CN101511528A - 长材料的支持机构、采用该机构的支持单元和防止长材料摇摆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于防止长材料在加工时产生偏转或扭曲，并防止长材料损伤的支持机构。该长材料的支持机构包含：一组球体(C)，该组球体包括沿长材料(W)中心轴方向分布的第一组球体(C1)和第二组球体(C2)；多个与该组球体(C)的周边相接触的可移动支持构件(1)；以及一作为偏置装置的线圈弹簧(2)，用于将可移动支持构件(1)推向长材料(W)的中心轴。

Description

长材料的支持机构、采用该机构的支持单元和防止长材料摇摆的方法

技术领域

本发明涉及一种长材料的支持机构和采用该机构的支持单元，特别是涉及一种用于防止长材料的摇摆和偏转的长材料的支持机构和采用该机构的支持单元，该摇摆和偏转发生于例如长材料被从线材供给装置中引出或送出时。

此外，本发明涉及一种采用该支持单元以防止长材料摇摆和偏转的方法。

背景技术

举例来说，抛丸装置通过向金属丝抛掷抛丸材料使其抛光，该金属丝是处于拉紧状态的长材料。该抛丸装置包含一线材供给装置、一抛丸材料抛掷装置和一卷线装置。该线材供给装置配置在抛光室的金属丝入口侧，用于将卷成线圈状的金属丝以几乎成直线的状态送入抛光室中。抛丸材料抛掷装置安装在抛光室内，将抛丸材料抛掷在来自线材供给装置并且通过抛光室的金属丝上。该卷线装置配备在抛光室的金属丝出口侧，用于卷起已经抛丸加工的金属丝。该抛丸装置具有引导设备以防止由于抛丸材料向金属丝抛掷而导致的金属丝的任何摇摆。

有许多采用不同机构的引导设备。举例来说，包含一中空汽缸、多个滚珠和一个盖子的用于防止摇摆的辅助夹具可以用作引导设备(见已审查的日本实用新型No.63-2241)。该中空汽缸有一通孔和一个在汽缸一端形成的凸形圆锥表面。沿从该凸形圆锥表面朝向中心轴的方向设有两个或两个以上V形凹槽。在每个凹槽中插入滚珠使滚珠的一部分可以伸出通孔。盖子在汽缸的一端轴向地扭紧，使这些滚珠通过凹形圆锥表面而保持在圆锥表面上。

然而，在被放入线材供给装置前，该卷成线圈的金属丝有多个弯曲部分。举例来说，这些弯曲部分可以是在线圈被从其制造者处运送来的时候由用以捆绑线圈的绳索在局部所造成。即使是经过线材供给装置使金属丝成一条直线，但仍然很难完全校正其弯曲部分。如果有弯曲部分的金属丝以5-150m/min的速度通过引导设备，由于金属丝和滚珠之间没有径向游隙，所以金属丝有可能被滚珠的伸出部分刮损并损坏。

本发明考虑解决以上问题，其目的是提供一种减少长材料在材料加工中产生的摇摆和偏移的支持机构，以及防止材料的刮损。此外，还提供采用该机构的支持单元和采用该单元防止长材料摇摆和偏移的方法。

发明内容

本发明的材料的支持机构是支持长材料的机构。它包含配备在长材料中心轴周围的一组球体，多个配备在这组球体周围的可移动支持构件，该构件与球体组的周边接触，以及将可移动支持构件推向长材料中心轴的偏置装置。

此外，本发明的长材料的支持单元包含一外壳，该外壳有供长材料插入穿出的入口和出口。该支持机构安装在该外壳中。

进一步地，本发明中的防止长材料摇摆的方法是，在加工设备的加工室的一给定的位置安装该支持单元以防止摇摆。

通过本发明的支持机构，滚动球体通过可移动支持构件和偏置装置被支撑，它们可以滚动并且向长材料的中心轴移动。因此，即使长材料有上述的凹凸表面、弯曲部分或者波形，该支持机构将在长材料通过其的过程中抑制加工长材料时引起的摇摆和偏移，并且能够防止长材料的刮损。

此外，本发明中的支持单元在支持机构的可移动支持构件上和该单元本身上设有开口。因此，即使来自于抛丸的灰尘或者在热加工中产生的锈迹(污垢)进入支持机构，它们也会通过开口被排出，因此灰尘和锈迹不会进入支持单元。因此，可以防止长材料被刮损。

进一步地，向支持单元里的支持机构提供例如压缩空气的气体，可以保持机构内部清洁。

此外，在加工装置的加工室中的给定位置安装支持单元，可以抑制长材料的摇摆和防止长材料被刮损。

附图说明

图1为采用了本发明一实施例的支持机构的支持单元的正视图。

图2为图1中支持单元的左视图。

图3为图1沿A-A截面的剖视图。

图4为图1沿B-B截面的剖视图。

图5为应用了本发明的抛丸装置的部分剖视图。

具体实施方式

本发明为一种用于长材料的支持机构和采用该机构的支持单元。它可以用于加工装置的加工室以消除待加工工件的摇摆。该支持机构可以限制长材料在其表面被加工时、被切削时或者其在装置中运转时产生的摇摆和偏移。举例来说，该加工装置可以为：抛光长材料表面的抛丸装置、或者将长材料切成一定长度的切割装置、或者用于在长材料端部开设某些凹槽的修整装置、或者修整长材料端面的端部加工装置、或者使长材料通过张紧器以将其拉直的矫直装置、或者例如坯体、锻块或者箍带等半成品的搬运器、或者采用辊刷和调整车修整长材料的无心抛光装置等。

本发明加工的长材料可以是直径为2-20mm，并且横截面形状为圆形、矩形或者多边形的金属丝，或者是圆柱形或矩形的金属管。该长材料可以由钢、铜、铝、合金钢或类似金属制成。

接下来，结合说明书附图对于本发明中用于长材料的支持机构和采用该机构的支持单元做进一步说明。如图1-4所示，包含本发明一实施例的支持机构的支持单元U，其包含一支持机构U1和一用于安装该机构U1的外壳U2。该支持机构U1包含一组球体C、四个可移动支持构件1和线圈弹簧2。该组球体C包含配备在长材料W的中心轴周围的第一组球体C1和环绕在第一组球体C1周围的第二组球体C2。可移动支持构件1配备在第二组球体C2的周围，并与该组球体的外围接触。线圈弹簧2是将可移动支持构件1推向长材料W的中心轴的偏置装置。外壳U2包含一插入端构件11、一穿出端构件13、四个侧面构件14和多个螺栓15。该插入端构件11为矩形，它具有一模口12a，该模口安装在用以插入长材料W的入口11a处。该穿出端构件13是矩形的且安置在插入端构件11的对面，其具有一模口12b，该模口安装在长材料W的出口13a处。安装侧面构件14以封闭插入端构件11和穿出端构件13之间的空间。采用螺栓15作为固定件，用于固定插入端构件11、穿出端构件13和侧面构件14。图1中的标号16表示用以将支持单元U固定在加工装置上的螺纹孔。

如图3和图4，第一组球体C1中，每四个球体3为一列分为两列沿长材料W的延伸方向(图3中的左右方向)安置，共有八个球体。第二组球体C2由十二个与第一组球体C1相同大小的球体组成，每四个球体3为一列分为三列沿长材料W的延伸方向安置。

第一组球体C1和第二组球体C2的数量、安置和直径不受本发明该实施例的限制，可以在考虑以下因素后对其进行适当选择：例如材料W的直径、其摇摆以及作用于其上的激振力等等，而球体又应该被安置在长材料W中心轴的周围，通过第一组球体C1的球体3调节支持长材料W的支持点之间的距离(节距)。

例如，第一组球体C1的球体3的数量取决于其直径。例如，可以三个成一列，只要数量足够大以使球体不相互分离，即，只要数量足够大以使球体被安置在长材料W的中心轴上。此外，可以适当选择第二组球体C2的球体3的数量，即，与第一组球体C1的球体3的数量相互关联。

可以适当选择第一组球体C1和第二组球体C2的球体的布置，例如布置为一列或者是三列。在本实施例中，该组球体C由两组组成，但本发明对此不做限制。可以在第一组或第二组上进一步堆积一组球体，这取决于长材料W的摇摆和作用于其上的激振力等等。进一步地，第一组球体C1和第二组球体C2的球体布置可以相互交换。

在本实施例中，第一组球体C1和第二组球体C2的球体3的直径是相同的，但他们可以是不同的。例如，第一组球体C1的球体3的直径可以小于第二组球体C2的球体3的直径，这样由第一组球体C1的球体3支持的长材料W的支持点间的节距可以调节得更短。

球体3不限于那些具有高球度的球体，它们应该是那些在任意方向上都能滚动的球体。球体的材料可以是耐热金属、陶瓷、特殊合金钢和轴承钢等等。球体3的直径为4-25mm，并且它们的硬度为HV400-1400。

可移动支持构件1是矩形板。该板接触第二组球体C2的表面的反面具有凹形部分1a，该凹形部分设置在线圈弹簧2的一端。每个侧面构件14的内表面具有衬垫17，以防止由进入和经过支持机构U1的模口12a和12b并且经过将在以下进行描述的开口4的异物导致的磨损。该衬垫17具有开口17a，每个线圈弹簧2的一端通过该开口安装在侧面构件14上。由于抛光长材料W表面的抛丸加工会导致异物进入外壳U2，因此衬垫17具有重大意义。凹形部分1a和开口17a将线圈弹簧2设置在侧面构件14上适当的位置，并且由于他们被固定于线圈弹簧2的一端，因此能够防止线圈弹簧在操作过程中发生位移。在本实施例中，安装线圈弹簧2的位置位于支持构件1和衬垫17的四个角上，这样每个可移动支持构件1被四个线圈弹簧2均匀施压。采用四个线圈弹簧2使得每个可移动支持构件1都被均匀驱策。但是如果能够同时按压可移动支持构件1与第二组球体C2的球体3的接触点，则也可以采用一个较大内径的线圈弹簧。

螺栓18从侧面构件14处插入至凹形部分1a处，作为限制可移动支持构件1的移动的装置。将螺栓18作为限制装置后，其对球体3的移动的限制是可预见的。此外，通过调节螺栓18在支持单元U中的长度，单元U可以适应从其中穿过的相应的长材料的直径。

如图3所示，除了可移动支持构件1的那些相互邻接的末端之外，可移动支持构件1在其末端设有开口4。通过开口4排出在通过机构U1的长材料W的表面被抛光时由抛丸产生的进入支持机构U1的灰尘，以防止灰尘和铁锈对支持机构U1的影响。此外，通过开口4排出长材料W通过支持机构U1时掉落的铁锈，例如，热处理时产生的铁锈。进一步地，侧面构件14之间，即，它们的边缘之间，设有开口19。因此，异物，例如从支持机构U1中排出的灰尘或污垢会通过开口19从支持单元U中被排出。因此，开口19使得支持单元U内不会积累任何异物。

优选地，配备管道部分20用以向支持单元U输入例如压缩空气的气体。可以适当选择管道部分20的数量。但在本实施例中，它们被配备在四个侧面构件14上。该管道部分20配合气体供应单元的管口。气体通过管道部分20供应至支持单元U中的支持机构U1，以保持支持机构U1和支持单元U内部的清洁。

本实施例中的支持机构U1中的线圈弹簧2被作为偏置装置。但是也可采用圆柱形弹性体、板簧、皿形弹簧等替代。

本实施例中，由于插入端构件11和穿出端构件13都是矩形，因此采用四块矩形板作为侧面构件14。然而，如果插入端构件11和穿出端构件13是圆盘，则可以采用中空汽缸作为侧面构件14。即，本发明中的插入端构件和穿出端构件可以是四边形、圆形、椭圆形或者多边形。在侧面构件的形状与插入端构件和穿出端构件相应的情况下，可以适当选择侧面构件的形状。

采用螺栓15作为固定件，但本发明并不局限于此。也可以采用压入销、焊接方式或粘合剂来固定，或者特别针对侧面构件的情况采用螺钉方式作为固定件。采用螺栓15使得单元维护时的拆卸和重新装配变得简单。

本实施例中，在相邻侧面构件14的所有四个边缘部分上设置开口19。所以在向加工装置内部配备支持单元时，支持单元可以任意姿态被安装，即，可以避免支持单元U的错误安装并且能够实现从支持单元U排出异物。然而，如果指定了支持单元U在加工装置内部的安装姿态以使得开口19位于下侧，则支持单元U应有至少一个开口19。因此，在本发明中，只要能够排出支持单元U中的异物，就可以在侧面构件的适当位置设置开口。在本实施例中，由于采用了四个侧面构件，因此在相邻侧面构件之间至少设置一个开口。

模口12a和模口12b都是截椎体形状，分别通过螺栓21固定在插入端构件11的入口11a和穿出端构件13的出口13a上。本发明中其结构并不局限于此，即，模口12a和模口12b可以分别被配备在插入端构件11和穿出端构件13的外表面上。

图5为在抛丸装置上应用支持单元U的例子，其中该装置作为加工装置。该抛丸装置包含长材料供给装置(图中未表示)、多个引导构件33、四个抛掷装置34和一卷线装置(图中未表示)。长材料供给装置安装在抛光室31的入口端，对于长材料W而言，该抛光室为加工室。该装置将卷为线圈状的长材料W以直线状态送入加工室中。该引导构件33被安装在抛光室31的长材料W的入口侧和出口侧，另外在抛光室内的长材料W上沿水平方向还安装有多个相互间隔一预设距离的引导构件33，且每个构件都具有一锥形通孔32。抛掷装置34被安装在抛光室31中，它们向由长材料供给装置被拉出且穿过抛光室的长材料抛掷抛丸材料。卷线装置被安装在抛光室的出口端，它卷起经过抛掷装置的抛丸材料抛掷的长材料W。

在该抛丸装置中，支持单元U固定在引导构件33上，该引导构件33安装在抛光室31的入口侧和出口侧以及抛光室的中部。如实验结果显示，支持单元U间的距离P和P1可为1000-1500mm。优选地，它们的长度应该设为1000-1100mm。该长度被证明能够限制长材料的摇摆。

Claims (10)

1、一种长材料的支持机构，其包括：

一组配备在该长材料中心轴周围的球体，

多个配备在该组球体周围的可移动支持构件，该可移动支持构件与该组球体的周边相接触，并且

多个将每个该可移动支持构件推向该长材料中心轴的偏置装置。

2、如权利要求1所述的长材料的支持机构，其中，该组球体包含一第一组球体和一围绕在该第一组球体周围的第二组球体。

3、如权利要求2所述的长材料的支持机构，其中，该第一组球体的球体直径与该第二组球体的球体直径不相同。

4、如权利要求1所述的长材料的支持机构，其中，除了该可移动支持构件的相互邻接的末端之外，该可移动支持构件在其他末端设有开口。

5、一种支持单元，其中如权利要求1-4中任意一项所述的支持机构被安装在一外壳中，该外壳具有供该长材料插入和穿出的入口和出口。

6、如权利要求5所述的支持单元，其中，该外壳包含：一具有一入口的插入端构件，一具有一出口且与该插入端构件相对设置的穿出端构件，用以封闭该插入端构件和穿出端构件之间的空间的侧面构件，以及用于固定该插入端构件、该穿出端构件和该侧面构件的固定件。

7、如权利要求5所述的支持单元，其中，用于限制该可移动支持构件的移动的限制装置从该侧面构件插入至该可移动支持构件。

8、如权利要求6所述的支持单元，其中，在该插入端构件的入口和该穿出端构件的出口处配备有模口。

9、如权利要求6所述的支持单元，其中，在该侧面构件的预设位置上设有开口。

10、一种防止长材料摇摆的方法，该方法包含在预设位置处设置如权利要求6-9中任意一项所述的支持单元。

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