一种用于刀具磨床的上料装置的制作方法

本发明涉及磨床设备技术领域，具体为一种用于刀具磨床的上料装置。

背景技术：

现在很多领域采用数控控制自动进行刀具的磨削，数控磨刀的最大特点为磨刀效率高，但是现在在国内仍然应用非常广泛的半自动化的数控机床，虽然刀具的磨削可以实现数控化，但是数控磨刀的上料、卸料还是由使用者手动完成。如果淘汰这种半自动化的机床而采用能够自动上料、卸料的数控加工中心，无疑是一笔巨大的开支。半自动化的数控机床的上料装置一般一次只能装一个刀具，使用者在磨完后拆卸下来再安装另一个，效率较低，使用不便。因此研究设计一种能方便使用者的、高效率的上料装置是有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于刀具磨床的，能够同时对四个刀具进行安装/装卸的上料装置。本发明提供如下技术方案。

一种用于刀具磨床的上料装置，包括底板，底板的内部固定有转动轴，转动轴的顶部固定有壳体，壳体的内部设置有四个螺纹轴，每个螺纹轴都通过一个电磁离合器与一个齿轮连接杆同轴地相连，螺纹轴的一端的表面套接有一个轴承，齿轮连接杆的表面也套接有一个轴承，每个螺纹轴的表面螺纹连接有螺纹块，螺纹块的顶部固定有第一夹持块，壳体的顶部开设有与第一夹持块相适配的凹槽，凹槽的内部固定有第二夹持块，齿轮连接杆的一端固定有第一锥形齿轮，第一锥形齿轮的表面啮合有第二锥形齿轮，壳体的顶部固定有伺服电机，第二锥形齿轮与伺服电机相连接。

在第一夹持块或第二夹持块的一侧设置有压力传感器，其用于检测夹持块与被夹持刀具之间的压力。

所述上料装置还包括一个主控单元，其与所述电磁离合器和压力传感器连接。

对于即将进行刀具磨削加工的第一夹持位，主控单元被配置为：

（a）控制所述电磁离合器接合所述螺纹轴和齿轮连接杆，使第一夹持块在伺服电机的驱动下向第二夹持力移动以夹紧刀具；

（b）获取夹持块对被夹持刀具的夹紧力，当所述夹紧力达到预设的最大夹紧力时，控制所述电磁离合器断开所述螺纹轴和齿轮连接杆；

（c）实时获取在磨刀过程中的夹持块与被夹持刀具之间的压力波动；

（d）判断所述压力波动的波峰值是否接近甚至超过所述最大夹紧力，所述接近例如是90%的比例；

（e）如果存在多次的，例如超过2次的波峰值大于等于90%的最大压紧力的情况，则控制所述电磁离合器接合所述螺纹轴和齿轮连接杆，使第一夹持块在伺服电机的驱动下进一步夹紧所述被夹持刀具；

（f）重复执行（c）~（e）。

对于在所述第一夹持位之后进行刀具磨削加工的后续夹持位，主控单元被配置为：

（g）记录（e）中的进一步夹紧的夹紧力，并将其作为后续夹持位的最大夹紧力的预设值。

优选的，在（e）中控制电磁离合器接合的时间优选为0.5~3秒。

优选的，所述轴承的顶部与底部均固定有安装块，所述安装块的另一端与壳体固定。

优选的，所述第二夹持块和第一夹持块的一侧均粘接有护垫，所述护垫由橡胶制成。

优选的，所述底板的底部开设有防滑槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

（1）本发明能够实现对四个刀具进行同时夹持，提高了加工效率；

（2）使用者在上料时只需将四个刀具放置在第一夹持块和第二夹持块之间，随后启动伺服电机就能够实现对四个刀具自动进行同时夹持。在此上料、夹持过程中，通过主控单元和压力传感器、电磁离合器，使用者无需凭经验确定夹紧力，且夹紧力在实际加工过程中还可以自适应地调整，提高了加工时的稳定性，还极大地降低了对使用者的技能要求。

附图说明

图1为本发明结构正视图；

图2为本发明结构俯视图。

图中：1、底板；2、转动轴；3、壳体；4、螺纹轴；5、轴承；6、螺纹块；7、第一夹持块；8、第二夹持块；9、第一锥形齿轮；10、齿轮连接杆；11、电磁离合器；12、第二锥形齿轮；13、伺服电机；14、压力传感器；15、安装块；16、凹槽；17、护垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2所示，一种用于刀具磨床的上料装置，包括底板1，底板1的内部固定有转动轴2，转动轴2的顶部固定有壳体3，壳体3的内部设置有四个螺纹轴4，每个螺纹轴4都通过一个电磁离合器11与一个齿轮连接杆10同轴地相连，螺纹轴4的一端的表面套接有一个轴承5，齿轮连接杆10的表面也套接有一个轴承5，每个螺纹轴4的表面螺纹连接有螺纹块6，螺纹块6的顶部固定有第一夹持块7，壳体3的顶部开设有与第一夹持块7相适配的凹槽16，凹槽16的内部固定有第二夹持块8，齿轮连接杆10的一端固定有第一锥形齿轮9，第一锥形齿轮9的表面啮合有第二锥形齿轮12，壳体3的顶部固定有伺服电机13，第二锥形齿轮12与伺服电机13相连接。

在第一夹持块7或第二夹持块8的一侧设置有压力传感器14，其用于检测夹持块与被夹持刀具之间的压力。

所述上料装置还包括一个主控单元，其与所述电磁离合器11和压力传感器14连接。

对于即将进行刀具磨削加工的第一夹持位，主控单元被配置为：

（a）控制所述电磁离合器11接合所述螺纹轴4和齿轮连接杆10，使第一夹持块7在伺服电机13的驱动下向第二夹持力移动以夹紧刀具；

（b）获取夹持块对被夹持刀具的夹紧力，当所述夹紧力达到预设的最大夹紧力时，控制所述电磁离合器11断开所述螺纹轴4和齿轮连接杆10；

（c）实时获取在磨刀过程中的夹持块与被夹持刀具之间的压力波动；

（d）判断所述压力波动的波峰值是否接近甚至超过所述最大夹紧力，所述接近例如是90%的比例；

（e）如果存在多次的，例如超过2次的波峰值大于等于90%的最大压紧力的情况，则控制所述电磁离合器11接合所述螺纹轴4和齿轮连接杆10，使第一夹持块7在伺服电机13的驱动下进一步夹紧所述被夹持刀具；

（f）重复执行（c）~（e）。

对于在所述第一夹持位之后进行刀具磨削加工的后续夹持位，主控单元被配置为：

（g）记录（e）中的进一步夹紧的夹紧力，并将其作为后续夹持位的最大夹紧力的预设值。

进一步的，在（e）中控制电磁离合器（11）接合的时间优选为0.5~3秒。

进一步的，轴承5的顶部与底部均固定有安装块15，安装块15的另一端与壳体3固定，通过设置安装块15，能够有效对轴承5进行限位固定。

进一步的，第二夹持块8和第一夹持块7的一侧均粘接有护垫17，护垫17由橡胶制成，通过设置护垫17，能够有效对刀具起到保护作用。

进一步的，底板1的底部开设有防滑槽，通过设置防滑槽，能够有效增强底板1的摩擦力。

使用者在上料时只需将四个刀具放置在第一夹持块7和第二夹持块8之间，随后启动伺服电机13就能够实现对四个刀具自动进行同时夹持。在此上料、夹持过程中，通过主控单元和压力传感器、电磁离合器，使用者无需凭经验确定夹紧力，且夹紧力在实际加工过程中还可以自适应地调整，提高了加工时的稳定性，还极大地降低了对使用者的技能要求。

使用者可以转动壳体3，使壳体3通过转动轴2的配合在底板1的顶部进行移动，且方便使用者对刀具进行变换位置，从而可以对刀具进行逐个加工，加工完成后，伺服电机13反向运作，螺纹轴4通过螺纹块6的配合带动第一夹持块7远离刀具，从而方便使用者对刀具进行装卸。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。