PL243716B1 - Urządzenie do obrabiania wstępnie uformowanych detali w medium roboczym - Google Patents

Abstract

Urządzenie do obrabiania wstępnie uformowanych detali w medium roboczym, w szczególności w urządzeniach do wygładzania strumieniowego (zanurzeniowego), takich jak wygładzarki pojemnikowe, zaopatrzone w uchwyt obracający się wokół własnej osi oraz poruszający się w kierunku osiowym, za pomocą oddzielnych napędów, charakteryzujące się tym, że zaopatrzone jest w posadowioną na pokrywie roboczej (1) urządzenia do wygładzania strumieniowego, dodatkową pokrywę (3), na której zewnętrznej powierzchni, zamocowany jest zespół ruchu obrotowego z silnikiem elektrycznym zasilanym impulsowo zaopatrzonym w środki do ruchu obrotowego uchwytu zaciskowego (15) oraz zespół ruchu wibracyjnego z urządzeniem wytwarzającym pole magnetyczne zaopatrzonym w środki do przekazywania napięcia, zaopatrzony w środki do wibrowania uchwytu zaciskowego (15) oraz środki do ruchu obrotowego uchwytu zaciskowego (15).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do obrabiania wstępnie uformowanych detali w medium roboczym, w szczególności w urządzeniach do wygładzania strumieniowego (zanurzeniowego), takich jak wygładzarki pojemnikowe.

W stosowanych powszechnie rozwiązaniach, procesy wygładzania w urządzeniach do wygładzania strumieniowego (zanurzeniowego), są realizowane z losową orientacją detali obrabianych w strumieniu ruchomego wsadu roboczego, złożonego z kształtek roboczych, których energia jest wymuszana przez ruch drgający lub ruch obrotowy. Proces ten jest stosunkowo długotrwały, mało sterowalny i charakteryzuje się niską efektywnością, ponieważ przedmioty obrabiane zajmują losowe położenia, a energia wsadu roboczego jest lokalnie zmienna w przestrzeni wsadu roboczego oraz w czasie pracy. Zmiany te są spowodowane złożonym ruchem kształtek roboczych i ich wzajemnymi interakcjami. Wobec tego, potencjał energetyczny wsadu roboczego wykorzystywany jedynie w ograniczonym stopniu. To powoduje, że czas obróbki jest relatywnie długi.

Zwiększenie efektywności procesu obróbki powierzchniowej, realizuje się poprzez mocowanie obrabianych detali w uchwytach instalowanych na wygładzarkach pojemnikowych, umożliwiających stabilizację i orientację obrabianych detali we wsadzie roboczym, zwiększając tym samym efektywność procesu obróbki.

Na rynku dostępne są urządzenia do wygładzania zanurzeniowego w technologii obróbki wibrościernej, zaopatrzone w obracający się uchwyt narzędziowy umożliwiający nadawanie obrabianym detalom ruchów obrotowych o określonej prędkości [np. Rosler Oberflachentechnik GMBH, https://pl.rosler.com/pl-pl/produkty/technika-obrobki-wibrosciernej/urzadzenia-do-szlifowania-zanuze- niowego/, stan na dzień 10.11.2020],

Przykładowo, z opisu patentowego EP2108481 A2 znany jest sposób obróbki przedmiotów obrotowo-symetrycznych, takich jak felgi samochodowe, w którym przedmiot obrabiany zanurza się w pojemniku, jednocześnie obracając go wokół swojej osi środkowej po zamkniętej orbicie za pomocą oddzielnych napędów, zaopatrzonych w uchwyt mimośrodowo-obrotowy. W ten sposób uchwyt obracający się po torze orbitalnym może być obracany wokół własnej osi za pomocą silnika napędowego, który sam nie obraca się po torze orbity, ale w porównaniu z ruchem przedmiotu obrabianego - pozostaje nieruchomy.

Przykładowo, z opisu patentowego DE102009004916 Al znany jest sposób obróbki powierzchni detali obrabianych, przez przemieszczanie obrabianych detali we wsadzie kształtek roboczych i/lub ściernych i polerujących granulatów i / płynów wspomagających obróbkę, poprzez szlifowanie wibracyjne za pomocą wygładzarek zawierających część obrotową w postaci głowicy, napędzanej obrotowo przez silnik za pomocą odpowiedniej przekładni, na której obwodzie ułożone są uchwyty detali obrabianych w celu zamocowania obrabianych detali. Uchwyty detali mogą być obracane np. za pomocą przekładni planetarnych - tak, że element obrabiany jest nie tylko przesuwany po krzywej ścieżki, lecz także ustawiany w pozycji obrotowej.

Przykładowo, z opisu patentowego US4823513 A, znane jest urządzenie i sposób do wibracyjnego wykańczania części, w którym części są przymocowane do wibrującej głowicy, zaopatrzonej w wewnętrzny mechanizm wibrujący i mechanizm do przenoszenia mocy na mechanizm wibracyjny w głowicy wibracyjnej, gdzie następnie głowica wibracyjna z zamocowanymi częściami obrabianymi, które wykonują ruch wibrujący jest zanurzana we wsadzie roboczym.

Przykładowo, z opisu patentowego, znane jest urządzenie do polerowania dużych część o cylindrycznych kształtach US6688953 B2, w którym znajduje się środek polerujący oraz zaopatrzone jest ramię podtrzymujące obrabiane detale, które może rozciągać się i kurczyć w wzdłużnym kierunku osiowym oraz przemieszczać w kierunku poziomym.

Rozwiązanie według wynalazku pozwala realizować ruch obrotowo-wibracyjny, rozszerzając możliwość wygładzania obrabianej powierzchni poprzez synergiczne oddziaływanie skumulowanego ruchu obrotowego i wibracyjnego detalu obrabianego, z ruchem wsadu roboczego urządzenia do szlifowania zanurzeniowego. W przypadku odpowiednio dobranej charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej, możliwa jest zmiana intensywności i wydajności obróbki w zależności od zapotrzebowania. Poprzez zwiększenie liczby jednocześnie wykonywanych ruchów przez obrabiany detal zanurzony we wsadzie roboczym, zapewnia się większe możliwości wpływania na mechanizm kształtowania struktury geometrycznej jego powierzchni, wydajność obróbki oraz skrócenie jej czasu.

Rozwiązanie według wynalazku jest przeznaczone do obróbki niewielkich detali o różnych kształtach, w szczególności o płaskim i okrągłym kształcie z wykorzystaniem sypkiego wsadu roboczego, w postaci kształtek żywicznych i ceramicznych o różnej wielkości i geometrii, kształtek metalowych, kształtek porcelanowych i z tworzyw sztucznych oraz kształtek roślinnych (skorup orzechów, elementów drewnianych).

Urządzenie według wynalazku zostało przedstawione w przykładzie wykonania oraz na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rysunek schematyczny urządzenia; fig. 2 przedstawia widok perspektywiczny z boku urządzenia; fig. 3 przedstawia przekrój poprzeczny urządzenia do wygładzania strumieniowego wraz z urządzeniem według wynalazku; fig. 4 przedstawia widok urządzenia od spodu.

Urządzenie do obrabiania wstępnie uformowanych detali B w medium roboczym C, zaopatrzone jest w dodatkową pokrywę 1 zamykającą komorę roboczą A urządzenia do wygładzania strumieniowego, zaopatrzoną w dwie prowadnice 2 w postaci podłużnych otworów, umieszczone równolegle do wybrania roboczego 1.1. pokrywy 1. Na pokrywie 1 umieszczona jest przesuwna pokrywa 3, zaopatrzona od spodu w zaciski śrubowe 3.1, pozwalające na ruch promieniowy pokrywy 3 w prowadnicach 2 oraz zaciski śrubowe 3.2, stabilizujące obudowę 8 na pokrywie 3. Na górnej powierzchni pokrywy 3 zamocowany jest zespół ruchu obrotowego ZRO oraz zespół ruchu wibracyjnego ZRW, współpracujące z układem sterującym przekazującym napięcie, nieuwidocznionym na rysunku. Zespół ruchu obrotowego składa się z silnika krokowego 4 zaopatrzonego w koło pasowe 5 z paskiem zębatym 6, posadowionego na stelażu 7, przytwierdzonego do pokrywy 3 za pomocą zacisków śrubowych 3.2. Zespół ruchu wibracyjnego umieszczony w obudowie 8 zawiera elektromagnes 9 z rdzeniem 9.1., poniżej którego, umieszczone jest koło pasowe 10 połączone wciskowo z wałkiem 11, posadowionym na wkrętach 13, umieszczonym w tulei ślizgowej 12 posadowionej na obudowie 8, zaopatrzonej w cztery wkręty 13 z nakładkami 13.1, mocujące obudowę 8 do pokrywy 3, na których to wkrętach 13, poniżej pokrywy 3 umieszczone są cztery sprężyny śrubowe 14, oparte na nakładkach 13.1 wkrętów 13, które przytrzymują wałek 11. U podstawy wałek 11 zaopatrzony jest w trzpień 11.1., na którym zamocowany jest uchwyt zaciskowy 15, w postaci zacisku, złożonego z pary łapek 15.1, zwieranych ze sobą śrubą 15.2, stabilizujących obrabiany detal B.

Działanie urządzenia według wynalazku jest realizowane w następujący sposób. Dla umiejscowienia w zadanym miejscu poddawanego obróbce detalu B, pokrywę 3 ustawia się (przesuwa się) ręcznie i po ustaleniu obrabianego detalu B w strefie medium roboczego C, jest ona blokowana za pomocą zacisków śrubowych 15.2. Następnie, elektryczny układ sterujący nieuwidoczniony na rysunku, podaje napięcie do silnika krokowego 4, który wprawia w obrót koło pasowe 5 oraz pobudza elektromagnes 9 zaopatrzony w rdzeń 9.1. wytwarzający pole elektromagnetyczne, przyciągając do siebie rdzeń 9.1, do którego zamocowany jest wałek 11, w zadanej przez układ sterujący amplitudzie i częstotliwości, przez co wałek 11 wraz z rdzeniem 9.1 porusza się w tulei ślizgowej 12 w kierunku osiowym. Obracające się koło pasowe 5 wprawiane w ruch przez silnik krokowy 4, za pomocą paska zębatego 6 wprawia w ruch koło pasowe 10, połączone wciskowo z wałkiem 11, wprawiając dodatkowo, w ruch obrotowy wałek 11 z zamocowanym na trzpieniu wałka 11 uchwytem zaciskowym 15, który utrzymuje pomocą pary łapek 15.1 obrabiany detal B, który obracając się, wykonuje również ruch drgający o określonej amplit udzie i częstotliwości. Dodatkowo, detal B jest poddawany obróbce poprzez ruch medium roboczego C, który jest wymuszany siłą odśrodkową przez obracający się wirnik D, który znajduje się w dolnej części komory roboczej A urządzenia do wygładzania strumieniowego.

Claims (6)

1. Urządzenie do obrabiania wstępnie uformowanych detali w medium roboczym, zaopatrzone w uchwyt obracający się wokół własnej osi oraz poruszający się w kierunku osiowym, za pomocą oddzielnych napędów, znamienne tym, że zaopatrzone jest w posadowioną na pokrywie roboczej (1) urządzenia do wygładzania strumieniowego, dodatkową pokrywę (3), na której zewnętrznej powierzchni, zamocowany jest zespół ruchu obrotowego (ZRO) z silnikiem elektrycznym zasilanym impulsowo zaopatrzonym w środki do ruchu obrotowego uchwytu zaciskowego (15) oraz zespół ruchu wibracyjnego (ZRW) z urządzeniem wytwarzającym pole magnetyczne zaopatrzonym w środki do przekazywania napięcia, zaopatrzony w środki do wibrowania uchwytu zaciskowego (15) oraz środki do ruchu obrotowego uchwytu zaciskowego (15).

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół ruchu obrotowego (ZRO) zawiera silnik krokowy (4) zaopatrzony w środki do ruchu obrotowego uchwytu zaciskowego (15) w postaci koła pasowego (5) z paskiem zębatym (6).

3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół ruchu wibracyjnego (ZRW) zawiera elektromagnes (9) połączony z elektrycznym układem sterującym, zaopatrzony w środki do wibrowania uchwytu zaciskowego (15) w postaci wałka (11) umieszczonego w tulei ślizgowej (12) zaopatrzonego w trzpień, na którym posadowiony jest uchwyt zaciskowy (15) zaopatrzony w parę łapek chwytających (15.1); zaopatrzony w środki do ruchu obrotowego uchwytu zaciskowego (15) w postaci koła pasowego połączonego wciskowo z wałkiem (11).

4. Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że podporę wałka (11) od strony uchwytu zaciskowego (15) stanowią cztery sprężyny śrubowe (14) oparte na nakładkach 13.1 mocujących wkrętów (13) obudowy (8) zespołu ruchu wibracyjnego (ZRW).

5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dodatkowa pokrywa (3) zaopatrzona od spodu w zaciski śrubowe 3.1. jest przesuwna na pokrywie roboczej (1) w prowadnicach (2) pokrywy roboczej (1).

6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że prowadnice (2) pokrywy roboczej (1) mają postać podłużnych otworów umieszczonych równolegle do wybrania roboczego 1.1. pokrywy roboczej (1).