CN87100864A - 组合式滚磨抛光法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及：包括滚磨加工机在内的多种加工机顺次对工件进行加工的组合式加工法；以及通过工件移动装置使包括滚磨加工机在内的多种加工机顺次以并联和/或串联方式配置的组合式滚磨加工装置。

Description

本发明涉及使滚磨抛光的多道过程或滚磨加工与其它加工相联合的抛光过程自动地、连续地进行之方法与装置，可提高滚磨加工的效率及加工后的光洁度，能对有难以滚磨之部位的工件进行去飞边及表面研磨，适合作机械部件与电子元件等的加工，本发明隶属于各种金属（也包括陶瓷与电子材料等）部件的加工及其有关装置的生产、销售与应用的工业领域。

原有的滚磨抛光工艺，由于采用较粗大的磨料，无法对孔洞的内表面及内毛口与狭缝的内表面及内毛口等进行抛光与去飞边等项工作，这类工件作为不适合滚磨加工的对象不送到滚磨加工车间的。对于加工余量大的精密研磨，一般是先经过磨削量大的滚磨加工（例如涡流式滚磨加工、离心式流动滚磨等粗加工）等之后，再进行精密的滚磨加工（例如回转式滚磨加工、离心式流动滚磨加工等精密抛光）。

这就是说，若用原有的加工装置来加工内表面或加工狭缝面，则无法进行表面研磨和外棱角倒圆等;而如利用酸与电解液来作化学抛光或电解抛光，虽可对内部表面与狭缝面等处进行加工，但却存在外表面光洁度不及滚磨加工以及因除去了氧化层而致耐酸与耐磨损等特性均变差的问题。

本发明以消除上述缺点为目的，采用了多种滚磨加工或把滚磨加工与其它形式加工相结合的方式，并使之有机地结合起来，得以自动进行两种以上的加工，由此而来解决原有抛光工艺中所存在的前述问题。

这就是说，本发明是由包括有滚磨加工机在内的一批加工机械，以顺序相连且自动的方式进行工件抛光加工。前述的用于多种加工之加工机械，其中一部分或全部都选用滚磨加工机。作为这类加工机械，例如有全自动回转式滚磨加工机、离心式流动滚磨加工机、往复式加工机、旋转型干式滚磨加工机、环形振动式滚磨加工机、涡流式滚磨加工机以及电解式滚磨加工机等。至于滚磨式加工机之外的加工机，则可考虑磨削加工机、抛光带型加工机、喷射式加工机、电解式加工机以及刷光机等。作为以上各种加工机的使用形式，则可根据工件的形状及性质或加工机的性能，适当地组合起来使用，例如从一种加工机顺次移向另一种加工机，或从一种加工机顺次移向多种加工机，或从一种加工机顺次移向一种加工机，或者是在一条加工线上将前述各种加工形式予以组合等。此外，在各种加工机之间，则可通过适当的移动装置（例如操作器、机械手、带式输送机、斗式输送机、振动式输送机、转盘以及滑槽等），使工件顺利地转移。

根据本发明，通过应用多种滚磨加工或以滚磨加工结合其它形式的加工进行自动而连续的加工，能对孔洞的内外面、狭缝的内外面、角落部分等处进行连续的高效率的加工，可以从整体上获得理想的加工表面。

实施例1

下面参照附图1至图7来介绍本发明装置的实施例。图1与图2表明将金刚石研磨，转筒加工与抛光带加工结合使用的加工机械;作为加工一个例子，对如图3所示的轴进行研磨和清除其飞边。在上述三图中，用滚磨加工来对A部作锐角研磨以及对C、D、E各部来进行内表面研磨与清除内部飞边，效率是不高的。而作为对B部那种圆柱形部分的研磨，则用转筒加工是最为合适的了。因此，用于此种目的的组合式加工机，应结合使用如下二种：狭缝研磨用的金刚砂轮磨削以及为狭缝去飞边与锐角加工用的抛光带加工。在图1与图2中，装料输送机1是一种环带输送机，在各区间内分别能放一个未加工的工件，根据整体的加工速度移动一个一个间距。将未加工的工件加添到此装料输送机1时不妨由手工进行，但也可用另外安装的自动加料装置。加入到装料输送机1的未加工工件25，为位于此输送机供料端2处第一装料器3所夹持，然后转过一直角，由金刚砂轮4对狭缝部即图3中的C和D、E部进行磨削。此金刚砂轮磨削装置的结构以后说明。

当这样的磨削完成后，第一装料器3再顺时针方向转过90°，使工件25移到回转输送机5之上。另一方面，第一装料器3的另一条臂则夹持住工件25用金刚砂轮进行磨削。当此第一装料器3有四条臂时，对每一个加工周期回转90°即可;但对于图1所示有两条臂时，为第二臂夹持的工件在加工后转过90°，即把一次加工完的工件卸到回转输送器5之上，之后再转过90°研磨第一臂中的工件，于是还必须有由第二臂夹持未加工工件的一个行程。回转输送机5上的工件对于每一个加工周期移送过一个间距，在该回转输送机的供料端8处为第二装料器6所夹持，顺反时针方向旋转，在图1中6a的位置，为回转加工机7的一根轴9a所夹持（图中的回转加工机7表示的是有两根轴的情形，虽然这时的轴为9a与9b这两根，但也可以设置两根以上轴）。

上述回转加工机在其回转加工槽10内盛有磨料，必要时还充有抛光剂溶液，将回转轴9a、9b所夹持的工件插入其内部进行研磨。此时，回转轴9a、9b即随着保持住它们的转台11之转动而旋转。通过转台11的转动，当工件到达了脱离端（图1中回转9b所示的位置），此转台即停止转动。随后，使回转轴9b上升，由第三装料器12夹持住工件25，载运到回转输送机5上。在该回转输送机5上的工件即被输送，由第四装料器13所夹持，继之旋转过90°而由抛光带14进行研磨。当这样的研磨告终后即转移到临时存放输送机15上，准备再送往下一个行程。此外，图2中的16为控制盘，17为磁力分离器，后者是用来除去金刚砂轮磨削时在磨削液中的切屑的，18为冷却液槽与油泵，用作上述磨削液的冷却与输送，19是用来除去所有装置所产生的尘埃之集尘器。

下面以图4与图5来说明金刚砂轮磨削装置的结构。在磨削装置的机台20之上设置有装载金刚砂轮4的磨头器件21，由马达22带动旋转。上述的旋转系统装设在移动台23之上，由油压缸24带动调节，使之适应于工件25的位置。当上述金刚砂轮4变钝时，则可用附设的修整装置26对其进行修整，此种修整装置与移动台23安装在同一个（也可安装在另外设置的）滑轨27上，由油压缸28带动。图6与图7中则是用抛光带进行研磨和清除飞边的装置。在这类装置中，在由支柱47a、47b（图中所示虽为二根，但实际上在四个角落各设有一根，共四根）支撑的顶板48之上，具有供升降用的液压缸29和若干个导块30a、30b，在此液压缸29的活塞杆31上则安装有抛光带研磨装置的框架32。此外，与活塞杆31相平行地配置有若干根导向轴33a、33b，它们和上述的导块30a、30b形成一种可嵌合滑动的结构。在抛光带研磨装置框架32之中装有轴34，相对于该轴34以可滑动的方式设有该研磨装置的中间框架35，该中间框架35可由固定于研磨装置框架32中之液压缸36带动。在上述中间框架35上设置有液压缸37，在其活塞杆上则装有此研磨装置的下部框架38。在此研磨装置下部框架38之下，以可转动的方式安装了抛光带框架39和抛光带卷绕框架40，在抛光带框架39上卷绕着抛光带（这是一种在带状板上涂有磨料进行抛光和研磨作业的工具），从这里退绕出的抛光带，经由导辊41a、41b与抛光带固定装置42a、42b绕到卷绕框架40上。工件25由夹定装置43夹住，当运送到加工位置时，由于液压缸29的作用，使抛光带下降，嵌合于工件的狭缝内，通过液压缸37的作用，使抛光带14如箭头F所示，朝左右往复运动进行研磨。这样，当在一个方向上完成了研磨作业，就通过液压缸29的作用使该抛光带上升，之后，由四分度机构上附设的换挡用齿轮马达44使工件25转过90°，再次进行研磨，必要时可反复进行同样的操作，直至该狭缝部的研磨与去飞边完成。而在抛光带加工结束后，则由第四送料器13从抛光带加工装置上卸下工件25，移到临时存放输送机15之上，再把新的工件由第四送料器13从回转输送机5之上移向抛光带加工装置上。

实施例2

下面据图8至11来说明另一实施例，这是一种由喷射加工机51与带有自动分选器的环形振动式滚磨加工机50组合成的装置。这种装置兼有喷射处理的加工效率及其能迂回进入深细内部等优于滚磨加工机的优点，以及由振动式滚筒机来抑制喷射过程造成的表面活化与防止发锈而获得良好加工面的优点。图8所示为将装在料斗内的工件进行加工的装置，盛有工件的料斗落定在交接站52之上，通过一批辊子送往升降机53。工件借此升降机上升后投放到喷射加工机51的装料设备55内。此喷射加工机的细节则如图9与11中所示。从装料设备55投下的未加工工件被转移到传送带56上，在此传送带沿箭头57所示方向的回转过程中，保持在此传送带上。于此期间，由喷嘴58喷射出磨料（钢丸、磨料、玻璃珠与砂砾等）未加工工件的表面。经过一定时间完成了此种加工之后，该传送带56即行反转，与此同时，从喷嘴58进行的磨料喷射即告中止，而喷射加工完的工件即从排出口59排放到喷射加工机系统之外，转移到投料输送机60之上。上述的喷射加工机是一种输送机式的装置，但也可采用图10所示的那种转位工作台的方式。这种方式是在间歇式回转的转位工作台61上，设置若干个回转站62a、62b、……，将工件供给到回转站62之上（也可装入于容器中），例如能在喷射位置63处进行喷射加工，或在鼓风位置64处进行高压空气喷射清理。

上述的转移到投料输送机60上的工件被投放到振动式滚筒65之内。此振动式滚筒65为一种周知的环形室型的环形振动式滚筒加工机，借一批弹簧悬挂起圆环状的研磨槽，在此槽子的下方设有振动马达使槽子振动，让插入到槽子内部的工件与由磨料及抛光剂溶液组成的物料作循环运动，通过工件与磨料的相对运动来研磨工件，如前所述，这种装置可用来提高喷射加工面的质量。当工件依上述方式加工完了后，即移送到分选装置66之上，经过筛选的工件即从工件排出口67而进入到料斗（图中未示明）中，再由升降机68下落，转移到料斗交接站69，送入下一个行程。在这样的装置中，升降机68与交接站69分别和53与52所示的相同，故不再说明。

此外，水、抛光剂的供给装置70，是一种能在加工过程中供应抛光剂溶液的装置，但在加工终了后也能提供水洗用的水。水洗装置71则是用于对分选中的物料进行水洗的。

实施例3

图12与13所示为涡流式滚筒加工机与环形振动式加工机相组合之装置的例子。这既利用了涡流式振动加工机的研磨能力、去氧化皮能力与清除飞边的效能高等优点，然后用振动式滚筒加工机对工件的糙面进行精抛光，是一种全自动的装置。在这两个图中，80为涡流式滚筒加工机，81为环形振动式滚筒加工机。选送到料斗交接站82的料斗83a，为料斗夹持臂84a、84b所夹持。夹持着此料斗的料斗夹持臂，通过液压缸之作用转回到位置86之后，此料斗也经马达67与链88、89的作用而回转到86处所示的位置，使其内盛物（一般为未加工之工件，但当加工槽内无磨料时，有时也装载磨料或磨料与工件的混合物料）转移到升降斗90a内。此升降斗90a通过马达91、皮带轮92以及主动链93a、93b而上升，在94的位置处翻转，将其中的承载物移入到涡流式滚筒加工机80的滚筒槽内。此涡流式滚筒加工机80的滚筒槽底部，由马达带动高速旋转，使流动的物料与滚筒槽的侧壁相冲击，而在上方开有孔口。

在本发明的这一装置中，为实现自动化，在底部上设有盖，并可通过液压缸95使其从上方开闭。

这样，当于涡流式滚筒机中按预定加工时间加工完毕后，上述的盖即行打开而使物料下落到分选筛97上，而磨料则被送到磨料回收斗98中;由涡流式滚筒机加工完的工件由传送带96转移到环形振动式滚筒加工机81内，接受二次加工。图中所示的环形振动式滚筒加工机81为带有分选装置的环形振动式加工机，当加工过程告终，物料即被导引到筛子99上，磨料从筛面上落下，再落入滚筒槽内用于进行加工，而研磨完的工件则投放到交接站82b上的料斗83b内，被送往下一个工序。

实施例4

图14至图16是一种电解加工装置与回转加工装置相组合的装置。此组合装置兼有电解加工适于内表面与狭缝加工和回转加工适于外表面加工二者的优点。至于该组合装置中的输送装置与回转加工装置，例如可原封不动地利用日本特许公开昭54-100581号所用的。在前述的输送装置中，第一输送装置101是这样的装置，它把收纳在输送斗102中的工件通过操作器103而转载到了它上面后，顺次地按一个个的间距输向电解加工装置。在此第一输送装置101的末端，将工件输送到电解加工装置107中的。此电解加工装置107的结构细节如图15与16所示。在此图16中虽然给出的是五个工作站的情形，但由于前后两个站乃是工件的交接站，故实际上是由三个工件站104、105与106所构成。图中的108为工件。输送用的夹定装置109为四个一组，相互之间连接。由图15所示的固定在后方的定位器件110上之制动器缸111，进行此种夹定装置的锁定与松开。夹定装置109与定位器件110连成一整体，同时升降，配备有用于进行此种升降的液压缸112。工件在其下降位置中定置于各工作站上，并且是由上述的定位器件110与定位轴115相嵌合来决定其位置。还设置有使工件进行左右移动的液压缸113（图16）。在电解站104中，电极114借助于液压缸116，从设置于夹具装置上方的孔洞与工件108a的上部相接触而通电。在通电同时，电解液即从下方通过导管（图中未示出）注入到工件上而进行电解加工。加工结束后的水洗与防锈处理站106中分别进行，但此时不要通电。

这样，工件顺次地进行了电解、水洗与防锈处理之后，即由终点站117移送到第二输送装置118，按照一个个的间距输送，由回转用的操作器119送入回转加工机120，当加工完后，必要时，可由换位装置121变换其位置，再放到第三输送装置122上。此类装置的细节已记述在前面提到的日本特许公开昭54-100581号等之中。在此第三输送装置122的最终端，通过操作器123，使工件有次序地排列在工件容器124内。这种排列方法，在日本实用公开昭58-110333号中已有记述，对于整齐排放有加工完之工件的工件容器，必要时应进行洗净、防锈与油浸等处理，然后经由输出站125送往下一个工序。

实施例5

下面以图17所示的实施例，乃是将长距离的环形振动式滚磨加工机与刷光机相结合的例子。刷光机可用于清除齿轮上的飞边和较大的局部位置上的飞边等，而长距离的环形振动式滚磨加工机则可用作整体研磨。这样就能对烧结材料制成的齿轮等兼起到清除飞边与研磨表面的双重效果。长距离环形振动式滚磨加工机已在日本特许公开昭54-137879号中谈到过，而刷光机则在日本特许公开昭54-100581号与实用公开昭56-42847中都有过记述。以下由图17来说明此实施例之装置的工作。送入装料输送装置130内的工件，由第一刷光装置131对其一个面进行刷光加工，由反转装置133把工件反转，再由第二刷光装置132对与上述这个面的相对面进行刷光加工。运送到上述装料输送装置末端的经刷光加工完之工件，借助第一操作器134装投到长距离环形振动式滚磨加工机135中。此种长距离环形振动式滚磨加工机乃是一种长形的环状振动式滚磨加工机，通过安装在其底部上的两个振动马达136a、136b，使滚筒槽产生振动，导致含有工件在内的物料回流，在此期间，通过工件与磨料的相对运动进行研磨，最后将此种物料导引到分选装置137之上。在此分选装置137上，磨料通过筛孔落到下方，再次被用来进行研磨，而工件则通过前进给装置138向前送，在机械手卡合位置139处由第二操作器140所夹持，送入料斗内，并整理排放在交接站141处的料斗内。当此料斗装满后，即由输送装置（图中未示出）送到此系统的外部。

采用以上所述的本发明，将获得如下各项效果：由于是将两种或两种以上的滚磨机加以组合，或是将滚磨加工机与其它种加工机相组合，且此金属的加工机作连续而自动的加工，故得以在自动、连续方式下有效地发挥各类加工法及加工机之特点，同时在生产中加工质量极为优良。

下面对附图作简单说明。图1为使用本发明之一种装置之正视图;图2为同一种装置的平面图;图3为使用本发明装置所加工之工件的放大斜视图;图4为图1中之一部分的放大正视图;图5是与上同一部分的放大平面图;图6是图1中另一部分之放大正视图;图7是与上同一部分之放大平面图;图8是本发明之另一实施例的放大平面图;图9是与上同一实施例的正视图;图10为转位工作台的示意图;图11为图9的相应侧视图;图12为本发明之又一实施例的平面图;图13为与上同一实施例的正视图;图14为本发明的再一个实施例的平面图;图15为与上同一实施例的放大侧视图;图16为此同一实施例的正视图;图17为本发明的另一个实施例之平面图。

以上各图中参考数号的意义汇总于下：

1：装料输送机

3：第一装料器

4：金刚砂轮

5：回转输送机

6：第二装料器

7：回转加工装置

10：加工槽

11：转台

12：第三装料器

13：第四装料器

14：抛光带

15：临时存放输送机

16：控制盘

18：冷却液槽与油泵

19：集尘器

24：油压缸

25：工件

26：修整装置

28：油压缸

29：升降用液压缸

31：活塞杆

36、37：液压缸

38：研磨装置下部框架

39：抛光带框架

40：抛光带卷绕框架

41a、41b：导辊

42a、42b：抛光带定位装置

43：夹定装置

44：换挡用齿轮马达

50：带有自动分选器的环形振动式滚磨加工机

51：喷射加工机

52：料斗交接站

53：升降机

55：装料设备

56：传送带

60：投料输送机

61：转位工作台

62a、62b：回转站

65：振动式滚筒

66：分选装置

68：升降机

69：料斗交接站

70：水、抛光剂的供给装置

71：水洗装置

80：涡流式滚磨加工机

81：环形振动式滚磨加工机

82a、82b：料斗交接站

84a、84b：料斗夹持臂

85：液压缸

86：回转位置

87：马达

94：升降料斗的上升位置

95：液压缸

96：传送带

97：分选筛

99：筛子

101：第一输送装置

102：输送斗

103：操作器

104：电解站

105：水洗站

106：防锈处理站

107：电解加工装置

108、108a：工件

109：夹定装置

110：定位器件

111：制动缸

112、113：液压缸

114：电极

115：定位轴

116：液压轴

117：终点站

118：第二输送装置

119：回转用操作器

120：回转加工机

121：换位装置

122：第三输送装置

123：操作器

124：工件容器

125：输出站

130：装料输送装置

131：第一刷光装置

132：第二刷光装置

133：反转装置

134：第一操作器

135：长距离环形振动式滚磨加工机

136a、136b：振动马达

137：分选装置

138：前进进给装置

139：机械手卡合位置

140：第二操作器

141：料斗交接站

Claims (9)

1、一种组合式滚磨加工法，其特征为：由包括滚磨加工机在内的多种加工机对工件顺次进行加工。

2、权利要求1中所述的那种组合式滚磨加工法，其特征为：其中所说及的多种加工机中之全部或一部分是滚磨加工机。

3、权利要求1中所述的那种组合式滚磨加工法，其中述及的对工件顺次进行加工是指：从一种加工机顺次移向另一种加工机，或从一种加工机顺次移向多种加工机，或从许多种加工机移向一种加工机，或者在一条加工线中组合了上述的各种方式。

4、一种组合式滚磨加工装置，其特征为：包括有滚磨加工机在内的多种加工机，是通过工件移动装置以并联和/或串联方式配置的。

5、权利要求4中所述的那种组合式滚磨加工装置，其特征为：其中说及的多种加工机中之全部或一部分为滚磨加工机。

6、权利要求4或5中所述的那种组合式滚磨加工装置，其特征为：其中说及的滚磨加工机为全自动回转式滚磨加工机、离心式流动滚磨加工机、回转式加工机、往复式加工机、旋转型干式滚磨加工机、环形振动式滚磨加工机、涡流式滚磨加工机以及电解式滚磨加工机。

7、权利要求4中所述的那种组合式滚磨加工装置，其特征为：转移工件的手段为操作器、机械手以及输送装置。

8、权利要求7中所述的那种组合式滚磨加工装置，其特征为：其中说及的输送装置为带式输送机、斗式输送机、振动式输送机、转盘以及滑槽等。

9、权利要求4或5中所述的那种组合式滚磨加工装置，其特征为：其中说及的加工机为磨削加工机、抛光带加工机、喷射加工机、电解加工机或刷光机。

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