一种石墨坯料精密磨削装置的制作方法

本发明涉及石墨磨削加工，具体为一种石墨坯料精密磨削装置。

背景技术：

1、石墨材料因其优异的高温稳定性、自润滑性及化学惰性，被广泛应用于半导体热场部件、光伏单晶炉坩埚、电火花加工电极等高端制造领域。石墨坯料在投入使用前通常需经过精密磨削加工，以保证其外圆度、端面平行度及尺寸精度满足后续装配要求。然而，石墨属于典型的脆性材料，其抗拉强度低、韧性差，在机械夹持过程中极易因局部应力集中而产生崩边、裂纹甚至整体碎裂，导致工件报废率居高不下。

2、在实际生产中，出于成本方面的考虑，同一产线往往需要对多种规格-如不同直径的棒状石墨坯料进行混线加工。现有技术中，针对不同直径工件的加工，通常需要更换专用夹具或载具来适配工件规格的改变，大大的拖慢了加工节奏。此外，基于石墨材料韧性差的特性，在对石墨材料如棒状石墨的顶部进行磨削时，为防止工件破损、断裂，工件的加工端需要尽量的靠近夹持机构，然而在取料的过程中，夹持机构的存在又会对取料造成阻碍。因此，如何在不更换载具的前提下实现对不同规格石墨坯料的自适应、低损伤夹持，并兼顾磨削后的便捷下料，已成为石墨精密磨削加工领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种石墨坯料精密磨削装置，具备能够在不更换载具的前提下实现对不同规格石墨坯料的自适应夹持，且取料更方便的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的现有技术中，针对不同直径工件的加工，通常需要更换专用夹具或载具来适配工件规格的改变，拖慢了加工效率以及取料不方便的问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种石墨坯料精密磨削装置，包括机架，所述机架的一侧设有工作台，且所述工作台上设有转盘和打磨头，所述转盘位于所述打磨头的下侧，且所述转盘上设有若干载料组件，所述载料组件包括固定座，所述固定座呈筒状，且所述固定座底部设有限位座，所述固定座的两侧均设有夹持机构；

3、所述夹持机构包括第一夹爪，所述第一夹爪通过第一弹簧与所述转盘弹性连接，所述第一夹爪内设有可活动的第二夹爪，所述转盘内设有用于推动所述第一夹爪、所述第二夹爪活动的电动推杆。

4、作为本发明所述一种石墨坯料精密磨削装置的一种可选方案，其中：所述限位座呈圆环状，且所述限位座上设有第一凹槽、第二凹槽，所述第二凹槽位于所述第一凹槽的下侧，且所述第二凹槽的一端与所述第一凹槽连通。

5、作为本发明所述一种石墨坯料精密磨削装置的一种可选方案，其中：所述第一夹爪的中部设有前后贯通的安装槽，所述第二夹爪位于所述安装槽内，且所述第二夹爪通过限位弹簧与所述第一夹爪弹性连接。

6、作为本发明所述一种石墨坯料精密磨削装置的一种可选方案，其中：所述电动推杆通过传动组件推动所述第一夹爪、所述第二夹爪活动，所述传动组件包括一个可以升降的支撑座，且所述支撑座上设有传动杆，所述传动杆的一端与所述支撑座滑动连接，所述传动杆的外侧设有导向块，且所述导向块的一端设有斜面，所述支撑座通过第二弹簧与所述传动杆弹性连接。

7、作为本发明所述一种石墨坯料精密磨削装置的一种可选方案，其中：所述第一夹爪的底部设有大小与所述传动杆相契合的槽口，且所述槽口的一端与所述安装槽连通。

8、作为本发明所述一种石墨坯料精密磨削装置的一种可选方案，其中：所述电动推杆位于所述固定座的一侧，且所述电动推杆的活塞杆上固定有限位叉，所述限位叉呈u形状。

9、作为本发明所述一种石墨坯料精密磨削装置的一种可选方案，其中：所述第二凹槽内设有活动杆，且所述活动杆通过第三弹簧与所述固定座弹性连接，所述支撑座的一端与所述活动杆固定连接，所述活动杆的一端穿过所述固定座和所述转盘并延伸至所述转盘的外侧。

10、作为本发明所述一种石墨坯料精密磨削装置的一种可选方案，其中：所述工作台上设有收集槽，且所述工作台的一侧设有限位凸台，所述限位凸台的一端设有斜面，所述工作台的下侧设有用于驱动所述转盘转动的驱动电机。

11、作为本发明所述一种石墨坯料精密磨削装置的一种可选方案，其中：所述活动杆呈t形状，且所述活动杆的顶部设有若干延伸耳，所示限位座上设有与所述延伸耳相契合的槽道。

12、作为本发明所述一种石墨坯料精密磨削装置的一种可选方案，其中：所述第一夹爪、所述第二夹爪的端部均呈弧形状，所述固定座上设有供所述第一夹爪出入的开口。

13、本发明具备以下有益效果：

14、1、该一种石墨坯料精密磨削装置，通过在限位座上同轴设置直径不同的第一凹槽与第二凹槽，并在固定座两侧配置由第一夹爪与第二夹爪构成的嵌套式夹持机构，同一载料组件即可兼容多种直径规格的棒状石墨坯料。工件放入对应凹槽后，依靠其自重即可触发活动杆产生不同行程的位移，进而带动传动组件自动切换至适配该规格工件的夹持执行端，无需人工更换载具，显著提高了混线加工的装夹效率。

15、2、该一种石墨坯料精密磨削装置，第一夹爪与第二夹爪的端部均设置为弧形凹槽，可与对应规格的石墨坯料外圆面形成近似面接触，有效分散夹持应力，避免点接触或线接触导致的局部应力集中。

16、3、该一种石墨坯料精密磨削装置，电动推杆通过限位叉推动传动杆水平运动，传动杆在不同高度位置分别与第一夹爪或第二夹爪抵触，实现单一动力源驱动两套夹持单元的分时动作；且利用工件自重作为规格识别的触发信号，无需额外设置传感器或复杂的电控识别程序，机械结构简洁，动作响应可靠，维护成本低。

17、4、该一种石墨坯料精密磨削装置，转盘转动过程中，活动杆端部与限位凸台的斜面抵触，在限位凸台的导向作用下活动杆自动上移，将加工完成的工件从固定座内平稳顶升，便于操作人员直接取件；同时，活动杆顶部延伸耳的设计增大了与工件的接触面积，使顶升过程更加平稳，不易对工件造成二次损伤。配合plc控制器在临近下料工位时控制电动推杆回缩松夹，实现了夹持、加工、松夹、顶升下料的全流程自动化衔接。

1.一种石墨坯料精密磨削装置，包括机架（1），其特征在于：所述机架（1）的一侧设有工作台（2），且所述工作台（2）上设有转盘（3）和打磨头（4），所述转盘（3）位于所述打磨头（4）的下侧，且所述转盘（3）上设有若干载料组件，所述载料组件包括固定座（5），所述固定座（5）呈筒状，且所述固定座底（5）部设有限位座（6），所述固定座（5）的两侧均设有夹持机构；

2.根据权利要求1所述的一种石墨坯料精密磨削装置，其特征在于：所述限位座（6）呈圆环状，且所述限位座（6）上设有第一凹槽（601）、第二凹槽（602），所述第二凹槽（602）位于所述第一凹槽（601）的下侧，且所述第二凹槽（602）的一端与所述第一凹槽（601）连通。

3.根据权利要求2所述的一种石墨坯料精密磨削装置，其特征在于：所述第一夹爪（7）的中部设有前后贯通的安装槽（701），所述第二夹爪（9）位于所述安装槽（701）内，且所述第二夹爪（9）通过限位弹簧（702）与所述第一夹爪（7）弹性连接。

4.根据权利要求1所述的一种石墨坯料精密磨削装置，其特征在于：所述电动推杆（10）通过传动组件推动所述第一夹爪（7）、所述第二夹爪（9）活动，所述传动组件包括一个可以升降的支撑座（11），且所述支撑座（11）上设有传动杆（12），所述传动杆（12）的一端与所述支撑座（11）滑动连接，所述传动杆（12）的外侧设有导向块（13），且所述导向块（13）的一端设有斜面，所述支撑座（11）通过第二弹簧（14）与所述传动杆（12）弹性连接。

5.根据权利要求4所述的一种石墨坯料精密磨削装置，其特征在于：所述第一夹爪（7）的底部设有大小与所述传动杆（12）相契合的槽口（703），且所述槽口（703）的一端与所述安装槽（701）连通。

6.根据权利要求5所述的一种石墨坯料精密磨削装置，其特征在于：所述电动推杆（10）位于所述固定座（5）的一侧，且所述电动推杆（10）的活塞杆上固定有限位叉（15），所述限位叉（15）呈u形状。

7.根据权利要求6所述的一种石墨坯料精密磨削装置，其特征在于：所述第二凹槽（602）内设有活动杆（16），且所述活动杆（16）通过第三弹簧（17）与所述固定座（5）弹性连接，所述支撑座（11）的一端与所述活动杆（16）固定连接，所述活动杆（16）的一端穿过所述固定座（5）和所述转盘（3）并延伸至所述转盘（3）的外侧。

8.根据权利要求7所述的一种石墨坯料精密磨削装置，其特征在于：所述工作台（2）上设有收集槽（18），且所述工作台（2）的一侧设有限位凸台（19），所述限位凸台（19）的一端设有斜面，所述工作台（2）的下侧设有用于驱动所述转盘（3）转动的驱动电机（20）。

9.根据权利要求8所述的一种石墨坯料精密磨削装置，其特征在于：所述活动杆（16）呈t形状，且所述活动杆（16）的顶部设有若干延伸耳（21），所示限位座（6）上设有与所述延伸耳（21）相契合的槽道（22）。

10.根据权利要求1所述的一种石墨坯料精密磨削装置，其特征在于：所述第一夹爪（7）、所述第二夹爪（9）的端部均呈弧形状，所述固定座（5）上设有供所述第一夹爪（7）出入的开口。