CN102328251A - 智能化卧轴圆台平面磨床 - Google Patents

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Abstract

一种智能化卧轴圆台平面磨床，包括磨床床身、工作台，工作台的一侧设有翻面装置、自动测厚装置、工件及工作台清洗装置和工件存储位；工作台、翻面装置和工件存储位的上方设有机械手。本发明提供的一种智能化卧轴圆台平面磨床，通过设置的翻面装置、自动测厚装置和机械手，实现了无需人工干涉地自动化加工锯片基体的两面，极大的提高了生产效率。且由于各步骤均由程序控制，也减少了人为误差，提高了工件的质量。

Description

智能化卧轴圆台平面磨床
技术领域
本发明涉及一种平面磨床，特别是一种用于自动加工锯片基体的智能化卧轴圆台平面磨床。
背景技术
用于石材、水泥制品进行切割的锯业领域，为了提高切割机的整体精度和切割效率，并延长其使用寿命，使其对主要部件锯片基体的要求越来越高，不但要求锯片基体有较高的强度和硬度、良好的塑韧型，而且要求锯片基体有较小的平面度及外观，尤其是近年来的同心圆磨痕外观,锯片基体同心圆磨痕由同心圆磨床精磨而来。
现有同心圆磨床都是人工操作，一人最多可同时操作两台机床。工作时，人工对磨削前的锯片基体测厚，根据最终目标厚度将需要磨削的余量输入磨床，为了保证磨削的精度及片体两面的外观，因此需要分工多次将锯片基体拿出测量厚度及翻面后以决定是否继续磨削。其主要现状是由于需要磨削的锯片基体批量较大，其人工操作的效率不高。
因此，通过将磨床进行自动化改造，及实现通过自动控制来完成同心圆磨削过程，这当中最主要的便是能够使得锯片基体能够自动翻面，自动测量工件的厚度，以便自动控制程序在无人工干预的条件下自动完成磨削锯片基体两面的过程。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能化卧轴圆台平面磨床，可以自动完成磨削锯片基体两面的过程。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种智能化卧轴圆台平面磨床，包括磨床床身、工作台，工作台的一侧设有翻面装置、自动测厚装置、工件及工作台清洗装置和工件存储位；
工作台、翻面装置和工件存储位的上方设有机械手。
所述的工件存储位设有磨削前工件放置凸台和磨削后工件放置凸台，磨削前工件放置凸台上设有对正芯轴。
所述的翻面装置中，翻面架与转轴固定连接，翻面架上设有用于固定工件的电磁铁或负压吸附装置。
所述的的机械手内设有机械手水平丝杠螺母运动机构和机械手竖直丝杠螺母运动机构；
机械手水平丝杠螺母运动机构覆盖在工作台、翻面装置、和工件存储位的上方；
机械手的下端设有由于吸取工件的电磁铁或负压吸附装置。
优化的方案之一，所述的工作台一侧设有自动测厚装置，自动测厚装置中设有可移动到工作台上方的位移传感器。
优化的方案之二，所述的自动测厚装置一端设有用于将工件装、卸自动测厚装置的自动送放片体装置。
所述的自动送放工件装置位于机械手的下方。
所述的自动送放工件装置中，放置工件的托盘与托盘传动机构连接，托盘上设有电磁铁或负压吸附装置，所述的托盘传动机构用于使托盘往返于自动测厚装置。
所述的工作台上方设有抽风装置，所述的工作台上方靠外侧装有工件及工作台清洗装置。
所述的工作台下方设有吹气装置。
本发明提供的一种智能化卧轴圆台平面磨床，通过设置的翻面装置、自动测厚装置和机械手，实现了无需人工干涉地自动化加工锯片基体的两面，极大的提高了生产效率。且由于各步骤均由程序控制，也减少了人为误差，提高了工件的质量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明实施例1的整体结构示意图。
图2为图1的左视示意图。
图3为本发明中翻面装置的结构示意图。
图4为本发明实施例1中自动测厚装置的结构示意图。
图5为本发明实施例2的左视示意图。
图6为本发明实施例2中自动测厚装置的结构示意图。
图中：磨削前工件放置凸台1，对正芯轴2，磨削后工件放置凸台3，机械手水平丝杠螺母运动机构4，自动送放工件装置5，托盘501，托盘传动机构502，托盘传动电机503，自动测厚装置6，传感器驱动电机601，传感器机架602，传感器夹头603，位移传感器604，传感器基座605，传感器滚轮606，翻面装置7，翻面架71，转轴72，工作台8，工件及工作台清洗装置9，机械手10，机械手竖直丝杠螺母运动机构11，抽风装置12，砂轮13，磨床垂直进给导轨14，微调对刀装置15，控制柜16，磨床床身17，吹气装置18，磨床纵向进给导轨19。
具体实施方式
实施例1：
如图1、图2和图5中，一种智能化卧轴圆台平面磨床，包括磨床床身17、工作台8，工作台8的一侧设有翻面装置7、自动测厚装置6和工件存储位；所述的工件存储位设有磨削前工件放置凸台1和磨削后工件放置凸台3，磨削前工件放置凸台1上设有对正芯轴2。对正芯轴2用于使工件处于初始的位置，所有的后继动作均以工件的初始位置为基准。本例中的工件是指锯片基体。
如图1中，工作台8、翻面装置7和工件存储位的上方设有机械手10。具体的说机械手水平丝杠螺母运动机构4覆盖工作台8、翻面装置7和工件存储位的上方，从而使机械手10可以将工件运送到相应的位置，例如从工作台8到工作存储位的磨削后工件放置凸台3，从工作台8到翻面装置7等。
如图3中，所述的翻面装置7中，翻面架71与转轴72固定连接，翻面架71上设有用于固定工件的电磁铁或负压吸附装置。电磁铁在通电状态下，锁定工件，在断电状态下松开工件。对于非铁质的工件，则采用负压吸附装置锁定工件，具体的结构为带有管路的吸盘，管路通过阀与真空负压设备连接，当需要锁定工件时，管路与真空负压设备连通，吸盘在负压作用下锁定工件，当需要松开工件时，管路与真空负压设备断开，并与空气连通，从而释放工件(图中未示出)。控制柜16内的控制***可以驱动所述的转轴8按照程序设定翻转180°，即将翻面架71上的工件翻面后放置在工作台8上，采用该结构即可实现工件的翻面加工操作。
如图1、图2和图5中，所述的的机械手10内设有机械手水平丝杠螺母运动机构4和机械手竖直丝杠螺母运动机构11；机械手水平丝杠螺母运动机构4覆盖在工作台8、翻面装置7、和工件存储位的上方；机械手10的下端设有用于吸取工件的电磁铁或负压吸附装置。即机械手10可沿着固定于磨床床身17顶部的由伺服电机驱动的机械手水平丝杠螺母运动机构4水平运动，以机械手10其内部的机械手竖直丝杠螺母运动机构11上下运动。采用该结构，机械手10的下端就可以方便的从各个工位吸取工件，然后在程序控制下运送到其他的工位。
如图4中，所述的自动测厚装置6一端设有用于将工件装、卸自动测厚装置6的自动送放片体装置5。所述的自动送放片体装置5位于机械手10的下方。自动送放片体装置5位于翻面装置7和工件存储位之间。在加工过程中，需要测量工件的厚度，例如在加工前需要测量工件的加工余量，从而便于重新设定或修正自动控制程序中的参数，此时可以由机械手10将工件放置到自动送放片体装置5上，再由自动送放片体装置5将工件送至自动测厚装置6内测量，测量完毕后由机械手10将工件送至翻面装置7，从而获得精确的加工数据。
如图4中，所述的自动送放片体装置5中，放置工件的托盘501与托盘传动机构502连接，托盘501上设有电磁铁或负压吸附装置，所述的托盘传动机构502用于使托盘501往返于自动测厚装置6。图4中提供了一种采用螺杆螺母机构的托盘传动机构502，托盘传动电机503旋转，带动螺杆旋转，从而驱动其上的螺母沿螺杆运动，螺母与托盘501固定连接，则将托盘501上的工件送至自动测厚装置6中，传感器基座605上方设有位移传感器604，位移传感器通常采用的有差动式电容传感器或光栅传感器等，在位移传感器604的下端设有传感器滚轮606，用以减少位移传感器604下端与工件的摩擦。测量完毕后再由托盘传动机构502带动托盘501和其上的工件返回到机械手10的下方。本例中以螺杆螺母机构进行了说明，但是采用气缸传动方式、皮带传动机构或链传动机构也是可行的，而且皮带传动机构和链传动机构还可以获得更快的传送速度。
工作台8上方靠外侧装有工件及工作台清洗装置9，用于清洗磨削后的工件及工作台8。
所述的工作台8上方设有抽风装置12。在本例中安装在砂轮13内侧，用于吸取磨削时由冷却水产生的雾气。
所述的工作台8下方设有吹气装置18。本例中在工作台8芯轴内装有吹气装置18，在机械手10在工作台8上吸取工件的同时进行吹气动作，方便机械手10可靠地将工件吸起。
工作台8可沿着磨床纵向进给导轨19纵向来回运动，而工作台8上方的砂轮13可沿着磨床垂直进给导轨14上下运动。实现对工件的磨削加工。
整个智能化卧轴圆台平面磨床的各个分动作的实现及联动，包括磨削过程完全由控制柜16内的控制***来自动完成。
具体的运行步骤如下：
首先开启控制柜16中控制***，使用微调对刀装置15进行人工对刀操作，开启自动循环后，机械手10沿着机械手水平丝杠螺母运动机构4水平运动至磨削前工件放置凸台1上方后，又沿着机械手竖直丝杠螺母运动机构11竖直运动至磨削前片体放置凸台1上的工件上，在本例中即为小圆锯片片体上，将磨削前的工件吸取后沿着对正芯轴2向上运动，与此同时，工件及工作台清洗装置9完成清洗工作台8动作，机械手10将工件吸取至自动送放片体装置5上，自动送放片体装置5将工件送至自动测厚装置6进行自动测厚，测量完毕后，自动送放片体装置5又将工件带回原位置，机械手10将测厚后的工件吸取至翻面装置7的翻面架71上并退至初始设定位置，翻面架71绕转轴72旋转180°将工件放置工作台8上并返回原位置，控制柜16中控制***控制工作台8上的电磁铁得电或负压吸附装置动作将片体固定后旋转，沿磨床纵向进给导轨19纵向来回运动，并控制砂轮13旋转并沿磨床垂直进给导轨14进给运动，完成第一面的磨削过程，磨削完成后砂轮13及工作台8停止旋转并退至设定位置，工作台8释放工件，且工件及工作台清洗装置9完成工件上磨削清洗工作，机械手10运动至工作台8上，工作台8内吹气装置18在机械手10抓取工件时进行吹气，机械手10将片体吸取至翻面架7上，翻面架7旋转180°将片体放置工作台8上完成片体的翻面动作并返回原位置，由控制柜16中控制***控制磨削完成工件的第二面，机械手10将磨削完的工件吸取至自动送放片体装置5上，自动送放片体装置5将工件送至自动测厚装置6进行磨后自动测厚，测量完毕后，自动送放片体装置5将工件带回原位置，机械手10将磨后并测厚完毕的工件吸取至磨削后片体放置凸台3并退回至设定位置，整个过程及动作由控制柜16中控制***的程序控制自动完成，至此即可完成整个单片锯片基体的全自动化磨削工作。
另外，磨后的工件在自动测厚装置6进行测厚后，控制柜16中控制***判断工件未磨削到指定厚度时，又可将工件送回工作台8继续磨削。在某一工件进行磨削的同时，机械手10又吸取新的未磨削工件经自动送放片体装置5将工件送至自动测厚装置6测厚，测完厚度后机械手10又将该新的未磨削工件吸取至翻面架71上等待磨削，待上一片工件磨削合格后，就会由翻面架7将新的未磨削工件翻至工作台8上直接进入下一片的磨削过程，这样始终保持两片锯片基体的磨削与测量等待的交互过程，从而节约单片磨削时间。
在磨削的过程中抽风装置12会将磨削时冷却水产生的大量水雾气及雾气中的微细磨屑抽走，从而减小了污染。
实施例2：
实施例1采用了非在线测厚的方式，这样可以获得较高的测量精度，实施例2在实施例1的基础上采用了在线测厚的方式，具体的是，在所述的工作台8一侧设有自动测厚装置6，如图6中，自动测厚装置6中设有可移动到工作台8上方的位移传感器604。具体的结构为，传感器机架602中安装有螺杆，螺杆与传感器驱动电机601连接，螺杆上设有螺母，螺母与传感器夹头603固定连接，在传感器夹头603上设有位移传感器604，位移传感器604的下端设有传感器滚轮606。磨削前和磨削后，由传感器驱动电机601驱动螺杆旋转，带动螺母向工作台8移动，直至位于工件上方测量工件厚度，传感器滚轮606在竖直方向的位置变化即可引起位移传感器604的位移变化，该位移变化即为圆工件的厚度。测量完毕后位移传感器604返回原位。实施例2的方式可以进一步的提高加工效率，特别是对于主要是要求外观的工件而言提高加工效率。
通过以上的优化实施方式对本发明的技术方案进行说明是为了便于对本发明的理解，不应视为对于本发明技术方案的限制，对于本领域技术人员而言，不需要经过创造性劳动的技术特征的替换，理应也在本发明的保护范围内。例如将螺杆螺母机构替换为皮带传动机构或气缸传动机构等。

Claims (10)

1.一种智能化卧轴圆台平面磨床，包括磨床床身（17）、工作台（8），其特征在于：工作台（8）的一侧设有翻面装置（7）、自动测厚装置（6）、工件及工作台清洗装置（9）和工件存储位；
工作台（8）、翻面装置（7）和工件存储位的上方设有机械手（10）。
2.根据权利要求1所述的一种智能化卧轴圆台平面磨床，其特征在于：所述的工件存储位设有磨削前工件放置凸台（1）和磨削后工件放置凸台（3），磨削前工件放置凸台（1）上设有对正芯轴（2）。
3.根据权利要求1所述的一种智能化卧轴圆台平面磨床，其特征在于：所述的翻面装置（7）中，翻面架（71）与转轴（72）固定连接，翻面架（71）上设有用于固定工件的电磁铁或负压吸附装置。
4.根据权利要求1所述的一种智能化卧轴圆台平面磨床，其特征在于：所述的的机械手（10）内设有机械手水平丝杠螺母运动机构（4）和机械手竖直丝杠螺母运动机构（11）；
机械手水平丝杠螺母运动机构（4）覆盖在工作台（8）、翻面装置（7）、和工件存储位的上方；
机械手（10）的下端设有用于吸取工件的电磁铁或负压吸附装置。
5.根据权利要求1所述的一种智能化卧轴圆台平面磨床，其特征在于：所述的工作台（8）一侧设有自动测厚装置（6），自动测厚装置（6）中设有可移动到工作台（8）上方的位移传感器（604）。
6.根据权利要求1所述的一种智能化卧轴圆台平面磨床，其特征在于：所述的自动测厚装置（6）一端设有用于将工件装、卸自动测厚装置（6）的自动送放工件装置（5）。
7.根据权利要求6所述的一种智能化卧轴圆台平面磨床，其特征在于：所述的自动送放工件装置（5）位于机械手（10）的下方。
8.根据权利要求7所述的一种智能化卧轴圆台平面磨床，其特征在于：所述的自动送放工件装置（5）中，放置工件的托盘（501）与托盘传动机构（502）连接，托盘（501）上设有电磁铁或负压吸附装置，所述的托盘传动机构（502）用于使托盘（501）往返于自动测厚装置（6）。
9.根据权利要求1所述的一种智能化卧轴圆台平面磨床，其特征在于：所述的工作台（8）上方设有抽风装置（12），所述的工作台（8）上方靠外侧装有工件及工作台清洗装置（9）。
10.根据权利要求1所述的一种智能化卧轴圆台平面磨床，其特征在于：所述的工作台（8）下方设有吹气装置（18）。
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