一種瓷磚工具的螺旋刀頭全自動磨弧設備及其使用方法與流程

本發明涉及一種瓷磚工具的磨弧設備，具體地涉及一種瓷磚工具的螺旋刀頭全自動磨弧設備及其使用方法，可廣泛用于各種螺旋刀頭的弧面磨削加工。

背景技術：
建筑行業中經常需要使用螺旋刀頭磨削、拋光瓷磚等操作。目前公知的磨削螺旋刀頭的工藝為：工人手拿刀頭在砂輪上磨削刀頭，刀頭與砂輪的角度是刀頭在基體中的螺紋升角，工人操作時憑感觀放置刀頭在砂輪上的角度，角度偏差較大。由引可以看出，產品磨削質量不穩定，工人勞動強度大，磨削粉塵損害工人身體健康，容易傷到手指，不符合安環辦的要求。

技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種瓷磚工具的螺旋刀頭全自動磨弧設備及其使用方法，以解決公知螺旋刀頭加工工藝的缺點及不足。為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：本發明一種瓷磚工具的螺旋刀頭全自動磨弧設備，其特征是它包括：支架平臺1、推力氣缸2、下軌道組件3、磨弧支架4、升降平臺5、拉桿組件6、滑輪組件7、4個φ40光軸8、4個LMEF40UU直線軸承9、斜塊10、4個SHF40支撐架11、下拉桿12、擺動平臺13、回轉軸機構14、3個萬向滾珠15、止顫滑塊組件16、步進電機17、上導軌組件18、滾珠絲杠19、絲母20、上拉桿21、2個φ30直線光軸22、4個SCS30UU直線軸承23、推料氣缸24、滑道組件25、位置氣缸支架26、擋料氣缸27、放料氣缸28、壓料氣缸29、壓頭30、座體31、送料器支架32、刀頭振動送料器33、電器控制柜34、觸摸屏35、推力氣缸支座36、連接塊37、支架201、2件內孔φ32的密封球軸承202、螺母203、滑輪軸204、弧形塊301、Y型輪302、2件內孔φ12的密封球軸承303、砂輪502組件等。所述支架平臺1上右側用緊固件固定有推力氣缸支座36，所述推力氣缸支座36上用緊固件水平安裝有推力氣缸2，所述推力氣缸2的軸頭向左與拉桿組件6的中間部連接，所述拉桿組件6左側上端與上拉桿21連接，它的左側下端與下拉桿12連接。所述支架平臺1上從左側依次固定有磨弧支架4、下軌道組件3、升降平臺5和4個呈矩形分布的LMEF40UU直線軸承9，所述4個LMEF40UU直線軸承9的上方分別依次對應連接4個φ40光軸8和4個SHF40支撐架11，4個SHF40支撐架11支撐升降平臺5，4個φ40光軸8上端與4個SHF40支撐架11緊固連接，4個φ40光軸8與固定在支架平臺1上的4個LMEF40UU直線軸承9可滑動運行。所述支架平臺1的左中部、升降平臺5的下方安裝有下軌道組件3，所述下軌道組件3和升降平臺5之中間設有斜塊10和滑輪組件7，所述滑輪組件7位于斜塊10的上方，并可在斜塊10的斜面上運動；所述斜塊10的下表面用緊固件固定在下軌道組件3平臺上端面，下拉桿12的左端與下軌道組件3平臺下端的連接塊37用螺母連接，上拉桿21左端與擺動平臺13下端面鉸接。所述滑輪組件7包括支架201、2件內孔φ32的密封球軸承202、螺母203和滑輪軸204，支架201上端用緊固件固定在升降平臺5下面，2件內孔φ32的密封球軸承202在斜塊10表面上往復滾動，從而使升降平臺5上下升降35mm；所述升降平臺5通過回轉軸機構14與上方的擺動平臺13連接，所述擺動平臺13下端面安裝有3個萬向滾珠15和止顫滑塊組件16中的Y型輪302，3個萬向滾珠15在升降平臺5上滑動，止顫滑塊組件16中的弧形塊301安裝在升降平臺5上。所述止顫滑塊組件16由弧形塊301、Y型輪302、2件內孔φ12的密封球軸承303和軸304構成，弧形塊301由緊固件固定在升降平臺5上表面，Y型輪302用緊固件與擺動平臺13下面連接固定，所述弧形塊301的中心線與砂輪502組件擺動的中心線重合。所述擺動平臺13的上方設有砂輪502組件，所述砂輪502組件包括上導軌組件18、砂輪502、電機503、第一帶輪505、第二帶輪506、同步帶507、自轉連接軸512、壓板513，所述上導軌組件18包括4個SCS30UU直線軸承23呈矩形分布，每2個SCS30UU直線軸承23同時穿過一根φ30直線光軸22，2根φ30直線光軸22的兩端分別穿過4個SH30A支撐架511內孔，并用緊固件固定，4個SH30A支撐架511用緊固件固定在擺動平臺13上端面；4個SCS30UU直線軸承23下端面用緊固件與連接板組件501下端面701連接，從而使連接板組件501隨著4個SCS30UU直線軸承23在2根φ30直線光軸22上滑動；所述連接板組件501由下端面701、上端面702和2個立面703組成；所述擺動平臺13上端面右邊安裝有支撐板508，所述支撐板508上安裝有步進電機17，步進電機17左端的軸頭和滾珠絲杠19的右端軸頭用聯軸器509連接，所述滾珠絲杠19向左穿過軸承座510，與連接板組件501下端面701右邊的絲母20連接；絲母20用緊固件固定在連接板組件501下端面701上；連接板組件501上端面702安裝有砂輪502、電機支架504等組件。連接板組件501下端面701與4個SCS30UU直線軸承23下端用緊固件連接，步進電機17帶動滾珠絲杠19轉動，滾珠絲杠19轉動通過絲母20使連接板組件501在水平方向上可以位移，連接板組件501上端面702安裝的砂輪502及各部件也相應在水平面內移動。連接板組件501上端面702安裝有電機503的電機支架504和自轉連接軸512，自轉連接軸512上端安裝有砂輪502，砂輪上端用壓板513中心的螺釘緊固在軸頭，自轉連接軸512下端安裝有第一帶輪505，并用緊固件固定；電機503用緊固件安裝在電機支架504上，電機503軸頭設有第二帶輪506，兩個帶輪通過同步帶507連接傳遞動力來磨削螺旋刀頭；砂輪502組件在水平面內往復擺動角度為刀頭長度弧度角+5°角，其水平方向的中心線與刀頭在磨弧區的中心線重合，自轉連接軸512為公知技術。所述拉桿組件6由拉桿組件支座401、φ20直線光軸402和LMEF20UU直線軸承403組成，φ20直線光軸402與LMEF20UU直線軸承403是滑動配合，拉桿組件6與上拉桿21通過螺釘連接，拉桿組件6下端與下拉桿組件用螺母連接。所述回轉軸機構14包括2件推力球軸承601、套602、回轉軸603和1件內孔φ17的雙面密封球軸承604，回轉軸603中心線即為擺動平臺13回轉中心線。所述磨弧支架4為斜面狀，所述磨弧支架4上安裝有滑道組件25、推料氣缸24、擋料氣缸27、放料氣缸28和壓料氣缸29，所述擋料氣缸27和放料氣缸28安裝在位置氣缸支架26上，位于滑道組件25上方；刀頭在振動器的作用下有順序進入滑道，擋料氣缸27壓住最前端后一個刀頭，放料氣缸釋放最前一個刀頭，刀頭順暢滑入滑道組件25底部；推料氣缸24平躺在磨弧支架4工作臺上，將滑入底部的刀頭推入磨弧區，磨后再推刀頭推出磨弧區。壓料氣缸29安裝在斜下方的座體31上，砂輪502磨弧前壓料氣缸29的壓頭30壓住刀頭，防止刀頭在砂輪502磨削力作用下跳出滑道，磨后壓頭30回收。在支架平臺1的左側還設有刀頭振動送料器33，所述刀頭振動送料器33固定放置在送料器支架32上，送料器振動頻率可調。它的最上層軌道還設有2個擋板，用于防止兩個刀頭豎立或疊加時通過，刀頭平躺著進入滑道組件25，避免了因振動而影響磨削質量。該刀頭振動送料器為公知技術。優選的，所述拉桿組件6通過拉動上拉桿21，使擺動平臺13以螺旋刀頭基體中心軸為回轉軸，往復擺動角度為刀頭長度弧度角+5°。優選的，所述推力氣缸2往復運動行程為95mm，拉桿組件6同時拉動上拉桿21和下拉桿12往復運動行程95mm，同時下拉桿12拉動斜塊10使升降平臺5上下移動行程35mm和上拉桿21拉動擺動平臺13以螺旋刀頭基體中心軸為回轉軸，往復擺動角度為刀頭長度弧度角+5°角。優選的，所述拉桿組件6中上端的LMEF20UU直線軸承403與上拉桿21連接，LMEF20UU直線軸承403通過上拉桿21拉動擺動平臺13在水平面內往復擺動角度為刀頭長度弧度角+5°角的同時，隨著升降平臺5上下位移35mm。優選的，所述止顫滑塊組件16弧度中心是螺旋刀頭基體中心，止顫滑塊組件16中心線即為螺旋刀頭的基體直徑中心線。優選的，所述刀頭振動送料器33單獨放置在送料器支架32上，它最大外徑Φ535，高410，通道最小內徑Φ350，所述刀頭振動送料器33振動頻率可調。優選的，所述刀頭振動送料器與滑道的間隙為2mm。一種使用所述瓷磚工具的螺旋刀頭全自動磨弧設備的操作方法，包括以下步驟：a、操作人員安裝好砂輪，將刀頭倒入刀頭振動送料器33中，調節刀頭振動送料器33的頻率，使刀頭有序的從底部轉動到出料口并進入滑道組件25。b、操作人員根據刀頭的磨削量設置參數，即輸入砂輪從原始點到刀頭磨弧面的距離，再輸入磨削刀頭補償次數及砂輪損耗值，在加工過程中計算出砂輪磨損半徑，累計到砂輪步進值，輸入到PLC程序編制控制器，實現砂輪磨損自動補償。c、參數選好后按下全自動按扭，砂輪開始轉動(關于全自動按扭與砂輪轉動之間為公知的機械連接關系，在此不作詳細描述也不推薦附圖)。d、擋料氣缸27壓住滑道組件里最前端后一個刀頭，放料氣缸28釋放最前一個刀頭，該刀頭順暢滑入滑道底部。e、推料氣缸24附有磁性開關，平躺在磨弧支架工作臺上，滑道底部的接近開關探到有刀頭時，向推料氣缸24發出指令，推料氣缸24將滑入底部的刀頭推入磨弧區。f、推料氣缸24上的磁性開關向壓料氣缸29的磁性開關發出指令，壓料氣缸29的壓頭30在砂輪磨弧前壓住刀頭，防止刀頭在砂輪磨削力作用下跳出滑道。g、壓料氣缸29的磁性開關向推力氣缸的磁性開關發出指令，推力氣缸2拉動拉桿組件做往復運動，運動行程靠推力氣缸2上的磁性開關控制，拉桿組件同時拉動上拉桿和下拉桿做往復運動；下拉桿拉動斜塊使升降平臺在豎直面上做上下運動，上拉桿拉動擺動平臺以螺旋刀頭的基體直徑中心軸為回轉軸在水平面上做往復擺動，砂輪開始磨削刀頭弧面，砂輪由步進電機17帶動從原點運行到磨削的起始位置，即在刀頭上端，砂輪502由砂輪氣缸帶動從上至下同時從左至右到刀頭下端，然后原路返回至上端，砂輪502由步進電機17帶動回退到原點。h、磨后，壓料氣缸29的壓頭回收，其磁性開關向推料氣缸24發出指令，推料氣缸24再推刀頭出磨弧區，刀頭掉入下面的收集器中。i、重復步驟d到h，直至所有刀頭磨削加工完。以上過程均由PLC程序控制，通過電器控制柜34上的觸摸屏35操作。本發明的優點如下：1)全程機械磨削代替了人工操作，減輕了工人勞動強度。2)磨削量是衡量，避免了刀頭過度層薄厚不均現象。3)避免了工傷發生，改善了工人操作環境。4)設備每分鐘磨12個刀頭，最大程度的提高了生產效率。附圖說明圖1是本發明的一個實施例的結構示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是圖1的左側視圖。圖4是滑輪組件示意圖。圖5是圖4的側視圖。圖6是止顫滑塊組件。圖7是圖6的B-B剖視圖。圖8是拉桿組件示意圖。圖9是圖8的側視圖。圖10是砂輪組件示意圖。圖11是回轉機構示意圖。圖12是連接板組件示意圖。圖13是圖12的側視圖。圖14是自轉連接軸示意圖。圖15是電氣控制流程圖。圖中各部件標號說明：1、支架平臺；2、推力氣缸；3、下軌道組件；4、磨弧支架；5、升降平臺；6、拉桿組件；7、滑輪組件；8、4個φ40光軸；9、4個LMEF40UU直線軸承；10、斜塊；11、4個SHF40支撐架；12、下拉桿；13、擺動平臺；14、回轉軸機構；15、3個萬向滾珠；16、止顫滑塊組件；17、步進電機；18、上導軌組件；19、滾珠絲杠；20、絲母；21、上拉桿；22、2個φ直線30光軸；23、4個SCS30UU直線軸承；24、推料氣缸；25、滑道組件；26、位置氣缸支架；27、擋料氣缸；28、放料氣缸；29、壓料氣缸；30、壓頭；31、座體；32、送料器支架；33、刀頭振動送料器；34、電器控制柜；35、觸摸屏；36、推力氣缸支座；37、連接塊、201、支架；202、2件內孔φ32的密封球軸承；203、螺母；204、滑輪軸；301、弧形塊；302、Y型輪；303、2件內孔φ12的密封球軸承；304、軸；401、支座；402、φ20直線光軸；403、LMEF20UU直線軸承；501、連接板組件；502、砂輪；503、電機；504、電機支架；505、第一帶輪；506、第二帶輪；507、同步帶；508、支撐板509、聯軸器、510、軸承座、511、4個SH30A支撐架；512、自轉連接軸；513、壓板；601、2件推力球軸承；602、套；603、回轉軸；604、1件內孔φ17的雙面密封球軸承；701、下端面；702、上端面；703、2個立面。具體實施方式下面參照附圖對本發明具體實施方式進行詳細說明。參見圖1至圖14。如圖1，本發明的螺旋刀頭全自動磨弧設備上，支架平臺1右邊有固定推力氣缸2的推力氣缸支座36，推力氣缸支座36用緊固件固定在支架平臺1上；推力氣缸2的軸頭向左連接一個拉桿組件6，拉桿組件6左側上端與上拉桿21連接，它的左側下端與下拉桿12連接。如圖2和圖3所示，下軌道組件3、磨弧支架4和4個LMEF40UU直線軸承9用緊固件安裝在支架平臺上。4個φ40光軸8與固定在支架平臺1上的4個LMEF40UU直線軸承9滑動運行，4個φ40光軸8的上端與升降平臺5下面的4個SHF40支撐架11用緊固件連接。下軌道組件3和磨弧支架4為公知技術。所述斜塊10的下表面用緊固件固定在下軌道組件3平臺上端面，下拉桿12左端與下軌道組件3平臺下端的連接塊37用螺母連接，上拉桿21左端與擺動平臺13下端面鉸接。所述推力氣缸2安裝在推力氣缸支座36上，推力氣缸2的軸頭與拉動拉桿組件6連接，推力氣缸2拉動拉桿組件往復運動同時，與其相連接的下拉桿12和上拉桿21同時拉動斜塊10在水平面內往復運行95mm、并導致斜塊10表面上的滑輪組件7上下升降35mm和擺動平臺13在水平面內往復擺動角度為刀頭長度弧度角+5°角。升降平臺5下端分別固定有滑輪組件7、4個φ40光軸8和4個SHF40支撐架11，4個φ40光軸8與4個SHF40支撐架11用緊固定鎖鎖緊并隨著升降平臺5上下移動。如圖4和圖5所示，滑輪組件7由支架201、2件內孔φ32的密封球軸承202、螺母203和滑輪軸204組成。支架201上端用緊固件固定在升降平臺5下面，2件內孔φ32的密封球軸承202在斜塊10表面上往復滾動，從而使升降平臺5上下升降35mm。如圖6和圖7所示，升降平臺5通過回轉軸機構14與擺動平臺13連接，擺動平臺13下端面安裝有3個萬向滾珠15和止顫滑塊組件16中的Y型輪302，3個萬向滾珠15在升降平臺5上滑動，止顫滑塊組件16中的弧形塊301安裝在升降平臺5上。所述止顫滑塊組件16由弧形塊301、Y型輪302、2件內孔φ12的密封球軸承303和軸304組成，弧形塊301由緊固件固定在升降平臺5上表面，Y型輪302用緊固件與擺動平臺13下面連接固定，弧形塊301的中心線與砂輪502組件擺動的中心線重合。如圖8和圖9所示，拉桿組件6由拉桿組件支座401、φ20直線光軸402和LMEF20UU直線軸承403組成，φ20直線光軸402與LMEF20UU直線軸承403是滑動配合，拉桿組件6與上拉桿21通過螺釘連接，拉桿組件6下端與下拉桿組件用螺母連接。如圖10、圖12、圖13、圖14所示，擺動平臺13上端面右邊安裝有支撐板508，支撐板508上安裝有步進電機17，步進電機17左端的軸頭和滾珠絲杠19的右端軸頭用聯軸器509連接，滾珠絲杠19向左穿過軸承座510，與連接板組件501下端面701右邊的絲母20連接；上導軌組件18由4個SCS30UU直線軸承23、2個φ30直線光軸22和4個SH30A支撐架511組成，連接板組件501下端面701與4個SCS30UU直線軸承用緊固件連接，步進電機17帶動滾珠絲杠19轉動，滾珠絲杠19轉動通過絲母使連接板組件501在水平方向上可以位移，連接板組件501上端面702安裝的砂輪502等各部件也相應在水平面內移動。連接板組件501上端面702安裝有電機503的電機支架504和自轉連接軸512，自轉連接軸512上端安裝有砂輪502，砂輪上端用壓板513中心的螺釘緊固在軸頭，自轉連接軸512下端安裝有第一帶輪505，并用緊固件固定；電機503用緊固件安裝在電機支架504上，電機503軸頭有第二帶輪506，兩個帶輪通過同步帶507連接傳遞動力來磨削螺旋刀頭。砂輪502在水平面內往復擺動角度為刀頭長度弧度角+5°角的中心線與刀頭在磨弧區的中心線重合。上導軌組件18、軸承座510和自轉連接軸512為公知技術。如圖11所示，回轉軸機構14由2件推力球軸承601、套602、回轉軸603和1件內孔φ17的雙面密封球軸承604組成，回轉軸603中心線即為擺動平臺13回轉中心線，該機構使擺動平臺13在旋轉時磨擦阻力降為最小，延長了設備使用壽命。所述磨弧支架4上安裝有滑道組件25、推料氣缸24、擋料氣缸27、放料氣缸28和壓料氣缸29。其中：擋料氣缸27和放料氣缸28安裝在一位置氣缸支架26上，位于滑道組件25上方。刀頭在振動器的作用下有順序進入滑道，擋料氣缸27壓住最前端后一個刀頭，放料氣缸釋放最前一個刀頭，刀頭順暢滑入滑道組件25底部；推料氣缸24平躺在磨弧支架4工作臺上，將滑入底部的刀頭推入磨弧區，磨后再推刀頭推出磨弧區。壓料氣缸29安裝在一座體31上，砂輪502磨弧前壓料氣缸29的壓頭30壓住刀頭，防止刀頭在砂輪502磨削力作用下跳出滑道，磨后壓頭30回收。刀頭振動送料器33單獨放置在送料器支架32上，最大外徑Φ535mm，高410mm，通道最小內徑Φ350mm。送料器振動頻率可調。它的最上層軌道加2個擋板，防止兩個刀頭豎立或疊加時通過，刀頭平躺著進入滑道組件。刀頭振動送料器33與滑道有間隙2mm，避免了因振動而影響磨削質量。該刀頭振動送料器為公知技術。如圖15所示，本發明的一種瓷磚工具的螺旋刀頭全自動磨弧設備的具體操作方法包括以下步驟：a、操作人員安裝好砂輪，將刀頭倒入刀頭振動送料器33中，調節刀頭振動送料器33的頻率，使刀頭有序的從底部轉動到出料口并進入滑道組件25；b、操作人員根據刀頭的磨削量設置參數，即輸入砂輪從原始點到刀頭磨弧面的距離，再輸入磨削刀頭補償次數及砂輪損耗值，在加工過程中計算出砂輪磨損半徑，累計到砂輪步進值，輸入到PLC程序編制控制器，實現砂輪磨損自動補償；c、參數選好后按下全自動按扭，砂輪開始轉動(關于全自動按扭與砂輪轉動之間為公知的機械連接關系，在此不作詳細描述也不推薦附圖)；d、擋料氣缸27壓住滑道組件里最前端后一個刀頭，放料氣缸28釋放最前一個刀頭，該刀頭順暢滑入滑道底部；e、推料氣缸24(附磁性開關)平躺在磨弧支架工作臺上，滑道底部的接近開關探到有刀頭時，向推料氣缸24發出指令，推料氣缸24將滑入底部的刀頭推入磨弧區；f、推料氣缸24上的磁性開關向壓料氣缸29的附磁性開關發出指令，壓料氣缸29的壓頭在砂輪磨弧前壓住刀頭，防止刀頭在砂輪磨削力作用下跳出滑道；g、壓料氣缸29的磁性開關向推力氣缸的附磁性開關發出指令，推力氣缸2拉動拉桿組件做往復運動，運動行程靠推力氣缸2上的磁性開關控制，拉桿組件同時拉動上拉桿和下拉桿做往復運動；下拉桿拉動斜塊使升降平臺在豎直面上做上下運動，上拉桿拉動擺動平臺以螺旋刀頭的基體直徑中心軸為回轉軸在水平面上做往復擺動，砂輪開始磨削刀頭弧面，砂輪由步進電機17帶動從原點運行到磨削的起始位置，即在刀頭上端，砂輪502由砂輪氣缸帶動從上至下同時從左至右到刀頭下端，然后原路返回至上端，砂輪502由步進電機17帶動回退到原點。h、磨后，壓料氣缸29的壓頭30回收，其磁性開關向推料氣缸24發出指令，推料氣缸24再推刀頭出磨弧區，刀頭掉入下面的收集器中。i、重復步驟d到h，直至所有刀頭磨削加工完。以上過程均由PLC程序控制，即通過電器控制柜34上的觸摸屏35操作。