用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備的製作方法

2023-04-28 03:41:11 1

專利名稱：用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及金剛石工具製作技術領域，尤其是涉及一種能夠實現均勻布料的用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備。
背景技術：
對金剛石工具進行釺焊是一種新興的高性能金剛石工具製造方法，20世紀80年代後期首先在國外大力發展起來。目前，國內外一些廠家已經小批量生產單層釺焊超硬磨料工具，但要實現大批量工業化生產和在加工中推廣應用，其製造工藝仍存在許多需要進一步解決的難題，其中怎樣實現布料自動化是制約批量化生產的最主要因素。目前，國內外釺焊產品的布料(金剛石和合金釺焊料)主要依靠人工或者依靠一些簡單的夾具來實現，存在生產效率低、金剛石顆粒和合金釺焊料布料不均勻、生產質量波動大等缺點。金剛石顆粒分布不均勻會直接造成工具工作時切削力不斷變化，不僅影響設備使用壽命，還會影響被加工工件的表面質量。合金釺焊料的不均勻布料會直接導致金剛石出露高度不一致，釺焊料多的部位工作時造成部分位置摩擦力大，被加工工件容易被燒傷損壞；釺焊料少的部位工作時在外力作用下金剛石顆粒容易脫落，起不到切削作用，從而影響加工效率和被加工工件的表面質量。因此，只有金剛石顆粒和合金釺焊料布料均勻，才能充分發揮釺焊金剛石工具的容屑空間大、功率消耗小、切削力小、加工效率高、加工質量高、使用壽命長等優點；只有實現自動布料才能實現釺焊工具的自動化生產，才能實現工業化推廣應用。

發明內容
本發明的目的在於提供一種操作方便簡單並能夠均勻布料的用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備，所述自動布料設備包括基體旋轉裝置，用於使鋸片基體圓周旋轉，並在滑塊的帶動下橫嚮往復運動；滾膠裝置，用於在鋸片基體的工作面上塗敷釺料固定劑；金剛石顆粒布料裝置，用於將金剛石顆粒均勻地布置在鋸片基體的工作面上；合金釺焊料布料裝置，用於將合金釺焊料均勻地布置在鋸片基體的工作面上；動力驅動裝置，包括所述滑塊和導軌，用於使滑塊在導軌上橫嚮往復運行，由此使鋸片基體橫嚮往復運行；控制系統，用於控制上述各個裝置的相應操作，以使鋸片基體在基體旋轉裝置的帶動下順序地進行釺料固定劑的塗覆、金剛石顆粒的布料和合金釺焊料的布料，其中，在完成一個鋸片基體的整個布料操作之後，基體旋轉裝置在滑塊的帶動下回復至原始位置，以帶動下一個鋸片基體來執行下一個布料過程，由此實現所述自動布料設備的自動化過程。所述自動布料設備還可以包括工作檯，用於使鋸片基體在其上實現整個布料操作。基體旋轉裝置可以包括固定支架、快速定位吸盤和固定在固定支架上的電機，快速定位吸盤和電機通過孔銷結構連接。滾膠裝置可以包括固定支架、儲膠罐、膠輥固定板、點滴控制閥和滾膠輥，儲膠罐和滾膠輥固定在膠輥固定板上，膠輥固定板通過螺栓連接固定在固定支架上，點滴控制閥設置在儲膠罐和滾膠輥之間。金剛石顆粒布料裝置可以包括固定支架、偏心電機、電機料鬥固定板、料鬥、料鬥開關和引料管，料鬥開關控制金剛石顆粒從引料管的流出和停止，偏心電機和料鬥固定在電機料鬥固定板上，電機料鬥固定板通過螺栓連接固定在固定支架上。除了滑塊和導軌之外，動力驅動裝置還可以包括步進電機和滾珠絲槓，滾珠絲槓和滑塊連接，滾珠絲杆的旋轉推動滑塊左右運動，步進電機與滾珠絲杆相連。基體旋轉裝置的固定支架可以通過螺栓連接在滑塊上，並能夠隨滑塊往復移動。本發明的用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備具有如下優點根據金剛石整體釺焊鋸片的布料工藝特點和要求，實現了金剛石顆粒和合金釺焊料布料一次完成，操作方便簡單，提高了產品的製作效率，保證了產品布料的均勻性，進而提高了產品質量並保證產品質量穩定，順利實現了批量穩定化工業生產。


圖1是示出根據本發明實施例的用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備的示意性結構圖。圖2是示出圖1的自動布料設備中的基體旋轉裝置的示意性結構圖。圖3是示出圖2的基體旋轉裝置中的快速定位吸盤的示意性結構圖。圖4是示出圖1的自動布料設備中的滾膠裝置的示意性結構圖。圖5是圖1的自動布料設備中的金剛石顆粒布料裝置的示意性結構圖。圖6是圖1的自動布料設備中的動力驅動裝置的示意性結構圖。圖7是作為圖1的自動布料設備中的控制系統的開環伺服系統的示意圖。
具體實施例方式下面將結合具體示例和附圖對本發明的用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備進行描述。圖1是示出根據本發明實施例的用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備的示意性結構圖。參見圖1，本發明的自動布料設備包括基體旋轉裝置1，用於使鋸片基體圓周旋轉，並在滑塊的帶動下橫嚮往復運動；滾膠裝置2，用於在鋸片基體的工作面(S卩，鋸片基體的靠近邊緣的圓周工作面)上塗敷釺料固定劑；金剛石顆粒布料裝置3，用於將金剛石顆粒均勻地布置在鋸片基體的工作面上；合金釺焊料布料裝置4，用於將合金釺焊料均勻地布置在鋸片基體的工作面上；動力驅動裝置5，包括所述滑塊和導軌，用於使滑塊在導軌上橫嚮往復運行，由此使鋸片基體橫嚮往復運行；控制系統6，用於控制上述各個裝置的相應操作，以使鋸片基體在基體旋轉裝置1的帶動下順序地進行釺料固定劑的塗覆、金剛石顆粒的布料和合金釺焊料的布料，其中，在完成一個鋸片基體的整個布料操作之後，基體旋轉裝置1在滑塊的帶動下回復至原始位置，以帶動下一個鋸片基體來執行下一個布料過程， 由此實現自動布料設備的自動化過程。自動布料設備還可以包括工作檯7，工作檯7用於使鋸片基體在其上實現整個布料操作。
圖2示出了基體旋轉裝置1的示意性結構圖，圖3示出了基體旋轉裝置1中的快速定位吸盤的示意性結構圖。參見圖2，基體旋轉裝置1實現鋸片基體的圓周旋轉以及沿導軌的橫嚮往復運動，基體旋轉裝置1包括固定支架11、快速定位吸盤12和固定在固定支架 11上的無極變速電機13，快速定位吸盤12和無極變速電機13通過孔銷結構連接。另外， 無極變速電機13在固定支架11的位置可調，從而可以根據不同外徑規格的鋸片來調整無極變速電機13的位置。參見圖3，快速定位吸盤12由轉換軸121和磁鐵122組成，轉換軸 121的外徑尺寸和鋸片的中孔採用間隙配合。在這種結構中，磁鐵122的裝入是為了防止鋸片在旋轉過程被甩出。上面描述的基體旋轉裝置1的構造僅是一個示例，本發明的範圍不局限於此。圖4示出了滾膠裝置2的示意性結構圖。參見圖4，滾膠裝置2實現向鋸片基體的工作面塗覆釺料固定劑的工作，滾膠裝置2通過兩個滾膠輥25吸附釺料固定劑，隨後這兩個滾膠輥25隨著鋸片基體的旋轉碾壓在鋸片基體的工作面上，從而實現塗覆操作。滾膠裝置2包括固定支架21、儲膠罐22、膠輥固定板23、點滴控制閥M和滾膠輥25，儲膠罐22 和兩個滾膠輥25固定在膠輥固定板23上，膠輥固定板23通過螺栓連接固定在固定支架21 上，點滴控制閥M設置在儲膠罐22和滾膠輥25之間以控制釺料固定劑向鋸片基體的工作面的塗覆。另外，固定支架21可以通過螺栓連接固定在工作檯7上，並且兩個滾膠輥25之間的間隙可調，調整滾膠輥25之間的間隙可以適應不同的鋸片基體厚度並控制釺焊固定劑在基體表面的厚度。上面描述的滾膠裝置2的構造僅是一個示例，本發明的範圍不局限於此。圖5示出了金剛石顆粒布料裝置3的示意性結構圖。參見圖5，金剛石顆粒布料裝置3用於將金剛石顆粒均勻地布置在鋸片基體的工作面上，具體地說，金剛石顆粒布料裝置3包括固定支架41、偏心電機42、電機料鬥固定板43、料鬥44、料鬥開關45和引料管46， 料鬥開關45控制金剛石顆粒從引料管46的流出和停止，偏心電機42和料鬥44固定在電機料鬥固定板43上，電機料鬥固定板43通過螺栓連接固定在固定支架41上。偏心電機42 的旋轉運動被轉換為料鬥44的上下往復振動，以實現料鬥44中的金剛石顆粒的均勻流出。 引料管46由三個管構成三角形布置，同時實現鋸片基體的頂部和兩側面的布料。另外，固定支架41可以通過螺栓連接固定在工作檯7上。上面描述的金剛石顆粒布料裝置3的構造僅是一個示例，本發明的範圍不局限於此。此外，本發明的自動布料設備還包括釺焊合金布料裝置4，釺焊合金布料裝置4用於將合金釺焊料均勻地布置在鋸片基體的工作面上，並可以具有與金剛石顆粒布料裝置3 的構造相同的構造。因此，這裡省略對釺焊合金布料裝置5的構造的詳細描述。必要時，下面參照圖5對釺焊合金布料裝置4進行說明。圖6示出了動力驅動裝置5的示意性結構圖。動力驅動裝置5用於使滑塊M在導軌53上橫嚮往復運行，由此使鋸片基體橫嚮往復運行，動力驅動裝置5能夠保證鋸片基體的左右橫向運動，並實現在所需位置的停止。參見圖5，動力驅動裝置5包括步進電機51、 滾珠絲槓52、直線導軌53和滑塊M，滾珠絲槓52和滑塊M連接，滾珠絲杆52的旋轉推動滑塊M左右運動；步進電機51與滾珠絲杆52相連。同時，固定支架11螺栓連接在滑塊M 上，並可隨滑塊M往復移動。通過滾珠絲杆52和直線導軌53將步進電機51的轉動轉換為滑塊M的橫向運動，從而實現鋸片基體的左右運動，滾珠絲杆52保證了運動的平穩性。
圖7是作為控制系統6的開環伺服系統的示意圖。本發明的控制系統6可以採用如圖7所述的開環伺服系統，這在本領域中是已知的，這裡將省略對開環伺服系統的詳細描述。控制系統6用於控制基體旋轉裝置1、滾膠裝置2、金剛石顆粒布料裝置3、釺焊合金布料裝置5和控制系統6的相應操作，以使鋸片基體在基體旋轉裝置1的帶動下順序地進行釺料固定劑的塗覆、金剛石顆粒的布料和合金釺焊料的布料，其中，在完成一個鋸片基體的整個布料操作之後，基體旋轉裝置1在滑塊M的帶動下回復至原始位置，以帶動下一個鋸片基體來執行下一個布料過程，由此實現本發明的自動布料設備的自動化過程。概括地講，控制系統6可以如下實現自動布料設備的自動化過程步進電機51使基體旋轉裝置1移動以帶動鋸片基體移動，步進電機51使鋸片基體停止在滾膠裝置2處， 基體旋轉裝置1的無極變速電機13旋轉，控制閥M啟動基體工作面塗膠，控制閥M關閉， 無極變速電機13停止旋轉，基體旋轉裝置1使鋸片基體移動至金剛石顆粒布料裝置3處， 無極變速電機13旋轉，偏心振動電機42開啟，同時料鬥控制開關45開啟(金剛石開始自動布料)，偏心振動電機42關閉，同時料鬥控制開關45關閉，無極變速電機13停止旋轉，步進電機51開啟，基體旋轉裝置1使鋸片基體移動至釺焊合金布料裝置4處，無極變速電機 13旋轉，偏心振動電機42開啟，同時料鬥控制開關45開啟(釺焊合金開始自動布料)，偏心振動電機42關閉，同時料鬥控制開關45關閉，無極變速電機13停止旋轉，最後，鋸片基體復位。在工作時，可以根據鋸片基體的大小調整無極變速電機13的高度，並將整體鋸片基體置於快速定位吸盤12上，無極變速電機13轉動，步進電機51通過滾珠絲槓52帶動滑塊M向前運動，在到達滾膠裝置2所在位置時，感應器件發出信號到控制系統6，控制系統 6控制步進電機51停止，點滴控制閥M打開，其中的釺料固定劑流出到滾膠輥25上，鋸片基體的自傳帶動滾膠輥25轉動(兩個滾膠輥25之間的間隙可根據基體厚度調整)，由此釺料固定劑均勻地粘結到鋸片基體的工作面上。為了保證釺料固定劑的均勻度，使鋸片基體自傳2周。然後，控制系統6控制步進電機51通過滾珠絲槓52帶動滑塊M向前運動，到布料設備3 (布金剛石顆粒用)所在位置時，感應器件發出信號到控制系統6，控制系統6控制步進電機51停止，在料鬥控制開關45打開的同時，偏心電機42運轉，金剛石顆粒在料鬥 44的不斷振動下通過引料管46均勻地粘結到鋸片基體的工作面上。為了保證金剛石顆粒布料的均勻度，使鋸片基體自傳2周。然後，控制系統6控制料鬥控制開關45關閉和偏心電機42停止，後步進電機51運行通過滾珠絲槓52帶動滑塊M向前運動，到振動布料設備 4 (布合金釺焊料用)所在位置時，感應器件發出信號到控制系統6，控制系統6控制步進電機51停止，在料鬥控制開關45打開的同時偏心電機42運轉，合金釺焊料在料鬥44的不斷振動下通過引料管46均勻地粘結到鋸片基體的工作面上。為了保證合金釺焊料布料的均勻度，使鋸片基體自傳2周。然後，控制系統6控制料鬥開關45關閉，以使偏心電機42停止。隨後，步進電機51反向運行，通過滾珠絲槓52帶動滑塊M回到原點位置，取下鋸片基體，然後可以將鋸片基體進行後續處理，比如裝入真空爐燒結進行燒結處理等。作為示例，控制系統6選用8031CPU作為數控系統的中央處理機，並外接兩片2764EPR0M作為監控程序的程序存儲器和存放常用零件的加工程序；並且選用一片 6264RAM用於存放需要隨機修改的零件程序、工作參數；採用解碼法對擴展晶片進行尋址， 採用74LS138解碼器完成此功能。控制系統6採用8279晶片作為系統的輸入輸出口擴展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，並採用8255晶片連接步進電機的硬環形分配器，分別並行控制絲槓左右的移動和吸盤部位旋轉軸的無極變速電機。在控制系統6的外部控制面板上設置絲槓左右旋轉按鈕和啟動、暫停按鈕，以適應自動布料設備調整時的操作需要和遇到意外情況時的緊急處理需要。此外，在外部控制面板上安裝快速進給按鈕、點動按鈕。另外， 為了控制吸盤左右運動出現越界情況，可以在適當的位置安裝越界報警系統。其中控制系統利用微機對絲槓的旋轉和步進電機進行開環自動化控制，旋轉脈衝當量為0. 025mm/脈衝，驅動元件均可採用步進電機，傳動系統可採用滾珠絲槓副。 綜上所述，本發明的用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備具有如下優點根據金剛石整體釺焊鋸片的布料工藝特點和要求，能夠實現金剛石顆粒和合金釺焊料布料一次完成，操作方便簡單，提高了產品的製作效率，保證了產品布料的均勻性，進而提高了產品質量並保證產品質量穩定，順利實現了批量穩定化工業生產。
權利要求
1.一種用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備，其特徵在於，所述自動布料設備包括基體旋轉裝置，用於使鋸片基體圓周旋轉，並在滑塊的帶動下橫嚮往復運動；滾膠裝置，用於在鋸片基體的工作面上塗敷釺料固定劑；金剛石顆粒布料裝置，用於將金剛石顆粒均勻地布置在鋸片基體的工作面上；合金釺焊料布料裝置，用於將合金釺焊料均勻地布置在鋸片基體的工作面上；動力驅動裝置，包括所述滑塊和導軌，用於使滑塊在導軌上橫嚮往復運行，由此使鋸片基體橫嚮往復運行；控制系統，用於控制上述各個裝置的相應操作，以使鋸片基體在基體旋轉裝置的帶動下順序地進行釺料固定劑的塗覆、金剛石顆粒的布料和合金釺焊料的布料，其中，在完成一個鋸片基體的整個布料操作之後，基體旋轉裝置在滑塊的帶動下回復至原始位置，以帶動下一個鋸片基體來執行下一個布料過程，由此實現所述自動布料設備的自動化過程。
2.根據權利要求1所述的自動布料設備，其特徵在於，所述自動布料設備還包括工作檯，用於使鋸片基體在其上實現整個布料操作。
3.根據權利要求1所述的自動布料設備，其特徵在於，基體旋轉裝置包括固定支架、快速定位吸盤和固定在固定支架上的電機，快速定位吸盤和電機通過孔銷結構連接。
4.根據權利要求1所述的自動布料設備，其特徵在於，滾膠裝置包括固定支架、儲膠罐、膠輥固定板、點滴控制閥和滾膠輥，儲膠罐和滾膠輥固定在膠輥固定板上，膠輥固定板通過螺栓連接固定在固定支架上，點滴控制閥設置在儲膠罐和滾膠輥之間。
5.根據權利要求1所述的自動布料設備，其特徵在於，金剛石顆粒布料裝置或合金釺焊料布料裝置包括固定支架、偏心電機、電機料鬥固定板、料鬥、料鬥開關和引料管，料鬥開關控制金剛石顆粒從引料管的流出和停止，偏心電機和料鬥固定在電機料鬥固定板上，電機料鬥固定板通過螺栓連接固定在固定支架上。
6.根據權利要求1所述的自動布料設備，其特徵在於，除了滑塊和導軌之外，動力驅動裝置還包括步進電機和滾珠絲槓，滾珠絲槓和滑塊連接，滾珠絲杆的旋轉推動滑塊左右運動，步進電機與滾珠絲杆相連。
7.根據權利要求1所述的自動布料設備，其特徵在於，固定支架通過螺栓連接在滑塊上，並能夠隨滑塊往復移動。
全文摘要
本發明提供一種用於金剛石整體釺焊鋸片的自動布料設備，該自動布料設備包括基體旋轉裝置，用於使鋸片基體圓周旋轉，並在滑塊的帶動下橫嚮往復運動；滾膠裝置，用於塗敷釺料固定劑；金剛石顆粒布料裝置，用於均勻地布置金剛石顆粒；合金釺焊料布料裝置，用於均勻地布置合金釺焊料；動力驅動裝置，包括滑塊和導軌，用於使滑塊在導軌上橫嚮往復運行；控制系統，用於控制上述各個裝置的相應操作，其中，在完成一個鋸片基體的整個布料操作之後，基體旋轉裝置在滑塊的帶動下回復至原始位置，以帶動下一個鋸片基體來執行下一個布料過程，由此實現自動化過程。本發明的自動布料設備操作方便簡單、能均勻地布料，從而提高生產效率和產品質量。
文檔編號B05C19/04GK102513643SQ20111041149
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月12日 優先權日2011年12月12日
發明者劉一波, 劉錕, 楊合丹, 羅曉麗, 趙剛, 韓娟, 韓曉, 黃盛林 申請人:北京安泰鋼研超硬材料製品有限責任公司, 安泰科技股份有限公司