一种针板插片精加工设备及加工方法与流程

本发明涉及精密机械加工设备技术的领域，尤其是涉及一种针板插片精加工设备及加工方法。

背景技术：

1、针织机针板插片是针织设备针床组件的核心精密零件，多片插片依次装配后相互间隔形成针槽，用于约束织针往复滑动。插片两侧导向面平行度、厚度尺寸一致性、平面度及棱边毛刺状况，直接决定织针运行平顺性。

2、针板插片精加工作业多采用人工配合设备的生产模式，通过操作人员完成工件的上下料以及工件翻面加工的工序步骤，然后再利用设备对工件进行正反向的打磨以实现插片外形尺寸与表面精度的达标。

3、针板插片精加工作业中，设备需要对针板插片的两面进行抛光打磨，而操作人员需要频繁对针板插片进行翻面装夹，上述操作过程中操作人员需要将手部伸入打磨的设备中对工件进行操作，存在设备对人员手部造成伤害的安全隐患。

技术实现思路

1、为了提高针织机针板插片精加工设备的安全性，本发明提供一种针板插片精加工设备及加工方法。

2、第一方面，本发明提供一种针板插片精加工设备，采用如下的技术方案：

3、一种针板插片精加工设备，包括供多个插片进行定位安装的插片工装、用于供安装有插片的插片工装进行布置的平台工装、用于将安装有插片的插片工装从所述平台工装进行上料及下料的转运装置、用于对所述插片工装上的插片进行打磨的打磨装置以及用于对所述平台工装上完成单面打磨的插片进行翻面的翻面装置；

4、所述翻面装置包括相对于所述平台工装水平移动的磁吸组件；所述磁吸组件包括对完成单面加工的插片进行磁力吸附并进行翻面的转动磁吸台以及与所述转动磁吸台转动配合并供翻面后的插片进行磁吸固定的固定磁吸台；

5、所述转动磁吸台上间隔开设有多个转动槽，且所述转动槽内转动安装有用于承接插片的翻转磁吸件，所述翻转磁吸件与插片工装上的插片一一对应设置；

6、所述固定磁吸台具有与所述翻转磁吸件一一对应且供翻面后的插片进行固定的固定槽；

7、所述固定磁吸台、转动磁吸台以及翻转磁吸件均可进行通磁以产生磁力；当翻转磁吸件通磁时所述翻转磁吸件对所述平台工装上的插片进行吸附；当所述固定磁吸台通磁时所述翻转磁吸件消磁以将完成翻面的插片进行转移，在完成转移后所述固定磁吸台与所述平台工装配合以重新将完成翻面的插片进行安装。

8、通过采用上述技术方案，待加工的插片安装在插片工装上，通过转运装置进行上下料，平台工装用于对上料后的插片工装进行固定，打磨装置对插片单面进行打磨，打磨完成后通过翻面装置对单面打磨完成的插片进行翻面。翻面装置中的磁吸组件为重要部件，其中转动磁吸台、安装在转动磁吸台上的翻转磁吸件以及固定磁吸台三者相互配合使得单面打磨后的插片能够翻面进行第二次打磨。同时固定磁吸台、转动磁吸台以及翻转磁吸件均能产生磁力，翻转磁吸件通磁时，由翻转磁吸件吸持工装插片；对插片进行翻面时，固定磁吸台通磁、翻转磁吸件消磁，插片转运到位后，固定磁吸台配合工装完成插片装配。

9、上述设备能够自动化对插片的正反两个待加工面进行加工，通过固定磁吸台、转动磁吸台以及翻转磁吸件三者的磁力消磁或通磁，实现了能够对多组插片同时进行翻面工作。相比人工对插片进行翻面的方法，上述结构的设备能够保证双面打磨的精度，也能够避免操作人员把手伸进机器而导致安全隐患，最终大幅度提高生产效率。

10、可选的，所述翻面装置还包括用于供所述磁吸组件安装的翻面台、与所述翻面台连接且驱使所述磁吸组件靠近或远离所述平台工装的推动组件以及与所述翻面台连接且驱使所述磁吸组件进行旋转的旋转组件；

11、所述磁吸组件径向滑移安装在所述翻面台上以在与所述平台工装配合时进行靠近或远离。

12、通过采用上述技术方案，翻面装置上的推动组件能够驱使磁吸组件进行水平移动，旋转组件能够驱使磁吸组件进行旋转，在进行翻面工作时磁吸组件沿径向方向向平台工装进行靠近以吸附插片，吸附插片之后沿着径向方向向平台工装远离，上述设备能够实现磁吸组件有序的操作流程，不会与设备其它装置发生碰撞而导致机器故障。

13、可选的，所述插片工装具有供插片定位安装的插片槽，所述插片槽的形状与插片的形状相适配以供插片进行单方向安装；

14、所述打磨装置包括上砂轮组件以及下砂轮组件；所述上砂轮组件以及下砂轮组件呈上下分布且均升降安装；

15、所述平台工装水平转动安装在所述上砂轮组件以及下砂轮组件之间；所述平台工装的两面均具有供插片工装定位安装的定位槽，两侧所述定位槽内的插片工装安装的插片正反方向不同；

16、所述磁吸组件对称安装在所述翻面台上以对所述平台工装两侧的插片进行同步翻面。

17、通过采用上述技术方案，插片工装的插片槽仅能容纳单向插片进行安装，平台工装的定位槽具有安装插片工装的定位槽，上下两定位槽内安装的插片工装的插片正反方向不一致，打磨装置的上砂轮组件以及下砂轮组件通过升降可对上下两插片工装上的插片进行同时打磨，最后磁吸组件对两侧插片同时翻面。

18、插片单面定位安装杜绝插片正反面装错的问题，上下两砂轮同时进行打磨和磁吸组件对两侧插片同时进行翻面，对比插片单面打磨完成后再插片进行单面翻面，该设备大幅提高了设备整体加工的效率和工序衔接的流畅度。

19、可选的，所述平台工装包括安装在所述平台工装上的外环套、转动安装在所述外环套内的加工平台、驱使所述加工平台进行转动的转动电机以及将所述加工平台锁定在所述外环套上的锁定机构；

20、所述锁定机构包括滑移安装在所述外环套上的锁定夹具以及驱使所述锁定夹具进行移动的推动气缸；所述锁定夹具具有贯通槽；当所述锁定夹具将所述加工平台锁定时，所述加工平台的边缘和所述外环套均位于贯通槽内。

21、通过采用上述技术方案，在平台工装上安装外环套以及在外环套内转动安装加工平台并通过转动电机驱使加工平台转动，加工时推动气缸驱使锁紧机构将加工平台边缘锁紧在贯通槽内。上述结构的锁紧机构对平台工装的加工平台提供了更加稳定的定位基准，使得加工平台始终处于水平状态，并与打磨装置的上砂轮组件以及下砂轮组件保持平行，提高稳定性以及加工精度。

22、可选的，所述外环套的底部周向安装有伸缩柱，所述外环套通过所述伸缩柱升降安装在所述打磨装置上；

23、所述锁定机构还包括滑移安装在所述打磨装置上的夹具座、竖直转动安装在所述夹具座上的螺纹杆、固定安装在所述夹具座上的导向杆以及安装在所述夹具座内用于驱使螺纹杆转动的夹具电机；所述锁定夹具套设于所述导向杆且所述锁定夹具与所述螺纹杆螺纹连接；所述推动气缸与所述夹具座连接。

24、通过采用上述技术方案，通过在外环套底部设置伸缩柱能够使外环套进行升降调节，配合导向杆和螺纹杆组成导向驱动结构，对比单一的气缸驱动，该结构通过电机驱动螺纹杆进行旋转，带动锁定夹具沿导向杆进行升降运动，配合安装在夹具座上的推动气缸可实现锁定机构整体进行多方向的滑移，该结构能够适配于不同安装高度的平台工装，提高了加工平台的稳定性。

25、可选的，所述转运装置包括转运机械手以及两条平行设置的转运输送带；两条所述转运输送带上分别输送安装有不同方向插片的插片工装；所述转运输送带间歇式移动；

26、所述转运机械手从所述转运输送带夹取带有插片的插片工装至所述平台工装，并将安装有完成打磨的插片的插片工装转运回到对应的所述转运输送带；

27、所述转运输送带设置有用于分隔不同类型的插片工装的分隔挡条；

28、所述转运机械手上具有定位插销，所述插片工装上具有用于供所述定位插销插入配合的插销孔。

29、通过采用上述技术方案，设置两条转运输送带可对不同方向的插片工装进行单独输送，避免在输送过程中插片工装摆放错乱等问题。

30、通过设置分隔挡条，将转运输送带分为上料区域和下料区域，能够对插片工装进一步进行有序的摆放并运输，避免待加工工装与加工完后的工装混合。

31、通过在机械手上还设置了定位插销，能够避免机械手在夹持工装过程中发生晃动以及夹持时工装发生偏移，进一步提高了夹持的稳定性。

32、第二方面，本技术提供一种针板插片的加工方法，应用于上述一种针板插片精加工设备，采用如下的技术方案：

33、一种针板插片的加工方法，包括：

34、步骤1：控制转运机械手从转运输送带上依次抓取一正一反两个装有插片的插片工装，分别依次安装至平台工装的上下两面，并控制平台工装进行通磁；

35、步骤2：控制打磨装置的上砂轮组件以及下砂轮组件靠近平台工装，并以预设的打磨速度对插片进行打磨；

36、步骤3：于完成插片的单面打磨工序后，控制翻面装置的磁吸组件同时将平台工装的上下两面的插片取下并以预设的翻面方法进行翻面；

37、步骤4：控制翻面装置的磁吸组件将插片对应安装至平台工装的第二面，并控制打磨装置对插片进行第二面打磨；

38、步骤5：于完成插片的第二面打磨后，控制转运机械手将装有完成打磨的插片的插片工装转移至转运输送带，并重新抓取新的插片工装。

39、通过采用上述技术方案，通过转运机械手完成正反插片工件的上下料，并在工装平台两端安装为一正一反的插片工件，同时通过上下两砂轮组件对插片单面进行打磨，控制翻面装置的磁吸组件同时对工装平台两端的插片进行磁力吸附并翻面，将插片安装到与第一次相反的加工平台面上进行对第二面打磨，最后通过机械手对加工完成后的插片工件自动下料。插片正反面交替式进行打磨并翻面，上述方法代替了人工进行插片翻面的工序，大幅提高了生产效率并降低了操作人员手部受伤的概率。

40、翻面方法包括：

41、步骤30：控制翻面装置移动至预设的平台工装区域并将翻转磁吸件与预设的插片区域对齐；

42、步骤31：控制翻转磁吸件将插片压紧，并控制转动磁吸台通磁以对平台工装上的碎屑进行磁吸；

43、步骤32：控制翻转磁吸件通磁以对插片进行吸附并翻转180°，并控制磁吸组件以预设的磁吸路径在平台工装上水平移动一圈，然后水平移动至预设的碎屑处理区域；

44、步骤33：控制磁吸组件旋转90°，并控制固定磁吸台进行通磁以及控制翻转磁吸件和转动磁吸台进行消磁以驱使转动磁吸台表面的碎屑掉落；

45、步骤34：控制转动磁吸台以预设的离心速度向下转动90°以驱使表面残余碎屑掉落；

46、步骤35：控制磁吸组件继续同向转动90°以将插片进行反向布置。

47、通过采用上述技术方案，当插片单面打磨完成后，通过将翻面装置的翻转磁吸件对插片进行对齐压紧并控制转动磁吸台通磁对平台工装上的碎屑进行吸附，此时翻转磁吸件通磁对插片进行吸附并翻转，控制磁吸组件对整个平台工装的区域按轨迹移动并对残留碎屑进行磁力吸附，然后通过离心力作用以及多重转动的影响下对碎屑进行清理，并掉落至碎屑处理区域。通过在插片翻面的过程中，对平台工装的表面进行清理，防止插片在第二次打磨的过程中精度下降。第一次翻转通过重力作用使部分碎屑掉落，第二次翻转基于第一次翻转没有彻底清除磁吸组件上的碎屑，从而第二次翻转控制转动磁吸台以离心速度向下快速摆动，通过离心作用把残留在磁吸组件上的碎屑快速甩出，进一步防止了碎屑在第二次打磨时引发的打磨精度误差。

48、控制固定磁吸台进行通磁以及控制翻转磁吸件和转动磁吸台进行消磁以驱使转动磁吸台表面的碎屑掉落的步骤还包括：

49、步骤330：于固定磁吸台进行通磁后，控制预设在固定磁吸台上的夹紧件对插片进行夹紧；

50、步骤331：控制固定磁吸台进行消磁，并控制翻转磁吸件进行通磁以将插片表面的碎屑进行吸附；

51、步骤332：在转动磁吸台向下转动的过程中，控制翻转磁吸件消磁以将碎屑甩落。

52、通过采用上述技术方案，当翻转磁吸件通磁并翻转180°后，翻转磁吸件上的插片已完成打磨的表面具有残留碎屑，此时固定磁吸台通磁对插片进行吸附且夹紧件对插片进行夹紧，碎屑因固定磁吸台通磁处于插片表面，再控制固定磁吸台消磁并控制翻转磁吸件通磁，将插片上的残留碎屑吸附在翻转磁吸件上，最后通过转动磁吸台向下转动并消磁，将碎屑进行甩落。

53、通过设置夹紧件对插片进行夹紧，使得翻转磁吸件对碎屑进行吸附时不易将插片重新吸走，从而能够对插片与碎屑进行高效分离。

54、在完成插片的第二面打磨后需要对平台工装上的碎屑再次进行处理，碎屑处理的方法包括：

55、步骤500：保持平台工装通磁的情况下，控制转运机械手对插片工装进行抓取并移动至预设的磁吸去屑位置；

56、步骤501：控制平台工装转动90°，并控制转运机械手对插片工装进行水平旋转360°以供插片工装上的碎屑被平台工装吸走，然后再控制转运机械手将插片工装移动至转运输送带；

57、步骤502：控制平台工装继续转动90°，并控制转运机械手对平台工装另一侧的插片工装进行抓取并移动至预设的磁吸去屑位置；

58、步骤503：控制平台工装继续转动90°，并控制转运机械手对插片工装进行水平旋转360°以供插片工装上的碎屑被平台工装吸走，然后再控制转运机械手将插片工装移动至转运输送带；

59、步骤504：控制平台工装消磁并反向转动90°以进行复位

60、通过采用上述技术方案，完成工件第二面的打磨后，机械手将整个插片工装进行夹取，在平台工装通磁并转动90°并控制机械手夹取插片工装进行360°的旋转使碎屑吸附至平台工装上，然后对第一个插片工装进行下料，平台翻转至平台工装另一端再次控制平台工装通磁并转动90°并控制机械手夹取插片工装进行360°的旋转使碎屑吸附至平台工装上，然后对第二个插片工装进行下料，最后控制平台工装消磁并反向转动90°以进行复位。

61、对第二次打磨完的插片工装进行碎屑处理，可以保证加工完成后的插片可以不用二次清理，平台工装也能够同时被清理，使得清理完成后的插片工装取下插片后能够直接安装新的插片工装。

62、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

63、待加工插片装在插片工装上，通过转运装置上下料，平台工装固定工装，打磨装置打磨插片单面，再经翻面装置翻面二次打磨。翻面装置核心为磁吸组件，由固定磁吸台、转动磁吸台及翻转磁吸件协同作业：翻转磁吸件通磁吸附插片；翻面时固定磁吸台通磁、翻转磁吸件消磁，插片到位后由固定磁吸台配合工装定位；

64、翻面装置的推动组件带动磁吸组件水平移动，旋转组件驱动其转动；翻面时磁吸组件径向靠近工装吸附插片，再径向退回，动作有序，可避免与其他机构干涉故障；

65、外环套底部设升降伸缩柱，搭配导向杆与螺纹杆构成导向驱动机构；电机驱动螺纹杆带动夹具沿导向杆升降，配合夹具座推动气缸实现锁紧机构多向滑动，可适配不同高度工装，提升加工平台稳定性。