全自动数控磨齿的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种全自动数控磨齿机，包括机台，机台上设有横向导轨、横向伺服电机、横向滚珠丝杆及横向滑动座，横向伺服电机与横向滚珠丝杆传动连接，横向滑动座在横向滚珠丝杆的驱动下沿横向导轨位移；横向滑动座上设置有工件加工工位；机台上设有可水平转动的旋转机架及用于固定旋转机架的夹板，旋转机架上设有纵向导轨、纵向伺服电机、纵向滚珠丝杆及纵向滑动座，纵向伺服电机与纵向滚珠丝杆传动连接，纵向滑动座在纵向滚珠丝杆的驱动下沿纵向导轨位移；纵向滑动座上通过蜗轮蜗杆机构连接有可上下翻转的连接臂，连接臂上设有驱动电机及砂轮。本实用新型可大幅提升修枝机刀片的磨削加工效率和加工精度，提高产品质量和良率。
【专利说明】全自动数控磨齿机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及刀片磨齿或开锋装置【技术领域】，尤其是涉及一种用于园林修枝机的切割刀片开锋的全自动数控磨齿机。
【背景技术】
[0002]园林修枝机的切割刀片如图1至图4所不,包括设于刀片上的若干利齿91和钝齿92，利齿91需要借助磨削装置开锋，通常采用砂轮磨削，其利齿91包括位于两侧的侧边齿刃911、912和位于顶端的顶部齿刃913，两侧的侧边齿刃911、912之间具有夹角A，两侧的侧边齿刃911、912可以为对称也可以为非对称设置，侧边齿刃911、912具有的斜度角B，顶部齿刃913具有斜度角C，且侧边齿刃911、912与刀片横轴具有导角R角，修枝机的切割刀片开锋比常规刀片开锋复杂度更高，精度难以控制，而且刀片上需要磨削多个利齿91，其中任何一颗利齿91损坏都会导致整片刀片报废，因此修枝机刀片的利齿91磨削加工难度非常大，磨削加工效率也非常低下，还存在产品良率不高的问题。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种全自动数控磨齿机，可大幅提升修枝机刀片的磨削加工效率和加工精度，提闻广品质量和良率。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]—种全自动数控磨齿机,包括机台，机台上设有横向导轨、横向伺服电机、横向滚珠丝杆及横向滑动座，横向伺服电机与横向滚珠丝杆传动连接，横向滑动座在横向滚珠丝杆的驱动作用下沿横向导轨位移；所述横向滑动座上设置有工件加工工位；机台上设有可水平转动的旋转机架及用于固定旋转机架的夹板，旋转机架上设有纵向导轨、纵向伺服电机、纵向滚珠丝杆及纵向滑动座，纵向伺服电机与纵向滚珠丝杆传动连接，纵向滑动座在纵向滚珠丝杆的驱动作用下沿纵向导轨位移；所述纵向滑动座上通过蜗轮蜗杆机构连接有可上下翻转的连接臂，连接臂上设有驱动电机及砂轮，驱动电机与砂轮传动连接。
[0006]进一步地，所述工件加工工位设有工件定位装置，所述工件定位装置包括定位平台，定位平台的一旁侧设有定位块，定位平台的另一旁侧设有侧推气缸，定位平台的前端设有前推气缸，定位平台的后端设有粗定位气缸和精定位气缸，定位平台的上方设有升降气缸。所述机台上还设有用于所述工件定位装置自动上料和自动出料的电磁吸附式机械手。
[0007]作为优选的，所述机台上设有两个对称设置的所述旋转机架。
[0008]其中，所述蜗轮蜗杆机构包括架设于所述纵向滑动座上的蜗杆和与所述连接臂连接的蜗轮，蜗杆与蜗轮传动连接，蜗杆的一侧设有调节手柄。所述旋转机架一端通过销轴与机台转动连接，另一端设有调节杆。所述机台上设有可标识所述旋转机架水平转动角度的刻度盘，所述纵向滑动座上设有可标识所述连接臂上下翻转角度的刻度板。所述纵向滑轨上设有控制所述纵向滑动座位移距离的行程开关，所述行程开关在纵向滑轨上的安装位置可调节。[0009]采用上述技术方案后，本实用新型和现有技术相比所具有的优点是:
[0010]本实用新型所述的全自动数控磨齿机，可大幅提升修枝机刀片的磨削加工效率和加工精度，提高产品质量和良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明:
[0012]图1为本实用新型所述的修枝机刀片的结构示意图。
[0013]图2为图1中H所指的局部放大结构示意图。
[0014]图3为图2中a-a剖面结构示意图。
[0015]图4为图2中b_b剖面结构示意图。
[0016]图5为本实用新型的立体结构示意图。
[0017]图6为本实用新型另一视角的立体结构示意图。
[0018]图7为本实用新型所述的工件定位装置的结构示意图。
[0019]图中，10:机台；21:横向伺服电机；22:横向滚珠丝杆；23:横向导轨；24:横向滑动座；25:工件加工工位；30:旋转机架；31:纵向伺服电机；32:纵向滚珠丝杆；33:纵向导轨；34:行程开关；35:夹板；40:纵向滑动座；41:连接臂；42:驱动电机；43:砂轮；44:蜗轮；45:蜗杆；51:刻度盘；52:刻度板；53:调节杆；54:调节手柄；61:定位平台；62:定位块；63:前推气缸；64:侧推气缸；65:粗定位气缸；66:精定位气缸；67:升降气缸；91:利齿；92:钝齿；911、912:侧边齿刃；913:顶部齿刃。
【具体实施方式】
[0020]以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。
[0021]实施例，见图1至图7所示:
[0022]一种全自动数控磨齿机，包括数控系统、配电器及机台10，数控系统及配电器部分为本领域惯用公知常识，分别用于数控设备的自动化编程控制及供电，这里不再赘述。机台10上设有横向导轨23、横向伺服电机21、横向滚珠丝杆22及横向滑动座24,横向滑动座24被限位在横向导轨23上移动且与横向滚珠丝杆22通过滚珠滑块连接，横向伺服电机21依次通过联轴器和行星减速机构与横向滚珠丝杆22传动连接，横向滑动座24在横向滚珠丝杆22的驱动作用下沿横向导轨23位移，横向滑动座24上设置有工件加工工位25，用于固定放置工件。采用横向滚珠丝杆22驱动横向滑动座24在横向导轨23上位移，在数控系统的控制下，横向滑动座24可实现精确的位移，且运行状态和静止状态均能保持稳定。
[0023]进一步地，工件加工工位25设有工件定位装置，工件定位装置包括定位平台61，定位平台61的一旁侧设有定位块62，定位平台61的另一旁侧设有侧推气缸64，定位平台61的前端设有前推气缸63，定位平台61的后端设有粗定位气缸65和精定位气缸66，定位平台61的上方设有升降气缸67。机台10上还设有用于所述工件定位装置自动上料和自动出料的电磁吸附式机械手。工件在磨削加工前进行准确定位是本全自动数控磨齿机进行高效精确磨削加工的基础，本实用新型通过数控系统对工件定位装置和电磁式机械手进行编程控制，包括如下步骤，S1:利用机械手将工件放置到定位平台61上；S2:启动前推气缸63并推动至固定位置，前推气缸63与定位块62形成垂直定位角；S3:启动粗定位气缸65并推动至固定位置，使得工件与前推气缸63或粗定位气缸65之间的间隙为l-5mm，完成粗定位，此时工件可在粗定位气缸65、前推气缸63和定位块62之间的区域内横向移动；S4:启动侧推气缸64并将工件推动至与定位块62紧密相抵的位置，在侧推气缸64的推力作用下，工件与定位块62紧密相抵，此时工件不能横向移动；S5:启动精定位气缸66并将工件推动至与前推气缸63紧密相抵的位置，精定位气缸66的推力大于侧推气缸64的推力但小于前推气缸63的推力，以保证工件被准确地定位在精定位气缸66、侧推气缸64、前推气缸63和定位块62围覆所形成的定位区域内，完成精定位；S6:启动升降气缸67将工件紧固地夹置在定位平台61上,完成工件定位。
[0024]机台10上设有可水平转动的旋转机架30及用于固定旋转机架30的夹板35，旋转机架30 —端通过销轴与机台10转动连接，另一端设有调节杆53，通过调节杆53来控制旋转机架30以销轴为轴在机台10上水平转动。旋转机架30上设有纵向导轨33、纵向伺服电机31、纵向滚珠丝杆32及纵向滑动座40，纵向滑动座40被限位在纵向导轨33上移动且与纵向滚珠丝杆32通过滚珠滑块连接，纵向伺服电机31依次通过联轴器和行星减速机构与纵向滚珠丝杆32传动连接，纵向滑动座40在纵向滚珠丝杆32的驱动作用下沿纵向导轨33位移。所述纵向滑动座40上通过蜗轮蜗杆机构连接有可上下翻转的连接臂41，连接臂41上设有驱动电机42及砂轮43，驱动电机42与砂轮43通过皮带轮传动连接。
[0025]本实用新型所述的全自动数控磨齿机，待磨削工件以修枝机刀片为例进行说明，修枝机刀片设有若干利齿91和钝齿92,使用时先将修枝机刀片横向固定在横向滑动座24的工件加工工位25上，然后根据修枝机刀片的利齿91两侧的侧边齿刃911、912之间的夹角A来调节旋转机架30在机台10上的水平转动角度，假设两侧的侧边齿刃911、912为对称设置，那么旋转机架30在机台10上的水平转动角度为A/2，使得纵向导轨33与横向导轨23之间的夹角为90° -A/2，固定旋转机架30，然后根据利齿91的侧边齿刃911、912的斜度角B调节连接臂41在纵向滑动座40上的上下翻转角度，使得砂轮43的磨削面与机台10平面的夹角为B，固定连接臂41，利用横向伺服电机21驱动横向滚珠丝杆22转动，进而带动横向滑动座24在横向导轨23上横向位移,使得修枝机刀片的利齿91位于纵向滑动座40沿纵向导轨33的进给线路上，然后利用纵向伺服电机31驱动纵向滚珠丝杆32转动，进而带动纵向滑动座40在纵向导轨33上纵向位移，这里的纵向和横向并非绝对垂直，实际上所述纵向和横向之间的夹角为90° -A/2，纵向滑动座40在位移过程中带动砂轮43沿纵向导轨33位移，砂轮43在驱动电机42的带动下对修枝机刀片的利齿91 一侧的侧边齿刃911、912进行磨削，同理可以对修枝机刀片的利齿91另一侧的侧边齿刃911、912进行磨削，以及对修枝机刀片的利齿91的顶部齿刃913进行磨削，对利齿91的顶部齿刃913进行磨削时，将砂轮43的磨削面与机台10平面的夹角调节为C，保持纵向导轨33与横向导轨23垂直即可。
[0026]本实用新型对修枝机刀片的利齿91两侧的侧边齿刃911、912和顶部齿刃913进行磨削时，修枝机刀片始终保持静止状态，因而只需要控制纵向伺服电机31带动纵向滑动座40沿纵向导轨33位移，进而使得砂轮43沿纵向导轨33位移并对利齿91在直线方向上进行进给磨削，纵向滚珠丝杆32带动纵向滑动座40位移其运行状态稳定，因此修枝机刀片的利齿91磨出的齿刃不会发生锯齿或卷边的现象，磨削加工精度高，而且本实用新型所述的旋转机架30相对机台10水平转动调节以及连接臂41上下翻转调节简便且稳固，易于操作，可大幅提升磨削加工效率。
[0027]另外利用本实用新型所述的全自动数控磨齿机对修枝机刀片的导角R角进行磨削时，可同时启动纵向伺服电机31和横向伺服电机21，利用插补算法计算出纵向伺服电机31和横向伺服电机21的驱动速度，使得砂轮43与修枝机刀片的磨削轨迹逼近R角。
[0028]作为优选的，本实用新型所述的全自动数控磨齿机的机台10上设有两个对称设置的所述旋转机架30，以便对修枝机刀片的利齿91两侧的侧边齿刃911、912进行磨削。
[0029]所述蜗轮蜗杆机构包括架设于纵向滑动座40上的蜗杆45和与连接臂41连接的蜗轮44，蜗杆45与蜗轮44传动连接，蜗轮蜗杆机构作用是使连接臂41以机械连接的方式与纵向滑动座40实现可调节式上下翻转连接，蜗杆45的一侧设有调节手柄54，调节手柄54上还设有蜗杆45锁紧螺母，可使连接臂41的上下翻转角度保持锁固状态，蜗轮蜗杆机构将调节力转向后作用于连接臂41上，使得连接臂41上下翻转状态以及静止锁固状态更稳定。
[0030]机台10上设有可标识所述旋转机架30水平转动角度的刻度盘51，纵向滑动座40上设有可标识所述连接臂41上下翻转角度的刻度板52，便于精确控制旋转机架30的转动角度和连接臂41的翻转角度。纵向滑轨上设有控制纵向滑动座40位移距离的行程开关34，行程开关34在纵向滑轨上的安装位置可调节，通过调节行程开关34的位置来控制纵向滑动座40沿纵向导轨33的位移距离，进而控制修枝机刀片的利齿91两侧的侧边刃口的长度。
[0031]以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
【权利要求】
1.一种全自动数控磨齿机，其特征在于:包括机台(10)， 机台(10)上设有横向导轨(23)、横向伺服电机(21)、横向滚珠丝杆(22)及横向滑动座(24),横向伺服电机(21)与横向滚珠丝杆(22)传动连接,横向滑动座(24)在横向滚珠丝杆(22)的驱动作用下沿横向导轨(23)位移；所述横向滑动座(24)上设置有工件加工工位(25)； 机台(10)上设有可水平转动的旋转机架(30)及用于固定旋转机架(30)的夹板(35)，旋转机架(30)上设有纵向导轨(33)、纵向伺服电机(31)、纵向滚珠丝杆(32)及纵向滑动座(40 )，纵向伺服电机(31)与纵向滚珠丝杆(32 )传动连接，纵向滑动座(40 )在纵向滚珠丝杆(32)的驱动作用下沿纵向导轨(33)位移；所述纵向滑动座(40)上通过蜗轮蜗杆机构连接有可上下翻转的连接臂(41)，连接臂(41)上设有驱动电机(42 )及砂轮(43 )，驱动电机(42 )与砂轮(43)传动连接。
2.根据权利要求1所述的全自动数控磨齿机，其特征在于:所述工件加工工位(25)设有工件定位装置，所述工件定位装置包括定位平台(61),定位平台(61)的一旁侧设有定位块(62 )，定位平台(61)的另一旁侧设有侧推气缸(64 )，定位平台(61)的前端设有前推气缸(63),定位平台(61)的后端设有粗定位气缸(65)和精定位气缸(66),定位平台(61)的上方设有升降气缸(67)。
3.根据权利要求2所述的全自动数控磨齿机，其特征在于:所述机台(10)上还设有用于所述工件定位装置自动上料和自动出料的电磁吸附式机械手。
4.根据权利要求1所述的全自动数控磨齿机，其特征在于:所述机台(10)上设有两个对称设置的所述旋转机架(30 )。
5.根据权利要求1所述的全自动数控磨齿机，其特征在于:所述蜗轮蜗杆机构包括架设于所述纵向滑动座(40)上的蜗杆(45)和与所述连接臂(41)连接的蜗轮(44)，蜗杆(45)与蜗轮(44)传动连接，蜗杆(45)的一侧设有调节手柄(54)。
6.根据权利要求1所述的全自动数控磨齿机，其特征在于:所述旋转机架(30)—端通过销轴与机台(10)转动连接，另一端设有调节杆(53)。
7.根据权利要求1所述的全自动数控磨齿机，其特征在于:所述机台(10)上设有可标识所述旋转机架(30)水平转动角度的刻度盘(51)，所述纵向滑动座(40)上设有可标识所述连接臂(41)上下翻转角度的刻度板(52 )。
8.根据权利要求1所述的全自动数控磨齿机，其特征在于:所述纵向滑轨上设有控制所述纵向滑动座(40)位移距离的行程开关(34)，所述行程开关(34)在纵向滑轨上的安装位置可调节。
【文档编号】B24B3/00GK203738502SQ201420043088
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】程蓓 申请人:宁波创跃园林工具有限公司