JPS6013785B2 - バレル加工装置 - Google Patents

バレル加工装置

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JPS6013785B2
JPS6013785B2 JP7374681A JP7374681A JPS6013785B2 JP S6013785 B2 JPS6013785 B2 JP S6013785B2 JP 7374681 A JP7374681 A JP 7374681A JP 7374681 A JP7374681 A JP 7374681A JP S6013785 B2 JPS6013785 B2 JP S6013785B2
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JP
Japan
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media
barrel
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work
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繁樹 古明地
隆広 岩瀬
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B31/00Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
    • B24B31/10Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work
    • B24B31/108Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving other means for tumbling of work involving a sectioned bowl, one part of which, e.g. its wall, is stationary and the other part of which is moved, e.g. rotated

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、側壁部と回転底部とを有する堅型バレル槽を
備えたバレル加工装置に関するものであり、特にそのバ
レル槽内のメディア中において研磨されたワークを容易
に取り出し得るバレル加工装置に関するものである。
従釆技術 バレル加工装置の一種に、所謂流動形式のバレル加工装
置がある。
この流動バレル加工装置は、円筒状の側壁部と回転底部
とを有する堅型バレル槽を備えており、その回転底部を
回転駆動することによりバレル槽内に収容されたメディ
アを円周方向に向かう螺旋状に流動させて環状の流動環
を形成し、そのメディア中に混在するワークを均一かつ
能率的に研磨するようになっている。発明が解決すべき
問題点 しかしながら、このようなバレル加工装置は、環状のワ
ークの全周に高能率の研磨を施し得る反面、メディア中
に混在する環状のワークを取り出すことに関連して種々
の不都合があった。
すなわち、バレル槽の側壁部に設けられた排出口を通じ
てメディアおよび環状のワークをバケット内に排出する
とともに、そのバケットがバレル槽上に設けられた選別
用の箱にそれ等〆ディアおよびワークを運搬する型式の
バレル加工装置が提供されているが、このようなバレル
加工装置は、バケットおよびその昇降機構が必要である
ため装置が大型かつ高価となるとともに、ワーク選別工
程の時間が長いため、装置の処理能力が低下し、しかも
メディアおよびワークの排出時の落下によってワーク表
面に傷が生じることがある欠点があったのである。一方
、回敷可能に支持されたバレル槽を転倒させることによ
りそのバレル槽内のメディアおよび環状のワークを排出
する型式のバレル加工装置が提供されているが、バレル
槽を高い位置に配置しかつそのバレル槽の回動機横が必
要であるため装置が大型かつ高価となるとともに、メデ
ィアの飛散およびワーク表面の傷の発生を避けるために
バレル槽をゆっくりと長い時間をかけて回動させねばな
らず、しかもバレル槽の回動に伴ってコンパウンド溶液
が排出されるので、作業環境が悪化するとともに複数回
使用できるそのコンパウンド溶液が失われる欠点があっ
た。
このような欠点はメディア中からワークのみを取り出す
という本釆的な要請に対して、そのワークをメディアか
ら選別するために、大量のメディアをもバレル槽から取
り出してしまうことに起因するものであり、このため、
斯る従釆のバレル加工装置において、生産工程において
望まれるワ−クの自動ハンドリングをきわめて困難なも
のとしていたのである。
他方、ワークを一端に保持した支持村をバレル槽内に挿
し入れてワークをメディア中に位置させそのワークに研
磨を施す装置が知られている。
たとえば、特公昭46−15斑号公報や米国特許第29
21413号明細書に記載されたものがそれである。こ
れによれば、支持村の一端に保持されたワークを支持村
とともに引き上げることができるので、バレル槽中から
メディアを排出することによってワークを取り出す必要
がなく前記の欠点が問題とならない。しかしながら、斯
る従来の技術は、バレル槽内のメディアが流動せずバレ
ル槽とともに回転する所謂ジャィロバレル装置における
技術であり、これによれば、所定の保持姿勢で支持枠の
一端に保持されたワークがメディア中に略位置固定に支
持されてメディアがそのワークに対して相対運動させら
れねばならず、少なくともワークの支持村に保持された
メディアが衝突しないため、研磨場所が偏在して環状の
ワークを全周(全面)にわたって研磨することが不可能
であり、メディア間が相対運動する流動形式のバレル槽
中においてワークをメディア中に遊動自在に混在させて
それに均一かつ能率的な研磨を施すように保持するため
には本来的に適用し難いという不都合があった。
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、環状のワーク全周に均一かつ
能率的な研磨を施すという流動形式のバレル装置特有の
効果を維持しつつ研磨されたワークを、その表面を傷つ
けることなくバレル槽中のメディアから迅速に取り出す
小型かつ安価な流動形式のバレル加工装置を提供するこ
とにある。問題点を解欠するための手段 斯る目的を達成するため、本発明のバレル加工装置は、
‘1} 側壁部と回転底部とを有する堅型バレル槽を備
え、該バレル槽内に収容されたメディアを、該回転底部
を回転駆動することより円周方向に向かう螺旋状に流動
させて環状の流動環を形成し、該メディア中に混在する
環状のワークを研磨するバレル加工装置であって、‘2
} 前記流動環を形成する流動状態のメディア内におい
て該メディアの流動方向の方向成分を含んで該流動環に
沿って曲成され、揺動可能に挿通された前記環状のワー
クを案内する案内部と、該案内部の両端から上方へそれ
ぞれ延びる垂直部とから成る線状のワーク案内部村と、
{3} 少なくとも該ワーク案内部材の一端を保持し、
該ワーク案内部材の前記案内部を前記流動環中に位置さ
せる保持手段と、を含むことを特徴とする。
実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。
第1図において、2は位置固定に設けられた円筒状の側
壁部であり、この側壁部2の下側関口を塞ぐように円盤
状の回転底部4が配設されることによって堅型のバレル
槽6が形成されている。
その回転底部4の中心位置には回転軸8が下向きに‐突
設されており、その回転軸8の軸端が軸受10に支持さ
れるとともに、その回転軸8に固定されたVプーリ12
とモータ14の出力藤に固定されたVプーリ18とにV
ベルト20が巻き掛けられて、回転底部がモータ14に
よって回転駆動されるようになっている。そして、バレ
ル槽6内には軸受部品等の環状のワーク22をメディア
24中において保持するとともにメディア24の流動に
伴ってワーク22を案内するために、案内部26と垂直
部28とからなる一本の太い線材であるワーク案内部材
30が配設されている。
ワーク案内部村30の蚤はワーク22の内径よりも小さ
く、ワーク案内部材30に挿し通されたワーク22が種
々の姿勢で揺動あるいは遊動自在に案内されるようにな
っている。その案内部26は、第2図に示すように、バ
レル槽6内において円周方向に向かって螺旋状に流動す
るメディア24が形成する流動環32内であってその流
動環32に沿って略一周に渡って形成されるとともに、
その円周方向に進み角を有し、一周で略3回転する螺旋
状に形成されている。すなわち、流動環32の外径(バ
レル槽6の内蓬)をRo、内径をRi、高さを日とする
と、案内部26の外接円の径はRoよりもづ、さく、内
接円の径はRiより大きく、かつその高さは日より小さ
くなるように形成されているのである。そして、その案
内部26は回転底部4の駆動方向に従ってメディア24
がいずれの方向に流動しても、そのメディア24の流動
方向成分を含む方向に曲成されている。また、垂直部2
8は、略並行する直線状を有しており、流動環32の略
内接円上に位置する案内部26の両端からそれぞれ上方
に向かって曲げられている。なお、第2図において、ワ
ーク案内部材26は単に直線にて示してあり、その鎖線
部分は螺旋状態を明示するために外周側部分を表してい
る。ワーク案内部材3川ま、その一端が保持手段を構成
する固定ブラケット34もこよって、その案内部26が
流動時のメディア24が形成する流動環32内に位置す
るように保持されている。
そして、そのワーク案内部材30の他端は解放されてお
り、この上方にはワーク取出装置35が設けられている
。すなわち、解放端側の垂直部28の上方には上部ブラ
ケット36に枢着された回転ァクチュェータ37に駆動
されて水平方向に回動させられる回動アーム38と、こ
の回動アーム38に固定された上下シリンダ40とが設
けられており、下端に環状の電磁石42を有する管状部
村44の上端が上下シリンダ40のロッドに連結されて
いる。したがって、上下シリンダ40のロッドが突出さ
れると、管状部材44が垂直部28に鉄挿されるととも
にこの垂直部28に案内されて電磁石42がその垂直部
28の下端である案内部26の他端に到着し、その端部
にあるワーク22を吸着するようになっている。そして
、ロッドが上下シリンダ401こ引き込まれると、その
ワーク22がワーク案内部材30から引き抜かれ、バレ
ル槽6から自動的に取り出され得るのである。以下、本
実施例の作動を説明する。図示しない制御装置の指令に
従って、まずモー夕14が作動させられると、バレル槽
6内にコンパウンド溶液とともに収容されているメディ
ア24が第1図中NI方向の回転底部4の回転に伴って
流動する。
同時に、電磁石42が図示しないワークフィーダからワ
ーク22を吸着するとともに、回転アクチュェータ37
によって電磁石42が開放端側の垂直部28の真上位置
となる位置に、回動ア−ム38が駆動され、この状態に
おいて電磁石の磁力が解かれてワーク22がワーク案内
部材301こ揺動可能に挿通される。第1図の実線はこ
の状態を示す。この状態におけるメディア24は、回転
底部4の遠心力に従って流動しつつ外周方向へ付勢され
て流動環32を形成するとともに、その流動環32内に
おいて回転底部4の回転方向の円周方向に向かって一周
する間に図中の矢印A方向に1回ねじれる程度の螺旋運
動に従って流動する。案内部26の端部にあるワーク2
2は、案内部26がメディア24の流動方向の成分を含
んだ方向に曲成されているので、流動するメディア24
に押されてその案内部26に導かれて揺動しつつ移動し
、第1図の2点鎖線で示す案内部26の固定端側の端部
に到着する。
この間、ワーク22は案内部26に揺動可能挿通されて
いるため、ヮーク22はメディア24の流動方向に対し
て種々の姿勢を取りつつ移動し、ワーク22はその全周
(外周および内周)にわたって均一かつ能率的な研磨を
受ける。次に、モー夕14が逆方向に作動させられて回
転底部4が第1図中N2方向に駆動されると、メディア
24はその回転底部4の回転方向に向かう前記同様の螺
旋運動に従って流動する。この結果、ワーク22は、案
内部26がそのメディア24の流動方向の成分を含んだ
方向に形成されるので、前記同様にその案内部26に導
かれつつ移動し、第1図の実線に示す案内部26の開放
端側の織部に再び戻る。この間においても、ワーク22
は往路と同様の能率的かつ均一な研磨を受ける。そして
、このような回転底部4の往複方向の駆動が必要に応じ
て数回繰り返される。すなわち、メディア24の流動に
伴う往複移動過程において、ワーク22がメディア24
との相対運動によってそのメディア24から研磨を受け
るのであるが、ワーク22が遊動可能に案内部26に挿
通されかつ案内部26が螺旋状に形成されることによっ
てワーク22がメディア24の流動方向に対して種々の
角度を成し得、また往複運動中において研磨されるので
、ワーク22の表面における研磨量が偏在することなく
一層均質なワーク22表面の研磨が能率的に得られるの
である。
その後、回転底部4の回転数が更に高められてメディア
24の流動環32の内座が拡関されると、上下シリンダ
40の作動に従って電磁石42は流動環32を形成する
メディア24に阻害されることなくワーク22に円滑か
つ容易に到着し得、そのワーク22を吸着する。第3図
はこの状態を示す。その後、上下シリンダ4川こよって
電磁石42が引き上げられると、その電磁石42に吸着
されたワーク22がワーク案内部材30から抜き取られ
てバレル槽6から取り出され、その後に回転アクチュェ
ータ37によって所定の位置に回動ざせられた後電磁石
42の磁力が解かれると、ワーク22が所定位置に置か
れる。
そして、回転底部4が元の回転状態に戻されるとともに
、電磁石42が当初の位置へ戻されると一つのバレル加
工サイクルが終了する。以後、このようなバレル加工サ
イクルが繰り返し行われるのである。本発明者の実験に
よれば、従来、ワークの取り出しのためにバレル加工時
間と同程度の時間(約7分)が必要であったのに対し、
本実施例の装置によれば20〜3硯勘、程度の時間にお
いてワーク取出しが可能となつた。このように、本実施
例によれば、メディアを排出しそのメディア中からワー
クを選別するためのバレル槽回動機横、バケット昇降機
構、箱等のワーク選別装置を用いることなくメディア2
4中からワーク22を取り出すことができるので、バレ
ル加工装置が大幅に小型かつ安価となるのである。
また、バレル槽6中のメディア24からワーク22のみ
を迅速に取り出すことができるので、ワーク22の表面
に傷が生じることが防止されるとともに、ワーク22の
取り出し工程に要する時間が大幅に短縮されてバレル加
工装置の処理能力が向上し、コンパウンド溶液がメディ
ア24とともにバレル槽6外へ出されないので、コンパ
ウンド溶液が飛散せず、作業環境が良好に保たれ得ると
ともにコンパウンド溶液が失われないのである。更に、
研磨されたワーク22の位置が特定されるので、自動的
にワーク22を取り出すことができ、作業者の労力が節
減されるのである。特に、本発明の実施によって可能と
なるワーク22の自動取り出し‘こよって他の加工また
は組立ラインに直結できる意義が大きいのである。次に
、本発明の他の実施例を説明する。
なお、以下の実施例において前述の実施例と共通する部
分には共通の符号を附して説明を省略する。第4図にお
いては、固定ブラケット5川こは上下シリンダ52が固
定されており、そのシリンダ52のロッドの先端部のワ
ーク案内部材30の一端が固定されている。したがって
、ワーク案内部材30は引上磯横を構成する上下シリン
ダ52によってバレル槽6から引上げるようになってお
り、この引上状態において研磨されたワーク22が作業
者によって容易かつ迅速に取り出され得るのである。第
4図はワーク案内部材30が下げられた状態で回転底部
4が回転駆動され、ワーク22が研磨を受けている状態
を示している。なお、54は上下シリンダ52のロッド
の回転を防止するために、そのロッド先端部において平
行に設けられ、固定ブラケツト50に設けられたガイド
穴56に貫通するガイドロッドである。第5図において
、ワーク案内部材30の両端を把持する把持装置60,
62がそれぞれ設けられており、その把持装置60,6
2が固定ブラケット64,66に固定された上下シリン
ダ67,70のロッド‘こ取り付けられることによって
、ワーク案内部材30の端部のうちいずれか一方が開放
され得るとともに、そのワーク案内部材30がバレル槽
6から引き上げられるようになっている。
すなわち、把持装置60,62はそれぞれ上下シリンダ
68,70のロツド‘こよって上下させられる上下ブラ
ケツト72,74に固定された回転シリンダ76,78
がそのロッド80,82を軸を中心として90度回転さ
せかつ引込めたとき、そのロッド80,82の先端に固
定された把持爪84,86がそのU字状の切欠88,9
0‘こ垂直部28を係合させつつ、その垂直部28の上
端の頭部92を把持爪84,86と上下ブラケツト72
,74の下端に設けられた把持座94,96との間に着
脱可能に把持するようになっている。第6図は把持装置
601こおける把持爪84の形状を詳細に示している。
以上のように構成された本実施例のバレル加工装置は、
前述の実施例に比較して、次の理由によって略半分のサ
イクルでワーク22が研磨される。
すなわち、回転底部4の一定時間毎の回転駆動が交互方
向に奇数回行われた時点は、ワーク22がその最後の回
転方向の下流側における案内部26の端部、すなわちワ
ーク22を案内部26に挿入した反対側のワーク案内部
村30の頭部92の把持を解いて上昇する。第5図はこ
の状態を示しており、ここにおける2個のワーク22の
うち端側にあるワーク22が案内部26を上記奇数回の
2倍の偶数回移動して充分に研磨されたものであり、他
方のワ−ク22がその半分の研磨過程を経て来たもので
ある。この状態において、ワーク案内部材30が上下シ
リンダ68によって持ち上げられ、作業者が上記充分に
研磨された手前側のワーク22を新たなワーク22に容
易かつ迅速に差し替えるのである。次に、ワーク案内部
材30の頭部92が把持装置62によって再び把持され
るとともにバレル槽6内に下降させられ、回転底部4が
更に前記同様の一定時間毎の交互方向において奇数回回
転駆動される。このため、ワーク22はその回転方向の
下流側における案内部26の端部に到達するとともに、
把持装置60がその下流側のワーク案内部材30の頭部
92の把持を解いて上昇し、ワーク案内部材30が上下
シリンダ70によって持ち上げられる。この状態におい
て、作業者が案内部26を結局上記奇数回の2倍である
偶数回移動して充分に研磨されたワーク22を新たなワ
ーク22に容易かつ迅速に差し替えるのである。なお、
本実施例によれば、流動するメディア24中のワーク案
内部材30が、その両端を把持されるので一層安定に保
持される利点がある。なお、上述したのはあくまでも本
発明の一実施例であり、本発明はその精神を逸脱しない
範囲において種々変更が加えられ得るものである。
たとえば、前述の実施例において、研磨されたワーク2
2を取り出すために、ワーク取出装置35やワーク案内
部材30を持ち上げる装置が設けられているが、このよ
うな装置が設けられない場合やバレル槽6の深さが浅く
作業者の手が充分届く場合には、作業者が案内部26の
端部に到達したワーク22を直接手によって容易に取り
出すようにすることができるのである。ワーク敬出装置
36において、電磁石42は管状部材44の下端に固定
されているが、ワーク22が一層容易に吸着されるため
に、ワーク22の傾熱こ倣うように揺動可能に設けられ
たものでも良いのである。
また、ワーク案内部材3川ま、それ自体の摩耗を防止す
るために、ポリウレタン樹脂等の耐摩耗性のある樹脂で
被覆されても差支えない。
更に、前述の実施例において、ワーク22を案内する案
内部26は螺旋状に形成されているが、単純な円形や波
形状等の形状に種々変更され得るのである。
要するに、案内部26の形状はメディア24の流動方向
成分を含んだ方向に曲成され、その案内部26に挿通さ
れたワーク22が流動するメディア24に押されて揺動
しつつ移動し得るものでも良いのである。発明の効果 以上、詳記したように、本発明のバレル加工装置によれ
ば環状のワークが揺動しつつ案内部村によって案内され
るので、環状のワーク全周に均一かつ能率的な研磨を施
すという流動形式のバレル装置特有の効果を享受でき、
しかもこれに加えて、次のような種々の効果が得られる
のである。
すなわち、メディアを排出しそのメディア中からワーク
を選別するためのバレル槽回動機横、バケット昇降機構
、ワーク選別装置を用いることがないので、バレル加工
装置が大幅に小型かつ安価となるのである。また、バレ
ル槽中のメディア内からワークのみを迅速に取り出すこ
とができるので、ワークの表面に傷が生じるおそれがな
くなるとともに、ワークの取出し工程に要する時間が大
幅に短縮されたバレル加工装置の処理能力が向上し、加
えてコンパウンド溶液が飛散せず作業環境が良好に保た
れるとともにコンパウンド溶液の損失がないのである。
更に、研磨されたワークの位置が特定されるのでそのワ
ークを自動的に取り出すことが極めて容易となるのであ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示す説明図である。 第2図は第1図の実施例におけるワーク案内部材の形状
を説明する図である。第3図は第1図の実施例の作動を
説明する図である。第4図および第5図は本発明の他の
実施例の構成を示す要部説明図である。第6図は第5図
の実施例の要部を示す斜視図である。2:側壁部、4:
回転底部、6:バレル槽、22:ワーク、24:メディ
ア、26:案内部、28:垂直部、30:ワーク案内部
材、32:流動環、35:ワーク取出装置、34:固定
ブラケット(保持手段)、52:上下シリンダ(保持手
段)、60,62:把持装置(保持手段)。 第1図第2図 第6図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 側壁部と回転底部とを有する堅型バレル槽を備え、
    該バレル槽内に収容されたメデイアを該回転底部を回転
    駆動することにより円周方向に向かう螺旋状に流動させ
    て環状の流動環を形成し、該メデイア中に混在する環状
    のワークを研磨する環状のワークを研磨する形式のバレ
    ル加工装置であって、 前記流動環を形成する流動状態
    のメデイア内において該メデイアの流動方向の方向成分
    を含んで該流動環に沿って曲成され、揺動可能に挿通さ
    れた前記環状のワークを案内する案内部と、該案内部の
    両端から上方へそれぞれ延びる垂直部とから成る線状の
    ワーク案内部材と、 少なくとも、該ワーク案内部材の
    一端を保持し、該ワーク案内部材の前記案内部を前記流
    動環中に位置させる保持手段と、を含むことを特徴とす
    るバレル加工装置。 2 前記保持手段が、前記ワーク案内部材の一端を固定
    ブラケツトを含み、該ワーク案内部材の他端側において
    掛止されている前記ワークを、磁力で吸着する吸着部を
    備えたワーク取出し装置によって自動的に抜き取り得る
    ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のバレル加工装置。 3 前記保持手段が、前記ワーク案内部材の両端をそれ
    ぞれ着脱可能に把持する一対の把持装置を備え、前記案
    内部のいずれからも前記ワークを抜き取ることができる
    ようにしたものである特許請求の範囲第2項記載のバレ
    ル加工装置。 4 前記保持手段が、該ワーク案内部材を前記バレル槽
    から引き上げる引上機構を備えたものである特許請求の
    範囲第1項または第3項記載のバレル加工装置。
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JPS57189764A (en) 1982-11-22

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