一种冰壶磨削加工装置及方法

本发明涉及一种冰壶磨削加工装置及方法，属于冰壶磨削加工领域。

背景技术：

1、冰壶的加工通常选取特定比例的花岗岩和玄武岩，对其进行粗车和精车加工，使其表面光滑，以便后续的加工处理，在对冰壶石材进行磨削加工时，需使冰壶表面光滑，因冰壶表面光滑与冰壶的使用和运动性能息息相关，若冰壶表面粗糙不均，可能导致冰壶滚行时不平稳，影响冰壶的滚行轨迹和减速表现，还可能导致冰壶表面磨损不均匀，影响冰壶的使用寿命，为了提升冰壶表面的粗糙度，在冰壶磨削时就需尽可能保持表面粗糙度统一，便于后期抛光和精加工，现有的冰壶的加工装置仍然依赖大量人工操作，自动化水平不高，造成生产效率较低，且由于人工操作，导致加工表面精度很难判断，缺少对冰壶磨削时的表粗糙度精准检测。

2、因此，亟需提出一种新型的冰壶磨削加工装置及方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明研发目的是为了解决现有的冰壶的加工装置仍然依赖大量人工操作，自动化水平不高，造成生产效率较低，且由于人工操作，导致磨削时加工表面精度很难判断，缺少对冰壶磨削时的表粗糙度精准检测的问题，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

2、本发明的技术方案：

3、方案一、一种冰壶磨削加工装置，包括机架、转动电机、转轴、转动座、夹具、驱动装置、纵向滑台、横向滑台、支架、磨削装置和检测装置，所述转轴通过转动座转动安装于机架一侧，转轴两端分别与夹具和驱动装置建立连接，驱动装置与转动电机的输出端建立连接，机架另一侧安装有纵向滑台，纵向滑台的滑动方向与转轴的轴向平行，纵向滑台上安装有横向滑台，横向滑台上安装有支架，支架横向两端分别安装有磨削装置和检测装置；

4、所述检测装置包括旋转气缸、转盘、弧形夹座、刮板和表面粗糙度检测传感器，所述旋转气缸固定安装于支架上，旋转气缸的输出端固定安装有转盘，转盘上固定安装有弧形夹座，弧形夹座垂直于转盘中心设置，弧形夹座一侧固定安装有刮板，弧形夹座另一侧安装有表面粗糙度检测传感器。

5、优选的：所述机架上安装有喷水装置，喷水装置的喷水端位于夹具前侧上方。

6、优选的：所述弧形夹座上装夹有清洁部。

7、优选的：所述表面粗糙度检测传感器的数量为多个。

8、优选的：所述表面粗糙度检测传感器数量为9个，呈弧形均匀阵列布置，每个表面粗糙度检测传感器的测量端距离冰壶的表面的距离均等距设置。

9、优选的：所述转盘的圆心处，即弧形夹座的中部设置有触碰开关.

10、优选的：所述检测装置的转盘上还设置有10个标记喷头，10个标记喷头以转盘中心为圆心，等距圆周阵列布置，所述每个10个标记喷头均通过电磁阀连通有有色附着颜料。

11、优选的：所述磨削装置包括固定法兰、弧形磨削刀具和刀具安装座，固定法兰固定安装于支架上，固定法兰靠近夹具一侧通过刀具安装座固定安装有弧形磨削刀具。

12、方案二、一种冰壶磨削加工方法，是依托于方案一所述的一种冰壶磨削加工装置实现的，包括以下步骤：

13、步骤1，将待加工冰壶的石材固定装夹于夹具上，驱动横向滑台，使横向滑台上的磨削装置与待加工冰壶的石材对齐，即位于磨削工位；

14、步骤2，启动转动电机，使转动电机带动装夹于夹具上的待加工冰壶的石材旋转，同时启动纵向滑台，使磨削装置的弧形磨削刀具向靠近待加工冰壶的石材的方向运动，并对旋转的待加工冰壶的石材进行弧面磨削加工；

15、步骤3，弧面磨削加工完毕后，停止转动电机，同时纵向滑台带动磨削装置远离夹具；

16、步骤4，当夹具停止转动后，保持冰壶不动，驱动横向滑台，使横向滑台上的检测装置与待加工冰壶的石材对齐，即位于检测工位；

17、步骤5，启动纵向滑台，使检测装置的弧形夹座向靠近待加工冰壶的石材的方向运动，直至冰壶抵住触碰开关后停止；

18、步骤6，被抵住的触碰开关启动旋转气缸转动，带动转盘进行正反两次旋转，弧形夹座上的刮板和清洁部在转盘的旋转作用下，对冰壶表面进行清洁；

19、步骤7，旋转气缸进行正反两次旋转后，启动表面粗糙度检测传感器对冰壶表面进行表面粗糙度检测，将表面粗糙度检测传感器检测到的数据进行处理，分析出粗糙区域后进行标记处理；

20、步骤8，对粗糙区域进行手工打磨精修。

21、优选的：所述步骤7包括：

22、步骤7.1，冰壶与转盘中心为共线设置，以转盘中心为圆心等距圆周划分为10个扇形区域，投射至冰壶表面即同步为10个区域，同时每个区域均设有1个标记喷头；

23、步骤7.2，启动表面粗糙度检测传感器同时的启动旋转气缸，当旋转气缸带动表面粗糙度检测传感器经过每个扇形区域时，9个并排设置的表面粗糙度检测传感器同时或分别进行数据检测采集，即获得10个区域，每个区域9个不同的采样点，一共是90个数据；

24、步骤7.3，分别对每个扇形区域采集到得到数据进行数据标准化处理，以及对所有90个数据进行数据标准化处理，再将每个扇形区域数据标准化处理的结果与所有90个数据标准化处理的结果进行比对，差值最大的区域判定为粗糙区域；

25、步骤7.4，判定出粗糙区域后，粗糙区域投射对应区域的标记喷头连接的电磁阀启动，控制粗糙区域内的标记喷头喷出有色附着颜料，有色附着颜料附着于冰壶表面，实现粗糙区域的标记处理。

26、本发明具有以下有益效果：

27、1.本发明在冰壶进行磨削加工时，可对冰壶表面进行表面粗糙度检测，便于后续的抛光和打磨加工，尽最大限度的使冰壶表面粗糙度均匀，避免出现冰壶滚行时不平稳，影响冰壶的滚行轨迹和减速表现的情况，使长期使用的冰壶表面磨损也尽可能均匀，延长冰壶的使用寿命；

28、2.本发明可对冰壶进行区域性的判定，便于针对性的精准加工，避免不均匀的表面粗糙度可能会导致的在冰面上滚行时的减速或方向变化，避免影响运动员的预期运动效果；

29、3.本发明的表面粗糙度通过检测、计算和处理，得出的粗糙区域精准，避免人工据经验判断而会造成粗糙区域判定错误的误差，大大降低了工人加工操作的难度，提升了加工效率；

30、4.本发明可以冰壶表面的粗糙区域进行喷涂标记，使区域位置更加醒目，便于后期针对性的精磨加工。

技术特征：

1.一种冰壶磨削加工装置，其特征在于：包括机架(1)、转动电机(2)、转轴(3)、转动座(4)、夹具(5)、驱动装置(6)、纵向滑台(7)、横向滑台(8)、支架(9)、磨削装置(10)和检测装置(11)，所述转轴(3)通过转动座(4)转动安装于机架(1)一侧，转轴(3)两端分别与夹具(5)和驱动装置(6)建立连接，驱动装置(6)与转动电机(2)的输出端建立连接，机架(1)另一侧安装有纵向滑台(7)，纵向滑台(7)的滑动方向与转轴(3)的轴向平行，纵向滑台(7)上安装有横向滑台(8)，横向滑台(8)上安装有支架(9)，支架(9)横向两端分别安装有磨削装置(10)和检测装置(11)；

2.根据权利要求1所述的一种冰壶磨削加工装置，其特征在于：所述机架(1)上安装有喷水装置(12)，喷水装置(12)的喷水端位于夹具(5)前侧上方。

3.根据权利要求2所述的一种冰壶磨削加工装置，其特征在于：所述弧形夹座(113)上装夹有清洁部(117)。

4.根据权利要求3所述的一种冰壶磨削加工装置，其特征在于：所述表面粗糙度检测传感器(115)的数量为多个。

5.根据权利要求4所述的一种冰壶磨削加工装置，其特征在于：所述表面粗糙度检测传感器(115)数量为9个，呈弧形均匀阵列布置，每个表面粗糙度检测传感器(115)的测量端距离冰壶的表面的距离均等距设置。

6.根据权利要求5所述的一种冰壶磨削加工装置，其特征在于：所述转盘(112)的圆心处，即弧形夹座(113)的中部设置有触碰开关(116)。

7.根据权利要求6所述的一种冰壶磨削加工装置，其特征在于：所述检测装置(11)的转盘(112)上还设置有10个标记喷头(118)，10个标记喷头(118)以转盘(112)中心为圆心，等距圆周阵列布置，所述每个10个标记喷头(118)均通过电磁阀连通有有色附着颜料。

8.根据权利要求7所述的一种冰壶磨削加工装置，其特征在于：所述磨削装置(10)包括固定法兰(101)、弧形磨削刀具(102)和刀具安装座(103)，固定法兰(101)固定安装于支架(9)上，固定法兰(101)靠近夹具(5)一侧通过刀具安装座(103)固定安装有弧形磨削刀具(102)。

9.一种冰壶磨削加工方法，是依托于权利要求8所述的一种冰壶磨削加工装置实现的，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种冰壶磨削加工方法，其特征在于：

技术总结一种冰壶磨削加工装置及方法，属于冰壶磨削加工领域。其包括机架、转动电机、转轴、转动座、夹具、驱动装置、纵向滑台、横向滑台、支架、磨削装置和检测装置，所述转轴通过转动座安装于机架上，转轴分别与夹具和驱动装置建立连接，驱动装置与转动电机的输出端建立连接，机架上安装有纵向滑台，纵向滑台的滑动方向与转轴的轴向平行，纵向滑台上安装有横向滑台，横向滑台上安装有支架，支架横向两端分别安装有磨削装置和检测装置。解决现有的冰壶的加工装置自动化水平不高，磨削时加工表面精度很难判断，缺少对冰壶磨削时的表粗糙度精准检测的问题，可对冰壶表面进行表面粗糙度检测，便于后续的抛光和打磨加工，尽最大限度的使冰壶表面粗糙度均匀。技术研发人员：吴迪,周妍,贺鹤,穆亮受保护的技术使用者：哈尔滨体育学院技术研发日：技术公布日：2024/6/11