DE202012002626U1

DE202012002626U1 - Bearbeitungsmaschine mit einer Füll- und Formungsfunktion und einer Schleif- und Polierfunktion

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Publication number: DE202012002626U1
Application number: DE201220002626
Authority: DE
Original assignee: TOP Tech MACHINES CO Ltd
Current assignee: TOP Tech MACHINES CO Ltd
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2012-03-26
Anticipated expiration: 2022-03-08

Abstract

Bearbeitungsmaschine mit einer Füll- und Formungsfunktion und einer Schleif- und Polierfunktion, umfassend ein Maschinenbett (10), auf dem an den beiden Seiten jeweils ein Stützarm (11) angeordnet ist, wobei zwischen den beiden Stützarmen (11) mehrere horizontale Gleitstangen (12) und ein Antrieb (13) vorgesehen sind, eine Füll- und Formungseinheit (20), die auf dem Maschinenbett (10) angeordnet ist, eine Schleif- und Poliereinheit (30), die mit der Füll- und Formungseinheit (20) fluchtet, wobei die Fluchtlinie parallel zu den Gleitstangen (12) ist, und einen Träger (31), der am Maschinenbett (10) befestigt ist, und einen entlang den Gleitstangen (12) gleitbaren Schleifsupport (32) beinhaltet, der mit dem Antrieb (13) verbunden ist, wobei der Schleifsupport (32) durch den Antrieb (13) entlang den Gleitstangen (12) hin und her bewegt werden kann und auf den Träger (21) der Füll- und Formungseinheit (20) oder dem Träger (31) der Schleif- und Poliereinheit (30) ausgerichtet...

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungsmaschine, insbesondere eine vollautomatische Bearbeitungsmaschine mit einer Füll- und Formungsfunktion und einer Schleif- und Polierfunktion
Stand der Technik
Vor der metallographischen Untersuchung wird mit einer Füll- und Formungsmaschine ein Model hergestellt. Das Model wird dann in einer Schleif- und Poliermaschine geschliffen. Der Transport des Models von der Füll- und Formungsmaschine zu der Schleif- und Poliermaschine ist sehr lästig. Dadurch wird die Arbeitsleistung der metallographischen Untersuchung reduziert.
Aus diesem Grund hat der Erfinder in Anbetracht der Nachteile herkömmlicher Lösungen, basierend auf langjähriger Erfahrung in diesem Bereich, nach langem Studium, zahlreichen Versuchen und unentwegten Verbesserungen die vorliegende Erfindung entwickelt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bearbeitungsmaschine mit einer Füll- und Formungsfunktion und einer Schleif- und Polierfunktion zu schaffen, die das Werkstück vollautomatisch in einer Maschine fertig herstellen kann.
Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Bearbeitungsmaschine mit einer Füll- und Formungsfunktion und einer Schleif- und Polierfunktion gelöst, die umfasst: ein Maschinenbett, auf dem an den beiden Seiten jeweils ein Stützarm angeordnet ist, wobei zwischen den beiden Stützarmen mehrere horizontale Gleitstangen und ein Antrieb vorgesehen sind; eine Füll- und Formungseinheit, die auf dem Maschinenbett angeordnet ist; eine Schleif- und Poliereinheit, die mit der Füll- und Formungseinheit fluchtet, wobei die Fluchtlinie parallel zu den Gleitstangen ist, und einen Träger, der am Maschinenbett befestigt ist, und einen entlang den Gleitstangen gleitbaren Schleifsupport beinhaltet, der mit dem Antrieb verbunden ist, wobei der Schleifsupport durch den Antrieb entlang den Gleitstangen hin und her bewegt werden kann und auf den Träger der Füll- und Formungseinheit oder dem Träger der Schleif- und Poliereinheit ausgerichtet werden kann; und eine Steuereinheit, die in der Schleif- und Poliereinheit angeordnet ist und mit der Füll- und Formungseinheit und der Schleif- und Poliereinheit elektrisch verbunden ist.
Bei der Erfindung werden die Füll- und Formungsmaschine und die Schleif- und Poliermaschine miteinander zu einer vollautomatischen Bearbeitungsmaschine kombiniert, wodurch es nicht erforderlich ist, die Werkstücke von der Füll- und Formungsmaschine zu der Schleif- und Poliermaschine zu transportieren, so dass die Bearbeitungszeit erheblich verkürzt wird. Da die Erfindung vollautomatisch arbeitet, ist ein Bediener nicht erforderlich, so dass die Arbeitsleistung erhöht wird.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 eine perspektivische Darstellung der Erfindung,
2 eine Schnittdarstellung der Erfindung,
3 eine perspektivische Darstellung der Füll- und Formungseinheit der Erfindung,
4 eine Schnittdarstellung der Füll- und Formungseinheit der Erfindung,
5 eine Schnittdarstellung der Schleif- und Poliereinheit der Erfindung,
6 eine Darstellung der ersten Bewegung der Erfindung,
7 eine Darstellung der zweiten Bewegung der Erfindung und
8 eine Darstellung der dritten Bewegung der Erfindung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Erfindung ein Maschinenbett (10), eine Füll- und Formungseinheit (20) auf dem Maschinenbett (10), eine Schleif- und Poliereinheit (30) auf dem Maschinenbett (10) und eine Steuereinheit (40) in der Schleif- und Poliereinheit (30). Die Füll- und Formungseinheit (20) und die Schleif- und Poliereinheit (30) sind mit der Steuerung (40) elektrisch verbunden.
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, ist an den beiden Seiten auf dem Maschinenbett (10) jeweils ein Stützarm (11) angeordnet, wobei zwischen den beiden Stützarmen (11) mehrere horizontale Gleitstangen (12) und ein Antrieb (13) vorgesehen sind. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Antrieb (13) einen Motor (131), der an einem Stützarm (11) angeordnet ist, und eine Gewindespindel (132) auf, die in der Axialrichtung mit dem Motor (131) verbunden ist. Um die Gewindespindel (132) vor Staub zu schützen, ist um die Gewindespindel (132) ein Faltenbalg (133) gelegt.
Wie aus den 2 bis 4 ersichtlich ist, beinhaltet die Füll- und Formungseinheit (20) ein Presselement (21), das gleitbar auf dem Maschinenbett (10) angeordnet ist, und ein Formungselement (22), das sich auf dem Maschinenbett (10) nahe an der Schleif- und Poliereinheit (30) befindet. Das Presselement (21) besitzt einen Bügel (211), der gleitbar auf dem Maschinenbett (10) angeordnet ist, und einen Halter (212). Der Halter (212) ist auf der Unterseite mit einer Vielzahl von Kolbenstangen (213) verbunden und besitzt an der dem Formungselement (22) abgewandten Seite eine Posistionierplatte (214), die an der dem Formungselement (22) zugewandten Seite eine Ausnehmung (215) bildet. Das Formungselement (22) besitzt einen Träger (221), der im Maschinenbett (10) angeordnet ist und das Werkstück beheizen und kühlen kann. Die Stirnseite des Trägers (221) ragt aus dem Maschinenbett (10) heraus und ist an die Form der Ausnehmung (215) angepasst. Der Träger (221) bildet eine Vielzahl von Kavitäten (222), die ringförmig und gleich beabstandet verteilt sind. Wenn der Träger (221) in die Ausnehmung (215) eingreift, ist jede Kavität (222) auf eine Kolbenstange (213) gerichtet, die in die Kavität (222) hineinragen und das zu formende Pulver pressen und schmelzen kann. In jeder Kavität (222) ist eine Ausstoßstange (223) vorgesehen, die das geformte Werkstück aus der Kavität (222) ausstoßen kann.
Wie aus den 2 und 5 ersichtlich ist, beinhaltet die Schleif- und Poliereinheit (30) einen Träger (31), der am Maschinenbett (10) befestigt ist, und einen entlang den Gleitstangen (12) gleitbaren Schleifsupport (32), der mit dem Antrieb (13) verbunden ist. Durch den Antrieb (13) kann der Schleifsupport (32) entlang den Gleitstangen (12) hin und her bewegt werden. Im Träger (31) ist mindestens eine Schleifscheibe (311) angeordnet. Die Stirnseite des Trägers (31) besitzt mindestens eine Öffnung (312). Jede Öffnung (312) ist auf eine Schleifscheibe (311) gerichtet. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind vier Schleifscheiben (311) vorgesehen, die mit dem Träger (221) des Formungselements (20) fluchtet, wobei die Fluchtlinie parallel zu den Gleitstangen (12) ist. Daher kann der Schleifsupport (32) auf jede Schleifscheibe (311) oder den Träger (221) des Formungselements (20) ausgerichtet werden. Je Größer des Abstands von dem Träger (221) des Formungselements (20) ist, desto niedriger ist die Oberflächenrauhheit der Schleifscheibe (311). Dadurch wird das Werkstück zunächst grob und dann fein geschliffen, so dass die Schleifzeit verkürzt und der Verschleiß der Schleifscheiben (311) reduziert wird. Die Schleifscheiben (311) können in der dem Schleifsupport (32) entgegen gesetzten Richtung gedreht werden, um die Arbeitszeit zu verkürzen.
Der Schleifsupport (32) weist ein Gehäuse (321) auf, das entlang den Gleitstangen (12) gleiten kann und an einer Seite eine Mutter (322) besitzt, die mit der Gewindespindel (132) in Eingriff steht. Wenn die Gewindespindel (132) von dem Motor (131) drehangetrieben wird, kann der Schleifsupport (32) durch die Mutter (322) entlang den Gleitstangen (12) bewegt werden. Der Bewegungsweg des Schleifsupports (32) verläuft parallel zu dem Träger (221) des Formelements (20) und den Schleifscheiben (311). Das Gehäuse (321) besitzt weiter eine gleitbare Positionierstange (321A).
Der Schleifsupport (32) weist weiter einen Rotor (323) im Gehäuse (321) und eine Welle (324) auf, die koaxial und gleitbar im Rotor (323) angeordnet ist. Die Welle (324) wird von dem Rotor (323) mitgedreht. Der Rotor (323) besitzt an der Umfangsseite ein radiales Steckloch (323A). Wenn die Positionierstange (321A) in das Steckloch (323A) gesteckt wird, kann der Rotor (323) nicht gegenüber dem Gehäuse (31) gedreht werden. Der Rotor (323) besitzt weiter eine radial gleitbare Begrenzungsstange (323B) und eine Vielzahl von axial gleitbaren Kolbenstangen (323C), die ringförmig gleich beabstandet um die Welle (324) verteilt sind. Die Welle (324) besitzt an der Umfangsseite ein axiales Langloch (324A), in das das Ende der Begrenzungsstange (323B) eingreift, wodurch die axiale Bewegung der Welle (324) gegenüber dem Rotor (323) begrenzt wird. Am freien Ende der Welle (324) ist eine Halteplatte (325) befestigt, die um die Welle (324) gleich beabstandete Durchgangslöcher (325A) besitzt, die mit den Kavitäten (222) einen gleichen Kreis bilden. Auf jedes Durchgangsloch (325A) ist eine Kolbenstange (323C) gerichtet. Wenn der Rotor (323) von der Positionierstange (321A) positioniert ist, sind die Winkelstellungen der Durchgangslöcher (325A) gegenüber dem Maschinenbett (10) gleich wie die der Kavitäten (222) gegenüber dem Maschinenbett (10).
Wie aus den 4 bis 8 ersichtlich ist, wird nach dem Schleifen in der Schleif- und Poliereinheit (30) die Positionierstange (321A) in das Steckloch (323A) des Rotors (323) gesteckt, wodurch der Rotor (323) positioniert ist. Gleichzeitig werden die Durchgangslöcher (325A) der Halteplatte (325) auf die Kavitäten (222) ausgerichtet. Anschließend wird die Welle (324) nach oben bewegt, damit die Halteplatte (325) den Träger (31) der Schleif- und Poliereinheit (30) verlässt. Gleichzeitig verlässt das Presselement (21) den Träger (221) des Formungselements (22). Beim Einsatz der Erfindung werden zunächst durch die Steuereinheit (40) alle Parameter eingestellt, wie Abstand der Ausstoßstangen (223) und der Kavitäten (222), der das Volumen des geformten Werkstücks beeinflussen kann, Presszeit des Presselements (21) für das Pulver in den Kavitäten, Bewegungszeit des Schleifsupports (32) und Schleifzeit der Schleifscheiben (311) mit unterschiedlicher Rauhheit.
Nach dem Einstellen der Parameter wird das zu formende Pulver in die Kavitäten (222) gefüllt. Anschließend wird die Starttaste (nicht bezeichnet) auf der Steuereinheit (40) gedrückt. Dadurch werden der Halter (212) und die Kolbenstangen (213) des Presselements (21) von dem Bügel (211) zu dem Träger (221) des Formungselements (22) mitbewegt. Wenn der Träger (221) des Formungselements (22) in die Ausnehmung (215) eingreift, steht der Bügel (211) still, wobei jede Kolbenstange (213) auf eine Kavität (222) gerichtet ist und das Pulver in der Kavität (222) presst. Gleichzeitig beheizt das Formungselement (22) das Pulver. Nach dem Formen kehrt das Druckelement (21) in die ursprüngliche Lage zurück und kühlt der Träger (221) des Formungselements (22) die geformten Werkstücke. Schließlich werden die Werkstücke von den Ausstoßstangen (223) aus den Kavitäten (222) ausgestoßen. Danach wird die Gewindespindel (132) von dem Antrieb (13) gedreht, wodurch der Schleifsupport (32) durch die Mutter (322) zu dem Träger (221) des Formungselements (22) bewegt wird. Wenn die Durchgangslöcher (325A) der Halteplatte (325) auf die Kavitäten (222) ausgerichtet werden, steht der Antrieb (13) still und wird die Welle (324) nach unten bewegt, wodurch die Halteplatte (325) alle Werkstücke halten. Anschließend dreht der Motor (131) des Antriebs (13) die Gewindespindel (132) in der entgegengesetzten Richtung, bis der Schleifsupport (32) über dem Träger (31) der Schleif- und Poliereinheit (30) liegt. Dann tritt die Positionierstange (321A) aus dem Steckloch (323A) des Rotors (323) aus, wodurch der Rotor (323) freigegeben wird, so dass die Werkstücke nach den eingestellten Parametern von der gewählten Schleifscheibe (311) geschliffen werden. Beim Schleifen unterdrücken die Kolbenstangen (323C) die Werkstücke, um eine Vibration oder eine Lockerung zu vermeiden, damit die Stabilität der Schleifqualität erhöht wird.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung die Füll- und Formungsmaschine und die Schleif- und Poliermaschine zu einer vollautomatischen Bearbeitungsmaschine miteinander kombiniert, wodurch es nicht erforderlich ist, die Werkstücke von der Füll- und Formungsmaschine zu der Schleif- und Poliermaschine zu transportieren, so dass die Bearbeitungszeit erheblich verkürzt wird. Da die Erfindung vollautomatisch arbeitet, ist ein Bediener nicht erforderlich, so dass die Arbeitsleistung erhöht wird.
Die vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.

Claims

Bearbeitungsmaschine mit einer Füll- und Formungsfunktion und einer Schleif- und Polierfunktion, umfassend ein Maschinenbett (10), auf dem an den beiden Seiten jeweils ein Stützarm (11) angeordnet ist, wobei zwischen den beiden Stützarmen (11) mehrere horizontale Gleitstangen (12) und ein Antrieb (13) vorgesehen sind, eine Füll- und Formungseinheit (20), die auf dem Maschinenbett (10) angeordnet ist, eine Schleif- und Poliereinheit (30), die mit der Füll- und Formungseinheit (20) fluchtet, wobei die Fluchtlinie parallel zu den Gleitstangen (12) ist, und einen Träger (31), der am Maschinenbett (10) befestigt ist, und einen entlang den Gleitstangen (12) gleitbaren Schleifsupport (32) beinhaltet, der mit dem Antrieb (13) verbunden ist, wobei der Schleifsupport (32) durch den Antrieb (13) entlang den Gleitstangen (12) hin und her bewegt werden kann und auf den Träger (21) der Füll- und Formungseinheit (20) oder dem Träger (31) der Schleif- und Poliereinheit (30) ausgerichtet werden kann, und eine Steuereinheit (40), die in der Schleif- und Poliereinheit (30) angeordnet ist und mit der Füll- und Formungseinheit (20) und der Schleif- und Poliereinheit (30) elektrisch verbunden ist.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Füll- und Formungseinheit (20) ein Presselement (21), das gleitbar auf dem Maschinenbett (10) angeordnet ist, und ein Formungselement (22) beinhaltet, das sich auf dem Maschinenbett (10) nahe an der Schleif- und Poliereinheit (30) befindet, wobei das Presselement (21) einen Bügel (211), der gleitbar auf dem Maschinenbett (10) angeordnet ist, und einen Halter (212) besitzt, wobei der Halter (212) auf der Unterseite mit einer Vielzahl von Kolbenstangen (213) verbunden ist und an der dem Formungselement (22) abgewandten Seite eine Positionierplatte (214) besitzt, die an der dem Formungselement (22) zugewandten Seite eine Ausnehmung (215) bildet, wobei das Formungselement (22) einen Träger (221) besitzt, der im Maschinenbett (10) angeordnet ist und das Werkstück beheizen und kühlen kann, wobei die Stirnseite des Trägers (221) aus dem Maschinenbett (10) herausragt und an die Form der Ausnehmung (215) angepasst ist.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (221) der Füll- und Formungseinheit (20) eine Vielzahl von Kavitäten (222) bildet, die ringförmig und gleich beabstandet verteilt sind, wobei wenn der Träger (221) in die Ausnehmung (215) eingreift, jede Kavität (222) auf eine Kolbenstange (213) gerichtet ist, die in die Kavitäten (222) hineinragen und das zu formende Pulver pressen kann, wobei in jeder Kavität (222) eine Ausstoßstange (223) vorgesehen ist, die das geformte Werkstück aus der Kavität (222) ausstoßen kann.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Träger (31) der Schleif- und Poliereinheit (30) mindestens eine Schleifscheibe (311) angeordnet ist und die Stirnseite des Trägers (31) mindestens eine Öffnung (312) besitzt, wobei jede Öffnung (312) auf eine Schleifscheibe (311) gerichtet ist, die mit dem Träger (221) des Formungselements (20) fluchtet, wobei die Fluchtlinie parallel zu den Gleitstangen (12) ist, wodurch der Schleifsupport (32) auf jede Schleifscheibe (311) oder den Träger (221) des Formungselements (20) ausgerichtet werden kann.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13) einen Motor (131), der an einem Stützarm (11) angeordnet ist, und eine Gewindespindel (132) aufweist, wobei der Schleifsupport (32) ein Gehäuse (321) aufweist, das entlang den Gleitstangen (12) gleiten kann und an einer Seite eine Mutter (322) besitzt, die mit der Gewindespindel (132) in Eingriff steht, wodurch wenn die Gewindespindel (132) von dem Motor (131) drehangetrieben wird, der Schleifsupport (32) durch die Mutter (322) entlang den Gleitstangen (12) bewegt werden kann.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifsupport (32) einen Rotor (323) im Gehäuse (321) und eine Welle (324) aufweist, die koaxial und gleitbar im Rotor (323) angeordnet ist, wobei die Welle (324) von dem Rotor (323) mitgedreht wird, wobei der Rotor (323) an der Umfangsseite ein radiales Steckloch (323A) besitzt, wobei wenn eine Positionierstange (321A) in das Steckloch (323A) gesteckt wird, der Rotor (323) nicht gegenüber dem Gehäuse (31) gedreht werden kann.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (323) eine radial gleitbare Begrenzungsstange (323B) und eine Vielzahl von axial gleitbaren Kolbenstangen (323C) aufweist, die ringförmig gleich beabstandet um die Welle (324) verteilt sind, wobei die Welle (324) an der Umfangsseite ein axiales Langloch (324A) besitzt, in das das Ende der Begrenzungsstange (323B) eingreift, wodurch die axiale Bewegung der Welle (324) gegenüber dem Rotor (323) begrenzt wird.
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende der Welle (324) eine Halteplatte (325) befestigt ist, die um die Welle (324) gleich beabstandete Durchgangslöcher (325A) besitzt, die mit den Kavitäten (222) einen gleichen Kreis bilden, wobei auf jedes Durchgangsloch (325A) eine Kolbenstange (323C) gerichtet ist, wobei wenn der Rotor (323) von der Positionierstange (321A) positioniert ist, die Winkelstellungen der Durchgangslöcher (325A) gegenüber dem Maschinenbett (10) gleich wie die der Kavitäten (222) gegenüber dem Maschinenbett (10).
Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende der Welle (324) eine Halteplatte (325) befestigt ist, die um die Welle (324) gleich beabstandete Durchgangslöcher (325A) besitzt, die mit den Kavitäten (222) einen gleichen Kreis bilden, wobei auf jedes Durchgangsloch (325A) eine Kolbenstange (323C) gerichtet ist, wobei wenn der Rotor (323) von der Positionierstange (321A) positioniert ist, die Winkelstellungen der Durchgangslöcher (325A) gegenüber dem Maschinenbett (10) gleich wie die der Kavitäten (222) gegenüber dem Maschinenbett (10).