專利名稱：全自動(dòng)多功能滾筒研磨機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及各種類型工件的表面研磨工藝，更具體地說，涉及一種全自動(dòng)多功能滾筒研磨機(jī)，這種研磨機(jī)由多個(gè)滾筒組成，滾筒各自可旋轉(zhuǎn)地由其軸支承，滾筒軸和一個(gè)能驅(qū)動(dòng)滾筒并使其繞自己旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺軸相垂直。該機(jī)所提供的功能包括表面研磨，或拋光，碾磨，除毛刺，等等。
更明確地說，本發(fā)明涉及一種滾筒研磨機(jī)，該機(jī)包括一個(gè)可旋轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)臺軸上的轉(zhuǎn)臺，和多個(gè)滾筒，這些滾筒分別由固定在轉(zhuǎn)合上并與轉(zhuǎn)臺軸相垂直的滾筒軸可旋轉(zhuǎn)地支承著，滾筒可作繞滾筒軸的旋轉(zhuǎn)和繞轉(zhuǎn)臺軸的旋轉(zhuǎn)。這樣，通過與裝在滾筒內(nèi)的研磨劑和任一化學(xué)混合劑相配合，可對裝在滾筒內(nèi)的工件進(jìn)行表面研磨處理，譬如拋光、碾磨、除毛刺等等。其中，本發(fā)明的改進(jìn)之處在于，通過一個(gè)單一的機(jī)械結(jié)構(gòu)來提供多種功能，例如旋轉(zhuǎn)滾筒研磨、離心流滾筒研磨、在強(qiáng)合力作用下的旋轉(zhuǎn)滾筒研磨(簡稱為“強(qiáng)旋轉(zhuǎn)滾筒研磨”)和離心力作用下的旋轉(zhuǎn)滾筒研磨。這些不同類型的操作過程可根據(jù)特定工件的研磨要求來選擇，這種選擇可以通過改變某些參數(shù)，例如轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)數(shù)和/或滾筒的轉(zhuǎn)數(shù)來實(shí)現(xiàn)，參數(shù)已經(jīng)事先確定并存儲(chǔ)在任一專用的程序控制裝置內(nèi)。這樣，在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，就排除了使用幾個(gè)單元與不同的操作過程相對應(yīng)的必要性。另外，任何合適的計(jì)算機(jī)，譬如微型計(jì)算機(jī)，都可以控制輔助的機(jī)械操作，例如選擇研磨劑并將其輸送到各個(gè)滾筒中；為工件研磨服務(wù)的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)；已研磨的工件和與工件一起使用的研磨劑的分離。
在先前的工藝中，有一種滾筒研磨機(jī)，包括一個(gè)轉(zhuǎn)臺軸和各個(gè)與轉(zhuǎn)臺軸垂直的滾筒軸，是為單一的研磨類型而設(shè)計(jì)的，例如旋轉(zhuǎn)、強(qiáng)旋轉(zhuǎn)和離心流，但是不包括離心力作用下的旋轉(zhuǎn)，也不能提供自動(dòng)操作。
因此，有必要提供某些參數(shù)，例如轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)數(shù)和滾筒的轉(zhuǎn)數(shù)，并且允許這些參數(shù)各自變化或一起變化，以滿足特定的需要。每個(gè)馬達(dá)分別與相應(yīng)的轉(zhuǎn)合軸和各個(gè)滾筒軸相連，每個(gè)頻率變換器分別使得輔助馬達(dá)提供可變的轉(zhuǎn)數(shù)。這些頻率變換器由發(fā)生控制信號的計(jì)算機(jī)控制。
而且還有必要提供某些輔助單元，例如研磨劑的儲(chǔ)存，加料和回收，滾筒蓋的開合和清洗，化合物進(jìn)料，滾筒除水，研磨劑的真空輸送，滾筒軸的定位，材料分離，料槽輸送，以及工件和研磨劑的進(jìn)料。這些輔助單元在操作上和功能上必須相互聯(lián)系，必須在任一合適的計(jì)算機(jī)的控制下，按照精心組織的關(guān)系運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)主要目的，是通過使用任一合適的計(jì)算機(jī)而實(shí)現(xiàn)全部必需的自動(dòng)化和精心組織的功能，計(jì)算機(jī)可以分別提供與每種操作過程相對應(yīng)的控制功能。
明確地說，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括一個(gè)由轉(zhuǎn)合軸旋轉(zhuǎn)支承的轉(zhuǎn)臺和多個(gè)安裝在轉(zhuǎn)臺上的滾筒，這些滾筒分別由與轉(zhuǎn)合軸垂直安裝的滾筒軸旋轉(zhuǎn)支承，轉(zhuǎn)臺軸和每個(gè)滾筒軸上都裝有使它們分別旋轉(zhuǎn)的裝置。根據(jù)后面所解釋的研磨方式，該裝置被設(shè)計(jì)成能提供每分鐘任何一個(gè)轉(zhuǎn)數(shù)。每個(gè)滾筒軸可以按與轉(zhuǎn)合軸相同的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，也可以按與轉(zhuǎn)臺軸不同的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)。上述每個(gè)裝置都有輸入端，通過計(jì)算機(jī)與任何合適的程序控制器相連。程序控制器也由計(jì)算機(jī)控制。不同類型的操作過程由預(yù)先確定并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的代碼數(shù)字來識別。這些代碼數(shù)字可以用任何合適的鍵盤輸入或萌魏魏鮮實(shí)謀曛駒畝粱寥耄 閱讀機(jī)可以閱讀由裝載工件和研磨劑的料槽所攜帶的代表代碼數(shù)字的標(biāo)志(工件和研磨劑統(tǒng)稱為“材料”)。然后，計(jì)算機(jī)將按上述方式讀入的任一代碼數(shù)字與儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)的相應(yīng)代碼數(shù)字相比較，如果代碼數(shù)字相符合，這一代碼數(shù)字所確定的操作程序和工作狀態(tài)就被選擇出，按照所選擇的程序和工作狀態(tài)，就可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮鳌?br> 作為一個(gè)例子，現(xiàn)在來看一個(gè)用來旋轉(zhuǎn)滾筒的裝置。這個(gè)裝置包括一個(gè)套筒，與轉(zhuǎn)臺同軸，在轉(zhuǎn)臺軸的外圍繞其旋轉(zhuǎn)。在套筒的一端有一個(gè)第一傘形齒輪，第一傘形齒輪與可旋轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)臺上的第二傘形齒輪相嚙合，支承第二傘形齒輪的軸的另一端裝有一個(gè)皮帶輪，這個(gè)皮帶輪通過任一合適的動(dòng)力傳輸裝置與滾筒軸上的皮帶輪相連。
除了前面所述的那些形式以外，本發(fā)明的另一種形式包括有其它的輔助單元。按照這種形式，機(jī)械結(jié)構(gòu)包括一個(gè)由轉(zhuǎn)臺軸旋轉(zhuǎn)支承的轉(zhuǎn)臺和多個(gè)滾筒，滾筒安裝在轉(zhuǎn)臺上并各自由其軸旋轉(zhuǎn)支承，這些軸與轉(zhuǎn)臺軸垂直安裝。轉(zhuǎn)臺軸和每個(gè)滾筒軸上都裝有分別使得每個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的裝置。根據(jù)研磨方式，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺軸的裝置被設(shè)計(jì)成能提供每分鐘任何轉(zhuǎn)數(shù)。每個(gè)滾筒軸可以按與轉(zhuǎn)臺軸相同的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，也可以按與轉(zhuǎn)臺軸不同的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)。除了這些基本單元和其它基本上與前述的實(shí)施例相似的輔助單元以外，它還包括控制滾筒蓋的裝置，使得滾筒內(nèi)的工作研磨結(jié)束后，滾筒能打開；還有一個(gè)材料分離器，側(cè)量不同類型研磨劑裝填量和研磨劑大小的裝置，以及將研磨劑輸送到滾筒里的裝置。每一單元由一個(gè)合適的程序控制器控制，程序控制器本身又由一個(gè)中央計(jì)算機(jī)控制。不同類型的操作過程由預(yù)先確定并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的代碼數(shù)字來識別。這些代碼數(shù)字可以用任何合適的鍵盤輸入或用任何合適的標(biāo)志閱讀機(jī)讀入，閱讀機(jī)可以閱讀由裝載工件和研磨劑的料槽所攜帶的代表代碼數(shù)字的標(biāo)志(工件和研磨劑統(tǒng)稱為“材料”)。然后，計(jì)算機(jī)將按上述方式讀入的任一代碼數(shù)字與存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的相應(yīng)代碼數(shù)字相比較，如果代碼數(shù)字相符合，這一代碼數(shù)字所確定的操作程序和工作狀態(tài)就被選擇出，按照所選擇的程序和工作狀態(tài)，就可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮鳌?br> 有關(guān)本發(fā)明的前面所說的或其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，通過幾個(gè)最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述，將會(huì)變得非常明顯。這些實(shí)施例都有附圖，其中，

圖1是按照本發(fā)明的機(jī)器的平面圖；圖2是圖1所示的機(jī)器的正視圖；圖3是圖1所示的機(jī)器的局部圖；圖4是本發(fā)明的一個(gè)典型的實(shí)施例，包括多個(gè)滾筒，圍繞各自的軸旋轉(zhuǎn)，也圍繞轉(zhuǎn)臺軸旋轉(zhuǎn)；圖5是圖4所示實(shí)施例的平面圖；圖6是圖4所示實(shí)施例的示意圖，用來解釋功能零件或部件；圖6a是說明強(qiáng)合力作用下旋轉(zhuǎn)滾筒研磨和離心力作用下滾筒研磨操作原理的示意圖；圖6b是一個(gè)原理圖，說明了在離心研磨機(jī)中，當(dāng)轉(zhuǎn)臺軸和滾筒軸具有水平關(guān)系時(shí)，力如何施加到材料上；圖7是表示滾筒開/合單元的平面圖；圖8是從圖7所示的滾筒蓋開/合單元中心剖開的剖面圖9是表示滾筒蓋開/合和提升單元的頂部平面圖；圖10是圖9所示部件的局部正視圖；圖11是圖9所示部件的底部平面圖；圖12是滾筒蓋清洗單元正視圖；圖13是圖12所示部件的側(cè)視圖；圖14是滾筒軸定位單元平面圖；圖15是沿圖14的AOB線的剖面圖；圖16是化合物供料單元的正視圖；圖17是圖16的局部放大圖；圖18是除水單元平面圖；圖19是真空傳輸單元的一部分，研磨劑料斗的正視圖；圖20是圖19的側(cè)視圖；圖21是材料分離器的正視圖；圖22是圖21的側(cè)視圖；圖23是料槽的正視圖；圖24是圖23所示的料槽的底視圖；圖25是料槽翻轉(zhuǎn)單元下部正視圖；圖26表示料槽翻轉(zhuǎn)時(shí)，料槽相對于滾筒的位置；圖27是表示控制系統(tǒng)實(shí)物布置的方框圖；包括有中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出設(shè)備等；圖28表示控制單元的順序框圖；圖29表示一個(gè)十鍵鍵盤，包括數(shù)字鍵和其它用于控制系統(tǒng)的控制鍵；圖30表示顯示屏上的起始舉擇單；
圖31(a)和(b)表示，當(dāng)從起始選擇單上選擇了“自動(dòng)操作”一項(xiàng)時(shí)，顯示屏上所顯示的文件內(nèi)容；圖31(c)到(i)表示，當(dāng)從起始選擇單上選擇了適當(dāng)?shù)捻?xiàng)目時(shí)，顯示屏上顯示的各種文件的內(nèi)容。
在圖1、圖2和圖3中，有一個(gè)按照本發(fā)明的典型機(jī)械布局，包括一個(gè)以滾筒形式出現(xiàn)的工件研磨單元A，滾筒蓋開/合單元B，滾筒蓋清洗單元C，滾筒主軸定位單元D，化合物供應(yīng)單元E，除水單元F，真空傳輸單元G，材料分離器單元H，料槽輸送單元I，其中裝配有料槽翻轉(zhuǎn)單元J，研磨劑供給單元K，和以微處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制單元L。
首先，敘述工件研磨單元A，這是機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要機(jī)械部件。單元A包括一個(gè)高速轉(zhuǎn)臺6，由轉(zhuǎn)臺軸即主軸旋轉(zhuǎn)支承，多個(gè)象7a、7b這樣的滾筒，各自由8a、8b這樣的軸旋轉(zhuǎn)支承，滾筒軸8a、8b和轉(zhuǎn)臺軸的位置關(guān)系是，前者和后者垂直安裝。每個(gè)滾筒(一般用7表示)的旋轉(zhuǎn)數(shù)和轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)數(shù)的關(guān)系滿足等式n/N＝1。每個(gè)滾筒也可以各自按不同的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)。
工件研磨單元A的細(xì)節(jié)如圖4和圖5所示。從圖中可看出，主軸1和各個(gè)滾筒軸8a、8b相互垂直安裝。每個(gè)滾筒7a、7b的形狀為六角形或八角形，其母線與滾筒軸8a、8b相平行。
工件研磨單元A安裝在它的機(jī)架上，主軸1穿過機(jī)架垂直延伸。主馬達(dá)2的軸上裝有鏈輪17，通過鏈3與主軸1上的相應(yīng)鏈輪4相連。這樣，來自主馬達(dá)2的驅(qū)動(dòng)力可以傳輸?shù)街鬏S1。主軸1的轉(zhuǎn)數(shù)可以由一個(gè)合適的已知的頻率轉(zhuǎn)換器來控制，頻率轉(zhuǎn)換器可以提供可變的頻率。主軸1通過底部的軸承5和頂部的軸承10來固定，軸承5和軸承10分別固定在底部和頂部的機(jī)架上。主軸1支承著前面提到的轉(zhuǎn)臺6，轉(zhuǎn)臺牢固定在主軸1的中部，相對于豎直的主軸來說，是水平安裝的。轉(zhuǎn)臺6具有H形平面，具有四只臂6a、6b、6c和6d，向外延伸，如圖5所示。在H形轉(zhuǎn)臺6的一側(cè)，該滾筒軸8a可旋轉(zhuǎn)地固定在臂6a和6d之間，在另一側(cè)，滾筒軸8b可旋轉(zhuǎn)地固定在臂6b和6c之間。在圖4和圖5中，裝配有兩個(gè)滾筒7a和7b，但是也可以裝配有3個(gè)或4個(gè)滾筒。
如圖4-6所示，主軸1帶有一個(gè)軸套9，可旋轉(zhuǎn)地安裝在主軸上，在軸套9的底部有一個(gè)傘形齒輪11，在其頂部有一個(gè)鏈輪18。鏈輪18由其自己的馬達(dá)19驅(qū)動(dòng)。來自馬達(dá)19的驅(qū)動(dòng)力通過圖1所示的減速齒輪20、鏈輪21和鏈，傳輸?shù)芥溳?8。傘形齒輪11與傘形齒輪12a和12b相嚙合，12a和12b的軸13a和13b分別可旋轉(zhuǎn)地安裝在轉(zhuǎn)臺6上。軸13a和13b從轉(zhuǎn)臺上伸出，每個(gè)軸的前端裝有皮帶輪14a和14b。每個(gè)滾筒軸8a和8b也裝有皮帶輪15a、15b，通過V形皮帶16a、16b與相應(yīng)的皮帶輪14a和14b相連。傘形齒輪11和傘形齒輪12a或12b具有一個(gè)特定的齒數(shù)比。令n/N＝(皮帶輪15的直徑)×(齒輪12的齒數(shù))/〔(齒輪11的齒數(shù))×(皮帶輪14的直徑)〕。齒數(shù)比和直徑比決定滾筒相對于轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)數(shù)，由n/N表示，其中n和N分別是給定的滾筒和轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)數(shù)。
在圖示和敘述的例子中，齒數(shù)比等于1/2，直徑比等于2，這就是說，n/N＝1。當(dāng)n/N＝1時(shí)，可以理解成，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)了一整圈，滾筒也旋轉(zhuǎn)了一圈，滾筒位置與轉(zhuǎn)臺開始旋轉(zhuǎn)之前的位置相同。
值得注意的是，在n/N等于任一整數(shù)時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)臺完成了一個(gè)特定的轉(zhuǎn)數(shù)，并且停止在指定的位置時(shí)，滾筒的位置也與開始運(yùn)轉(zhuǎn)前的位置相同。在圖4所示的例子中，在操作過程完成后，滾筒位于其蓋朝上的位置。這對材料，即工件和研磨劑的混合物，輸送入滾筒顯得特別有用，這種輸送可以是自動(dòng)的。
如前所述，裝備有主馬達(dá)2和滾筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19，每個(gè)馬達(dá)的動(dòng)力電源與性質(zhì)巳知的頻率轉(zhuǎn)換器相連，這些頻率轉(zhuǎn)換器提供各種頻率，控制各個(gè)馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)。頻率轉(zhuǎn)換器可以人工控制，也可以用合適的計(jì)算機(jī)或微處理機(jī)為基礎(chǔ)的程序控制器自動(dòng)控制。馬達(dá)2和馬達(dá)19可以同步驅(qū)動(dòng)，并且可以分別由頻率轉(zhuǎn)換器控制，以便這些馬達(dá)能提供旋轉(zhuǎn)數(shù)和適當(dāng)選擇的旋轉(zhuǎn)信號。這樣，根據(jù)所選擇的旋轉(zhuǎn)數(shù)和旋轉(zhuǎn)信號，就可以獲得n/N的值。
每個(gè)滾筒7a和7b裝有大約等于其總?cè)萘恳话氲牟牧?，主軸1以大致小于N＝42.2/D的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生大約為1G＜Y＜2G(其中Y為合力)的合力施加在材料上。這種類型的操作過程提供強(qiáng)合力作用下的旋轉(zhuǎn)流筒研磨，其中，在材料表面會(huì)產(chǎn)生一個(gè)流動(dòng)層，這種操作過程在高速高精度研磨工藝中是特別有用的。通過固定軸套9使其不旋轉(zhuǎn)，可以使轉(zhuǎn)臺6以較高速旋轉(zhuǎn)。這種操作過程與離心滾筒研磨相一致，其中，轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)數(shù)可以大于N＝42.2/D并且滾筒可以按其自己的轉(zhuǎn)數(shù)旋轉(zhuǎn)，即n/N＝1。旋轉(zhuǎn)滾筒操作過程可以在所產(chǎn)生的離心力作用下進(jìn)行，這種類型的操作過程被稱為離心流滾筒研磨。
軸套可以松開，以便當(dāng)轉(zhuǎn)臺6固定時(shí)，軸套能旋轉(zhuǎn)。在這種場合，驅(qū)動(dòng)滾筒軸8a、8b、引起相應(yīng)的7a、7b旋轉(zhuǎn)。這提供了旋轉(zhuǎn)滾筒型操作過程。
上面所提到的這些類型的操作過程，例如離心流滾筒研磨、離心力作用下旋轉(zhuǎn)滾筒研磨、旋轉(zhuǎn)滾筒研磨和回轉(zhuǎn)滾筒研磨，都可以由一個(gè)單一的機(jī)械結(jié)構(gòu)來提供。為了這一目的，可以通過一個(gè)合適的計(jì)算機(jī)或微處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制器提供程序控制，可以允許選擇任一特定類型的操作過程，從一種類型開始，接著做另一種。每種類型的操作過程包含有幾個(gè)步驟，這些步驟可以由計(jì)算機(jī)或以微處理機(jī)為基礎(chǔ)的控制器來完成。另外，每種類型的操作過程的要求都已經(jīng)確定了，例如轉(zhuǎn)臺和滾筒的轉(zhuǎn)數(shù)，當(dāng)任一特定類型的操作要發(fā)生時(shí)，它會(huì)按照自己的要求去運(yùn)轉(zhuǎn)。
表1概括了每種類型的操作過程的參數(shù)表1轉(zhuǎn)臺每分轉(zhuǎn)數(shù)滾筒每分轉(zhuǎn)數(shù) 操作過程類型0 小于
旋轉(zhuǎn)滾筒
小于
強(qiáng)旋轉(zhuǎn)滾筒
n/N＝1 離心流滾筒
n/N＝1 離心力作用下的旋轉(zhuǎn)滾筒注當(dāng)旋轉(zhuǎn)滾筒操作過程中滾筒每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)超過
時(shí)當(dāng)強(qiáng)旋轉(zhuǎn)滾筒操作過程中滾筒每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)超過
時(shí)，材料由于離心力的作用粘附在滾筒壁的四周，研磨無法進(jìn)行。
例如，當(dāng)轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力(C)是重力(g)的n倍時(shí)，這兩個(gè)力的合力將增加至F=1+n2G,]]>如圖6a所示。在旋轉(zhuǎn)滾筒的操作過程中，可行的轉(zhuǎn)數(shù)范圍可以增加。因此，在這一范圍內(nèi)可以獲得高速旋轉(zhuǎn)滾筒研磨，這對于旋轉(zhuǎn)滾筒研磨工藝來說是新鮮的，稱之為離心力作用下的旋轉(zhuǎn)滾筒研磨比較方便(N≥42.2/D]]>)。然而，對于n/N＝1，應(yīng)該指出，可以將機(jī)器設(shè)計(jì)和制成離心流滾筒機(jī)來實(shí)現(xiàn)這類操作過程。但是，本發(fā)明所提供的離心流滾筒功能和相應(yīng)的傳統(tǒng)離心流滾筒機(jī)是完全不同的。例如，對于裝有分別由水平軸支承的滾筒的傳統(tǒng)離心流滾筒機(jī)來說，當(dāng)一個(gè)給定的滾筒位于轉(zhuǎn)臺上方，如圖6b所示，作用在滾筒內(nèi)的材料上的力基本上等于所產(chǎn)生的離心力減去重力，當(dāng)滾筒位于轉(zhuǎn)臺下方時(shí)，作用在材料上的力基本上等于所產(chǎn)生的離心力加上重力。與此相反，按照本發(fā)明的離心流滾筒操作過程，在滾筒的每一位置，施加在材料上的力總是等于離心力和重力的合力。而對于裝有分別由豎直軸支承的滾筒的傳統(tǒng)離心流滾筒機(jī)來說，當(dāng)機(jī)器起動(dòng)時(shí)，滾筒內(nèi)的材料上升；當(dāng)機(jī)器停止時(shí)，滾筒內(nèi)的材料下降。按照本發(fā)明，這種現(xiàn)象不可能發(fā)生，在所有情況下，都可以得到較好的研磨表面。下面的表格(表2和表3)概括了按照本發(fā)明的各種類型的操作過程和傳統(tǒng)操作過程的試驗(yàn)結(jié)果。
用于試驗(yàn)的強(qiáng)旋轉(zhuǎn)滾筒和離心流滾筒，每個(gè)都是六角形的，相對邊的長度為317.4毫米，縱向長度為520毫米。所用的研磨劑是含有化合物GCP的AT-4(120克，由Tipton公司提供)。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為60分。用作試樣的工件包括SUS和標(biāo)準(zhǔn)青銅試樣。
表2
表2類型繞滾筒軸旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)/分) 繞轉(zhuǎn)臺軸旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)/分) 離心力旋轉(zhuǎn)44--強(qiáng)旋轉(zhuǎn) 4444 1G離心流 117 117 7G離心HS-R80 147 147 7.85G表3磨耗量 磨耗率 研磨量(毫克) 光潔度(微米)類型克 ％ SUS 青銅 SUS青銅旋轉(zhuǎn)102 0.302 8.2 31.8 3.50 5.40強(qiáng)旋轉(zhuǎn) 302 0.907 25.9 99.4 4.20 5.25離心流 30449.22377.91484 6.05 9.20HS-R80 16409.6 25.741128.776.0 9.0注SUS是日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不銹鋼從表3中可以看出，強(qiáng)旋轉(zhuǎn)滾筒所提供的研磨能力大約是旋轉(zhuǎn)滾筒的3倍，兩者所得到的表面光潔度差不多相等。按照本發(fā)明的離心流滾筒所提供的研磨能力與常用的離心流滾筒相比，提高30％至50％，所得的表面光潔度保持相同。試驗(yàn)結(jié)果說明，按照本發(fā)明的機(jī)器提供了超過傳統(tǒng)相應(yīng)機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)。在前面的鶚鮒鋅梢鑰闖觶 照本發(fā)明的機(jī)器提供了多種功能，包括旋轉(zhuǎn)滾筒、離心流滾筒、強(qiáng)旋轉(zhuǎn)滾筒、離心力作用下旋轉(zhuǎn)滾筒。這些不同的滾筒功能可以單獨(dú)提供，或以任一組合形式提供，可以通過任一合適的計(jì)算機(jī)按任一程序來完成。
下面參考圖7和圖8，它們描述了單個(gè)滾筒的蓋的結(jié)構(gòu)和蓋的開/合裝置，這在日本實(shí)用型申請60-175995中已作了詳細(xì)說明。圖中有關(guān)蓋結(jié)構(gòu)的全部零件和部件的編號都在上述說明書的編號上加上了100。
參考圖8，其中有一個(gè)稱為7a的滾筒結(jié)構(gòu)，滾筒的內(nèi)壁上復(fù)蓋有一層橡膠或其它合成樹脂101a，在頂部103處有一開口，它的邊緣有一個(gè)向外延伸的法蘭102。蓋104的內(nèi)層復(fù)蓋有一層橡膠或其它合成樹脂襯墊104a，可以分離地固定在滾筒上。當(dāng)襯墊被固定時(shí)，通過把它壓緊在蓋上使?jié)L筒保持密封。蓋104具有一個(gè)橫跨蓋的密封桿105，它的相對兩邊各有一個(gè)向下延伸的爪，利用螺栓106將爪固定在密封桿105上。密封桿105的中部有一個(gè)孔110，該孔內(nèi)部有螺紋，可以安裝帶有六角頭112和底端113的螺栓111。底端113的形狀使其能裝配在支撐板114上的孔115中，支撐板114牢固地固定在蓋104上。這樣就可以防止螺栓111從密封桿105上的中心孔110中掉出來。在圖7中，參考數(shù)碼116a或116b表示一個(gè)從蓋104兩端延伸出的矩形部件，它可以連接一個(gè)機(jī)械手的勾。
接著參看圖7和圖8，蓋子可以按下列步驟從滾筒上卸下
(1)按圖7箭頭a所示的方向(反時(shí)針)旋轉(zhuǎn)螺栓111，這可以通過手動(dòng)或使用任何合適的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置來完成。然后，壓緊桿105會(huì)沿圖8箭頭b所示的方向前進(jìn)，使壓緊桿上的爪109從滾筒的法蘭上松開；(2)按圖7箭頭c所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊桿105，這可以通過手動(dòng)或使用任何合適的驅(qū)動(dòng)裝置來完成。然后，當(dāng)壓緊桿碰到蓋104的邊緣時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這就使得壓緊桿105和爪109從滾筒的法蘭102上卸下，使?jié)L筒和壓緊桿完全脫離；(3)將機(jī)械手的勾掛在凸起部件116a和116b上，把蓋子從滾筒上拿走，卸蓋工序就結(jié)束了。
按照上述步驟的逆順序，可以將蓋子緊固在滾筒上。即，將蓋104放在滾筒7a上，蓋住其開口103，接著按圖7箭頭d所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊桿105，這一動(dòng)作使得壓緊桿105上的爪109和滾筒7a的法蘭102緊密嚙合。然后，按圖7箭頭e(順時(shí)針)所示的方向旋轉(zhuǎn)螺栓111。這一動(dòng)作使得壓緊桿105沿圖8箭頭F的方向移動(dòng)，這樣，蓋104壓緊了滾筒7a的法蘭102，滾筒被完全密封了。
下面參看圖9至圖11，這是一個(gè)機(jī)械手的例子，它可以操縱蓋子，以便蓋子可以自動(dòng)地緊固到滾筒上或從滾筒上卸下，可以將蓋子運(yùn)送到滾筒上或從滾筒上拿走。這個(gè)機(jī)械手可以安裝在機(jī)架30上，正好在準(zhǔn)備從滾筒上卸下的蓋子的上方。機(jī)械手包括一個(gè)流體動(dòng)力缸118，安裝在機(jī)架30上。流體動(dòng)力缸裝有一個(gè)活塞桿119，其前端固定有升降板120。升降板上裝有兩個(gè)導(dǎo)向桿121a和121b，它們可以在安裝在機(jī)架30上的相應(yīng)腔122a和122b內(nèi)滑動(dòng)。另外，升降板上還有一個(gè)性質(zhì)已知的雙向上螺母器123，固定在與螺栓相對的位置上。上螺母器123可以在機(jī)架30的凹槽124中上下運(yùn)動(dòng)?？諝獗晃肷下菽钙?23，使得位于頂端的螺母轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)螺母125達(dá)到預(yù)定的轉(zhuǎn)矩時(shí)，一個(gè)轉(zhuǎn)矩指示器(圖中沒有表示)會(huì)指示出并使螺母125停止轉(zhuǎn)動(dòng)。通過控制所供空氣的方向可以使螺母125反轉(zhuǎn)。在裝有上螺母器123的升降板120的下面，有一個(gè)如圖10所示的止擋箍127，一個(gè)帶有法蘭的管子128插入其中。帶法蘭的管子128有一個(gè)交叉形底端129，可以評壓緊桿105的中心部位相配合。帶法蘭管子128上還有一個(gè)向外延伸的部件，流體動(dòng)力缸130的活塞桿131的前端可旋轉(zhuǎn)地連接在上面。流體動(dòng)力缸固定在升降板120上，詳見圖11。在圖11中，流體動(dòng)力缸133a和133b安裝在升降板120上，每個(gè)流體動(dòng)力缸安裝在升降板的一側(cè)，流體動(dòng)力缸的活塞桿的前端固定在向下延伸的連桿134上，如圖10所示。連桿134的前端有一個(gè)爪子，當(dāng)流體動(dòng)力缸133a和133b的活塞桿后撤時(shí)，能夠與蓋子上相應(yīng)的凸起部件116a和116b的凹槽相嚙合，這樣，就把蓋104和升降板120連在一起。
帶法蘭的管子128和凹槽132上各自裝配有一個(gè)微型開關(guān)138。當(dāng)螺母動(dòng)作時(shí)，這些微型開關(guān)就發(fā)生作用，通過計(jì)算機(jī)預(yù)先確定的螺母轉(zhuǎn)數(shù)，確保螺母123和六角螺栓112精確配合。每個(gè)流體動(dòng)力缸133a和133b都有一個(gè)性質(zhì)已知的彈簧開關(guān)，當(dāng)升降板120位于最高或最低位置時(shí)，開關(guān)就動(dòng)作。
現(xiàn)在，來敘述機(jī)械手的操作程序。
卸蓋的操作程序
(1)首先，假設(shè)升降板120處于最高位置，止動(dòng)爪135是張開的，那么，當(dāng)壓力流體注入流體動(dòng)力缸118的活塞一側(cè)時(shí)，活塞桿119從氣缸118中向前移動(dòng)，使得升降板下降，直至降到最低位置。這就使得六角螺栓112與螺母125互相配合，同時(shí)，使帶法蘭管子128的叉形端和壓緊桿105的中心部位相連接；(2)下一步，預(yù)先確定的一定量的空氣注入上螺母器123，使得螺母按箭頭a的方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)螺母達(dá)到預(yù)先確定的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這一轉(zhuǎn)數(shù)由微型開關(guān)138來指示，它可以檢查螺母是否轉(zhuǎn)到要求的轉(zhuǎn)數(shù)；(3)和螺母125相連的螺桿111開始轉(zhuǎn)動(dòng)，使得壓緊桿105沿圖8箭頭b所示的方向前進(jìn)。隨著壓緊桿105向前進(jìn)，壓緊桿105上的爪109離開了滾筒7a上的法蘭，放開了滾筒；(4)壓力流體注入流體動(dòng)力缸130的活塞一側(cè)，使得活塞桿131在氣缸中向前進(jìn)。這一動(dòng)作使得帶法蘭的管子128沿圖11箭頭g所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，壓緊桿105沿圖7箭頭c所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，直至它緊貼滾筒壁，壓緊桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)這一轉(zhuǎn)動(dòng)完成時(shí)，壓緊桿105上的爪109完全從滾筒法蘭102上脫離，這樣滾筒就完全松開了；(5)然后，壓力流體從流體動(dòng)力缸133a、133b的活塞桿一側(cè)排出，這就將活塞桿往回推，使得止動(dòng)爪135、135a和相應(yīng)的凸出部件116a、116b上的凹槽嚙合在一起；(6)最后，壓力流體從流體動(dòng)力缸118的活塞桿一側(cè)排出，活塞桿119撤回到氣缸，使得蓋104和升降板一起上升。卸蓋操作程序結(jié)束。
加蓋操作程序；(1)總的來說，加蓋操作程序只要把卸蓋操作程序反過來就可以了。具體地說，蓋104被下降并放在滾筒頂部的開口上，止動(dòng)爪135、135a被打開；(2)下一步，壓緊桿105沿圖7箭頭d的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使爪109和滾筒7a的法蘭102相配合；(3)然后，空氣通過與卸蓋操作程序相反一側(cè)的通道壓入上螺母器123，使得螺母125沿圖7箭頭e所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，壓緊桿105沿圖8箭頭f所示方向離開滾筒，這使得蓋104壓緊滾筒的開口邊緣，使得爪109和法蘭102相配合。按這種方法，滾筒被蓋緊緊地密封。在這一步驟的過程中，安裝在上螺母器123上的轉(zhuǎn)矩指示計(jì)測出了預(yù)先確定的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)，使螺母停止轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，當(dāng)螺母達(dá)到特定的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，微開關(guān)動(dòng)作。轉(zhuǎn)矩指示計(jì)和微開關(guān)的結(jié)合可以確保螺桿111和穿透壓緊桿105的螺孔110精密配合。
下面敘述蓋清洗單元c的結(jié)構(gòu)和操作程序。
參看圖2，蓋清洗單元安裝在機(jī)架30上，和蓋開/合單元相鄰。當(dāng)蓋從滾筒上拿下時(shí)，清洗單元C位于蓋的下面，并清洗蓋內(nèi)部的填充物，詳見圖12和圖13。
在圖12和圖13中，機(jī)架30上安裝有一個(gè)流體動(dòng)力缸151，上面有一個(gè)貫穿的噴嘴。法蘭152從機(jī)架30向上延伸，流體動(dòng)力缸可擺動(dòng)地固定在法蘭152上，與其成一個(gè)小角度。流體動(dòng)力缸151裝有一個(gè)向下延伸的活塞桿153，其前端連接有軸154。軸154支承小曲柄155的一端，另一端由軸157支承，軸157由一個(gè)軸承組件156可旋轉(zhuǎn)地固定住。軸承組件安裝在機(jī)架30下面，與流體動(dòng)力缸151相鄰。軸157還支承連桿158a和158b，這些連桿向下延伸到一個(gè)安裝有清洗盒的底板上。清洗盒159內(nèi)有清洗管160。如圖12和圖13所示，清洗盒位于從滾筒7c上拿下的蓋子104下面，位于打開的滾筒7c的上面。清洗管160上有一個(gè)朝向蓋104的噴嘴，當(dāng)清洗盒159放在圖12和圖13所示位置時(shí)，一般水流從噴嘴中噴向蓋104。當(dāng)流體動(dòng)力缸151起動(dòng)時(shí)，使得活塞桿153向前進(jìn)，將清洗盒帶到圖示的位置，并準(zhǔn)備好清洗蓋子。當(dāng)圖12中的活塞桿153往回運(yùn)動(dòng)時(shí)，就把清洗盒159帶回到圖13所示的159a的位置，這可以使蓋被重新固定到滾筒7c上，這樣滾筒就準(zhǔn)備好進(jìn)行研磨操作。
參看圖14和圖15，來敘述主軸定位單元D?？偟恼f來，該單元如圖1、圖2和圖6所示。單元D固定在主軸1的頂部，包括一個(gè)安裝在主軸頂部的定位板180上，如圖6和圖15所示，定位板180上有多個(gè)凹槽，排列在其園周邊緣上，如圖14所示。對于說在圖示和說明的最佳實(shí)施例來說，假設(shè)有兩個(gè)滾筒，如前面所述的一樣。因此，總共開有四個(gè)凹槽，每對凹槽用于每個(gè)滾筒。在每對凹槽中，一個(gè)凹槽是當(dāng)材料被放入滾筒時(shí)，對相應(yīng)的滾筒定位用的；另一個(gè)凹槽是當(dāng)材料從滾筒中取出時(shí)定位用的。這些凹槽被稱為181a、181b、181c和181d。一個(gè)專門用于主軸定位的流體動(dòng)力缸182固定在機(jī)架30上，流體動(dòng)力缸裝有一個(gè)帶有擋塊184的活塞桿183，當(dāng)活塞桿向前進(jìn)時(shí)，擋塊184可以和凹槽181a、181b、181c和181d中的任何一個(gè)相嚙合。當(dāng)擋塊184和某一凹槽相嚙合時(shí)，定位板或主軸1就定位在這一位置上。這樣，合適的滾筒就安置在這一位置，在這一位置裝料或卸料。定位板加蓋操作程序(1)總的來說，加蓋操作程序只要把卸蓋操作程序反過來就可以了。具體地說，蓋104被下降并放在滾筒頂部的開口上，止動(dòng)爪135、135a被打開；(2)下一步，壓緊桿105沿圖7箭頭d的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使爪109和滾筒7a的法蘭102相配合；(3)然后，空氣通過與卸蓋操作程序相反一側(cè)的通道壓入上螺母器123，使得螺母125沿圖7箭頭e所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，壓緊桿105沿圖8箭頭f所示方向離開滾筒，這使得蓋104壓緊滾筒的開口邊緣，使得爪109和法蘭102相配合。按這種方法，滾筒被蓋緊緊地密封。在這一步驟的過程中，安裝在上螺母器123上的轉(zhuǎn)矩指示計(jì)測出了預(yù)先確定的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)，使螺母停止轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，當(dāng)螺母達(dá)到特定的轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，微開關(guān)動(dòng)作。轉(zhuǎn)矩指示計(jì)和微開關(guān)的結(jié)合可以確保螺桿111和穿透壓緊桿105的螺孔110精密配合。
下面敘述蓋清洗單元c的結(jié)構(gòu)和操作程序。
參看圖2，蓋清洗單元安裝在機(jī)架30上，和蓋開/合單元相鄰。當(dāng)蓋從滾筒上拿下時(shí)，清洗單元C位于蓋的下面，并清洗蓋內(nèi)部的填充物，詳見圖12和圖13。
在圖12和圖13中，機(jī)架30上安裝有一個(gè)流體動(dòng)力缸151，上面有一個(gè)貫穿的噴嘴。法蘭152從機(jī)架30向上延伸，流體動(dòng)力缸可擺動(dòng)地固定在法蘭152上，與其成一個(gè)小角度。流體動(dòng)力缸151裝有桓魷螄卵由斕幕釗 53，其前端連接有軸154。軸154支承小曲柄155的一端，另一端由軸157支承，軸157由一個(gè)軸承組件156可旋轉(zhuǎn)地固定住。軸承組件安裝在機(jī)架
(1)按圖7箭頭a所示的方向(反時(shí)針)旋轉(zhuǎn)螺栓111，這可以通過手動(dòng)或使用任何合適的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置來完成。然后，壓緊桿105會(huì)沿圖8箭頭b所示的方向前進(jìn)，使壓緊桿上的爪109從滾筒的法蘭上松開；(2)按圖7箭頭c所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊桿105，這可以通過手動(dòng)或使用任何合適的驅(qū)動(dòng)裝置來完成。然后，當(dāng)壓緊桿碰到蓋104的邊緣時(shí)，停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這就使得壓緊桿105和爪109從滾筒的法蘭102上卸下，使?jié)L筒和壓緊桿完全脫離；(3)將機(jī)械手的勾掛在凸起部件116a和116b上，把蓋子從滾筒上拿走，卸蓋工序就結(jié)束了。
按照上述步驟的逆順序，可以將蓋子緊固在滾筒上。即，將蓋104放在滾筒7a上，蓋住其開口103，接著按圖7箭頭d所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)壓緊桿105，這一動(dòng)作使得壓緊桿105上的爪109和滾筒7a的法蘭102緊密嚙合。然后，按圖7箭頭e(順時(shí)針)所示的方向旋轉(zhuǎn)螺栓111。這一動(dòng)作使得壓緊桿105沿圖8箭頭F的方向移動(dòng)，這樣，蓋104壓緊了滾筒7a的法蘭102，滾筒被完全密封了。
下面參看圖9至圖11，這是一個(gè)機(jī)械手的例子，它可以操縱蓋子，以便蓋子可以自動(dòng)地緊固到滾筒上或從滾筒上卸下，可以將蓋子運(yùn)送到滾筒上或從滾筒上拿走。這個(gè)機(jī)械手可以安裝在機(jī)架30上，正好在準(zhǔn)備從滾筒上卸下的蓋子的上方。機(jī)械手包括一個(gè)流體動(dòng)力缸118，安裝在機(jī)架30上。流體動(dòng)力缸裝有一個(gè)活塞桿119，其前端固定有升降板120。升降板上裝有兩個(gè)導(dǎo)向桿121a和121b，它們可以在安裝在機(jī)架30上的相應(yīng)腔122a和122b筒的旋轉(zhuǎn)不受排放管道221的影響。
真空輸送單元G如圖19和20所示。真空輸送單元G包括真空罐321(見圖1)，通過它的入口，從材料分離器單元接收研磨劑，并將研磨劑在真空下輸送。
參看圖19和圖20，研磨劑接收料斗230由支撐部件232支承，支撐部件與直線軌231相連并向下延伸，固定在支撐部件232上的支撐部件233支承一個(gè)無桿氣缸234，支撐部件235從機(jī)架30向上延伸，支承住傳輸部件236，導(dǎo)軌237用來引導(dǎo)在傳輸部件236上面運(yùn)動(dòng)的無桿氣缸234，在傳輸部件236的下面還有一個(gè)用來引導(dǎo)直線軌231的導(dǎo)軌。當(dāng)料斗230放在圖19實(shí)線所示的位置時(shí)，材料分離器單元的出口239位于料斗230的上方。當(dāng)前一操作過程中已經(jīng)用過的研磨劑可以重新使用，而不需要改換成別的或新的研磨劑時(shí)，料槽35a放在所示的位置來代替料斗230，料斗230從原來位置拿走，研磨劑在材料分離器單元中出來，放入料槽35a中。當(dāng)舊的研磨劑已經(jīng)無法使用，即需要供應(yīng)新的或別的研磨劑時(shí)，放在圖19虛線所示位置的料斗230，被移到圖19實(shí)線所示的位置。在這種情況下，新的或別的研磨劑從材料分離器單元出來，輸入到料斗230中。在各種情況下，凡是由料斗230接收的研磨劑，都輸送到真空罐321(見圖1)，通過任一合適的真空抽吸組件(圖中未顯示)使球閥241打開，就可以實(shí)現(xiàn)這種輸送。
材料分離器單元H裝配在滾筒的下面。在滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，材料分離器下降而離開滾筒，以確保滾筒的旋轉(zhuǎn)不受影響；當(dāng)操作過程完成并且包含有工件和研磨劑的材料準(zhǔn)備由材料分離器單元H接收時(shí)，分離器被盡可能緊密地靠近滾筒。這樣，當(dāng)已研磨的工件和研磨劑從滾筒中轉(zhuǎn)移到它下面的材料分離器單元時(shí)，可以防止已研磨的工件受到任何可能的損傷。
現(xiàn)在參看圖22，敘述材料分離器單元H的一個(gè)例子。牧戲擲 器的位置如圖1所示。圖21是這個(gè)單元的側(cè)視圖，左側(cè)顯示了其外部輪廓，右側(cè)顯示了其內(nèi)部細(xì)節(jié)。該單元由一個(gè)安裝在底座264上的盒251組成。在盒上有幾個(gè)彈簧(圖中顯示了4個(gè))252a、252b、252c和252d，這些彈簧上支承著一個(gè)篩子256。篩子256中裝有諸如金屬網(wǎng)、柵格、帶網(wǎng)板之類的網(wǎng)格板253。網(wǎng)格板253起過濾作用。篩子上有一個(gè)入口254，當(dāng)滾筒翻轉(zhuǎn)時(shí)，材料可以通過入口從滾筒進(jìn)入網(wǎng)格板253。產(chǎn)生振動(dòng)的馬達(dá)255使得彈簧承荷的篩子256產(chǎn)生振動(dòng)。即，當(dāng)馬達(dá)255起動(dòng)時(shí)，其輸出動(dòng)力傳輸?shù)接蓮椈?52a等支承的篩板253，使得已經(jīng)研磨的二件留在篩板253上，而研磨劑通過篩板下落并由料斗230接收。留在篩子256里的已研磨的工件(通常留在篩子里的是工件，但在某些特殊場合，留下來的是研磨劑)通過篩子上方的出口收集起來。已經(jīng)通過篩子的研磨劑(同樣地，通過篩子的通常是研磨劑，但是在某些特殊場合，通過的是工件)通過篩子下方的出口258，并由圖19所示的料斗230或料槽35所接收。如果材料中包含有混合物，這些混合物是通過排放管道259收集的。
當(dāng)滾筒繞它自己的軸旋轉(zhuǎn)或者繞轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，或者兩者兼而有之，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，材料分離器單元應(yīng)該從滾筒處移開以便確保滾筒的旋轉(zhuǎn)不受影響；當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程結(jié)束，材料分離單元應(yīng)該盡可能緊密地靠近滾筒。這可以用下列方法來實(shí)現(xiàn)。即，盒251的下端裝有法蘭261a、261b、261c和261d，并向外延伸，園輥十鍵263a、263b、263c和263d可旋轉(zhuǎn)地分別固定在相應(yīng)的法蘭上。底座264上有導(dǎo)軌265a、265b、265c和265d，導(dǎo)軌的表面分別面對著相應(yīng)的園輥，園輥可以在導(dǎo)軌呈上下滾動(dòng)。盒251有一個(gè)固定在較低部位的銷釘270，一個(gè)可繞軸旋轉(zhuǎn)的絞鏈266固定在銷釘上，絞鏈266的另一端固定在流體動(dòng)力缸267的活塞桿268上，流體動(dòng)力缸要裝在從底座264上延伸出的法蘭269上，以便流體動(dòng)力缸267能在法蘭269上轉(zhuǎn)動(dòng)。加壓流體進(jìn)入活塞一側(cè)，流體動(dòng)力缸267的活塞桿交替地使園輥263a等沿著導(dǎo)軌265a等上下流動(dòng)。當(dāng)園輥上下滾動(dòng)時(shí)，材料分離器就會(huì)靠近或離開滾筒。
上面的敘述適用于可振動(dòng)的篩子，但是篩子也可能是采用別的形式，例如磁性篩。在采用任何別的形式時(shí)，篩子的結(jié)構(gòu)可以如前所述，使得安裝在篩子下面的園輥沿著傾斜的導(dǎo)軌上下滾動(dòng)。這樣，通過園輥沿傾斜導(dǎo)軌上下滾動(dòng)流體動(dòng)力缸可以控制盒251，使其能夠前后運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)可以帶動(dòng)材料分離器單元在滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)離開滾筒，或者在滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束后靠近滾筒。這樣就可以確保滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)不受影響，并且防止已拋光的工件在離開滾筒落入篩子時(shí)不受任何可能的損傷。傾斜的導(dǎo)軌具有牢固的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，為精密和無故障的運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造條件。這樣，就可以具有較長的壽命。
現(xiàn)在敘述料槽運(yùn)輸單元J?；剡^頭來參看圖1和圖2，這個(gè)單元位于機(jī)器的下面，連接后面將要敘述的研磨劑供應(yīng)單元K和前面已敘述過的材料分離器單元H。園輥300a等安裝在上述兩個(gè)單元之間，園輥由貫穿園輥的輥軸支承。每個(gè)輥軸上裝有一個(gè)由園輥驅(qū)動(dòng)馬達(dá)301驅(qū)動(dòng)的鏈輪，當(dāng)園輥被驅(qū)動(dòng)時(shí)，料槽可以沿著園輥運(yùn)動(dòng)。的材槽可以停在途中幾個(gè)位置，例如研磨劑接收料斗302，料槽翻轉(zhuǎn)單元303和材料分離器單元304。在每一位置，都安裝有一個(gè)對料槽的出現(xiàn)起反應(yīng)的微型開關(guān)，使料槽停在適當(dāng)?shù)奈恢?。料?5的的下面有一個(gè)別動(dòng)器，可以被料槽翻轉(zhuǎn)單元K所制動(dòng)。如圖23和圖24所示，一對平行的軌道305a、305b和別動(dòng)器306a、306b、306c、306d都是為這一目的設(shè)置的。當(dāng)料槽停在料槽翻轉(zhuǎn)單元位置303時(shí)，這些制動(dòng)器可以和圖25所示的支架307上的制動(dòng)器308a、308b、相嚙合。制動(dòng)器306a、306b等支滾在制動(dòng)桿309上。支架307上裝有園輥310a和310b，這兩小園輥可旋轉(zhuǎn)地固定在橫跨307的軸上，軸由軸承311a和311b支承，一條鏈312固定在軸承上。鏈條312如圖3所示向上延伸，繞在鏈輪313a、313b、313c和313d上，當(dāng)鏈條312被驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(圖中未顯示)驅(qū)動(dòng)時(shí)，它會(huì)使料槽25上下移動(dòng)。料槽的下端由擋塊314所限制，當(dāng)料槽在其行程的下端被擋住時(shí)，設(shè)置一個(gè)限制開關(guān)來檢驗(yàn)，限制開關(guān)會(huì)對支架307上的擋板315起作用。在料槽翻轉(zhuǎn)單元中，當(dāng)料槽中的材料準(zhǔn)備加入到滾筒中，料槽將被翻轉(zhuǎn)，如35g所示，直到它的一部分伸入到滾筒中，而滾筒將稍微傾斜，如7d所示，以接納料槽的一部分，這樣料槽和滾筒的距離減得最小，可避免已研磨的工件遭到任何可能的損傷。
研磨劑供應(yīng)單元K總體上如圖1和圖2所示。在圖示和敘述的例子中，單元包括5個(gè)料斗320a、320b、320c、320d和320e，每個(gè)與各種不同類型的研磨劑相對應(yīng)。支承部件324a、324b、324c和324d在底座323的四個(gè)角向上延伸，一個(gè)橫向頂板325安裝在支承部件的頂端。主軸326可旋轉(zhuǎn)地固定在底座323和頂板325之間。主軸326由馬達(dá)327帶動(dòng)，該馬達(dá)包括一個(gè)減速齒輪328和一個(gè)鏈輪329。馬達(dá)327的驅(qū)動(dòng)力通過減速齒輪328和鏈輪329、鏈輪330傳遞到主軸326。真空罐321安裝在頂板325上，真空罐中裝有在先前操作中已經(jīng)用過的研磨劑，或者新的研磨劑。真空罐321位于滾筒研磨單元的附近，其下部有一個(gè)出口，向下延伸到某個(gè)料斗中。出口用蓋332蓋住，蓋子由一個(gè)流體動(dòng)力缸打開或重新關(guān)閉。轉(zhuǎn)臺334固定在主軸326的中部，轉(zhuǎn)臺334上裝有料斗320a等。如前所述，每個(gè)料斗接收每種不同類型的研磨劑。每個(gè)料斗都有一個(gè)支承盒335a、335b、335c、335d和335e，分別固定在相應(yīng)料斗較低的部位，每口支承盒的頂部開口，截面為矩形，裝有環(huán)帶傳送器336a、336b、336c、336d或336e，每個(gè)環(huán)帶傳送器靠近每個(gè)料斗向下延伸的出口。每個(gè)料斗的出口上裝配有一個(gè)活動(dòng)擋板，可以轉(zhuǎn)動(dòng)地懸掛著，通常封閉著傳送通道的出口端。例如，當(dāng)傳送器按所示的箭頭方向開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，傳送器上的研磨劑向活動(dòng)擋板運(yùn)送，迫使活動(dòng)擋板開啟，使得研磨劑從傳送通道的開口端落入到測量料斗338中，測量料斗338由一個(gè)測壓計(jì)所支承，通過測定重量來提供預(yù)先確定的研磨劑的數(shù)量。當(dāng)研磨劑達(dá)到它確定的數(shù)量時(shí)，料斗的開口開啟，研磨劑通過料斗的開口落到料斗開口下面的料槽中。裝有特定類型研磨劑的料斗的選擇可以這樣來實(shí)現(xiàn)使轉(zhuǎn)臺334旋轉(zhuǎn)，直至特定的料斗正好位于測量料斗的上方。料斗的定位可以通過參閱圖4所述的相同的定位單元來完成。工件輸送機(jī)組339由一個(gè)已知的振動(dòng)進(jìn)料漏斗組成，可以將特定數(shù)量的工件輸送到研磨機(jī)所使用的同一料槽35中，待輸送的工件數(shù)量由一小預(yù)先安裝的定時(shí)器決定。安裝在工件輸送機(jī)組339上方的傳感器時(shí)通過輸送機(jī)的工件十分敏感。
現(xiàn)在來敘述由程序控制器或計(jì)算機(jī)提供的控制功能，控制功能就是通過編制程序來控制前面所述的全部或單個(gè)單元的操作程序。每種工件由一個(gè)獨(dú)特的代表特定的操作過程即操作程序的代碼數(shù)字或識別器來識別。代碼數(shù)字預(yù)先有儲(chǔ)在合適的計(jì)算機(jī)記憶元件或存儲(chǔ)元件中，可以通過使用任一合適的標(biāo)志閱讀機(jī)將代碼從工件上讀入，或者直接用鍵盤輸入。然后將輸入的代碼數(shù)字與存儲(chǔ)在記憶元件中的數(shù)字相比較，與代碼數(shù)字相對應(yīng)的操作過程即操作程序可以被選擇出來并完成。每一操作過程即操作程序都已經(jīng)編好程序，并存儲(chǔ)在記憶元件中。一個(gè)起始的選擇單用來代表諸如自動(dòng)操作、單一操作等選擇項(xiàng)目的清單。例如，當(dāng)“單一操作”被選擇時(shí)，顯示屏上就出現(xiàn)另一個(gè)表，通過使用光標(biāo)定位鍵，將光標(biāo)放在合適的操作過程的名稱上，就可選擇出特定的操作過程，然后按下“黑”鍵和“紅”鍵就可以完成此項(xiàng)操作過程。圖27的流程圖包括了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常所遵循的步驟。典型的系統(tǒng)布局包括中央計(jì)算機(jī)，例如日本電氣公司(NEC)的工用計(jì)算機(jī)FC 9801V，一臺程序控制器，例如三菱機(jī)電株式會(huì)社的MEL SEC KZN，帶有計(jì)算機(jī)連接單元KJ 71-L7，以及和中央計(jì)算機(jī)相連的連接裝置RS-232c。其它輔助單元包括輸入/輸出單元，例如液晶顯示器(LCD)N 5914，鍵盤FC 9801-KB2，擴(kuò)展隨機(jī)存取存儲(chǔ)器板FC 9801-02，外存儲(chǔ)擴(kuò)展單元FC-9813，輔助5時(shí)軟盤驅(qū)動(dòng)器FC-9813-FDI(兩套)，串行打印機(jī)PC-PR 101F，十鍵鍵盤等等。運(yùn)行程序由帶有各種運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)和其它信息的計(jì)算機(jī)來控制。輸入的指令使得程序控制器能按照運(yùn)行程序去完成適當(dāng)?shù)牟僮鬟^程即操作程序，控制運(yùn)行狀況。如前所述，每個(gè)不同的操作過程即操作程序賦予一個(gè)獨(dú)特的代碼數(shù)字或標(biāo)識符，當(dāng)一個(gè)給定的代碼數(shù)字通過鍵盤輸入或用任何光學(xué)裝置，例如標(biāo)志傳感器讀入時(shí)，對應(yīng)于那個(gè)代碼數(shù)字的程序被調(diào)用，接著被完成。在研磨操作過程中，與每一步驟相關(guān)的每個(gè)單元根據(jù)特定的程序運(yùn)轉(zhuǎn)。相繼完成的操作過程類型如下(1)旋轉(zhuǎn)，(2)強(qiáng)旋轉(zhuǎn)，(3)單一離心流，(4)旋轉(zhuǎn)——離心流(或強(qiáng)旋轉(zhuǎn))，(5)離心流(或強(qiáng)旋轉(zhuǎn))——旋轉(zhuǎn)，(6)旋轉(zhuǎn)——離心流(或強(qiáng)旋轉(zhuǎn))——旋轉(zhuǎn)。每一程序可以包括的組合可達(dá)三種。
代碼數(shù)字可以由任何已知的裝置來識別，例如顏色監(jiān)測器、微型開關(guān)、磁性傳感器、穿孔、條型碼、信號傳輸、字符或標(biāo)志識別等等。能夠用機(jī)械、光學(xué)或磁讀入的代碼數(shù)字標(biāo)記預(yù)先固定在料槽的合適位置，例如邊緣36。這個(gè)標(biāo)志可以被位于機(jī)架30上的任一合適的傳感裝置37讀入，傳感裝置的輸出信號傳輸?shù)街醒胗?jì)算機(jī)。
如圖28的方塊圖所示，步驟從通過中間操作讀入代碼數(shù)字開始，結(jié)束于開始研磨操作。十鍵鍵盤的鍵布局如圖29所示，操作的類型由“黑”鍵和“紅”鍵來識別。圖30表示顯示屏上的一個(gè)起始選擇單，代表一個(gè)選擇項(xiàng)目表，例如自動(dòng)操作、單一操作、標(biāo)號輸入(允許代碼數(shù)作為標(biāo)號輸入，允許它們相應(yīng)的程序輸入)，標(biāo)號變換(允許現(xiàn)有的標(biāo)號修改)，標(biāo)號取消(允許現(xiàn)有的標(biāo)號在不需要時(shí)取消)，全部標(biāo)號顯示(允許全部現(xiàn)有標(biāo)號和有關(guān)數(shù)據(jù)顯示)，研磨結(jié)果顯示和日期/時(shí)間變更。這些項(xiàng)目可以通過按壓十鍵鍵盤上合適的數(shù)字來選擇。假設(shè)已經(jīng)選擇了“自動(dòng)操作”和“單一操作”的指令，顯示屏上會(huì)出現(xiàn)下列情況。
當(dāng)選擇了“自動(dòng)操作”，顯示屏上會(huì)出現(xiàn)如圖31(a)所示的文件，它代表所讀入的滾筒編號。如果沒有任一滾筒編號被自動(dòng)選出，可以使用十鍵鍵盤，按下與特定滾筒相對應(yīng)的合適的鍵，然后，滾筒編號就會(huì)出現(xiàn)在顯示屏上。當(dāng)執(zhí)行“自動(dòng)操作”的指令已經(jīng)發(fā)出，顯示屏上會(huì)出現(xiàn)如圖31(b)所示的文件。這個(gè)文件顯示了與特定代碼數(shù)字相對應(yīng)的特定要求的一系列數(shù)據(jù)。如果這些要求被接受，按下“是”(YES)鍵，然后，計(jì)算機(jī)對這一指令起反應(yīng)，把適當(dāng)?shù)男盘査偷匠绦蚩刂破?，開始這一程序。如果這些要求要做修改，按下“否”(NO)鍵，這一動(dòng)作會(huì)使標(biāo)號變換文件出現(xiàn)在顯示屏上，根據(jù)這一文件可以做任何必要的修改。
在自動(dòng)操作過程中，根據(jù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)還是異常情況，狀態(tài)信息會(huì)出現(xiàn)在所顯示的文件的下面。當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，狀態(tài)信息將包括(1)輸送的工件，(2)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺，(3)旋轉(zhuǎn)的合適的滾筒，(4)分離的料料，(5)特定滾筒編號的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，等等。當(dāng)狀態(tài)信息“輸送的工件”出現(xiàn)時(shí)，在轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)過時(shí)來自支承架307上的擋塊315的信號，以及通過檢測和相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)和分離有關(guān)的旋轉(zhuǎn)馬達(dá)的電流所產(chǎn)生的信號，都被傳輸?shù)街醒胗?jì)算機(jī)。任何異常情況發(fā)生時(shí)，出現(xiàn)的狀態(tài)信號包括(1)緊急停機(jī)，(2)氣壓不足，(3)圈數(shù)過多，(4)過熱，(5)程序裝置電池故障，(6)程序裝置故障，(7)上螺母器故障，(8)滾筒蓋故障，(9)翻轉(zhuǎn)單元超過正常范圍，(10)無工件，等等。按下“緊急停車”鍵會(huì)產(chǎn)生“緊急停機(jī)”信號；當(dāng)壓力計(jì)檢測到壓力不足時(shí)，就會(huì)發(fā)生“壓力不足”信號；安裝在轉(zhuǎn)臺軸承上的熱電耦對溫度的任何異常變化十分敏感，并發(fā)出“過熱”信號；伏特計(jì)提供“程序裝置電池故障”信號；轉(zhuǎn)矩計(jì)提供“上螺母器故障”信號；微型開關(guān)138檢測到滾筒蓋故障時(shí)發(fā)出“滾筒蓋故障”信號；輸送工件的工件輸送機(jī)組339的二件通道附近裝有微型開關(guān)，當(dāng)它檢測到?jīng)]有工件時(shí)，就發(fā)生“無工件”信號。這些信號都輸送到中央計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)使顯示器上出現(xiàn)合適的狀態(tài)信息。
每個(gè)單一操作的運(yùn)行狀態(tài)包括“移開”狀態(tài)，“就位”狀態(tài)和“更換研磨劑”狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)從前面所述的舉擇單上選出時(shí)，每一狀態(tài)在顯示屏上出現(xiàn)的文件如圖31(d)、(d)、(f)所示。每一狀態(tài)的細(xì)節(jié)如圖31(g)至(i)所到的表格所示。每一狀態(tài)所具有的特定功能已在表格中作了敘述。
從前面的敘述中可以理解到，本發(fā)明具有多種功能，例如旋轉(zhuǎn)滾筒，離心流滾筒，強(qiáng)旋轉(zhuǎn)滾筒，以及離心力作用下的旋轉(zhuǎn)滾筒操作。所選擇的操連過程可以單個(gè)完成，或者以任何一種組合的方式。每一單個(gè)操作都允許選擇運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，被選擇出來用于某一特定工件的全部可能的操作過程的組合都按程序來完成。因此，工件的加工過程可以按自動(dòng)連續(xù)的方式從一種操作過程到另一種操作過程。通過為每種工件提供一個(gè)獨(dú)特的代碼數(shù)字，可以選擇滿足特定工件要求的最好的操作程序。因此具有節(jié)約勞動(dòng)力和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效果。
雖然本發(fā)明是參照幾個(gè)最佳實(shí)施例來敘述的，應(yīng)該理解到，不違背本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍，可以作各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種全自動(dòng)多功能工件研磨機(jī)，能分別地或以組合的形式完成不同類型的操作過程，所選擇的操作過程能最好地滿足待研磨的特定工件的要求，這種研磨機(jī)包括一個(gè)機(jī)架；一個(gè)轉(zhuǎn)臺裝置，由貫穿上述機(jī)架的主軸旋轉(zhuǎn)支承；多個(gè)滾筒容器，安裝在上述轉(zhuǎn)臺裝置上，并且由相應(yīng)的滾筒軸旋轉(zhuǎn)支承，上述滾筒軸的每一個(gè)都與上述轉(zhuǎn)臺裝置的主軸大致垂直地安裝；第一驅(qū)動(dòng)裝置，與上述轉(zhuǎn)臺裝置的上述主軸相連，使得上述轉(zhuǎn)臺裝置旋轉(zhuǎn)，上述第一驅(qū)動(dòng)裝置能按照研磨狀態(tài)提供每分鐘任一轉(zhuǎn)數(shù)；第二驅(qū)動(dòng)裝置，與上述多個(gè)滾筒容器的每一個(gè)相連，使得上述多個(gè)滾筒容器旋轉(zhuǎn)，上述第二驅(qū)動(dòng)裝置能提供與上述主軸一樣的轉(zhuǎn)數(shù)，或者與上述主軸不同的轉(zhuǎn)數(shù)；程序控制器，由一臺計(jì)算機(jī)控制并與上述第一和第二驅(qū)動(dòng)裝置相應(yīng)的輸入端相連，上述程序控制器為所選擇的能滿足特定要求的不同類型操作過程的組合提供程序控制功能，這些要求預(yù)先確定并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里，并由特定的代碼數(shù)字或標(biāo)識符來識別；用于上述特定代碼數(shù)字的輸入裝置或閱讀裝置，與計(jì)算機(jī)相連，上述輸入裝置可以輸入上述特定的代碼數(shù)字，或者上述閱讀裝置對任何光標(biāo)志或標(biāo)號十分敏感，這些標(biāo)志或標(biāo)號固定在料槽上，料槽里裝有特定的待研磨工件和特定的和工件一起使用的研磨劑；上述計(jì)算機(jī)對上述輸入裝置或閱讀裝置的輸出信號起作用，根據(jù)特定的要求，控制和完成特定的操作程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的全自動(dòng)多功能工件研磨機(jī)，其特征在于，上述第二驅(qū)動(dòng)裝置包括有一個(gè)套軸，與上述轉(zhuǎn)臺主軸可旋轉(zhuǎn)地同軸安裝，圍繞著上述主軸；上述轉(zhuǎn)臺包括有第一傘形齒輪，由軸承裝置旋轉(zhuǎn)支承，上述套軸的一端安裝有一個(gè)第二傘形齒輪，上述第二傘形齒輪和上述轉(zhuǎn)臺上的上述第一傘形齒輪相嚙合，支承第一傘形齒輪的軸的另一端安裝有一個(gè)皮帶輪，上述皮帶輪通過任一合適的動(dòng)力傳輸鏈帶與相應(yīng)的滾筒軸皮帶輪相連。
3.一種全自動(dòng)多功能工件研磨機(jī)，能分別地或以組合的形式完成不同類型的操作過程，所選擇的操作過程能最好地滿足待研磨的特定工件的要求，這種研磨機(jī)包括一個(gè)機(jī)架；一個(gè)轉(zhuǎn)臺裝置，由貫穿上述機(jī)架的主軸旋轉(zhuǎn)支承；多個(gè)滾筒容器，安裝在上述轉(zhuǎn)臺裝置上，并且由相應(yīng)的滾筒軸旋轉(zhuǎn)支承，上述滾筒軸的每一個(gè)都與上述轉(zhuǎn)臺裝置的主軸大致垂直地安裝；第一驅(qū)動(dòng)裝置，與上述轉(zhuǎn)臺裝置的上述主軸相連，使得上述轉(zhuǎn)臺裝置旋轉(zhuǎn)，上述第一驅(qū)動(dòng)裝置能按照研磨狀態(tài)提供每分鐘任一轉(zhuǎn)數(shù)；第二驅(qū)動(dòng)裝置，與上述多個(gè)滾筒容器的每一個(gè)相連，使得上述多個(gè)滾筒容器旋轉(zhuǎn)，上述第二驅(qū)動(dòng)裝置能提供與上述主軸一樣的轉(zhuǎn)數(shù)，或者與上述主軸不同的轉(zhuǎn)數(shù)；操縱裝有已研磨工件的滾筒的蓋的裝置；分離器裝置，用來分離上述已研磨的工件和所使用的研磨劑；研磨劑供應(yīng)裝置，用來有選擇性地輸送數(shù)量控制的不同類型研磨劑；用于上述蓋操作裝置、分離器裝置和研磨劑供應(yīng)裝置的相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置；程序控制器，由一臺計(jì)算機(jī)控制，與上述第一和第二驅(qū)動(dòng)裝置相應(yīng)的輸入端相連，并與上述相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置相連，上述程序控制器為所選擇的能滿足特定要求的不同類型操作過程的組合提供程序控制功能，這些要求預(yù)先確定并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)里，并由特定的代碼數(shù)字或標(biāo)識符來識別；用于上述特定代碼數(shù)字的輸入裝置或閱讀裝置，與計(jì)算機(jī)相連，上述輸入裝置可以輸入上述特定的代碼數(shù)字，或者，上述閱讀裝置對任何光標(biāo)志或標(biāo)號十分敏感，這些標(biāo)志或標(biāo)號固定在料槽上，料槽是裝有特定的待研磨工件和特定的工件一起使用的研磨劑；上述計(jì)算機(jī)對上述輸入裝置和閱讀裝置的輸出信號起作用，根據(jù)特定的要求，控制和完成特定的操作控制。
全文摘要
為了提高物料在球磨機(jī)中粉磨的效果，提出了一種新研磨體。該研磨體是每面都有凹球面的正四面體或正八面體。將這種研磨體與鋼球配合起來使用，增大了研磨工作面，減少了空撞次數(shù)，降低了能耗，提高了產(chǎn)量。
文檔編號B24B31/104GK1035074SQ88105830
公開日1989年8月30日 申請日期1988年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月28日
發(fā)明者小林久峰, 出原勝宏 申請人:狄普敦股份有限公司