阅读说明：本技术 一种合金钻头打磨装置以及工艺 (A kind of alloy bit grinding device and technique ) 是由 林昌方 于 2019-09-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种合金钻头打磨装置以及工艺,包括钻头,钻头包括合金头部以及柄部,其中,还包括夹持机构、转动机构、打磨机构、驱动机构以及推动机构,夹持机构包括夹头,夹头用于夹持钻头的柄部,驱动机构与夹持机构联动,由驱动机构实现柄部的转动；推动机构包括推杆,合金头部位于推杆的运动轨迹上,推杆将钻头推入至夹头内夹紧固定,打磨机构包括砂轮,打磨机构位于夹持机构的侧面,合金头部位于砂轮的运动轨迹上；转动机构位于夹持机构的下方且转动机构驱动夹持机构转动；本发明具有加工效率高、打磨统一、夹持牢固等特点。(The invention discloses a kind of alloy bit grinding device and techniques, including drill bit, drill bit includes alloy head and shank, wherein, it further include clamping device, rotating mechanism, workpiece polishing mechanism, driving mechanism and pushing mechanism, clamping device includes collet, and collet is used to clamp the shank of drill bit, driving mechanism and clamping device link, and the rotation of shank is realized by driving mechanism；Pushing mechanism includes push rod, and alloy head portion is located on the motion profile of push rod, and drill bit is pushed into collet and is fixedly clamped by push rod, and workpiece polishing mechanism includes grinding wheel, and workpiece polishing mechanism is located at the side of clamping device, and alloy head portion is located on the motion profile of grinding wheel；Rotating mechanism is located at the lower section of clamping device and rotating mechanism driving clamping device rotation；The present invention has the characteristics that high in machining efficiency, polishing is unified, firm grip.)

一种合金钻头打磨装置以及工艺

技术领域

本发明涉及一种合金钻头打磨装置以及工艺。

背景技术

钻头，通常为了增加钻头的强度，通常在钻头的头部上镶嵌合金头部，使得整体的强度提高。进一步，为了使得钻头的切削效果更好，通常通过打磨形成多个副切削刃，形成多组切削，加强钻头整体的切削效果。

现有的钻头合金头部上的打磨方式，大多通过人工手持钻头，然后将合金头部伸入至砂轮的运动轨迹上进行打磨。通过人工手持打磨，存在以下缺点：

1.打磨的深度不一；

2.持续打磨，人工疲劳导致很容易发生打坏钻头；

3.打磨的精度较低，导致整体的效率低下；

4.切削多个面时，存在漏磨。

如图1-3所示，合金头部11上设有若干个副切削刃111。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种合金钻头打磨装置以及工艺。

本发明所解决其技术问题所采用的技术方案是：一种合金钻头打磨装置，包括钻头，钻头包括合金头部以及柄部，其中，还包括夹持机构、转动机构、打磨机构、驱动机构以及推动机构，夹持机构包括夹头，夹头用于夹持钻头的柄部，驱动机构与夹持机构联动，由驱动机构实现柄部的转动；推动机构包括推杆，合金头部位于推杆的运动轨迹上，推杆将钻头推入至夹头内夹紧固定，打磨机构包括砂轮，打磨机构位于夹持机构的侧面，合金头部位于砂轮的运动轨迹上；转动机构位于夹持机构的下方且转动机构驱动夹持机构转动。

采用此种结构设置，如合金头部上需要打磨副切削刃时，需要将钻头的柄部放入至夹持机构，通过夹头夹持，推杆的设置，保证钻头放入到位，然后通过砂轮进行一次打磨。如若需要多个面打磨，通过驱动机构转动钻头或转动机构转动，使得砂轮进行多次打磨形成多个副切削刃。此种装置使得合金钻头打磨更加方便、通过机械驱动，统一标准，打磨更加精准，实现流水线操作，提高了整体打磨的效率。

其中，驱动机构包括驱动杆以及驱动电机；夹头与驱动杆呈径向卡接；电机与驱动杆之间为带轮传动或齿轮传动，用于带动驱动杆转动。

驱动电机驱动使得整体结构传动更加稳定，同时夹头与驱动杆的径向卡接，防止在打磨过程中，柄部发生转动，影响打磨的效率。

其中，还包括夹紧机构，夹紧机构包括动力源Ⅰ以及拉杆，拉杆与动力源Ⅰ联动，驱动杆为中空结构，拉杆另一端穿入驱动杆中与驱动杆呈径向卡接、轴向可滑动设置；夹头包括连接部以及爪部，爪部至少为两个呈圆周设置在连接部的一端；连接部与拉杆联动；爪部位于驱动杆的开口位置，爪部的外表面设有斜面Ⅰ，驱动杆靠近爪部的开口位置设有斜面Ⅱ，斜面Ⅰ与斜面Ⅱ适配，将拉杆拉动方向的力转换为爪部咬合方向的力。

采用此种结构设置，通过拉动拉杆，斜面Ⅰ与斜面Ⅱ贴合，使得爪部咬合实现柄部的夹紧效果，而且驱动杆与拉杆径向卡接，保证驱动杆在转动的过程中，拉杆也随着转动，保证整体的稳定性。

其中，还包括下料机构，下料机构包括下料杆以及动力源Ⅱ，动力源Ⅱ一端与下料杆联动另一端可穿入至各爪部之间且与驱动杆呈轴向滑动设置，当需要下料时下料杆推动钻头进行下料。

通过下料机构的设置，如钻头在使用夹持状态下，夹持了钻头的头部，则进行下料处理，或在打磨完成后进行下料处理。此处下料位于驱动杆的中心，且与驱动杆为同心轴设置，驱动杆与下料杆为分离结构，故下料杆不会影响到驱动杆的实际使用。

其中，打磨机构上设有定位装置，定位装置包括定位针以及红外***，红外***的焦点位于定位针的运动轨迹上且定位装置与打磨机构联动。

采用定位装置的设置，保证钻头的初始位置准确，保证整体的打磨效果。如初始位置有偏移，则控制驱动机构转动钻头；如初始位置直接为钻头的柄部，则控制下料机构下料，防止发生误打磨。

其中，还包括送料机构，送料机构上设有倾斜斜面，倾斜斜面上设有限位槽，钻头呈阵列分布在倾斜斜面上，最低端的钻头位于推杆的运动轨迹上。

送料机构采用此种设置，保证若干个钻头呈阵列分布在倾斜斜面上，保证整齐有序的排列，此处两侧的挡板也可以通过螺栓进行长度调节。

其中，送料机构上设有限位板以及限位驱动机构，限位驱动机构驱动限位板移动，限位板将最低端的钻头与其余钻头分离。

限位板是直插至最低端两个钻头之间，在通过上移，直接将最低端的钻头与其他钻头完全分离，保证在操作过程中不会影响到后续打磨操作。

其中，还包括精磨液机构，精磨液机构包括泵体、喷头以及精磨液，泵体将精磨液通过喷头喷淋到砂轮与合金头部打磨的上方。

采用精磨液的设置，在明显提高工件表面光洁度，降低砂轮磨损，提高磨削效率，延长使用周期，减少环境污染。

一种合金钻头打磨工艺，包括上述的一种合金钻头打磨装置，其步骤为：

A:送料：送料机构送料；

B:推动夹持：推动机构将最低端的钻头推动，夹头将钻头柄部夹紧固定；

C:位置判定：红外***与定位针判断合金头部的位置，驱动机构或下料机构工作；

D:一次打磨：打磨机构驱动砂轮进行一次打磨；

E:N次打磨：驱动机构转动钻头，打磨机构驱动砂轮进行N次打磨；

F:下料：下料机构驱动下料杆下料。

采用此种加工工艺，使得合金钻头打磨更加方便、通过机械驱动，统一标准，打磨更加精准，实现流水线操作，提高了整体打磨的效率。实现整体自动化操作，操作者仅需控制上料的操作即可，大大节省了人工，提高了正产效率。

其中，G：投影检测：通过投影扫描，判断钻头上打磨的副切削刃是否合格。

通过投影检测，仅需放大扫描，从而去判断打磨的副切削刃是否合格，保证了检测的准确性。相对于现有技术通过人工进行测量，由于钻头的合金头部较小，且包括若干斜面，测量精度不高，通过投影测量，使得数据更加准确。

附图说明

图1是现有技术中合金头部的侧视图；

图2是现有技术中合金头部的俯视图；

图3是现有技术中合金头部的主视图；

图4是本发明实施例1中钻头的结构示意图；

图5是本发明实施例1的主视图；

图6是本发明实施例1中打磨机构的结构示意图；

图7是本发明实施例1的局部结构示意图；

图8是本发明实施例1中夹持机构的剖视图；

图9是图8中A部的局部放大图；

图10是本发明实施例1中送料机构结构示意图；

图11是本发明实施例1中倾斜斜面的俯视图；

图12是本发明实施例1中的控制框图；

图13是本发明实施例2的流程框图。

具体实施方式

实施例1：

参照附图4-12所示，一种合金钻头打磨装置，包括钻头1，钻头1包括合金头部11以及柄部12，此处钻头1的柄部12可以为方柄或圆柄或六角柄，此处仅以六角柄为例进行描述，合金头部11上需要打磨形成多个副切削刃。

还包括送料机构2、夹持机构3、转动机构4、打磨机构5、下料机构6、夹紧机构7、驱动机构8、推动机构9、精磨液机构10。

送料机构2上设有倾斜斜面21，倾斜斜面21上设有限位槽22，钻头1呈阵列分布在倾斜斜面21上，最低端的钻头1位于推杆的运动轨迹上，此处限位槽22的深度与钻头1的厚度适配，即一列设置。进一步，送料机构2上设有限位板23以及限位驱动机构24，限位驱动机构24驱动限位板23移动，限位板23将最低端的钻头1与其余钻头1分离。此处限位驱动机构24可以进行横向移动以及上升与下降，其具体结构为包括第一横向移动机构25以及第一上升移动机构26，限位板23位于第一上升移动机构26上，第一横向移动机构25与第一上升移动机构26联动，且第一上升移动机构26位于第一横向移动机构25的上方，如要进行分离时，限位板23通过第一横向移动机构25移动至最低端两个钻头1之间，然后通过第一上升移动机构26上移，使得限位板23将最低端的钻头1与其他钻头1完全分离，保证在操作过程中不会影响到后续打磨操作。进一步，倾斜斜面21两侧的挡板也可以通过螺栓进行长度调节，实现通用的效果。

推动机构9包括推杆91以及推动动力源92，推动动力源92驱动推杆91朝向钻头1运动，使得钻头1的柄部12进入至夹头81内夹紧。推杆91的顶面为平面设置，推杆91可以为六角柄型，可以节省材料，同时推杆91的中心轴与夹头81的中心轴为共轴设置，保证精准推动。此处推动动力源92可以为气缸Ⅰ或油缸Ⅰ。

打磨机构5位于夹持机构3的侧面，打磨机构5上设有定位装置以及砂轮51，砂轮51通过电机或其他机构驱动，实现打磨效果。定位装置包括定位针52以及红外***53，红外***53的焦点位于定位针52的运动轨迹上且定位装置与打磨机构5联动。采用定位装置的设置，保证钻头1的初始位置准确，保证整体的打磨效果。如初始位置有偏移，则控制驱动机构8转动钻头1；如初始位置直接为钻头1的柄部12，则控制下料机构6下料，防止发生误打磨。

此处打磨机构5具体的运动方式包括第一前后驱动机构54以及第一左右驱动机构55，打磨机构5位于第一左右驱动机构55的上方，第一左右驱动机构55位于第一前后驱动机构54的上方，通过第一前后驱动机构54与第一左右驱动机构55实现打磨机构5的前后左右移动，保证砂轮51的位置，如砂轮51的位置确定后，即静止不动，采用此种设置，防止砂轮51在运动过程中，由于自身运动导致砂轮51的定位发生变动，影响实际的打磨效果。

精磨液机构10包括泵体（附图中未画出）、喷头101以及精磨液，泵体将精磨液通过喷头101喷淋到砂轮51与合金头部11打磨的上方。采用精磨液的设置，在明显提高工件表面光洁度，降低砂轮51磨损，提高磨削效率，延长使用周期，减少环境污染。此处精磨液机构10位于打磨机构5的上方与打磨机构5联动，只需保证喷头101喷射在砂轮51的上方即可。此处精磨液机构10也可以设置在夹持机构3上。

驱动机构8包括驱动杆82以及驱动电机83；驱动杆82为空心管状结构，夹头81位于驱动杆82中与其呈径向卡接，夹头81包括连接部811以及爪部812，爪部812至少为两个呈圆周设置在连接部811的一端，爪部812具体为四个。此处夹头81可沿驱动杆82的轴向方向滑动（此处径向卡接为，连接部811的外壁上开设有行程孔Ⅰ813，行程孔Ⅰ813的长度方向与连接部811的轴向方向平行，螺栓Ⅰ814穿过驱动杆82外表面伸入到行程孔Ⅰ813中，使得螺栓Ⅰ814可以沿着行程孔Ⅰ813的长度方向滑动）。驱动电机83与驱动杆82之间为带轮传动（带轮结构，驱动电机83输出轴上固定有一个传动轮，驱动杆82上卡有另外一个传动轮，两传动轮之间通过皮带（图中未画出）实现联动；如果为齿轮传动，则驱动电机83输出轴上固定有齿轮，驱动杆82上固定有另一个齿轮，两齿轮之间啮合实现联动），此处驱动电机83为伺服驱动电机，通过伺服驱动电机带动驱动杆82转动，从而实现夹头81实现翻转。

夹紧机构7包括动力源Ⅰ71以及拉杆72，拉杆72由动力源Ⅰ71带动运动，此处动力源Ⅰ71为气缸Ⅱ或油缸Ⅱ。拉杆72穿入驱动杆82中（由于驱动杆82为空心管状结构，因此拉杆72可以穿入）与驱动杆82呈径向卡接设置，拉杆72与连接部811相连可沿驱动杆82的轴向位置滑动（此处径向卡接为，拉杆72的外壁上开设有行程孔Ⅱ721，行程孔Ⅱ721的长度方向与连接部811的轴向方向平行，螺栓Ⅱ722穿过驱动杆82外表面伸入到行程孔Ⅱ721中，使得螺栓Ⅱ722可以沿着行程孔Ⅱ721的长度方向滑动）。连接部811与拉杆72相连，此处拉杆72与连接部811具体通过连接套723进行连接，连接套723套设在拉杆72上，连接套723的外侧与拉杆72连接；爪部812位于驱动杆82的开口位置附近，爪部812的外表面设有斜面Ⅰ8121，驱动杆82靠近爪部812的开口位置设有斜面Ⅱ822，斜面Ⅰ8121与斜面Ⅱ822适配，爪部812部分伸出至开口外，通过将拉杆72拉动方向的力转换为爪部812咬合方向的力，使得爪部812咬合，夹紧钻头1。

下料机构6包括下料杆61以及动力源Ⅱ62，下料杆61由动力源Ⅱ62带动运动，下料杆61穿入拉杆72中伸至各爪部812之间，下料杆61与拉杆72呈轴向滑动设置，当需要下料时下料杆61推动钻头1进行下料；此处动力源Ⅱ62为气缸Ⅲ或油缸Ⅲ，动力源Ⅱ62位于动力源Ⅰ71的后方。此处下料位于驱动杆82的中心，且与驱动杆82为同心轴设置，驱动杆82与下料杆61为分离结构，故下料杆61不会影响到驱动杆82的实际使用。

转动机构4以及第二前后移动机构41，转动机构4位于最下方，第二前后移动机构41位于转动机构4的上方，夹持机构3位于第二前后移动机构41的上方，第二前后移动机构41带动夹持机构3前后移动，转动机构4带动第二前后移动机构41以及夹持机构3一起转动，此处转动具体通过转动轴带动转动，且转动的轨迹为扇形区间，扇形的圆心角为120°-180°。

此处整体装置均通过控制机构控制，控制机构具体为PLC控制。

采用此种结构设置，如合金头部11上需要打磨副切削刃时，人工放料，通过推杆91将钻头1的柄部12推放入至夹持机构3，通过夹头81夹持（通过夹持装置拉动形成咬合）。如若需要多个面打磨，通过驱动机构8转动钻头1或转动机构4转动，使得砂轮51进行多次打磨形成多个副切削刃。此种装置使得合金钻头1打磨更加方便、通过机械驱动，统一标准，打磨更加精准，实现流水线操作，提高了整体打磨的效率。

实施例2：

参照附图13所示，一种合金钻头打磨工艺，包括一种合金钻头打磨装置，此处合金钻头1打磨装置的具体结构已经在实施例1中详细赘述，故在此不多加描述。其步骤为：

A:送料：送料机构送料；

B:推动夹持：推动机构将最低端的钻头推动，夹头将钻头柄部夹紧固定；

C:位置判定：红外***与定位针判断合金头部的位置，驱动机构或下料机构工作；若判断合格，则进行下一步操作，若判断不合格，则转动机构转动，下料机构将钻头放入至不合格区；

D:一次打磨：打磨机构驱动砂轮进行一次打磨；

E:N次打磨：驱动机构转动钻头或转动机构转动，打磨机构驱动砂轮进行N次打磨；

F:下料：下料机构驱动下料杆下料。

G：投影检测：通过投影扫描，判断钻头上打磨的副切削刃是否合格。

其具体的流程为，首先进行送料，此处送料可以为人工送料或者机械手臂送料，限位驱动机构工作，将最低端的钻头与其余钻头进行完全分离，保证正常工作，推动机构控制推杆运动，将最低端的钻头推送至夹头，夹头将钻头的柄部夹紧，具体为夹紧机构工作，形成咬合。红外***与定位针判断合金头部的位置，如若钻头的位置倒放（即夹持的是合金头部，露出的是柄部），则判断不合格，则转动机构转动，下料机构将钻头放入至不合格区。若钻头位置正确，则判断合金头部的面是否正确，例如钻头的主面（较宽的面）朝上为基准面，如不合格，则驱动机构驱动旋转至基准面。

砂轮工作进行一次打磨，一次打磨完成，驱动机构转动，再进行二次打磨，二次打磨结束，通过转动机构转动实现三次打磨，此处打磨的数量根据合金头部上的副切削刃的数量具体设定，打磨完成后，通过下料机构将打磨完成的钻头放入至合格区内。操作人员将合格区内的钻头放入至投影设备下，放大扫描，从而确定打磨是否合格。相对于现有技术通过人工进行测量，由于钻头的合金头部较小，且包括若干斜面，测量精度不高，通过投影测量，使得数据更加准确。控制机构具体为PLC控制。

采用此种加工工艺，使得合金钻头打磨更加方便、通过机械驱动，统一标准，打磨更加精准，实现流水线操作，提高了整体打磨的效率。实现整体自动化操作，操作者仅需控制上料的操作即可，大大节省了人工，提高了生产效率。