CN86106326A - 回转式工件研磨机的工件夹持轴驱动装置 - Google Patents

Abstract

在一种回转式工件研磨机中，用于夹持各个工件的每一回转轴是由齿条和小齿轮组合件、以及用于驱动齿条和小齿轮组合件的曲柄机构来控制的，从而使被相应的回转轴夹住的工件的某一特定部分在用来研磨工件的研磨材料中暴露更长时间，而且回转轴能精确地停在特定位置上。

Description

本发明一般涉及一种工件研磨机，更详细点说是和包含有用于夹持工件的多个回转轴的研磨机有关，该机用途是使用装在各个盛器中的研磨材料来同进抛光工件的表面及边缘。更准确地说，本发明涉及应用于上述型式研磨机中的夹持工件用的回转轴的改进问题。

传统的原有的那类机器，含有多个用于夹持各个工件的回转轴，而那些回转轴的绕轴转动是由一驱动电机和一动力传递系统驱动的。该回转轴只能作单方向的转动，速度也不能调节。

驱动电机和动力传递系统组合装置不具备在回转轴的一整圈转动中改变转速的控制装置。各回转轴反方向旋转必须通过改变驱动电机的旋转方向来实现。这样，在非常短的时间内要实现轴的反转是非常困难的。再者，当要使某一指定回转轴停在工件的某一位置上时，需要设置一个控制该回转轴停止位置的装置。在这种情况下，就需要确定工件卡紧装置和工件加载装置之间的相对位置，以便使它们的位置彼此相配合。

为了解决上述问题，本发明的一个主要目的是改进回转轴结构，该结构中包含一个附加在该回转轴上的齿轮和一根与该齿轮啮合的齿条，通过该齿轮使该回转轴旋转。通过一曲柄机构或液压缸来使该齿条产生往复运动。这样就能使该回转轴在每一整转中任意改变方向。照这样，研磨出的工件的表面就不会出现不规则加工表面，否则，对于特别形状的工件，将由于其所需加工量的差异而产生这种不规则的表面。为了实现这点，工件的最需要研磨的部分被置于回转轴处于最慢转速时的位置上，以便使工件的该部分能受到盛器中环绕流动的最多的研磨材料的作用。换句话说，本发明建立在这样的概念上，即回转轴可根据需要而改变转速，这种需要是由于工件的任一特定部分最需要研磨而产生的。于是，通过降低回转轴的转速，工件的该部分就能更长时间地受到研磨材料的作用。这样做可改善总的研磨性能和效率。此外，还可以使用一种能产生往复运动的机构，来使该轴定位在恰当的停止位置上。在这种情况下，该回转轴的予定停止位置可以是该往复机构的始点和终点。这样，当回转轴以最慢速度回转时，它就能停止在它的精确位置上，而不用操作可能由往复机构引起的任何定位误差。这样，就能获得高的定位精度。

具体地说，本发明提出的工件夹持机构包含有一个能上下移动的机罩，一根用于夹持工件的轴的轴颈安装机罩内。每一个这样机罩还包含一根和附加在工件夹持轴上的小齿轮相啮合的齿条。该齿条和小齿轮的组合装置就使得该回转轴在非常短的时间间隔内可交替地向一个方向或反方向旋转。此外，可通过使相应的机罩向上或向下移动来控制工件的研磨的位置。

本发明的上述和其他的目的、优点，将通过参阅本发明提供的带附图的实施例的详细介绍而变得更明白，其中：

图1是一台典型的回转式工件研磨机的侧视图，该机装有本发明提出的工件夹持轴机构;

图2是如图1所示的上述机器的俯视图;

图3是根据本发明制作的工件夹持轴机构的最佳实施例的前视图;

图4是如图3所示机构的俯视图;

图5是如图3所示机构的侧剖视图;

图6是工件夹持装置的前视图;而

图7是图6所示夹持装置的局部视图。

图1和图2是一台典型的装有本发明机构的回转式工件研磨机的总布置图。为了简化和易于了解该机器的结构，仅对图1所示机器中所带的几个装置中的一个进行介绍。

通常，该机器结构包含一机器底座1，通常在其4个角上竖直向上地固定着4根边柱2a，2b，2c和2d。在柱子的顶端，安有顶架3，并牢固地固定在那些柱子上。顶架3上装有一轴承，产生回转运动的芯轴37就支承在这轴承内。一工件研磨装置4（它通常做成工件研磨盛器的形状安装在底座1上，支承在转轴35上并可回转。转轴35的轴颈支承在机器底座1上。转轴35由它的驱动电机5和减速箱6驱动回转。转轴35就驱动工件研磨盛器旋转。芯轴37与星形机构7相联接，它驱动芯轴作渐进式旋转。芯轴37上装着上圆盘8和下圆盘9，它们沿轴向彼此隔开一段距离安装在该芯轴上。芯轴37上还装有许多对导杆36a，36b，36c，36d（图2所示例子装有6对），它们纵向地竖立在上圆盘8和下圆盘9之间。那些导杆都固定在下圆盘9上。上旋转圆盘8的上表面有一向上竖立的液压缸10，每一个液压缸10控制夹持一个工件的相应轴的上、下运动。液压缸10有一活塞杆，其前端11连接在相应的机罩13a，13b等上（图2的例子中表示了6个机罩），每个机罩中都装有一根回转轴。回转轴的细节在图3、4和5中示出。这个回转轴就构成本发明的主要内容。

回转轴机罩13a，13b等，如上所述，与相应的活塞杆前端11相固接，并且可沿导杆36a和36b和在它们之间滑移。每个机罩13a，13b等都和在机罩内驱动回转轴的驱动电机14相联接。电机14有一根驱动轴，在其一端装有驱动轮15。从驱动轮15一侧的轮腹壁上竖直地穿过一个销子16。销子16支承着曲柄臂17，臂17的一端和销子结合，所以曲柄臂17能旋转。该曲柄臂17的另一端由销子18支承，一带齿的齿条杆19装在销子18上。齿条杆19的一端开有一孔，并以该孔与上述销子18相结合。于是齿条杆19支承在销子18上并可绕它旋转，同时齿条杆19也和一刚性地安装在机罩13a上的齿条滑块保持滑动关系。齿条杆19上的齿和小齿轮21啮合，小齿轮21装在回转轴22上。如图5所示，回转轴22的轴颈可旋转地支承在轴承23内，轴承23固定在它的机罩13a上，回转轴22是中空的，工件夹持轴24可通过该空心轴22。该工件夹持轴24以它的底端和销子25固接（如图6，7所示）。工件夹持臂26和27组成一双臂曲柄工件夹持臂，每一臂分别可旋转地支承在销子28或29上。该双臂曲柄的侧面有一细长的开孔，臂26和臂27就在开孔处相联接。该细长开孔部分与销子25相联接，以便当工件夹持器轴24向上或向下移动时，臂26和臂27能各自绕它们的销子28和销子29转动。于是，两臂张开或闭合，使工件被夹住或被松开。在工件夹持轴24的上方装有一液压缸38（如图1所示）和一推杆39，它们与工件夹持轴24成空间分布关系。该推杆39上装着弹簧30，而且当推杆39被液压缸38推向下时，弹簧30被压缩。于是，工件夹持轴24在该压缩弹簧的作用下向下移动，张开双臂曲柄的臂26和27。这样，被臂夹住的工件就松开了。当液压缸的活塞轴回抽时，在弹簧30的弹力作用下，使推杆39复位至它的高位置，接着工件夹持器轴24向上提升。于是双臂曲柄的臂26和27就闭合，双臂就把工件夹住。

现根据上述装置的结构来介绍其操作过程。

操作开始时，假定盛器4内装有适量的研磨材料（通常为细粒状）和所需的一些水及抛光剂。然后启动电机6使盛器4旋转。双臂曲柄的臂26和27位于夹持工件31的位置，且当工件31被臂夹紧时，它被置于盛器4或研磨材料内。于是，工件31受到研磨材料的研磨作用。如前所述，根据本发明制作的装置有两种功能，其一是使工件夹持器在盛器内产生转动，其二是当需要夹持工件或松开工件时，可控制工件夹持器。从以双臂曲柄臂26和27夹住工件的最初一道工序开始。到研磨操作结束时从两臂中松开工件的最后一道工序为止，所进行的全部操作都可用自动程序控制器来进行控制。部分操作也可手动。

当一次研磨操作结束时，回转轴23停在工件将被松开的位置上，然后通过启动液压缸38（位于工件夹持器轴上方）使夹持轴24下降。接着图6所示的销子25下降，它使双臂曲柄26和27彼此分离。于是工件31从双臂曲柄臂中松脱出来。这一工件可用另一装置处理（图中未表示出来），该装置把工件从研磨机移到下一步工序。

上述操作完成之后，接着另一个用来搬运待研磨工件的搬运器（图中也未表示）将一新的（未加工的）工件运送到双臂曲柄臂所在的位置，如上所述，已研磨好的工件刚从该位置上卸下来。当工件已被置于双臂曲柄臂26和27之间时，销子25上面的液压缸38跟着就启动使其活塞回抽。压缩弹簧30的弹力作用使工件夹持轴24回复至高位置，接着双臂曲柄臂26和27闭合。于是，工件被夹紧。当工件被两臂夹紧后，它被放到盛器4之内。然后电机14启动，带动回转轴旋转，并驱动驱动轮15和曲柄臂17。然后曲柄臂17使齿条19作前、后往复运动，使与该齿条啮合的小齿轮21绕它自身的轴交替地作正反方向旋转。装接在小齿轮上的回转轴22跟着旋转，使工件31也一起旋转。

作为介绍的例子，所研磨的假设工件是扁平形的（如图6所示）。在这种假设下，研磨材料流动的方向（与图6的画面垂直）与曲柄臂的死点相对应（曲柄臂的位置如图4所示）。对于曲柄机构的一般操作，众所周知，当曲柄臂位于或接近它的死点时，运行时与曲柄臂相关联的部分呈现最慢的运动。对于本例中的齿条，在死点或接近死点时，它的滑动运动是最慢的。于是与齿条运动有关的夹持工件的夹持轴的速度是最慢的。那么当工件最缓慢地旋转时，能使研磨材料垂直地流经工件平面的作用时间更长。于是，可提高工件的研磨效率。

当欲使某一回转轴23在某一操作时间的终点停在卸工件的位置时，回转轴停止的时间可由旋转轴机罩13a旁的微型开关33来决定，微型开关33和在驱动轮15边上的档铁34相对应，如图4所示。在这种情况下，如图所示，停止位置也可以和曲柄臂的死点相对应。在死点（位置上），当研动轮15的旋转最慢时，就能发出“停止”指令。与这一“停止”指令相呼应，驱动轮15可十分精确地停转。双臂曲柄臂26和27的停止位置将不受使驱动轮15位于停止位置时造成的微小误差的影响。于是，在这方面也能获得较高的精度。

在上述的实施例中，是用曲柄机构来使齿条作前、后往复运动。事实上齿条的往复运动可用其他方法来实现，如利用液压缸。因此，本发明不受此处描述的特定实施例的局限。实质上，任何能使齿条作往复运动的其他方法，都包罗在本发明的范围内。

如同已详细描述的那样，根据本发明制作的工件夹持轴的驱动装置，具有两个主要的优点而优于原有的结构。本发明的装置可以和回转型研磨机的回转轴联接在一起使用。

首先，曲柄运动的始点和终点（死点）可调整至和工件的需要最长时间研磨的表面位置相对应，由于回转轴在这些点的回转速度最低，研磨材料流对工件该表面的作用时间就较长。因此，以往看作难于研磨的工件部分，就能有更多的加工机会。

其次，曲柄运动的始点和终点（死点）也可调整至和为了更换工件而使回转轴该停下来的位置相对应。基于相似的理由，可以获得最高的定位精度。

虽然这里是针对特定的最佳实施例对本发明进行介绍的，但应知道，在本发明的范围和精神范围内还可以进行各种改变和改进。

Claims (3)

1、一种回转式工件研磨机其中包括：用于夹持工件的多个回转轴；用于盛装研磨材料的多个盛器，当工件放入盛器中的研磨材料流中时，其表面和边缘受到研磨作用；回转轴的驱动装置包括有：

可上、下移动的回转轴的机罩，回转轴以轴颈支承在相应的机罩内；

驱动回转轴旋转并装于相应的机罩内的装置，该驱动装置包括固定在回转轴上的一个小齿轮，一根与小齿轮相啮合的齿条，以及使齿条产生往复运动的装置。

2、如权利要求1所要求的一种驱动装置，其中使齿条产生往复运动的装置包括有：在机罩内的一台驱动电机，由电机驱动的驱动轮，和一曲柄臂，该曲柄臂的一端和驱动轮的离开中心的圆周上的一点可旋转地联接，其另一端与齿条可旋转地联接。

3、如权利要求1所要求的驱动装置，其中使齿条产生往复运动的装置包括有一个装于齿条和机罩之间的液压缸。

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