磨边头及磨边机的制作方法

1.本实用新型涉及加工机械技术，尤其涉及一种磨边头及磨边机。


背景技术：

2.在陶瓷、石材、玻璃等加工工业中使用的磨边头，主要用于对瓷砖、石材和玻璃的四边磨削整形，使加工后的瓷砖、石材和玻璃满足尺寸大小的要求。
3.磨边机包括多个磨边头，其中，两个磨边头为一组，两个磨边头相对设置，以同时对产品相对的两个边进行磨削，多组磨边头依次间隔设置。由于磨边轮在磨削过程中产生损耗，所以需要更换磨边轮。更换磨边轮后需要重新对刀，以保证产品磨削后尺寸一致。现有技术中，通过人工对刀的方式，操作人员凭经验确定磨边头中主轴工作系统的移动量，从而调整磨边轮的位置。
4.但是，由于磨边机中磨边头数量较多，人工对刀工作量大，且每次对磨边轮的对刀位置易存在误差，产品尺寸品控困难。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种磨边头及磨边机，减小磨边轮对刀工作量，提高磨边轮对刀精确度，提高产品尺寸的一致性。
6.第一方面，本实用新型提供一种磨边头，包括支撑座、磨边轮、进给装置、主轴工作系统和定位装置，进给装置与支撑座连接，进给装置与主轴工作系统连接，进给装置驱动主轴工作系统相对支撑座移动，主轴工作系统与磨边轮连接，且驱动磨边轮旋转；
7.定位装置包括定位组件和控制器，定位组件和进给装置均与控制器电连接，部分定位组件与主轴工作系统连接，定位组件用于感应主轴工作系统的位置，以确定磨边轮的对刀原点，控制器记录磨边轮对刀后，磨边轮相对于对刀原点的对刀位置，控制器控制进给装置，以使主轴工作系统驱动磨边轮移动至对刀位置。
8.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的磨边头中，定位组件包括传感器和感应件，传感器和感应件中的一者与主轴工作系统连接，另一者与支撑座连接，传感器和感应件相对设置，传感器用于感应感应件，传感器与控制器电连接；
9.传感器感应到感应件时，磨边轮的位置为磨边轮的对刀原点。
10.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的磨边头中，传感器为接近开关。
11.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的磨边头中，进给装置包括第一驱动件和传动组件，第一驱动件与控制器电连接，第一驱动件部分位于支撑座外，传动组件位于支撑座内，第一驱动件通过传动组件与主轴工作系统连接，以通过传动组件驱动主轴工作系统相对支撑座滑动。
12.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的磨边头中，传动组件包括第一传动件和第二传动件，第一驱动件的输出轴与第一传动件连接，第二传动件与主轴工作系统连接；
13.第二传动件和第一传动件啮合，且第二传动件的轴线与第一传动件的轴线垂直，第一驱动件通过第一传动件驱动第二传动件旋转。
14.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的磨边头中，第一驱动件为伺服减速机。
15.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的磨边头中，主轴工作系统包括滑动套和主轴组件，滑动套插设于第二传动件内，滑动套的外壁具有外螺纹，第二传动件的内壁具有与外螺纹相匹配的内螺纹，主轴组件与滑动套连接，第二传动件旋转以带动滑动套和主轴组件相对支撑座滑动。
16.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的磨边头中，主轴工作系统包括还包括导向件，导向件与滑动套滑动连接，导向件一端与滑动套抵接，导向件另一端与支撑座抵接。
17.在一种可能的实现方式中，本实用新型提供的磨边头，还包括锁紧装置，锁紧装置包括第二驱动件与锁紧块，第二驱动件与支撑座连接，锁紧块与第二驱动件的输出轴连接，第二驱动件驱动锁紧块移动，以使锁紧块锁紧或松开滑动套。
18.第二方面，本实用新型提供一种磨边机，包括多个上述第一方面提供的磨边头，各磨边头依次间隔排布。
19.本实用新型提供的磨边头及磨边机，磨边头通过设置定位装置，定位装置包括定位组件和控制器，定位组件和进给装置均与控制器电连接，定位组件与主轴工作系统连接，定位组件用于感应主轴工作系统的位置，以确定磨边轮的对刀原点，控制器记录磨边轮对刀后，磨边轮相对于对刀原点的对刀位置，更换了新的磨边轮后，控制器会控制进给装置工作，使进给装置带动主轴工作系统移动，从而将新的磨边轮移动到第一次对刀的对刀位置，从而保证每个磨边轮的对刀位置一致，提高了磨边轮对刀精确度，提高了产品尺寸的一致性。可以实现新的磨边轮的自动对刀，降低了操作人员的工作强度。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为现有技术中磨边头的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的磨边头的主视图；
23.图3为图2中a处的局部放大图；
24.图4为图2中b处的局部放大图；
25.图5为本实用新型实施例提供的磨边头的右视图；
26.图6为本实用新型实施例提供的磨边头中磨边轮与产品的位置示意图。
27.附图标记说明：
28.110-进给减速机；120-编码器组件；130-锁紧气缸；140-现有主轴工作系统；150-进给传动系统；
29.200-支撑座；
30.300-进给装置；
31.310-第一驱动件；320-传动组件；321-第一传动件；322-第二传动件；
32.400-主轴工作系统；
33.410-滑动套；420-主轴组件；421-主轴电机；422-主轴；430-导向件；
34.500-定位装置；
35.510-定位组件；511-传感器；512-感应件；
36.600-磨边轮；
37.700-锁紧装置；
38.710-第二驱动件；720-锁紧块；
39.800-产品。
具体实施方式
40.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
43.此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或维护工具不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或维护工具固有的其它步骤或单元。
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.图1为现有技术中磨边头的结构示意图，参见图1所示，现有技术中的磨边头包括进给减速机110、编码器组件120、锁紧气缸130、现有主轴工作系统140、进给传动系统150和磨边轮(图中未示出)。其中，磨边轮设置在现有主轴工作系统140的端部，磨边轮需要对刀时，锁紧气缸130松开现有主轴工作系统140，进给减速机110通过进给传动系统150驱动现有主轴工作系统140移动，从而实现磨边轮位置的调整，磨边轮对刀完成后，锁紧气缸130锁紧现有主轴工作系统140，磨边轮转动对产品进行磨削。其中，编码器组件120检测进给减速
机110的转动角度，从而使进给传动系统150驱动现有主轴工作系统140及磨边轮的进给，以补充磨边轮的磨损量。当磨边轮在磨削过程中完全磨损，需要更换磨边轮时，操作人员凭经验确定现有主轴工作系统140的移动量，从而确定磨边轮的对刀位置。但是，由于磨边机中磨边头数量较多，人工对刀工作量大，且每次磨边轮的对刀位置易存在误差，产品尺寸品控困难。
46.为了解决上述技术问题，本技术提供一种磨边头及磨边机，磨边头通过设置定位装置，定位装置包括定位组件和控制器，定位组件和进给装置均与控制器电连接，定位组件与主轴工作系统连接，定位组件用于感应主轴工作系统的位置，以确定磨边轮的对刀原点，控制器记录磨边轮对刀后，磨边轮相对于对刀原点的对刀位置，更换了新的磨边轮后，控制器会控制进给装置工作，使进给装置带动主轴工作系统移动，从而将新的磨边轮移动到第一次对刀的对刀位置，从而保证每个磨边轮的对刀位置一致，提高了磨边轮对刀精确度，提高了产品尺寸的一致性。可以实现新的磨边轮的自动对刀，降低了操作人员的工作强度。
47.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行说明。
48.图2为本实用新型实施例提供的磨边头的主视图，图3为图2中a处的局部放大图，图4为图2中b处的局部放大图，图5为本实用新型实施例提供的磨边头的右视图，图6为本实用新型实施例提供的磨边头中磨边轮与产品的位置示意图。
49.参见图2至6所示，本实用新型提供的磨边头，包括支撑座200、磨边轮600、进给装置300、主轴工作系统400和定位装置500，进给装置300与支撑座200连接，进给装置300与主轴工作系统400连接，进给装置300驱动主轴工作系统400相对支撑座200移动，主轴工作系统400与磨边轮600连接，且驱动磨边轮600旋转。
50.定位装置500包括定位组件510和控制器(图中未示出)，定位组件510和进给装置300均与控制器电连接，定位组件510与主轴工作系统400连接，定位组件510用于感应主轴工作系统400的位置，以确定磨边轮600的对刀原点，控制器记录磨边轮600对刀后，磨边轮600相对于对刀原点的对刀位置，控制器控制进给装置300，以使主轴工作系统400驱动磨边轮600移动至对刀位置。
51.其中，支撑座200具有内腔，进给装置300和主轴工作系统400部分位于支撑座200的内腔中，支撑座200用于支撑进给装置300、主轴工作系统400和定位装置500，同时，支撑座200底部设置有多个连接孔，连接孔用于与磨边机中磨边头安装座连接，螺钉穿过连接孔与磨边头安装座连接，以将磨边头固定在磨边头安装座上。
52.在具体实现时，如图2至4所示，磨边轮600安装在主轴工作系统400的x轴正方向的端部，磨边轮600与主轴工作系统400同轴设置，主轴工作系统400带动磨边轮600绕x轴高速旋转，从而实现对产品800的磨削。
53.磨削产品800会使磨边轮600产生磨损，磨边轮600沿x轴方向的厚度减小，为了保证磨边轮600磨削后的产品800尺寸一致，当磨边轮600的磨损量达到一定值时，需要更换磨边轮600。更换磨边轮600时，主轴工作系统400先带动旧磨边轮600沿x轴负方向移动，拆除磨损的磨边轮600后安装新的磨边轮600，主轴工作系统400带动新磨边轮600沿x轴正方向移动，从而实现对新磨边轮600进行对刀。其中，新磨边轮600的对刀位置需要与被替换的旧磨边轮600的对刀位置一致。所以需要对磨边轮600第一对刀的对刀位置(即，磨边轮600在x轴上的坐标值)进行记录。
54.在具体实现时，在磨边轮600第一次对刀的对刀过程中(主轴工作系统400带动旧磨边轮600沿x轴正方向移动)，需要确定磨边轮600的对刀原点(即，坐标原点位置)，然后通过控制器计算出磨边轮600从坐标原点移动到对刀位置过程中磨边轮600移动的距离，从而确定磨边轮600在对刀位置时磨边轮600在x轴的坐标值。
55.需要说明的是，磨边轮600的对刀原点通过定位组件510确定，主轴工作系统400带动磨边轮600沿x轴方正向移动或者沿x轴方负向移动时，主轴工作系统400移动过程中会激活定位组件510，定位组件510被激活后，定位组件510向控制系统发送信号，控制器将此时磨边轮600的位置设置为对刀原点。
56.在使用时，磨边轮600的第一次对刀采用激光对刀或者人工对刀的方式，对刀过程中，定位组件510确定磨边轮600的对刀原点，对刀完成后，控制器记录磨边轮600对刀后，磨边轮600相对于对刀原点的对刀位置。当磨边轮600完全磨损需要更换新的磨边轮600，磨边轮600替换后，控制器会控制进给装置300工作，使进给装置300带动主轴工作系统400移动，从而将新的磨边轮600移动到第一次对刀的对刀位置，从而保证更换前后的磨边轮600的对刀位置一致，这样，磨削后产品800的尺寸一致性好，提高产品800质量。
57.需要说明的是，控制器可以为磨边头内单独设置的控制器，控制器也可以为磨边机中总的控制器。本实施例在此去控制器的设置位置及设置方式不做具体限定。
58.示例性的，可以以磨边轮600靠近支撑座200一侧的端面所在的坐标位置作为磨边轮600的位置进行记录。
59.本技术提供的磨边头，磨边头通过设置定位装置500，定位装置500包括定位组件510和控制器，定位组件510和进给装置300均与控制器电连接，定位组件510用于确定磨边轮600的对刀原点，控制器记录磨边轮600对刀后，磨边轮600相对于对刀原点的对刀位置，更换了新的磨边轮600后，控制器会控制进给装置300工作，使进给装置300带动主轴工作系统400移动，从而将新的磨边轮600移动到第一次对刀的对刀位置，从而保证每个磨边轮600的对刀位置一致，提高了磨边轮600对刀精确度，提高了产品800尺寸的一致性。可以实现新的磨边轮600的自动对刀，降低了操作人员的工作强度。
60.在一种可能的实现方式中，定位组件510包括传感器511和感应件512，传感器511和感应件512中的一者与主轴工作系统400连接，另一者与支撑座200连接，传感器511和感应件512相对设置，传感器511用于感应感应件512，传感器511与控制器电连接。
61.其中，传感器感应到感应件时，此时磨边轮600的位置为磨边轮600的对刀原点。
62.具体的，如图2所示，感应件512与主轴工作系统400连接，传感器511与支撑座200连接。磨边轮600第一次对刀时，主轴工作系统400带动感应件512朝向传感器511移动，当传感器511感应到感应件512时，传感器511向控制器发送信号，此时，控制器将磨边轮600所在的位置设置为坐标原点，操作人员继续通过进给装置300驱动主轴工作系统400沿x轴正方向移动，使磨边轮600到达对刀位置。在这个过程中，控制器会通过进给装置300的转动角度，得到磨边轮600相对于坐标原点的移动量，从而将磨边轮600对刀后的对刀位置以坐标值的方式记录。在更换了新的磨边轮600后，控制器会控制进给装置300工作，使进给装置300带动主轴工作系统400移动，从而将新的磨边轮600移动到旧磨边轮600的坐标位置。
63.可以理解的是，传感器511需要与控制器电连接，传感器511与支撑座200连接，这样传感器511的位置不需要发生变化，传感器511与控制器的电连接线长度无需变化，可以
有效避免电连接线与其他零部件发生干涉和摩擦，提高了定位组件510的可靠性。
64.在一些实施例中，传感器511为接近开关。
65.具体的，如图2和图5所示，感应件512可以为板件，示例性的感应件512可以为l型的板件，感应件512与传感器511在图3中的z轴方向具有间距，这样，感应件512在跟随主轴工作系统400沿x轴方向移动时，感应件512与传感器511不会发生干涉。其中，感应件512与传感器511在z轴方向上的间距以及y轴方向上的间距，根据传感器511的感应精度进行设置。
66.需要说明的是，接近开关是指当物体与其接近到设定距离时就可以发出“动作”信号的开关，它无需和物体直接接触。接近开关有很多种类，主要有电磁式、光电式、差动变压器式、电涡流式、电容式、干簧管、霍尔式等。本实施例在此对接近开关的具体种类不做限制。
67.在一种可能的实现方式中，请继续参见图2至5所示，进给装置300包括第一驱动件310和传动组件320，第一驱动件310与控制器电连接，第一驱动件310部分位于支撑座200外，传动组件320位于支撑座200内，第一驱动件310通过传动组件320与主轴工作系统400连接，以通过传动组件320驱动主轴工作系统400相对支撑座200滑动。
68.在具体实现时，第一驱动件310为伺服减速机。伺服减速机的连接法兰与支撑座200连接，伺服减速机的输出轴与支撑座200内的传动组件320连接，伺服减速机转动驱动传动组件320旋转，传动组件320旋转带动主轴工作系统400相对支撑座200滑动。
69.可以理解的是，伺服减速机的精度高且稳定性好。
70.示例性的，伺服减速机可以为高精度行星齿轮减速机。
71.其中，第一驱动件310与控制器电连接，这样，控制器可以记录第一驱动件310的转动角度和转动方向，通过计算可以得到磨边轮600相对于坐标原点的坐标位置。
72.在本实施例中，传动组件320包括第一传动件321和第二传动件322，第一驱动件310的输出轴与第一传动件321连接，第二传动件322与主轴工作系统400连接。
73.其中，第二传动件322和第一传动件321啮合，且第二传动件322轴线与第一传动件321轴线垂直，第一驱动件310通过第一传动件321驱动第二传动件322旋转。
74.示例性的，第一传动件321可以为涡轮杆、齿轮轴或者齿轮与传动轴形成的传动件。对应的，第二传动件322可以为涡轮或齿轮。
75.在具体实现时，第一传动件321为带有斜齿轮的齿轮轴，第二传动件322为斜齿轮。
76.可以理解的是，伺服减速机驱动齿轮轴转动，齿轮轴带动斜齿轮转动，这样，进给装置300的传动精度高，传动的稳定性好。将第二传动件322轴线与第一传动件321轴线垂直，这样可以，使传动组件320的整体结构紧凑，从而减小磨边头的整体尺寸。
77.在一些实施例中，主轴工作系统400包括滑动套410和主轴组件420，滑动套410插设于第二传动件322内，滑动套410的外壁具有外螺纹，第二传动件322的内壁具有与外螺纹相匹配的内螺纹，主轴组件420与滑动套410连接，第二传动件322旋转以带动滑动套410和主轴组件420相对支撑座200滑动。
78.请继续参见图2至5所示，第二传动件322具有中空的腔体，滑动套410插设在第二传动件322的腔体内，主轴组件420与滑动套410固接，第二传动件322转动时通过螺纹传动，从而带动滑动套410和主轴组件420相对支撑座200滑动。
79.具体的，主轴组件420包括主轴电机421和主轴422，主轴电机421的驱动轴与主轴422的一端连接，主轴422的另一端设置有连接法兰，连接法兰用于与磨边轮600连接，主轴电机421通过主轴422带动磨边轮600旋转，从而磨削产品800。
80.示例性的，主轴电机421的驱动轴与主轴422可以通过联轴器进行连接。
81.其中，主轴电机421与滑动套410的端面连接。主轴422插设于滑动套410内，主轴422通过轴承与滑动套410连接。感应件512与主轴电机421连接。
82.参见图2和图3所示，为了提高滑动套410滑动的直线度，主轴工作系统400包括还包括导向件430，导向件430与滑动套410滑动连接，导向件430一端与滑动套410抵接，导向件430另一端与支撑座200抵接。
83.使用时，导向件430与支撑座200相对静止，滑动套410相对导向件430滑动，导向件430可以起到导向的作用，从而提高滑动套410滑动的直线度。
84.在一种可能的实现方式中，参见图2和图4所示，磨边头还包括锁紧装置700，锁紧装置700包括第二驱动件710与锁紧块720，第二驱动件710与支撑座200连接，锁紧块720与第二驱动件710的输出轴连接，第二驱动件710驱动锁紧块720沿y轴方向移动，以使锁紧块720锁紧或松开滑动套410。
85.具体的，第二驱动件710可以为气缸、电缸或者电推杆。
86.第二驱动件710的输出轴伸出，推动锁紧块720朝向滑动套410移动，从而使锁紧块720与滑动套410抵接，将滑动套410固定在当前位置。第二驱动件710的输出轴回缩，带动锁紧块720背离滑动套410移动，从而松开滑动套410。
87.下面对磨边头的工作过程进行说明：
88.1、磨边轮600第一次对刀，并记录磨边轮600对刀位置相对坐标原点的坐标值c
89.示例性的，如图6所示，磨边轮600对刀位置为磨边轮600的部分端面与产品800的侧边抵接。其中，图6中直线箭头表示产品800的移动方向。
90.2、磨边轮600开始工作，对产品800进行磨削。
91.3、对磨边轮600磨损量的补偿
92.需要说明的是，当磨边轮600的坐标值达到c d时，说明磨边轮600已经完全磨损，需要更换磨边轮600。其中，d为磨边轮600端面的磨料厚度值。
93.4、更换磨边轮600
94.5、磨边轮600自动对刀
95.第一驱动件310通过传动组件320驱动滑动套410沿x轴正方向滑动，滑动套410带动主轴组件420沿x轴正方向移动，这样，感应件512会朝向传感器511移动，当传感器511感应到感应件512时，传感器511向控制器发送信号，控制器将磨边轮600所在的位置设置为磨边轮的对刀原点(此时磨边轮600的对刀位置取代之前的磨边轮600的对刀位置成为坐标原点)。
96.磨边轮600沿x轴正方向继续移动，直至磨边轮600到达坐标值c，从而完成自动对刀。
97.可以理解的是，每次更换磨边轮600时，将磨边轮600后退至-e，然后重新标定坐标原点可以消除系统回程误差，提高磨边轮600自动对刀的精确度。其中，e值大于系统累计误差值，示例性的，系统累计误差值为0.4mm-0.8mm，e值可以为1。
98.本实用新型实施例还提供了一种磨边机，磨边机包括多个上述实施例提供的磨边头，各磨边头依次间隔排布。
99.其中，磨边头的结构和原理在上述实施例中进行了详细说明，本实施例在此不一一赘述。
100.本实施例提供的磨边机，通过设置多个磨边头，磨边头包括定位组件510和控制器，定位组件510和进给装置300均与控制器电连接，控制器记录磨边轮第一次对刀后的对刀位置，更换了新的磨边轮600后，控制器会控制进给装置300工作，使进给装置300带动主轴工作系统400移动，从而将新的磨边轮600移动到第一次对刀的对刀位置，从而保证每个磨边轮600的对刀位置一致，提高了磨边轮600对刀精确度，提高了磨边机的产品800加工性能，降低了操作人员的工作强度。
101.在一些实施例中，磨边机还包括尺寸测量仪，尺寸测量仪与磨边头的控制器连接，尺寸测量仪对磨边头加工后的产品800进行测量，并将测得的数据反馈给控制器，控制器根据尺寸数据判断磨边头的磨边轮600的磨损量，从而控制进给装置300驱动主轴工作系统400进给，补偿磨边轮600产生的磨损量。这样，加工磨削过程无需人工监控，减小操作人员的工作量。
102.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。