用于釬焊金剛石鉆頭的自動(dòng)布料設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種用于釬焊金剛石鉆頭的自動(dòng)布料設(shè)備，包括：基體支撐裝置，包括安裝鉆頭基體的快裝機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)鉆頭基體沿豎直方向移動(dòng)以及在水平狀態(tài)和豎直狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換；送膠裝置，包括用于提供釬料固定劑的儲(chǔ)膠槽；第一布料裝置，包括用于提供金剛石顆粒的第一儲(chǔ)料斗，所述第一布料裝置用于在鉆頭基體上均勻地布置金剛石；第二布料裝置，包括用于提供合金釬焊料的第二儲(chǔ)料斗，所述第二布料裝置用于在鉆頭基體上均勻地布置合金釬焊料；動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)所述基體支撐裝置與所述送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置依次靠近；控制裝置。本發(fā)明能夠提高產(chǎn)品制作效率及布料均勻性，并且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)批量穩(wěn)定化工業(yè)生產(chǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于釬焊金剛石鉆頭的自動(dòng)布料設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金剛石工具制作【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)均勻布料的用于釬焊金剛石鉆頭的自動(dòng)布料設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著制造技術(shù)和材料科學(xué)的迅速發(fā)展，各種新型工程材料(如SiC顆粒、纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料、鈦合金、高硅鋁合金以及陶瓷等非鐵類(lèi)難加工材料)的應(yīng)用日益增多。這些材料以其高比強(qiáng)度、高比剛度、高比韌性、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞等多方面的優(yōu)良性能，滿(mǎn)足了航空、航天、電子、汽車(chē)、先進(jìn)武器系統(tǒng)等高【技術(shù)領(lǐng)域】提高用材強(qiáng)度、彈性模量和減輕重量的需要，在汽車(chē)、航空航天、電子等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，此類(lèi)材料的一個(gè)共同特點(diǎn)是切削加工性差，在加工過(guò)程中，刀具磨損嚴(yán)重，加工效率低下。而金剛石刀具以其高硬度、高耐磨性、高導(dǎo)熱性、低摩擦系數(shù)、切削刃鋒利、抗粘結(jié)性好、切削時(shí)不易粘刀及產(chǎn)生積屑瘤、加工表面質(zhì)量好等優(yōu)良特性，成為精密和超精密加工此類(lèi)難加工材料的首選刀具。
[0003]對(duì)金剛石工具進(jìn)行釬焊是一種新興的高性能金剛石工具制造方法，20世紀(jì)80年代后期開(kāi)始大力發(fā)展起來(lái)。目前，已經(jīng)開(kāi)始小批量生產(chǎn)單層釬焊超硬磨料工具，但要實(shí)現(xiàn)大批量工業(yè)化生產(chǎn)和在加工中推廣應(yīng)用，其制造工藝仍存在許多需要進(jìn)一步解決的難題，其中怎樣實(shí)現(xiàn)布料自動(dòng)化是制約批量化生產(chǎn)的最主要因素。
[0004]目前，諸如金剛石刀具等釬焊產(chǎn)品的布料(金剛石和合金釬焊料)主要依靠人工或者借助一些簡(jiǎn)單的工裝夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)，存在著生產(chǎn)效率低、金剛石顆粒和合金釬焊料布料不均勻、生產(chǎn)質(zhì)量波動(dòng)大等缺點(diǎn)。金剛石顆粒分布不均勻會(huì)直接造成工具工作時(shí)切削力不斷變化，不僅影響設(shè)備使用壽命，還會(huì)影響被加工工件表面質(zhì)量。例如，合金釬焊料不均勻會(huì)直接導(dǎo)致金剛石出露高度不一致，釬焊料多的部位工作時(shí)造成部分位置摩擦力大，被加工工件容易被燒傷損壞；釬焊料少的部位工作時(shí)在外力作用下金剛石顆粒容易脫落，起不到切削作用，影響加工效率和被加工工件表面質(zhì)量。
[0005]因此，只有金剛石顆粒和合金釬焊料布料均勻，才能充分發(fā)揮釬焊金剛石工具的容屑空間大、功率消耗小、切削力小、加工效率高、加工質(zhì)量高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)；只有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)布料才能實(shí)現(xiàn)釬焊工具的自動(dòng)化生產(chǎn)，才能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化推廣應(yīng)用。但要實(shí)現(xiàn)大批量工業(yè)化生產(chǎn)和在加工中推廣應(yīng)用，怎樣實(shí)現(xiàn)布料自動(dòng)化是制約批量化生產(chǎn)的最主要因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于釬焊金剛石鉆頭的自動(dòng)布料設(shè)備，以解決目前難以實(shí)現(xiàn)大批量工業(yè)化生產(chǎn)布料均勻的金剛石刀具的問(wèn)題。
[0007]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于釬焊金剛石鉆頭的自動(dòng)布料設(shè)備，其技術(shù)方案如下:
[0008]一種用于釬焊金剛石鉆頭的自動(dòng)布料設(shè)備，其包括:基體支撐裝置，包括用于安裝鉆頭基體的快裝機(jī)構(gòu)，所述快裝機(jī)構(gòu)安裝于所述基體支撐裝置上，所述基體支撐裝置用于驅(qū)動(dòng)鉆頭基體沿豎直方向移動(dòng)以及在水平狀態(tài)和豎直狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換；送膠裝置，包括用于提供釬料固定劑的儲(chǔ)膠槽，所述送膠裝置用于向鉆頭基體粘涂釬料固定劑；第一布料裝置，包括用于提供金剛石顆粒的第一儲(chǔ)料斗，所述第一布料裝置用于在鉆頭基體上均勻地布置金剛石；第二布料裝置，包括用于提供合金釬焊料的第二儲(chǔ)料斗，所述第二布料裝置用于在鉆頭基體上均勻地布置合金釬焊料；動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，與所述基體支撐裝置或所述送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置連接，用于驅(qū)動(dòng)所述基體支撐裝置與所述送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置依次靠近，以使鉆頭基體能夠依次粘涂釬料固定劑、布置金剛石、布置合金釬焊料；控制裝置，至少與所述基體支撐裝置、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接，用于控制所述基體支撐裝置、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置按照指令進(jìn)行操作。
[0009]優(yōu)選地，在所述的自動(dòng)布料設(shè)備中，還包括:加熱裝置，與所述送膠裝置相鄰，用于快速干燥鉆頭基體上的釬料固定劑。
[0010]優(yōu)選地，在所述的自動(dòng)布料設(shè)備中，所述加熱裝置包括熱風(fēng)槍?zhuān)鰺犸L(fēng)槍的出風(fēng)口指向鉆頭基體的靠近方向。
[0011]優(yōu)選地，在所述的自動(dòng)布料設(shè)備中，還包括:工作臺(tái)，所述基體支撐裝置、送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和控制裝置均設(shè)有所述工作臺(tái)，使得鉆頭基體能夠在所述工作臺(tái)上完成整個(gè)布料操作。
[0012]優(yōu)選地，在所述的自動(dòng)布料設(shè)備中，所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括:滾珠絲杠，水平設(shè)置；直線(xiàn)導(dǎo)軌，與所述滾珠絲杠平行地設(shè)置；第一滑塊，設(shè)于所述滾珠絲杠和直線(xiàn)導(dǎo)軌上，使得所述滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)所述第一滑塊沿所述直線(xiàn)導(dǎo)軌水平往復(fù)移動(dòng)；電機(jī)，固定設(shè)置，輸出軸與所述滾珠絲杠連接，以驅(qū)動(dòng)所述滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)；所述基體支撐裝置固定于所述第一滑塊上，所述送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置依次設(shè)于所述滾珠絲杠的一側(cè)，使得所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述基體支撐裝置與所述送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置依次靠近。
[0013]優(yōu)選地，在所述的自動(dòng)布料設(shè)備中，所述基體支撐裝置包括:豎直驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；第二滑塊，設(shè)于所述豎直驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，使得所述豎直驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第二滑塊上下移動(dòng)；翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)于所述第二滑塊，以及所述快裝機(jī)構(gòu)與所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述快裝機(jī)構(gòu)處于水平狀態(tài)或豎直狀態(tài)。
[0014]優(yōu)選地，在所述的自動(dòng)布料設(shè)備中，所述豎直驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為第一氣缸，所述第一氣缸豎直設(shè)置，所述第二滑塊固定于所述第一氣缸的活塞桿的伸出端。
[0015]優(yōu)選地，在所述的自動(dòng)布料設(shè)備中，所述第二滑塊上設(shè)有豎直延伸的導(dǎo)槽；所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括:第二氣缸，豎直地固定于所述第二滑塊上，并且所述第二氣缸的活塞桿的伸出端延伸入所述導(dǎo)槽中；第三滑塊，固定于所述第二氣缸的活塞桿伸出端并可滑動(dòng)地設(shè)于所述導(dǎo)槽中；第一連桿，第一端鉸接于所述第三滑塊；第二連桿，第一端鉸接于所述第一連桿的第二端，第二端固定連接所述快裝機(jī)構(gòu)；所述第三滑塊向上移動(dòng)時(shí)，所述快裝機(jī)構(gòu)趨向于水平狀態(tài)；所述第三滑塊向下移動(dòng)時(shí)，所述快裝機(jī)構(gòu)趨向于豎直狀態(tài)。
[0016]優(yōu)選地，在所述的自動(dòng)布料設(shè)備中，所述送膠裝置還包括:液面?zhèn)鞲衅鳎O(shè)于所述儲(chǔ)膠槽中，用于檢測(cè)所述儲(chǔ)膠槽中釬料固定劑的液位高度；補(bǔ)膠機(jī)構(gòu)，與所述儲(chǔ)膠槽連通，用于及時(shí)向所述儲(chǔ)膠槽補(bǔ)充釬料固定劑。
[0017]優(yōu)選地，在所述的自動(dòng)布料設(shè)備中，所述第一布料裝置和第二布料裝置結(jié)構(gòu)相同，均包括氣流輸出裝置或超聲裝置；所述氣流輸出裝置或超聲裝置分別位于所述第一儲(chǔ)料斗、第二儲(chǔ)料斗上，以通過(guò)控制氣流量或超聲頻率實(shí)現(xiàn)金剛石顆粒、合金釬焊料在所述第一儲(chǔ)料斗、第二儲(chǔ)料斗中懸浮的高度和密度進(jìn)而控制金剛石顆粒、合金釬焊料布置于所述鉆頭基體上的高度和密度。
[0018]本發(fā)明根據(jù)釬焊金剛石鉆頭的布料工藝特點(diǎn)和要求，金剛石顆粒和合金釬焊料布料可以一次完成，操作方便簡(jiǎn)單，產(chǎn)品制作效率及布料均勻性等產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)都得以提高，并且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)批量穩(wěn)定化工業(yè)生產(chǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于釬焊金剛石鉆頭的自動(dòng)布料設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2為圖1中的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖3為圖1中的基體支撐裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖4為圖1中的送膠裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖5為圖1中的送風(fēng)裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖6為圖1中的金剛石顆粒布料裝置或合金釬焊料布料裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖7為圖1中的控制裝置控制電機(jī)的開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置1、基體支撐裝置2、送膠裝置3、加熱裝置4、第一布料裝置5、第二布料裝置6、控制裝置7、工作臺(tái)8。其中，送膠裝置3、加熱裝置4、第一布料裝置5、第二布料裝置6位于工作臺(tái)8上方的一側(cè)并沿工作臺(tái)8的長(zhǎng)度方向依次設(shè)置，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置7則沿著工作臺(tái)8的長(zhǎng)度方向設(shè)置于工作臺(tái)8上方的另一側(cè)。基體支撐裝置2可移動(dòng)地設(shè)于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置7的第一滑塊13上?？刂蒲b置7與各裝置連接，以控制各裝置按照預(yù)定的操作順序?qū)嵤┙饎偸@頭布料工藝，并且控制裝置7的輸出輸入模塊安裝于工作臺(tái)8上適合工人操作的位置。
[0028]具體而言，如圖1所示，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置I與基體支撐裝置2連接，以驅(qū)動(dòng)基體支撐裝置2依次靠近(或者說(shuō)接近)送膠裝置3、加熱裝置4、第一布料裝置5、第二布料裝置6，以使安裝于基體支撐裝置2的快裝結(jié)構(gòu)21上的鉆頭基體能夠依次實(shí)施粘涂釬料固定劑、快速干燥釬料固定劑、布置金剛石、布置合金釬焊料等操作。
[0029]在其他實(shí)施例中，可以使基體支撐裝置的位置固定，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置分別與送膠裝置、加熱裝置、第一布料裝置、第二布料裝置連接，驅(qū)動(dòng)其與基體支撐裝置接近，以實(shí)施上述釬焊金剛石鉆頭工藝。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，工作臺(tái)也非必為矩形結(jié)構(gòu)，也可以為環(huán)形結(jié)構(gòu)，通過(guò)一旋轉(zhuǎn)的機(jī)械臂作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，使得基體支撐裝置與送膠裝置、加熱裝置、第一布料裝置、第二布料裝置依次靠近。
[0030]在本實(shí)施例中，如圖1、圖2和圖7所示，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置7包括電機(jī)11、滾珠絲杠
12、第一滑塊13、直線(xiàn)導(dǎo)軌14、機(jī)架15。其中，電機(jī)11優(yōu)選為步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等，其固定于機(jī)架15的一端，輸出軸與滾珠絲杠12連接，以驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠12在機(jī)架15上轉(zhuǎn)動(dòng)。滾珠絲杠12沿著機(jī)架15的長(zhǎng)度方向水平地設(shè)置于機(jī)架15上。直線(xiàn)導(dǎo)軌14為兩個(gè)，二者與滾珠絲杠12平行,并分別位于滾珠絲杠12的上方和下方,端部固定于機(jī)架15。第一滑塊13用于直接支撐基體支撐裝置2，其設(shè)有與滾珠絲杠12嚙合的螺紋以設(shè)于滾珠絲杠12上，上部和下部則設(shè)有通孔以供直線(xiàn)導(dǎo)軌14穿過(guò)其中，借此，使得滾珠絲杠12能夠驅(qū)動(dòng)第一滑塊13沿直線(xiàn)導(dǎo)軌14水平往復(fù)移動(dòng)。
[0031]由于基體支撐裝置2固定于第一滑塊13上，而送膠裝置3、加熱裝置4、第一布料裝置5、第二布料裝置6依次設(shè)于滾珠絲杠12、直線(xiàn)導(dǎo)軌14的一側(cè)，當(dāng)電機(jī)11驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠12轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲杠12上的第一滑塊13將沿著直線(xiàn)導(dǎo)軌14水平移動(dòng)，借此，第一滑塊13上的基體支撐裝置2將與送膠裝置3、加熱裝置4、第一布料裝置5、第二布料裝置6依次靠近。
[0032]基體支撐裝置2主要用于安裝鉆頭基體并調(diào)整鉆頭基體的姿態(tài)。如圖1和圖3所示，基體支撐裝置2包括用于安裝鉆頭基體的快裝機(jī)構(gòu)21。優(yōu)選地，快裝機(jī)構(gòu)21為螺紋快裝結(jié)構(gòu)，以通過(guò)螺紋連接的方式快速固定鉆頭基體。根據(jù)不同工序需要，基體支撐裝置2驅(qū)動(dòng)鉆頭基體21沿豎直方向移動(dòng)以及在水平狀態(tài)和豎直狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，以便于滿(mǎn)足各工序?qū)︺@頭基體處于不同姿態(tài)的要求。
[0033]優(yōu)選地，再如圖1和圖3所示，基體支撐裝置2包括機(jī)架28、第一氣缸27、第二氣缸25、第一連桿22、第二連桿23、第二滑塊26、第三滑塊24。機(jī)架28類(lèi)似于豎直的兩直線(xiàn)導(dǎo)軌，下端固定于第一滑塊13上。第一氣缸27作為一豎直驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),用于驅(qū)動(dòng)第二滑塊26沿著機(jī)架28上下移動(dòng)，第一氣缸27與控制裝置7連接，其缸體豎直地固定于機(jī)架28的上端，活塞桿的伸出端與第二滑塊26固定連接。
[0034]再如圖1和圖3所示，第二氣缸25、第一連桿23、第二連桿22、第三滑塊24組成一翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整快裝機(jī)構(gòu)21處于豎直或水平姿態(tài)。整個(gè)翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)基本上設(shè)于第二滑塊26上，其中的第二氣缸25與控制裝置7連接。第二滑塊26上設(shè)有豎直延伸的導(dǎo)槽260。第二氣缸25豎直地固定于第二滑塊26上，并且第二氣缸25的活塞桿的伸出端延伸入導(dǎo)槽260中。第三滑塊24固定于第二氣缸25的活塞桿伸出端并可滑動(dòng)地設(shè)于導(dǎo)槽260中。在第二氣缸25的驅(qū)動(dòng)下，第三滑塊24可以沿著導(dǎo)槽260上下移動(dòng)。第一連桿23的第一端鉸接于第三滑塊24 ;第二連桿22的第一端鉸接于第一連桿23的第二端，第二端則固定連接快裝機(jī)構(gòu)21。借此，使得第三滑塊24向上移動(dòng)時(shí)，快裝機(jī)構(gòu)21趨向于水平狀態(tài)；第三滑塊24向下移動(dòng)時(shí)，快裝機(jī)構(gòu)21趨向于豎直狀態(tài)。
[0035]為了使第一連桿23、第二連桿22運(yùn)行更為平穩(wěn)，第一連桿23中沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有一長(zhǎng)孔230，第二滑塊26的中部靠近導(dǎo)槽260的位置設(shè)有一導(dǎo)向軸231，導(dǎo)向軸231插入長(zhǎng)孔230中，當(dāng)?shù)谝贿B桿23移動(dòng)中，長(zhǎng)孔230的內(nèi)壁則沿著導(dǎo)向軸231滑動(dòng)。第二連桿22中沿其長(zhǎng)度方向設(shè)有一長(zhǎng)孔220，第二滑塊26的下部靠近快裝機(jī)構(gòu)21的邊緣位置設(shè)有一導(dǎo)向軸221，導(dǎo)向軸221插入長(zhǎng)孔220中，當(dāng)?shù)诙B桿22由第一連桿23帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，長(zhǎng)孔220的內(nèi)壁則沿著導(dǎo)向軸221滑動(dòng)。
[0036]如圖1和圖3所示，第三滑塊24處于此位置時(shí)，快裝機(jī)構(gòu)21處于水平狀態(tài)。當(dāng)?shù)谌瑝K24在第二氣缸25的驅(qū)動(dòng)下沿著導(dǎo)槽260向下移動(dòng)時(shí)，第一連桿23趨向于水平、第二連桿22趨向于豎直，帶動(dòng)第二連桿22也趨向于豎直狀態(tài)，直至快裝機(jī)構(gòu)21完全豎直。
[0037]如圖1和圖4所示，送膠裝置3用于向鉆頭基體粘涂釬料固定劑，其包括補(bǔ)膠機(jī)構(gòu)31、儲(chǔ)膠槽32、液面?zhèn)鞲衅?3、機(jī)架34。其中，機(jī)架34的下端固定于工作臺(tái)8上。用于提供釬料固定劑的儲(chǔ)膠槽32固定于補(bǔ)膠機(jī)構(gòu)31的端部，補(bǔ)膠機(jī)構(gòu)31則固定于機(jī)架34的中部并靠近滾珠絲杠12的一側(cè)。當(dāng)基體支撐裝置2移動(dòng)至送膠裝置3時(shí)，其驅(qū)動(dòng)快裝機(jī)構(gòu)21上的鉆頭基體伸入儲(chǔ)膠槽32中，以粘涂釬料固定劑。
[0038]為了提高本實(shí)施例的自動(dòng)化水平和粘涂質(zhì)量，本實(shí)施例設(shè)置有液面?zhèn)鞲衅?3和補(bǔ)膠機(jī)構(gòu)31。其中，液面?zhèn)鞲衅?3設(shè)于儲(chǔ)膠槽32中，與控制裝置7連接，用于檢測(cè)儲(chǔ)膠槽32中釬料固定劑的液位高度。當(dāng)釬料固定劑不足時(shí)，液位傳感器33上傳該信息后，控制裝置7打開(kāi)補(bǔ)膠機(jī)構(gòu)31向儲(chǔ)膠槽32補(bǔ)充釬料固定劑。同時(shí)液面?zhèn)鞲衅?3還將液面數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至控制裝置7，供控制裝置7控制第一氣缸27的活塞桿的伸出長(zhǎng)度。具體而言，當(dāng)鉆頭基體伸入儲(chǔ)膠槽32中的釬料固定劑之后，控制裝置7根據(jù)液面數(shù)據(jù)，控制第一氣缸27的活塞桿的伸出長(zhǎng)度，進(jìn)而控制第二滑塊26向下移動(dòng)的高度，從而控制鉆頭基體伸入液面的高度，也即，鉆頭基體上需要粘涂釬料固定劑的長(zhǎng)度。
[0039]補(bǔ)膠機(jī)構(gòu)31用于支撐儲(chǔ)膠槽32并與儲(chǔ)膠槽32連通，同時(shí)與控制裝置7連接，便于根據(jù)液面?zhèn)鞲衅?3的檢測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)向儲(chǔ)膠槽32補(bǔ)充釬料固定劑。補(bǔ)膠機(jī)構(gòu)31可以為用于輸送釬料固定劑的液體通道，其上設(shè)有電磁閥等控制開(kāi)關(guān)，該電磁閥與控制裝置7連接。
[0040]為了能夠快速干燥粘涂釬料固定劑的鉆頭基體，本實(shí)施例設(shè)有加熱裝置4，如圖1和圖5所示，加熱裝置4與送膠裝置3相鄰。鉆頭基體在送膠裝置3粘涂釬料固定劑之后，由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置I移動(dòng)至加熱裝置4處，以進(jìn)行加熱。優(yōu)選地，加熱裝置4包括機(jī)架42和其上固定的熱風(fēng)槍41，熱風(fēng)槍41的出風(fēng)口指向鉆頭基體的靠近方向，以向鉆頭基體粘涂釬料固定劑的部位吹風(fēng)。
[0041]如圖1所示，在加熱裝置4之后，用于在鉆頭基體上均勻地布置金剛石顆粒的第一布料裝置5、用于在鉆頭基體上均勻地布置合金釬焊料的第二布料裝置6依次設(shè)置。優(yōu)選地，為了簡(jiǎn)化制造工藝，第一布料裝置5、第二布料裝置6的結(jié)構(gòu)基本相同，有所不同的地方在于，第一布料裝置5的儲(chǔ)料斗51用于提供金剛石顆粒，第二布料裝置6的儲(chǔ)料斗則用于提供合金釬焊料。
[0042]更優(yōu)選地，如圖6所示，第一布料裝置5包括碗狀的儲(chǔ)料斗51、與控制裝置7連接的氣流輸出裝置或超聲裝置52和機(jī)架53。儲(chǔ)料斗51、氣流輸出裝置或超聲裝置52直接或間接地固定于機(jī)架53上，機(jī)架53則固定于工作臺(tái)8上。氣流輸出裝置或超聲裝置52位于儲(chǔ)料斗51的下部，以通過(guò)控制氣流量或超聲頻率實(shí)現(xiàn)金剛石顆粒、合金釬焊料在儲(chǔ)料斗51中懸浮的高度和密度，進(jìn)而控制金剛石顆粒、合金釬焊料布置于鉆頭基體上的高度和密度。若為氣流輸出裝置，則氣流直接輸入儲(chǔ)料斗51內(nèi)部；若為超聲裝置，則作用于儲(chǔ)料斗51的外壁。
[0043]圖7示意性的示出了控制裝置7控制電機(jī)11的開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)，控制裝置7包括控制芯片71和多個(gè)外圍電路，例如與電機(jī)11連接的驅(qū)動(dòng)電路72?？刂蒲b置7可以選用803ICPU作為本實(shí)施例的數(shù)控系統(tǒng)的中央處理機(jī)，并外接兩片2764EPR0M作為監(jiān)控程序的程序存儲(chǔ)器和存放常用零件的加工程序；并且選用一片6264RAM存放需要隨機(jī)修改的零件程序、工作參數(shù)；采用譯碼法對(duì)擴(kuò)展芯片進(jìn)行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。控制裝置7采用8279芯片作為系統(tǒng)的輸入輸出口擴(kuò)展，分別接鍵盤(pán)的輸入、輸出顯示，并采用8255芯片連接電機(jī)11。在控制裝置7的外部控制面板上設(shè)置滾珠絲杠12左右旋轉(zhuǎn)按鈕和啟動(dòng)、暫停按鈕，以適應(yīng)本實(shí)施例調(diào)整時(shí)的操作需要和遇到意外情況時(shí)的緊急處理需要。此夕卜，在外部控制面板上安裝快速進(jìn)給按鈕、點(diǎn)動(dòng)按鈕。另外，為了控制第一滑塊13左右運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)越界情況，可以在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b越界報(bào)警系統(tǒng)?？刂蒲b置對(duì)滾珠絲杠12的旋轉(zhuǎn)和電機(jī)11進(jìn)行開(kāi)環(huán)自動(dòng)化控制，旋轉(zhuǎn)脈沖當(dāng)量可以設(shè)定為0.025_/脈沖。
[0044]進(jìn)一步具體而言，本實(shí)施例可以按照如下操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)布料設(shè)備的自動(dòng)化過(guò)程:
[0045]在快裝機(jī)構(gòu)21上固定安裝鉆頭基體。
[0046]電機(jī)11使基體支撐裝置2移動(dòng)以帶動(dòng)鉆頭基體移動(dòng)，并首先使鉆頭基體停止在送膠裝置3處，此時(shí)調(diào)整鉆頭基體的狀態(tài)為垂直狀態(tài)，基體支撐裝置2的第一氣缸27帶動(dòng)第二滑塊26向下運(yùn)動(dòng)，快裝機(jī)構(gòu)21上的鉆頭基體伸入儲(chǔ)膠槽32的釬料固定劑后，其工作面粘涂膠達(dá)到設(shè)定高度后，液面?zhèn)鞲衅?3啟動(dòng)回傳數(shù)據(jù)，基體支撐裝置2的第一氣缸27帶動(dòng)第二滑塊26向上運(yùn)動(dòng)。
[0047]當(dāng)鉆頭基體和加熱裝置4的熱風(fēng)槍41平齊時(shí)，停止向上運(yùn)動(dòng)，基體支撐裝置2的第二氣缸25帶動(dòng)第三滑塊24向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)第一連桿23、第二連桿22組成的連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鉆頭基體水平放置。電機(jī)11使鉆頭基體前進(jìn)并停止在加熱裝置4的熱風(fēng)槍41的出風(fēng)口處，熱風(fēng)槍41工作，熱風(fēng)溫度在60-200°C之間，時(shí)間在l-20s之間，例如60°C熱風(fēng)吹3s。
[0048]干燥釬料固定劑之后，基體支撐裝置2的第二氣缸25帶動(dòng)第三滑塊24向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鉆頭垂直放置。
[0049]電機(jī)11轉(zhuǎn)動(dòng)，使鉆頭基體前進(jìn)并停止在第一布料裝置5處，基體支撐裝置2的第一氣缸27帶動(dòng)第一滑塊26向下運(yùn)動(dòng)至儲(chǔ)料斗51中，氣流輸出裝置或超聲裝置52通過(guò)控制氣流量或者超聲頻率實(shí)現(xiàn)金剛石顆粒在儲(chǔ)料斗51中懸浮完成布料，使得金剛石顆粒均勻地布置于鉆頭基體的工作面?；w支撐裝置2的第一氣缸27帶動(dòng)第一滑塊26向上運(yùn)動(dòng)。
[0050]電機(jī)11使鉆頭基體前進(jìn)并停止在第二布料裝置6處，接著如第一布料裝置5處的操作，在鉆頭基體上均勻布置合金釬焊料。
[0051]最后，從快裝機(jī)構(gòu)21上取下鉆頭基體，將鉆頭基體進(jìn)行后續(xù)處理，比如裝入真空爐燒結(jié)進(jìn)行燒結(jié)處理等。
[0052]綜上，本發(fā)明根據(jù)釬焊金剛石小鉆頭的布料工藝特點(diǎn)和要求，在用于釬焊金剛石鉆頭的自動(dòng)布料時(shí)，可以取得如下優(yōu)點(diǎn):
[0053]實(shí)現(xiàn)金剛石顆粒和合金釬焊料布料一次完成，操作方便簡(jiǎn)單。
[0054]產(chǎn)品的制作效率提高，并保證產(chǎn)品布料的均勻性。
[0055]產(chǎn)品質(zhì)量提高并保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可以順利實(shí)現(xiàn)批量穩(wěn)定化工業(yè)生產(chǎn)。
[0056]由技術(shù)常識(shí)可知，本發(fā)明可以通過(guò)其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開(kāi)的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說(shuō)明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。
【權(quán)利要求】
1.一種用于釬焊金剛石鉆頭的自動(dòng)布料設(shè)備，其特征在于，包括: 基體支撐裝置，包括用于安裝鉆頭基體的快裝機(jī)構(gòu)，所述快裝機(jī)構(gòu)安裝于所述基體支撐裝置上，所述基體支撐裝置用于驅(qū)動(dòng)鉆頭基體沿豎直方向移動(dòng)以及在水平狀態(tài)和豎直狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換； 送膠裝置，包括用于提供釬料固定劑的儲(chǔ)膠槽，所述送膠裝置用于向鉆頭基體粘涂釬料固定劑； 第一布料裝置，包括用于提供金剛石顆粒的第一儲(chǔ)料斗，所述第一布料裝置用于在鉆頭基體上均勻地布置金剛石； 第二布料裝置，包括用于提供合金釬焊料的第二儲(chǔ)料斗，所述第二布料裝置用于在鉆頭基體上均勻地布置合金釬焊料； 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，與所述基體支撐裝置或所述送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置連接，用于驅(qū)動(dòng)所述基體支撐裝置與所述送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置依次靠近，以使鉆頭基體能夠依次粘涂釬料固定劑、布置金剛石、布置合金釬焊料； 控制裝置，至少與所述基體支撐裝置、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置連接，用于控制所述基體支撐裝置、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置按照指令進(jìn)行操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)布料設(shè)備，其特征在于，還包括: 加熱裝置，與所述送膠裝置相鄰，用于快速干燥鉆頭基體上的釬料固定劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動(dòng)布料設(shè)備，其特征在于，所述加熱裝置包括熱風(fēng)槍?zhuān)鰺犸L(fēng)槍的出風(fēng)口指向鉆頭基體的靠近方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)布`料設(shè)備，其特征在于，還包括: 工作臺(tái)，所述基體支撐裝置、送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置和控制裝置均設(shè)有所述工作臺(tái)，使得鉆頭基體能夠在所述工作臺(tái)上完成整個(gè)布料操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)布料設(shè)備，其特征在于，所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括: 滾珠絲杠，水平設(shè)置； 直線(xiàn)導(dǎo)軌，與所述滾珠絲杠平行地設(shè)置； 第一滑塊，設(shè)于所述滾珠絲杠和直線(xiàn)導(dǎo)軌上，使得所述滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)所述第一滑塊沿所述直線(xiàn)導(dǎo)軌水平往復(fù)移動(dòng)； 電機(jī)，固定設(shè)置，輸出軸與所述滾珠絲杠連接，以驅(qū)動(dòng)所述滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述基體支撐裝置固定于所述第一滑塊上，所述送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置依次設(shè)于所述滾珠絲杠的一側(cè)，使得所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述基體支撐裝置與所述送膠裝置、第一布料裝置、第二布料裝置依次靠近。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)布料設(shè)備，其特征在于，所述基體支撐裝置包括: 豎直驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，與所述控制裝置連接； 第二滑塊，設(shè)于所述豎直驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，使得所述豎直驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述第二滑塊上下移動(dòng)； 翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)于所述第二滑塊，與所述控制裝置連接，所述快裝機(jī)構(gòu)與所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)所述快裝機(jī)構(gòu)處于水平狀態(tài)或豎直狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)布料設(shè)備，其特征在于，所述豎直驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為第一氣缸，所述第一氣缸豎直設(shè)置，所述第二滑塊固定于所述第一氣缸的活塞桿的伸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)布料設(shè)備，其特征在于，所述第二滑塊上設(shè)有豎直延伸的導(dǎo)槽； 所述翻轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括: 第二氣缸，豎直地固定于所述第二滑塊上，并且所述第二氣缸的活塞桿的伸出端延伸入所述導(dǎo)槽中； 第三滑塊，固定于所述第二氣缸的活塞桿伸出端并可滑動(dòng)地設(shè)于所述導(dǎo)槽中； 第一連桿，第一連桿的第一端鉸接于所述第三滑塊； 第二連桿，第二連桿的第一端鉸接于所述第一連桿的第二端，第二連桿的第二端固定連接所述快裝機(jī)構(gòu)； 所述第三滑塊向上移動(dòng)時(shí)，所述快裝機(jī)構(gòu)趨向于水平狀態(tài)；所述第三滑塊向下移動(dòng)時(shí)，所述快裝機(jī)構(gòu)趨向于豎直狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)布料設(shè)備，其特征在于，所述送膠裝置還包括: 液面?zhèn)鞲衅?，設(shè)于所述儲(chǔ)膠槽中，與所述控制裝置連接，用于檢測(cè)所述儲(chǔ)膠槽中釬料固定劑的液位高度； 補(bǔ)膠機(jī)構(gòu)，與所述儲(chǔ)膠槽連通，與所述控制裝置連接，用于及時(shí)向所述儲(chǔ)膠槽補(bǔ)充釬料固定劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)布料設(shè)備，其特征在于，所述第一布料裝置和第二布料裝置結(jié)構(gòu)相同，均包括與所述控制裝置連接的氣流輸出裝置或超聲裝置； 所述氣流輸出裝置或超聲裝置分別位于所述第一儲(chǔ)料斗、第二儲(chǔ)料斗上，以通過(guò)控制氣流量或超聲頻率實(shí)現(xiàn)金剛石顆粒、合金釬焊料在所述第一儲(chǔ)料斗、第二儲(chǔ)料斗中懸浮的高度和密度進(jìn)而控制金剛石顆粒、合金釬焊料布置于所述鉆頭基體上的高度和密度。
【文檔編號(hào)】B23K3/06GK103611997SQ201310553463
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】楊合丹, 陳哲, 劉一波, 王偉東 申請(qǐng)人:安泰科技股份有限公司, 北京安泰鋼研超硬材料制品有限責(zé)任公司