、与所述第二环形电极对应的第二触点，以及与所述第三环形电极对应的第三触点。
14.作为本发明的一种优选方案，所述吸附组件包括电磁线圈和密封铁圈，所述电磁线圈安装在所述环形腔内，所述密封铁圈安装在所述环形腔的开口端内并将所述电磁线圈固定。
15.作为本发明的一种优选方案，所述固定磁吸头的前端为具有多个所述周向联动孔的环形磁铁，所述外壳体与所述固定磁吸头通过所述电磁线圈与所述环形磁铁之间，以及所述环形磁铁与所述密封铁圈之间的磁吸力对金刚石锯片进行轴向夹持定位。
16.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：本发明通过安装有活动磁吸头的机械臂与安装在驱动轴上的固定磁吸头进行配合，使机械臂不仅能够通过活动磁吸头对金刚石锯片进行抓取，且能够通过活动磁吸头与固定磁吸头的配合将金刚石锯片固定在驱动轴上，且无需使用螺栓等紧固件，实现了打磨开刃环节对金刚石锯片的快速拆装、自动化上料和自动化料，从而达到提高加工效率的目的。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
18.图1为本发明实施例的整体结构示意图；图2为本发明的活动磁吸头的结构示意图；图3为本发明的联动环的结构示意图；图4为本发明的负极触点的结构示意图；图5为本发明的橡胶滚轮的整体结构示意图；图6为本发明的环形磁铁的结构示意图；图7为本发明的金刚石锯片的结构示意图。
19.图中的标号分别表示如下：1-打磨机主体；2-活动磁吸头；3-机械臂；4-固定磁吸头；5-金刚石锯片；6-圆孔；7-联动环；8-周向联动孔；9-中心柱；10-环形腔；11-轴向滑槽；12-轴向滑块；13-让位槽；14-对接头；15-对接孔；16-夹持推动气缸；17-环形槽；18-负极电极；19-第一环形电极；20-第二环形电极；21-第三环形电极；22-第一触点；23-第二触点；24-第三触点；25-负极触点；101-驱动轴；102-打磨砂轮组；201-外壳体；202-周向联动销；203-寻位驱动机构；2031-推拉式电磁铁；2032-连杆；2033-驱动电机；2034-橡胶滚轮；2041-电磁线圈；1042-密封铁圈；401-环形磁铁；501-定位孔。
具体实施方式
20.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做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。
21.如图1至图7所示，本发明提供了一种金刚石锯片加工用自动化打磨开刃装置，包括安装有驱动轴101和打磨砂轮组102的打磨机主体1，以及转动安装有活动磁吸头2的机械臂3，驱动轴101上套设安装有固定磁吸头4，机械臂3通过活动磁吸头2对金刚石锯片5进行
抓取，并配合固定磁吸头4将待开刃的金刚石锯片5安装在驱动轴101上。即活动磁吸头2通过机械臂3驱动，而与递送的或码放的金刚石锯片5的轴心对齐，并通过磁力或负压吸附金刚石锯片5，使金刚石锯片5能够被机械臂3转移和安装到驱动轴101上。
22.固定磁吸头4的前端面开设有与金刚石锯片5上的多个定位孔501相对应的多个周向联动孔8，多个周向联动孔8所在圆与驱动轴101同轴。
23.活动磁吸头2包括外壳体201、周向联动销202和寻位驱动机构203，外壳体201安装在机械臂3上，外壳体201的前端安装有吸附组件204，外壳体201开设有贯穿前端的圆孔6，寻位驱动机构203安装在圆孔6内，多个周向联动销202通过联动环7安装在寻位驱动机构203上，且多个周向联动销202分布在与多个周向联动孔8所在圆的直径相同的圆上。
24.寻位驱动机构203驱动联动环7转动并轴向推动联动环7，以使多个周向联动销202对齐并插入被同轴吸附在外壳体201前端的金刚石锯片5上的多个定位孔501，且多个周向联动销202与多个周向联动孔8通过外壳体201与固定磁吸头4的相对转动进行对齐。
25.当外壳体201与金刚石锯片5以同轴进行对齐后，吸附组件204通电，使金刚石被环形被吸附固定在环形磁吸头上，此时，多个周向联动销202所在圆与金刚石锯片5上的多个定位孔501所在圆对齐。
26.然后，寻位驱动机构203驱动联动环7转动并轴向推动联动环7，以使多个周向联动销202对齐并插入被同轴吸附在外壳体201前端的金刚石锯片5上的多个定位孔501，且多个周向联动销202通过机械臂3与固定磁吸头4上的多个周向联动孔8进行对齐和插接，从而使金刚石锯片5与驱动轴101通过插接配合固定磁吸头4和多个周向联动销202进行周向固定连接。金刚石锯片5随驱动轴101转动时，通过多个轴向联动销带动联动环7转动，因此，机械臂3能够在金刚石锯片5转动的同时保持与外壳体201的连接。
27.并且，外壳体201被机械臂3驱动进行周向联动销202与固定磁吸头4插接的过程中，外壳体201向固定磁吸头4靠近，直至金刚石锯片5被外壳体201和固定磁吸头4夹持定位。
28.通过活动磁吸头2实现机械臂3对金刚石锯片5的抓取，且活动磁吸头2上的多个周向联动销202被寻位驱动机构203驱动转动并轴向推动，使周向联动销202在经过金刚石锯片5上的定位孔501时被插入定位孔501中，机械臂3将贯穿金刚石锯片5的多个周向联动销202与驱动轴101上的固定磁吸头4前端的多个周向联动孔8对齐并插入，以实现金刚石锯片5与驱动轴101的周向固定连接，且在此过程中，金刚石锯片5被外壳体201和固定磁吸头4轴向夹持定位，从而实现金刚石锯片5打磨开刃环节的自动化上料，且金刚石锯片5打磨开刃后，机械臂3通过外壳体201内部的吸附组件204产生的吸力来带动金刚石锯片5从驱动轴101上脱离，而机械臂3在吸附组件204断电和轴向联动轴被轴向复位后将金刚石锯片5释放，以实现金刚石锯片5打磨开刃环节的自动化上料，从而实现过程中无需使用连接螺钉等紧固件对金刚石锯片5进行固定，达到高效便捷地对金刚石锯片5进行安装和拆卸的目的。
29.本发明通过安装有活动磁吸头2的机械臂3与安装在驱动轴101上的固定磁吸头4进行配合，使机械臂3不仅能够通过活动磁吸头2对金刚石锯片5进行抓取，且能够通过活动磁吸头2与固定磁吸头4的配合将金刚石锯片5固定在驱动轴101上，且无需使用螺栓等紧固件，实现了打磨开刃环节对金刚石锯片5的快速拆装、自动化上料和自动化料，从而达到提高加工效率的目的。
30.周向联动销202与周向联动孔8的对齐方式大致有以下两种：方式一，当金刚石锯片5与活动磁吸头2吸附且周向相对固定后，将活动磁吸头2与固定磁吸头4轴向对齐后，通过外部的视觉图像处理系统来拍摄多个周向联动销202与多个周向联动孔8的图像，通过驱动轴101驱动固定磁吸头4或机械臂3驱动活动磁选头，并结合视觉图像处理系统来轴线通过比对处理来分析驱动轴101或活动磁选头需要旋转的角度；方式二，当金刚石锯片5与活动磁吸头2吸附且周向相对固定后，机械臂3驱动活动磁吸头2向固定磁吸头4靠近，直至周向联动销202与固定磁吸头4的端部抵接，然后，寻位驱动机构203以周向联动销202与金刚石锯片5上定位孔501对齐并插入的方式，完成周向联动销202与周向联动孔8的对齐和插接。
31.外壳体201的尾端安装有中心柱9，中心柱9的一端插入圆孔6中且另一端与机械臂3连接，外壳体201前端的壁内设置有贯穿前端的环形腔10，吸附组件204安装在环形腔10内，寻位驱动机构203通过中心柱9安装在圆孔6内，可拆卸的中心柱9，方便了寻位驱动机构203的安装设置。
32.其中，中心柱9位于圆孔6内的一端的侧壁上开设有沿轴向设置的多个轴向滑槽11，轴向滑槽11内滑动安装有轴向滑块12，联动环7通过呈弧形管状的多个弧形轴瓦13安装在多个轴向滑块12上，多个弧形轴瓦13所在的圆与联动环7同轴，中心柱9的侧壁上开设有位于相邻轴向滑槽11之间的让位槽。
33.寻位驱动机构203包括轴向驱动组价和旋转驱动组件，中心柱9内开设有连通多个轴向滑槽11的空腔，轴向驱动组件安装在空腔内并与轴向滑块12相连接。
34.中心柱9的侧壁上开设有位于相邻轴向滑槽11之间的让位槽，旋转驱动组件安装在让位槽内，旋转驱动组件在轴向驱动组件通过轴向滑块12驱动联动环7轴向往复运动，以使周向联动销202插入金刚石锯片5上的定位孔501后联动环7与旋转驱动组件分离，并使联动环7复位时与旋转驱动组件对接。
35.其中，轴向驱动组件包括推拉式电磁铁2031和多个连杆2032，轴向滑块12与推拉式电磁铁2031通过穿过轴向滑槽11的连杆2032连接，多个连杆2032形成中心与推拉式电磁铁2031连接的花键状整体结构。
36.其中，旋转驱动组件包括安装在让位槽内的驱动电机2033，驱动电机2033的电机轴朝向圆孔6的开口端，且驱动电机2033的电机轴上安装有呈锥台状的橡胶滚轮2034，橡胶滚轮2034的侧面位于联动环7的正上方。
37.当活动磁吸头2吸附金刚石锯片5时，推拉式电磁铁2031为通电状态，使推拉式电磁铁2031的铁芯带动联动环7向圆孔6的深处进行运动，从而使多个周向联动销202被收入圆孔6中，防止周向联动销202的突出于活动磁吸头2的前端面而影响金刚石锯片5的被吸附效果。当活动磁吸头2吸附金刚石锯片5后，推拉式电磁铁2031断电，推拉式电磁铁2031的铁芯被自带的弹簧以小于活动磁吸头2对金刚石锯片5的吸力的推力来推动联动环7，与此同时，驱动电机2033驱动联动环7转动，使周向联动销202以金刚石锯片5上多个定位孔501所在圆为路径在金刚石锯片5表面滑动，直至周向联动销202经过定位孔501，周向联动销202在推拉式电磁铁2031的推力作用下插入定位孔501中，实现联动环7与金刚石锯片5的周向固定。
38.通过设置滑块来避免推拉式电磁铁2031直接与联动环7连接，造成推拉式电磁铁
2031需要跟随联动环7高速转动，而对推拉式电磁铁2031的安装、稳定性和使用寿命造成负面影响的弊端。另外，由于联动环7需要跟随被打磨的金刚石锯片5高速转动，为避免滑块磨损，滑块上通过由两片轴瓦组合成的弧形轴瓦13形成弧形管状的耐磨接触面。
39.需要说明的是，上述的轴向驱动组件和旋转驱动组件仅为二者的部分实施例，另外的，如周向联动销202与周向联动孔8采用方式二的方式进行对齐，将推拉式电磁铁2031替换为弹簧与行程可控和气缸进行组合。并且，将橡胶滚轮2034设置为可轴向滑动，并通过与驱动电机2033抵接的弹簧向联动环7方向推动，并在电机轴的朝向联动环7的一端设置用于防止橡胶滚轮2034脱离驱动轴101的限位件。从而周向联动穿过金刚石锯片5上定位孔501与固定磁吸头4端部抵接的同时，使联动环7与橡胶滚轮2034抵接。
40.其中，周向联动销202与联动环7连接的根部呈圆柱状，且周向联动销202的上部呈在远离根部的方向上直径逐渐减小的锥台状，周向联动销202的根部的直径与周向联动孔8以及金刚石锯片5上的定位孔501的孔径相同。
41.周向联动销202的上部呈锥形利于周向联动销202插入周向联动孔8及定位孔501，而根部之所以为圆柱状，是为使多个周向联动销202能够与金刚石锯片5和固定磁吸头4进行稳定的插接，并防止固定磁吸头4转动时周向联动销202受到轴向推力作用。
42.为了实现机械臂3的有效利用，使机械臂3在金刚石锯片5被打磨开刃时，能够脱离活动磁吸头2完成其他操作，如与其它活动磁吸头2配合将另外的待打磨开刃的金刚石锯片5安装至另外的转轴上，以及与另外的对应打磨开刃好的金刚石锯片5的活动磁吸头2进行对接，通过另外的活动磁吸头2将打磨开刃好后的金刚石锯片5取下，以实现机械臂3的有效利用，本发明还提供了如下实施例：机械臂3的末端转动安装有对接头14，对接头14设置有与中心柱9的外径相适应的对接孔15，对接孔15的孔壁上嵌入安装有夹持推动气缸16，中心柱9的中心柱9的位于圆孔6外的尾端的侧壁上开设有用于配合夹持推动气缸16的环形槽17。
43.尤其是应用于具有多个打磨机主体1的自动化打磨开刃系统时，与本发明的活动磁吸头2与固定磁吸头4配合，实现金刚石锯片5在打磨开刃环节与驱动轴101进行快速拆装的功能的相结合，能够大幅提高加工效率，并减少如机械臂3的使用数量，利于节约生产成本。
44.设置环形槽17的目的在于，利于夹持推动气缸16与中心柱9保持轴向的相对固定，而对接头14转动目的在于，便于机械臂3驱动转接头来夹持推动气缸16夹持的活动磁吸头2转动，为驱动活动磁吸头2使活动磁吸头2的多个周向联动销202与固定磁吸头4上的多个周向联动孔8对齐提供了结构支持。另外，可在夹持推动气缸16的活塞杆端部通过花纹或橡胶垫等方式来增加夹持推动气缸16与中心柱9之间的摩擦力。
45.中心柱9的尾端端部安装有同轴的负极电极18、第一环形电极19、第二环形电极20和第三环形电极21，吸附组件204、推拉式电磁铁2031和驱动电机2033的正极对应的与第一环形电极19、第二环形电极20和第三环形电极21的电性连接，吸附组件204、推拉式电磁铁2031和驱动电机2033的负极均与负极电极18电性连接；对接孔15端部的孔壁上安装有与负极电极18对应的负极触点25、与第一环形电极19对应的第一触点22、与第二环形电极20对应的第二触点23，以及与第三环形电极21对应的第三触点24。
46.其中，吸附组件204优选的采用电磁力对金刚石锯片5进行吸附，相较于采用吸盘结构的吸附组件204，一方面，避免吸盘吸附金刚石锯片5时金刚石锯片5与活动磁吸头2平行度不足，而影响周向定位销与金刚石锯片5上的定位孔501对齐，另一方面，采用电磁吸附机构的吸附组件204能够通过与铁质材料制成的固定磁吸头4进行配合，利于增加活动磁吸头2与固定磁吸头4之间的夹持力度，即利于对金刚石锯片5进行轴向定位。
47.其中，吸附组件204包括电磁线圈2041和密封铁圈2042，电磁线圈2041安装在环形腔10内，密封铁圈2042安装在环形腔10的开口端内并将电磁线圈2041固定。
48.并且，为实现活动磁吸头2与机械臂3脱离后保持与固定磁吸头4配合对金刚石锯片5夹持的状态，在固定磁吸头4的前端为具有多个周向联动孔8的环形磁铁401，从而使惠东磁吸头与机械臂3脱离后，使活动磁吸头2与固定磁吸头4通过密封铁圈2042与环形磁铁401之间的磁吸力对金刚石锯片5进行轴向夹持定位。
49.以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。