【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及砂轮修整，特别涉及一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置及加工方法。
技术介绍
1、超硬磨料是一种具有极高硬度和耐磨性的材料，常用于制作磨具、切削工具等，而砂轮也需要定期进行修整才能够保证砂轮的打磨、切削效果。一般对于超硬磨料制作的砂轮修整方法主要有机械、激光、电火花、电解加工、复合加工方法等，其中利用激光束修整砂轮优点在于：修整正精度高、无接触加工减少加工过程中的磨损和损伤，且产生的碎屑更少更加绿色环保。
2、现有技术中公告号为cn114523418b的中国专利技术专利提供一种成形砂轮激光大切深修整装置及方法，该装置包括工作平台、砂轮、电机、x向手动滑台、y向手动滑台、激光器振镜头、z向电动滑台等，优点在于砂轮材料去除效率高、过程易于实现自动化；大切深修锐时，结合剂材料去除均匀性好、磨粒出刃高度可控性强。但是不足在于：该装置仍需要人工进行放料、取料，且修整时产生的少量碎屑会掉落在工作台上，造成脏乱差的情况。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题为：提供一种能够自动上下料且防止修整碎屑飘散的成形装置及加工方法。
2、针对以上技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，包括机架，机架上固定连接修整电机，修整电机上固定连接卡齿，机架上固定安装两个气缸，气缸上固定连接激光修整器，两个激光修整器关于修整电机对称设置，所述的机架上设置有上料部件，用于运输砂轮；所述的机架上设置有翻转部件，用于翻转砂轮；所述的翻转部件上
3、所述的扩撑部件包括扩撑转轴，扩撑转轴转动连接在固定轴上，扩撑转轴上滑动连接同步环，扩撑转轴上设置有多个扩撑单元，所述的扩撑单元包括扩撑伸缩杆ⅰ、扩撑伸缩杆ⅱ、扩撑伸缩杆ⅲ、扩撑伸缩杆ⅳ，所述的扩撑伸缩杆ⅰ转动连接在扩撑滑块ⅰ上，扩撑滑块ⅰ滑动连接在扩撑转轴上，扩撑伸缩杆ⅰ与扩撑滑块ⅰ通过扭簧ⅱ连接，扩撑伸缩杆ⅰ与扩撑伸缩杆ⅱ转动连接，扩撑伸缩杆ⅱ转动连接在扩撑滑块ⅱ上，扩撑滑块ⅱ滑动连接在扩撑转轴上，扩撑伸缩杆ⅲ与扩撑弹簧转动连接，扩撑弹簧转动连接在扩撑伸缩杆ⅳ上，扩撑伸缩杆ⅳ转动连接在扩撑转轴上，扩撑伸缩杆ⅳ与扩撑转轴通过扭簧ⅰ连接，扩撑伸缩杆ⅰ、扩撑伸缩杆ⅱ、扩撑伸缩杆ⅲ、扩撑伸缩杆ⅳ上都设置有扩撑弹簧，扩撑伸缩杆ⅰ与扩撑伸缩杆ⅱ长度相同，扩撑伸缩杆ⅲ与扩撑伸缩杆ⅳ长度相同，扩撑伸缩杆ⅱ的长度小于扩撑伸缩杆ⅲ的长度，支撑板ⅰ转动连接在扩撑伸缩杆ⅰ、扩撑伸缩杆ⅱ上，支撑板ⅱ转动连接在扩撑伸缩杆ⅲ、扩撑伸缩杆ⅳ上，扩撑滑块ⅱ与支撑板ⅱ滑动连接，同步环与多个扩撑滑块ⅰ固定连接；所述的扩撑转轴上设置有与扩撑单元数量相同的锁定单元。
4、优选的，所述的锁定单元包括锁定板、拉杆，拉杆转动连接在扩撑转轴上，锁定板滑动连接在扩撑转轴上，锁定板与同步环固定连接，所述的锁定板上设置有锁定槽单元ⅰ、锁定槽单元ⅱ、锁定槽单元ⅲ、锁定槽单元ⅳ、锁定槽单元ⅴ、锁定槽单元ⅵ，其中锁定槽单元ⅰ、锁定槽单元ⅱ、锁定槽单元ⅲ、锁定槽单元ⅳ、锁定槽单元ⅴ依次首尾连通闭合，锁定槽单元ⅵ与锁定槽单元ⅰ、锁定槽单元ⅴ的交界处连通，其共同组成锁定槽，拉杆在锁定槽上滑动。
5、优选的，所述的上料部件包括上料支架，上料支架固定连接在机架上，上料支架上固定连接上料筒、上料框、上料电机，所述的上料支架上转动连接皮带轮，上料电机与皮带轮之间套设皮带ⅱ，皮带ⅱ上设置有多个弹性推块，上料筒与上料框固定连接，上料筒一端螺纹连接挡板，挡板上固定连接挡板弹簧。
6、优选的，所述的上料筒上固定连接多个挡条，上料框上转动连接多个挡条，挡条与上料框之间设置有扭簧，上料框上开设有限位孔，限位孔的半径大于扩撑转轴的外径，且限位孔的半径小于同步环的外径。
7、优选的，所述的翻转部件包括集屑框，集屑框滑动连接在机架上，集屑框两侧分别设置有斜块槽，集屑框上转动连接驱动转轴，固定轴固定连接在驱动转轴上，驱动转轴两侧分别设置有翻转连杆组，所述的翻转连杆组包括曲柄，曲柄固定连接在驱动转轴一端，曲柄上转动连接连杆ⅰ，连杆ⅰ上转动连接连杆ⅱ，连杆ⅱ转动连接在翻转滑块上，所述的集屑框两侧分别设置有竖直滑槽与弧形滑槽，且弧形滑槽与竖直滑槽连通，翻转滑块在竖直滑槽上滑动，连杆ⅱ分别与竖直滑槽、弧形滑槽配合，所述的集屑框两侧滑动连接斜块弹簧，斜块弹簧上固定连接斜块，斜块滑动连接在斜块槽上，斜块与同侧的连杆ⅱ配合，活动挡板固定连接在两个连杆ⅱ上。
8、优选的，所述的集屑框一侧固定连接翻转电机，翻转电机上固定连接翻转齿轮ⅰ，同侧的曲柄上固定连接翻转齿轮ⅱ，翻转齿轮ⅰ与翻转齿轮ⅱ啮合。
9、优选的，所述的集屑框上固定连接集屑板、驱动同步板，集屑框上转动连接搅拌片，搅拌片一端固定连接锥齿轮ⅰ，集屑框上转动连接下料板，下料板与集屑框之间设置有扭簧，下料板一侧设置有多个滤孔，下料板与活动挡板形成配合。
10、优选的，所述的位移部件包括主动轴、从动轴，主动轴转动连接在机架上，主动轴与皮带轮之间套设有皮带ⅰ，主动轴上固定连接位移齿轮ⅰ，主动轴上设置有椭圆槽，从动轴活动连接在机架上，从动轴上固定连接位移齿轮ⅳ，位移齿轮ⅳ上固定连接滑杆，滑杆在椭圆槽上滑动，从动轴与驱动同步板转动连接，从动轴上固定连接锥齿轮ⅱ，锥齿轮ⅱ与锥齿轮ⅰ啮合，机架上转动连接位移齿轮ⅲ，位移齿轮ⅲ上固定连接位移齿轮ⅱ，位移齿轮ⅱ与位移齿轮ⅰ啮合，位移齿轮ⅲ与位移齿轮ⅳ啮合。
11、一种基于激光束修整的超硬磨料成形加工方法，包括如下步骤：
12、s1、利用弹性推块每次从上料筒处转运一片砂轮到上料框处待用；
13、s2、通过位移部件带动翻转部件整体位移，使得扩撑部件取走上料框处的砂轮，而后在翻转部件整体位移过程中，驱动转轴带动扩撑部件翻转；
14、s3、通过翻转部件、扩撑部件、位移部件将砂轮转运到卡齿处，利用激光修整器对其进行修整，修整完成后扩撑部件放开砂轮，开始复位，同时下料板排出砂轮。
15、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：
16、(1)本专利技术所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置及加工方法，通过设置翻转部件，能够对砂轮进行搬运，同时防止修整时产生的碎屑随意飘散，保持工作台的整洁，修整完成后，推动下料板进行下料；
17、(2)本专利技术所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置及加工方法，通过设置上料部件，每次能够自动上料一片砂轮，无需人工作业，减轻人员劳动强度；
18、(3)本专利技术所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置及加工方法，通过设置位移部件，能够协调翻转部件、上料部件、扩撑部件的运动关系，提高协调性，加快作业进度；
19、(4)本专利技术所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置及加工方法，通过设置扩撑部件，能够对砂轮进行装夹转运，同时辅助下料，提高工作效率。
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1.一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，包括机架(101)，机架(101)上固定连接修整电机(102)，修整电机(102)上固定连接卡齿(105)，机架(101)上固定安装两个气缸(106)，气缸(106)上固定连接激光修整器(104)，两个激光修整器(104)关于修整电机(102)对称设置，其特征在于：所述的机架(101)上设置有上料部件(2)，用于运输砂轮(6)；所述的机架(101)上设置有翻转部件(3)，用于翻转砂轮(6)；所述的翻转部件(3)上设置有扩撑部件(4)，用于装夹砂轮(6)；所述的机架(101)上设置有位移部件(5)，用于移动翻转部件(3)；
2.根据权利要求1所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，其特征在于：所述的锁定单元包括锁定板(405)、拉杆(406)，拉杆(406)转动连接在扩撑转轴(403)上，锁定板(405)滑动连接在扩撑转轴(403)上，锁定板(405)与同步环(407)固定连接，所述的锁定板(405)上设置有锁定槽单元Ⅰ(4051)、锁定槽单元Ⅱ(4052)、锁定槽单元Ⅲ(4053)、锁定槽单元Ⅳ(4054)、锁定槽单元Ⅴ(
3.根据权利要求2所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，其特征在于：所述的上料部件(2)包括上料支架(212)，上料支架(212)固定连接在机架(101)上，上料支架(212)上固定连接上料筒(201)、上料框(202)、上料电机(206)，所述的上料支架(212)上转动连接皮带轮(205)，上料电机(206)与皮带轮(205)之间套设皮带Ⅱ(208)，皮带Ⅱ(208)上设置有多个弹性推块(209)，上料筒(201)与上料框(202)固定连接，上料筒(201)一端螺纹连接挡板(210)，挡板(210)上固定连接挡板弹簧(211)。
4.根据权利要求3所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，其特征在于：所述的上料筒(201)上固定连接多个挡条(203)，上料框(202)上转动连接多个挡条(203)，挡条(203)与上料框(202)之间设置有扭簧，上料框(202)上开设有限位孔(204)，限位孔(204)的半径大于扩撑转轴(403)的外径，且限位孔(204)的半径小于同步环(407)的外径。
5.根据权利要求1所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，其特征在于：所述的翻转部件(3)包括集屑框(301)，集屑框(301)滑动连接在机架(101)上，集屑框(301)两侧分别设置有斜块槽(311)，集屑框(301)上转动连接驱动转轴(309)，固定轴(416)固定连接在驱动转轴(309)上，驱动转轴(309)两侧分别设置有翻转连杆组，所述的翻转连杆组包括曲柄(305)，曲柄(305)固定连接在驱动转轴(309)一端，曲柄(305)上转动连接连杆Ⅰ(306)，连杆Ⅰ(306)上转动连接连杆Ⅱ(310)，连杆Ⅱ(310)转动连接在翻转滑块(312)上，所述的集屑框(301)两侧分别设置有竖直滑槽与弧形滑槽，且弧形滑槽与竖直滑槽连通，翻转滑块(312)在竖直滑槽上滑动，连杆Ⅱ(310)分别与竖直滑槽、弧形滑槽配合，所述的集屑框(301)两侧滑动连接斜块弹簧(314)，斜块弹簧(314)上固定连接斜块(313)，斜块(313)滑动连接在斜块槽(311)上，斜块(313)与同侧的连杆Ⅱ(310)配合，活动挡板(315)固定连接在两个连杆Ⅱ(310)上。
6.根据权利要求5所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，其特征在于：所述的集屑框(301)一侧固定连接翻转电机(303)，翻转电机(303)上固定连接翻转齿轮Ⅰ(302)，同侧的曲柄(305)上固定连接翻转齿轮Ⅱ(304)，翻转齿轮Ⅰ(302)与翻转齿轮Ⅱ(304)啮合。
7.根据权利要求6所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，其特征在于：所述的集屑框(301)上固定连接集屑板(308)、驱动同步板(317)，集屑框(301)上转动连接搅拌片(307)，搅拌片(307)一端固定连接锥齿轮Ⅰ(316)，集屑框(301)上转动连接下料板(103)，下料板(103)与集屑框(301)之间设置有扭簧，下料板(103)一侧设置有多个滤孔，下料板(103)与活动挡板(315)形成配合。
8.根据权利要求1所述的...
【技术特征摘要】
1.一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，包括机架(101)，机架(101)上固定连接修整电机(102)，修整电机(102)上固定连接卡齿(105)，机架(101)上固定安装两个气缸(106)，气缸(106)上固定连接激光修整器(104)，两个激光修整器(104)关于修整电机(102)对称设置，其特征在于：所述的机架(101)上设置有上料部件(2)，用于运输砂轮(6)；所述的机架(101)上设置有翻转部件(3)，用于翻转砂轮(6)；所述的翻转部件(3)上设置有扩撑部件(4)，用于装夹砂轮(6)；所述的机架(101)上设置有位移部件(5)，用于移动翻转部件(3)；
2.根据权利要求1所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，其特征在于：所述的锁定单元包括锁定板(405)、拉杆(406)，拉杆(406)转动连接在扩撑转轴(403)上，锁定板(405)滑动连接在扩撑转轴(403)上，锁定板(405)与同步环(407)固定连接，所述的锁定板(405)上设置有锁定槽单元ⅰ(4051)、锁定槽单元ⅱ(4052)、锁定槽单元ⅲ(4053)、锁定槽单元ⅳ(4054)、锁定槽单元ⅴ(4055)、锁定槽单元ⅵ(4056)，其中锁定槽单元ⅰ(4051)、锁定槽单元ⅱ(4052)、锁定槽单元ⅲ(4053)、锁定槽单元ⅳ(4054)、锁定槽单元ⅴ(4055)依次首尾连通闭合，锁定槽单元ⅵ(4056)与锁定槽单元ⅰ(4051)、锁定槽单元ⅴ(4055)的交界处连通，其共同组成锁定槽，拉杆(406)在锁定槽上滑动。
3.根据权利要求2所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，其特征在于：所述的上料部件(2)包括上料支架(212)，上料支架(212)固定连接在机架(101)上，上料支架(212)上固定连接上料筒(201)、上料框(202)、上料电机(206)，所述的上料支架(212)上转动连接皮带轮(205)，上料电机(206)与皮带轮(205)之间套设皮带ⅱ(208)，皮带ⅱ(208)上设置有多个弹性推块(209)，上料筒(201)与上料框(202)固定连接，上料筒(201)一端螺纹连接挡板(210)，挡板(210)上固定连接挡板弹簧(211)。
4.根据权利要求3所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，其特征在于：所述的上料筒(201)上固定连接多个挡条(203)，上料框(202)上转动连接多个挡条(203)，挡条(203)与上料框(202)之间设置有扭簧，上料框(202)上开设有限位孔(204)，限位孔(204)的半径大于扩撑转轴(403)的外径，且限位孔(204)的半径小于同步环(407)的外径。
5.根据权利要求1所述的一种基于激光束修整的超硬磨料成形装置，其特征在于：所述的翻转部件(3)包括集屑框(301)，集屑框(301)滑动连接在机架(101)上，集屑框(301)两侧分别设置有斜块槽(...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹明月，陈根余，梅枫，周伟，钟振鹏，刘宣呈，鲁恩昊，罗峰荣，王昊，李杰，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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