TWI647061B - 研磨模組、研磨機器及研磨方法 - Google Patents

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TWI647061B
TWI647061B TW105132331A TW105132331A TWI647061B TW I647061 B TWI647061 B TW I647061B TW 105132331 A TW105132331 A TW 105132331A TW 105132331 A TW105132331 A TW 105132331A TW I647061 B TWI647061 B TW I647061B
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    • B24B47/10Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

根據不同的實施例,提供一種研磨模組,包含:一基底;一圓柱體,安裝在該基底上,該圓柱體的一縱軸排列至少大體上垂直於該基底的一表面,其中,該圓柱體可依該圓柱體的該縱軸旋轉,且其中該圓柱體的一圓柱表面適於接收一研磨帶;一線性致動器,安裝在該基底上,該線性致動器的線性移動的一中心線排列為與該圓柱體的該縱軸交叉;以及一夾具,連接到該線性致動器,該夾具適於夾持一工件,使該工件的一表面面向該圓柱體的該圓柱表面,其中,該線性致動器適於相對於該圓柱體、沿著該線性致動器的線性移動的該中心線移動該夾具,且其中,該圓柱體的該圓柱表面適於定義一彎曲輪廓,使得該研磨帶適於研磨與成型該工件的該表面,以符合該彎曲輪廓。

Description

研磨模組、研磨機器及研磨方法
實施例大體上關於一種研磨模組、一種研磨機器及一種研磨方法。
鑄造製程是一種普遍的製程。由鑄造製程製造的部件通常包括多餘的固化材料,需要後製程加工以移除此種多餘的固化材料。在由鑄造製程製造的部件上的多餘的固化材料在每個製造的部件上是不一樣的。製造的部件上多餘的固化材料天生的變異性使得用後製程加工移除多餘的固化材料是一種挑戰。
典型地,後製程加工包括手動研磨製程或電腦數值控制(computer numerical control,CNC)銑切(milling)/車削(turning)製程。在手動研磨製程中,熟練的作業員需要藉由手動將製造的部件進料到研磨機器以進行研磨,且隨著需研磨的多餘的固化材料的數量及位置持續地調整該製造部件的方向。換句話說,在研磨過程中,補償多餘的固化材料天生的變異性是由熟練的作業員進行。於是,從手動研磨製程完成的研磨成品的完成率與作業員的知識及技巧相關,也和原本製造部件上多餘的固化材料變異性的複雜度有關。在電腦數值控制銑切/車削製程中,通常有較長的設定製程以及較高的設定 成本。這是因為在特定的製造部件的後製程加工步驟中,通常需要一套適於電腦數值控制銑切/車削機器的客製化設計與製造治具。有經驗的師傅可設計與製造治具。再者,電腦數值控制銑切/車削機器的刀具(cutter)一般需要頻繁的更替,使得製造成本更為增加。
因此,需要將上述討論到、來自鑄造的製作部件在現行後製程加工中遇到的一些問題加以解決。
根據不同的實施例,提供一種研磨模組,包含:一基底;一圓柱體,安裝在該基底上,該圓柱體的一縱軸排列至少大體上垂直於該基底的一表面,其中,該圓柱體可依該圓柱體的該縱軸旋轉,且其中該圓柱體的一圓柱表面適於接收一研磨帶;一線性致動器,安裝在該基底上,該線性致動器的線性移動的一中心線排列為與該圓柱體的該縱軸交叉;以及一夾具,連接到該線性致動器,該夾具適於夾持一工件,使該工件的一表面面向該圓柱體的該圓柱表面,其中,該線性致動器適於相對於該圓柱體、沿著該線性致動器的線性移動的該中心線移動該夾具,且其中,該圓柱體的該圓柱表面適於定義一彎曲輪廓,使得該研磨帶適於研磨與成型該工件的該表面,以符合該彎曲輪廓。
根據不同的實施例,提供一種研磨機器,包含:一在此說明的研磨模組;一馬達模組,連接到該研磨模組,該馬達模組包含一馬達,可操作以驅動接收在該研磨模組的該圓柱體的該圓柱表面上的該研磨帶;以及一支撐架模組,連接到該馬達模組,該支撐架模組適於支撐該馬達模組與該研磨模組。
根據不同的實施例,提供一種研磨方法,包含:安裝一工件到一夾具,該夾具連接到一線性致動器,該夾具適於夾持該工件,使得該工件的一表面面向一圓柱體的一圓柱表面;以及操作一線性致動器,以相對於該圓柱體、沿著該線性致動器的線性移動的一中心線移動該夾具,其中,該圓柱體安裝到一基底,使得該圓柱體的一縱軸排列至少大體上垂直於該基底的一表面,其中該圓柱體可依該圓柱體的該縱軸旋轉,且其中該圓柱體的一圓柱表面適於接收一研磨帶,且其中該線性致動器安裝到該基底上,使得該線性致動器的線性移動的該中心線與該圓柱體的該縱軸交叉,且其中,該圓柱體的該圓柱表面適於定義一彎曲輪廓,使得該研磨帶適於研磨與成型該工件的該表面,以符合該彎曲輪廓。
100‧‧‧研磨機器
101‧‧‧研磨機器
103‧‧‧線
105‧‧‧線
107‧‧‧線
110‧‧‧研磨模組
111‧‧‧研磨模組
112‧‧‧基底
114‧‧‧圓柱體
116‧‧‧線性致動器
118‧‧‧夾具
120‧‧‧限制器
122‧‧‧限制器嵌入件
124‧‧‧鎖定機制
126‧‧‧階梯型卡塊
128‧‧‧非對稱碟
130‧‧‧火花防燄器
132‧‧‧覆蓋物
150‧‧‧馬達模組
152‧‧‧馬達
154‧‧‧安裝板
156‧‧‧框架結構
158‧‧‧線性致動器
160‧‧‧接觸輪
162‧‧‧徑向導件
180‧‧‧支撐架模組
182‧‧‧支撐框架
184‧‧‧支撐腿
186‧‧‧蒐集器盒
188‧‧‧灰塵蒐集器
194‧‧‧調節器面板
196‧‧‧控制面板
210‧‧‧研磨模組
211‧‧‧表面
212‧‧‧基底
213‧‧‧縱軸
214‧‧‧圓柱體
215‧‧‧圓柱表面
216‧‧‧線性致動器
217‧‧‧凸緣
218‧‧‧夾具
219‧‧‧中心線
220‧‧‧限制器
221‧‧‧支撐結構
222‧‧‧限制器嵌入件
223‧‧‧水平件
224‧‧‧鎖定機制
225‧‧‧垂直件
226‧‧‧階梯型卡塊
227‧‧‧最高階或最低階
228‧‧‧非對稱碟
229‧‧‧凹座部份
230‧‧‧火花防燄器
231‧‧‧第一弧部
232‧‧‧覆蓋物
233‧‧‧第二弧部
235‧‧‧表面
237‧‧‧工件
238‧‧‧溝槽
239‧‧‧突起
240‧‧‧開口
271‧‧‧樞銷
300‧‧‧研磨機器
336‧‧‧研磨帶
350‧‧‧馬達模組
351‧‧‧軌道
352‧‧‧馬達
353‧‧‧溝槽
354‧‧‧安裝板
355‧‧‧撒佈器
356‧‧‧框架結構
357‧‧‧U形塊
358‧‧‧輔助線性致動器
359‧‧‧插銷
360‧‧‧接觸輪
361‧‧‧彈簧
362‧‧‧徑向導件
363‧‧‧致動器安裝
364‧‧‧安全蓋
370‧‧‧合成橡膠
371‧‧‧樞接架
372‧‧‧支架
373‧‧‧插銷
374‧‧‧導引組件
375‧‧‧彈簧
376‧‧‧旋鈕
377‧‧‧螺母
378‧‧‧第二彈簧
379‧‧‧臂
380‧‧‧支撐架模組
382‧‧‧支撐框架
384‧‧‧支撐腿
386‧‧‧蒐集器盒
387‧‧‧內穴
388‧‧‧灰塵蒐集器
390‧‧‧穩定器
392‧‧‧主電源開關
394‧‧‧調節器面板
396‧‧‧控制面板
398‧‧‧滑軌
401‧‧‧立體圖
403‧‧‧放大圖
501‧‧‧連接安排
503‧‧‧連接安排
510‧‧‧水平機制
511‧‧‧水平機制
571‧‧‧樞接
800‧‧‧研磨方法
802‧‧‧安裝
804‧‧‧操作
在圖式中,類似的參考符號一般參照為不同視角圖中的相同部件。圖式不一定依比例繪製,通常會加以強調本發明的主要原理所在。在下列的說明中,不同的實施例參照下列不同的圖試說明,其中:圖1A繪示根據不同實施例的研磨模組;圖1B繪示根據不同實施例的研磨模組;圖1C繪示根據不同實施例的研磨模組;圖1D繪示根據不同實施例的研磨模組;圖2A繪示根據不同實施例的研磨模組的立體圖;圖2B繪示根據不同實施例的圖2A中研磨模組加上工件的立體圖; 圖2C繪示根據不同實施例的圖2A中研磨模組的限制器(limiter)的放大圖;圖2D繪示根據不同實施例的圖2A中研磨模組的鎖定機制,工件被固定在撤回(retract)位置;圖2E繪示根據不同實施例的圖2A中研磨模組的底面立體圖;圖3A繪示根據不同實施例的研磨模組的爆炸圖;圖3B繪示根據不同實施例的圖3A中研磨模組的組裝圖;圖4A繪示根據不同實施例的圖3A中研磨模組的研磨機器馬達模組的立體圖;圖4B繪示根據不同實施例的圖4A中的馬達模組的安裝板與軌道之間連接的放大圖;圖4C繪示根據不同實施例的圖4A中的馬達模組的接觸輪的剖面圖;圖5A繪示根據不同實施例的圖4A中的馬達模組與圖2A中的研磨模組之間的連接排列的放大圖;圖5B繪示根據不同實施例的圖4A中的馬達模組與圖2A中的研磨模組之間的連接排列的放大圖;圖6繪示根據不同實施例的圖3A中的研磨機器的支撐架模組的立體圖;圖7A繪示根據不同實施例的圖3A中的研磨機器的支撐架附著到滑軌的部分;圖7B繪示圖7A中的滑軌的剖面圖;以及圖8繪示根據不同實施例的研磨方法的流程圖。
在下列的實施例中,在上下文中的儀器可有效比擬為各自的方法,且反之亦然。再者,應理解的是,下列的實施例可以加以組合,舉例而言,一實施例的一部分可與另一實施例的一部分組合。
應理解的是術語「在上」(on)、「覆蓋」(over)、「上方」(top)、「下方」(bottom)、「向下」(down)、「側邊」(side)、「後方」(back)、「左」(left)、「右」(right)、「前方」(front)、「側向的」(lateral)、「側邊」(side)、「向上」(up)、「向下」(down)等等,為方便起見,用在下列說明以協助理解相對位置或方向,旨不在限制任何裝置或結構,或任何裝置或結構的任何部件的方位。
圖1A繪示根據任何實施例的研磨模組110。研磨模組110可包括基底112。研磨模組110更可包括圓柱體114,圓柱體114安裝到基底112上,圓柱體114的縱軸至少大體上垂直於基底112的表面而排列。圓柱體114可沿著圓柱體114的縱軸旋轉。圓柱體114的圓柱表面適於接收研磨帶。研磨模組110更可包括線性致動器116,線性致動器116安裝到基底112上,線性致動器116的線性移動的中心線和圓柱體114的縱軸交叉。研磨模組110更可包括連接到線性致動器116的夾具(holder)118。夾具118適於夾持工件,使得工件表面朝向圓柱體114的圓柱表面。線性致動器116適於沿著線性致動器116的線性移動的中心線、相對於圓柱體114移動夾具118。圓柱體114的圓柱表面適於定義一彎曲輪廓,使得研磨帶適於研磨與成型工件表面,以符合彎曲輪廓。基底112、圓柱體114、線性致 動器116以及夾具118可彼此直接或間接連接,如線113所示。
換句話說,研磨模組110可包括支撐平台,在支撐平台上裝設有研磨模組110的元件。研磨模組110更可包括圓柱桶,圓柱桶的末端安裝到支撐平台的表面,使得圓柱桶的縱軸至少大體上垂直於支撐平台的表面。圓柱桶可旋轉地安裝到基底上,使得圓柱桶可依圓柱桶的縱軸旋轉。圓柱桶可裝配好,使得排列有磨料(abrasive)的帶子可在圓柱桶的圓柱表面上接收。研磨模組110更包括進料機制,其適於將工件以朝向圓柱桶的圓柱表面的直線方向進料。進料機制可被安排,使得進料機制移動的直線和圓柱桶的縱軸交叉。進料機制可包括產生直線運動的驅動機制以及連接到驅動機制的連結件(attachment member)。連結件適於接收工件表面朝向圓柱桶的圓柱表面的工件。驅動機制適於移動連結件,使得工件以直線移動朝向圓柱表面進料。因為帶子被收到圓柱表面上,排列有磨料的帶子採納圓柱桶的圓柱表面的形狀與曲率。當帶子被驅動或設定成移動時,藉由進料機制,工件表面會被帶到與移動帶接觸,工件表面會被磨擦或研磨以採納圓柱桶的圓柱表面的形狀與曲率。
圖1B繪示根據任何實施例的研磨模組111。研磨模組111,類似於圖1A的研磨模組110,可包括基底112。研磨模組111,類似於圖1A的研磨模組110,更可包括圓柱體114,圓柱體114安裝到基底112上,圓柱體114的縱軸至少大體上垂直於基底112的表面。圓柱體114可依圓柱體114的縱軸旋轉。圓柱體114的圓柱表面適於接收研磨帶。研磨模組111,類似於圖1A的研磨模組110,更可包括線性致動器116, 線性致動器116安裝到基底112上,線性致動器116的線性移動的中心線與圓柱體114的縱軸交叉。研磨模組111,類似於圖1A的研磨模組110,更包括連接到線性致動器116的夾具(holder)118。夾具118適於夾持工件,使得工件表面朝向圓柱體114的圓柱表面。線性致動器116適於沿著線性致動器116的線性移動的中心線、相對於圓柱體114移動夾具118。圓柱體114的圓柱表面適於定義一彎曲輪廓,使得研磨帶適於研磨與成型工件表面,以符合彎曲輪廓。線113代表在研磨模組111各別元件之間的直接/間接連接。
根據不同的實施例,線性致動器116的線性移動的中心線可排列為至少大體上垂直於圓柱體114的縱軸。
根據不同的實施例,圓柱體114可由金屬製成。
根據不同的實施例,圓柱體114的圓柱表面可適於直接接收研磨帶。
根據不同的實施例,工件可包括內凹的圓柱表面。
根據不同的實施例,朝向圓柱體的圓柱表面的工件表面可為內凹的圓柱表面。夾具118適於定位內凹的工件圓柱表面,使得內凹的圓柱表面的縱軸平行於圓柱體114的縱軸,且內凹圓柱表面的縱軸和線性致動器116的線性移動的中心線交叉。
根據不同的實施例,研磨模組111更包括安裝到基底112的限制器120,且排列在圓柱體114與夾具118之間。限制器120可適於阻擋夾具118離圓柱體114的圓柱表面在一既定距離。
根據不同的實施例,限制器120可包括限制器嵌入件122,可移除的接收在限制器120內。接收於限制器120內的限制器嵌入件122適於提供面向夾具118的限制器120的表面一突起,以增加限制器120阻擋夾具118的該既定距離。
根據不同的實施例,研磨模組111更包括鎖定機制124,鎖定機制124適於相對於線性致動器116的撤回位置固定工件在夾具118上。
根據不同的實施例,研磨模組111更包括連接到基底112的階梯型卡塊(stepped block)126,階梯型卡塊126適於在階梯型卡塊126的每個階梯接收線性致動器116,以從基底112變化線性致動器116的高度。
根據不同的實施例,研磨模組111更包括相反於基底112、連接到圓柱體114末端的非對稱碟128。非對稱碟128可包括第一弧部,適於與圓柱體114的圓柱表面同平面,以及第二弧部,適於從圓柱體114的圓柱表面突出。
根據不同的實施例,研磨模組111更包括安裝在基底112上的火花防燄器(spark arrester)130。火花防燄器130可鄰近於圓柱體114的圓柱表面排列。
根據不同的實施例,研磨模組111更包括覆蓋物132,覆蓋在線性致動器116上。
圖1C繪示根據不同實施例的研磨機器100。研磨機器100可包括如上述的研磨模組110或111。研磨機器100更包括連接到研磨模組110或111的馬達模組150。馬達模組150可包括馬達152,作動以驅動接收在研磨模組110或111 的圓柱體114的圓柱表面上的研磨帶。研磨機器100更包括連接到馬達模組150的支撐架模組180。支撐架模組180適於支撐馬達模組150以及研磨模組110、111。研磨模組110、111,馬達模組150以及支撐架模組180可直接或間接地彼此連接,如線103所示。
換句話說,研磨機器100可包括三個次組件。研磨機器100可包括類似於研磨模組110、111的研磨次組件。研磨次組件的特徵可包括接收工件以及將工件朝向研磨帶進料以在一動作研磨工件成所需尺寸。研磨機器100更包括馬達次組件,其包括驅動機制,以驅動研磨帶進入研磨次組件。研磨機器100更包括支撐次組件,其包括支撐架構,以提供支撐給馬達次組件與研磨次組件。
圖1D繪示根據不同實施例的研磨機器101。研磨機器101,類似於圖1C的研磨機器100,包括如上述的研磨模組110、111。研磨機器101,類似於圖1C的研磨機器100,更包括連接到研磨模組110、111的馬達模組150。馬達模組150可包括馬達152,作動以驅動接收在研磨模組110或111的圓柱體114的圓柱表面上的研磨帶。研磨機器100,類似於圖1C的研磨機器100,更包括連接到馬達模組150的支撐架模組180。支撐架模組180適於支撐馬達模組150以及研磨模組110、111。研磨模組110、111,馬達模組150以及支撐架模組180可直接或間接地彼此連接,如線103所示。線105代表在馬達模組150各自的元件之間的直接/間接連接。線107代表在支撐架模組180各自的元件之間的直接/間接連接。
根據不同的實施例,馬達模組150更包括框架結構156以及安裝板154,安裝板154可滑動地接收在框架結構156上。馬達152可被連接到安裝板154。
根據不同的實施例,馬達模組150更包括輔助線性致動器158,其連接安裝板154到框架結構156。輔助線性致動器158適於相對於框架結構156移動安裝板154。
根據不同的實施例,馬達模組150可包括連接到馬達152的接觸輪160。接觸輪160適於接收研磨帶以及驅動研磨帶。
根據不同的實施例,馬達模組150更包括連接到接觸輪160的徑向導件(radial guide)162。徑向導件162適於維持研磨帶在接觸輪160上。
根據不同的實施例,研磨模組110、111以及馬達模組150可經由樞接(pivot joint)與水平機制(levelling mechanism)彼此連接。
根據不同的實施例,水平機制可包括連接到馬達模組的框架結構的支架(bracket)。水平機制更可包括一插銷(bolt),插銷的第一末端連接到支架的臂。水平機制更可包括連接到研磨模組的基底的導引組件(guild assembly)。導引組件可滑動地接收在插銷上。水平機制更可包括彈簧,排列在插銷上,在支架的臂與引導組件之間。水平機制更可包括連接到插銷的第二末端的旋鈕(knob)。
根據不同的實施例,水平機制可包括連接到馬達模組的框架結構的支架。水平機制更可包括一插銷,插銷的第 一末端連接到支架的臂。水平機制更包括連接到研磨模組的基底的導引組件(guild assembly)。導引組件可滑動地接收在插銷上。水平機制更包括連接到插銷第二末端的螺母(nut)。水平機制更包括第一彈簧,排列在插銷上,在支架的臂與引導組件之間。水平機制更可包括第二彈簧,排列在插銷上,在引導組件與螺母之間。
根據不同的實施例,支撐架模組180可包括支撐框架182。支撐架模組180更可包括連接到支撐框架182的支撐腿184。
根據不同的實施例,研磨模組110、111的基底112可包括開口。
根據不同的實施例,支撐架模組180更可包括連接到支撐框架182的蒐集器盒186。由蒐集器盒186定義的內穴可被排列朝向研磨模組110、111的基底112的開口。
根據不同的實施例,支撐架模組180更包括連接到支撐框架182的灰塵蒐集器188。
根據不同的實施例,支撐架模組180更可包括控制面板196。控制面板196可為電控制盒,包括控制按鈕或開關以控制馬達152、線性致動器116以及輔助線性控制器158。支撐架模組180更包括調節器面板(regulator panel)194。調節器面板194可為氣動(pneumatic)控制面板,包括空氣過濾器、壓力調節器以及致動器電磁圈(solenoid)控制閥,以控制輔助線性致動器158,當輔助線性致動器158是氣動控制器時。
根據不同的實施例,提供一種研磨方法,其包括: 安裝一工件到夾具,夾具可連接到線性致動器,夾具適於夾持工件,使得工件表面朝向圓柱體的圓柱表面,以及作動線性致動器相對於圓柱體、沿著線性致動器的移動方向的中心線移動夾持器。圓柱體可被安裝到基底上,圓柱體的縱軸至少大體上垂直於基底的表面而排列。圓柱體可依圓柱體的縱軸旋轉。圓柱體的圓柱表面適於接收研磨帶。線性致動器安裝到基底上,線性致動器的線性移動的中心線和圓柱體的縱軸交叉。圓柱體的圓柱表面適於定義一彎曲輪廓,使得研磨帶適於研磨與成型工件表面,以符合彎曲輪廓。
根據不同的實施例,提供研磨工件,其被上述的研磨模組研磨,或者被上述的研磨機器研磨,或者被上述的研磨方法研磨。
圖2A繪示根據不同實施例的研磨模組210的立體圖。如所示,研磨模組210可包括基底212。基底212可為如圖2A中所示的板的型式。基底212也可為平台、面板或其他類似結構的型式。基底212可作為安裝研磨模組210的其他元件的支撐結構。
研磨模組210更可包括安裝到基底212的圓柱體214,圓柱體214的縱軸213至少大體上垂直於基底212的表面211而排列。換句話說,圓柱體214可安裝到基底212上,使得圓柱體214的末端圓形表面可直接安裝在基底212的表面211上。圓柱體214可為桶或筒的型式。圓柱體214可由金屬製成。圓柱體214可安裝在基底212上,使得圓柱體214可依圓柱體214的縱軸213旋轉。在一實施例中,圓柱體214可包 括沿著縱軸213延伸的通孔(未繪示),且基底212可包括由基底212的表面211突出的軸(未繪示),使得圓柱體214的通孔可被基底的軸接收。
圓柱體214的圓柱表面215適於接收研磨帶336(圖3)。圓柱體214的圓柱表面215適於直接接收研磨帶336。圓柱體214可包括凸緣(rim)217,位在圓柱體214底部、靠近基底212的表面211。凸緣217可由圓柱體214的圓柱表面215突出,使得凸緣217可防止研磨帶336從向下方向滑落。因此,凸緣217可作為接收在圓柱體214的圓柱表面215上的研磨帶336的引導。
研磨模組210更包括安裝在基底212上的線性致動器216,線性致動器216的線性移動的中心線219排列為與圓柱體214的縱軸213交叉。如圖2A所示,線性致動器216的線性移動的中心線219至少大體上垂直於圓柱體214的縱軸213而排列。線性致動器216可為機械致動器、電機制動器、液壓(hydraulic)致動器、氣動致動器或其他致動裝置的型式,以產生線性移動。在一實施例中,線性致動器216可為雙軸氣動致動器(如圖2A所示)。研磨模組210可包括連接到基底212的支撐結構221。支撐結構221可為T形支撐結構221的型式,如圖2A所示,包括水平件223與垂直件225。支撐結構221的垂直件225可被連接到基底212,使得支撐結構221的水平件223可平行於基底212的表面211。線性致動器216可附著到支撐結構221的水平件223,使得線性致動器216被安裝到基底212。線性致動器216可被附著,使得線性致動器 216的線性移動可導向圓柱體214的圓柱表面215。
研磨模組210更包括連接到線性致動器216的夾具218。夾具218適於夾持工件237(圖2B繪示根據不同實施例的研磨模組210加上工件237的立體圖),以工件237的表面235面向圓柱體214的圓柱表面215的方式。夾具218可為突出234的型式,可接收工件237上的溝槽。
夾具218可附著到線性致動器216的可驅動末端。線性致動器216適於相對於圓柱體114、沿著線性致動器216的線性移動的中心線219移動夾具218。夾具218可朝向圓柱體214的圓柱表面215移動。當研磨帶336被接收在圓柱表面215時,夾具218可被移動,使得夾持在夾具218上的工件237朝向研磨帶236移動。工件237的表面235與研磨帶336接觸,使得研磨帶336可研磨工件237的表面235。
圓柱體214的圓柱表面215適於定義一彎曲輪廓,使得研磨帶336適於研磨與成型工件表面,以符合彎曲輪廓。圓柱體214的圓柱表面215可為剛性(rigid)、堅硬以及固體表面,使得圓柱表面215可提供一無延展性(non-malleable)的接觸表面,以支撐研磨帶336研磨及成型工件237的表面235,使其與圓柱體214的圓柱表面215的彎曲輪廓相符。於是,工件237的研磨表面的形狀與尺寸會與圓柱體214的圓柱表面215的彎曲輪廓相當。換句話說,工件237的研磨表面的形狀與尺寸可被圓柱體214的圓柱表面215的形狀和彎曲輪廓控制。根據不同的實施例,圓柱體214的尺寸可調整,以容納工件237研磨表面所需。不同尺寸與彎曲輪廓的圓柱體214可被安裝到基底212上以變化 工件237研磨表面的尺寸、形狀以及彎曲輪廓。
如圖2B所示,工件237可包括內凹的圓柱表面235。面向圓柱體214的圓柱表面215的工件237的表面可為內凹的圓柱表面235。夾具適於將工件237的內凹圓柱表面235定向,使得內凹的圓柱表面235的縱軸平行於圓柱體214的縱軸213,且內凹的圓柱表面235的縱軸與線性致動器216的線性移動的中心線219交叉。夾具適於夾持工件237,使得當線性致動器216朝向圓柱體214移動工件237時,內凹的工件237的圓柱表面235契合圓柱體214的圓柱表面215,以及研磨帶336適於研磨內凹的圓柱表面235,以符合圓柱體214的圓柱表面215的彎曲輪廓,如形狀與尺寸。
根據不同的實施例,研磨模組210更包括安裝到基底212的限制器220,且排列在圓柱體214與夾具218之間。限制器220適於阻擋夾具218離圓柱體214的圓柱表面215在一既定距離。限制器220可為附著在基底212上的區塊的型式。當夾具218被線性致動器216向前移動到圓柱體214的圓柱表面215時,限制器220可作為物理阻擋,阻擋夾具218的路徑。夾具218的一部分會與限制器220的一部分接觸,可防止夾具218更進一步往圓柱體214的圓柱表面215而去。既定距離可使在夾具218上的工件237被研磨成所需的尺寸。
圖2C繪示根據不同實施例的研磨模組210的限制器220的放大圖。根據不同的實施例,限制器220可包括限制器嵌入件222,可移除的接收在限制器220內。限制器220可包括溝槽238。限制器嵌入件222可滑動的接收在限制器220 的溝槽238內。限制器嵌入件222也可滑動的從限制器220的溝槽238內移除。當限制器嵌入件222被限制器220的溝槽238接收,限制器嵌入件222可提供限制器220表面的一突起239,其面向夾具218。從限制器220表面突出的突起239可增加離圓柱體214的圓柱表面215的既定距離,在限制器220阻檔夾具218時。隨著夾具218朝向圓柱體214的圓柱表面215移動,夾具218和突起239接觸,阻擋夾具218更往前。於是,增加的既定距離等同於突起239從限制器220表面起量測的長度。
有利的是,由於限制器嵌入件222與限制器220的安裝,研磨製程可被分成兩道,主研磨製程與第二研磨製程。對主研磨製程來說,限制器嵌入件222可被插入限制器220,使得工件237從圓柱體214的圓柱表面215以加大的既定距離被研磨。可允許工件237維持所需未研磨的多餘部分。隨後,對第二研磨製程來說,限制器嵌入件222可移除以使工件237離圓柱體214的圓柱表面215一既定距離被完全地研磨,以獲得最終所需研磨的工件237。有兩道研磨製程是有利的。在主研磨製程中,多餘材料的大部分可被研磨移除。在第二研磨製程中,可使用較細的研磨以完成所需細致修整與尺寸。第二研磨也可移除工件237的研磨燒傷,其可能來自於主研磨製程。
根據不同的實施例,研磨模組210更包括連接到基底212的階梯型卡塊226,如圖2A所示,階梯形卡塊可包括至少3個階梯227,如圖所示。階梯型卡塊226裝配為在基底212的表面211上可滑動。基底212可包括延伸的凹座(recess)部份229,其可接收與引導階梯型卡塊226在基底 212的表面211上滑動。階梯型卡塊226更適於接收線性致動器216,在階梯型卡塊226的每個階梯227,從基底212變化線性致動器216的高度。如圖2A所示,安裝有線性致動器216的T型支撐結構221的水平件223,可由基底212接收階梯狀卡塊216的最高階227。階梯型卡塊226可沿著在基底212的延伸的凹座部分229滑動,使得T型支撐結構221的水平件223可被接收階梯狀卡塊226的最低階227,以調整從基底212的線性致動器216的高度。隨著離基底212的T型支撐結構211的水平件223高度降低,T型支撐結構211的垂直件225被推入穿過基底212上的通孔。藉由允許線性致動器216的高度,以及伴隨夾具218,可被調整,用來研磨工件237的研磨帶336的區域可變化,使得可達成較佳的研磨帶336的使用率。
根據不同的實施例,研磨模組210更包括相反於基底212、連接到圓柱體214末端的非對稱碟228。非對稱碟可包括第一弧部231,適於與圓柱體214的圓柱表面215同平面。非對稱碟可包括第二弧部233,適於從圓柱體214的圓柱表面215突出。非對稱碟228可被排列,使得第一弧部231面向夾具218與線性致動器216。與圓柱體214的圓柱表面215同平面的第一弧部231使得研磨帶336的簡易安裝與移除更加便利。
根據不同的實施例,研磨模組210更包括火花防燄器230。火花防燄器230可鄰近於圓柱體214的圓柱表面215排列,使得研磨廢棄物/火花可由火花防燄器230均勻分布到安裝在支撐架模組380上的灰塵蒐集器388。
根據不同的實施例,研磨模組210更包括鎖定機制 224,鎖定機制224適於相對於線性致動器116的撤回位置固定工件237在夾具218上。圖2D繪示在撤回位置被鎖定機制224固定的工件237的放大圖。如所示,鎖定機制224可為彈簧柱(plunger)的型式。彈簧柱224可被連接到T型支撐結構221的水平件223。在撤回位置,線性致動器216可完全撤回,使得夾具218在離圓柱體214的圓柱表面215最遠的點。在撤回位置,工件237可被載入夾具218的突起239。彈簧柱224在工件237底面遭受偏壓,使得工件237可被牢牢固定在夾具218上。有利的是,當工件237牢牢的固定在夾具218上,來自馬達運作的研磨模組210的震動不會造成工件237從夾具218掉落,在線性致動器216作動為移動工件237朝向圓柱體214之前。
根據不同的實施例,研磨模組210更包括覆蓋物232,覆蓋在線性致動器216上,如圖2B所示。如所示,覆蓋物232可被放置在線性致動器216上,以覆蓋線性致動器216的可動元件。覆蓋物232可作為保護罩,防止外界物體進入靠近線性致動器216的可動元件。因此,其可作為安全蓋,以防止作業員的手被線性致動器的216的可動元件絞入。
圖3A繪示研磨機器300的爆炸圖。研磨機器300可包括如上所述的研磨模組210。研磨機器300更包括連接到研磨模組210的馬達模組350。馬達模組350可包括馬達352,作動以驅動接收在研磨模組210的圓柱體214的圓柱表面215上的研磨帶336。研磨機器300更包括連接到馬達模組350的支撐架模組380。支撐架模組380適於支撐馬達模組350以及研磨模組210。研磨機器300更可包括安全蓋364,其提供研 磨帶336覆蓋。圖3B繪示研磨機器300的組裝圖。
圖4A繪示研磨機器300的馬達模組350的立體圖401。馬達模組350更包括框架結構356以及安裝板354,安裝板354可滑動地接收在框架結構356上。馬達352可被連接到安裝板354。如所示,框架結構356可包括一對軌道351,在一對軌道351的末端附近有延伸的溝槽353。框架結構356包括軌道撒佈器(spreader)355,以維持一對軌道351之間的距離。
圖4B繪示研磨機器300的馬達模組350的一對軌道351與安裝板354之間連接的放大圖403。如所示,一對U形塊357夾住軌道351。U形塊357可由鐵氟龍(Teflon)材料製成。插銷359繪示為經由軌道351上的溝槽353連接下U形塊357到上U形塊357。上U形塊357可附著到安裝板354的下表面。彈簧361更被繪示為放置在插銷359上,在插銷359的插銷頭與下U形塊357之間。彈簧361可提供張力給下U形塊357以夾住軌道351在下U形塊357與上U形塊357之間。此種安排能提供適當的力以固定安裝板354到軌道351上,而不會產生額外的磨擦力,因此,使安裝板354可沿著軌道351滑動。此安排可使安裝板354與馬達352沿著軌道351不費力的滑動一既定距離(由溝槽353長度所定義)。安裝板354可為方形或長方形板。在安裝板354的每個角落,都有一個此種連接安排,以連接安裝板354到一對軌道351上。
根據不同的實施例,馬達模組350更包括輔助線性致動器358,其連接安裝板354到框架結構356。輔助線性致動器358適於相對於框架結構356移動安裝板354。如圖4A所示, 框架結構356可包括一對致動器安裝363。一對致動器安裝363大體上位在一對軌道351的中間。輔助線性致動器358可安裝在致動器安裝363上以連接框架結構356。再者,輔助線性致動器358的可動末端可被連接到安裝板354。在此排列中,輔助線性致動器358的伸長與壓縮會造成安裝板354相對於框架結構356的一對軌道351滑動。有利的是,輔助線性致動器358的伸長與壓縮可使研磨帶336更容易改變或者更容易調整研磨帶336的張力。這是因為輔助線性致動器358可使帶著馬達352的安裝板354滑動且朝向研磨模組210,以鬆開研磨帶336,使得研磨帶336更容易移除。輔助線性致動器358可延伸將安裝板354滑離研磨模組210,以提供研磨帶336固定的正張力,並防止研磨帶336任何可能的打滑(slippage)。輔助線性致動器358可為氣動致動器、液壓制動器或其他機械致動器。
根據不同的實施例,馬達模組350可包括連接到馬達352的接觸輪360。接觸輪360適於接收研磨帶336以及驅動研磨帶336。接觸輪360可被連接到馬達352的馬達軸承。當研磨帶336被接收在接觸輪360時,馬達352可旋轉接觸輪360,且接觸輪360接著可作為驅動機制以驅動研磨帶336。
根據不同的實施例,馬達模組350更包括連接到接觸輪360的徑向導件(radial guide)362。徑向導件適於維持研磨帶336在接觸輪360上。圖4C繪示研磨機器300的馬達350的接觸輪360。如所示,一對徑向導件362可被各自連接到接觸輪360的上末端及下末端。徑向導件362可作為「軌道維持者」(track keeper)以維持研磨帶336在接觸輪360 上。接觸輪360可為任意商用易買的接觸輪。
根據不同的實施例,馬達模組350更包括合成橡膠(elastomer)370,位在每個各別軌道撒佈器355的基底。合成橡膠370適於隔絕來自於馬達352的震動力,其可能傳送到支撐架模組380的元件上。
根據不同的實施例,研磨模組210與馬達模組350可經由樞接571(圖5A&圖5B)與水平機制510、511(圖5A&圖5B)彼此連接。馬達模組350可包括如圖4A繪示的樞接架371。樞接架371可位在框架結構356的軌道351上。樞接架371適於接收研磨模組210的樞銷(pivot pin)271,如圖2A所示。研磨模組210的樞銷271位在研磨模組210的基底212。
圖5A與圖5B繪示根據不同實施例的馬達模組350與研磨模組210之間的連接安排501與503的放大圖。研磨模組210的樞銷271繪示為接收框架結構356的樞接架371。
根據不同的實施例,在研磨製程中,工件237可被研磨只有在橫跨研磨帶336寬度的部分。因為研磨所產生的熱會造成研磨帶336在寬度方向不均勻的膨脹。不均勻的膨脹會使研磨帶336產生渣,使得研磨模組210向著樞接傾斜。連接馬達350到研磨模組210的水平機制510、511可補償因為研磨帶336的渣所導致的研磨模組210傾斜。
根據不同的實施例,馬達模組350可包括連接到框架結構356的支架(換句話說,凸緣)372。支架372可被連接到軌道撒佈器355,軌道撒佈器355位在框架結構356的一對軌道351的末端、相反於馬達352。支架372可為L形支 架,具有第一臂與第二臂,適於大體上形成一直角。L形支架372可安裝在軌道撒佈器355上,使得L形支架372的第一臂與軌道撒佈器355的表面同平面,且L形支架372的第二臂突出遠離軌道撒佈器355的表面。L形支架372的第二臂可作為彈簧制動器(spring arrester),適於接收彈簧負載。
如圖5A所示,連接安排501的水平機制510可包括連接到馬達模組350的框架結構356的支架372。水平機制510更包括插銷373,插銷373的第一末端連接到支架372的臂379。支架372可被連接到框架結構356,使得支架372的臂379從連接支架372的框架結構356的表面突出。水平機制510更包括連接到研磨模組210的基底214的導引組件374。導引組件374可滑動地接收在插銷373上。水平機制510更可包括彈簧375,排列在插銷373上,在支架372的臂379與引導組件374之間。如圖2A所示,水平機制510更包括連接到插銷373的第二末端的旋鈕376。圖5A中的水平機制510允許研磨模組210的水平機制的被動控制。作業員可調整旋鈕376以手動調節研磨模組210的節距(pitch)角度。當研磨模組210因為研磨帶336不均勻的膨脹而傾斜,作業員可調整旋鈕376以校正研磨模組210的節距角度,以維持研磨帶336在圓柱體214上。
在圖5B中,連接安排503的水平機制511可包括連接到馬達350的框架結構356的支架372。水平機制511更包括插銷373,插銷373的第一末端連接到支架372的臂379。支架372可被連接到框架結構356,使得支架372的臂379從連接支架372的框架結構356的表面突出。水平機制511更包括 連接到研磨模組210的基底214的導引組件374。導引組件374可滑動地接收在插銷373上。水平機制511更包括螺母377,連接到插銷373的第二末端。水平機制511更包括第一彈簧375,排列在插銷373上,在支架372的臂379與引導組件374之間。水平機制511更包括第二彈簧378,排列在插銷373上,在引導組件374與螺母377之間。圖5B中的水平機制511允許研磨模組210的水平機制的主動控制。來自於研磨帶336不均勻膨脹的任何形式所導致的研磨模組210的傾斜,可由一對彈簧375、378抵消,以校正研磨模組210的節距角度,以維持研磨帶336在圓柱體214上。
根據不同的實施例,水平機制510、511可有效地吸收來自旋轉的圓柱體214的震動。
圖6繪示研磨機器300的支撐架模組380的立體圖。如所示,支撐架模組380可包括支撐框架382。支撐框架382適於接收馬達模組350。支撐框架382可為金屬框架。支撐框架模組380更包括連接到支撐框架382的支撐腿384。如圖6所示,五個支撐腿284可被連接到支撐框架382。支撐架模組380更包括在每個支撐腿384末端的穩定器390。穩定器390可作為水平目的以使支撐框架382呈水平。
支撐架模組380可包括附著到支撐框架382的主電源開關392。主電源開關392可控制進到整個研磨機器300的電源供應。支撐架模組380更包括附著到支撐架382的控制面板396。控制面板396可提供控制按鈕,以控制馬達352、可相對於圓柱體214移動夾具218的線性致動器216以及可相 對於框架結構356移動安裝板354的輔助線性致動器358。控制面板396位在支撐架模組380的末端、靠近研磨模組210,在工件237放入研磨模組210的夾具218後,可易於使用控制按鈕。主電源開關392位在支撐框架382的右側。
根據不同的實施例,用控制面板396上的一對按鈕需要同時啟動,為了操作使線性致動器216延伸,使得夾具218可朝向圓柱體214移動。一對按鈕可作為安全特點,可防止意外啟動線性致動器216。這是因為在同時啟動兩個按鈕之前必須審慎決定。在線性致動器216的延伸衝程中,如果一對按鈕中的任何一個被釋放,線性致動器216會撤回。
根據不同的實施例,在線性致動器216的撤回衝程中,被夾具218夾持的工件237可能會從夾具218鬆脫並從夾具218上掉落。一開始,當工件237放入夾具218時,線性致動器216位在撤回位置。如圖2D所示,工件237藉由鎖定機制224,如彈簧柱,其從支撐結構221的水平件223在工件237底部產生一向上的力,工件237可被牢牢固定在夾具218上。當線性致動器216啟動並延伸,工件237被推離鎖定機制224,使得工件237鬆鬆的夾持在夾具218上。隨著線性致動器216伸長,夾具218會持續推工件237朝向圓柱體214,因此工件237會維持被夾具218夾持,考慮到從夾具218的側向推力作用在工件237上。當線性致動器216撤回時,夾具218也會和線性致動器216一起撤回。然而,工件237被鬆鬆的夾持在夾具218上,工件237可能不會和夾具218一起撤回。當夾具218隨著線性致動器216撤回時,工件237可能從夾具218掉出、分離。
圖2E繪示研磨模組210底部的立體圖。如所示,研磨模組210的基底212可包括開口240。開口240可作為分發窗,當工件237從夾具218分離時,可經由開口掉落,然後從研磨模組210的基底212下方蒐集。
根據不同的實施例,支撐架模組380可包括連接到支撐框架382的蒐集器盒386。由蒐集器盒386定義的內穴387可被排列朝向研磨模組210的基底212的開口240,使得掉下通過開口240的工件237可被蒐集到蒐集器盒386的內穴387。於是,蒐集器盒386可直接位在研磨模組210下方以接收從研磨模組210掉下的研磨完的工件237。
根據不同的實施例,支撐架模組380更包括連接到支撐框架382的灰塵蒐集器388。灰塵蒐集器388可和研磨模組210的火花防燄器230對齊,使得研磨的廢棄物/碎屑被導至灰塵蒐集盒。
根據不同的實施例,支撐架模組380更包括附著到支撐框架382的調節器面板394。當研磨模組210的線性致動器216以及馬達模組350的輔助線性致動器358是氣動控制器時,調節器面板394可包括空氣過濾器、壓力調節器以及致動器電磁圈控制閥。調節器面板394可裝配為接收來自控制面板396的輸入訊號,經由調節器與控制閥,以提供研磨模組210的線性致動器216以及馬達模組350的輔助線性致動器358的方向控制。調節器面板394位在支撐框架382的右側。
根據不同的實施例,研磨機器300的支撐架模組380可包括滑軌398。圖7繪示附著到研磨機器300的支撐框 架382一部分上的滑軌398。圖7B繪示滑軌398的剖面圖。滑軌398可移除地附著在支撐框架382上,使得可選擇是否使用研磨機器300時要用滑軌398。滑軌398可排列呈一角度傾斜,使得滑軌398的上末端位在研磨模組210的基底212的開口240下,滑軌398的下末端位在蒐集器盒386的內穴387內。以此排列,研磨完的工件237會經由研磨模組210的基底212的開口240掉落到滑軌398的上末端,並滑下滑軌398朝向蒐集器盒386的內穴387。於是,這可防止研磨完的工件237直接掉落蒐集器盒386,避免研磨完的工件237產生凹痕。
圖8繪示根據不同實施例的研磨方法800的流程圖。根據不同的實施例,可提供研磨方法。研磨方法可包括安裝802工件237到夾具218,夾具218連接到線性致動器216,夾具218適於夾持工件237,使工件237表面235面向圓柱體214的圓柱表面215,以及操作804線性致動器216相對於圓柱體214沿著線性致動器216的線性移動的中心線219移動夾具218。圓柱體214可被安裝在基底212,使其圓柱體214的縱軸213排列至少大體上垂直於基底212的表面211。圓柱體214可沿著圓柱體214的縱軸213旋轉。圓柱體214的圓柱體表面215適於接收研磨帶336。線性致動器216可被安裝在基底212,線性致動器216的線性移動的中心線219與圓柱體214的縱軸213交叉。圓柱體214的圓柱表面215適於定義彎曲輪廓,使得研磨帶336適於研磨與成型工件237的表面235,以符合彎曲輪廓。
線性致動器216的線性移動的中心線219排列至少大體上垂直於圓柱體214的縱軸213。圓柱體24以金屬製 成。圓柱體214的圓柱表面215適於直接接收研磨帶336。工件237可包括內凹圓柱表面。面向圓柱體214的圓柱表面215的工件237的表面235可為內凹圓柱表面。夾具218適於將工件237的內凹圓柱表面235定向,使得內凹的圓柱表面的縱軸平行於圓柱體214的縱軸213,且內凹圓柱表面的縱軸與線性致動器216的線性移動的中心線219交叉。
根據不同的實施例,藉由在此說明的研磨模組210,提供一種研磨完成的工件237。根據不同的實施例,藉由在此說明的研磨機器300,提供一種研磨完成的工件237。根據不同的實施例,藉由在此說明的研磨方法,提供一種研磨完成的工件237。
研磨模組210、研磨機器300以及研磨方法的實施例可研磨由鑄造製程製造的飛機剎車組件的零件。舉例而言,使用投入鑄造製程製造的飛機剎車零件的定片(stator plate)/孔道(channel)、動片(rotor plate)/孔道或壓力板/孔道。元件可被鑄造成鑄造樹,其包括多數個此種元件。各別的元件可從鑄造樹上剪下。然而,剪下的元件可包括需要後加工(如研磨)的進模口(gate),以移除多餘的材料。手動研磨以移除進模口依賴作業員的技巧。電腦數值控制銑切/車削製程以移除進模口可能牽涉較高的成本,以及時間上可能沒有比手動研磨快。
研磨模組210、研磨機器300以及研磨方法的實施例可縮短研磨各別元件的進模口所需的時間。根據不同的實施例,工件237可被研磨成所需尺寸,以研磨模組210的線性致動器216的單一延伸衝程。基於實際測試,使用研磨模組210, 研磨一工件到所需尺寸的平均時間大約每件9秒鐘。相比下,手動研磨或電腦數值控制銑切/車削製程大約每件2-3分鐘。
研磨模組210、研磨機器300以及研磨方法的實施例可確保研磨部件品質的一致性。這是因為研磨完的工件237的最終尺寸被研磨模組210的圓柱體214的形狀控制。圓柱體214可為剛性、堅硬,研磨帶336可直接被圓柱體214接收。於是,工件237可被研磨符合圓柱體214的彎曲輪廓。因此,研磨完的工件237在其尺寸與形狀具有一致性。
研磨模組210、研磨機器300以及研磨方法的實施例較不依賴高度熟練的作業員。研磨模組210可簡易操作,因為其只需將工件237放置在研磨模組210的夾具218上,壓按鈕以操作研磨模組210的線性致動器216。因此,沒受過訓練的工人也可以以安全的方法輕易執行研磨工件237的任務。研磨模組210的不同的安全特點也確保工件237的研磨可用符合安全標準的方式進行。
研磨模組210、研磨機器300以及研磨方法的實施例可改善研磨作業的環境、健康與安全(Environment,Health and Safety,EHS)。研磨模組210的特點是可移除作業員在手動研磨的操作過程中的潛在危險。舉例而言,在手動研磨中,作業員需要非常靠近快速移動的研磨帶工作,使作業員暴露在被動作中的研磨帶絞入的潛在危險。相反的,研磨模組210、研磨機器300以及研磨方法的實施例,將工件237入料的動作是自動化,確保安全地將工件237入料到研磨帶336,還有導入額外的安全特點,如火花防燄器230、安全蓋232、364以及 灰塵蒐集器388。再者,研磨機器300的特點也改善了研磨製程中的空氣品質。舉例而言,灰塵蒐集器388可移除研磨碎渣與廢棄物。灰塵蒐集器388可排列,使得研磨碎渣的推進力經由灰塵蒐集器388可將碎渣/廢棄物直接導入垃圾桶。因此,空氣品質控制可以更有效及有效率方法進行。
研磨模組210、研磨機器300以及研磨方法的實施例大體上可減少研磨工件的成本。舉例而言,可降低勞工成本,因為低技術含量的勞工可被雇用進行研磨。研磨機器300的研磨帶336的替換也比電腦數值控制的銑切/車削機器的刀具替換便宜。
除了上述以外,研磨模組210、研磨機器300以及研磨方法的實施例可有效控制工件237相對於移動的研磨帶336的進料距離,而不需要依賴作業員維持固定的進料距離。再者,經由使用研磨模組210的階梯型卡塊,實施例可最大化研磨帶336的用途。實施例允許研磨完的工件237自動從研磨模組210的夾具218上移除,且蒐集研磨完的工件237到蒐集器盒386內。實施例也可使研磨帶336的變化更便利,藉由使接觸輪360與馬達352連接到安裝板354,安裝板354可滑動的接收在框架結構356的軌道351上,其中輔助線性致動器358可操作以相對於框架結構356滑動安裝板354。
實施例可改善動力控制系統的效率,因為實施例使用直接驅動系統,其連接驅動輪(換句話說,接觸輪)直接到馬達軸承,因此減少機械損失。於是,隨著元件數量的最小化,驅動系統的維護成本可降低。驅動系統也可改善耐用性, 因為在直接驅動系統下,數個震動力都在最小程度。
當本發明已特別繪示並參照特定實施例說明,應理解的是,對本領域技術人員而言,在不偏離被附加的申請專利範圍所定義的本發明的範疇下,可在此進行型式或細節上不同的變化。本發明的範疇因此被附隨的申請專利範圍所指出,在申請專利範圍等同中的範圍與意義內的所有變化也都包含在內。

Claims (26)

  1. 一種研磨模組,包含:一基底;一圓柱體,安裝在該基底上,該圓柱體的一縱軸排列至少大體上垂直於該基底的一表面,其中,該圓柱體可依該圓柱體的該縱軸旋轉,且其中該圓柱體的一圓柱表面適於接收一研磨帶;一線性致動器,安裝在該基底上,該線性致動器的線性移動的一中心線排列為與該圓柱體的該縱軸交叉;以及一夾具,連接到該線性致動器,該夾具適於夾持一工件,使該工件的一表面面向該圓柱體的該圓柱表面,其中,該線性致動器適於相對於該圓柱體、沿著該線性致動器的線性移動的該中心線移動該夾具,且其中,該圓柱體的該圓柱表面適於定義一彎曲輪廓,使得該研磨帶適於研磨與成型該工件的該表面,以符合該彎曲輪廓;以及一限制器,安裝在該基底上,且排列在該圓柱體與該夾具之間,該限制器適於從該圓柱體的該圓柱表面相對於該圓柱體沿著該線性致動器的線性移動的該中心線阻擋該夾具移動一既定距離。
  2. 如申請專利範圍第1項的研磨模組,其中該線性致動器的線性移動的該中心線被排列為至少大體上垂直於該圓柱體的該縱軸。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的研磨模組,其中該圓柱體由金屬製成。
  4. 如申請專利範圍第1或2項的研磨模組,其中該圓柱體的該圓柱表面適於直接接收該研磨帶。
  5. 如申請專利範圍第1或2項的研磨模組,其中該工件包含一內凹圓柱表面。
  6. 如申請專利範圍第5項的研磨模組,其中面向該圓柱體的該圓柱表面的該工件的該表面是該內凹圓柱面,且其中,該夾具適於將該工件的該內凹圓柱面定向,使得該內凹圓柱表面的該縱軸平行於該圓柱體的該縱軸,且該內凹圓柱表面的該縱軸與該線性致動器的線性移動的該中心線交叉。
  7. 如申請專利範圍第1或2項的研磨模組,其中,該限制器包含一限制器嵌入件,該限制器嵌入件可移除的接收在該限制器內,其中,接收於該限制器內的該限制器嵌入件適於提供面向該夾具的該限制器的一表面一突起,以增加該限制器阻擋該夾具的該既定距離。
  8. 如申請專利範圍第1或2項的研磨模組,更包括一鎖定機制,適於相對於該線性致動器的一撤回位置固定該工件在該夾具上。
  9. 如申請專利範圍第1或2項的研磨模組,更包括連接到該基底的一階梯型卡塊(stepped block),該階梯型卡塊適於在該階梯型卡塊的每個階梯接收該線性致動器,以從該基底變化該線性致動器的一高度。
  10. 如申請專利範圍第1或2項的研磨模組,更包括相反於該基底、連接到該圓柱體末端的一非對稱碟,其中該非對稱 碟可包含一第一弧部,適於與該圓柱體的該圓柱表面同平面,以及一第二弧部,適於從該圓柱體的該圓柱表面突出。
  11. 如申請專利範圍第1或2項的研磨模組,更包括安裝在該基底上的一火花防燄器(spark arrester),該火花防燄器可鄰近於該圓柱體的該圓柱表面排列。
  12. 如申請專利範圍第1或2項的研磨模組,更包括一覆蓋物,覆蓋在該線性致動器上。
  13. 一種研磨機器,包含:一根據申請專利範圍第1至12項中任一項的研磨模組;一馬達模組,連接到該研磨模組,該馬達模組包含一馬達,可操作以驅動接收在該研磨模組的該圓柱體的該圓柱表面上的該研磨帶;以及一支撐架模組,連接到該馬達模組,該支撐架模組適於支撐該馬達模組與該研磨模組。
  14. 如申請專利範圍第13項的研磨機器,其中該馬達模組更包含:一框架結構;以及一安裝板,可滑動地接收在該框架結構上,其中該馬達連接到該安裝板。
  15. 如申請專利範圍第14項的研磨機器,其中該馬達模組更包括一輔助線性致動器,該輔助線性致動器連接該安裝板到該框架結構,其中該輔助線性致動器適於相對於該框架結構移動該安裝板。
  16. 如申請專利範圍第13至15項中任一項的研磨機器,其中 該馬達模組包含連接到該馬達的一接觸輪,且其中該接觸輪適於接收該研磨帶以及驅動該研磨帶。
  17. 如申請專利範圍第16項的研磨機器,其中該馬達模組更包括連接到該接觸輪的一徑向導件(radial guide),該徑向導件適於維持該研磨帶在該接觸輪上。
  18. 如申請專利範圍第13或14項的研磨機器,其中該研磨模組與該馬達模組可經由樞接(pivot joint)與水平機制(levelling mechanism)彼此連接。
  19. 如申請專利範圍第18項的研磨機器,其中該水平機制包含:一支架,連接到該馬達模組的該框架結構;一插銷,該插銷的一第一末端連接到該支架的一臂;一導引組件,連接到該研磨模組的該基底,該導引組件可滑動地接收在該插銷上;一彈簧,排列在該插銷上,在該支架的該臂與該引導組件之間;以及一旋鈕,連接到該插銷的一第二末端。
  20. 如申請專利範圍第18項的研磨機器,其中該水平機制包含:一支架,連接到該馬達模組的該框架結構;一插銷,該插銷的一第一末端連接到該支架的一臂;一導引組件,連接到該研磨模組的該基底,該導引組件可滑動地接收在該插銷上;一螺母,連接到該插銷的一第二末端;一第一彈簧,排列在該插銷上,在該支架的該臂與該引導組件之間;以及 一第二彈簧,排列在該插銷上,在該引導組件與該螺母之間。
  21. 如申請專利範圍第13或14項的研磨機器,其中該支撐架模組包含:一支撐框架;以及一支撐腿,連接到該支撐框架。
  22. 如申請專利範圍第13或14項的研磨機器,其中該研磨模組的該基底包含一開口。
  23. 如申請專利範圍第22項的研磨機器,其中該支撐架模組更包括連接到該支撐框架的一蒐集器盒,其中由該蒐集器盒定義的一內穴可被排列朝向該研磨模組的該基底的該開口。
  24. 如申請專利範圍第22項的研磨機器,其中該支撐架模組更包含連接到該支撐框架的一灰塵蒐集器。
  25. 一種研磨方法,包含:安裝一工件到一夾具,該夾具連接到一線性致動器,該夾具適於夾持該工件,使得該工件的一表面面向一圓柱體的一圓柱表面;以及操作一線性致動器,以相對於該圓柱體、沿著該線性致動器的線性移動的一中心線移動該夾具,其中,該圓柱體安裝到一基底,使得該圓柱體的一縱軸排列至少大體上垂直於該基底的一表面,其中該圓柱體可以該圓柱體的該縱軸旋轉,且其中該圓柱體的一圓柱表面適於接收一研磨帶,且其中該線性致動器安裝到該基底上, 使得該線性致動器的線性移動的該中心線與該圓柱體的該縱軸交叉,且其中,該圓柱體的該圓柱表面適於定義一彎曲輪廓,使得該研磨帶適於研磨與成型該工件的該表面,以符合該彎曲輪廓;以及使用安裝在該基底上之一限制器,以阻擋該夾具從該圓柱體的該圓柱表面相對於該圓柱體沿著該線性致動器的線性移動的該中心線移動一既定距離。
  26. 一種研磨完的工件,被如申請專利範圍第1至12項中任一項的研磨模組研磨,或被如申請專利範圍第13至24項中任一項的研磨機器研磨,或被如申請專利範圍第25項的研磨方法研磨。
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