RU181230U1 - MACHINE-AUTOMATIC MACHINE FOR GRINDING BALLS FROM SEMI-PRECIOUS STONES - Google Patents

MACHINE-AUTOMATIC MACHINE FOR GRINDING BALLS FROM SEMI-PRECIOUS STONES Download PDF

Info

Publication number
RU181230U1
RU181230U1 RU2017125164U RU2017125164U RU181230U1 RU 181230 U1 RU181230 U1 RU 181230U1 RU 2017125164 U RU2017125164 U RU 2017125164U RU 2017125164 U RU2017125164 U RU 2017125164U RU 181230 U1 RU181230 U1 RU 181230U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ball
feeder
pneumatic
machine
pendulum mechanism
Prior art date
Application number
RU2017125164U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Екатерина Александровна Карасёва
Артем Игоревич Карпушкин
Борис Петрович Борисов
Original Assignee
Екатерина Александровна Карасёва
Артем Игоревич Карпушкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Екатерина Александровна Карасёва, Артем Игоревич Карпушкин filed Critical Екатерина Александровна Карасёва
Priority to RU2017125164U priority Critical patent/RU181230U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU181230U1 publication Critical patent/RU181230U1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B24B11/00Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor
    • B24B11/02Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls
    • B24B11/04Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls involving grinding wheels
    • B24B11/08Machines or devices designed for grinding spherical surfaces or parts of spherical surfaces on work; Accessories therefor for grinding balls involving grinding wheels acting by the circumference
    • 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
    • B24B51/00Arrangements for automatic control of a series of individual steps in grinding a workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройствам абразивной обработки шариков. Устройство может быть использовано, например, в ювелирной промышленности при изготовлении шариков из полудрагоценных и поделочных камней, в том числе из янтаря. Станок-автомат содержит станину со стойкой, на которой установлен связанный с электродвигателем шпиндель с закрепленным на нем шлифовальным кругом, выполненным с профильной радиусной канавкой на периферийной поверхности. Маятниковый механизм установлен с возможностью качательного движения и включает снабженный отдельным электродвигателем ролик, выполненный с двумя выступающими резиновыми кольцами на периферийной поверхности, которая ориентирована оппозитно периферийной поверхности шлифовального круга. Подпорка под обрабатываемый шарик расположена на маятниковом механизме между периферийными поверхностями круга и ролика. Станок дополнительно снабжен вакуумным насосом, связанным с пневмораспределителем, и пневмоцилиндром, использованным в качестве привода качательного движения маятникового механизма. Пневмоцилиндр оснащен регуляторами подачи воздуха в цилиндр и датчиками положения поршня. Станок оборудован механизмом поштучной подачи шариков, включающим бункер-питатель и податчик, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения от бункера-питателя до подпорки под шарик. В качестве податчика и подпорки под шарик использованы трубки, связанные через пневмораспределитель с пневмонасосом. Кроме этого, станок оборудован блоком управления, связанным с пневмораспределителем, пневмонасосом, пневмоцилиндром, электродвигателями. Повышает производительность обработки шариков. 7 ил.The utility model relates to devices for abrasive processing of balls. The device can be used, for example, in the jewelry industry in the manufacture of beads from semiprecious and ornamental stones, including amber. The automatic machine contains a bed with a stand, on which a spindle connected to the electric motor is mounted with a grinding wheel fixed on it, made with a profile radius groove on the peripheral surface. The pendulum mechanism is installed with the possibility of rocking motion and includes a roller equipped with a separate electric motor, made with two protruding rubber rings on the peripheral surface, which is oriented opposite to the peripheral surface of the grinding wheel. The support for the processed ball is located on the pendulum mechanism between the peripheral surfaces of the circle and the roller. The machine is additionally equipped with a vacuum pump associated with a pneumatic distributor and a pneumatic cylinder used as a drive for the oscillating motion of the pendulum mechanism. The pneumatic cylinder is equipped with air flow regulators in the cylinder and piston position sensors. The machine is equipped with a piece-by-piece ball feeding mechanism, including a hopper-feeder and a feeder, mounted with the possibility of reciprocating movement from the hopper-feeder to the support under the ball. Tubes connected through a pneumatic distributor with a pneumatic pump were used as a feeder and a backup for a ball. In addition, the machine is equipped with a control unit associated with a pneumatic distributor, a pneumatic pump, a pneumatic cylinder, and electric motors. Increases productivity of processing of balls. 7 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам абразивной обработки. Устройство может быть использовано, например, в ювелирной промышленности при изготовлении шариков из полудрагоценных и поделочных камней, в том числе из янтаря.The utility model relates to abrasive processing devices. The device can be used, for example, in the jewelry industry in the manufacture of beads from semiprecious and ornamental stones, including amber.

Известен станок-автомат для обработки шаров из янтаря с кулачковым приводом качательного движения и бункером дозатором автоматической загрузки (Борисов Б.П. и др. Станок для обработки шаров из янтаря. «Известия», 2004, №5, КГТУ, с. 82-86).Known automatic machine for processing balls of amber with a cam drive swinging movement and a hopper automatic loading batcher (Borisov BP and other Machine for processing balls of amber. "Izvestia", 2004, No. 5, KSTU, p. 82- 86).

К недостаткам этого станка-автомата можно отнести:The disadvantages of this automatic machine include:

нет силового замыкания заготовки, что приводит к большому проценту брака (шар раскалывается);there is no power shortage of the workpiece, which leads to a large percentage of marriage (the ball breaks);

отсутствие стадии обработки «выхаживания», т.е. достижение средней точности;lack of a “nursing” processing stage, i.e. achievement of average accuracy;

сложная кинематическая структура;complex kinematic structure;

высокая стоимость, эффективен только в условиях массового и крупносерийного производства.high cost, effective only in conditions of mass and large-scale production.

Известно устройство для обработки шариков из янтаря и других материалов - станок SKU польской фирмы AVALON [http://www.rundist.com/published/publicdata/ORIGINALRUNDIST/attachments/SC/products_pictures/DTR%20SKU%20RUS.pdf] Этот станок выбран в качестве ближайшего аналога. Станок содержит станину со стойкой, на которой установлен связанный с приводом шпиндель с закрепленным шлифовальным кругом, выполненным с профильной радиусной канавкой на периферийной поверхности. На станине станка смонтирован маятниковый механизм, содержащий ролик, подпорку под шарик, и привод в составе вспомогательного двигателя и ременной передачи. Маятниковый механизм установлен с возможностью качательного движения на двух шарнирных опорах, которое осуществляется вручную с помощью рукояти маятникового механизма. На периферийной поверхности ролика, в канавках, смонтированы два резиновых кольца круглого сечения таким образом, что выступают наполовину над поверхностью ролика. Подпорка под заготовку (шарик) выполнена в виде стержня и установлена на маятниковом механизме с возможностью установочных перемещений в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Станок снабжен системой подачи охлаждающей жидкости (водопроводная вода), защитными кожухами, пультами управления. Маятниковый механизм может занимать два крайних положения: рабочее и нерабочее (откинутое), которые ограничены блокировками. При обработке на описываемом станке заготовка проходит несколько стадий цикла обработки. На стадии начальной загрузки заготовку вручную устанавливают на торцевую поверхность подпорки и одновременно опирают ее на точечные участки пассиков, в результате, заготовка в виде шарика опирается на три точки, не лежащие в одной плоскости, что делает ее положение неустойчивым, она удерживается лишь силой своего веса, который слишком мал для надежного удержания. В таком положении вручную сообщают плавное поступательное перемещение маятниковому механизму вместе с заготовкой по дуговой траектории к шлифовальному кругу. При касании заготовкой двух крайних точек на профиле канавки вращающегося шлифовального круга (такой момент характеризует стадию промежуточной загрузки) ролику сообщают вращение в противоположную сторону. На стадии окончательной загрузки при дальнейшем перемещении маятникового механизма происходит силовое замыкание системы резиновые кольца-заготовка-круг, при котором происходит обработка заготовки в заданный диаметр. После чего маятниковый механизм вручную переводят в нерабочее положение, останавливают ролик, и обработанный шарик падает в сборную емкость.A device for processing balls of amber and other materials is known - the SKU machine of the Polish company AVALON [http://www.rundist.com/published/publicdata/ORIGINALRUNDIST/attachments/SC/products_pictures/DTR%20SKU%20GB.pdf] This machine is selected as the closest analogue. The machine includes a bed with a stand on which a spindle connected to the drive is mounted with a fixed grinding wheel made with a profile radius groove on the peripheral surface. A pendulum mechanism is mounted on the machine bed containing a roller, a ball support, and a drive as part of an auxiliary engine and a belt drive. The pendulum mechanism is mounted with the possibility of rocking movement on two hinged supports, which is carried out manually using the handle of the pendulum mechanism. On the peripheral surface of the roller, in the grooves, two rubber rings of circular cross-section are mounted in such a way that they protrude half above the surface of the roller. The support for the workpiece (ball) is made in the form of a rod and mounted on a pendulum mechanism with the possibility of installation movements in horizontal and vertical planes. The machine is equipped with a coolant supply system (tap water), protective covers, control panels. The pendulum mechanism can occupy two extreme positions: working and non-working (tilted), which are limited by locks. When processing on the described machine, the workpiece goes through several stages of the processing cycle. At the initial loading stage, the workpiece is manually installed on the end surface of the support and at the same time it is supported on the point sections of the passives, as a result, the workpiece in the form of a ball is supported by three points that do not lie in the same plane, which makes its position unstable, it is held only by the strength of its weight which is too small to hold properly. In this position, a smooth translational movement of the pendulum mechanism together with the workpiece along the arc path to the grinding wheel is reported manually. When the workpiece touches two extreme points on the groove profile of a rotating grinding wheel (this moment characterizes the intermediate loading stage), the roller is informed of rotation in the opposite direction. At the stage of final loading, with further movement of the pendulum mechanism, a force closure of the rubber ring-workpiece-circle system occurs, at which the workpiece is processed into a given diameter. After that, the pendulum mechanism is manually transferred to the inoperative position, the roller is stopped, and the treated ball falls into the collection tank.

К недостаткам описанного станка можно отнести:The disadvantages of the described machine include:

применение ручной поштучной загрузки заготовок на станок является крайне непроизводительной и утомительной операцией, особенно при изготовлении шариков весьма востребованных малых диаметров 2,5…3 мм;the use of manual piece loading of blanks on the machine is an extremely unproductive and tedious operation, especially in the manufacture of balls of very popular small diameters of 2.5 ... 3 mm;

транспортное движение заготовки из позиции загрузки в позицию начала обработки занимает относительно много времени, которое является холостым и снижает производительность, но из-за необходимости соблюдения техники безопасности маятниковый механизм вместе с подпоркой под шарик приходится отводить от шлифовального круга на достаточно большой угол α=35…45°; базирование заготовки весьма неустойчиво, а при транспортировании заготовки в зону обработки она удерживается на переходных базовых точках исключительно своим весом, что не исключает падение заготовки;The transport movement of the workpiece from the loading position to the starting position of processing takes a relatively long time, which is idle and reduces productivity, but because of the need to comply with safety precautions, the pendulum mechanism along with the ball support must be diverted from the grinding wheel to a sufficiently large angle α = 35 ... 45 °; the base of the workpiece is very unstable, and when transporting the workpiece to the processing zone, it is held at the transitional base points exclusively by its weight, which does not exclude the fall of the workpiece;

при ручном управлении качательным движением маятникового механизма очень трудно синхронизировать момент включения круговой подачи с определенным положением заготовки, что может привести к образованию на заготовке «лыски» или заготовка раскалывается, или заготовка слетает с подпорки;when manually controlling the swinging movement of the pendulum mechanism, it is very difficult to synchronize the moment of turning on the circular feed with a certain position of the workpiece, which can lead to the formation of “flats” on the workpiece or the workpiece breaks, or the workpiece flies off the support;

при ручном управлении невозможно обеспечить равномерную и стабильную силу прижатия заготовки к шлифовальному кругу, а значит, затруднительна калибровка формы и точного диаметра шарика.with manual control it is impossible to ensure uniform and stable force of pressing the workpiece to the grinding wheel, which means that it is difficult to calibrate the shape and exact diameter of the ball.

Полезная модель решает задачу повышения производительности станка-автомата, за счет автоматизации загрузки и обработки шариков путем использования пневмооборудования.The utility model solves the problem of increasing the productivity of the automatic machine, by automating the loading and processing of balls through the use of pneumatic equipment.

Для получения необходимого технического результата в станке-автомате для шлифовки шариков из полудрагоценных камней, содержащем станину со стойкой, на которой установлен связанный с электродвигателем шпиндель с закрепленным на нем шлифовальным кругом, выполненным с профильной радиусной канавкой на периферийной поверхности, и маятниковый механизм, установленный с возможностью качательного движения, включающий снабженный отдельным электродвигателем ролик, выполненный с двумя выступающими резиновыми кольцами на периферийной поверхности, которая ориентирована оппозитно периферийной поверхности шлифовального круга, и подпорку под обрабатываемый шарик, расположенную между периферийными поверхностями круга и ролика, предлагается станок дополнительно снабдить вакуумным насосом, связанным с пневмораспределителем, и пневмоцилиндром, использованным в качестве привода качательного движения маятникового механизма. Пневмоцилиндр предлагается оснастить регуляторами подачи воздуха в цилиндр и датчиками положения поршня. Кроме того, станок предлагается оборудовать механизмом поштучной подачи шариков, включающим бункер-питатель и податчик, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения от бункера-питателя до подпорки под шарик. В качестве податчика и подпорки под шарик предлагается использовать трубки, связанные через пневмораспределитель с пневмонасосом. Кроме этого, станок предлагается оборудовать блоком управления, связанным с пневмораспределителем, пневмонасосом, пневмоцилиндром, электродвигателями.To obtain the necessary technical result in the automatic machine for grinding balls of semiprecious stones, containing a frame with a stand, on which is mounted a spindle connected to the electric motor with a grinding wheel fixed to it, made with a profile radius groove on the peripheral surface, and a pendulum mechanism installed with the possibility of rocking movement, including a roller equipped with a separate electric motor, made with two protruding rubber rings on the peripheral surface spine that is oriented oppositely to the peripheral surface of the grinding wheel, and a backup processed ball, disposed between the peripheral surfaces of the wheel and the roller, the machine additionally serves to provide a vacuum pump connected with the valve, and a pneumatic cylinder, used as a drive swinging pendulum movement mechanism. It is proposed to equip the pneumatic cylinder with regulators of air supply to the cylinder and piston position sensors. In addition, the machine is proposed to be equipped with a piece-by-piece ball feeding mechanism, including a hopper-feeder and a feeder, mounted with the possibility of reciprocating movement from the hopper-feeder to the support under the ball. It is proposed to use tubes connected through a pneumatic distributor with a pneumatic pump as a feeder and a support for a ball. In addition, it is proposed to equip the machine with a control unit associated with a pneumatic distributor, an air pump, an air cylinder, and electric motors.

На прилагаемых к описанию графических материалах изображено:The graphic materials attached to the description show:

фиг. 1 - изображение конструкции предлагаемого станка-автомата;FIG. 1 - image of the design of the proposed machine;

фиг. 2 - схематическое изображение работы предлагаемого станка-автомата;FIG. 2 is a schematic representation of the operation of the proposed automatic machine;

фиг. 3 - схема опорных точек при загрузке заготовки на начальной стадии;FIG. 3 is a diagram of reference points when loading a workpiece at an initial stage;

фиг. 4 - схема опорных точек загрузки заготовки на промежуточной стадии;FIG. 4 is a diagram of reference points for loading a workpiece at an intermediate stage;

фиг. 5 - схема окончательной загрузки заготовки;FIG. 5 is a diagram of the final loading of the workpiece;

фиг. 6 - схема действующих сил на заготовку на стадии обработки;FIG. 6 is a diagram of the acting forces on the workpiece at the processing stage;

фиг. 7 - схематическое изображение работы станка - ближайшего аналога.FIG. 7 is a schematic representation of the operation of the machine - the closest analogue.

На графических материалах приняты следующие обозначения:The following notations are used on graphic materials:

1 - шлифовальный круг; 2 - резиновое кольцо; 3 - ролик; 4 - ременная передача; 5 - электродвигатель, сообщающий вращение ролику 3; 6 - рукоять маятникового механизма; 7 - маятниковый механизм; 8, 9 - микрометрический упор; 10 - подпорка под шарик; 11 - станина; 12 - опора шарнирная; 13, 19 - трубка; 14 - пневмораспределитель; 15 - пневмонасос; 16 - блокировка перемещения маятникового механизма; 17 - заготовка (шарик); 18 - податчик; 20 - бункер-питатель; 21 - электродвигатель, сообщающий вращение шлифовальному кругу 1; 22 - ременная передача; 23 - стойка; 24 - шпиндель; 25 - пневмоцилиндр; 26 - кронштейн; 27 - профильная радиусная канавка; 28 - желоб; 29 - блок управления;1 - grinding wheel; 2 - a rubber ring; 3 - roller; 4 - belt drive; 5 - an electric motor that informs the rotation of the roller 3; 6 - the handle of the pendulum mechanism; 7 - pendulum mechanism; 8, 9 - micrometric emphasis; 10 - backup under the ball; 11 - bed; 12 - articulated support; 13, 19 - tube; 14 - pneumatic distributor; 15 - air pump; 16 - blocking the movement of the pendulum mechanism; 17 - blank (ball); 18 - feeder; 20 - hopper feeder; 21 - an electric motor that reports rotation to the grinding wheel 1; 22 - belt drive; 23 - rack; 24 - spindle; 25 - pneumatic cylinder; 26 - an arm; 27 - profile radius groove; 28 - trough; 29 - control unit;

B1 - направление вращения шлифовального круга 1;B 1 - the direction of rotation of the grinding wheel 1;

B2 - направления качательного движения маятникового механизма 7;B 2 - directions of the swinging motion of the pendulum mechanism 7;

B3 - направление вращения ролика 3;B 3 - the direction of rotation of the roller 3;

П1, П2 - направления установочных перемещений в горизонтальной плоскости;P 1 , P 2 - the direction of installation movements in the horizontal plane;

П3 - направления установочных перемещений в вертикальной плоскости;P 3 - the direction of installation movements in the vertical plane;

П4 - направления перемещения податчика 18;P 4 - the direction of movement of the feeder 18;

dш - диаметр шарика;d W - the diameter of the ball;

с, е, f - точки опоры шарика на стадии начальной загрузки;c, e, f are the ball support points at the initial loading stage;

m, n - точки опоры шарика на шлифовальном круге на промежуточной и окончательной стадии загрузки;m, n are the ball support points on the grinding wheel at the intermediate and final loading stage;

δ - припуск на обработку шарика;δ is the allowance for processing the ball;

Δh - зазор между крайними точками профиля радиусной канавки и шариком; α' - угол отклонения от вертикали маятникового механизма в крайнем нерабочем положении;Δh is the gap between the extreme points of the profile of the radius groove and the ball; α 'is the angle of deviation from the vertical of the pendulum mechanism in the extreme inoperative position;

α'' - угол отклонения от вертикали маятникового механизма в начальной стадии загрузки заготовки;α '' is the angle of deviation from the vertical of the pendulum mechanism in the initial stage of loading the workpiece;

α''' - 0 - диапазон радиальной подачи при рабочем технологическом движении маятникового механизма.α '' '- 0 - the range of radial feed during the working technological movement of the pendulum mechanism.

Предлагаемый станок-автомат включает станину 11, на которой на стойке 23 установлен шпиндель 24 с закрепленным шлифовальным кругом 1, выполненным с профильной радиусной канавкой 27 на периферийной поверхности. Маятниковый механизм 7 установлен на шарнирных опорах 12 с возможностью установочных перемещений в горизонтальной (П1 и П2) и вертикальной плоскостях (П3). В качестве привода качательного движения маятникового механизма 7 использован пневмоцилиндр 25 (фиг. 1, 2, В2). Крайние положения маятникового механизма 7 ограничиваются микрометрическими упорами 8, 9. Подпорка 10 под шарик установлена на маятниковом механизме 7 с возможностью установочных перемещений (фиг. 1, П1 П3) и выполнена в виде трубки, связанной через пневмораспределитель 14 с пневмонасосом 15. Ролик 3, выполненный с двумя резиновыми кольцами 2 и установленный на маятниковом механизме 7, снабжен отдельным приводом с электродвигателем 5. Станок-автомат дополнительно снабжен механизмом поштучной подачи шариков, включающим бункер-питатель 20 и податчик 18, связанный через пневмораспределитель 14 с пневмонасосом 15 и установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения от бункера-питателя 20 до подпорки 10 под шарик. Бункер-питатель 20 выполнен с выходным каналом в нижней части, который связан с желобом 28. Станок-автомат оборудован блоком 29 управления, связанным с пневмораспределителем 14, пневмонасосом 15, пневмоцилиндром 25, электродвигателями 5, 21.The proposed automatic machine includes a frame 11, on which a spindle 24 is mounted on a stand 23 with a fixed grinding wheel 1 made with a profile radius groove 27 on the peripheral surface. The pendulum mechanism 7 is mounted on articulated supports 12 with the possibility of installation movements in the horizontal (P 1 and P 2 ) and vertical planes (P 3 ). As the drive of the oscillating motion of the pendulum mechanism 7, a pneumatic cylinder 25 is used (Fig. 1, 2, B 2 ). The extreme positions of the pendulum mechanism 7 are limited by micrometric stops 8, 9. The support 10 under the ball is mounted on the pendulum mechanism 7 with the possibility of installation displacements (Fig. 1, P 1 P 3 ) and is made in the form of a tube connected through an air distributor 14 to an air pump 15. Roller 3, made with two rubber rings 2 and mounted on a pendulum mechanism 7, is equipped with a separate drive with an electric motor 5. The automatic machine is additionally equipped with a piece-by-piece ball feeding mechanism, including a hopper-feeder 20 and a feed chik 18, connected through a pneumatic distributor 14 with an air pump 15 and installed with the possibility of reciprocating movement from the hopper-feeder 20 to the backup 10 under the ball. The hopper feeder 20 is made with an output channel in the lower part, which is connected with the groove 28. The automatic machine is equipped with a control unit 29 associated with a pneumatic distributor 14, an air pump 15, an air cylinder 25, electric motors 5, 21.

Станок-автомат снабжен системой подачи охлаждающей жидкости (вода) и лотком для приема обработанных шариков (на схеме не показаны). Все электрическое и пневматическое оборудование станка-автомата соединено в единую электро-пневмо-схему.The automatic machine is equipped with a coolant supply system (water) and a tray for receiving processed balls (not shown in the diagram). All electrical and pneumatic equipment of the automatic machine is connected into a single electro-pneumatic circuit.

Описание работы станка-автомата.Description of the operation of the machine.

Станок-автомат работает следующим образом. В бункер-питатель 20 загружают заготовки-шарики. Податчик 18, выполненный в виде трубки расположен над желобом 28 перед выходным каналом бункера-питателя 20. Вакуум в податчике 18 отсутствует. Давление воздуха подается в верхнюю часть пневмоцилиндра 25, в результате чего маятниковый механизм 7 занимает крайнее нерабочее положение, ограниченное настроенным микрометрическим упором 9, характеризуемое углом отклонения от вертикали α'. Электродвигатели 5 и 21 выключены.Automatic machine operates as follows. In the hopper feeder 20 load the blanks-balls. The feeder 18, made in the form of a tube, is located above the groove 28 in front of the output channel of the hopper-feeder 20. There is no vacuum in the feeder 18. Air pressure is supplied to the upper part of the pneumatic cylinder 25, as a result of which the pendulum mechanism 7 occupies an extreme inoperative position, limited by a tuned micrometer stop 9, characterized by a vertical angle α '. Electric motors 5 and 21 are turned off.

Включение станка.Turning on the machine.

Нажатием на кнопку «Пуск» пульта управления включают электродвигатель 21 и шлифовальный круг 1 приводится во вращение В1, включают пневмонасос 15. Открывают вентиль подачи воды в рабочую зону (на схеме не показан).By pressing the “Start” button of the control panel, the electric motor 21 is turned on and the grinding wheel 1 is rotated B 1 , the air pump 15 is turned on. The water supply valve to the working area is opened (not shown in the diagram).

При нажатии на кнопку «Цикл» пульта управления начинается автоматическая работа заранее запрограммированного контроллера, осуществляется автоматическая работа станка-автомата, осуществляющего последовательно стадии цикла процесса обработки.When you press the “Cycle” button of the control panel, the automatic operation of the pre-programmed controller starts, the automatic machine automatically performs the stages of the cycle of the processing process sequentially.

Стадия IStage I

По команде контроллера вакуум от пневмонасоса 15 через пневмораспределитель 14 подается на податчик 18, в качестве которого использована трубка, и заготовка (шарик) 17, расположенная перед торцом податчика 18, надежно к нему присасывается. Податчик 18 вместе с заготовкой 17 начинает поступательное движение по направлению к торцу подпорки 10 под шарик, в качестве которой использована также трубка. При движении податчика 18 он перекрывает выходной канал бункера-питателя 20, препятствуя поступлению из него заготовок-шариков в желоб 28. Вакуум в трубке, служащей подпоркой 10 под шарик, в это время отсутствует. При достижении заготовкой, перемещаемой податчиком 18, торца трубки-подпорки 10 под шарик срабатывает концевой датчик пневмоцилиндра 25 и контроллер отключает «подачу вакуума» к податчику 18 и включает «подачу вакуума» на подпорку 10 под шарик. В результате шарик «отстает» от торца податчика 18 и присасывается к торцу подпорки 10 под шарик.At the command of the controller, the vacuum from the air pump 15 through the air distributor 14 is fed to the feeder 18, which is used as a tube, and the workpiece (ball) 17, located in front of the end of the feeder 18, is securely attached to it. The feeder 18 together with the workpiece 17 begins to translate towards the end of the support 10 under the ball, which is also used as a tube. When the feeder 18 moves, it closes the output channel of the hopper-feeder 20, preventing the billet-balls from entering it into the groove 28. There is no vacuum in the tube serving as a backup 10 under the ball. When the workpiece, moved by the feeder 18, reaches the end of the backup tube 10 under the ball, the end sensor of the pneumatic cylinder 25 is activated and the controller disables the "vacuum supply" to the feeder 18 and turns on the "vacuum supply" to the backup 10 under the ball. As a result, the ball "lags" from the end of the feeder 18 and sticks to the end of the backup 10 under the ball.

В это же мгновение податчик 18 начинает свое возвратное движение в исходную позицию, а на пневмоцилиндр 25 маятникового механизма 7 с небольшой выверенной задержкой по времени поступает от контроллера сигнал на подачу давления в подпорку 10 под шарик 17.At the same instant, the feeder 18 begins its return movement to its original position, and a signal is supplied from the controller to the pneumatic cylinder 25 of the pendulum mechanism 7 with a small time delay to supply pressure to the backup 10 under the ball 17.

Стадия IIStage II

Поскольку податчик 18 уже успел отойти от подпорки 10 под шарик, он не препятствует маятниковому механизму 7 совершать под действием пневмоцилиндра 25 движение по направлению к шлифовальному кругу 1 вместе с подпоркой 10 и надежно удерживаемой заготовкой-шариком 17, а также вместе с роликом 3. При этом заготовка 17 опирается не только на подпорку 10, но и на точечные участки (е, f, фиг. 3, 4, 5) резиновых колец 2 на ролике 3.Since the feeder 18 has already managed to move away from the support 10 under the ball, it does not prevent the pendulum mechanism 7 from moving under the action of the pneumatic cylinder 25 towards the grinding wheel 1 together with the support 10 and the ball bearing 17 which is securely held and also with the roller 3. When this workpiece 17 is based not only on the backup 10, but also on the point sections (e, f, Fig. 3, 4, 5) of the rubber rings 2 on the roller 3.

Параллельно с начавшимся движением маятникового механизма 7 податчик 18 продолжает возвратное движение П4 (фиг. 2) до своего исходного положения, при котором выходной канал бункера-питателя 20 вновь откроется и очередной шарик поступит из выпускного канала в желоб 28 и окажется перед торцом податчика 18.In parallel with the started movement of the pendulum mechanism 7, the feeder 18 continues the return movement P 4 (Fig. 2) to its initial position, at which the output channel of the hopper-feeder 20 opens again and the next ball enters from the outlet channel into the groove 28 and faces the end of the feeder 18 .

Стадия IIIStage III

Маятниковый механизм 7 по команде блока 29 управления начинает перемещать заготовку-шарик 17 по дуговой траектории к поверхности профильной радиусной канавки 27 на шлифовальном круге 1, автоматически замедляя движение по команде блока 29 управления при приближении к поверхности канавки 27. Когда заготовка-шарик 17 плавно, «с торможением» приближается к абразивной поверхности на расстояние 0,2-0,3 мм от ее наиболее выступающих точек профиля, срабатывает заранее настроенный индукционный датчик, который дает команду контроллеру на сброс «вакуума» в подпорке 10 под заготовку-шарик 17. Одновременно поступает команда из блока 29 управления на включение электродвигателя 5 и ролик 3 получает вращение В3, противоположное В1 (фиг. 2). Поскольку включение любых систем обладает определенной инертностью, то к моменту начала движения В3 шарика маятниковый механизм 7 успевает пройти оставшиеся 0,2…0,3 мм и обеспечивает плавное соприкосновение поверхности заготовки-шарика 17 (причем на строго определенной скорости радиального врезания) с поверхностью профильной радиусной канавки 27 на шлифовальном круге 1. В то же время «сброшенный» с подпорки 10 под шарик вакуум дает заготовке-шарику 17 свободу движения и надежное, строго определенное, пневматическое усилие силового замыкания системы резиновые кольца-шарик-круг, позволяющее гарантированно создать на заготовке необходимый крутящий момент. В результате, заготовка-шарик 17 начинает интенсивно вращаться, опираясь на подпорку 10, причем за счет резиновых колец 2 шарику сообщается оптимальная окружная скорость резания, а за счет плавного движения маятникового механизма 7 - стабильная заданная радиальная подача на участке дуговой траектории центра ролика, когда маятниковый механизм 7 поворачивается на шарнирной опоре 12 на угол от α''' до 0° (фиг. 2). Именно на этом участке ускоренное транспортное движение В2 маятникового механизма 7, не меняя своей физической сути приобретает новое свойство: становится рабочим технологическим движением радиальной подачи заготовки с вполне конкретным технологическим режимом.The pendulum mechanism 7 at the command of the control unit 29 begins to move the workpiece-ball 17 along an arc path to the surface of the profile radius groove 27 on the grinding wheel 1, automatically slowing down at the command of the control unit 29 when approaching the surface of the groove 27. When the workpiece-ball 17 is smooth, “With braking” approaches the abrasive surface at a distance of 0.2-0.3 mm from its most protruding points on the profile, a pre-configured induction sensor is triggered, which gives the controller a command to reset the “vacuum” in the backup 10 under the workpiece-ball 17. At the same time, a command is received from the control unit 29 to turn on the electric motor 5 and the roller 3 receives a rotation B 3 opposite to B 1 (Fig. 2). Since the inclusion of any systems has a certain inertness, by the time the B3 ball starts to move, the pendulum mechanism 7 manages to pass the remaining 0.2 ... 0.3 mm and ensures smooth contact of the surface of the workpiece-ball 17 (and at a strictly defined radial cutting speed) with the profile surface radius groove 27 on the grinding wheel 1. At the same time, the vacuum "dropped" from the backup 10 under the ball gives the billet-ball 17 freedom of movement and a reliable, well-defined, pneumatic force of the short circuit rubber ring-ball-circle systems, which are guaranteed to create the necessary torque on the workpiece. As a result, the billet-ball 17 begins to rotate intensively, relying on the support 10, and due to the rubber rings 2, the ball is informed of the optimal circumferential cutting speed, and due to the smooth movement of the pendulum mechanism 7 - a stable predetermined radial feed in the area of the arc path of the roller center, when the pendulum mechanism 7 rotates on an articulated support 12 through an angle from α ″ to 0 ° (FIG. 2). It is in this section that accelerated transport movement B 2 of the pendulum mechanism 7, without changing its physical essence, acquires a new property: it becomes a working technological movement of the radial feed of the workpiece with a very specific technological mode.

Стадия IVStage IV

В процессе продолжающегося замедленного движения радиальной подачи (поворот В2, фиг. 2), движения круговой подачи (вращение В3, фиг. 2) и движения скорости резания (вращение В1, фиг. 2) заготовка-шарик 17 проходит оставшуюся часть пути резания и при этом абразивными зернами шлифовального круга 1 с нее снимается припуск «δ» (например, для янтарных шариков в среднем он составляет примерно 0,5 мм). В конце стадии, маятниковый механизм 7 упирается в неподвижный платик (на схеме не показан) микрометрическим упором 9. Упор маятникового механизма осуществляется по заранее выставленным точным настройкам, которые выставляются в зависимости от требуемого диаметра шарика. Этот процесс называется «выхаживанием» поверхности шарика, тем самым повышается точность и качество его поверхности. Пневмоцилиндр 25 обеспечивает строго определенную контроллером выдержку времени, прижимая микрометрический упор 8 к платику (на схеме не показан), тем самым повышается точность и качество поверхности изделия.In the process of the ongoing slow motion of the radial feed (rotation B 2 , FIG. 2), the movement of the circular feed (rotation B 3 , Fig. 2) and the movement of the cutting speed (rotation B 1 , Fig. 2), the workpiece-ball 17 passes the rest of the way cutting and at the same time with abrasive grains of grinding wheel 1, the allowance "δ" is removed from it (for example, for amber balls on average it is about 0.5 mm). At the end of the stage, the pendulum mechanism 7 rests on a fixed plate (not shown in the diagram) with a micrometer stop 9. The pendulum mechanism is emphasized according to the exact settings that are set in advance, which are set depending on the required diameter of the ball. This process is called “nursing” the surface of the ball, thereby increasing the accuracy and quality of its surface. The pneumatic cylinder 25 provides a time delay strictly defined by the controller, pressing the micrometer stop 8 against the plate (not shown in the diagram), thereby increasing the accuracy and surface quality of the product.

Стадия VStage V

По окончанию времени «выхаживания» по команде контроллера пневмоцилиндр 25 начинает ускоренный отвод маятникового механизма 7 с подпоркой 10 и уже обработанным шариком 17 из рабочей зоны (реверсивное движение В2, фиг. 2) от шлифовального круга 1. При этом одновременно подается вакуум на подпорку 10 под шарик 17 и, тем самым, готовый шарик надежно базируется на рабочей поверхности подпорки 10, и опасность его случайного повреждения продолжающим непрерывно вращаться кругом 1 отсутствует. За счет реверсивного движения В2 маятникового механизма 7 подпорка 10 занимает в конце данной стадии позицию, которая характеризуется углом поворота маятникового механизма 7 на угол α', т.е. крайнее нерабочее положение, контролируемое блокировкой (на схеме не показана) перемещения маятникового механизма 7. При этом центр обработанного шарика 17, удерживаемого вакуумом на торце подпорки 10, разместится на линии перемещения податчика 18 (см. фиг. 2).At the end of the “nursing” time, at the command of the controller, the pneumatic cylinder 25 begins the accelerated retraction of the pendulum mechanism 7 with the backup 10 and the ball 17 already processed from the working area (reverse movement B 2 , Fig. 2) from the grinding wheel 1. At the same time, the vacuum is supplied to the backup 10 under the ball 17 and, thus, the finished ball is reliably based on the working surface of the support 10, and there is no danger of accidental damage by continuing to rotate continuously around circle 1. Due to the reverse movement B 2 of the pendulum mechanism 7, the backup 10 takes at the end of this stage a position that is characterized by the angle of rotation of the pendulum mechanism 7 by an angle α ′, i.e. extreme inoperative position, controlled by blocking (pivoting) of the movement of the pendulum mechanism 7. In this case, the center of the processed ball 17 held by vacuum at the end of the support 10 will be located on the movement line of the feeder 18 (see Fig. 2).

Стадия VIStage VI

При достижении крайнего правого, исходного, положения маятниковым механизмом 7, (контролируется микрометрическим упором 9) по команде контроллера подается «вакуум» на податчик 18 и начинается его перемещение вместе с очередной заготовкой-шариком в рабочую зону. Подходя к торцу подпорки 10 под шарик податчик 18, новой заготовкой-шариком сталкивает с торца подпорки 10 обработанный шарик в приемный лоток (на схеме не показан) и останавливается в такой позиции, что центр вновь новой доставленной заготовки-шарика располагается по оси отверстия трубки-подпорки 10 под шарик. Поскольку вакуум с подпорки 10 под шарик не убирался, то доставленная заготовка удерживается на торце подпорки 10 под шарик, а вакуум с податчика 18 в этот момент снимается и податчик 18, по команде контроллера, совершает реверсивное движение П4 на исходную позицию.Upon reaching the extreme right, initial, position by the pendulum mechanism 7 (controlled by a micrometer stop 9), a “vacuum” is applied to the feeder 18 at the command of the controller and its movement begins along with the next ball blank into the working area. Approaching the end of the support 10 under the ball, the feeder 18, with a new billet-ball pushes the processed ball from the end of the support 10 into the receiving tray (not shown in the diagram) and stops in such a position that the center of the newly delivered delivered billet-ball is located along the axis of the tube props 10 under the ball. Since the vacuum from the support 10 for the ball was not removed, the delivered workpiece is held at the end of the support 10 for the ball, and the vacuum from the feeder 18 is removed at that moment and the feeder 18, by the command of the controller, performs a reverse movement P 4 to the initial position.

Далее цикл повторяется.Next, the cycle repeats.

Таким образом, предлагаемый станок-автомат позволяет повысить производительность обработки шариков, по сравнению с описанным ближайшим аналогом, за счет автоматизации загрузки заготовок и обработки, а также повысить точность и стабильность заданных размеров изделий и уменьшить количество бракованных изделий.Thus, the proposed automatic machine allows to increase the productivity of processing balls, compared with the closest analogue described, by automating the loading of workpieces and processing, as well as to increase the accuracy and stability of the given dimensions of the products and reduce the number of defective products.

Claims (1)

Станок-автомат для шлифовки шариков из полудрагоценных камней, содержащий станину со стойкой, на которой установлен связанный с электродвигателем шпиндель с закрепленным на нем шлифовальным кругом, выполненным с профильной радиусной канавкой на периферийной поверхности, маятниковый механизм, установленный с возможностью качательного движения и имеющий ролик с отдельным электродвигателем, выполненный с двумя выступающими резиновыми кольцами на периферийной поверхности, которая ориентирована оппозитно периферийной поверхности шлифовального круга, и подпорку под обрабатываемый шарик, расположенную между периферийными поверхностями круга и ролика, механизм поштучной подачи шариков и блок управления станком, отличающийся тем, что он снабжен расположенными на станине пневмонасосом, связанным с пневмораспределителем, и пневмоцилиндром, используемым в качестве привода качательного движения маятникового механизма и имеющим регуляторы подачи воздуха в цилиндр и датчики положения поршня, при этом механизм поштучной подачи шариков выполнен в виде бункера-питателя для шариков и податчика шариков, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения от бункера-питателя до упомянутой подпорки под шарик, причем податчик и подпорка под шарик выполнены в виде трубок, связанных через пневмораспределитель с пневмонасосом, а пневмораспределитель, пневмонасос, пневмоцилиндр и упомянутые электродвигатели связаны с блоком управления. An automatic machine for grinding balls of semiprecious stones, comprising a bed with a stand, on which a spindle connected to an electric motor is mounted with a grinding wheel mounted on it, made with a profile radius groove on the peripheral surface, a pendulum mechanism mounted with the possibility of rocking movement and having a roller with a separate electric motor, made with two protruding rubber rings on the peripheral surface, which is oriented opposite the peripheral surface an oval circle, and a support for the ball being machined, located between the peripheral surfaces of the circle and the roller, a piece-feeding mechanism for balls and a machine control unit, characterized in that it is equipped with a pneumatic pump connected to the pneumatic distributor and a pneumatic cylinder used as a swinging drive the pendulum mechanism and having regulators for supplying air to the cylinder and piston position sensors, while the piece-feeding mechanism for balls is made in the form of a hopper-feeder for balls and a ball feeder mounted with the possibility of reciprocating movement from the hopper-feeder to the aforementioned ball support, the feeder and ball support being made in the form of tubes connected through a pneumatic distributor to a pneumatic pump, and a pneumatic distributor, pneumatic pump, pneumatic cylinder and said electric motors are connected with control unit.
RU2017125164U 2017-07-13 2017-07-13 MACHINE-AUTOMATIC MACHINE FOR GRINDING BALLS FROM SEMI-PRECIOUS STONES RU181230U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017125164U RU181230U1 (en) 2017-07-13 2017-07-13 MACHINE-AUTOMATIC MACHINE FOR GRINDING BALLS FROM SEMI-PRECIOUS STONES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017125164U RU181230U1 (en) 2017-07-13 2017-07-13 MACHINE-AUTOMATIC MACHINE FOR GRINDING BALLS FROM SEMI-PRECIOUS STONES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU181230U1 true RU181230U1 (en) 2018-07-06

Family

ID=62813642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017125164U RU181230U1 (en) 2017-07-13 2017-07-13 MACHINE-AUTOMATIC MACHINE FOR GRINDING BALLS FROM SEMI-PRECIOUS STONES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU181230U1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4091572A (en) * 1977-06-06 1978-05-30 Denning Gabriel J Lapidary sphere grinder
RU2294823C1 (en) * 2005-06-15 2007-03-10 Калининградский государственный технический университет Arrangement for processing small balls out of semiprecious stones
RU2352447C1 (en) * 2007-11-26 2009-04-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" Method of processing balls from semi-precious stones and device to this end

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4091572A (en) * 1977-06-06 1978-05-30 Denning Gabriel J Lapidary sphere grinder
RU2294823C1 (en) * 2005-06-15 2007-03-10 Калининградский государственный технический университет Arrangement for processing small balls out of semiprecious stones
RU2352447C1 (en) * 2007-11-26 2009-04-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" Method of processing balls from semi-precious stones and device to this end

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1447215A (en) Machine tool for finish-grinding the inner surfaces of annular workpieces
CN104589183A (en) Processing device for ultrasonic grinding on sapphire lenses
RU181230U1 (en) MACHINE-AUTOMATIC MACHINE FOR GRINDING BALLS FROM SEMI-PRECIOUS STONES
US3534509A (en) Grinding machine
US2709876A (en) Lapping machine
RU2697533C1 (en) Circular grinder
US1842375A (en) Grinding machinery
US2855729A (en) Grinding machine
US2478562A (en) Grinding machine
US2805524A (en) Grinding machine
US3006332A (en) Powered rotary truing device
US2656651A (en) Abrading machine
US7429208B1 (en) Automated system for precision grinding of feedstock
US1816170A (en) Grinding machinery
US3121980A (en) Automatic chamfering machine
US1812313A (en) Grinding machine
US2447478A (en) Grinding machine with wheel dresser
US2795088A (en) Microcentric grinder
US2248172A (en) Race grinder
US2222580A (en) Grinding machine
CN205043582U (en) Full -automatic polisher of ring form
US1791442A (en) Grinding machine
US2567620A (en) Automatic steady rest for grinding machines
US3670461A (en) Feeding device for machine tools
US2715800A (en) Lapping machines

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180714