CN112059866A - 一种多自由度内孔抛光设备及抛光方法 - Google Patents

一种多自由度内孔抛光设备及抛光方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种多自由度内孔抛光设备，包括：工件传送机构，其能够放置并传送待抛光工件；粗抛设备，其设置在所述工件传送机构一端，能够对所述工件内孔进行粗抛；精抛设备，其设置在所述工件传送机构一端，能够对所述工件内孔进行精细抛光；磨边设备，其设置在所述工件传送机构一端，能够对所述工件内孔进行边缘打磨；其中，所述粗抛设备、精抛设备和所述磨边设备呈线性间隔分布在所述工件传送机构一端，本发明还提供了一种多自由度内孔抛光方法，能够对不同工件和工序要求调整抛光设备的抛光速度，实现精准抛光，使内孔光滑，保证抛光效果。

Description

一种多自由度内孔抛光设备及抛光方法
技术领域
本发明涉及管件抛光技术领域，尤其涉及一种多自由度内孔抛光设备和一种多自由度内孔抛光方法。
背景技术
对于细长管件内壁抛光，一般采用电解抛光、离心抛光和磁力抛光，电解抛光前必须进行机械拍光，以去除氧化皮，并且电解抛光对内壁粗糙度有一定要求，离心抛光和磁力抛光二者只能实现微量切削，不适合大切削量、大批量的细长管件的抛光，效率比较低。因此，对于细长管件内壁的抛光，最佳方法仍是机械抛光。目前市场上的内孔抛光机是单独的一台设备，是用研磨的方式使内孔光滑，结构复杂，造价高，且工序繁琐。
发明内容
本发明提供了一种多自由度内孔抛光设备，通过工件传送机构使待抛光工件依次经过呈线性阵列分布的粗抛设备、精抛设备和磨边设备，实现三重抛光工序，抛光效果好，工序简单。
本发明还提供了一种多自由度内孔抛光方法，能够对不同工件和工序要求调整抛光设备的抛光速度，实现精准抛光，使内孔光滑，保证抛光效果。
本发明提供的技术方案为：
一种多自由度内孔抛光设备，包括：
工件传送机构，其能够放置并传送待抛光工件；
粗抛设备，其设置在所述工件传送机构一端，能够对所述工件内孔进行粗抛；
精抛设备，其设置在所述工件传送机构一端，能够对所述工件内孔进行精细抛光；
磨边设备，其设置在所述工件传送机构一端，能够对所述工件内孔进行边缘打磨；
其中，所述粗抛设备、精抛设备和所述磨边设备呈线性间隔分布在所述工件传送机构一端。
优选的是，所述工件传送机构包括：
工件容置槽；
传送槽，其一端连通所述工件容置槽，且底部具有传送带，能够传送抛光工件；
至少三个工件夹持架，其呈线性间隔分布在所述传送槽一端；
夹持架驱动机构，其设置在所述传送槽另一端，能够驱动所述工件夹持件进行工件夹持；
其中，所述工件夹持件分别与所述粗抛设备、精抛设备和所述磨边设备相对应。
优选的是，所述粗抛设备包括：
粗抛滑轨；
粗抛架，其可拆卸连接所述粗抛滑轨，并能够沿所述粗抛滑轨滑动；
粗抛光柱，其可旋转支撑在所述粗抛架上。
优选的是，所述精抛设备包括：
精抛滑轨；
精抛架，其可拆卸连接所述精抛滑轨，并能够沿所述精抛滑轨滑动；
精抛光柱，其可旋转支撑在所述精抛架上。
优选的是，所述磨边设备包括：
磨边滑轨；
磨边架，其可拆卸连接所述磨边滑轨，并能够沿所述磨边滑轨滑动；
磨边柱，其可旋转支撑在所述磨边架上。
优选的是，所述工件容置槽包括：
容置架，其一端开口；
旋转架，其可旋转支撑在所述容置架一端，能够封闭所述容置架的开口。
优选的是，所述工件夹持架，包括：
可调架，其可拆卸设置在所述传送槽一端；
翻折架，其可旋转支撑在所述可调架一端，能够将工件固定。
一种多自由度内孔抛光方法，包括：
步骤一、将所述待抛光工件放置在工件传送机构，通过所述工件容置槽的旋转架转动时间和传送时间，控制所述待抛光工件在所述传送槽上间隔设置；
步骤二、利用所述工件夹持架将所述待抛光工件固定，使所述待抛光工件与所述抛光工件固定；
步骤三、分别设定所述粗抛光柱、所述精抛光柱和所述磨边柱的转速，依次完成抛光工序。
优选的是，所述步骤一中待抛光工件的间隔为：
Figure BDA0002692871340000031
其中，D为待抛光工件的间隔，ρ为间隔系数，n为抛光设备个数，xmax为抛光设备最大宽度，xe为平均间隔，ymax为抛光设备所能抛光处理的最大孔径， ye为抛光设备所能处理的平均孔径。
优选的是，所述抛光柱的抛光转速为：
Figure BDA0002692871340000041
其中，π为圆周率，e为纵向伸缩架的滑动阻力系数，Ts为最短滑动时间， D为待抛光工件的间隔，k为转换系数，T0为延迟时间，G为纵向伸缩架行程。
有益效果
本发明提供了一种多自由度内孔抛光设备，通过工件传送机构使待抛光工件依次经过呈线性阵列分布的粗抛设备、精抛设备和磨边设备，实现三重抛光工序，抛光效果好，工序简单。
本发明还提供了一种多自由度内孔抛光方法，能够对不同工件和工序要求调整抛光设备的抛光速度，实现精准抛光，使内孔光滑，保证抛光效果。
附图说明
图1为本发明所述的多自由度内孔抛光设备的结构示意图。
图2为本发明所述的工件传送机构的结构示意图。
图3为本发明所述的粗抛设备的结构示意图。
图4为本发明所述的精抛设备的结构示意图。
图5为本发明所述的磨边设备的结构示意图。
图6为本发明所述的工件容置槽的结构示意图。
图7为本发明所述的工件夹持件的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，基于背景技术指出的现有的技术问题，本发明提供的多自由度内孔抛光设备，包括：工件传送机构110、粗抛设备120、精抛设备130 和磨边设备140。
其中，工件传送机构110能够放置并传送待抛光工件100；粗抛设备120 设置在工件传送机构110一端，能够对工件内孔进行粗抛；精抛设备120设置在工件传送机构110一端，能够对工件内孔进行精细抛光；磨边设备130 设置在工件传送机构110一端，能够对件内孔进行边缘打磨；
其中，粗抛设备120、精抛设备130和磨边设备140呈线性间隔分布在所述工件传送机构110一端。
如图2所示，工件传送机构110包括：工件容置槽111、传送槽112和至少三个工件夹持架113和夹持架驱动机构114。
工件容置槽111用于放置待抛光工件110，传送槽112其一端连通工件容置槽111，且底部具有传送带，能够传送抛光工件；至少三个工件夹持架113 其呈线性间隔分布在传送槽112一端；夹持架驱动机构114设置在传送槽112 另一端，能够驱动工件夹持件113进行工件夹持；其中，工件夹持件113分别与粗抛设备120、精抛设备130和磨边设备140相对应。
如图3所示，粗抛设备120包括：粗抛滑轨121、粗抛架122和粗抛光柱 123，粗抛架122可拆卸连接粗抛滑轨121，并能够沿粗抛滑轨121滑动；粗抛光柱123可旋转支撑在粗抛架122上。
如图4所示，精抛设备130包括：精抛滑轨131、精抛架132和精抛光柱 133，精抛架132可拆卸连接精抛滑131轨，并能够沿精抛滑轨131滑动；精抛光柱133可旋转支撑在精抛架132上。
如图5所示，磨边设备140包括：磨边滑轨141、磨边架142和磨边柱143。磨边架142可拆卸连接磨边滑轨141，并能够沿磨边滑轨141滑动；磨边柱 143可旋转支撑在磨边架142上。
如图6所示，工件容置槽111包括：容置架111a和旋转架111b，容置架 111a一端开口；旋转架111b可旋转支撑在容置架111a一端，能够封闭所述容置架111a的开口。
如图7所示，工件夹持架113包括：可调节113a和翻折架113b,可调架 113a可拆卸设置在传送槽112一端；翻折架113b可旋转支撑在可调架113a 一端，能够将工件固定。
实施以多自由度内孔抛光设备的工作过程为例做进一步说明：
将待抛光工件100放置在工件容置槽111内，每间隔一端时间驱动旋转架111b旋转，抛光工件100从工件容置槽111滚动到传送槽112内，通过控制旋转架111b的旋转时间控制带抛光工件的间隔，工件通过工件传送机构110 移动到粗抛设备120位置时，工件夹持架113夹持工件，粗抛架122带动粗抛光柱沿粗抛滑轨121滑动，伸入待抛光工件内孔内，完成粗抛工作后，传送槽112将抛光工件传送到精抛设备130，工件夹持架113夹持工件完成精抛工作，精抛完成后转入下一道工序进行磨边，完成抛光过程。
一种多自由度内孔抛光方法，包括：
步骤一、将所述待抛光工件放置在工件传送机构，通过所述工件容置槽的旋转架转动时间和传送时间，控制所述待抛光工件在所述传送槽上间隔设
置；待抛光工件的间隔为：
Figure BDA0002692871340000071
其中，D为待抛光工件的间隔，ρ为间隔系数，n为抛光设备个数，xmax为抛光设备最大宽度，xe为平均间隔，ymax为抛光设备所能抛光处理的最大孔径， ye为抛光设备所能处理的平均孔径。
步骤二、利用所述工件夹持架将所述待抛光工件固定，使所述待抛光工件与所述抛光工件固定；
步骤三、分别设定所述粗抛光柱、所述精抛光柱和所述磨边柱的转速，抛光柱的抛光转速为：
Figure BDA0002692871340000072
其中，π为圆周率，e为纵向伸缩架的滑动阻力系数，Ts为最短滑动时间， D为待抛光工件的间隔，k为转换系数，T0为延迟时间，G为纵向伸缩架行程。
本发明提供了一种多自由度内孔抛光设备，通过工件传送机构使待抛光工件依次经过呈线性阵列分布的粗抛设备、精抛设备和磨边设备，实现三重抛光工序，抛光效果好，工序简单。
本发明还提供了一种多自由度内孔抛光方法，能够对不同工件和工序要求调整抛光设备的抛光速度，实现精准抛光，使内孔光滑，保证抛光效果
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多自由度内孔抛光设备，其特征在于，包括：
工件传送机构，其能够放置并传送待抛光工件；
粗抛设备，其设置在所述工件传送机构一端，能够对所述工件内孔进行粗抛；
精抛设备，其设置在所述工件传送机构一端，能够对所述工件内孔进行精细抛光；
磨边设备，其设置在所述工件传送机构一端，能够对所述工件内孔进行边缘打磨；
其中，所述粗抛设备、精抛设备和所述磨边设备呈线性间隔分布在所述工件传送机构一端。
2.根据权利要求1所述的多自由度内孔抛光设备，其特征在于，所述工件传送机构包括：
工件容置槽；
传送槽，其一端连通所述工件容置槽，且底部具有传送带，能够传送抛光工件；
至少三个工件夹持架，其呈线性间隔分布在所述传送槽一端；
夹持架驱动机构，其设置在所述传送槽另一端，能够驱动所述工件夹持件进行工件夹持；
其中，所述工件夹持件分别与所述粗抛设备、精抛设备和所述磨边设备相对应。
3.根据权利要求2所述的多自由度内孔抛光设备，其特征在于，所述粗抛设备包括：
粗抛滑轨；
粗抛架，其可拆卸连接所述粗抛滑轨，并能够沿所述粗抛滑轨滑动；
粗抛光柱，其可旋转支撑在所述粗抛架上。
4.根据权利要求1或3所述的多自由度内孔抛光设备，其特征在于，所述精抛设备包括：
精抛滑轨；
精抛架，其可拆卸连接所述精抛滑轨，并能够沿所述精抛滑轨滑动；
精抛光柱，其可旋转支撑在所述精抛架上。
5.根据权利要求4所述的多自由度内孔抛光设备，其特征在于，所述磨边设备包括：
磨边滑轨；
磨边架，其可拆卸连接所述磨边滑轨，并能够沿所述磨边滑轨滑动；
磨边柱，其可旋转支撑在所述磨边架上。
6.根据权利要求2所述的多自由度内孔抛光设备，其特征在于，所述工件容置槽包括：
容置架，其一端开口；
旋转架，其可旋转支撑在所述容置架一端，能够封闭所述容置架的开口。
7.根据权利要求6所述的多自由度内孔抛光设备，其特征在于，所述工件夹持架，包括：
可调架，其可拆卸设置在所述传送槽一端；
翻折架，其可旋转支撑在所述可调架一端，能够将工件固定。
8.一种多自由度内孔抛光方法，使用如权利要求1-7中任一项所述的多自由度内孔抛光设备，其特征在于，包括：
步骤一、将所述待抛光工件放置在工件传送机构，通过所述工件容置槽的旋转架转动时间和传送时间，控制所述待抛光工件在所述传送槽上间隔设置；
步骤二、利用所述工件夹持架将所述待抛光工件固定，使所述待抛光工件与所述抛光工件固定；
步骤三、分别设定所述粗抛光柱、所述精抛光柱和所述磨边柱的转速，依次完成抛光工序。
9.根据权利要求8所述的多自由度内孔抛光方法，其特征在于，所述步骤一中待抛光工件的间隔为：
Figure FDA0002692871330000031
其中，D为待抛光工件的间隔，ρ为间隔系数，n为抛光设备个数，xmax为抛光设备最大宽度，xe为平均间隔，ymax为抛光设备所能抛光处理的最大孔径，ye为抛光设备所能处理的平均孔径。
10.根据权利要求9所述的多自由度内孔抛光方法，其特征在于，所述抛光柱的抛光转速为：
Figure FDA0002692871330000032
其中，π为圆周率，e为纵向伸缩架的滑动阻力系数，Ts为最短滑动时间，D为待抛光工件的间隔，k为转换系数，T0为延迟时间，G为纵向伸缩架行程。
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