本申請是對中國發(fā)明專利申請?zhí)枺?01510718565.8，申請日：2015年10月29日，名稱：刃磨機的分案申請。

本發(fā)明涉及削磨刀刃的裝置，稱為磨刀機，或稱刃磨機。

背景技術：

刀刃在使用過程中，會出現(xiàn)磨損或缺口，需要對其削磨使其恢復鋒利，削磨作業(yè)需要的是將刀刃如何精確定位，并使其精確地經(jīng)過砂輪的削磨部位，以便高質量地完成削磨作業(yè)。

技術實現(xiàn)要素：

出于上述目的，本發(fā)明提供自動定位關鍵的削磨位并在定位過程中起到緩沖作用的刃磨機。

本發(fā)明提供的技術方案是：刃磨機，包括刀刃、砂輪組件、刀夾組件以及傳動組件，刀刃包括刀刃削磨直線，刀刃削磨直線預先設定，砂輪組件包括砂輪、刀刃感應器，砂輪具有砂輪削磨位，砂輪削磨位作用于削磨刀刃，刀刃感應器包括刀刃感應器削磨位，砂輪組件具有砂輪組件擺動路徑，砂輪組件擺動路徑呈弧線，砂輪組件擺動路徑的兩端包括砂輪組件抵觸位和砂輪組件分離位，砂輪組件包括砂輪組件推動件，砂輪組件推動件始終使刀刃感應器沿著砂輪組件擺動路徑靠向刀夾組件，刀夾組件具有刀夾組件進給路徑，刀夾組件進給路徑呈直線，刀夾組件沿著刀夾組件進給路徑進給和復位，刀夾組件相對于以刀夾組件進給路徑為圓心的徑向圓靜止，刀夾組件具有刀夾組件抵觸位，刀夾組件沿著刀夾組件進給路徑進給時：刀刃和刀夾組件定位裝配；刀刃和刀刃感應器削磨位定位裝配；刀夾組件和砂輪組件相互抵靠裝配；刀夾組件抵觸位、砂輪組件抵觸位、刀刃感應器削磨位重合裝配；刀刃削磨直線、刀刃感應器削磨位和砂輪削磨位處于同一直線。

本發(fā)明的刃磨機，前期需要先調整并定位作用于整個削磨作業(yè)的刀刃削磨直線，在刀刃定位于刀夾組件之后，即告完成前期人工準備，刀夾組件和砂輪組件會自動抵靠，進而宣告完成削磨位的確定。正是定位和削磨作業(yè)的精確度高，進而帶來只需單次進給即可完成削磨，提高作業(yè)效率的優(yōu)勢。

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的刃磨機整體的結構圖；

圖2是本發(fā)明的砂輪組件100的局部結構圖之一；

圖3是本發(fā)明的砂輪組件100的局部結構圖之二；

圖4是本發(fā)明的刀刃感應器102的局部結構圖；

圖5是本發(fā)明的刀夾組件200的局部結構圖之一；

圖6是本發(fā)明的刀夾組件200的局部結構圖之二；

圖7是本發(fā)明的傳動組件300的局部結構圖；

圖8是本發(fā)明的刃磨機的運行原理示意圖之一；

圖9是本發(fā)明的刃磨機的運行原理示意圖之二；

圖10是本發(fā)明的刀刃感應器102的運行原理示意圖；

圖11是本發(fā)明的砂輪指示器111的運行原理示意圖；

圖12是本發(fā)明的刀刃調平塊215的運行原理示意圖；

附圖標示分別是：

100、砂輪組件，101、砂輪，102、刀刃感應器，103、調節(jié)塊，104、刀刃感應拉簧，105、限位件，106、擺動件，107、引導件，108、擺動支點，109、引導直線，110、擺動直線，111、砂輪指示器，112、指示件，113、抵觸件，117、砂輪前后軌道，118、砂輪前后調節(jié)塊，120、砂輪組件推動件，127、砂輪上下軌道，128、砂輪上下調節(jié)塊，170、中心軸套，171、軸套延伸桿，172、軸套拉簧，180、第一基準塊，181、第二基準塊，190、砂輪架，191、砂輪電機；

200、刀夾組件，201、刀夾基座，202、快速夾，203、下刀夾，204、上刀夾，205、連接塊，206、球頭，207、球套，208、球套環(huán)，209、限位環(huán)，210、擺動間隙，211、下圓環(huán)面，212、下凹槽，213、上圓環(huán)面，214、上凹槽，215、刀刃調平塊，216、調平平面，217、第一磁體，218、第二磁體，219、縱桿，220、橫桿；

300、傳動組件，301、伺服電機，302、螺桿，303、套筒；

400、刀刃；

900、機架；

a、刀刃削磨直線，b、砂輪削磨位，c、刀刃感應器削磨位，d、刀刃感應器浮動位，e、砂輪組件抵觸位，f、刀夾組件進給路徑，h、刀夾組件抵觸位，j、指示位，k、分離位，l、調平位，m、復原位，n、砂輪組件擺動路徑，p、砂輪組件分離位。

具體實施方式

圖1至圖12表示的刃磨機，包括刀刃400、砂輪組件100、刀夾組件200以及傳動組件300，當然還有用于安裝它們的機架900，刀刃400包括刀刃削磨直線a，刀刃削磨直線a預先設定，刀刃削磨直線a是指削磨好后的刀刃400所形成的刃口直線，不同刀具由于其造型不同，定位于刀夾組件的角度和位置都不盡相同，所以刀刃削磨直線a都需要預先確定好。

砂輪組件100包括砂輪101、刀刃感應器102，砂輪101具有砂輪削磨位b，砂輪削磨位b是砂輪101直接接觸刀刃400的部位，可以將其視為砂輪101整體外圈上的某個點，砂輪削磨位b作用于削磨刀刃400。

砂輪組件100包括作為基礎安裝物的砂輪架190和砂輪電機191。

砂輪組件100具有砂輪組件擺動路徑n，砂輪組件擺動路徑n呈弧線，砂輪組件擺動路徑n的兩端包括砂輪組件抵觸位e和砂輪組件分離位p，砂輪組件100包括砂輪組件推動件120，砂輪組件推動件120始終使刀刃感應器102沿著砂輪組件擺動路徑n靠向刀夾組件200，砂輪組件擺動路徑n可以看成是刀刃感應器102繞著砂輪電機191轉軸中心所在的直線轉動，砂輪組件100處于砂輪組件分離位p時刀刃400和砂輪101脫開抵靠，可以從刀夾組件200上裝卸刀刃400。

刀刃感應器102的整體通過如下結構實現(xiàn)在砂輪組件擺動路徑n的擺動，并且刀刃感應器102的整體擺動是由人工扳動實現(xiàn)的，以下結構就是前段所述的砂輪組件推動件120的詳細結構：砂輪組件100包括中心軸套170、軸套延伸桿171以及軸套拉簧172，而軸套拉簧172始終作用于中心軸套170和砂輪架190。這樣在軸套拉簧172的作用下，刀刃感應器102始終有靠向刀夾組件200的趨勢，僅能通過手動扳動中心軸套170，才能克服軸套拉簧172作用，使其脫開與刀夾組件200的抵靠到達砂輪組件分離位p，從而可對刀夾組件200上的刀具拆卸。

刀刃感應器102的整體是可以調節(jié)相對于砂輪架190所處位置的，但是在調節(jié)完畢后是會固定定位在砂輪架190。刀刃感應器102可以通過砂輪前后軌道117和砂輪前后調節(jié)塊118配合來完成相對于砂輪架190的前后調節(jié)并定位，刀刃感應器102可以通過砂輪上下軌道127和砂輪上下調節(jié)塊128配合來完成相對于砂輪架190的上下調節(jié)并定位。由砂輪電機191帶動砂輪101運轉。

砂輪組件抵觸位e取決于砂輪101和刀刃400抵靠時，此時砂輪組件抵觸位e與刀刃感應器削磨位c重合，削磨時砂輪組件抵觸位e、刀刃感應器削磨位c以及砂輪削磨位b同時抵靠突出于刀夾組件200的刀刃400。

刀夾組件200具有刀夾組件進給路徑f，刀夾組件進給路徑f呈直線，刀夾組件200沿著刀夾組件進給路徑f進給和復位，隨著刀夾組件200的進給，刀刃400也沿著刀刃削磨直線a進給而在砂輪削磨位b削磨。

刀夾組件200相對于以刀夾組件進給路徑f為圓心的徑向圓靜止，刀夾組件200具有刀夾組件抵觸位h，所處的靜止含義是特定的，是指削磨作業(yè)進行時刀夾組件200不可繞刀夾組件進給路徑f的直線轉動，但是在空閑時或在作業(yè)前期準備階段，刀夾組件200是可調節(jié)相對于砂輪組件100的間距并定位的，不然是無法實現(xiàn)精確削磨作業(yè)的。

類似于前述的砂輪組件抵觸位e，刀夾組件抵觸位h也取決于砂輪101和刀刃400抵靠時，此時的刀夾組件抵觸位h與刀刃感應器削磨位c以及砂輪組件抵觸位e同時重合，刀刃400突出于刀夾組件200而同時抵靠在砂輪組件抵觸位e、砂輪削磨位b和刀刃感應器削磨位c。

對上述提及部件運行時的相互關系總結是刀夾組件200沿著刀夾組件進給路徑f進給時：刀刃400和刀夾組件200定位裝配；刀刃400和刀刃感應器削磨位c定位裝配；刀夾組件200和砂輪組件100相互抵靠裝配；刀夾組件抵觸位h、砂輪組件抵觸位e、刀刃感應器削磨位c重合裝配；刀刃削磨直線a、刀刃感應器削磨位c和砂輪削磨位b處于同一直線。

刀刃感應器102包括刀刃感應器削磨位c和刀刃感應器浮動位d，刀刃400需經(jīng)過刀刃感應器浮動位d才能到達刀刃感應器削磨位c，這樣才可以精確限定刀刃削磨作業(yè)，其具體結構是：刀刃感應器102包括調節(jié)塊103、刀刃感應拉簧104、限位件105、擺動件106以及引導件107，刀刃感應拉簧104始終作用于擺動件106和調節(jié)塊103，限位件105固定安裝在調節(jié)塊103上，擺動件106包括擺動支點108，擺動支點108可轉動地安裝在調節(jié)塊103之中，引導件107固定安裝在擺動件106上，刀刃感應器削磨位c位于引導件107和擺動件106的交界處，擺動支點108位于刀刃感應器削磨位c和刀刃感應拉簧104之間。

刀刃感應器102在自然狀態(tài)下，擺動件106因刀刃感應拉簧104處于刀刃感應器浮動位d，在刀刃400抵靠時擺動件106連同刀刃400一起繞著擺動支點108轉動，最終到達刀刃感應器削磨位c，此時的刀刃400將會同時抵靠在砂輪削磨位b和刀刃感應器削磨位c，換句話說削磨作用是由砂輪削磨位b和刀刃感應器削磨位c兩者共同決定的，而限位件105的存在使得刀刃400的削磨厚度被限定，因此刀刃削磨厚度量即為刀刃感應器削磨位c和開始削磨作業(yè)時刀刃感應器浮動位d之間的最短直線距離。

為了方便刀刃400自動被引導至所需要的配合處，以及消除削磨時因刀刃表面不平整導致的跳動，刀刃感應器102增設的結構是：引導件107設有引導直線109，擺動件106設有擺動直線110，引導直線109和擺動直線110相交獲得交點，刀刃感應器削磨位c位于交點，引導直線109和擺動直線110相交獲得夾角，夾角為60度至120度之間的任一角度。

前述的夾角在處于適當?shù)慕嵌葧欣诒３窒髂r的穩(wěn)定性，以及更有利于引導作用，優(yōu)選夾角為100度。

刀刃感應器102除了調節(jié)塊103之外，還具有第一基準塊180和第二基準塊181，調節(jié)塊103可相對于第一基準塊180直線調節(jié)距離并定位的，而第一基準塊180可相對于第二基準塊181轉動調節(jié)角度并定位的，由此靈活調節(jié)調節(jié)塊103乃至刀刃感應器102相對于砂輪101的方位。

出于維護的需要，在砂輪101磨損時，因其外圈變小，會需要對砂輪101的砂輪削磨位b進行補償，而且由于刀刃400是從砂輪101一側向著其另一側進給，與刀刃感應器102產(chǎn)生的摩擦，會給刀刃感應器102帶來與刀夾組件200進給方向同向的作用力，為減弱上述不利影響而采用的結構是：砂輪組件100包括砂輪指示器111，砂輪指示器111可調節(jié)相對于砂輪101的間距并定位，砂輪指示器111包括指示件112和抵觸件113，指示件112位于砂輪指示器111的邊緣，砂輪指示器111包括指示位j和分離位k，砂輪指示器111處于指示位j時指示件112接觸砂輪削磨位b，砂輪指示器111處于分離位k時指示件112離開砂輪削磨位b，刀夾組件200沿著刀夾組件進給路徑f進給時：砂輪指示器111處于分離位k，抵觸件113抵接在擺動件106上，抵觸件113對擺動件106的作用力方向和刀夾組件200的進給方向相反。

在砂輪101削磨之前就被確定的砂輪削磨位b，即為此時與之重合的指示位j，由此被指示件112所記錄，然后指示件112離開指示位j使削磨作業(yè)進行，指示件112的存在是為了給砂輪101的磨損以一個原始參照特征，并且可以將指示件112設置為與刀刃感應器102是聯(lián)動結構，那么調節(jié)指示件112即可回復砂輪101相對于刀刃感應器102和指示件112兩者的原始位置。而抵觸件113和指示件112通常是同體設置的，不論是砂輪指示器111處于哪個狀態(tài)抵觸件113始終是抵在擺動件106上，由此可以抵消刀刃400進給時帶來刀刃感應器102的摩擦力。

本發(fā)明特別開發(fā)了刀夾組件200對刀具的定位夾具，用以自動適應各種不同形狀的刀刃，避免因其形狀各異導致的定位不穩(wěn)，其結構是：刀夾組件200包括刀夾基座201、快速夾202、下刀夾203、上刀夾204、連接塊205以及球頭206，快速夾202固定安裝在刀夾基座201，下刀夾203固定安裝在刀夾基座201，下刀夾203和上刀夾204中心對齊，上刀夾204和球頭206固定安裝，連接塊205設有球套207，球套207固定安裝在連接塊205上，球套207與球頭206形狀相吻合，球頭206可活動地安裝在球套207之中，球套207包括球套環(huán)208，球套環(huán)208和球頭206擋接配合，使球頭206不至于脫離球套207，球頭206設有限位環(huán)209，限位環(huán)209固定安裝在球頭206上，限位環(huán)209和球套環(huán)208之間具有擺動間隙210，連接塊205和快速夾202固定安裝，連接塊205可調節(jié)相對于下刀夾203的上下間距并定位。

對前述刀具的定位夾具進一步改進是：下刀夾203包括朝向上刀夾204的下圓環(huán)面211和下凹槽212，上刀夾204包括朝向下刀夾203的上圓環(huán)面213和上凹槽214。使用上下圓環(huán)面213、211對刀具進行定位是可以認為更能有利于定位效果的一種方案，而且上下凹槽214、212可以用來定位剪刀兩刀刃的鉸接部，尤其適用于削磨剪刀類的刀具結構。

刀夾組件200除了前述的作為刀具的夾具，本發(fā)明還特地附加了對刀具的調平功能，刀夾基座201包括刀刃調平塊215，刀刃調平塊215可轉動地固定安裝在刀夾基座201上，刀刃調平塊215包括調平平面216，刀刃調平塊215包括調平位l和復原位m，刀刃調平塊215處于調平位l時刀刃400和調平平面216相抵觸，刀刃調平塊215處于復原位m時刀刃削磨直線a和調平平面216相互平行，每當?shù)毒叱醪蕉ㄎ辉诘秺A組件200后，通過調平平面216的參考性擋接作用可以進一步將刀刃400對齊，而確保刀刃400上的刀刃削磨直線a在刀夾組件200沿著刀夾組件進給路徑f進給時準確無誤經(jīng)過刀刃感應器削磨位c和砂輪削磨位b。

刀刃調平塊215以刀夾基座201繞著旋轉的形式在調平位l和復原位m之間變換，其收納原理通過兩個磁體來完成：刀夾基座201包括第一磁體217和第二磁體218，刀刃調平塊215處于調平位l時刀刃調平塊215和第一磁體217相互吸附，刀刃調平塊215處于復原位m時刀刃調平塊215和第二磁體218相互吸附。

本發(fā)明的傳動組件300也是特制的：刀夾組件200包括縱桿219和橫桿220，縱桿219套接在橫桿220上，縱桿219可相對橫桿220滑動，前述的刀夾基座201可調節(jié)相對縱桿219的上下間距并定位，也可以調節(jié)相對縱桿219的前后間距并定位，傳動組件300包括伺服電機301、螺桿302、套筒303，套筒303具有內(nèi)螺紋，螺桿302具有外螺紋，伺服電機301驅動螺桿302，套筒303和螺桿302螺紋配合，從而帶動與套筒303聯(lián)動并固定裝配的縱桿219在橫桿220沿著刀夾組件進給路徑f直線活動，套筒303和螺桿302之間存在離合關系，具體來說是當削磨作業(yè)時套筒303和螺桿302螺紋配合，而套筒303可受人工干預地脫離螺桿302，從而可以讓縱桿219及其刀夾組件200復位。

刀夾組件進給路徑f是虛擬的，也可以認為是橫桿220的軸心線來代替。特別補充說明的是本發(fā)明中所有以英文字母表示的技術名詞都可以認為是空間中虛擬的部件或部位，為便于理解而將其標示出來。

伺服電機301作為傳動組件300的動力，可以有人工操作和自動操作兩種方式：人工操作只需操作伺服電機301，刀夾組件200即可自動進給；而自動操作需要依據(jù)刀夾組件200和砂輪組件100的相對位置反饋信號的指示來操作伺服電機301。

需要補充的是伺服電機301的啟動都需要刀刃400經(jīng)過刀刃感應器浮動位d到達刀刃感應器削磨位c，換句話說刀刃感應器浮動位d開始直至刀刃感應器削磨位c的過程中刀刃400被削磨，刀刃的前部被削磨后伺服電機301才會繼續(xù)帶動刀夾組件200進給以便削磨刀刃的后部，但是刀刃感應器浮動位d的浮動量并非全是在削磨，更大幅度的浮動可以是冗余浮動，當然也可以調整成正好從刀刃感應器浮動位d最大幅度處就開始削磨，此時的刀刃感應器浮動位d和刀刃感應器削磨位c的最短直線距離正好等于刀刃400的削磨厚度。

同理刀夾組件抵觸位h、砂輪組件抵觸位e也是指刀刃400到達刀刃感應器削磨位c時與其重合，而不是指刀刃400處于刀刃感應器浮動位d時。

但不論是人工操作還是自動操作，本發(fā)明的刀夾組件200在完成單次進給削磨作業(yè)后，復位都必須是由人工完成的，既手動扳動砂輪組件100使其脫離與刀夾組件200的相互抵靠，以及手動使套筒303和螺桿302脫開嚙合，并手動沿著橫桿220將刀夾組件200送回原位。

上述工作原理如下：確定刀刃400需要被削磨的厚度后，手動扳開中心軸套170和刀刃感應器102，推動刀夾組件200回到刀夾組件進給路徑f的起始位，然后將刀刃400定位于刀夾組件200，調整刀刃400朝向砂輪101的仰角或俯角，以確定通過砂輪削磨位b的刀刃削磨直線a，可通過刀刃調平塊215對其輔助對齊，砂輪組件100也對砂輪101和刀刃感應器102進行相應的方位調整，確保使刀刃削磨直線a、砂輪削磨位b、刀刃感應器削磨位c在削磨時滿足同一直線，此時的刀刃400的刀刃削磨直線a的端頭處是同時抵靠在砂輪組件抵觸位e和刀刃感應器削磨位c，通過前述手動或自動啟動伺服電機301，其帶動螺桿302轉動，進而帶動刀夾組件200進給，使得刀刃400完成削磨。刀夾組件200進給完畢后，再次扳動中心軸套170和刀刃感應器102，反向推動刀夾組件200即可使其回到原位。

對其余結構的補充說明如下：

1、本實施例中涉及到的部件，當其具備調節(jié)相對于另一部件的間距并定位的作用時，都可以通過在軌道上滑動結合螺紋緊固的結構得以實現(xiàn)的；

2、關于指示件112的指示作用，根據(jù)其離開指示位j時的活動方式大致可以分為兩種：直線調節(jié)間距并定位或是轉動調節(jié)角度并定位，不論是哪一種都必須是指示件112處在指示位j時其邊緣接觸砂輪削磨位b，指示件112相對于砂輪101僅有兩個位置可被定位，即是指示位j和分離位k，還可以對指示件112增設刻度來加以記錄其位移量。