本發(fā)明涉及金剛石刀頭加工技術領域，具體地涉及一種金剛石刀頭磨平加工裝置及應用該加工裝置加工的方法。

背景技術：

金剛石刀頭是金剛石鋸片的工作主體，以其優(yōu)越的切削、磨削和耐磨等性能被廣泛應用于陶瓷、石材加工等行業(yè)中。金剛石刀頭是由依次交錯疊合在一起的金剛石層與胎體結合劑層通過熱壓工藝固結在一起形成金剛石胚料；金剛石層包括金剛石顆粒和固結金剛石顆粒的胎體結合劑；金剛石顆粒主要起到切削刃的作用，胎體結合劑主要起到固定金剛石顆粒的作用，以充分高效地發(fā)揮金剛石顆粒的切削、磨削作用，胎體結合劑通常由銅基、鐵基、鎳基、鈷基、鎢基和鋁基粉等金屬單質粉末或金屬合金粉末構成。

金剛石胚料再經磨削加工形成金剛石刀頭。傳統(tǒng)的金剛石刀頭的加工方式主要是通過手動將金剛石刀頭裝夾在夾具上，再采用機床磨削，這種加工方式生產效率低。中國發(fā)明專利cn103331488b以及cn104589190b提供了一種解決上述問題的磨金剛石刀頭裝置，該裝置能夠自動化的完成金剛石刀頭的磨削加工，但其存在以下缺陷：1、由于金剛石胚料的胎體結合劑層的耐磨性遠低于金剛石層，在對金剛石胚料磨削加工過程中，胎體結合劑層會較兩側金剛石層磨損快，上述的裝置在對異形胚料磨平加工時，無法加工出一個平整的面，使加工成的金剛石刀頭質量參差不齊；2、上述的磨金剛石刀頭裝置結構復雜，操作繁瑣，拆裝不便，設備維護成本高。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種結構簡單，操作方便，能夠將異性金剛石胚料磨平的金剛石刀頭加工裝置及加工方法。

為實現上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是，一種金剛石刀頭加工裝置，包括機架，設于所述機架上的進料組件、設置在所述進料組件一側的刀頭夾具、安裝在所述機架上方的砂輪以及用于驅動所述刀頭夾具向所述砂輪行進完成刀頭磨削工作的進給組件，所述進給組件包括一縱向進給，具有使所述刀頭夾具縱向移動的第一移動副和驅動所述第一移動副的第一驅動件；以及一橫向進給，具有使所述縱向進給橫向移動的第二移動副和驅動所述第二移動副的第二驅動件。裝置運作時，刀頭從進料組件輸送至刀頭夾具上，刀頭夾具夾緊刀頭，然后橫向進給帶動刀頭在機架上朝砂輪所在的位置橫向移動，從而帶動縱向進給以及刀頭夾具橫向移動，緊接著刀頭到達砂輪附近區(qū)時，刀頭夾具在縱向進給的驅動下，根據裝置上預設的頻率，縱向來回移動；整個移動的過程中，砂輪轉動著，刀頭磨削面在縱向進給和橫向進給的作用下，在砂輪下呈波紋狀磨削；從而使金剛石刀頭的磨削面能夠被磨平，保證磨削的質量。

優(yōu)選地，該金剛石刀頭加工裝置還包括一使刀頭磨削面處于同一初始高度的調整裝置，所述調整裝置包括設于所述刀頭夾具的夾口下方的上頂氣缸以及設于所述刀頭夾具的夾口上方的下壓氣缸，所述下壓氣缸的壓力大于所述上頂氣缸的壓力。調整裝置能夠定位刀頭磨削面，保證批次加工的金剛石刀頭品質統(tǒng)一。

優(yōu)選地，所述第二移動副包括橫向設置在所述機架上的第二導軌以及滑接在所述第二導軌上的第二滑臺。

優(yōu)選地，所述第一移動副包括縱向設置在所述第二滑臺上的第一導軌以及滑接在所述第一導軌上的第一滑臺。

優(yōu)選地，所述進料組件包括與所述刀頭夾具的夾口相對設置的進料通道、用于將刀頭從所述的進料通道推向所述刀頭夾具的夾口的推料片、連接所述推料片的推料氣缸以及用于輸送刀片至所述進料通道的輸送帶。

優(yōu)選地，所述第二移動副上設置有用于隔擋屑料的風琴狀護罩。金剛石刀頭在加工的過程會產生灰塵、屑料，護罩能夠保護第二移動副，防止灰塵影響第二移動副的移動。

優(yōu)選地，所述砂輪附近設有一用于監(jiān)測所述砂輪磨削面初始位置的輪面監(jiān)測傳感器。

優(yōu)選地，所述第二驅動件上設有多個用于感應刀頭的感應開關。刀頭的感應開關感應刀頭在加工過程中所處的位置，然后將感應信息反饋給控制器，控制器發(fā)出進行下一步工作的指令。

優(yōu)選地，所述砂輪組件上連接有一砂輪磨削量補償機構，具有套接在砂輪組件上的滑塊、滑接在所述滑塊下的第三導軌、以及固定在所述滑塊的一端上，用于驅動滑塊滑動的磨削氣缸。

一種應用上述的金剛石刀頭加工裝置加工金剛石刀頭的方法，包括以下步驟：

（1）進料：刀頭經進料組件輸送至刀頭夾具內；

（2）定位：調整裝置調節(jié)刀頭磨削面，使其處于一固定的初始高度，然后刀頭夾具夾緊刀頭；

（3）磨削：橫向進給先帶動縱向進給及刀頭夾具橫向移動，然后縱向進給在橫向移動的過程中驅動刀頭夾具縱向移動，使刀頭在砂輪下呈波紋狀磨削；

（4）復位：刀頭磨削完成，橫向進給帶動縱向進給及刀頭夾具返回到起始位置上；

（5）落料：刀頭夾具釋放刀頭，刀頭經外力排出刀頭夾具，即完成一次刀頭的磨平加工。

本發(fā)明提供的一種金剛石刀頭加工裝置的有益效果是：

1、該裝置通過將金剛石刀頭的磨削進給方式設置成橫向進給的同時縱向移動，保證刀頭磨削面能夠磨平。

2、該裝置在刀頭夾具處設置刀頭磨削面的定位調整裝置，能夠保證金剛石刀頭的品質統(tǒng)一。

3、該裝置的砂輪磨削量補償機構能夠使砂輪在磨削刀頭過程中實時補償砂輪磨損量，結構簡單，操作方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例中金剛石刀頭加工裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明的實施例中金剛石刀頭加工裝置另一視角的示意圖；

圖3為本發(fā)明的實施例中進料組件的示意圖；

圖4為本發(fā)明的實施例中砂輪組件的示意圖；

圖5為本發(fā)明的實施例中進給組件的示意圖

圖6為本發(fā)明的實施例中刀頭夾具的示意圖。

具體實施方式

現結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進一步說明。

實施例1：

如圖1和圖2所示，本發(fā)明涉及一種金剛石刀頭加工裝置，包括機架10，進料組件20、plc30、刀頭夾具40、砂輪組件50以及進給組件60。

如圖3所示，進料組件20通過支架一21安裝在機架10的表面上，其包括進料通道22、推料片23、推料氣缸24、輸送帶25；進料通道22及推料片23均對應刀頭夾具40的夾口44設置，推料片23能將刀頭70從進料通道22推入刀頭夾具40的夾口44內；推料氣缸24固定在支架一21上，其活塞桿連接推料片23；輸送帶25與進料通道22垂直設置，且其一端上連接有電機一26，電機一26與plc30電連接，電機一26用于驅動輸送帶25運轉。進料通道22的一面包括一刀頭靠山221，刀頭靠山221橫跨輸送帶25，可阻止刀頭70繼續(xù)在輸送帶25上行進，且刀頭靠山221對應輸送帶25的軸線方向設有一刀頭感應開關2211，刀頭感應開關2211用于控制輸送帶25的輸送速度。進料組件20的運作過程為：將刀頭70投放在輸送帶25上，plc30控制電機一26的啟動，電機一26驅動輸送帶25轉動，從而將刀頭70輸送到進料通道22的入口處，然后plc30控制推料氣缸24的啟動，推料氣缸24上的活塞桿伸出，推動推料片23將刀頭70推入進料通道22內，進而又將刀頭70推入刀頭夾具40的夾口44內；當刀頭感應開關2211在感應到刀頭70處于進料通道22的入口處時，將感應信息反饋給plc30，plc30控制電機一26停止轉動，從而控制輸送帶25停止輸送刀頭70；當刀頭感應開關2211在感應到刀頭離開進料通道22的入口處時，將感應信息反饋給plc30，plc30控制電機一26轉動，從而控制輸送帶25輸送刀頭70；進而控制輸送帶25輸送刀頭70的速度。

如圖4所示，砂輪組件50通過支架二51設置在機架10的上方，進料組件20的右方，其包括砂輪52、轉軸53、同步帶54、兩個同步輪55以及電機二56；砂輪52套接在轉軸53的一端，轉軸53的另一端插接在同步輪一551上，同步帶54連接兩個同步輪55，電機二56連接同步輪二552，且電機二56與plc30電連接。機架10對應砂輪52的位置還設有一用于監(jiān)測砂輪52磨削面521初始位置的輪面監(jiān)測傳感器57，使得在更換砂輪52時，讓砂輪52處于同一高度，保證刀頭70的磨削量一致。砂輪組件50的運作過程為：plc30控制電機二56啟動，電機二56驅動同步輪二552轉動，從而帶動同步帶54及同步輪一551轉動，進而帶動轉軸53轉動，轉軸53帶動砂輪52轉動。

另外，支架二51上還固定有一砂輪磨削量補償機構80，其包括套接在轉軸53上的滑塊81、豎直設置在支架二51上的第三導軌（圖未示）、以及固定在支架二51的上端，且其活塞桿連接滑塊81的磨削氣缸82；滑塊81滑接在第三導軌上，磨削氣缸82與plc30電連接；plc30設置的程序控制磨削氣缸82啟動，磨削氣缸82上的活塞桿驅動滑塊81在第三導軌上向下滑動，滑塊81則帶動轉軸53向下移動，進而帶動砂輪52向下移動，即完成對砂輪52的磨削面521進行實時補償其磨損量，保證應有的磨削量。磨削量的補給的量及時間點是由plc30上設置的程序來自動控制。

如圖5和圖6所示，進給組件60設置在機架10的表面上，砂輪52的下方，用于驅動刀頭夾具40向砂輪52行進完成刀頭70磨削工作，其包括有一縱向進給61，縱向進給61具有使刀頭夾具40縱向移動的第一移動副611和驅動第一移動副611的第一驅動件612；以及一橫向進給62，橫向進給62具有使縱向進給61橫向移動的第二移動副621和驅動第二移動副621的第二驅動件622。其中，第二移動副621包括橫向設置在機架10上的兩條第二導軌6211以及滑接在第二導軌6211上的第二滑臺6212，第二滑臺6212的一端連接有第二驅動件622，第二驅動件622采用氣缸結構，另外第二驅動件622也可以采用絲桿與電機配合的驅動結構。第二驅動件622上還設有三個感應開關6221，感應開關6221實時監(jiān)測刀頭70的位置，然后將感應信息反饋給plc30，plc30發(fā)出進行下一步進給工作的指令；第二移動副621上設置有用于隔擋屑料的風琴狀護罩6213，護罩6213可在刀頭70加工的過程保護第二移動副621，防止灰塵影響第二移動副621的移動。第一移動副611包括縱向設置在第二滑臺6212上的第一導軌6111以及滑接在第一導軌6111上的第一滑臺6112；第一滑臺6112通過一支架三63連接第一驅動件612，第一驅動件612采用氣缸結構，氣缸固定在第二滑臺6212上，其活塞桿連接支架三63。刀頭70在縱向進給61時，其氣缸伸縮的量滿足刀頭70在砂輪磨削面521上移動一個來回磨削面的寬度。

推料氣缸24、第一驅動件612以及第二驅動件622的啟動和關閉均由三個感應開關6221感應刀頭70的位置，然后將感應信息反饋給plc30，plc30再發(fā)出指令；感應開關6221感應到刀頭70處于進料通道22的入口處，推料氣缸24啟動；感應開關6221感應到刀頭70在夾口44內被夾緊后，第二驅動件622啟動；感應開關6221感應到刀頭70在砂輪52磨削面521的起始位置時，第一驅動件612啟動。

如圖6所示，刀頭夾具40設置在第一滑臺6112上，其包括夾頭一41和夾頭二42；夾頭一41固定在第一滑臺6112上，夾頭二42插接在一支架四43上，且其遠離夾口44的一端連接有一夾頭氣缸45，夾頭氣缸45固定在第一滑臺6112上，用于驅動夾頭二42與夾頭一41的夾持。

如圖6所示，夾口44對應的位置上還設有一使刀頭70磨削面71處于同一初始高度的調整裝置90，調整裝置90包括設于夾口44下方的上頂氣缸91以及設于夾口44上方的下壓氣缸92，下壓氣缸92的壓力大于上頂氣缸91的壓力。上頂氣缸91固定在機架10表面上，其活塞桿穿過夾頭一41上的通孔（圖未示），對應夾口44；下壓氣缸92通過支架五93固定在機架10上，使其對應夾口44的上端設置；下壓氣缸92的活塞桿上連接有一下壓塊921，下壓塊921的下端對應夾口44，上頂氣缸91及下壓氣缸92均與plc30電連接。調整裝置90的運作過程為：刀頭70被推入夾口44內，plc30控制上頂氣缸91的活塞桿伸出，托起刀頭70，然后下壓氣缸92受到指令，伸出其上的活塞桿將下壓塊921壓到刀頭70的磨削面71上，下壓氣缸92的壓力大于上頂氣缸91的壓力，使磨削面71調整到固定高度的位置上，然后夾頭氣缸45驅動夾頭二42將刀頭70的兩側夾緊于夾頭一41及夾頭二42上，最后上頂氣缸91和下壓氣缸92收回；調整裝置90能夠定位刀頭70的磨削面71，保證批次加工的金剛石刀頭品質統(tǒng)一。

另外，如圖2所示，該金剛石刀頭裝置還設有一落料組件100，落料組件100包括落料接口101及落料排出口102；落料接口101傾斜設置，其上端口與夾口44相對，下端口連接落料出口102。刀頭70磨削完成后，橫向進給62驅動刀頭夾具40返回原位置上，使夾口44與進料通道22向對應，然后推料氣缸24驅動推料片23將磨削完成的刀頭70推入落料接口101，進而刀頭70自動向下滑入，從落料出口102收集刀頭70。

實施例2

一種應用實施例1的金剛石刀頭加工裝置加工金剛石刀頭的方法，包括以下步驟：

（1）進料：刀頭70經進料組件20輸送至刀頭夾具40內；具體的過程為：刀頭70投放在輸送帶25上，plc30控制電機一26的啟動，電機一26驅動輸送帶25轉動，從而將刀頭70輸送到進料通道22的入口處，然后感應開關6221感應到刀頭70的位置，反饋給plc30，plc30控制推料氣缸24的啟動，推料氣缸24上的活塞桿伸出，推動推料片23將刀頭70推入進料通道22內，進而又將刀頭70推入刀頭夾具40的夾口44內。

（2）定位：調整裝置90調節(jié)刀頭70的磨削面71，使其處于一固定的初始高度，然后刀頭夾具40夾緊刀頭70；具體的過程為：刀頭70在夾口44內，plc30控制上頂氣缸91的活塞桿伸出，托起刀頭70，然后下壓氣缸92受到指令，伸出其上的活塞桿將下壓塊921壓到刀頭70的磨削面71上，下壓氣缸92的壓力大于上頂氣缸91的壓力，使磨削面71調整到固定高度的位置上，然后夾頭氣缸45驅動夾頭二42將刀頭70的兩側夾緊于夾頭一41及夾頭二42上，最后上頂氣缸91和下壓氣缸92收回。

（3）磨削：橫向進給62先帶動縱向進給61及刀頭夾具40橫向移動，然后縱向進給61在橫向移動的過程中驅動刀頭夾具40縱向移動，使刀頭70在砂輪52下呈波紋狀磨削；具體的過程為：首先plc30控制電機二56啟動，電機二56驅動同步輪二552轉動，從而帶動同步帶54及同步輪一551轉動，進而帶動轉軸53轉動，轉軸53帶動砂輪52轉動；然后在感應開關6221的反饋下，plc30控制第二驅動件622啟動，第二驅動件622伸出活塞桿驅動第二滑臺6212在第二導軌6211上向右滑動，從而帶動縱向進給61及刀頭夾具40橫向移動，；當感應開關6221感應到刀頭70在砂輪52磨削面521的起始位置時，plc30開始控制第一驅動件612啟動，第一驅動件612伸縮活塞桿，控制刀頭夾具40來回縱向移動，使刀頭70在整個磨削的過程中，在砂輪52下呈波紋狀磨削。

（4）復位：刀頭70磨削完成，橫向進給62帶動縱向進給61及刀頭夾具40返回到起始位置上；具體的過程為：當感應開關6221感應到刀頭70已離開砂輪52磨削面521的終點位置時，plc30控制第一驅動件612停止伸縮活塞桿，然后控制第二驅動件622收回活塞桿，從而帶動刀頭夾具40及其上的刀頭70返回到原位置上。

（5）落料：刀頭夾具40釋放刀頭70，刀頭70經外力排出刀頭夾具40，即完成一次刀頭70的磨平加工；具體過程為：plc30控制夾頭氣缸45的活塞桿收回，釋放刀頭70，推料氣缸24伸出活塞桿驅動推料片23將刀頭70推出夾口44，刀頭44自動落入落料接口101內，然后排出落料出口102，經收集。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制其專利范圍，對于本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其他各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之內。