一种横剪刀的刀刃研磨装置及其上料方法

摘要

本发明提供一种横剪刀的刀刃研磨装置，其上料机构包括工作台、料仓、推料气缸和阻挡件，料仓内堆摞多个横剪刀，料仓的底部相对地设置出料槽和推料槽，推料气缸上安装推板，推料气缸可驱动推板将最底部的横剪刀由出料槽推出料仓；工作台内设有用于容纳阻挡件的卡槽，阻挡件包括弹性件和卡块，卡块顶部的楔形面朝向料仓一侧，横剪刀由楔形面将卡块压入卡槽内，直至装配孔移动至卡槽上方，卡块由弹性件顶入装配孔内以将横剪刀定位于研磨工位上；研磨机构包括三轴滑台、驱动装置和砂轮，驱动装置与砂轮驱动式连接，三轴滑台可移动砂轮直至砂轮抵接研磨工位上的横剪刀的刀刃。本发明对横剪刀上料省力灵活，设备结构紧凑，占用空间小，研磨精度高。

权利要求

1.一种横剪刀的刀刃研磨装置，其特征在于，包括：

上料机构，所述上料机构包括工作台、料仓、推料气缸和阻挡件，所述料仓固定于工作台上，所述料仓内堆摞多个横剪刀，所述料仓的底部相对地设置出料槽和推料槽，所述推料气缸安装于所述工作台上靠近所述推料槽的一侧，所述推料气缸的活塞杆上安装推板，所述推料气缸可驱动所述推板由所述推料槽插入所述料仓内而将最底部的横剪刀由所述出料槽推出料仓；所述阻挡件位于所述工作台上靠近所述出料槽的一侧，所述工作台内设有用于容纳所述阻挡件的卡槽，所述阻挡件包括互相连接的弹性件和卡块，所述卡块的顶部为楔形面，所述楔形面朝向所述料仓一侧，所述横剪刀上设有装配孔，所述横剪刀滑动时由所述楔形面将所述卡块压入所述卡槽内，直至所述装配孔移动至所述卡槽上方，所述卡块由所述弹性件顶入所述装配孔内以将横剪刀定位于研磨工位上；

研磨机构，位于所述工作台的一侧，所述研磨机构包括三轴滑台、驱动装置和砂轮，所述驱动装置安装于所述三轴滑台上，所述驱动装置与所述砂轮驱动式连接以驱动砂轮旋转，所述三轴滑台可移动所述砂轮直至砂轮抵接研磨工位上的横剪刀的刀刃；

自由状态下，卡块由弹性件的顶起高度设置为：卡块的左侧壁和右侧壁均伸入装配孔内；

所述阻挡件还包括电磁铁，所述电磁铁安装于所述卡槽的底部且连接电源，所述电磁铁的顶面设有容置槽，所述卡块为铁块，所述电磁铁通电后吸合所述卡块、且将所述弹性件收缩于所述容置槽内；

还包括压料机构，所述压料机构包括竖直地安装于所述料仓外侧壁上的升降气缸，所述升降气缸的活塞杆上安装压板，所述压板的底面安装与所述装配孔适配的辅助卡销，所述升降气缸可降下所述压板，使所述压板压住研磨工位上的横剪刀，同时使所述辅助卡销插入研磨工位上的横剪刀的装配孔内，向下挤压装配孔内的卡块。

2.根据权利要求1所述的横剪刀的刀刃研磨装置，其特征在于，所述辅助卡销的长度设置为：所述辅助卡销插入所述装配孔内后可向下挤压装配孔内的卡块，使所述卡块与所述电磁铁吸合。

3.根据权利要求1所述的横剪刀的刀刃研磨装置，其特征在于，所述辅助卡销的底面具有与所述楔形面贴合的斜面。

4.根据权利要求1所述的横剪刀的刀刃研磨装置，其特征在于，所述料仓的侧壁上设置用于理料的窗口，所述窗口沿竖直方向贯穿料仓的侧壁且与所述推料槽连通。

5.根据权利要求4所述的横剪刀的刀刃研磨装置，其特征在于，所述窗口的侧壁上安装光电传感器，所述光电传感器的测头朝向所述料仓内部，所述光电传感器用于检测所述料仓内是否缺料；所述光电传感器连接控制器，所述控制器连接所述推料气缸和升降气缸。

6.根据权利要求1所述的横剪刀的刀刃研磨装置，其特征在于，所述工作台上还安装下料气缸，用于将研磨后的横剪刀水平地推出所述研磨工位；所述下料气缸的活塞杆上安装推块，所述推块的移动方向垂直于所述推板的移动方向。

7.横剪刀刀刃研磨装置的上料方法，其特征在于，由权利要求1至6中任一项所述的刀刃研磨装置实现，该上料方法包括以下步骤：将多个横剪刀堆摞放置于料仓内；

启动推料气缸，驱动推板将料仓最底部的横剪刀由出料槽推出料仓，横剪刀经过卡块时顺着楔形面将卡块压入卡槽内；

横剪刀继续由推板向前推送，直至装配孔位于卡槽的正上方，卡块由弹性件顶入装配孔内，将横剪刀阻挡、定位于研磨工位上；

启动升降气缸，驱动压板下行而压住横剪刀，同时辅助卡销插入装配孔内，将对横剪刀的定位作用转移至辅助卡销，辅助卡销还向下挤压卡块，此时使电磁铁得电，卡块顺利地与电磁铁吸合；

三轴滑台移动砂轮，启动驱动装置驱动砂轮旋转，研磨横剪刀的刀刃；

研磨完成后，升降气缸向上复位压板，将横剪刀推离研磨工位；然后电磁铁断电而释放卡块；以此重复，开始下一个研磨节拍。

说明书

一种横剪刀的刀刃研磨装置及其上料方法

技术领域

[0001] 本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种横剪刀的刀刃研磨装置。

背景技术

[0002] 横剪机生产线主要由上料小车、开卷机、校平机、送料机构、横剪刀、输送装置、堆垛装置等组成。

[0003] 横剪刀是横剪机中的分切关键机构，横剪刀将板料分切成需要的宽度定长剪切并堆垛。使用横剪刀频繁地重复分切，对机械强度和刃口几何形状有较高的要求，因此对刀刃的研磨精度也提出了较高的要求。

[0004] 现有的横剪刀研磨装置，通常使用机械手上料，由于横剪刀重量和体积较大，因此需要预留机械手的活动空间，即设备占用的空间大；且研磨过程中横剪刀如果未牢固夹紧则容易晃动，对研磨精度产生了不利影响。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种横剪刀的刀刃研磨装置以解决以上问题。

[0006] 本发明提供了如下的技术方案：

[0007] 一种横剪刀的刀刃研磨装置，包括：

[0008] 上料机构，所述上料机构包括工作台、料仓、推料气缸和阻挡件，所述料仓固定于工作台上，所述料仓内堆摞多个横剪刀，所述料仓的底部相对地设置出料槽和推料槽，所述推料气缸安装于所述工作台上靠近所述推料槽的一侧，所述推料气缸的活塞杆上安装推板，所述推料气缸可驱动所述推板由所述推料槽插入所述料仓内而将最底部的横剪刀由所述出料槽推出料仓；所述阻挡件位于所述工作台上靠近所述出料槽的一侧，所述工作台内设有用于容纳所述阻挡件的卡槽，所述阻挡件包括互相连接的弹性件和卡块，所述卡块的顶部为楔形面，所述楔形面朝向所述料仓一侧，所述横剪刀上设有装配孔，所述横剪刀滑动时由所述楔形面将所述卡块压入所述卡槽内，直至所述装配孔移动至所述卡槽上方，所述卡块由所述弹性件顶入所述装配孔内以将横剪刀定位于研磨工位上；

[0009] 研磨机构，位于所述工作台的一侧，所述研磨机构包括三轴滑台、驱动装置和砂轮，所述驱动装置安装于所述三轴滑台上，所述驱动装置与所述砂轮驱动式连接以驱动砂轮旋转，所述三轴滑台可移动所述砂轮直至砂轮抵接研磨工位上的横剪刀的刀刃。

[0010] 优选的，自由状态下，卡块由弹性件的顶起高度设置为：卡块的左侧壁和右侧壁均伸入装配孔内。

[0011] 优选的，所述阻挡件还包括电磁铁，所述电磁铁安装于所述卡槽的底部且连接电源，所述电磁铁的顶面设有容置槽，所述卡块为铁块，所述电磁铁通电后吸合所述卡块、且将所述弹性件收缩于所述容置槽内。

[0012] 优选的，所述卡块的顶部覆盖聚四氟乙烯材质的耐磨层。

[0013] 进一步的，本发明还包括压料机构，所述压料机构包括竖直地安装于所述料仓外侧壁上的升降气缸，所述升降气缸的活塞杆上安装压板，所述压板的底面安装与所述装配孔适配的辅助卡销，所述升降气缸可降下所述压板，使所述压板压住研磨工位上的横剪刀，同时使所述辅助卡销插入研磨工位上的横剪刀的装配孔内。

[0014] 优选的，所述辅助卡销的长度设置为：所述辅助卡销插入所述装配孔内后可向下挤压装配孔内的卡块，使所述卡块与所述电磁铁吸合。

[0015] 优选的，所述辅助卡销的底面具有与所述楔形面贴合的斜面。

[0016] 进一步的，所述料仓的侧壁上设置用于理料的窗口，所述窗口沿竖直方向贯穿料仓的侧壁且与所述推料槽连通。

[0017] 进一步的，所述窗口的侧壁上安装光电传感器，所述光电传感器的测头朝向所述料仓内部，所述光电传感器用于检测所述料仓内是否缺料；所述光电传感器连接控制器，所述控制器连接所述推料气缸和升降气缸。

[0018] 进一步的，所述工作台上还安装下料气缸，用于将研磨后的横剪刀推出所述研磨工位；所述下料气缸的活塞杆上安装推块，所述推块的移动方向垂直于所述推板的移动方向。

[0019] 上述横剪刀的刀刃研磨装置的工作过程包括以下步骤：

[0020] 将多个横剪刀堆摞放置于料仓内；

[0021] 启动推料气缸，驱动推板将料仓最底部的横剪刀由出料槽推出料仓，横剪刀经过卡块时顺着楔形面将卡块压入卡槽内，此时卡块不会阻挡横剪刀；

[0022] 横剪刀继续由推板向前推送，直至装配孔位于卡槽的正上方，卡块由弹性件顶入装配孔内，将横剪刀阻挡、定位于研磨工位上；

[0023] 启动升降气缸，驱动压板下行而压住横剪刀，同时辅助卡销插入装配孔内，将对横剪刀的定位作用转移至辅助卡销上，并且，辅助卡销还向下挤压卡块，此时使电磁铁得电，卡块顺利地与电磁铁吸合；

[0024] 三轴滑台移动砂轮，启动驱动装置驱动砂轮旋转，研磨横剪刀的刀刃；

[0025] 研磨完成后，升降气缸向上复位压板，将横剪刀推离研磨工位；以此重复，开始下一个研磨节拍。

[0026] 本发明的有益效果是：

[0027] 本发明将横剪刀缓存于料仓内，料仓底部设置出料槽和推料槽，通过推料气缸依次将横剪刀从出料槽推出料仓，送入前方的研磨工位上，该结构取代机械手抓取横剪刀上料，结构紧凑且降低了设备成本；该结构取代吸盘上料，由于横剪刀自重大，吸盘不易吸牢，而本发明仅需推动横剪刀即可完成上料，对横剪刀的上料动作更稳定可靠，设备占用空间小。

[0028] 本发明使用阻挡件将横剪刀精确地定位于研磨工位上，保证研磨机构对刀刃的研磨精度。阻挡件包括互相连接的弹性件和卡块，卡块的顶部为楔形面，楔形面朝向料仓一侧，横剪刀上设有装配孔，横剪刀滑动时由楔形面将卡块压入卡槽内，直至装配孔移动至卡槽的正上方，此时横剪刀对卡块的压力消失，卡块由弹性件向上顶入装配孔内以将横剪刀定位于研磨工位上，防止横剪刀继续向前移动。

[0029] 本发明的压料机构在研磨过程中压住横剪刀，防止横剪刀晃动，保证研磨作业顺利完成。压料机构的压板底部安装辅助卡销，一方面可以辅助定位横剪刀，防止横剪刀前后移动；另一方面，卡块在辅助卡销的压力作用下而更顺利地由下方的电磁铁吸合，当研磨完成后，压板和辅助卡销向上复位而脱离装配孔，此时由于卡块的阻挡作用消失，因此可以在工作台上自由地推动横剪刀，下料动作更轻松便捷。

附图说明

[0030] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0031] 图1是本发明的结构示意图；

[0032] 图2是本发明的阻挡件放大结构示意图；

[0033] 图3是本发明的阻挡件的卡块被辅助卡销压下的结构示意图；

[0034] 图4是本发明的料仓内部俯视结构示意图；

[0035] 图5是本发明的下料气缸与横剪刀的位置关系示意图。

[0036] 图中标记为：1.横剪刀；2.刀刃；3.装配孔；4.工作台；5.料仓；6.推料气缸；7.阻挡件；8.出料槽；9.推料槽；10.推板；11.研磨工位；12.卡槽；13.弹性件；14.卡块；15.楔形面；16.耐磨层；17.三轴滑台；18.驱动装置；19.砂轮；20.电磁铁；21.容置槽；22.升降气缸；23.压板；24.辅助卡销；25.下料气缸；26.推块；27.窗口；28.光电传感器。

具体实施方式

[0037] 实施例1

[0038] 如图1所示，一种横剪刀的刀刃研磨装置，用于研磨横剪机的横剪刀坯料的刀刃，如4图所示，横剪刀1上设有一个或者多个装配孔3，由该装配孔3将横剪刀1装配于横剪机上。本装置包括上料机构、研磨机构和压料机构。

[0039] 上料机构包括工作台4、料仓5、推料气缸6和阻挡件7。

[0040] 料仓5焊接或者螺接固定于工作台4上，料仓5内可堆摞多个横剪刀1，料仓5的仓体横截面结构与横剪刀仿形，其顶部敞口，横剪刀1可以从料仓5的顶部投入料仓内。料仓5的底部相对地设置出料槽8和推料槽9，出料槽8和推料槽9均向下延伸至工作台4的台面上，它们的高度略大于横剪刀1的厚度，且小于横剪刀1厚度的两倍，因此每次仅有一块横剪刀1通过出料槽8。

[0041] 推料气缸6水平地安装于工作台4上靠近推料槽9的一侧，即图1中的工作台右侧，推料气缸6的活塞杆上安装水平的推板10，推板10的厚度与横剪刀1厚度相当，推料气缸6可驱动推板10由推料槽9插入料仓5内，而将最底部的横剪刀由出料槽8推出料仓5。可在工作台4上于推板10的前后两侧安装定位挡板(图中未示出)，对推板10的左右移动限位，保证推板10的移动精度。

[0042] 如图2所示，阻挡件7位于工作台4上靠近出料槽8的一侧，用于阻挡被推料气缸6推送的横剪刀1，将其精确地定位于研磨工位11上。工作台4内设有用于容纳阻挡件7的卡槽12，阻挡件7包括互相连接的弹性件13和卡块14，弹性件13可选用压缩弹簧或者其他有弹性的零件，弹性件13固定安装于卡块14的底部。卡块14的顶部有楔形面15，楔形面15朝向料仓
5一侧，横剪刀1滑动时顺着楔形面15将卡块14压入卡槽12内，使横剪刀1可以继续向左移动，直至装配孔3移动至卡槽12的正上方，此时横剪刀1对卡块14的压力消失，卡块14由弹性件13顶入装配孔3内，卡住横剪刀1，进而将横剪刀1定位于研磨工位11上。此时卡块14的顶起高度为：卡块14的左侧壁和右侧壁均伸入装配孔3内，由于卡块14的右侧壁也伸入装配孔
3内，可抵住装配孔3的右侧，防止横剪刀1在惯性作用下从卡块14的右侧向下挤压楔形面15而再次压下卡块14，实现了卡块14对横剪刀1的可靠定位。卡块14的楔形面15上覆盖聚四氟乙烯材质的耐磨层16。

[0043] 如图1和图3所示，阻挡件7还包括电磁铁20，电磁铁20固定安装于卡槽12的底部，且连接电源，电磁铁20的顶部设有下凹的容置槽21，卡块14为铁块，当刀刃研磨完成后，闭合开关，使电源对电磁铁20供电，电磁铁20吸合其上方的卡块14，使卡块14缩入卡槽12内，并且卡块14向下挤压弹性件13，将弹性件13收缩于容置槽21内。此时由于卡块14不再阻挡横剪刀，因此仅需要推移横剪刀即可将其从研磨工位11下料，不需要使用机械手搬运横剪刀，下料过程亦轻松方便。

[0044] 如图1所示，研磨机构位于工作台4的左侧，研磨机构包括三轴滑台17、驱动装置18和砂轮19，驱动装置18安装于三轴滑台17上，驱动装置18选用伺服电机，驱动装置18与砂轮19驱动式连接以驱动砂轮旋转，三轴滑台17可移动砂轮19直至砂轮19抵接研磨工位11上的横剪刀的刀刃2，开始研磨刀刃2。

[0045] 本实施例还包括压料机构，压料机构包括竖直地安装于料仓5外侧壁上的升降气缸22，升降气缸22的活塞杆上安装压板23，升降气缸22可降下压板23，使压板23压紧研磨工位11上的横剪刀1，防止在研磨过程中横剪刀1发生晃动，保证研磨精度。

[0046] 压板23的底面安装与装配孔3适配的辅助卡销24，在压板23压紧横剪刀1的同时，辅助卡销24插入研磨工位上的横剪刀的装配孔3内，以辅助卡块14对横剪刀1进行定位。

[0047] 其中，如图3所示，辅助卡销24的长度设置为：辅助卡销24插入装配孔3内之后，向下挤压装配孔3内的卡块14，使卡块14在机械压力与磁场吸引力的共同作用下，与电磁铁20快速吸合，动作更加可靠流畅。当辅助卡销24撤出装配孔3后，卡块14仍由电磁铁20吸附，此时可以快速将横剪刀1沿水平方向推离工作台4。

[0048] 辅助卡销24的底面为与楔形面15贴合的斜面，该斜面与卡块的楔形面15紧密贴合，更稳定地挤压卡块14。

[0049] 如图5所示，工作台4上安装下料气缸25，用于将刀刃研磨后的横剪刀推出研磨工位11；下料气缸25的活塞杆上安装推块26，推块26的移动方向垂直于推板10的移动方向。

[0050] 上述横剪刀的刀刃研磨装置的研磨方法包括以下步骤：

[0051] 将多个横剪刀1堆摞放置于料仓5内；

[0052] 启动推料气缸6，驱动推板10将料仓5最底部的横剪刀1由出料槽8推出料仓5，横剪刀1经过卡块14时顺着楔形面15将卡块14压入卡槽12内；

[0053] 横剪刀1继续由推板10向前推送，直至装配孔3位于卡槽12的正上方，卡块14由弹性件13顶入装配孔3内，将横剪刀1阻挡、定位于研磨工位11上；

[0054] 启动升降气缸22，驱动压板23下行而压住横剪刀1，同时辅助卡销24插入装配孔3内，将对横剪刀的定位作用转移至辅助卡销，辅助卡销24还向下挤压卡块14，此时使电磁铁20得电，卡块14在辅助卡销24的压力和电磁铁20的吸引力共同作用下顺利地被电磁铁20吸合；

[0055] 三轴滑台17移动砂轮19，启动驱动装置18驱动砂轮19旋转，研磨横剪刀的刀刃2；三轴滑台17按研磨路径改变砂轮的坐标位置，完成对刀刃的研磨；

[0056] 研磨完成后，升降气缸22向上复位压板23；

[0057] 下料气缸25将横剪刀1推离研磨工位11，电磁铁20断电，卡块14在弹性件13的推力作用下被顶出卡槽12；

[0058] 以此重复，开始下一个研磨节拍。

[0059] 实施例2

[0060] 本实施例与实施例1的区别在于，首先，如图4所示，料仓5的侧壁上设置用于理料的窗口27，窗口27沿竖直方向贯穿料仓5的侧壁且与推料槽9连通，通过该窗口27可以手动灵活地整理料仓5内的横剪刀，防止横剪刀堆摞不平整。

[0061] 其次，在窗口27的侧壁上安装光电传感器28，光电传感器28的探测头朝向料仓5内部，其安装高度位于从料仓5底部开始数第2或3个横剪刀的位置，光电传感器28用于检测料仓5内是否缺料，以便及时提醒作业员补料；光电传感器28连接控制器，控制器连接报警器、推料气缸6和升降气缸22。当光电传感器28检测到料仓5内即将缺料时，控制器启动报警器报警，并暂停启动推料气缸6和升降气缸22，不再送料。报警器安装于工作台上。

[0062] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。