激光砂輪修整器及安裝了該激光砂輪修整器的磨床的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光砂輪修整器及安裝了該激光砂輪修整器的磨床，修整器包括：機(jī)架，機(jī)架上安裝有激光發(fā)射器，激光發(fā)射器射出的光束通過聚焦鏡、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊的中心孔打到磨床的砂輪的表面，聚焦鏡和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊安裝在鏡座上，鏡座內(nèi)形成密閉的空腔，該空腔設(shè)有氣測入口，該焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊的中心孔用于氣測出口，氣測入口通過軟管路經(jīng)氣電傳感器連接到穩(wěn)壓氣源，氣電傳感器的電信號輸入到控制器，控制器的輸出端連接到磨床控制中心，磨床控制中心能驅(qū)動轉(zhuǎn)動的砂輪移動，還設(shè)置有能驅(qū)動焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊移動的升降器，該升降器也由控制器控制，最后，能沿著砂輪的表面掃描。本實用新型具有安裝使用方便、安全低功耗、工作效率高、修整質(zhì)量好的有益效果。
【專利說明】激光砂輪修整器及安裝了該激光砂輪修整器的磨床

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種砂輪修整器及相關(guān)的磨床，所說的砂輪修整器尤其是涉及用激光來修復(fù)砂輪的修整器。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)磨床在磨削過程中產(chǎn)生表面鈍化時，通常用金剛石筆來修整砂輪的平整度和粗細(xì)度。通常，金剛石聚脂砂輪與陶瓷砂輪只能用油石橫臂修整器來修復(fù)砂輪，恢復(fù)砂輪表面平整度和鋒利度，但難度很高。需用較長的時間來反復(fù)的修整才能使用。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型根據(jù)以上不足，提供了一種激光砂輪修整器。當(dāng)砂輪表面產(chǎn)生鈍化、砂輪中的金剛石和粘合劑產(chǎn)生飽和時，通過本實用新型進(jìn)行修整，砂輪表面的粘合物能在高溫下熔化，從而留下金剛石的鋒利部位，激光修整對金剛石有一定的保護(hù)作用。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種激光砂輪修整器,包括:機(jī)架,機(jī)架上安裝有激光發(fā)射器,激光發(fā)射器射出的光束通過聚焦鏡、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊的中心孔打到磨床的砂輪的表面，聚焦鏡和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊安裝在鏡座上，鏡座內(nèi)形成密閉的空腔，該空腔設(shè)有氣測入口，該焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊的中心孔用于氣測出口，氣測入口通過軟管路經(jīng)氣電傳感器連接到穩(wěn)壓氣源，氣電傳感器的電信號輸入到控制器，控制器的輸出端連接到磨床控制中心，磨床控制中心能驅(qū)動轉(zhuǎn)動的砂輪移動，還設(shè)置有能驅(qū)動焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊移動的升降器，該升降器也由控制器控制，通過控制器的參數(shù)設(shè)置，能使氣測出口與砂輪的表面保持一預(yù)定的距離且能使氣測出口沿著砂輪的表面掃描。
[0006]需要說明的是，本實用新型主要由三部分關(guān)鍵技術(shù)組成，第一部分是激光修整技術(shù)，第二是機(jī)械定位技術(shù)，第三是氣測控制機(jī)械定位技術(shù)，我們知道普通的機(jī)械定位技術(shù)，要做到高精度，難度很大，而通過氣測控制機(jī)械定位技術(shù)，能使控制精度達(dá)到微米級，顯然，控制精度越高，砂輪修整的質(zhì)量越好，激光的發(fā)射功率越小，激光發(fā)射器的成本越低，具體的氣測技術(shù)可查閱公開的中國專利:氣測頭的調(diào)節(jié)器，申請?zhí)?01310290127.7，超薄形氣測頭及其加工方法，申請?zhí)?01310290203.4，高平行度工件的磨削加工設(shè)備及其控制方法，申請?zhí)?201310309693.8。
[0007]控制器由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、程序控制部分、顯示系統(tǒng)、信息輸入系統(tǒng)等組成，可以選用PLC作為主控制單元。
[0008]氣電傳感器電信號經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸入到程序控制部分，信息輸入系統(tǒng)采集人工設(shè)置的指令并輸入到程序控制部分，程序控制部分最后輸出控制信號到磨床控制中心，由磨床控制中心發(fā)出砂輪移動的信號，整個控制過程均由顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示，顯然，控制器也能控制焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊的動作，由顯示系統(tǒng)進(jìn)行顯示。
[0009]進(jìn)一步地，所述砂輪的表面是指砂輪的圓周面，在所述控制器的控制下，升降器動作，所述焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊移動到接近砂輪的圓周面，接著，磨床控制中心驅(qū)動轉(zhuǎn)動的砂輪軸向移動，執(zhí)行對砂輪的圓周面的掃描。
[0010]進(jìn)一步地，所述砂輪的表面是指砂輪的端面，在所述控制器的控制下，升降器動作，所述焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊移動到接近砂輪的端面，接著，磨床控制中心驅(qū)動轉(zhuǎn)動的砂輪徑向移動，執(zhí)行對砂輪的端面的掃描。
[0011]進(jìn)一步地，還包括下反射鏡，該下反射鏡與所述的聚焦鏡呈45度角，所述的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊與聚焦鏡呈90度角，所述激光發(fā)射器射出的光束經(jīng)聚焦鏡、下反射鏡以及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊到所述轉(zhuǎn)動的砂輪的端面，在所述控制器的控制下，所述磨床控制中心驅(qū)動砂輪軸向移動到接近砂輪的端面，接著，升降器動作，執(zhí)行對砂輪的圓周面的掃描。
[0012]進(jìn)一步地，還包括上反射鏡，該上反射鏡與所述聚焦鏡呈45度角，所述激光發(fā)射器垂直于聚焦鏡設(shè)置，激光發(fā)射器射出的光束經(jīng)上反射鏡、聚焦鏡、下反射鏡以及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊的中心孔到所述磨床的砂輪的端面。
[0013]所述升降器的方案有多種，作為方案之一，包括伺服電機(jī)，伺服電機(jī)經(jīng)渦輪蝸桿箱固定在所述機(jī)架上，渦輪蝸桿箱上安裝有跟隨伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動的絲桿，渦輪蝸桿箱上還安裝有螺紋桿和能轉(zhuǎn)動但不能軸向移動的渦輪，螺紋桿具有軸向槽且與渦輪以螺紋方式連接，渦輪蝸桿箱上設(shè)有控制螺紋桿僅能軸向移動的定位鍵，伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動經(jīng)絲桿帶動渦輪轉(zhuǎn)動，最后帶動螺紋桿軸向移動，所述的聚焦鏡、下反射鏡和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊安裝在鏡座上，鏡座上固定有內(nèi)套管，上反射鏡和下反射鏡之間安裝有外套管，該外套管與機(jī)架固定，外套管套在內(nèi)套管外，鏡座與螺紋桿固定且隨著螺紋桿能軸向移動，伺服電機(jī)連接到所述的控制器。
[0014]本實用新型能應(yīng)用在單砂輪的磨床上，本實用新型還能應(yīng)用在雙砂輪的磨床上，所述聚焦鏡、下反射鏡、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊、內(nèi)套管和外套管設(shè)有兩套且左右鏡像安裝，聚焦鏡、下反射鏡、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊、內(nèi)套管安裝在同一所述的下反射鏡座上，所述上反射鏡也設(shè)置有兩塊，其中一塊為半透明的前反射鏡，另一塊為后反射鏡，激光發(fā)射器射出的光束先經(jīng)前反射鏡再到后反射鏡，兩個氣測入口通過軟管路經(jīng)各自的氣電傳感器連接到所述的穩(wěn)壓氣源，氣電傳感器的電信號分別輸入到所述控制器的兩個輸入端，控制器的兩個輸出端分別連接到所述磨床控制中心，由磨床控制中心分別驅(qū)動兩個砂輪軸向移動。
[0015]作為優(yōu)選，所述焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊的反射角A為30-60度。
[0016]一種磨床，包括磨床本體，還包括所述的一種激光砂輪修整器。
[0017]本實用新型具有結(jié)構(gòu)合理、成本低、安裝使用方便、安全低功耗、工作效率高、修整質(zhì)量好的有益效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型用于砂輪的圓周面的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實用新型用于砂輪的端面的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實用新型用于雙砂輪的端面的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本實用新型升降器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為本實用新型渦輪蝸桿箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為本實用新型渦輪蝸桿箱相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0024]現(xiàn)結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明:
[0025]一種激光砂輪修整器，包括:機(jī)架8，機(jī)架8上安裝有激光發(fā)射器1，激光發(fā)射器I射出的光束通過聚焦鏡3、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6的中心孔打到磨床的砂輪5的表面，聚焦鏡3和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6安裝在鏡座93上，鏡座93內(nèi)形成密閉的空腔，該空腔設(shè)有氣測入口 7，該焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6的中心孔用于氣測出口，氣測入口 7通過軟管路經(jīng)氣電傳感器連接到穩(wěn)壓氣源，氣電傳感器的電信號輸入到控制器，控制器的輸出端連接到磨床控制中心，磨床控制中心能驅(qū)動轉(zhuǎn)動的砂輪5移動，還設(shè)置有能驅(qū)動焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6移動的升降器，該升降器也由控制器控制，通過控制器的參數(shù)設(shè)置，能使氣測出口與砂輪5的表面保持一預(yù)定的距離且能使氣測出口沿著砂輪5的表面掃描。
[0026]下面是具體的實施例:
[0027]如圖1所示，砂輪5的表面是指砂輪5的圓周面，在控制器的控制下，升降器動作，焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6移動到接近砂輪5的圓周面，接著，磨床控制中心驅(qū)動轉(zhuǎn)動的砂輪5軸向移動，執(zhí)行對砂輪5的圓周面的掃描。
[0028]如圖2所示，砂輪5的表面是指砂輪5的端面，在控制器的控制下，升降器動作，焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6移動到接近砂輪5的端面，接著，磨床控制中心驅(qū)動轉(zhuǎn)動的砂輪5徑向移動，執(zhí)行對砂輪5的端面的掃描。
[0029]如圖3所示，還包括下反射鏡4，該下反射鏡4與聚焦鏡3呈45度角，焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6與聚焦鏡3呈90度角，激光發(fā)射器I射出的光束經(jīng)聚焦鏡3、下反射鏡4以及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6到轉(zhuǎn)動的砂輪5的端面，在控制器的控制下，磨床控制中心驅(qū)動砂輪5軸向移動到接近砂輪5的端面，接著，升降器動作，執(zhí)行對砂輪5的圓周面的掃描。需要說明的是，圖中，上反射鏡2省略，該位置安裝激光發(fā)射器I (即如圖1的上部分結(jié)構(gòu))，對稱的左右兩套結(jié)構(gòu)僅省略一套。進(jìn)一步地，還包括上反射鏡2，該上反射鏡2與聚焦鏡3呈45度角，激光發(fā)射器I垂直于聚焦鏡3設(shè)置(即圖3中水平安裝)，激光發(fā)射器I射出的光束經(jīng)上反射鏡2、聚焦鏡
3、下反射鏡4以及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6的中心孔到磨床的砂輪5的端面，即對稱的左右兩套結(jié)構(gòu)省略一套。
[0030]如圖4、5和6所示，上述實施例中的升降器包括伺服電機(jī)91，伺服電機(jī)91經(jīng)渦輪蝸桿箱95固定在機(jī)架8上，渦輪蝸桿箱95上安裝有跟隨伺服電機(jī)91轉(zhuǎn)動的絲桿94，渦輪蝸桿箱95上還安裝有螺紋桿92和能轉(zhuǎn)動但不能軸向移動的渦輪97，螺紋桿92具有軸向槽921且與渦輪97以螺紋方式連接，渦輪蝸桿箱95上設(shè)有控制螺紋桿92僅能軸向移動的定位鍵951，伺服電機(jī)91轉(zhuǎn)動經(jīng)絲桿94帶動渦輪97轉(zhuǎn)動，最后帶動螺紋桿92軸向移動，聚焦鏡3、下反射鏡4和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6安裝在鏡座93上，鏡座93上固定有內(nèi)套管90，上反射鏡2和下反射鏡4之間安裝有外套管10，該外套管10與機(jī)架8固定，外套管10套在內(nèi)套管90夕卜，鏡座93與螺紋桿92固定且隨著螺紋桿92能軸向移動，伺服電機(jī)91連接到控制器。
[0031]如圖3所示，聚焦鏡3、下反射鏡4、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6、內(nèi)套管90和外套管10設(shè)有兩套且左右鏡像安裝，聚焦鏡3、下反射鏡4、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6、內(nèi)套管90安裝在同一下反射鏡座93上，上反射鏡2也設(shè)置有兩塊，其中一塊為半透明的前反射鏡，另一塊為后反射鏡，激光發(fā)射器射出的光束先經(jīng)前反射鏡再到后反射鏡，兩個氣測入口 7通過軟管路經(jīng)各自的氣電傳感器連接到穩(wěn)壓氣源，氣電傳感器的電信號分別輸入到控制器的兩個輸入端，控制器的兩個輸出端分別連接到所述磨床控制中心，由磨床控制中心分別驅(qū)動兩個砂輪5軸向移動。參考圖1，該方案也可以用于雙砂輪的雙圓周面的修整。
[0032]焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊6的反射角A為30-60度。
[0033]一種磨床，包括磨床本體，還包括上述一種激光砂輪修整器。
【權(quán)利要求】
1.一種激光砂輪修整器，其特征是，包括:機(jī)架(8)，機(jī)架(8)上安裝有激光發(fā)射器(I )，激光發(fā)射器(I)射出的光束通過聚焦鏡(3 )、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6 )的中心孔打到磨床的砂輪(5 )的表面，聚焦鏡(3 )和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6 )安裝在鏡座(93 )上，鏡座(93 )內(nèi)形成密閉的空腔，該空腔設(shè)有氣測入口(7)，該焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)的中心孔用于氣測出口，氣測入口(7)通過軟管路經(jīng)氣電傳感器連接到穩(wěn)壓氣源，氣電傳感器的電信號輸入到控制器，控制器的輸出端連接到磨床控制中心，磨床控制中心能驅(qū)動轉(zhuǎn)動的砂輪(5 )移動,還設(shè)置有能驅(qū)動焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)移動的升降器，該升降器也由控制器控制，通過控制器的參數(shù)設(shè)置，能使氣測出口與砂輪(5)的表面保持一預(yù)定的距離且能使氣測出口沿著砂輪(5)的表面掃描。
2.如權(quán)利要求1所述的一種激光砂輪修整器，其特征是，所述砂輪(5)的表面是指砂輪(5)的圓周面，在所述控制器的控制下，升降器動作，所述焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)移動到接近砂輪(5)的圓周面,接著,磨床控制中心驅(qū)動轉(zhuǎn)動的砂輪(5)軸向移動,執(zhí)行對砂輪(5)的圓周面的掃描。
3.如權(quán)利要求1所述的一種激光砂輪修整器，其特征是，所述砂輪(5)的表面是指砂輪(5)的端面，在所述控制器的控制下，升降器動作，所述焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)移動到接近砂輪(5)的端面，接著，磨床控制中心驅(qū)動轉(zhuǎn)動的砂輪(5)徑向移動，執(zhí)行對砂輪(5)的端面的掃描。
4.如權(quán)利要求1所述的一種激光砂輪修整器，其特征是，還包括下反射鏡(4)，該下反射鏡(4)與所述的聚焦鏡(3)呈45度角，所述的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)與聚焦鏡(3)呈90度角，所述激光發(fā)射器(I)射出的光束經(jīng)聚焦鏡(3)、下反射鏡(4)以及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)到所述轉(zhuǎn)動的砂輪(5)的端面，在所述控制器的控制下，所述磨床控制中心驅(qū)動砂輪(5)軸向移動到接近砂輪(5)的端面，接著，升降器動作，執(zhí)行對砂輪(5)的圓周面的掃描。
5.如權(quán)利要求4所述的一種激光砂輪修整器，其特征是，還包括上反射鏡(2)，該上反射鏡(2 )與所述聚焦鏡(3 )呈45度角，所述激光發(fā)射器(I)垂直于聚焦鏡(3 )設(shè)置，激光發(fā)射器(I)射出的光束經(jīng)上反射鏡(2)、聚焦鏡(3)、下反射鏡(4)以及焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)的中心孔到所述磨床的砂輪(5)的端面。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的一種激光砂輪修整器，其特征是，所述升降器包括伺服電機(jī)(91)，伺服電機(jī)(91)經(jīng)渦輪蝸桿箱(95)固定在所述機(jī)架(8)上，渦輪蝸桿箱(95)上安裝有跟隨伺服電機(jī)(91)轉(zhuǎn)動的絲桿(94)，渦輪蝸桿箱(95)上還安裝有螺紋桿(92)和能轉(zhuǎn)動但不能軸向移動的渦輪(97)，螺紋桿(92)具有軸向槽(921)且與渦輪(97)以螺紋方式連接，渦輪蝸桿箱(95 )上設(shè)有控制螺紋桿(92 )僅能軸向移動的定位鍵(951)，伺服電機(jī)(91)轉(zhuǎn)動經(jīng)絲桿(94)帶動渦輪(97)轉(zhuǎn)動，最后帶動螺紋桿(92)軸向移動，所述的聚焦鏡(3)、下反射鏡(4)和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6 )安裝在鏡座(93 )上，鏡座(93 )上固定有內(nèi)套管(90 )，上反射鏡(2)和下反射鏡(4)之間安裝有外套管(10)，該外套管(10)與機(jī)架(8)固定，外套管(10)套在內(nèi)套管(90)外，鏡座(93)與螺紋桿(92)固定且隨著螺紋桿(92)能軸向移動，伺服電機(jī)(91)連接到所述的控制器。
7.如權(quán)利要求5所述的一種激光砂輪修整器，其特征是，所述升降器包括伺服電機(jī)(91)，伺服電機(jī)(91)經(jīng)渦輪蝸桿箱(95)固定在所述機(jī)架(8)上，渦輪蝸桿箱(95)上安裝有跟隨伺服電機(jī)(91)轉(zhuǎn)動的絲桿(94)，渦輪蝸桿箱(95)上還安裝有螺紋桿(92)和能轉(zhuǎn)動但不能軸向移動的渦輪(97)，螺紋桿(92)具有軸向槽(921)且與渦輪(97)以螺紋方式連接，渦輪蝸桿箱(95 )上設(shè)有控制螺紋桿(92 )僅能軸向移動的定位鍵(951)，伺服電機(jī)(91)轉(zhuǎn)動經(jīng)絲桿(94)帶動渦輪(97)轉(zhuǎn)動，最后帶動螺紋桿(92)軸向移動，所述的聚焦鏡(3)、下反射鏡(4)和焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)安裝在下反射鏡座(93)上，下反射鏡座(93)上固定有內(nèi)套管(90)，上反射鏡(2)和下反射鏡(4)之間安裝有外套管(10)，該外套管(10)與機(jī)架(8)固定，外套管(10)套在內(nèi)套管(90)外，下反射鏡座(93)與螺紋桿(92)固定且隨著螺紋桿(92)能軸向移動，伺服電機(jī)(91)連接到所述的控制器。
8.如權(quán)利要求7所述的一種激光砂輪修整器，其特征是，所述聚焦鏡(3)、下反射鏡(4)、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)、內(nèi)套管(90)和外套管(10)設(shè)有兩套且左右鏡像安裝，聚焦鏡(3)、下反射鏡(4)、焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)、內(nèi)套管(90)安裝在同一所述的下反射鏡座(93)上，所述上反射鏡(2)也設(shè)置有兩塊，其中一塊為半透明的前反射鏡，另一塊為后反射鏡，激光發(fā)射器射出的光束先經(jīng)前反射鏡再到后反射鏡，兩個氣測入口(7)通過軟管路經(jīng)各自的氣電傳感器連接到所述的穩(wěn)壓氣源，氣電傳感器的電信號分別輸入到所述控制器的兩個輸入端，控制器的兩個輸出端分別連接到所述磨床控制中心，由磨床控制中心分別驅(qū)動兩個砂輪(5)軸向移動。
9.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、7或8所述的一種激光砂輪修整器，其特征是，所述焦點(diǎn)調(diào)節(jié)塊(6)的反射角A為30-60度。
10.一種磨床,包括磨床本體,其特征是,還包括如權(quán)利要求1-9任一項所述的一種激光砂輪修整器。
【文檔編號】B24B53/06GK203973391SQ201420402623
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】謝樹清 申請人:溫州華聚科技有限公司