一種伺服電機驅動的磨具修正機構的製作方法

2024-03-27 19:22:05

本發明涉及一種伺服電機驅動的磨具修正機構，屬於機械加工技術領域。

背景技術：

磨具是用於磨削、研磨和拋光等加工過程的工具，不僅被廣泛地應用在機械製造和金屬加工中，還被用於糧食加工、造紙工業、陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡膠以及木材等非金屬材料加工領域。現有的大部分磨具都是用磨料加上結合劑製成的人造磨具，但也有用天然礦巖直接加工成的天然磨具。

在磨具的使用過程中，磨具會不斷地損耗，經常出現磨具的厚薄不均、寬窄不一等現象，大大降低加工精度，同時也影響磨具的繼續使用。目前，砂輪等模具的修磨工作大多是人工進行，不僅人工成本高，而其生產效率也比較低，磨具修正的尺寸和外形不一致。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明提供了一種伺服電機驅動的磨具修正機構，所採取的技術方案如下：

一種伺服電機驅動的磨具修正機構，該磨具修正機構包括磨具雙向修正模組1、安裝在磨具雙向修正模組1上的動力裝置2，與動力裝置2的動力輸出裝置連接的磨具磨輪4以及與雙向修正模組1電連接的伺服控制器8；其中，磨具雙向修正磨具1包括伺服電機104、通過減速機103和彈性聯軸器108與伺服電機104輸出軸連接的滾珠絲槓110、與滾珠絲槓110上的絲槓螺母121連接的滑塊連接板111；動力裝置2固定在滑塊連接板111上，在滾珠絲槓110的側面還設有用於檢測滾珠絲槓110運動行程的光電傳感器119。

優選地，所述磨具磨輪4通過安裝法蘭3與動力裝置2連接。

優選地，所述伺服控制器8與磨具雙向修正模組1中的伺服電機104和光電傳感器119電連接。

優選地，所述磨具雙向修正模組1還包括安裝大板101、伺服電機安裝板105、上蓋板107、絲槓螺母連接塊112、直線導軌116、直線導軌墊板115、側擋板117以及滑塊122；其中，兩個直線導軌墊板115安裝在滾珠絲杆110的兩側，與位於滾珠絲杆110底部的安裝大板101固定連接，在直線導軌墊板115上固定安裝有直線導軌116；伺服電機104和減速機103通過伺服電機安裝板105與安裝大板101連接；滑塊連接板111通過絲槓螺母連接塊112與絲槓螺母121固定連接。

更優選地，滑塊121為偶數個，以滾珠絲槓110為軸對稱設在滑塊連接板111的兩側，並與直線導軌116配合活動連接。

更優選地，滾珠絲槓110通過滾珠絲槓固定端109與滾珠絲槓支撐端113連接在安裝大板101上；兩個側擋板117分別安裝在直線導軌116的外側，並與安裝大板101固定連接，在側擋板117上部安裝有將滾珠絲槓110遮擋住的上蓋板107。

更優選地，在設有安裝大板101安裝滾珠絲槓支撐端113的一側安裝有前端立板114，在伺服電機安裝板105與安裝大板101之間安裝有末端立板102。

更優選地，在末端立板102與上蓋板107之間設有三角筋板106。

優選地，在一個側擋板117上固定安裝有光電安裝架120，在光電安裝架120上固定有平行於滾珠絲杆110軸向的叉形光電傳感器119，滑塊連接板111底部設有叉形光電傳感器119的一側設有與叉形光電傳感器119配合的光電彎折擋板。

更優選地，所述叉形光電傳感器119的數量為三個，沿滾珠絲杆110軸向布置，其中兩個作為極限位檢測極，一個作為位於零位檢測極；零位檢測極位於極限位檢測極之間。

優選地，所述磨具是砂輪、磨棒或磨片。

優選地，所述磨具修正裝置還包括架體9，安裝大板101固定安裝在架體9上。

相比於現有技術本發明獲得的有益效果是：第一，解決了磨具自動修磨問題，實現了之前人工修磨無法實現磨具準確的功能，並極大的提高了工作效率；第二，該磨具修正機構可以簡化工藝步驟，降低了生產成本。第三,通過伺服電機驅動直線模組運動高精度修正磨具，反饋輸出磨具修正後的外形尺寸，供其它外部系統使用，可實現更大打磨作業系統的自動化程度。

附圖說明

圖1為本發明一種優選方案中磨具修正裝置的俯視結構示意圖。

圖2為本發明磨具雙向修正模組的正視局部剖視結構示意圖。

圖3為圖2沿A向的局部剖視結構示意圖。

圖4為本發明的另一種優選方案中模具修正裝置的俯視結構示意圖。

圖中：1，磨具雙向修正模組；2，動力裝置；3，安裝法蘭；4，磨具磨輪；5，磨具；6，磨具安裝軸；7，磨具機；8，伺服控制器；9，架體；101，安裝大板；102，末端立板；103，減速機；104，伺服電機；105，伺服電機安裝板；106，三角筋板；107，上蓋板；108，彈性聯軸器；109，滾珠絲杆固定端；110，滾珠絲槓；111，滑塊連接板；112，絲槓螺母連接塊；113，滾珠絲槓支撐端；114，前端立板；115，直線導軌墊板；116，直線導軌；117，側擋板；118，光電彎折擋板；119，光電傳感器；120，光電安裝架；121，絲槓螺母；122，滑塊。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明，但以下詳細說明不視為對本發明的限定。

實施例1

圖1是本發明一種優選方案中磨具修正裝置的俯視結構示意圖。圖2為磨具雙向修正模組的正視局部剖視結構示意圖。圖3為圖2沿A向的局部剖視結構示意圖。從圖1中可知，該磨具修正機構主要由磨具雙向修正模組1，動力裝置2，安裝法蘭3，磨具磨輪4，伺服控制器8和架體9組成。其中，磨具雙向修正模組1包括安裝大板101，末端立板102，減速機103，伺服電機104，伺服電機安裝板105，三角筋板106，上蓋板107，彈性聯軸器108，滾珠絲杆110，滑塊連接板111，絲槓螺母121，絲槓螺母連接塊112，前端立板114，直線導軌墊板115，直線導軌116，側擋板117，光電彎折板118，光電傳感器119，光電安裝架120以及滑塊122組成。

其中，安裝大板101固定安裝在架體9上，磨具雙向修正模組1的主要部件安裝在安裝大板101上。伺服電機104的一端安裝有減速機103，減速機103通過依次通過伺服電機安裝板105和末端立板102與彈性聯軸器108連接，而彈性聯軸器108與滾珠絲杆110連接。伺服電機104輸出軸的扭矩通過減速機103和彈性聯軸器108輸出給滾珠絲杆108。滾珠絲杆108的兩側以其軸線對稱安裝有兩個直線導軌墊板115，直線導軌墊板115固定安裝在安裝大板101上(圖3)，在直線導軌墊板115上固定安裝有直線導軌116，用來與滑塊121配合活動連接。

在安裝大板101的兩端分別安裝有末端立板102和前端立板114，兩側分別安裝有兩個側擋板117，在側擋板117的頂部安裝有上蓋板107。末端立板102、前端立板114、側擋板117以及安裝大板101形成腔體。滾珠絲杆110和柔性聯軸器108位於腔體內，伺服電機104和減速機103位於腔體外，減速機103通過伺服電機安裝板105固定安裝在末端立板102一側。在上蓋板107與末端立板102之間還安裝有用於強化結構的三角筋板106。滾珠絲槓110的通過滾珠絲杆固定端109和滾珠絲槓支撐端113固定在安裝大板101上。滾珠絲槓110的絲槓螺母121通過絲槓螺母連接塊112與滑塊連接板111固定連接。在滑塊連接板111的下部以滾珠絲槓110的軸向對稱設有偶數個與直線導軌116配合連接的滑塊122。滑塊122可以是兩個一側一個，也可以是四個一側兩個，或者更多。

在一個側擋板117的外側中上部固定安裝有一個光電安裝架120，在光電安裝架120上安裝有3個叉形光電傳感器119。其中，兩個作為極限位檢測極，一個作為零位檢測極，零位檢測極位於極限位檢測極中間。在叉形光電傳感器119上部，滑塊連接板111的下部固定安裝有光電彎折擋板118。伺服控制器8與伺服電機104及叉形光電傳感器119電連接，以驅動滾珠絲槓110運動，並通過叉形光電傳感器119獲得運動位置反饋信息，以實現對磨具磨輪4位置的精確控制。其中，叉形光電傳感器119的具體型號，本領域技術人員可根據具體情況選擇，例如EE-SPX305W2A型叉形光電傳感器。

磨具磨輪4通過安裝法蘭3與動力裝置2連接，動力裝置2通過加裝安裝板或者直接安裝在滑塊連接板111上，從而實現將伺服電機104輸出的扭矩動力變為動力裝置2位置變化時的機械能。此外，在架體9的另一端還設有磨具機7，磨具機7上通過磨具安裝軸6安裝有磨具5。本實施例中磨具5為砂輪，磨具機7為砂輪機。磨具磨輪4即為砂輪磨輪。

在砂輪工作時，旋轉方向與安裝法蘭3的六角法蘭面鎖緊螺母旋緊方向相反，能在工作時防止鬆動。砂輪機帶動砂輪高速旋轉對葉片進行打磨，打磨是砂輪外部形狀會發生改變，變鈍，不能在對葉片進行修磨。此時，伺服電機104啟動使雙向修正模組1運動。此運動由伺服驅動器控制，伺服電機104及光電傳感器119及時反饋信息，以保證運動的準確性，並且能及時測量出砂輪作業尺寸，在動力裝置2上的磨具磨輪4隨著雙向修正模組1的運動而運動，進而實現對砂輪的修正(修形和修銳)。砂輪修正完成之後，雙向修正模組1向左運動到零點位置，動力裝置2停止工作，砂輪機帶動砂輪再進行對葉片的打磨，重複以上動作，直到砂輪不能再進行修磨，換新的砂輪，進行此工作循環。

實施例2

圖2為本發明另一種優選方案中模具修正裝置的俯視結構示意圖。本實施例與實施例1不同之處在於，採用的模具為磨棒，磨具機7為磨棒機。磨具磨輪4即為磨棒磨輪。同時，支架9的長度方向與磨具雙向修正模組1的長度方向相同(實施例1中兩者方向垂直)。同時，沒有設置磨具安裝軸6，磨具5即磨棒直接安裝在磨具機7(即磨棒機7)上。

以上結合附圖對本發明的具體實施方式做了說明，但這些說明不能被理解為限制了本發明的範圍。本發明的保護範圍由隨附的權利要求書限定，任何在本發明權利要求基礎上的改動，都是本發明的保護範圍。