一种金刚石线多向打磨系统的制作方法

本实用新型涉及打磨领域，尤其涉及一种金刚石线多向打磨系统。

背景技术：

金刚石线作为一种切割耗材，因其具有高速切割、切缝小、环保生产、成本低廉、性价比高等优点越来越受到人们的青睐，是切割硬脆材料如硅晶体、硬质合金、石材等材料的首选。

在金刚石线的制备工艺上，多采用电镀工艺，而在上砂过程中，为了使金刚石微粒更加牢固附着在芯线上，需要对金刚石进行金属层包裹，金属层多为镍层。因此，金刚石微粉有镍层的包裹，再加上线锯在加厚镀的过程中又给金刚石镀上一层厚厚的镍，导致在线锯的使用过程中，一开始的切削只是镍层对工件的磨削，金刚石的利用率等于零，等磨削一段时间后，金刚石才在镍层表面露出，但金刚石四周仍然有镍层的包裹。所以镀镍金刚石线在整个切削过程中都是用一个平面对工件切割，对金刚石尖端的利用率很低。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服金刚石表面因镍粉包裹导致其利用率低的问题，提供一种金刚石线多向打磨系统。

本实用新型的技术方案是：一种金刚石线多向打磨系统，包括至少两组打磨机构，所述各组打磨机构沿所述金刚石线径向环形阵列分布，其中：所述打磨机构由磨削器以及驱动器组成，所述磨削器与所述金刚石线接触打磨；所述各组打磨机构的磨削器能够向前、后、左、右四个方向移动，其中所述前、后方向与各组打磨机构分别对应的金刚石线径向相同。

进一步的，所述打磨机构包括四组，分别分布在所述金刚石线周向的0°、 90°、180°、270°方向上。

进一步的，所述磨削器包括磨石以及磨石固定座，所述驱动器包括进给驱动装置以及换位驱动装置，其中：所述磨石通过所述磨石固定座安装在所述驱动器上；所述进给驱动装置带动所述磨石沿所述前、后方向移动，实现所述磨石对所述金刚石线的打磨及退刀；所述换位驱动装置带动所述磨石沿所述左、右方向移动，实现所述磨石相对所述金刚石线的换位打磨。

进一步的，所述进给驱动装置包括第一直线传动机构以及第一伺服电机，所述磨削器安装在所述第一直线传动机构上，所述第一伺服电机驱动所述第一直线传动机构传动，实现磨削器的前后移动；所述换位驱动装置包括第二直线传动机构以及第二伺服电机，所述进给驱动装置安装在所述第二直线传动机构上，所述第二伺服电机驱动所述第二直线传动机构传动，带动所述进给驱动装置及所述磨削器左右移动。

进一步的，还包括位移传感器，所述位移传感器设置在所述进给驱动装置上，用于检测所述磨石的进给量。

进一步的，还包括控制系统，所述控制系统包括可编程控制器和变频器，其中：所述可编程控制器通过所述变频器分别与所述第一伺服电机及所述第二伺服电机连接，控制所述第一伺服电机及所述第二伺服电机的工作状态；所述可编程控制器连接所述位移传感器，用于接收所述位移传感器输出的位移信号，并根据所述位移信号来输出控制信号控制所述第一伺服电机及所述第二伺服电机的工作状态。

进一步的，还包括行程开关，所述行程开关设置在所述换位驱动装置上，并与所述可编程控制器连接，所述可编程控制器根据所述行程开关输出的行程信号控制所述第一伺服电机及所述第二伺服电机的工作状态。

进一步的，还包括报警装置，所述报警装置连接所述可编程控制器，所述可编程控制器输出控制信号控制所述报警装置进行报警。

进一步的，所述第一直线传动机构及所述第二直线传动机构为滚珠丝杠副，其中：所述滚珠丝杠副的滑块与所述磨削器或所述进给驱动装置连接；所述滚珠丝杠副的丝杠与所述第一伺服电机或第二伺服电机连接。

进一步的，还包括冲洗装置，所述冲洗装置设置在所述各组打磨机构之后。

本实用新型的金刚石线多向打磨系统，具有以下有益效果：

1、至少两组沿金刚石线径向环形阵列分布的打磨机构可沿各个方向对金刚石线进行全面打磨，有效提高打磨效率；

2、驱动器带动下可使磨石在前、后、左、右四个方向移动，实现磨石的自动进给与换位工序，自动化程度高，节约人力成本。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本实用新型金刚石线多向打磨系统的第一个实施例；

图2为本实用新型金刚石线多向打磨系统的第二个实施例；

图3为本实用新型金刚石线多向打磨系统的打磨机构示意图；

图4为本实用新型金刚石线多向打磨系统的打磨机构另一示意图；

图5为本实用新型金刚石线多向打磨系统的第一个实施例中两组打磨机构组合的俯视图；

图6为本实用新型金刚石线多向打磨系统的第二个实施例中四组打磨机构组合的俯视图；

图7为本实用新型金刚石线多向打磨系统的控制系统连接示意图；

图8为本实用新型金刚石线多向打磨系统中打磨机构与清洗装置组合的俯视图；

图中：1-打磨机构，101-0°方向打磨机构，102-180°方向打磨机构,103-90°方向打磨机构，104-270°方向打磨机构，2-金刚石线，3-磨削器，31-磨石， 32-磨石固定座，4-驱动器，41-进给驱动装置，42-换位驱动装置，5-第一伺服电机，6-第二伺服电机，7-位移传感器，8-控制系统，81-可编程控制器，82- 变频器，9-行程开关，10-报警装置，11-冲洗装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1、图3、图4所示，本实用新型的一种金刚石线多向打磨系统，包括至少两组打磨机构1，各组打磨机构1沿金刚石线2径向环形阵列分布，其中，打磨机构1由磨削器3以及驱动器4组成，磨削器3与金刚石线2接触打磨；各组打磨机构1的磨削器3能够向前、后、左、右四个方向移动，且前、后方向与各组打磨机构1分别对应的金刚石线2径向相同。

本实用新型的金刚石线多向打磨系统的具体工作原理如下：金刚石线2相对打磨机构1连续运行，并与磨削器3发生相对摩擦，此过程也可以理解为金刚石线切割磨削器3的过程。由于磨削器3的硬度小于金刚石线上金刚石颗粒的硬度但大于金刚石颗粒包裹层的硬度，所以这一过程中金刚石线上的包裹层材料(如镍)被磨削掉，露出其内部的金刚石颗粒，进而完成金刚石线的打磨。

在金刚石线的打磨过程中，磨削器3打磨金刚石线的位置也是在不断损耗的，打磨一段时间后，磨削器3在不进给的情况下就无法继续打磨金刚石线，所以本实施例中磨削器3能够向前、后、左、右四个方向移动，其中前后移动方向为进给方向，即磨削器3可以向着其耗损方向的反方向移动，且移动速度根据耗损速度决定，来保证整个打磨过程中磨削器3都与金刚石线有限接触。

在实际生产中，磨削器3的宽度要远远大于金刚石线的直径，所以磨削器 3工作时只有很小的一部分起到了打磨作用，剩余大部分实为无效部分，所以为了充分提高磨削器的利用率，当起打磨作用的宽度打磨到头时，都会手动换位置继续打磨，为了解决手动换位置不方便且效率低的问题，本实用新型实施例中磨削器3还能够自动左右移动，实现金刚石线的换位打磨。

由于金刚石线为圆柱体，显而易见的，磨削器3对金刚石线进行打磨时，正常工况下仅能打磨半个圆柱面，即实现180°打磨，若要完成360°全覆盖打磨，至少需设置两组打磨机构。

如图1、图5所示，为本实用新型的一种金刚石线多向打磨系统的第一个实施例，包括两组打磨机构1，分别分布在金刚石线2周向的0°、180°方向上。各组打磨机构1在对金刚石线2进行打磨时，可对金刚石线180°范围内进行有效打磨，即0°方向打磨机构101可对金刚石线a部进行打磨，180°方向打磨机构102可对金刚石线b部进行打磨；两组打磨机构可将金刚石线周向完整打磨一遍，有效去除金刚石表面四周的金属包裹层。

具体的，两组打磨机构1的位置从金刚石线2轴向方向看为相对设置，但在径向方向看则不是相对设置。此种设置可以实现金刚石线2的全覆盖打磨，并且两组打磨机构错开设置不会影响到磨削器的进给运动，互不干扰。

如图2、图6所示，为本实用新型的一种金刚石线多向打磨系统的第二个实施例，在第一个实施例的基础上，设置四组打磨机构1，分别分布在金刚石线2 周向的0°、90°、180°、270°方向上。各组打磨机构1在对金刚石线2进行打磨时，可对金刚石线180°范围内进行有效打磨，即0°方向打磨机构101可对金刚石线A、D部进行打磨，90°方向打磨机构103可对金刚石线A、B部进行打磨，180°方向打磨机构102可对金刚石线B、C部进行打磨，270°方向打磨机构104可对金刚石线C、D部进行打磨；可见金刚石线各部分分别经四组打磨机构打磨两次，相较于本实用新型第一个实施例中的两组打磨机构，打磨更加充分、完全。

具体的，四组打磨机构1的位置从金刚石线2轴线方向看两两相对设置，但在径向方向看则不是相对设置。此种设置可以实现金刚石线2的全覆盖打磨，并且四组打磨机构错开设置不会影响到磨削器的进给运动，互不干扰。

具体的，在第一个实施例和第二个实施例的基础上，如图3和图4所示，磨削器3包括磨石31以及磨石固定座32，驱动器4包括进给驱动装置41以及换位驱动装置42，其中，磨石31通过磨石固定座32安装在驱动器4上；进给驱动装置41带动磨石31沿前、后方向移动，实现磨石31对金刚石线2的打磨及退刀；换位驱动装置42带动磨石31沿左、右方向移动，实现磨石31相对金刚石线2的换位打磨。

磨石在对金刚石线进行打磨时，会逐渐产生磨损，此时进给驱动装置带动磨石向前移动，保证磨石始终与金刚石线实现接触打磨，当某一方向磨石磨损至一定量需对磨石进行换位时，进给驱动装置带动磨石向后移动，实现磨石对金刚石线的退刀，再由换位驱动装置带动磨石向左或向右移动，换到磨石无磨损处继续对金刚石线进行打磨。

具体的，在本实用新型的一些实施例中，进给驱动装置41包括第一直线传动机构以及第一伺服电机，磨削器3安装在第一直线传动机构上，第一伺服电机5驱动第一直线传动机构传动，实现磨削器3的前后移动；换位驱动装置42 包括第二直线传动机构以及第二伺服电机，进给驱动装置41安装在第二直线传动机构上，第二伺服电机6驱动第二直线传动机构传动，带动进给驱动装置41 及磨削器3左右移动。

更进一步的，各组打磨机构1沿金刚石线2径向环形阵列分布，所以磨削器3的安装角度也有所不同，主要根据该打磨机构1对应的金刚石线2的径向方向确定。但由于打磨机构一般为从地面设置安装，因此以上述第二个实施例为例，磨石的安装角度分为两类，其一为如图3所示的竖直安装，具体分为竖直向上和竖直向下；其二为图4所示的水平安装，具体分为水平向左和水平向右。

具体的，在本实用新型的一些实施例中，如图3和图4所示，金刚石线多向打磨系统还包括位移传感器7，位移传感器设置在进给驱动装置上，用于检测磨石的进给量。

具体的，在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，金刚石线多向打磨系统还包括控制系统8，控制系统8包括可编程控制器81和变频器82，其中，可编程控制器81通过变频器82分别与第一伺服电机5及第二伺服电机6连接，控制第一伺服电机5及第二伺服电机6的工作状态；可编程控制器81连接位移传感器7，用于接收位移传感器7输出的位移信号，并根据位移信号来输出控制信号控制第一伺服电机5及第二伺服电机6的工作状态。

位移传感器对磨石进给量进行实时检测，并将相应的位移信号传送至可编程控制器，可编程控制器根据接收到的位移信号与内部设定值进行分析比对，并根据相应的分析结果分别发出对应的控制信号，来控制第一伺服电机和第二伺服电机的工作状态。

具体的，在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，金刚石线多向打磨系统还包括行程开关，行程开关设置在换位驱动装置上，并与可编程控制器连接，可编程控制器根据行程开关输出的行程信号控制第一伺服电机及第二伺服电机的工作状态。行程开关用于控制金刚石线的走线，因磨石的磨损速度与金刚石线的走线速度之间具备一个定量关系，因此可根据金刚石线的走线速度来控制第一伺服电机的转速，同时根据行程开关的开启或关闭控制第一伺服电机的工作方式以及第二伺服电机的开闭。

具体的，在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，金刚石线多向打磨系统还包括报警装置，报警装置连接可编程控制器，可编程控制器输出控制信号控制报警装置进行报警。位移传感器不断将位移信号传送至可编程控制器，可编程控制器将传送过来的位移信号进行分析处理，并向报警装置发送相应的控制信号，当位移传感器检测到磨石进给量达到一定极限值时，可编程控制器向报警装置发出警报响起的控制信号，以此提醒工作人员注意。

具体的，在本实用新型的一些实施例中，第一直线传动机构及第二直线传动机构为滚珠丝杠副，其中，滚珠丝杠副的滑块与磨削器或进给驱动装置连接；滚珠丝杠副的丝杠与第一伺服电机或第二伺服电机连接。

具体的，如图8所示，在本实用新型的一些实施例中，金刚石线多向打磨系统还包括冲洗装置，冲洗装置设置在各组打磨机构之后。经过打磨机构打磨，金刚石表面包裹的镍粉被打磨后直接掉落地上，但仍有部分打磨掉的镍粉附着在金刚石表面，为了不影响后续的打磨过程同时提高打磨效率，并保证镍粉打磨去除完全，在各组打磨机构后设置冲洗装置，将附着的镍粉冲洗掉。其中，冲洗装置直接为清水冲洗，且冲洗时喷头的位置由打磨机构对金刚石线的打磨部位决定，即与各组打磨机构中磨削器的进给方向一致。同时，为了防止水花飞溅，在喷头对面相应设置有挡板。

本实用新型的金刚石线多向打磨系统，具体的工作过程为：根据金刚石线的走线速度确定第一伺服电机的转速，开启行程开关，进而启动整个打磨系统；此时换位驱动装置处于静止状态，进给驱动装置开始工作，第一伺服电机驱动第一直线传动机构传动，带动磨石做向前运动，对金刚石线进行接触打磨；此时位移传感器对磨石的进给量进行检测，并将实时检测数据传送至可编程控制器，可编程控制器根据检测到的位移信号分别输出对应的控制信号来控制行程开关和报警装置的开启或关闭；当位移传感器检测到磨石进给量达到某一极限值时，可编程控制器根据此位移信号来控制报警装置的开启以及行程开关的闭合，报警装置的开启来提醒工作人员注意，行程开关的闭合保证在磨石换位过程中金刚石停止走线，防止出现金刚石线部分未打磨的现象；同时可编程控制器根据行程开关的闭合信号控制第一伺服电机反转，磨石向后移动，实现磨石对金刚石线的退刀，之后再控制换位驱动装置中的第二伺服电机运转，驱动第二直线传动机构传动，带动进给驱动装置及磨石左右移动，实现磨石对金刚石线的换位打磨；最后，再次手动开启行程开关，继续这一流程，进而实现金刚石线的多向打磨。

应当清楚本实用新型所有实施例中涉及到的“前”“后”“左”“右”等方向只是为了描述方便，不限制本实用新型的保护范围。

以上借助具体实施例对本实用新型做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本实用新型的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本实用新型所保护的范围。