磨刀系统的制作方法

本实用新型涉及数控裁床裁剪系统，属于数控机床领域，具体的说是涉及一种磨刀系统。

背景技术：

在当前所有数控裁床的磨刀方式中，无一例外都是在刀片升起后各类机构推动磨轮进行工作，磨刀完成后刀片下降开始新的工作，由此可知，其间必然会有磨刀等待时间，而且这类机构结构复杂，需要复杂的控制方式。本实用新型提供一种机构，可实现在刀片上升和下降的过程中完成磨刀动作，中间不需要等待时间，而且结构也比较简单，效率更高，可靠性也更高。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种磨刀系统。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

本实用新型提供了一种磨刀系统，包括移动横梁，所述移动横梁包括竖立架，所述竖立架一侧固定有升降气缸，所述升降气缸的活塞杆与主升降体固定，所述主升降体与竖立架滑动连接，所述主升降体上、下部分别设有刀片驱动主轴和旋转体，所述刀片驱动主轴通过刀片驱动连杆与刀片的刀柄传动连接，且刀片驱动连杆与刀片的刀柄连接处上套设着所述旋转体；

所述竖立架另一侧上还设有主轴马达，所述主轴马达与刀片驱动主轴传动连接；

与所述刀片驱动连杆平行设置有1或2个导向杆，每个所述导向杆的上端均穿过所述旋转体、与套设在刀片驱动连杆上的固定盘连接固定，每个所述导向杆的下端均与固刀器固定连接；

所述固刀器一侧设有回转气缸、磨轮架和磨轮，所述回转气缸通过磨轮架与磨轮摆动连接，且所述磨轮的磨刀口与所述刀片的刀刃正对。

上述技术方案中，所述移动横梁还包括移动横梁本体和水平架，所述移动横梁本体通过传动齿轮及水平滑轨与所述水平架上设有的水平滑块呈水平滑移配合连接；所述水平架与所述竖立架固定连接。

上述技术方案中，所述固刀器包含有固刀台，在所述固刀台的中部设有两个上轴承、两个下轴承及一个中轴承，在所述固刀台的一端设有1个或2个导向孔，在所述固刀台的另一端设有两个弧形导向杆；

每个所述导向孔内对应穿设着一个所述导向杆；

每个所述弧形导向杆上对应套设着一个弹簧，每个所述弧形导向杆一端固定在磨轮架与之相对应的一侧上，另一端穿设在与固刀台上设有的与之相对应的凸耳上；

所述的两个上轴承呈左右对称设置在所述固刀台中部的上端，所述的两个下轴承呈左右对称设置在所述固刀台中部的下端，且每个所述上轴承与一个所述下轴承呈上下相对，所述中轴承设置在固刀台的中央，且位于两个上轴承及两个下轴承一侧的中部；

在两个上轴承及两个下轴承之间预设有刀片通道，所述刀片通道与所述刀片的刀尖及磨轮的磨刀口正对；

上述技术方案中，所述磨轮通过其转轴滚动支承在所述磨轮架上，所述磨轮架固定在所述回转气缸的缸筒上，所述回转气缸的缸筒固定在所述固刀台设有凸耳的一侧。

上述技术方案中，所述固刀器外罩设有防护罩，所述防护罩的底部开设有与刀片通道正对的刀片通孔。

上述技术方案中，在所述竖立架面向主升降体一侧的端面上设有竖向滑轨，在所述主升降体面向竖立架一侧的端面上设有竖向滑块，所述竖向滑块与竖向滑轨呈竖向滑移配合连接。

上述技术方案中，所述刀片驱动主轴穿设在所述主升降体的上端，在所述刀片驱动主轴背离竖立架一侧的端面上设有偏向轮，所述偏向轮通过刀片驱动连杆与所述刀片的刀柄连接固定；

在所述刀片驱动主轴面向竖立架一侧的端面上设有刀片驱动主轴轮、第一压紧轮及第二压紧轮，在所述竖立架面向主升降体一侧的端面上还设有调整轮；

所述刀片驱动主轴的刀片驱动主轴轮通过传送带绕过所述调整轮与所述主轴马达的电机轮相传动连接，所述第一压紧轮及第二压紧轮分设在所述刀片驱动主轴轮的两侧，并分别与所述传送带压紧连接。

上述技术方案中，在所述主升降体上端的一侧还设有一个固定块，所述主升降体通过固定块与升降气缸的活塞杆固定连接，所述升降气缸的缸筒固定在竖立架上。

上述技术方案中，所述旋转体包括内座旋转体和轴承外支座，所述内座旋转体滚动支承在轴承外支座上，所述轴承外支座通过螺栓固定在所述主升降体的下端；

每个所述导向杆均通过一个与之相对应的第一滑套穿设在内座旋转体上，并与所述内座旋转体呈水平转动连接及竖向滑移连接；

所述刀片驱动连杆通过一滑块与刀片的刀柄连接、并通过一个与之相对应的第二滑套穿设在内座旋转体上，所述滑块一端通过联轴器与刀片驱动连杆转动连接，所述滑块另一端与刀片的刀柄固定连接，且所述滑块设置在第二滑套内、并与所述内座旋转体呈水平转动连接及竖向滑移连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、不同于目前国内外同类设备磨刀方式由摆动机构及磨轮通过电机电机，结构复杂、能耗高、易损坏，本实用新型主轴马达驱动刀片往复运动进行切割的同时，通过升降气缸提供刀片上下动力，通过回转气缸提供磨轮动力，结构简单，能耗低；

2、区别于现有技术中，在刀片升起后各类机构推动磨轮进行工作，磨刀完成后刀片下降开始新的工作，本实用新型在裁床刀片正常切割工件上升和下降的过程中完成磨刀动作，同时完成切割和磨刀动作，不存在等待时间，节省时间，工作效率高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为移动横梁的结构示意图；

图3为图1中a处的局部放大图；

图4为图1中b处的局部放大图；

图5为本实用新型的右视图；

图6为主轴马达与刀片驱动主轴的连接示意图；

图7为主升降体的局部剖视图；

图8为本实用新型中切割状态一示意图；

图9为图8中c处的局部放大图；

图10为本实用新型中磨刀状态二示意图；

图11为本实用新型中磨刀状态三示意图；

图12为本实用新型工作状态一的结构示意图；

图13为本实用新型工作状态二的结构示意图；

附图标记说明：

100、工作台；200、工件；

1、移动横梁；1-1、竖立架；1-2、移动横梁本体；1-2a、水平滑轨；1-2b、传动齿轮；1-3、水平架；1-3a、水平滑块；2、主轴马达；3、升降气缸；4、主升降体；4-1、刀片驱动主轴；4-2、刀片驱动连杆；4-2a、连杆；4-2b、驱动杆；4-3、偏心轴；4-4、密封腔；4-5、活塞；5、旋转体；5-1、内座旋转体；5-2、轴承外支座；6、刀片；7、磨轮；7-1、转轴；8、磨轮架；9、回转气缸；10、固刀器；10-1、固刀台；10-1a、凸耳；10-2、刀片通道；11、固定盘；12、导向杆；12-1、导向孔；13、弧形导向杆；14、弹簧；15、竖向滑轨；16、竖向滑块；17、上轴承；18、下轴承；19、中轴承；20、防护罩；20-1、刀片通孔；21、第一滑套；22、电机轮；23、传送带；24、主轴轮；25、调整轮；26、第一压紧轮；27、第一压紧轮；28、固定块；29、滑块；30、第二滑套；31、联轴器。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐述本实用新型是如何实施的。

如图1至图13所示，本实用新型提供了一种磨刀系统，包括位于数控裁床的工作台100上方的移动横梁1，如图2所示，所述移动横梁1包括竖立架1-1、移动横梁本体1-2和水平架1-3，所述移动横梁本体1-2通过其上设有的传动齿轮1-2b及水平滑轨1-2a与所述水平架1-3上设有的水平滑块1-3a呈水平滑移配合连接，所述传动齿轮1-2b与电机(图中未示出)的输出轴连接，且传动齿轮1-2b与移动横梁本体1-2上设有的齿条(图中未示出)齿合连接；所述水平架1-3与所述竖立架1-1固定连接。

所述竖立架1-1一侧固定有升降气缸3，所述升降气缸3的活塞杆与主升降体4固定，所述主升降体4与竖立架1-1滑动连接，主升降体4上、下部分别设有刀片驱动主轴4-1和旋转体5，其中，所述旋转体5包括内座旋转体5-1和轴承外支座5-2，所述内座旋转体5-1滚动支承在轴承外支座5-2上，所述轴承外支座5-2通过螺栓固定在所述主升降体4的下端；所述刀片驱动主轴4-1通过刀片驱动连杆4-2与刀片6的刀柄传动连接，且刀片驱动连杆4-2与刀片6的刀柄连接处上套设着所述内座旋转体5-1；具体的，如图4所示，所述刀片驱动连杆4-2通过一滑块29与刀片6的刀柄连接、并通过一个与之相对应的第二滑套30穿设在内座旋转体5-1上，所述滑块29一端通过联轴器31与刀片驱动连杆4-2转动连接，所述滑块29另一端与刀片6的刀柄固定连接，且所述滑块29设置在第二滑套30内、并与所述内座旋转体5-1呈水平转动连接及竖向滑移连接。刀片驱动连杆4-2通过滑块29带动刀片6竖向滑移，旋转体5通过滑块29带动刀片6水平转动。

所述竖立架1-1另一侧上设有主轴马达2，所述主轴马达2与刀片驱动主轴4-1传动连接；具体的，主轴马达2为伺服电机。

与所述刀片驱动连杆4-2平行设置有1或2个导向杆12，每个所述导向杆12的上端均穿过所述内座旋转体5-1、与套设在刀片驱动连杆4-2上的固定盘11连接固定，每个所述导向杆12的下端均与固刀器10固定连接，导向杆12用于调节固刀器与刀片的位置，保证刀片上下穿行时与刀片通道10-2相配合；具体的，如图4所示，每个所述导向杆12均通过一个与之相对应设置的第一滑套21穿设在内座旋转体5-1上，并与所述旋转体5呈水平转动连接及竖向滑移连接。本实用新型中，旋转体5通过滑块29带动刀片6旋转，与裁床设定的x/y轴一起完成切割动作(因为刀片6有宽度，切割刀刃必须与轨迹线前进的方向一致，所以刀片需要旋转)。

如图3、图8和图9所示，所述固刀器10一侧设有回转气缸9、磨轮架8和磨轮7，所述回转气缸9通过磨轮架8与磨轮7摆动连接，且所述磨轮7的磨刀口与所述刀片6的刀刃正对。所述磨轮7通过其转轴7-1滚动支承在所述磨轮架8上，所述磨轮架8固定在所述回转气缸9的缸筒上，所述回转气缸9的缸筒固定在所述固刀台10-1设有凸耳10-1a的一侧。

所述固刀器10包含有固刀台10-1，在所述固刀台10-1的中部设有两个上轴承17、两个下轴承18及一个中轴承19，在所述固刀台10-1的一端设有1个或2个导向孔12-1，在所述固刀台10-1的另一端设有两个弧形导向杆13；

如图8和图9所示，每个所述导向孔12-1内对应穿设着一个所述导向杆12；

每个所述弧形导向杆13上对应套设着一个弹簧14，每个所述弧形导向杆13一端固定在磨轮架8与之相对应的一侧上，另一端穿设在与固刀台10-1上设有的与之相对应的凸耳10-1a上；当回转气缸9发生偏摆时，带动磨轮7、磨轮架8做偏摆运动，使得磨轮7与刀片6一侧贴合，同时磨轮架8发生偏摆时，带动与之连接的两个弧形导杆13向偏摆方向运动，磨轮架8偏摆一侧的弧形导杆13上的弹簧14压缩，另一侧弧形导杆13上的弹簧14拉伸，如图9所示；当回转气缸9发生反向偏摆时，磨轮7与刀片6另一侧贴合，图10所示；当回转气缸9停止偏摆时，磨轮7处于中间位置，磨轮架8两侧弹簧14处于自然状态(见图7)，使得弧形导杆13不与固刀台10-1发生滑动，保证不磨刀时，磨轮7不与刀片6贴合。

如图3、图8和图9所示，两个上轴承17呈左右对称设置在所述固刀台10-1中部的上端，两个下轴承18呈左右对称设置在所述固刀台10-1中部的下端，且每个所述上轴承17与一个所述下轴承18呈上下相对，所述中轴承19设置在固刀台10-1的中央，且位于两个上轴承17及两个下轴承18一侧的中部；

在两个上轴承17及两个下轴承18之间预设有刀片通道10-2，所述刀片通道10-2与所述刀片6的刀尖及磨轮7的磨刀口正对；

本实用新型中，上轴承17、下轴承18和中轴承19的轴承均通过销轴与固刀台10-1连接，当刀片上下震动时，上轴承17、下轴承18和中轴承19均与刀片接触固定刀片沿通道10-2上下运动，使刀片不要左右后方晃动的；上轴承17、下轴承18和中轴承19与刀片6之间相对转动，靠的是刀片6上下震动时的摩擦力，不需要外设动力；在固定刀片的同时，刀片与轴承之间的摩擦会导致刀片发热，而滚动摩擦摩擦系数小，使得刀片发热也较少。进一步的，上轴承17、下轴承18和中轴承19均为陶瓷轴承，陶瓷轴承不易发热，使得刀片发热也较少。

如图3所示，所述固刀器10外还罩设有防护罩20，所述防护罩20的底部开设有与刀片通道10-2正对的刀片通孔20-1。

如图1和图5所示，在所述竖立架1-1面向主升降体4一侧的端面上设有竖向滑轨15，在所述主升降体4面向竖立架1-1一侧的端面上设有竖向滑块16，所述竖向滑块16与竖向滑轨15呈竖向滑移配合连接。

如图5所示，在所述主升降体4上端的一侧还设有一个固定块28，所述主升降体4通过固定块28与升降气缸3的活塞杆固定连接，所述升降气缸3的缸筒固定在竖立架1-1上。

如图1和图6所示，所述刀片驱动主轴4-1穿设在所述主升降体4的上端，在所述刀片驱动主轴4-1背离竖立架1-1一侧的端面上设有偏向轮4-3，所述偏向轮4-3通过刀片驱动连杆4-2与所述刀片6的刀柄连接固定；

在所述刀片驱动主轴4-1面向竖立架1-1一侧的端面上设有刀片驱动主轴轮24、第一压紧轮26及第二压紧轮27，在所述竖立架1-1面向主升降体4一侧的端面上还设有调整轮25；

所述刀片驱动主轴4-1的刀片驱动主轴轮24通过传送带23绕过所述调整轮25与所述主轴马达2的电机轮22相传动连接，所述第一压紧轮26及第二压紧轮27分设在所述刀片驱动主轴轮24的两侧，并分别与所述传送带23压紧连接。

进一步的，如图7所示，所述主升降体4上部远离竖立架1-1的一侧设有密封腔4-4，所述密封腔4-4所述密封腔4-4设有一活塞4-5；

刀片驱动连杆4-2包括连杆4-2a和驱动杆4-2b，所述刀片驱动主轴4-1上的偏心轮4-3通过连杆4-2a与设置在密封腔4-4内的活塞4-5一端固定，所述活塞4-5另一端连接驱动杆4-2b的一端，驱动杆4-2b的另一端与刀片6的刀柄固定连接，且驱动杆4-2b上套设有固定盘11。

本实用新型中，磨轮为惰轮，随磨轮架运动而运动，不需要额外动力，主轴马达提供刀片往复运动，升降气缸提供刀片上下动力；不同于目前国内外同类设备磨刀方式由摆动机构及磨轮通过电机电机，结构复杂、能耗高、易损坏，本实用新型通过回转气缸提供磨轮动力，升降气缸提供刀片上下动力，结构简单，能耗低；

同时，本实用新型在裁床正常切割工件的同时，刀片在上升和下降的过程中完成磨刀动作，将切割和磨刀动作结合起来，节省时间，提高工作效率高。

本实用新型中，主轴马达2、升降气缸3和回转气缸9均由裁床控制主机控制，通过裁床控制主机中的裁床控制软件发送工作指令到主轴马达2和升降气缸3(主轴马达是裁床控制主机直接发脉冲指令到驱动器，驱动器接收指令控制马达运动；升降气缸3是裁床控制主机发送指令到相应电磁阀开启主轴升降气缸3)，主轴马达2带动刀片6做高频往复运动(电机转速在2000-3000转/分)，升降气缸3随之升起和下降；通过裁床控制主机中的裁床控制软件发送磨刀命令到控制回转气缸9的相应电磁阀，并通过电磁阀控制回转气缸9偏转。

工作原理：

本实用新型所处状态为裁床开始工作前的状态、完成一个工件后的状态或需要磨刀时的状态时(工位一)，如图12所示；本实用新型所处状态为裁床工作时的状态，即切割时的状态时(工位二)，如图13所示。

当裁床正常切割时，主轴马达2带动刀片6做高频往复运动(电机转速在2000-3000转/分)，升降气缸3升起和下降，带动主升降体4、刀片6直线上升和下降运动，对工件200进行切割；与此同时，回转气缸9停止偏转，磨轮7、磨轮架8停留在中间(如图8所示，切割状态一)位置。

当裁床切割一个工件200完成后，由工位二改变为工位一，需要磨刀时，升降气缸3升起，带动主升降体4、旋转体5、刀片6、固刀器10一起升起；与此同时，裁床控制软件给出磨刀信号到电磁阀，并通过电磁阀控制回转气缸9发生偏摆，带动磨轮7、磨轮架8做偏摆运动(如图10所示，磨刀状态二)，使磨轮7与刀片6一侧贴合，完成单侧磨刀一次。

在进行下次切割，需要磨刀时，升降气缸3下降，带动主升降体4、旋转体5、刀片6、固刀器10一起下降；与此同时，裁床控制软件给出磨刀信号到电磁阀，并通过电磁阀控制回转气缸9反向偏摆，带动磨轮7、磨轮架8做反向偏摆运动(如图11所示，磨刀状态三)，使磨轮7与刀片6另一侧贴合，完成另侧磨刀一次；磨刀状态时，主轴马达2可根据情况调正转速，以便达到较好的磨刀效果。

磨刀完成后，裁床控制软件给出停止磨刀信号到电磁阀，并通过电磁阀控制回转气缸9停止磨刀。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。