一种金刚石磨轮自动上砂增厚系统及使用方法与流程

本发明涉及金刚石磨轮的制造技术，具体涉及一种金刚石磨轮自动上砂增厚系统及使用方法。

背景技术：
金刚石磨轮是金刚石工具中的一种，主要应用于硬质合金、石材、陶瓷、玻璃等材质坚硬的材料的平面磨削加工处理，具有加工平整度好、磨削效率高、使用寿命长等优点。金刚石磨轮的制作方法很多，其中主要包括树脂涂覆法，粉末冶金法和电沉积法等。其中电沉积法制作金刚石磨轮工艺简单，投资少，制造方便，无需修整，使用方便，是最常用的方法。电沉积法通常使用全钢胎体或者最外层镶有环形钢体的塑料胎体，适合直接电沉积。电沉积金刚石磨轮制作的主要工序是镀前处理、预镀、上砂、增厚，其中上砂步骤又包括埋镀上砂和抛洒金刚石上砂。埋镀上砂由于金刚石用量大，操作麻烦不被广泛使用。抛洒金刚石上砂由于金刚石使用量少，操作简单而被推广。抛洒金刚石上砂主要有手工操作上砂电镀和螺旋桨搅动沉砂上砂电镀两种方法。手工上砂过程需要大量的人力资源，大大增加了生产成本，不适合大规模生产。螺旋桨搅动沉砂是用螺旋桨搅动溶液使沉在槽底的金刚石随溶液滚动上浮，沉到砂轮胎体上实现上砂，其使用过程中要经常清理镀液和金刚石，而且沉在镀液底部的杂质和镍渣会一同被搅动上浮、沉积在金刚石磨轮上，影响磨轮成品的外观及一致性，而且上砂均匀性也难以保证。故现在需要一种可以实现金刚石磨轮的自动预镀上砂增厚的自动化系统，且磨轮质量能达到手工上砂方法的等级。

技术实现要素：
本发明的目的是设计一种金刚石磨轮自动上砂增厚系统，包括电镀装置，磨轮转动装置和上砂装置及中心控制器。所述的电镀装置包括时控任意波形稳流电源、磨轮胎体组装机构和阳极板。所述的磨轮转动装置包括驱动磨轮胎体转动的B电机和传动机构。所述的上砂装置包括驱动金刚石盒转动的A电机和金刚石盒。中心控制器连接控制时控任意波形稳流电源、A电机和B电机。本发明的另一目的是设计上述金刚石磨轮自动上砂增厚系统的使用方法，多个磨轮胎体安装于磨轮胎体组装机构中，中心控制器控制在不同时段时控任意波形稳流电源输出的电流密度，控制A电机和B电机在不同时间的启停，金刚石盒适时转动抛洒，磨轮胎体适时转动各面均匀上砂，完成预镀、上砂和加厚的磨轮加工。本发明设计的一种金刚石磨轮自动上砂增厚系统包括电镀装置，磨轮转动装置和上砂装置。所述的电镀装置包括时控任意波形稳流电源和磨轮胎体组装机构。所述时控任意波形稳流电源在不同的时间段输出不同的电流。所述的磨轮转动装置包括驱动磨轮胎体转动的B电机和传动机构。所述的上砂装置包括驱动金刚石盒转动的A电机和金刚石盒。中心控制器连接控制时控任意波形稳流电源、A电机和B电机。本系统组装于框架上，框架为多根横向固定杆固定连接左、右两块侧板构成的长方体。中心控制器、时控任意波形稳流电源、驱动磨轮胎体转动的A电机和驱动金刚石盒转动的B电机固定于框架顶部。水平的金刚石盒转动轴位于框架中部，所述金刚石盒固定于金刚石盒转动轴上，金刚石盒的顶面为多孔板，其侧面有可封闭的装料口。多孔板上有均匀密布的孔径相同的孔。金刚石盒转动轴两端分别可转动地安装于框架二侧板。A电机的输出轴上固定安装A主动齿轮，金刚石盒转动轴上固定A从动齿轮，A主动齿轮与A从动齿轮啮合，A主动齿轮和A从动齿轮的轴固定于框架的同一侧板。A电机转动时由A主动齿轮带动A从动齿轮，从而实现金刚石盒的转动。常态下金刚石盒顶面朝上。所述的磨轮胎体组装机构处于金刚石盒下方，其主体为水平的胎体安放柱，胎体安放柱一端固装B从动齿轮，可转动地安装于框架的一个侧板，其未安装齿轮的另一端可转动地安装于框架的另一侧板，并通过装卸扣和装卸销轴向锁定。B电机的输出轴上固定B主动齿轮，B主动齿轮、1～4个B传动齿轮和B从动齿轮依次啮合，它们的齿轮轴均可转动地安装于框架的同一侧板。胎体安放柱上有2～12个接线位，各接线位与时控任意波形稳流电源的阴极相连接。与时控任意波形稳流电源的阳极相连接的阳极板安装于金刚石盒的底面。磨轮胎体套在胎体安放柱上并以键固定，每个接线位对应一个磨轮胎体，使其与时控任意波形稳流电源的阴极电位相同。相邻的磨轮胎体之间相互绝缘。相邻的磨轮胎体之间为内外径与磨轮胎体相配合的环形绝缘片，使相邻的磨轮胎体隔离绝缘，也防止电镀过程中相邻胎体的镀层粘接在一起。在胎体安放柱上，首个磨轮胎体前和末个磨轮胎体后各安装一块阴极挡板，阴极挡板为直径等于或大于磨轮胎体的金属圆板，阴级挡板与胎体安放柱上的接线位连接，用以阻隔电力线，同时防止阴极挡板自身被腐蚀。阴级挡板与相邻的磨轮胎体绝缘，二者之间为内外径与磨轮胎体相配合的环形绝缘片。所述金刚石盒顶面的多孔板长度至少大于磨轮胎体组装机构上所安装的磨轮胎体轴向总长度30厘米，多孔板宽度为8～12厘米。所述金刚石盒多孔板为可装卸的板，根据需要配有80～400目的不同孔径的多孔板。所述阳极板的长度至少大于磨轮胎体组装机构上所安装的磨轮胎体轴向总长度30厘米，阳极板宽度为8～12厘米。阳极板可拆卸地安装于金刚石盒底面，当阳极板在被消耗到一定程度时，便于更换。本发明的金刚石磨轮自动上砂增厚系统的使用方法，使用上述的本发明的金刚石磨轮自动上砂增厚系统，主要步骤，如下：Ⅰ、清洗磨轮胎体将准备加工的磨轮胎体浸没于除油液清洗除油3～10分钟，之后用清水清洗3～5次，将磨轮胎体套在磨轮胎体组装机构的胎体安放柱上，每一个磨轮胎体对应一个接线位与之连接，相邻的磨轮胎体之间放置内外径与磨轮胎体相配合的环形绝缘片，使磨轮胎体相互绝缘；键固定连接各磨轮胎体与胎体安放柱。胎体安放柱的一端安装装卸扣和装卸销，与框架侧板连接并轴向固定。首个磨轮胎体前和末个磨轮胎体后各安装一块阴极挡板，阴极挡板为直径等于或大于磨轮胎体的金属圆板，阴级挡板与接线位连接；所述阴极挡板和相邻的磨轮胎体之间有内外径与磨轮胎体相配合的环形绝缘片。Ⅱ、酸洗磨轮胎体的磨轮部分将步骤I安装在胎体安放柱上的各磨轮胎体的磨轮部分浸入酸洗液中3～8分钟，之后用清水清洗磨轮部分3～5次。Ⅲ、安装金刚石盒根据准备加工的磨轮粒度，选择安装相应的金刚石盒多孔板；从金刚石盒侧面的装料口装入相应目数的金刚石砂，装入量至少为金刚石盒容量的1/2。金刚石盒的初始状态为多孔板朝上。将安装了磨轮胎体和金刚石盒的本系统吊装放入镀液槽内，胎体安放柱及其上的各磨轮胎体处于镀液槽下部，镀液淹没金刚石盒，镀液液面高于金刚石盒顶面至少1厘米。Ⅳ、预镀中心控制器控制时控任意波形稳流电源启动，输出的电流密度为150～300mA/dm2；同时控制B电机的正反转，使磨轮胎体组装机构的胎体安放柱与其上的磨轮胎体正向转动280～320度再反向转动相同角度，一次往复转动为一个周期，每个周期为0.7～1.5分钟，持续8～15分钟，B电机暂停。Ⅴ、第一次上砂中心控制器控制A电机短暂启动，使金刚石盒转动180度顶面的多孔板朝下，抛洒金刚石，停于此状态4～6秒，A电机再次短暂启动，金刚石盒6转动180度恢复多孔板朝上的初始状态。此步骤进行过程中，时控任意波形稳流电源保持步骤Ⅳ时输出的电流密度不变，持续8～12分钟。Ⅵ、继续上砂中心控制器控制B电机的转动，使磨轮胎体组装机构的胎体安放柱与其上的磨轮胎体顺时针或逆时针转动60度停止；控制A电机短暂启动，使金刚石盒转动180度顶面的多孔板朝下，停于此状态4～6秒，A电机再次短暂启动，金刚石盒6转动180度恢复多孔板朝上的初始状态。此步骤进行过程中时控任意波形稳流电源保持步骤Ⅳ时输出的电流密度不变，持续8～12分钟。此步骤Ⅵ重复五次，胎体安放柱与其上的磨轮胎体每次转动的方向相同，之后进入下一步骤。Ⅶ、增厚中心控制器控制B电机的转动，使磨轮胎体组装机构的胎体安放柱与其上的磨轮胎体顺时针或逆时针转动660～690度，再反向转动相同角度，一次往复转动为一个周期，每个周期为1.5～2.5分钟，与此同时中心控制器控制时控任意波形稳流电源输出的电流密度为250～350mA/dm2；本步骤持续160～200分钟。Ⅷ、完成磨轮加工将本系统从镀液槽中起吊移出；取下装卸销，取出装卸扣，从框架上取出胎体安放柱及其上的磨轮，从胎体安放柱上把各加工后的磨轮拆卸下来。清水漂洗磨轮3～5次。最后进行装饰电镀或喷油漆，成为金刚石磨轮产品。与现有技术相比，本发明一种金刚石磨轮自动上砂增厚系统及使用方法的优点为：1、结构简单，操作方便，中心控制器连接控制时控任意波形稳流电源、B电机和A电机，保证电流密度稳定适用，金刚石盒适时转动抛洒，磨轮胎体适时转动使各面均匀上砂，实现了金刚石磨轮的预镀、上砂、增厚的全程自动化生产；2、效率大幅度提高，一个人可同时管理十台本发明的系统，与手工操作上砂相比，效率提高二到三倍，节省人力资源，也降低的操作难度；3、上砂均匀，磨轮外观一致，质量明显提高。附图说明图1为本金刚石磨轮自动上砂增厚系统实施例正视结构图。图2为图1的A-A剖面图。图中标号为：1、框架，2、B电机，3、A电机，4、A主动齿轮，5、A从动齿轮，6、金刚石盒，7、金刚石盒转动轴，8、阳极板。9、阴极挡板，10、装卸扣，11、6装卸销，12、磨轮胎体，13、胎体安放柱，14、B从动齿轮，15、环形绝缘片，16、传动齿轮，17、B主动齿轮。具体实施方式金刚石磨轮自动上砂增厚系统实施例本金刚石磨轮自动上砂增厚系统实施例如图1和2所示，包括电镀装置，磨轮转动装置和上砂装置及中心控制器。所述的电镀装置包括时控任意波形稳流电源、磨轮胎体组装机构和阳极板8。所述的磨轮转动装置包括驱动磨轮胎体转动的B电机2和传动机构。所述的上砂装置包括驱动金刚石盒6转动的A电机3和金刚石盒6。中心控制器连接控制时控任意波形稳流电源、B电机2和A电机3。图1中未显示中心控制器和时控任意波形稳流电源。本例时控任意波形稳流电源在中心控制器控制下在不同的时间段输出不同的电流。本例系统组装于框架1上，框架1为多根横向固定杆固定连接左、右两块侧板构成的长方体。中心控制器、时控任意波形稳流电源、B电机2和A电机3固定于框架1顶部。水平的金刚石盒转动轴7经轴承可转动地安装于框架1中部，金刚石盒6固定于金刚石盒转动轴7上，金刚石盒6的顶面为多孔板，其侧面有可封闭的装料口。多孔板上有均匀密布的孔径相同的孔。金刚石盒转动轴7两端分别可转动地安装于框架1二侧板。A电机3的输出轴上固定安装A主动齿轮4，金刚石盒转动轴7上固定A从动齿轮5，A主动齿轮与A从动齿轮啮合，A主动齿轮4和A从动齿轮5的轴固定于框架的同一侧板。A电机转动时由A主动齿轮带动A从动齿轮，从而实现金刚石盒的转动。常态下金刚石盒6顶面朝上。所述的磨轮胎体组装机构处于金刚石盒6下方，其主体为水平的胎体安放柱13，胎体安放柱13一端固装B从动齿轮14、并可转动地安装于框架1的一个侧板，胎体安放柱13另一端可转动地安装于框架1的另一侧板并通过装卸扣10和装卸销11轴向锁定。B电机2的输出轴上固定B主动齿轮17，B主动齿轮17、3个B传动齿轮16和B从动齿轮14依次啮合，它们的齿轮轴均可转动地安装于框架1的同一侧板。本例胎体安放柱13上有6个接线位，各接线位与时控任意波形稳流电源的阴极相连接。与时控任意波形稳流电源的阳极相连接的阳极板8固定安装于金刚石盒6的底面。磨轮胎体12套在胎体安放柱13上并以键固定，每个接线位对应一个磨轮胎体12，使其与时控任意波形稳流电源的阴极电位相同。相邻的磨轮胎体12之间有内外径与磨轮胎体相配合的环形绝缘片15使之相互绝缘。本例装卸扣10为环形部件，其内径等于胎体安放柱的外径，其外侧面为台阶环面，较小的一端外径等于框架1侧板上的固定孔孔径，较大的一端外径大于框架1侧板上的固定孔孔径，装卸扣10较小的一端有与装卸销11配合的销孔，装卸扣10外环台阶面与销孔侧壁的距离等于框架1侧板的厚度，装卸销11的长度大于装卸扣10较小一端的外径。胎体安放柱13无齿轮的末端插于装卸扣10的内孔、且处于装卸销11前方。装卸扣10较小的一端插入框架1侧板的固定孔后，装卸销11插入装卸扣10的销孔，使胎体安放柱13轴向固定。在胎体安放柱13上，首个磨轮胎体12前和末个磨轮胎体12后各安装一块阴极挡板9，阴极挡板9为直径等于或大于磨轮胎体12的金属圆板，阴级挡板与胎体安放柱13上的接线位连接。阴极挡板9和相邻的磨轮胎体12之间也有内外径与磨轮胎体相配合的环形绝缘片15。本例金刚石盒6顶面的多孔板长度大于磨轮胎体组装机构上6个磨轮胎体12的轴向总长度32厘米，多孔板宽度为10厘米。本例金刚石盒6多孔板为可装卸的板，本例配有80、100、180、240、300和400目的6种孔径的6块多孔板。本例阳极板8为为镍板，其长度大于磨轮胎体组装机构上所安装的磨轮胎体12轴向总长度32厘米，阳极板8宽度为10厘米。阳极板8可拆卸地安装于金刚石盒6底面。金刚石磨轮自动上砂增厚系统的使用方法实施例本金刚石磨轮自动上砂增厚系统的使用方法实施例，使用上述的的金刚石磨轮自动上砂增厚系统实施例，主要步骤，如下：Ⅰ、清洗磨轮胎体将准备加工的磨轮胎体12浸没于除油液清洗除油5分钟，之后用清水清洗3次，将磨轮胎体12套在磨轮胎体组装机构的胎体安放柱13上，每一个磨轮胎体12对应一个接线位并与之连接，相邻的磨轮胎体12之间放置环形绝缘片15，使相邻的磨轮胎体12相互绝缘；键固定连接各磨轮胎体12与胎体安放柱13。胎体安放柱13的一端安装装卸扣10和装卸销11，使胎体安放柱13与框架1侧板连接并轴向固定。Ⅱ、酸洗磨轮胎体12的磨轮部分将步骤I安装在胎体安放柱13上的各磨轮胎体12的磨轮部分浸入酸洗液中5分钟，之后用清水清洗磨轮部分3次。Ⅲ、安装金刚石盒6本例准备加工300目粒度的磨轮，选择安装金刚石盒6的300目多孔板；从金刚石盒6侧面的装料口装入300目的金刚石砂，本例装入量为金刚石盒容量的2/3。金刚石盒6的初始状态为多孔板朝上。将安装了磨轮胎体12和金刚石盒6的本系统吊装放入镀液槽内，胎体安放柱13及其上的各磨轮胎体12处于镀液槽下部，本例使用瓦特镍镀液，镀液淹没金刚石盒6，本例镀液液面高于金刚石盒6顶面1.5厘米。Ⅳ、预镀中心控制器控制时控任意波形稳流电源启动，输出的电流密度为200mA/dm2；同时控制B电机的正反转，使磨轮胎体组装机构的胎体安放柱13与其上的磨轮胎体12正向转动300度再反向转动300度，一次往复转动为一个周期，每个周期为1分钟，持续10分钟，即完成十个正反转周期，B电机暂停。Ⅴ、第一次上砂中心控制器控制A电机短暂启动，使金刚石盒6转动180度顶面的多孔板朝下，抛洒金刚石，停于此状态5秒，A电机再次短暂启动，金刚石盒6转动180度恢复多孔板朝上的初始状态。此步骤进行过程中时控任意波形稳流电源保持步骤Ⅳ时输出的电流密度200mA/dm2不变，持续10分钟。Ⅵ、继续上砂中心控制器控制B电机的转动，使磨轮胎体组装机构的胎体安放柱13与其上的磨轮胎体12顺时针或逆时针转动60度后停止；控制A电机短暂启动，使金刚石盒6转动180度顶面的多孔板朝下，停于此状态5秒，A电机再次短暂启动，金刚石盒6转动180度恢复多孔板朝上的初始状态。此步骤进行过程中时控任意波形稳流电源保持步骤Ⅳ时输出的电流密度200mA/dm2不变，持续10分钟。此步骤Ⅵ重复五次，胎体安放柱13与其上的磨轮胎体13每次转动的方向相同，之后进入下一步骤。Ⅶ、增厚中心控制器控制B电机的转动，使磨轮胎体组装机构的胎体安放柱13与其上的磨轮胎体12顺时针或逆时针转动680度，再反向转动680度，一次往复转动为一个周期，每个周期为2分钟，与此同时中心控制器控制时控任意波形稳流电源输出的电流密度为300mA/dm2；本步骤持续180分钟。Ⅷ、完成磨轮加工将本系统从镀液槽中起吊移出；拆下装卸销11，取出装卸扣10，从框架1上取出胎体安放柱13及其上的磨轮，从胎体安放柱13上把各加工后的磨轮拆卸下来。清水漂洗磨轮3～5次。最后进行装饰电镀或喷油漆，成为磨轮产品。上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明的公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。