一种多角度齿轮磨削装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及磨削装置技术领域，具体为一种多角度齿轮磨削装置及其使用方法。

背景技术

磨削装置是一种用于磨削小五金、刀、剪等工件刃口的工具，多角度齿轮是指具有多个齿轮啮合面的齿轮，这种齿轮可以实现多种传动比，具有较高的传动效率和较低的噪音，多角度齿轮的种类很多，常见的有：斜齿轮、双曲线齿轮，多角度齿轮在机械传动中具有广泛的应用，常用于汽车、机床、电机等设备；

其中，斜齿轮在生产的过程中需要倒角，而斜齿轮的倒角，通常使用多角度齿轮磨削装置进行磨削实现，通过磨削装置进行倒角可以防止斜齿轮边缘位置凸起、斜齿轮边缘锋口伤人以及可以保证斜齿轮连接时顺畅；

现有多角度齿轮磨削装置对斜齿轮进行倒角的过程中，磨削装置内部设置的砂轮会随着使用时间的增长而出现磨损，当磨损严重时，会影响斜齿轮的倒角质量，在磨损不严重进行，对其进行更换，无法精确的确定更换的时间，在实际的生产过程中，为了保证斜齿轮倒角的质量，通常提前对砂轮进行更换，造成砂轮使用成本较高的问题，因此，针对上述问题提出一种多角度齿轮磨削装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多角度齿轮磨削装置及其使用方法，以解决现有多角度齿轮磨削装置对斜齿轮进行倒角的过程中，无法精确对砂轮更换时间进行确定，导致砂轮使用成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多角度齿轮磨削装置及其使用方法，包括装置底座、夹持台、砂轮和控制箱，所述装置底座一端上侧固定连接有用于工件固定和控制工件转动的夹持台，所述夹持台上端固定有砂轮，所述装置底座一端另一侧固定连接有控制箱，所述控制箱一端内侧固定连接有步进电机，所述控制箱另一端内侧开设有限位槽，所述限位槽内侧转动连接有转轴，所述转轴与步进电机主轴固定连接，所述转轴固定连接在集成控制杆一端内侧，所述集成控制杆另一端设有用于对斜齿轮磨削倒角的砂轮，所述控制箱上端通过螺栓固定连接有保护外壳；

所述保护外壳内侧设有检测机构，所述检测机构包括竖杆，所述竖杆一端固定连接有第一弹簧固定座，所述竖杆另一端固定连接有第二弹簧固定座，所述第一弹簧固定座和第二弹簧固定座之间设有伸缩弹簧，所述保护外壳上端固定连接有检测装置，所述检测装置包括集成控制器，所述集成控制器底端固定连接有红外测距仪；

所述多角度齿轮磨削装置的使用方法为：

S1：齿轮安装：将需要进行磨削倒角的斜齿轮安装在夹持台上端的位置；

安装的过程中，需要注意安装完成后的斜齿轮和夹持台保持同轴心设置；

S2：磨削装置调校：对安装完成后的斜齿轮的位置进行调校，同时将砂轮放置在斜齿轮上端的位置，并对砂轮的位置进行调校，调节完成后，控制装置运行，对斜齿轮进行倒角磨削；

S3：数据收集：通过红外测距仪对竖杆的位置信息进行收集，收集的数据以分钟为统计标准，每分钟收集数据60次，并记录到集成控制器内部；

S4：数据分析：通过集成控制器以分钟为分组，对每分钟收集的60次数据进行统计分析。

作为本发明进一步优化的，其中：所述控制箱和保护外壳上端均开设有通孔，所述控制箱上端开设的通孔延伸至限位槽内侧，所述竖杆底端位置设置在控制箱上端开设的通孔内侧，所述红外测距仪设置在保护外壳上端开设的通孔内侧。

作为本发明进一步优化的，其中：所述第一弹簧固定座横截面为U型，所述第一弹簧固定座与伸缩弹簧顶端固定连接，所述第二弹簧固定座内侧中间开设有穿孔，所述竖杆通过穿孔与第二弹簧固定座滑动连接，所述第二弹簧固定座底部与控制箱顶端固定连接，所述第二弹簧固定座与伸缩弹簧底端固定连接，所述竖杆、第一弹簧固定座、伸缩弹簧与第二弹簧固定座同一轴心。

作为本发明进一步优化的，其中：所述集成控制杆一端固定连接有耐磨板，所述耐磨板远离集成控制杆的一端为光滑面，且耐磨板远离集成控制杆的一端与竖杆紧贴，所述竖杆底端为弧形设置。

作为本发明进一步优化的，其中：所述集成控制杆与转轴固定连接的一端设置在限位槽内侧，所述集成控制杆与砂轮同一轴心，所述集成控制杆与转轴之间的夹角为90°。

作为本发明进一步优化的，其中：所述红外测距仪获取竖杆位移数据后，利用竖杆位移值的数值创建样本集，并获取样本集中的均值和标准差，利用均值和标准差对数据进行标准化，标准化公式为

当

当

其中，f(k)min，f(k)max分别为f(k)的函数值的最小值和最大值。

作为本发明进一步优化的，其中：所述集成控制器内置报警器，所述集成控制器可以对砂轮轨迹偏差程度为一级的次数进行统计，同时可以对砂轮轨迹偏差程度为二级的次数进行统计。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过设置的检测机构以及检测装置，可以对砂轮的使用情况进行实时的监测，在砂轮运转的过程中，利用红外测距仪对砂轮的运行数据进行收集、统计，然后，通过集成控制对砂轮的运动轨迹偏差进行计算，可以在砂轮正常磨损最大限度时进行更换，有效的降低了砂轮的使用成本；

2、本发明中，通过设置的检测机构，可以将砂轮和集成控制杆上下摆动的幅度，转换为竖杆上下运动的轨迹，进而可以便于对砂轮摆动幅度的轨迹进行测量，同时通过设置的耐磨板以及竖杆底端弧形的设置，可以提高装置使用的寿命以及使用过程中的流程程度；

3、本发明中，通过设置的控制箱以及保护外壳，在装置整体运行的过程中，可以对竖杆进行稳定的限位，同时可以对红外测距仪的位置进行精准的限定，在实际的使用过程中，可以进一步的提高装置整体运行过程中的稳定性。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明转轴安装位置结构示意图；

图3为本发明检测装置结构示意图；

图4为本发明检测机构结构示意图。

图中：1、装置底座；2、夹持台；3、斜齿轮；4、砂轮；5、集成控制杆；6、控制箱；7、限位槽；8、步进电机；9、保护外壳；10、检测装置；101、集成控制器；102、红外测距仪；11、转轴；12、耐磨板；13、检测机构；131、竖杆；132、第一弹簧固定座；133、伸缩弹簧；134、第二弹簧固定座。

具体实施方式

实施例1：

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：

一种多角度齿轮磨削装置及其使用方法，包括装置底座1、夹持台2、砂轮4和控制箱6，装置底座1一端上侧固定连接有用于工件固定和控制工件转动的夹持台2，夹持台2上端固定有砂轮4，装置底座1一端另一侧固定连接有控制箱6，控制箱6一端内侧固定连接有步进电机8，控制箱6另一端内侧开设有限位槽7，限位槽7内侧转动连接有转轴11，转轴11与步进电机8主轴固定连接，转轴11固定连接在集成控制杆5一端内侧，集成控制杆5另一端设有用于对斜齿轮3磨削倒角的砂轮4，控制箱6上端通过螺栓固定连接有保护外壳9；

保护外壳9内侧设有检测机构13，检测机构13包括竖杆131，竖杆131一端固定连接有第一弹簧固定座132，竖杆131另一端固定连接有第二弹簧固定座134，第一弹簧固定座132和第二弹簧固定座134之间设有伸缩弹簧133，保护外壳9上端固定连接有检测装置10，检测装置10包括集成控制器101，集成控制器101底端固定连接有红外测距仪102；

通过上述设置，对斜齿轮3进行倒角磨削的过程中，利用竖杆131将集成控制杆5摆动的运动轨迹，转动成竖杆131上下移动的运动轨迹进行表示和监测，进而可以根据对砂轮4上下的摆动情况进行精准的检测；

多角度齿轮磨削装置的使用方法为：

S1：齿轮安装：将需要进行磨削倒角的斜齿轮3安装在夹持台2上端的位置；

安装的过程中，需要注意安装完成后的斜齿轮3和夹持台2保持同轴心设置；

S2：磨削装置调校：对安装完成后的斜齿轮3的位置进行调校，同时将砂轮4放置在斜齿轮3上端的位置，并对砂轮4的位置进行调校，调节完成后，控制装置运行，对斜齿轮3进行倒角磨削；

S3：数据收集：通过红外测距仪102对竖杆131的位置信息进行收集，收集的数据以分钟为统计标准，每分钟收集数据60次，并记录到集成控制器101内部；

S4：数据分析：通过集成控制器101以分钟为分组，对每分钟收集的60次数据进行统计分析；

上述使用方法中，可以对砂轮4的磨损情况以及设备的运行情况进行实时的监测，可以在砂轮4磨损严重，或者设备运行不稳定时，及时的进行报警、提示，可以有效的降低砂轮4倒角磨削过程中，残次品的数量。

具体如图1-4所示，控制箱6和保护外壳9上端均开设有通孔，控制箱6上端开设的通孔延伸至限位槽7内侧，竖杆131底端位置设置在控制箱6上端开设的通孔内侧，红外测距仪102设置在保护外壳9上端开设的通孔内侧，可以对竖杆131的运行轨迹进行限定，以保证竖杆131上下移动过程中的稳定性，同时便于对红外测距仪102的安装位置进行定位，以保证红外测距仪102后期监测数据的精准性；第一弹簧固定座132横截面为U型，第一弹簧固定座132与伸缩弹簧133顶端固定连接，第二弹簧固定座134内侧中间开设有穿孔，竖杆131通过穿孔与第二弹簧固定座134滑动连接，第二弹簧固定座134底部与控制箱6顶端固定连接，第二弹簧固定座134与伸缩弹簧133底端固定连接，竖杆131、第一弹簧固定座132、伸缩弹簧133与第二弹簧固定座134同一轴心，可以对伸缩弹簧133进行精准限位，同时可以保证竖杆131可以在集成控制杆5的影响下，进行上下移动；集成控制杆5一端固定连接有耐磨板12，耐磨板12远离集成控制杆5的一端为光滑面，且耐磨板12远离集成控制杆5的一端与竖杆131紧贴，竖杆131底端为弧形设置，耐磨板12以及竖杆131底端弧形的设置，可以防止集成控制杆5磨损导致数据监测不准确的问题，以及可以保证竖杆131以及集成控制杆5移动过程中的稳定性；集成控制杆5与转轴11固定连接的一端设置在限位槽7内侧，集成控制杆5与砂轮4同一轴心，集成控制杆5与转轴11之间的夹角为90°，通过此设置，可以保证装置整体运行过程中的稳定性；

红外测距仪102获取竖杆131位移数据后，利用竖杆131位移值的数值创建样本集，并获取样本集中的均值和标准差，利用均值和标准差对数据进行标准化，标准化公式为

当

当

其中，f(k)min，f(k)max分别为f(k)的函数值的最小值和最大值，便于对检测的数据进行具体化，以便于根据数据对斜齿轮3倒角磨削过程中的情况进行评定；

集成控制器101内置报警器，集成控制器101可以对砂轮4轨迹偏差程度为一级的次数进行统计，同时可以对砂轮4轨迹偏差程度为二级的次数进行统计，通过集成控制器101内置的报警器，可以对工作人员进行及时的警示，以保证装置可以在发生问题时，及时进行修整，进而可以降低残次品的数量。

上述装置在实际的使用过程中，在以每分钟为分组的数据分析统计的工程中，砂轮4轨迹偏差程度为一级的次数大于30次小于60次时，代表装置运行良好，且砂轮4的磨损情况在正常范围内。

实施例2：

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：

与实施例1中相同的位置不在进行阐述，不同的地方在于：

在以每分钟为分组的数据分析统计的工程中，砂轮4轨迹偏差程度为二级的次数大于30次小于45次时，代表砂轮4的磨损情况较为严重，当砂轮4轨迹偏差程度为二级的次数大于45次小于60次时，集成控制器101内置的报警器会进行报警，提醒工作人员进行检查和对砂轮4进行更换。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。