CN103273402A - 多工位电解精密磨削自动机 - Google Patents

Abstract

一种多工位电解精密磨削自动机，属于对剃须刀网的内、外表面进行全自动磨削加工的装置。这种磨削自动机采用船板式结构随行夹具，自动上下料，可进行8个工位的同时操作，利用电解作用及机械磨削能力的导电磨轮对剃须刀网进行加工，大幅提高工作效率、加工稳定性及精度，并降低磨轮的损耗，节省生产成本。通过翻转装置可以实现在一台机器上对加工件的正、反两面进行加工。采用电极供电、软片连接、浮动钢环、绝缘套绝缘的导电形式对加工件进行电解加工。用氧化锆陶瓷绝缘、耐磨、抗高温的特性制成底座作为支撑，并对加工件的加工位置起到定心的作用。利用气密封防止电解液在砂轮磨削时造成溅出及雾化，从而进入磨削主轴箱内对零件造成磨损。

Description

多工位电解精密磨削自动机

所属技术领域

本发明是一种对剃须刀的刀网进行多工位电解加工磨削，使剃须刀的刀网厚度达到精度要求，加工表面不产生毛刺、裂纹的装置。

背景技术

目前，剃须刀网的主要加工方法有管子砂套磨，数控机床加工及电火花加工。管子砂套磨是由砂纸卷成管状，在磨削过程中表面粗糙度受金刚砂颗粒粗细影响，采用多次磨削加工，需要大量人工手工磨削，而且造成砂轮磨损程度大，使得剃须刀网磨削存在效率低，磨削精度低，成品率低，成本高等缺点。数控机床加工，表面粗糙度低，需增加处理，成本高。电火花加工成本大，加工进度慢，电极损耗大。这些加工方法都存在需要大量人工，难度大，低效率，高成本的缺点，使得剃须刀网的加工成本高，生产周期长。

电解磨削是电解作用与机械磨削相结合的一种特种加工，又称电化学磨削。加工件作为阳极与直流电源的正极相连，导电磨轮作为阴极与直流电源的负极相连。电解磨削适合于磨削各种高强度、高硬度、热敏性、脆性等难磨削的金属材料，利用电解磨削对剃须刀网进行加工，可以极大的削减人工，提高生产效率和加工精度，降低加工件的制造成本。

发明内容

为了克服目前对剃须刀网加工精度低、效率低、成本高的困难，本发明提供一种多工位电解精密磨削自动机，该自动机应节省人工、降低加工件损耗、提高工作效率和加工精度。

本发明采用的技术方案是：一种多工位电解精密磨削自动机，它包括主机箱、自动上料装置和自动下料装置，其特征在于：它还包括第一磨削主轴箱、翻转装置、第二磨削主轴箱、夹具机构和控制装置；所述自动上料装置、主机箱和自动下料装置依次排列，所述第一磨削主轴箱、翻转装置和第二磨削主轴箱在主机箱上依次排列，与第一磨削主轴箱对应的主机箱上设有第一支撑供电工作台，与第二磨削主轴箱对应的主机箱上设有第二支撑供电工作台；所述夹具机构采用多个设有8个眼位的随行夹具串联连接形成一条传送链，通过传送气缸拉动随行夹具使整条传送链向前移动，使随行夹具依次移动到自动上料装置上、第一磨削主轴箱6的下方、翻转装置上、第二磨削主轴箱的下方和自动下料装置上；所述第一支撑供电工作台和第二支撑供电工作台各设有氧化锆陶瓷底座、工作台电极和工作台软片，在磨削工作进行时对随行夹具进行支撑，工作台电极和工作台软片均采用防腐蚀金属材料，通过电解液管道向随行夹具内的加工件提供电解液，并通过工作台电极供电、工作台软片与随行夹具的夹具电极和夹具软片相连接对加工件进行供电；所述第一磨削主轴箱和第二磨削主轴箱各设有8个导电磨削头和砂轮，利用数控自动对零同时对固定在随行夹具的8个眼位中的加工件进行磨削；所述翻转装置采用驱动齿轮驱动从动齿轮让位于夹具槽中的随行夹具翻转；所述控制装置采用气动、电动和数控相结合；所述自动机在工作时，自动上料装置对加工件进行自动上料到随行夹具的8个眼位中，通过传送装置进入到第一支撑供电工作台上方，电解液对加工件进行电解，正面表面生成氧化膜，第一磨削主轴箱内的导电磨削头下降使固定在导电磨削头下面的砂轮进行磨削，除掉电解生成的氧化膜，加工件再继续被电解和磨削，正面磨削完成后，随行夹具进入到翻转装置中的夹具槽内进行翻转180度，使加工件反面朝上，再进入到第二磨削主轴箱下对加工件的反面进行电解磨削，完成后进入到自动下料装置中对加工件进行自动下料。

所述自动上料装置包括储料仓、振动盘、传动拉杆气缸、传动拉杆、定位架气缸和定位架，都安装在自动上料装置支架上，传动拉杆和定位架分别被传动拉杆气缸和定位架气缸推动在自动上料装置支架上移动，对加工件进行上料。

所述自动下料装置包括下料气缸、下料钩、下料槽和成品盒，都安装在自动下料装置支架上，下料气缸拉动下料钩将加工件从随行夹具中钩出。

所述传送装置设有传送气缸和下降气缸，下降气缸安装在自动下料装置支架上，上升气缸安装在自动上料装置支架上，传送带安装在主机箱内部。

本发明的有益效果是：这种多工位电解精密磨削自动机采用船板式结构随行夹具，自动上下料，可进行8个工位的同时操作，利用电解作用及机械磨削能力的导电磨轮对剃须刀网进行加工，大幅提高工作效率、加工稳定性及精度，并降低磨轮的损耗，节省生产成本。加工表面不产生磨削烧伤、裂纹、加工变质层和毛刺等。表面加工粗糙度最高可达0.04～0.02微米。通过翻转装置可以实现在一台机器上对加工件的正、反两面进行加工。采用电极供电、软片连接、浮动钢环的导电形式对加工件进行电解加工，既解决了加工件、电解液、砂轮之间的导电问题，又保证了对加工件的加工精度。用氧化锆底座作为支撑，利用其绝缘、耐磨、抗高温的特性有效地解决了绝缘、支撑和材料磨损的困难，并通过底座和加工件的外形契合，对加工件的加工位置起到定心的作用，防止砂轮对加工件加工时由于位置偏差造成损失。利用气密封防止电解液在砂轮磨削时造成溅出及雾化，从而进入磨削主轴箱内对零件造成磨损。

附图说明

图1是一种多工位电解精密磨削自动机正视图。

图2是一种多工位电解精密磨削自动机剖视图。

图3是一种多工位电解精密磨削自动机磨削主轴箱的正视图。

图4是一种多工位电解精密磨削自动机导电磨削头的剖视图。

图5是一种多工位电解精密磨削自动机自动上料装置的正视图。

图6是一种多工位电解精密磨削自动机自动上料装置的俯视图。

图7是一种多工位电解精密磨削自动机翻转装置的俯视图。

图8是一种多工位电解精密磨削自动机翻转装置的侧视图。

图9是一种多工位电解精密磨削自动机自动下料装置的正视图。

图10是一种多工位电解精密磨削自动机自动下料装置的侧视图。

图11是一种多工位电解精密磨削自动机随行夹具的俯视图。

图12是一种多工位电解精密磨削自动机随行夹具的剖视图。

图13是一种多工位电解精密磨削自动机支撑供电工作台的俯视图。

图14是一种多工位电解精密磨削自动机支撑供电工作台的剖视图。

图15是一种多工位电解精密磨削自动机导电形式原理图1。

图16是一种多工位电解精密磨削自动机导电形式原理图2。

图17是一种多工位电解精密磨削自动机导电形式局部放大图。

图中：1、主机箱，2、储料仓，3、振动盘，4、自动上料装置，5、第一支撑供电工作台，6、第一磨削主轴箱，7、翻转装置，8、第二支撑供电工作台，9、第二磨削主轴箱，10、自动下料装置，11、传送带，12、自动上料装置支架，13、支撑供电工作台底板，14、磨削主轴箱支架，15、翻转装置支架，16、自动下料装置支架，17、导电磨削头，18、砂轮，19、磨削主轴箱气缸，20、随行夹具，21、传动拉杆气缸，22、传动拉杆，23、定位架气缸，24、定位架，25、齿轮电机，26、驱动齿轮，27、从动齿轮，28、夹具槽，29、下料气缸，30、下料钩，31、下料槽，32、成品盒，33、传送气缸，34、下降气缸，35、上升气缸，36、传送带电机，37、排气口，38、上层钢板，39、下层钢板，40、眼位，41、C型连接头，42、T型连接头，43、氧化锆陶瓷底座，44、电解液管道，45、陶瓷底座小孔，46、工作台电极，47、工作台软片，48、夹具电极，49、夹具软片，50、夹具钢环，51、绝缘套, 52、加工件。

具体实施方式

如图1-图17所示，多工位电解精密磨削自动机，包括主机箱1、自动上料装置4、第一支撑供电工作台5、第一磨削主轴箱6、翻转装置7、第二支撑供电工作台8、第二磨削主轴箱9和自动下料装置10，自动上料装置支架12和自动下料装置支架16固定连接在主机箱1的两侧，储料仓2、振动盘3、传动拉杆气缸21、定位架气缸23、上升气缸35和传送带电机25固定连接在自动上料装置支架12上，传动拉杆22和定位架24分别固定连接在传动拉杆气缸21和定位架气缸23上，可以在自动上料装置支架12上做往复运动，第一磨削主轴箱6和第二磨削主轴箱9固定连接在主机箱1的上方，磨削主轴箱气缸19固定连接在第一磨削主轴箱6的上方，导电磨削头17固定连接在磨削主轴箱气缸19上，砂轮18固定连接在导电磨削头17的下方，所述第一支撑供电工作台5和第二支撑供电工作台8固定连接在主机箱1的上方并分别位于第一磨削主轴箱6和第二磨削主轴箱9的下方，氧化锆陶瓷底座43、电解液管道44、工作台电极46、工作台软片47固定在支撑供电工作台上，翻转装置支架15和齿轮电机25固定连接在主机箱1的上方，为第一磨削主轴箱6和第二磨削主轴箱9的中间，驱动齿轮26固定连接在齿轮电机25上，从动齿轮27固定连接在夹具槽28上，驱动齿轮26和从动齿轮27想咬合带动夹具槽28在翻转装置支架15内做180度旋转，下料气缸29、下料槽31、成品盒32、传送气缸33、下降气缸34固定连接在自动下料装置支架16上，下料钩30固定连接在下料气缸29上，由下料气缸29动作将加工件钩出，传送带11固定连接在主机箱1的内部，随行夹具20由上层钢板38和下层钢板39组成，C型连接头固定在上层钢板38上，T型连接头固定在下层钢板39上，夹具电极48、夹具软片49、夹具钢环50和绝缘套51固定在上层钢板38和下层钢板39上，绝缘套51套在夹具钢环50的外面。

将加工件52放入储料仓2后分别进入到两个振动盘3，振动盘3振动将加工件52分成两排（每排4个）依次送到自动上料装置4的起始位置，由自动上料装置4中的传动拉杆22前后来回移动将8个加工件依次放到预定位置，上升气缸35将随行夹具20向上顶起到上料位置，随行夹具采用船板结构，分为上层钢板38和下层钢板39，钢板中间有8个圆形眼位40用于容纳及固定加工件52，可以同时对8个加工件52进行加工。上料时，上层钢板38被顶起，使上层钢板38和下层钢板39分开中间露出缝隙，再由定位架气缸23推动定位架24将8个加工件52通过缝隙送入到眼位40位置，上升气缸35下降使上层钢板38落下，加工件52由上层钢板38和下层钢板39夹住，固定在眼位40中的夹具钢环50内。上层钢板38和下层钢板39之间用定位销固定，防止移动。眼位40上下通透可容纳导电磨削头17对加工件52的内外两侧进行加工，随行夹具20两端有连接头，上层钢板38前部设有C型连接头41，下层钢板39后部设有T型连接头42，当多个随行夹具20串联时，前一个夹具的T型连接头42和后一个夹具的C型连接头41相连接，让随行夹具20前后连接形成一条传送链，可保证夹具连续传送。通过传送气缸33拉动随行夹具20使整条传送链向前移动，使随行夹具20移动到第一磨削主轴箱6下方、第一支撑供电工作台5上方的预磨削位置，加工件52被电解时，下方必须是具备绝缘作用的支撑物。选用氧化锆陶瓷作为支撑底座，不仅具有绝缘性能，而且具有高韧性、高抗弯强度、高耐磨性、抗腐蚀及隔热性能，在加工磨削的过程中，能够抵抗刚强度的冲击，为加工件提供有力的支撑，不易损坏，有效地解决了绝缘、支撑和材料磨损的困难。底座上方的形状和加工件形状吻合，加工件52随夹具20移动到陶瓷底座43上方后，位置由陶瓷底座43固定，起到定心的作用。支撑供电工作台5通过侧面电解液管道44不断输入电解液，从下往上从陶瓷底座小孔45输出，将加工件52浸泡在电解液中。支撑供电工作台5由底部供电，通过工作台软片47连接到工作台电极46，由工作台电极46接触夹具电极48向其导电，再通过夹具软片49连接到夹具钢环50，加工件52固定在夹具钢环50中，使得加工件52作为阳极和直流电源的正极相连。夹具钢环50外部有一圈绝缘套51，防止钢环50和夹具钢板接触形成导电。由于8个陶瓷底座43高度不统一，夹具钢环50设置为浮动型，可以随陶瓷底座43的高度进行上下浮动，确保加工件52能够符合陶瓷底座43的高度固定在上面。导电磨削头17作为阴极和直流电源的负极相连，磨削主轴箱气缸19推动导电磨削头17下降使砂轮18和电解液接触，当砂轮18下降时，和加工件52之间保持一定的磨削压力，在加工件52表面与砂轮18之间形成一定的电解间隙（约0、02～0、05毫米），里面充满电解液。这时形成通电回路，电解液开始作用使加工件表面被氧化成一层极薄的氧化物薄膜。磨削主轴箱气缸19再次推动导电磨削头17下降用砂轮18与加工件内侧表面接触自动对零确定原点，然后根据所需要的磨削精度对加工件内侧表面进行磨削，刮除生成的氧化膜，使新的金属表面露出，继续产生电解作用，加工件表面不断地被刮除，直到达到磨削精度要求。磨削时，电解液会溅出、雾化，进入到导电磨削头17内部，时间久会腐蚀内部零件。排气口37采用螺纹形式，螺纹方向与磨削头的旋转方向相反，当气体从上面向下吹时，将溅出的电解液吹离磨削头，避免其进入到磨削头内部，达到气密封的效果。完成后磨削主轴箱气缸19带动导电磨削头17升起。传送气缸33拉动使整条传送链向前移动，使随行夹具20进入到翻转装置7的夹具槽28中，待翻转的随行夹具20的前后两个随行夹具下降，使待翻转的随行夹具20脱离出来，进行单独的翻转。齿轮电机25工作使驱动齿轮26旋转带动从动齿轮27旋转，夹具槽28固定在从动齿轮27上使整个夹具槽28跟随从动齿轮27翻转180度，也将进入其中的随行夹具20整体翻转180度，将加工件52的外侧表面朝上。然后，前后两个随行夹具升起，连接头再次形成连接，可以继续进行传送。之后传送气缸33拉动使整条传送链向前移动，使随行夹具20进入到第二磨削主轴箱9下方、第二支撑供电工作台8上方的预磨削位置，由第二支撑供电工作台8中的电解液管道44注入电解液，从下往上通过陶瓷底座小孔45输出将加工件浸泡，磨削主轴箱气缸19推动导电磨削头17下降使砂轮18和电解液接触形成导电回路，这时，电解液对加工件52表面进行电解，在加工件52表面生成氧化膜。磨削主轴箱气缸19再次推动导电磨削头17下降用砂轮18对加工件52外侧表面进行磨削，刮除生成的氧化膜。完成后磨削主轴箱气缸19带动导电磨削头17升起。传送气缸33拉动使整条传送链向前移动，使随行夹具20进入到自动下料装置10，下降气缸34上升将随行夹具20的上层钢板38顶起，上层钢板38和下层钢板39分开，中间留有缝隙，由下料气缸29拉动下料钩30将加工件52钩出，将8个已加工完成的加工件52自动下料，通过下料槽31进入到成品盒32内。8个成品盒32分别装8个工位所加工的加工件52，如果某个工位出现加工问题，可以及时发现。再由下降气缸34将随行夹具20降下放到传送带11上，传送带电机36工作带动传送带11将就行夹具20送回到自动上料装置4下方，再由上升气缸35将其向上推送到自动上料装置4中，以待再次装料。

Claims (4)

1.一种多工位电解精密磨削自动机，它包括主机箱（1）、自动上料装置（4）和自动下料装置（10），其特征在于：它还包括第一磨削主轴箱（6）、翻转装置（7）、第二磨削主轴箱（9）、夹具机构和控制装置；所述自动上料装置（4）、主机箱（1）和自动下料装置（10）依次排列，所述第一磨削主轴箱（6）、翻转装置（7）和第二磨削主轴箱（9）在主机箱（1）上依次排列，与第一磨削主轴箱（6）对应的主机箱（1）上设有第一支撑供电工作台（5），与第二磨削主轴箱（9）对应的主机箱（1）上设有第二支撑供电工作台（8）；所述夹具机构采用多个设有8个眼位（40）的随行夹具（20）串联连接形成一条传送链，通过传送气缸（33）拉动随行夹具（20）使整条传送链向前移动，使随行夹具（20）依次移动到自动上料装置（4）上、第一磨削主轴箱6的下方、翻转装置（7）上、第二磨削主轴箱（9）的下方和自动下料装置（10）上；所述第一支撑供电工作台（5）和第二支撑供电工作台（8）各设有氧化锆陶瓷底座（43）、工作台电极（46）和工作台软片（47），在磨削工作进行时对随行夹具（20）进行支撑，工作台电极（46）和工作台软片（47）均采用防腐蚀金属材料，通过电解液管道（44）向随行夹具（20）内的加工件（52）提供电解液，并通过工作台电极（46）供电、工作台软片（47）与随行夹具（20）的夹具电极（48）和夹具软片（49）相连接对加工件（52）进行供电；所述第一磨削主轴箱（6）和第二磨削主轴箱（9）各设有8个导电磨削头（17）和砂轮（18），利用数控自动对零，同时对固定在随行夹具（20）的8个眼位（40）中的加工件（52）进行磨削；所述翻转装置（7）采用驱动齿轮（26）驱动从动齿轮（27）让位于夹具槽（28）中的随行夹具（20）翻转；所述控制装置采用气动、电动和数控相结合；所述自动机在工作时，自动上料装置（4）对加工件（52）进行自动上料到随行夹具（20）的8个眼位（40）中，通过传送装置进入到第一支撑供电工作台（5）上方，电解液对加工件（52）进行电解，正面表面生成氧化膜，第一磨削主轴箱（6）内的导电磨削头（17）下降使固定在导电磨削头（17）下面的砂轮（18）进行磨削，除掉电解生成的氧化膜，加工件（52）再继续被电解和磨削，正面磨削完成后，随行夹具（20）进入到翻转装置（7）中的夹具槽（28）内进行翻转180度，使加工件反面朝上，再进入到第二磨削主轴箱（9）下对加工件（52）的反面进行电解磨削，完成后进入到自动下料装置（10）中对加工件（52）进行自动下料。

2.根据权利要求1所述的一种多工位电解精密磨削自动机，其特征在于：

所述自动上料装置（4）包括储料仓（2）、振动盘（3）、传动拉杆气缸（21）、传动拉杆（22）、定位架气缸（23）和定位架（24），都安装在自动上料装置支架（12）上，传动拉杆（22）和定位架（24）分别被传动拉杆气缸（21）和定位架气缸（23）推动在自动上料装置支架（12）上移动，对加工件（52）进行上料。

3.根据权利要求1所述的一种多工位电解精密磨削自动机，其特征在于：所述自动下料装置（10）包括下料气缸（29）、下料钩（30）、下料槽（31）和成品盒（32），都安装在自动下料装置支架（16）上，下料气缸（29）拉动下料钩（30）将加工件（52）从随行夹具（20）中钩出。

4.根据权利要求1所述的一种多工位电解精密磨削自动机，其特征在于：所述传送装置设有传送气缸（33）和下降气缸（34），下降气缸（34）安装在自动下料装置支架（16）上，上升气缸（35）安装在自动上料装置支架（12）上，传送带（11）安装在主机箱（1）内部。

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