CN109848768B - 金刚石串珠自动开刃机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金刚石串珠自动开刃机，其串珠振动上料装置包括设于振动承料盘，承料盘上的出料口连通串珠排列输送槽；其串珠换向装置包括可升降和移动的回转取料机械手，其上设有运行至串珠排列输送槽出料口抓取串珠的气动夹头；其串珠方向检测装置包括设于前端出料口检测串珠前、后端方向的CCD图像识别摄像头；其串珠夹紧旋转摆动装置包括安装于往复运动的移动平台上的主动顶针和夹紧顶针，对应于夹持位置设有串珠给料槽，还设有取送料机械手将串珠向串珠给料槽中运送，并设有将串珠推送至夹持位置的气缸推杆；其砂轮摆动进给装置包括对应于夹持位置设置的开刃砂轮，开刃砂轮安装于可升降和移动的高速电机的转动轴上。
Description
技术领域
本发明涉及金刚石绳锯串珠生产辅助设备，具体为一种金刚石串珠自动开刃机。
背景技术
热压成型金刚石串珠，即在串珠基体的表面上热压一层含金刚石的胎体层，这种热压成型串珠需要先开刃，然后才能进行切割使用。在切割磨削时，外侧的金刚石先开始工作，随着金刚石和胎体的磨损，其它金刚石加入工作而使得有多层金刚石参加切割，且开刃后胎体上的金刚石在加工时起始接触面积较小，可减小切割阻力。
金刚石烧结串珠的开刃主要是为了绳锯可以快速进入工作状态，金刚石出露高且出露高度方便控制和金刚石刃尾形状好可减少使用过程中金刚石提前掉落，这对提高串珠使用寿命有利，且串珠单独开刃可以保证开刃后胎体的圆度，避免使用过程出现偏磨的情况。
常规的金刚石串珠都是采用手动开刃的方式，即把串珠按同一方向穿到钢丝上，通过人工拿着钢丝两端把串珠接触砂轮来去除串珠表面的金属胎体从而实现对串珠开刃。
串珠手动开刃不能保证开刃效果一致，开刃深浅不一致，刃尾方向不一致，手动开刃后胎体的圆度不能保证。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种替代金刚石串珠手动开刃的金刚石串珠自动开刃机。
能够解决上述技术问题的金刚石串珠自动开刃机，其技术方案包括串珠振动上料装置、串珠换向装置、串珠方向检测装置、串珠夹紧旋转摆动装置和砂轮摆动进给装置，其中：
1、所述串珠振动上料装置包括设于振动器上的承料盘，所述承料盘的串珠螺旋上料槽的出料口连通前、后向的串珠排列输送槽。
2、所述串珠换向装置包括可上、下升降和左、右移动的回转取料机械手(受控作回转运动)，所述回转取料机械手上设有向右运行至串珠排列输送槽前端出料口抓取串珠的气动夹头。
3、所述串珠方向检测装置包括设于串珠排列输送槽前端出料口左侧检测气动夹头上串珠前、后端的CCD图像识别摄像头，所述CCD图像识别摄像头可控制回转取料机械手转动而调节串珠的前端朝向前方。
4、所述串珠夹紧旋转摆动装置包括前、后的主动顶针和夹紧顶针，所述主动顶针设于旋转电机的转动轴上，所述夹紧顶针设于夹紧气缸的伸缩缸杆上，所述旋转电机和夹紧气缸安装于可前、后往复运动的移动平台上，对应于主动顶针和夹紧顶针夹紧串珠的夹持位置设有左、右向的串珠给料槽，所述气动夹头与串珠给料槽之间设有取送料机械手将串珠取下向串珠给料槽中运送，所述串珠给料槽中设有将串珠推送至夹持位置的推杆。
5、所述砂轮摆动进给装置包括对应于夹持位置设置的开刃砂轮，所述开刃砂轮安装于可上、下升降和左、右移动的高速电机的转动轴上。
一种技术方案中，所述回转取料机械手安装于双排气缸向下的左、右气缸杆上，所述双排气缸通过左右向滑动副安装于支架上，所述左右向滑动副的滑块安装于单筒气缸向左伸出的气缸杆上，所述单筒气缸安装于支架上。
一种技术方案中，所述移动平台通过前、后向滑动副安装于底座上，所述底座旁设有曲柄摇杆机构带动底座前、后往复运动。
所述高速电机通过升降机构安装于左右移动机构上，所述左右移动机构的驱动为伺服电机控制的滚珠丝杆，所述滚珠丝杆带动开刃砂轮实现进给。
为防止多余串珠积压于串珠排列输送槽上，设有连通串珠排列输送槽与承料盘的串珠回溜槽。
本发明的有益效果：
1、本发明金刚石串珠自动开刃机结构简单、操作方便、自动化程度高，有效降低了劳动强度。
2、本发明串珠开刃效果很好，金刚石出露高且出露高度方便控制、金刚石刃尾形状好，减少使用过程中金刚石的提前掉落，可以保证开刃后胎体的圆度，避免绳锯使用过程出现偏磨。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的立体结构图。
图2为图1实施方式中串珠夹紧旋转摆动装置的立体结构图。
图3为图1实施方式中串珠振动上料装置和串珠换向装置的立体结构图。
图4为图1实施方式中砂轮摆动进给装置的立体结构图。
图号标识：1、承料盘；1-1、串珠螺旋上料槽；2、串珠排列输送槽；3、回转取料机械手；4、串珠；5、气动夹头；6、CCD图像识别摄像头；7、主动顶针；8、夹紧顶针；9、旋转电机；10、夹紧气缸；11、移动平台；12、串珠给料槽；13、开刃砂轮；14、高速电机；15、振动器；16、双排气缸；17、左右向滑动副；18、支架；19、单筒气缸；20、底座；21、曲柄摇杆机构；22、伺服电机；23、串珠振动上料装置；24、串珠换向装置；25、串珠方向检测装置；26、串珠夹紧旋转摆动装置；27、砂轮摆动进给装置；28、串珠回溜槽；29、机台；30、气缸推杆；31、减速电机；32、升降机构；33、立柱；34、左右移动机构。
具体实施方式
下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明金刚石串珠自动开刃机，包括基于机台29设置的串珠振动上料装置23、串珠换向装置24、串珠方向检测装置25、串珠夹紧旋转摆动装置26和砂轮摆动进给装置27，所述串珠振动上料装置23设于右后方，所述串珠换向装置24设于正前方，所述串珠夹紧旋转摆动装置26设于串珠振动上料装置23和串珠换向装置24左侧，所述砂轮摆动进给装置27设于串珠夹紧旋转摆动装置26左侧，所述串珠方向检测装置25设于砂轮摆动进给装置27与串珠换向装置24之间，如图1所示。
所述串珠振动上料装置23包括承料盘1、振动器15和串珠排列输送槽2，所述振动器15安装于机台29上，所述承料盘1安装于振动器15，承料盘1上设有盘旋的串珠螺旋上料槽1-1，所述串珠螺旋上料槽1-1的出料口位于承料盘1的左侧顶部，前、后向的串珠排列输送槽2设于承料盘1左侧，串珠排列输送槽2的后端连通串珠螺旋上料槽1-1的出料口，串珠排列输送槽2的前底部与承料盘1之间连通有斜向的串珠回溜槽28，如图1、图3所示。
所述串珠换向装置24包括回转取料机械手3，所述回转取料机械手3的下端设有气动夹头5，回转取料机械手3的上端安装于竖直双排气缸16向下伸出的左、右气缸杆上，所述双排气缸16通过左右向滑动副17(包括滑动配合的导轨和滑块)安装于支架18的横臂上，所述支架18安装于机台29上，支架18横臂右端安装有单筒气缸19，所述单筒气缸19向左伸出的缸杆连接左右向滑动副17的滑块，在双排气缸16和单筒气缸19带动下，气动夹头5向右上方可运动至串珠排列输送槽2的前端出料口，如图1、图3所示。
所述串珠方向检测装置25包括CCD图像识别摄像头6，所述CCD图像识别摄像头6于前端出料口左侧安装于支架18上，气动夹头5向左下方可运动至CCD图像识别摄像头6所在位置，所述CCD图像识别摄像头6可识别出串珠4的前、后位置，并控制回转取料机械手3转动而将串珠4的前端朝向前方，如图1、图3所示。
所述串珠夹紧旋转摆动装置26包括前、后设置的主动顶针7和夹紧顶针8，所述主动顶针7(具有四方或六方顶头)设于旋转电机9向后的转动轴上，所述夹紧顶针8(可自主自由旋转)安装于夹紧气缸10向前伸出的伸缩缸杆上，所述旋转电机9和夹紧气缸10分别通过对应的座架安装于可移动平台11上，所述移动平台11通过前、后向滑动副安装于底座20上，所述底座20安装于机台29上，所述底座20前方设有曲柄摇杆机构21带动底座20前、后往复运动，所述曲柄摇杆机构21的曲柄由机台29上安装的减速电机31驱动，曲柄摇杆机构21的连杆铰连在移动平台11上；对应于主动顶针7和夹紧顶针8夹紧串珠4的夹持位置设有左、右向的串珠给料槽12，所述气动夹头5与串珠给料槽12之间设有取送料机械手，所述串珠给料槽12中设有将串珠4推送至夹持位置的气缸推杆30，如图1、图2、图3所示。
所述砂轮摆动进给装置27包括高速电机14，所述高速电机14底部的转动轴上安装有水平状的开刃砂轮13，所述高速电机14通过液压缸式升降机构32安装于立柱33上，所述立柱33安装于丝杆式的左右移动机构34上，所述左右移动机构34的驱动为伺服电机22控制的滚珠丝杆，所述滚珠丝杆带动开刃砂轮13左、右移动实现进给，如图1、图4所示。
本发明的运行方式为：
1、振动器15带动承料盘1振动，在振动力作用下，承料盘1内的串珠4沿着串珠螺旋上料槽1-1有序进入串珠排列输送槽2内并向前抵达串珠排列输送槽2的前端出料口等待抓取，等待过程中，多余的串珠4通过串珠回溜槽28返回承料盘1；串珠排列输送槽2中的串珠4有前端向前的，也有后端向前的。
2、气动夹头5运行至前端出料口抓取串珠4，气动夹头5运行至CCD图像识别摄像头6前方，CCD图像识别摄像头6判断串珠4的前端方向(CCD图像识别摄像头6读取串珠4两端基体长度数据，通过对比串珠4两端基体长度来区分串珠4的前、后端)，对于前端向后的串珠4，CCD图像识别摄像头6发出信号控制气动夹头5旋转180°将串珠4转向而使串珠4的前端朝前。
3、取放料机械手抓取方向正确的串珠4将其放置于串珠给料槽12内，串珠给料槽12内的气缸推杆30向前将串珠4推送至串珠夹持位置。
4、于串珠夹持位置，夹紧顶针8将串珠4顶压在主动顶针7上，主动顶针7带动串珠4在夹紧顶针8上旋转，曲柄摇杆机构21带动串珠4前、后摆动。
5、高速旋转的开刃砂轮13运行至串珠夹持位，开刃砂轮13向右精确进给而对串珠4进行开刃磨削。
Claims (5)
1.金刚石串珠自动开刃机，包括串珠振动上料装置(23)、串珠换向装置(24)、串珠方向检测装置(25)、串珠夹紧旋转摆动装置(26)和砂轮摆动进给装置(27)，其中：
所述串珠振动上料装置包括设于振动器(15)的承料盘(1)，所述承料盘(1)上的串珠螺旋上料槽(1-1)的出料口连通前、后向的串珠排列输送槽(2)；
所述串珠换向装置包括可上、下升降和左、右移动的回转取料机械手(3)，所述回转取料机械手(3)上设有向右运行至串珠排列输送槽(2)前端出料口抓取串珠(4)的气动夹头(5)；
所述串珠方向检测装置包括设于前端出料口检测气动夹头(5)上串珠(4)前、后端的CCD图像识别摄像头(6)，所述CCD图像识别摄像头(6)控制回转取料机械手(3)转动而调节串珠(4)的前端朝向前方；
所述串珠夹紧旋转摆动装置包括前、后的主动顶针(7)和夹紧顶针(8)，所述主动顶针(7)设于旋转电机(9)的转动轴上，所述夹紧顶针(8)设于夹紧气缸(10)的伸缩缸杆上，所述旋转电机(9)和夹紧气缸(10)安装于可前、后往复运动的移动平台(11)上，对应于主动顶针(7)和夹紧顶针(8)夹紧串珠(4)的夹持位置设有左、右向的串珠给料槽(12)，所述气动夹头(5)与串珠给料槽(12)之间设有取送料机械手将串珠(4)取下向串珠给料槽(12)中运送，所述串珠给料槽(12)中设有将串珠(4)推送至夹持位置的气缸推杆(30)；
所述砂轮摆动进给装置包括对应于夹持位置设置的开刃砂轮(13)，所述开刃砂轮(13)安装于可上、下升降和左、右移动的高速电机(14)的转动轴上。
2.根据权利要求1所述的金刚石串珠自动开刃机，其特征在于：所述回转取料机械手(3)安装于双排气缸(16)向下的左、右气缸杆上，所述双排气缸(16)通过左右向滑动副(17)安装于支架(18)上，所述左右向滑动副(17)的滑块安装于单筒气缸(19)向左伸出的气缸杆上，所述单筒气缸(19)安装于支架(18)上。
3.根据权利要求1所述的金刚石串珠自动开刃机，其特征在于：所述移动平台(11)通过前、后向滑动副安装于底座(20)上，所述底座(20)旁设有曲柄摇杆机构(21)带动底座(20)前、后往复运动。
4.根据权利要求1所述的金刚石串珠自动开刃机，其特征在于：所述高速电机(14)通过升降机构(32)安装于左右移动机构上，所述左右移动机构的驱动为伺服电机(22)控制的滚珠丝杆，所述滚珠丝杆带动开刃砂轮(13)实现进给。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的金刚石串珠自动开刃机，其特征在于：设有连通串珠排列输送槽(2)与承料盘(1)的串珠回溜槽(28)。
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Non-Patent Citations (1)
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| 金刚石串珠表面磨粒脱落失效的仿真研究;侯恕萍;郑茜元;张岚;王立权;;哈尔滨工程大学学报(第05期);全文 * |
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