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      一種玻璃制品的拋光工藝和拋光設(shè)備的制作方法

      文檔序號:12607478閱讀:479來源:國知局
      本發(fā)明涉及一種玻璃制品的拋光工藝和拋光設(shè)備。
      背景技術(shù)
      :在將飲料產(chǎn)品分配給消費(fèi)者時(shí),可口可樂公司會產(chǎn)生數(shù)十億計(jì)的可回收重復(fù)使用玻璃瓶或PET瓶。飲料行業(yè)的其他飲料公司包括啤酒公司也會產(chǎn)生大量的可回收瓶。在填充、運(yùn)輸和使用中,這些瓶通常會在接觸環(huán)上形成磨損痕跡,形成磨損環(huán)。磨損環(huán)的存在是消費(fèi)者不愿意接受的,并可能導(dǎo)致消費(fèi)者放棄購買該產(chǎn)品。此外,磨損環(huán)的存在會在填充過程中造成瓶之間的摩擦力增加。在生產(chǎn)線填充飲料時(shí),需要增加推力以維持填充線上瓶的運(yùn)動。這種增加的推力和因磨損的存在導(dǎo)致的應(yīng)力集中會使得瓶在填充中更易于破裂。填充工藝中瓶的破損量增加一方面增加了回收、運(yùn)輸和清洗的前期成本,另一方面也增加了填充線破損瓶的清理成本。因此,消除回收瓶上的劃痕特別是回收瓶上的磨損環(huán),是促進(jìn)消費(fèi)者選擇及有效降低生產(chǎn)成本所必須要解決的問題?,F(xiàn)有技術(shù)中的玻璃制品拋光工藝和裝置一般都是針對平板玻璃的磨拋加工。平板玻璃的裝夾、運(yùn)行相對容易,可以相對簡單的工藝獲得理想的磨拋效果,各種磨拋技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。但是,對于不規(guī)則異形面玻璃瓶的磨拋加工,現(xiàn)有技術(shù)尚不能滿足對玻璃瓶外表面的表面光潔度要求和生產(chǎn)工藝要求,在裝夾、運(yùn)行方面也有一定的實(shí)現(xiàn)難度,且效率低下。如何以連續(xù)的自動化的方式實(shí)現(xiàn)異形玻璃制品的拋光是本行業(yè)的需要解決的問題?,F(xiàn)有技術(shù)中,對玻璃制品的拋光或劃痕去除主要有兩種手段。一種是利用機(jī)械磨削來對玻璃瓶進(jìn)行拋光,主要有以下幾類:1、使用硬砂輪拋光。硬砂輪由輪轂和粘結(jié)在輪轂外的磨料和結(jié)合劑的復(fù)合物組成,砂輪形狀包括平行砂輪、雙面凹砂輪、雙斜邊砂輪、筒形砂輪、碟形砂輪和碗形砂輪。這些形狀的硬砂輪僅適用于平整表面或線性方向的磨削和拋光。將硬砂輪用于處理三維或異形瓶時(shí),需要對砂輪進(jìn)行非常復(fù)雜的動作控制才能實(shí)現(xiàn)。即使通過復(fù)雜的動作控制,這些形狀的硬砂輪仍不能與 異形玻璃瓶的各個(gè)部位完全匹配,影響最終的表面拋光效果。2、使用砂帶拋光。砂帶是使用粘結(jié)劑將磨料粘結(jié)在紙或布等柔性材料上制成的可以進(jìn)行磨削和拋光的帶狀工具。砂帶通常適用于相對平整的表面或線性磨削和拋光。單一的線性磨削和拋光方式通常會在待加工制品表面留下不易消除的劃痕。同時(shí),砂帶耐用性差,需要經(jīng)常更換,不容易實(shí)現(xiàn)自動化大規(guī)模生產(chǎn)。3、使用手動工具來人工拋光。這種方式無法保證對大批量的玻璃瓶得到統(tǒng)一的拋光質(zhì)量,很難提高效率和擴(kuò)大規(guī)模,且人工成本高。美國專利US1,608,857公開了一種瓶拋光裝置,該裝置主要包括:框體、由框體可旋轉(zhuǎn)支承的由毛氈、布料等纖維材料制成的拋光鼓/輪、繞框體中心旋轉(zhuǎn)來朝向或遠(yuǎn)離鼓擺動的導(dǎo)向棒、持瓶框、同時(shí)旋轉(zhuǎn)拋光鼓和使持瓶框往復(fù)運(yùn)動的裝置、驅(qū)動導(dǎo)向棒向拋光鼓移動的彈簧裝置、以及限位擋塊等等。通過將拋光鼓/輪的較低部分浸入盛放有由粉碎好的磨料和水組成的拋光材料的容器中,旋轉(zhuǎn)瓶來實(shí)現(xiàn)拋光。該裝置能對大批量瓶進(jìn)行拋光,但難于實(shí)現(xiàn)針對異形瓶的特定位置的劃痕進(jìn)行拋光,也難于對具有復(fù)雜三維表面的瓶進(jìn)行拋光。若通過延長拋光時(shí)間來獲得理想的拋光效果,則會造成拋光磨料的浪費(fèi)、拋光效率的降低、和拋光成本的提高。WO1995028255公開了一種去除瓶表面痕跡的方法。該方法通過先用磨料粒度P220-P600的磨料來粗磨,之后用磨料粒度至少P1000的磨料再細(xì)磨,來消除瓶表面的劃痕。該方法中,不同粒度的磨料分別是承載在柔性帶上的氧化鋁和浮石。這種方法難以精確控制施加在瓶三維表面的拋磨力,所以原形狀易受改變,且難以實(shí)現(xiàn)自動化大規(guī)模生產(chǎn)。另一種是利用化學(xué)試劑來去除劃痕的方法?;瘜W(xué)試劑方法主要是利用特殊組成的混合物涂層來遮蓋瓶表面劃痕或者通過改良清洗溶劑來減少表面劃痕的產(chǎn)生。歐洲專利申請EP0470442公開了一種用于玻璃制品的磨損痕跡涂層,由包括幾種特定類型的化合物的混合物作為涂層來掩蓋玻璃制品上的劃痕。中國專利申請CN101760129公開了一種通過使用有機(jī)硅乳液的混合物來遮蓋玻璃擦傷痕跡的方法。歐洲專利申請EP1253192公開了一種通過對回用玻璃瓶清洗水的組分進(jìn)行改進(jìn)來減少清洗過程中對瓶的磨損的方法。然而,對循環(huán)使用的玻璃瓶采用化學(xué)方法來處理,勢必會增加后續(xù)工序 中的清洗程序以避免化學(xué)品對人體可能的傷害。因此,這些化學(xué)處理方法的適用范圍較窄?,F(xiàn)有技術(shù)認(rèn)為不同材質(zhì)的磨料具有不同的應(yīng)用領(lǐng)域。舉例來說,棕剛玉A用于磨削碳鋼、合金鋼、可鍛鑄鐵、硬青銅等;黑色碳化硅C用于磨削鑄鐵、黃銅、鋁、耐火材料及非金屬材料;綠色碳化硅GC用于磨削硬質(zhì)合金、光學(xué)玻璃、寶石、玉石、陶瓷等;人造金剛石用于磨削硬質(zhì)合金、寶石等高硬度材料。中國專利公告CN201592394中提及現(xiàn)有技術(shù)的百葉輪由許多碳化硅、氧化鋁磨料與普通砂布基布層形成的小磨片和輪芯組成,這種百葉輪通常用于研磨鋼材、木頭等硬度較低的材料,而不能用于研磨石材、玻璃、陶瓷等材質(zhì)硬度較大的材料。因此,需要提供一種新的工藝,避免現(xiàn)有技術(shù)拋磨工藝中高成本、高選擇性的問題,實(shí)現(xiàn)對玻璃制品的具有良好一致性的批量拋光,尤其是對異形玻璃制品的批量拋光。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了解決上述技術(shù)問題,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種拋光工藝,包括:使旋轉(zhuǎn)的待拋光制品與旋轉(zhuǎn)的柔性翼片砂輪離心展開的各柔性翼片接觸,砂輪旋轉(zhuǎn)軸與制品旋轉(zhuǎn)軸平行;以氣動方式控制柔性翼片砂輪相對于所述待拋光制品表面的進(jìn)給,使所述柔性翼片砂輪的翼片的外邊緣壓觸待拋光制品的待拋光表面對其進(jìn)行拋光。優(yōu)選地,所述以氣動方式控制柔性翼片砂輪相對于所述待拋光制品表面的進(jìn)給是以氣動方式通過所述砂輪旋轉(zhuǎn)軸沿制品旋轉(zhuǎn)軸的徑向方向施加作用力。優(yōu)選地,所述柔性翼片砂輪相對于所述待拋光制品表面的進(jìn)給可由待拋光制品的表面輪廓自動補(bǔ)償,使得所述柔性翼片砂輪的各翼片以恒定的壓力壓觸待拋光制品的待拋光表面。優(yōu)選地,所述砂輪旋轉(zhuǎn)軸可進(jìn)退,以使所述柔性翼片砂輪相對于所述待拋光制品表面的進(jìn)給被待拋光制品的輪廓自動補(bǔ)償。優(yōu)選地,所述砂輪旋轉(zhuǎn)軸與制品旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向相同,旋轉(zhuǎn)速度不同。優(yōu)選地,所述制品旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度為1~100r/min,所述砂輪旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為500~3000r/min。所述柔性翼片砂輪的翼片壓觸待拋光制品的待拋光表面的壓力為2~6Kgf。優(yōu)選地,柔性翼片砂輪的翼片長度和輪轂的直徑比為1:2-1:7,通過合理地選擇輪轂的直徑和翼片的長度,可以有效控制翼片與制品的接觸和連續(xù)大批量拋光過程中砂輪的使用壽命和更換頻率。優(yōu)選地,所述柔性翼片砂輪包括輪轂和內(nèi)邊緣固定在輪轂上外邊緣向外展開的多個(gè)柔性翼片,每個(gè)柔性翼片包括基底和粘結(jié)在基底上包括磨料和結(jié)合劑的磨料層。所述基底的材料和厚度被選擇為所述基底與所述磨料層的消耗速度相同或相似。磨料的硬度為莫氏硬度6~10,磨料例如為碳化硅、氧化鋁、氧化鈰或人工金剛石。柔性翼片砂輪的磨料粒度大致相同,例如可以是分別選自300-1μm。所述磨料層的密度例如為2.8-4.2g/cm3?;讓佑筛鞣N布、金屬線中的一種制成。使旋轉(zhuǎn)的待拋光制品以砂輪的磨料粒度由大到小的順序依次與旋轉(zhuǎn)的多個(gè)柔性翼片砂輪接觸,以完成對待拋光制品自磨削到拋光的拋光工藝。磨料粒度小的砂輪的翼片寬度大于磨料粒度大的砂輪的翼片寬度,以便獲得更好的拋光效果。根據(jù)本發(fā)明的待拋光制品優(yōu)選為具有軸對稱結(jié)構(gòu)的玻璃制品,例如玻璃瓶,異形玻璃瓶等。本文中,術(shù)語拋光泛指包括利用砂輪對制品進(jìn)行磨削,磨削和拋光,也上下文中有時(shí)也被稱為磨拋,以及拋光等工藝或步驟,通過拋光工藝使待拋光制品的待拋光表面得到理想的光潔度。本文中,柔性翼片砂輪也稱為離心式展開砂輪。根據(jù)本發(fā)明,旋轉(zhuǎn)砂輪的柔性翼片與旋轉(zhuǎn)的待拋光制品例如玻璃制品表面的接觸為軟接觸,柔性翼片對待拋光表面提供合適的打磨力度,柔性翼片上的磨料層在消除待拋光表面的劃痕的同時(shí)不會損傷玻璃制品表面產(chǎn)生新的劃痕。具有相同尺寸大小的多個(gè)翼片的內(nèi)邊緣安裝在砂輪的輪轂上,以翼片的寬度作為砂輪的寬度。多個(gè)翼片優(yōu)選等間隔地安裝在輪轂上。砂輪隨旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí),柔性翼片在離心作用下以弧線展開,每一個(gè)翼片的外端部和外邊緣的一小部分暴露于被拋光制品。翼片磨料層中只有該暴露的部分與待拋光制品的表面接觸,在磨料損耗的同時(shí)對制品上的劃痕進(jìn)行磨拋。本發(fā)明中,以氣動方式提供的砂輪向制品方向的移動,使柔性的砂輪翼片的外端部和外邊緣可以與玻璃制品的各個(gè)部位保持緊密接觸,使得拋光無死角,并且可以控制翼片暴露部分的進(jìn)給速度和進(jìn)給量恒定,使得翼片總是以新的邊緣和端面對制品表面的不同部分進(jìn)行磨拋和對不同制品的表面進(jìn)行磨拋,提高了磨拋的效率和磨拋效果的一致性,也使大批量自動化拋光待拋光制品成為可能。進(jìn)一步,砂輪旋轉(zhuǎn)軸可線性進(jìn)退,使得所述柔性翼片砂輪相對于所述待拋光制品表面的進(jìn)給被待拋光制品的輪廓自動補(bǔ) 償。以這種方式,砂輪柔性翼片的外邊緣以相同的接觸力接觸到異形待拋光制品表面的各個(gè)位置,異形表面的各個(gè)位置以相同的接觸力和相同的磨料層進(jìn)行磨拋,可以以最小的磨削量實(shí)現(xiàn)對異形制品表面的拋光,避免了凸出部位被大量磨削,凹進(jìn)部分未經(jīng)拋磨,瓶狀制品拋光后壁厚不均勻情況的發(fā)生,同時(shí)避免了因壁厚不均勻?qū)е略谔畛渚€上推力作用下應(yīng)力集中瓶體破裂情況的發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種拋光設(shè)備,該設(shè)備包括至少一組砂輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),制品旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和至少一組自動進(jìn)給補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。每組砂輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括伺服電機(jī)和由伺服電機(jī)驅(qū)動的砂輪旋轉(zhuǎn)軸,伺服電機(jī)與砂輪旋轉(zhuǎn)軸固定在底板上。制品旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動制品旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),制品旋轉(zhuǎn)軸與各砂輪旋轉(zhuǎn)軸平行。每組自動進(jìn)給補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括:氣壓源,用于通過氣壓控制所述砂輪旋轉(zhuǎn)軸相對于制品旋轉(zhuǎn)軸的進(jìn)給,和直線導(dǎo)軌,其上固定有所述底板的滑塊可沿該直線導(dǎo)軌線性運(yùn)動。砂輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使砂輪旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),并帶動其上的柔性翼片砂輪的旋轉(zhuǎn)使翼片在離心作用下弧線展開。制品旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使待拋光制品與砂輪同向旋轉(zhuǎn),瓶的外表面與旋轉(zhuǎn)砂輪的各柔性翼片的端部和外邊緣接觸得到拋光。自動進(jìn)給補(bǔ)償機(jī)構(gòu)用于使柔性翼片砂輪展開的翼片與旋轉(zhuǎn)的待拋光表面持續(xù)保持接觸,控制進(jìn)給速度和進(jìn)給量并由此控制砂輪片翼片對拋光制品表面的磨削力度,以使諸如玻璃瓶的制品的表面得到均勻拋光。位于直線導(dǎo)軌上的滑塊可以使固定在滑塊上的砂輪旋轉(zhuǎn)軸在氣壓源推動下靠近拋光制品或依被拋光制品表面輪廓的凸出部分遠(yuǎn)離拋光制品,以使施加在拋光表面上的作用力可由拋光制品的表面輪廓自動補(bǔ)償保持基本恒定。優(yōu)選地,砂輪翼片施加在待拋光表面作用力約為2~6Kgf。該拋光設(shè)備還可進(jìn)一步地包括砂輪控制機(jī)構(gòu);用于控制柔性翼片砂輪翼片的開啟和關(guān)閉??梢圆捎米詣拥碾妱邮交驓鈩邮娇刂平M件來控制砂輪翼片的開啟和關(guān)閉等等。優(yōu)選地,該拋光設(shè)備進(jìn)一步包括,制品自動裝卸機(jī)構(gòu)和制品自動傳送機(jī)構(gòu)。制品裝卸機(jī)構(gòu)可載上或卸下處于任何工藝階段和處于工藝階段之間的制品,例如載上待拋光玻璃制品、卸下完成拋光的玻璃制品等。制品自動傳送機(jī)構(gòu)用于將制品轉(zhuǎn)送到規(guī)定的拋光位置的自動傳送機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)的制品在規(guī)定的位置由旋轉(zhuǎn)的柔性翼片砂輪進(jìn)行拋光。優(yōu)選地,該設(shè)備進(jìn)一步包括冷卻系統(tǒng),用于對柔性翼片砂輪降溫。所述冷卻系統(tǒng)優(yōu)選為冷卻水。在使用柔性翼片砂輪對玻璃制品進(jìn)行拋光時(shí),使用 冷卻水不斷沖洗柔性翼片砂輪和拋光表面,一方面使砂輪保持較低溫度,另一方面將從砂輪中掉落的磨料沖入冷卻水中,將磨料分離后,可以不斷循環(huán)使用。本發(fā)明的有益效果如下:1、本發(fā)明可用來拋光具有環(huán)和溝槽的復(fù)雜的或不規(guī)則的三維或異形玻璃制品,尤其是具有環(huán)和溝槽的玻璃瓶。根據(jù)本發(fā)明的方法,通過采用氣動自補(bǔ)償式砂輪給進(jìn)方式,采用柔性翼片砂輪作為磨拋工具,并采用不同磨料粒度的多個(gè)拋光步驟對磨損玻璃瓶進(jìn)行拋光,以最小量的瓶表面磨削量實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量拋光,最大程度地保持了玻璃瓶原始結(jié)構(gòu)和厚度。2、根據(jù)本發(fā)明的工藝和設(shè)備能夠?qū)Υ笈坎A窟M(jìn)行自動化的、高質(zhì)量、高一致性、高效率的拋光,經(jīng)拋光的玻璃包裝制品可提升消費(fèi)者對品牌的直觀印象和消費(fèi)者滿意度,使大量舊玻璃瓶的回收再利用成為可能,并由此大量了節(jié)約購買新瓶的成本,降低了原材料和能源的消耗。3、根據(jù)本發(fā)明的工藝,可以使用碳化硅磨料對玻璃制品進(jìn)行拋光,并獲得了滿意的表面效果。相比現(xiàn)有工藝,根據(jù)本發(fā)明的方法顯著降低了玻璃瓶回收利用的成本。4、本發(fā)明采用的柔性翼片砂輪具有可用于多次磨拋工藝的磨料層和基底層,通過最少量的移除玻璃制品上的材料就能獲得滿意的表面效果,使玻璃制品保持原始的幾何結(jié)構(gòu),并能提高效率。由于磨削量顯著小于現(xiàn)有異形玻璃瓶的拋光磨削量,翼片磨料層的磨料消耗量同樣顯著小于常規(guī)磨料消耗量,可減少更換砂輪的次數(shù),使連續(xù)生產(chǎn)成為可能。5.本發(fā)明的玻璃瓶磨拋工藝可直接結(jié)合應(yīng)用到現(xiàn)有的灌裝生產(chǎn)線上,將根據(jù)本發(fā)明的拋光設(shè)備設(shè)置在灌裝設(shè)備之前,在灌裝前對包裝瓶進(jìn)行自動化連續(xù)拋光,可以減少灌裝生產(chǎn)線上推動玻璃瓶前進(jìn)的壓力,并減少玻璃制品破損率。附圖說明下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1和圖2為本發(fā)明的柔性翼片砂輪與玻璃瓶接觸時(shí)示意圖。圖3和圖4為根據(jù)本發(fā)明拋光設(shè)備生產(chǎn)線的示意圖。圖5為根據(jù)本發(fā)明的拋光設(shè)備局部的示意圖。具體實(shí)施方式為了更清楚地說明本發(fā)明,下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而二非限制性的,不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1和圖2示出根據(jù)本發(fā)明的利用柔性翼片砂輪對玻璃瓶進(jìn)行研磨和拋光處理的工藝示意圖。如圖所示,柔性翼片砂輪1101包括輪轂和多個(gè)柔性翼片。每個(gè)柔性翼片包括基底和粘結(jié)在基底上包括磨料和結(jié)合劑的磨料層?;资侨嵝圆牧?,例如可以是布,無紡布或金屬,有機(jī)高分子材料等。磨料層包括磨料和結(jié)合劑。磨料的硬度優(yōu)選為莫氏硬度6~10,可以是例如碳化硅、氧化鋁、氧化鈰或人工金剛石。柔性翼片砂輪的磨料粒度選自300-1μm,可以是例如但不限于粒度分別為150-180μm,35-40μm,20-25μm,15-20μm,10-13μm的磨料顆粒,磨料層的密度為2.8-4.2g/cm3。柔性翼片的內(nèi)邊緣固定在輪轂上,各翼片之間安裝間距優(yōu)選相同。同一砂輪上翼片尺寸優(yōu)選相同。砂輪旋轉(zhuǎn)時(shí)在轉(zhuǎn)動方向上每一個(gè)翼片外邊緣的一小部分和端面露出,露出的部分與待拋光制品的表面接觸對制品表面進(jìn)行拋光。對于具有環(huán)和溝槽等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的待拋光制品1201或具有不規(guī)則的三維或異形形狀的玻璃制品,砂輪的柔性翼片在旋轉(zhuǎn)的離心作用下向外展開,其外邊緣可以到達(dá)制品的每一表面對其進(jìn)行拋光。基底的材料和厚度以及磨料層的材料和厚度被選擇為所述基底與所述磨料層的消耗速度相同或相似。這樣,基底材料隨著磨料的磨削被磨削掉,一方面保證了與拋光制品表面接觸的磨料層顆粒的一致性,另一方面避免了基底材料過長纏繞住砂輪軸或制品軸,導(dǎo)致磨料不能均勻接觸拋光制品表面甚至?xí)砩拜嗇S或制品軸停止轉(zhuǎn)動的危險(xiǎn)。如圖所示,用于使柔性翼片砂輪旋轉(zhuǎn)的砂輪旋轉(zhuǎn)軸110與用于使待拋光制品1201旋轉(zhuǎn)的制品旋轉(zhuǎn)軸120彼此平行設(shè)置,砂輪旋轉(zhuǎn)軸與制品旋轉(zhuǎn)軸同向例如順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。制品旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度例如為1~100r/min,砂輪旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度例如為500~3000r/min。在翼片與制品的接觸位置,翼片與制品相向運(yùn)動。在高速旋轉(zhuǎn)的離心作用下,翼片外邊緣沿遠(yuǎn)離砂輪旋轉(zhuǎn)軸方向的運(yùn)動對制品進(jìn)行切向磨削。柔性翼片的這種磨削方式,可將磨削脫落的磨料顆粒帶離被拋光制品,避免了硬砂輪磨削中出現(xiàn)的磨料顆粒嵌入被拋光制品的現(xiàn)象,可有效改善拋光效果。為使翼片表面外邊緣的暴露于制品的部分與制品表面充分接觸,本發(fā)明以氣動方式通過所述砂輪旋轉(zhuǎn)軸沿制品軸的徑向方 向施加作用力使砂輪的翼片壓觸待拋光制品的待拋光表面。該徑向作用力不僅使翼片的外邊緣充分接觸待拋光制品的外表面,還對制品進(jìn)行徑向磨削,這有利于有效去除存在于制品表面的較深劃痕,顯著提高磨削效率。使旋轉(zhuǎn)的待拋光制品按照各砂輪的磨料粒度由大到小的順序,依次接觸多個(gè)磨料粒度不同的砂輪,完成對待拋光制品表面自磨削到拋光的拋光工藝。這些砂輪翼片的寬度W可相同或不同。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,各砂輪的翼片磨料顆粒的粒徑越小,翼片寬度越寬,即最先對待拋光制品進(jìn)行磨拋的砂輪的翼片寬度最窄,后一拋光工序的翼片砂輪的翼片寬度大于前一拋光工序的砂輪的翼片寬度。以這種方式,在對被拋光制品的劃痕進(jìn)行研磨拋光的同時(shí),下一拋光工序?qū)η耙粧伖夤ば虻纳拜喛赡墚a(chǎn)生的磨痕進(jìn)行拋光,最終得到表面光滑,光潔如新的拋光制品。本發(fā)明以氣動方式通過砂輪軸施加作用力使砂輪的柔性翼片壓觸在制品外表面上,并通過砂輪軸的進(jìn)給補(bǔ)償翼片的損耗,以保證翼片暴露部分的進(jìn)給速度和進(jìn)給量恒定。在被拋光制品為具有凹槽特別是具有沿軸向延伸凹槽的異形外表面的情況下,如果僅以氣動方式將磨輪的外邊緣壓觸在制品表面上并保持氣壓源提供的作用力恒定,隨著制品的旋轉(zhuǎn),翼片作用于待拋光制品外表面凸出部分的壓力和接觸面積大于作用于制品凹進(jìn)表面處的壓力和接觸面積。如果恒定的動力值過大,會對外表面的凸出部分造成過度磨拋,使諸如玻璃瓶類的薄壁制品的局部壁厚減薄,導(dǎo)致瓶體的形狀改變或強(qiáng)度降低。如果恒定的動力值過小,則由于待拋光制品凸起部分的存在而使翼片外邊緣接觸不到其凹進(jìn)部分,導(dǎo)致凹進(jìn)部分未被拋光,影響拋光效果。根據(jù)本發(fā)明的柔性翼片優(yōu)選實(shí)施例,柔性翼片能彎曲變形使施加在制品表面的壓力由制品的外形自動補(bǔ)償,使得翼片各部位以相似的壓力和與制品表面接觸,對制品表面進(jìn)行均勻一致的拋光,可以得到具有光滑表面的拋光制品。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種自動化連續(xù)拋光設(shè)備,如圖3-5所示,用于對諸如玻璃瓶的待拋光制品進(jìn)行拋光。該拋光設(shè)備包括至少一組砂輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)310,410,510,制品旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)420,520,自動進(jìn)給補(bǔ)償機(jī)構(gòu)430,530,以及制品裝卸機(jī)構(gòu)和制品自動輸運(yùn)機(jī)構(gòu)。每一組砂輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)510包括磨拋伺服電機(jī)501、磨拋電機(jī)多楔皮帶502和砂輪旋轉(zhuǎn)軸503。磨拋伺服電機(jī)通過多楔皮帶與砂輪旋轉(zhuǎn)軸相連接,用于驅(qū)動砂輪旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。每一砂輪旋轉(zhuǎn)軸上可沿軸向設(shè)置一個(gè)或多個(gè)柔性翼片砂輪。多個(gè)砂輪設(shè)置在不同的高度可對制品的不同位置進(jìn)行磨拋,如圖1所示,在一個(gè)砂輪旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有兩個(gè)砂輪, 或多個(gè)砂輪被疊置用于增加砂輪的寬度對制品進(jìn)行磨拋,未示出。磨拋伺服電機(jī)和砂輪旋轉(zhuǎn)軸固定安裝在固定底板上504,二者之間無相互運(yùn)動。自動給進(jìn)補(bǔ)償機(jī)構(gòu)包括氣缸511和配有直線軸承或滑塊512的直線導(dǎo)軌513。氣缸推動安裝有磨拋伺服電機(jī)和砂輪旋轉(zhuǎn)軸的固定底板,使其上的砂輪旋轉(zhuǎn)軸朝向制品旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)給,使柔性翼片砂輪翼片暴露的外邊緣壓觸在待拋光表面上。通過控制氣缸的氣壓可控制砂輪旋轉(zhuǎn)軸上的砂輪的進(jìn)給速度和進(jìn)給量。分別控制砂輪旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)和制品旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度可以控制打磨力度,對制品表面進(jìn)行拋光。支撐伺服電機(jī)和旋轉(zhuǎn)軸整體的直線軸承或滑塊512可沿直線導(dǎo)軌線性前后運(yùn)動。磨拋時(shí),由氣缸提供的作用力通過砂輪旋轉(zhuǎn)軸將柔性翼片的外邊緣壓觸在制品外表面,由于砂輪可線性移動,由氣體源氣缸作為動力推動的砂輪依照制品外表面的輪廓進(jìn)退,保持翼片接觸玻璃瓶表面不同位置的接觸力和接觸面積恒定,對具有異形結(jié)構(gòu)的制品的不同部位具有相同的磨拋效果,有效解決了各種圓周尺寸不同的玻璃瓶的磨削不均勻的問題。根據(jù)本發(fā)明的自動進(jìn)給補(bǔ)償機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,穩(wěn)定性好且成本低,使異形制品的標(biāo)準(zhǔn)化磨拋加工成為可能,并可得到外觀整齊一致性高的拋光制品。根據(jù)本發(fā)明的制品旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)驅(qū)動制品旋轉(zhuǎn)軸,使位于其上的制品旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的方法中,制品與砂輪同時(shí)旋轉(zhuǎn),可得到均勻一致的拋光表面。優(yōu)選地,本發(fā)明的制品裝卸機(jī)構(gòu),例如具有機(jī)械手自動開合式裝卸結(jié)構(gòu),自動裝卸待拋光制品,進(jìn)一步包括可以使載上的玻璃制品進(jìn)行工位之間的移動和切換的橫梁工位移動切換機(jī)構(gòu),和制品自動輸運(yùn)機(jī)構(gòu)可以將待拋光制品輸運(yùn)到多個(gè)不同的磨拋工位,由不同顆粒度的柔性翼片砂輪依次對制品表面進(jìn)行磨拋,實(shí)現(xiàn)對制品表面的拋光。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,砂輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可位于制品旋轉(zhuǎn)軸一側(cè),位于砂輪旋轉(zhuǎn)軸的不同高度上的兩個(gè)或多個(gè)柔性翼片砂輪可以對制品的不同位置進(jìn)行磨拋,如圖1所示。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,兩個(gè)或多個(gè)砂輪旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可關(guān)于被拋光制品旋轉(zhuǎn)軸的相對設(shè)置,如圖3至圖5所示,分別驅(qū)動砂輪旋轉(zhuǎn)軸使其上的砂輪對制品的不同位置進(jìn)行磨拋。根據(jù)本發(fā)明的拋光設(shè)備,進(jìn)一步包括冷卻機(jī)構(gòu),用于對柔性翼片砂輪進(jìn)行降溫。冷卻系統(tǒng)優(yōu)選使用水作為冷卻介質(zhì),或者使用包括磨料和水的拋光液作為冷卻介質(zhì)。在使用柔性翼片砂輪對玻璃制品進(jìn)行拋光時(shí),使用冷卻介質(zhì)不斷沖洗柔性翼片砂輪和拋光表面,一方面使砂輪降溫,另一方面將從砂輪掉落的磨料沖離磨拋表面,以保證拋光質(zhì)量。將使用過的冷卻介質(zhì)收集并將磨料與水分離后,可以不斷循環(huán)使用。利用本發(fā)明的拋光設(shè)備,并采用根據(jù)本發(fā)明的拋光工藝,使得對玻璃瓶的連續(xù)的自動化的高質(zhì)量拋光成為可能。實(shí)施例1通過采用市購型號分別為#80,#320,#800的環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑碳化硅砂紙作為柔性翼片的柔性翼片砂輪,采用根據(jù)本發(fā)明的拋光工藝,以不同的接觸力對玻璃瓶進(jìn)行磨削,得到的磨削效果如下表所示。磨料顆粒度孔隙度接觸力磨削效果翼片壽命碳化硅#80低6Kgf好翼片可長時(shí)間持續(xù)使用碳化硅#320高2Kgf差翼片使用時(shí)間短碳化硅#800低4Kgf好翼片可長時(shí)間持續(xù)使用可以看出,以環(huán)氧樹脂作為主要粘結(jié)劑的碳化硅磨料,可以用于對玻璃制品進(jìn)行拋光。采用磨料層具有低孔隙率的翼片,通過選擇合適的接觸磨削力對玻璃制品進(jìn)行磨拋,可以獲得良好的磨拋效果,而且翼片使用時(shí)間長。當(dāng)采用高孔隙率翼片以較小的接觸磨削力對制品進(jìn)行磨拋時(shí),磨拋效果不好,且翼片磨料磨損量大,使用短。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解,可以根據(jù)待拋光制品的材質(zhì)及磨損程度,選擇砂輪的磨料材料,顆粒度和磨料層密度。例如采用不同磨料粒度例如,約300μm、約200μm、約160μm、約155μm、約50μm、約數(shù)微米的柔性翼片,對瓶進(jìn)行粗磨、中等磨和精細(xì)磨,最終使用碳化硅粉末進(jìn)行拋光??刂迫嵝砸砥拜喌囊砥瑝河|待拋光制品的待拋光表面的壓力為2~6Kgf。具體地,通過控制提供進(jìn)給動力的氣源壓力并借助砂輪旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)對翼片產(chǎn)生的離心作用,可以控制翼片與玻璃瓶的接觸力并控制拋光效果。從該實(shí)施例可以看出,低成本的碳化硅可有效用于對玻璃進(jìn)行拋光。實(shí)施例2下面將參照實(shí)施例2具體說明根據(jù)本發(fā)明的一種玻璃制品的拋光工藝。采用六個(gè)不同磨料粒徑的柔性翼片砂輪依次對玻璃制品進(jìn)行拋光。該實(shí)施例中每個(gè)柔性翼片砂輪的輪轂直徑為150mm,翼片的長度和輪轂的直徑比為1:6,翼片的長度為25mm。第一至第六翼片的翼片的寬度分別為8mm,10mm,12mm,15mm,18mm,19mm,柔性翼片的基底材料為布。第一至第五砂輪的翼片磨料層中磨料為碳化硅,顆粒度分別為,例如,約300μm、約200μm、 約160μm、約155μm、約50μm的柔性翼片。第六砂輪翼片的磨料為氧化鈰,顆粒度為約1微米。利用包括環(huán)氧樹脂和滑石粉的粘結(jié)劑將磨料顆粒形成磨料層并粘附在基底上,磨料層的密度約為3.2g/cm3。研磨過程中,砂輪旋轉(zhuǎn)軸和制品旋轉(zhuǎn)軸順時(shí)針同向旋轉(zhuǎn)。各制品旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速均為23r/min。第一至第六砂輪旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為分別800r/min,1000r/min,1200r/min,1600r/min,1800r/min,和2000r/min。通過控制氣缸氣源壓力,將柔性翼片外邊緣施加在制品上的作用力控制為2~6Kgf,在該實(shí)施例中第一至第六砂輪翼片的作用力分別約為4Kgf,將所述柔性翼片砂輪與玻璃制品的待拋光表面保持接觸并對待拋光表面施加適當(dāng)?shù)拇蚰チΧ?。顯然,本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定,對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動,這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉,凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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