專利名稱：對維持一束管子的平板上的穿孔邊緣進(jìn)行去毛刺和倒角的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對維持一束管子的平板上的穿孔邊緣進(jìn)行去毛刺和倒角的方法和設(shè)備。
在制造熱交換器時，特別是在制造壓水核電站的蒸氣發(fā)生器時，需要一種大的有孔的板來固定和支承熱交換器的管束。
壓水核反應(yīng)堆的蒸氣發(fā)生器包括一個大體為圓筒形的大箱子，箱中配置了一束小直徑的管子，管子的每一端部以密封的方式固定在管板上，這些管子垂直向蒸氣發(fā)生器箱子的內(nèi)部伸入很長一段，然后在管子的上部分被彎曲成一定的曲率。
初級水穿過管束的管子，次級水被引入到蒸氣發(fā)生器的箱子中，由于引入的水與管子的外表面接觸，因而被加熱和蒸發(fā)，發(fā)生的蒸氣由反應(yīng)堆的次級管路回收利用。
管束中的管子的垂直部分一定要彼此相對固定就位，使得管子的橫截面在垂直于交換器軸線的平面上形成規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)。
為了使管子固定就位，應(yīng)用了沿?zé)峤粨Q器的高度隔開一定間距的隔板。在這些隔板上打孔，形成一個安裝管束管子的通孔網(wǎng)絡(luò)，使得這些管子在熱交換器的橫截面上被配置成規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)。
為了使次級流體可以在垂直方向循環(huán)和避免在管子和隔板之間的接觸區(qū)域沉積腐蝕性的物質(zhì)，需要在隔板上形成形狀多少有點(diǎn)復(fù)雜的通孔，以保證管子的幾何定位、有效的機(jī)械維修和次級流體的循環(huán)，并防止該流體中可能有的雜質(zhì)的聚集。每個隔板的通孔至少包括三個支承管束中相應(yīng)管子的支承面，該支承面圍繞通孔這樣配置，使得管子在各個橫方向被固定，而徑向的周邊的凹口則可圍繞裝在通孔中的管子流過冷卻流體。
通孔例如可以包括三個支承面和三個徑向延伸部，該延伸部位于沿嚙合管子的通孔的軸線分開120°角的支承面之間。
這些通過稱作有四小葉的通孔。
這些形狀多少有點(diǎn)復(fù)雜的貫通隔板整個厚度的通孔用機(jī)械方法形成，例如用鉆孔法、鏜孔法，或許絞孔法來形成。絞孔方法是在板上鉆孔使其形成原始通孔的網(wǎng)絡(luò)之后再使用。
由機(jī)械加工形成的通孔在板的表面區(qū)域經(jīng)常有由機(jī)械操作拉出的金屬形成的尖銳角或毛刺，所以對隔板表面上的邊些通孔的邊緣必須去毛刺和/或倒角。
沿軸向被驅(qū)入通孔的管束的管子的表面狀態(tài)的確具有很高的質(zhì)量，在安裝管束時一定不能受到任何損傷或擦傷。管子的表面上的擦傷可能形成一種隱患，在蒸氣發(fā)生器運(yùn)行時，這種隱患將引起管子的開裂和破裂。
因此，在插入管子安裝管束之前，必須對隔板上通孔的邊緣進(jìn)行精加工操作，除去在這些通孔邊緣上的毛刺，修整在該邊緣上的尖角。
在用絞孔法形成通孔網(wǎng)絡(luò)時，絞刀進(jìn)入的隔板表面在通孔的邊緣產(chǎn)生尖角，而在絞刀離開的隔板表面則在通孔的邊緣產(chǎn)生毛刺。
在1980年1月4日由FRAMATOME公司提出的FR-A-2472961專利中，提出了一種對多孔板上的通孔進(jìn)行去毛刺和倒角的設(shè)備，這種設(shè)備包括一個裝在支架上的刷子，該支架可繞一根平行于板的對稱軸線轉(zhuǎn)動并可在垂直于板的方向上移動。該支架裝在一個支承上，該支承可沿平行于板的第一方向運(yùn)動，因而該支架可沿平行于板的第二方向運(yùn)動。
這樣，被驅(qū)使繞其軸轉(zhuǎn)動的刷子可以清除或掃除板的整個表面。
用包含鋼纖維毛或加有磨料的合成纖維毛的刷子對邊緣進(jìn)行去毛刺和/或倒角，當(dāng)刷子沿平行于板表面的方向移動并使刷毛沿垂直于板的方向穿透一定程度時，纖維刷毛便與通孔邊緣形成摩控接觸。
然而在這種去毛刺或倒角操作之后對通孔邊緣的考察表明，由刷子形成的倒角在板的整個通孔邊緣上不具有規(guī)則的和恒定的形狀。另外，刷子還容易推回板上通孔邊緣上的金屬或金屬毛刺，所以板的通孔邊緣上具有這樣的部分，該部分凸出于板的通到通孔的平表面。
因此希望在穿過包含通孔軸線的一個平面的截面上，通孔邊緣的倒角在板的平面和通孔的內(nèi)表面之間具有連續(xù)的圓形狀，沒有凸出于板表面的部分或凸出于通孔內(nèi)表面的部分。
當(dāng)板上通孔的邊緣沒有正確地被倒角，或在支承管束管子的支承表面區(qū)域具有殘存毛刺時，管束的管子在被插入到隔板的通孔時可能擦傷其表面而受到損害。
配置在隔板通孔圓周上的支承管束管子的支承表面具有大體平面形狀。由于在隔板上按照規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)形式配置通孔，所以通孔形成直線行，排列為一行的通孔的軸線配置在一個垂直于隔板表面的一個平面上。
構(gòu)成一行的通孔支承表面的中心配置在平面上，并在這些平面上排列成直線，這些平面平行于包含排成直線的通孔的軸線的平面。
按照具有三角形格子的網(wǎng)絡(luò)配置的有三小葉形狀的通孔的情況下，在通孔內(nèi)的支承管子用的支承表面配置在三簇平面上，這三簇平面在隔板表面上的跡線相互成120°角。
在按方格的網(wǎng)絡(luò)配置的有四葉形狀的通孔的情況下，在通孔內(nèi)部的用于支承管子的支承面配置在兩簇平面上，兩簇平面互成90°角，每組平面互相平行。
至今還沒有一種這樣的去毛刺和倒角的方法，用這種方法可以在整個通孔內(nèi)的管子的支承表面上得到具有規(guī)則形狀的倒角，沒有伸出隔板表面金屬部分。
因此本發(fā)明的目的是提供一種對通孔邊緣進(jìn)行去毛刺和倒角的方法，該通孔穿過用于維持按規(guī)則網(wǎng)絡(luò)形式配置的管束管子的一個平板，每一個通孔至少包括三個用于支承管束管子的支承表面，板的通孔的所有支承表面被包含在若干平面中，這些平面垂直于板的表面并平行于通孔的軸線，在這些平面的每一個平面中，網(wǎng)絡(luò)中的一直線行通孔的一組支承面以成直線的方式配置在直線方向，上述方法包括至少使一個繞平行于隔板的一根軸線旋轉(zhuǎn)的刷子運(yùn)動，使它至少清除隔板的一個表面，形成無毛刺的沒有金屬部分伸出隔板表面平面的具有規(guī)則形狀倒角的通孔邊緣。
為此，方法包括對順序的直線行中的通孔邊緣進(jìn)行去毛刺和倒角，并且對每一直線行，使刷子沿一條平行于支承表面行所在的平面的直線路徑運(yùn)動，該刷子的轉(zhuǎn)動軸平行于一個包含一行支承表面的平面。
下面參照


一個本發(fā)明的作為非限定性例子的去毛刺和倒角設(shè)備的一個實(shí)施例，該實(shí)施例用于對壓水反應(yīng)堆蒸氣發(fā)生器的隔板進(jìn)行去毛刺和修平。
在附圖中圖1是具有三小葉形狀通孔的第一實(shí)施例中一部分隔板的平面圖;
圖2是具有四小葉形狀通孔的第二實(shí)施例中一部分隔板的平面圖;
圖3是執(zhí)行本發(fā)明方法的去毛刺和倒角操作站總的平面圖;
圖4是示于圖3的去毛刺和倒角操作站的示意正面圖;
圖5是用于定位隔板的裝置的正視圖;
圖6是例如圖3所示工廠中的去毛刺和倒角設(shè)備的刷子單元沿圖7的箭頭6的方向所見的正視圖;
圖7是沿圖6的箭頭7的方向所見的處于運(yùn)行位置的刷子單元的側(cè)視圖;
圖1示出壓水反應(yīng)堆蒸氣發(fā)生器的一部分隔板1，該隔板適合于維持蒸氣發(fā)生器管束的管子，使其在管束的橫向平面中形成規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)形狀。
板1由一個圓形的很平的鋼板構(gòu)成，其直徑約為4m。
通孔2(有幾千個)貫通板1，按照規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)形狀配置，它用于將網(wǎng)絡(luò)的管子保持在規(guī)則的配置。在圖1所示板的情況下，管子3的圓形截面的中心構(gòu)成管的軸線和圖面的交點(diǎn)，該中心構(gòu)成具有三角形格子的網(wǎng)絡(luò)。在這個實(shí)施例中的允許穿過和保持管子的通孔2具有三葉形或三葉蟲的形狀，每個通孔2具有三個延伸部2a、2b和2c，該延伸部圍繞管3，在相對于管子軸線彼此分隔120°角的方向徑向延伸。
在一個通孔2的任何兩個相鄰的徑向延伸部之間，通孔的壁包括部分4，該部分4大體上是平的，或?yàn)榕c通孔2共軸的圓柱面，該部分4在板1的厚度方向延伸，即在管子3的軸線方向延伸。
通孔2的壁的相對于管3的軸線彼此分開120°角的三個平表面4a、4b、4c構(gòu)成支承或支持管子3的支承表面，因而管子在通孔2中保持在完全定中的位置，即管子3的軸線和通孔2的軸線是重合的。
這樣，當(dāng)管子3定位于通孔2中時，通孔2的三個徑向突出部2a、2b、2c便構(gòu)成板1中的圍繞管3的通路。這些通路允許蒸氣發(fā)生器的供水進(jìn)行循環(huán)，在蒸氣發(fā)生器中該供水在垂直向上的方向上運(yùn)行時，該供水與管子3的外表面接觸。
高溫初級水來自核反應(yīng)堆容器，供水在管子外邊循環(huán)并與管子的外表相接觸。這樣，供水通過管3的壁與初級水進(jìn)行熱交換，因而被加熱，隨后蒸發(fā)。
通孔2中的管3的支承表面位于垂直于板1平表面的平面中并在這些平面中沿直線方向排列，在圖1中，包含管子支承表面4的這些平面在板1的表面上的跡線代表了這些直線方向。
在圖1所示的實(shí)施例的情況下(具有三葉蟲形狀通孔的三角形網(wǎng)絡(luò))，有三個方向5a、5b和5c，這些方向彼此成60°角，對應(yīng)于通孔2管子的支承表面4的準(zhǔn)直方向。其中配置支承表面4的平面構(gòu)成三簇平面，每簇平面的跡線彼此平行并分別平行于彼此成60°角的直線方向5a、5b和5c。
跡線5a、5b和5c的平面平行于其中配置一組通孔2的軸線的平面，這一組通孔在平行于5a、5b和5c的方向上排列成直線。但是，排成直線的支承表面的方向5a、5b和5c并不對應(yīng)通孔2或管3行列的主方向。
圖2示出用于維持壓水反應(yīng)堆蒸氣發(fā)生器管束管子3′的隔板1′的第二實(shí)施例。
貫穿板1′的通孔2′按照具有方形格子的網(wǎng)絡(luò)配置，被成形為有四小葉或四小葉蟲的形狀。每個通孔2′包括四個延伸部2′a、2′b、2′c、2′d′，該延伸部圍繞著管3′的軸線彼此相隔90°角，在徑向方向延伸。
在管3四周的通孔2′的徑向延伸部2′a、2′b、2′c、2′d在蒸氣發(fā)生器運(yùn)行期間可以使供水穿過隔板1′。
在任何兩個徑向延伸部2′a、2′b、2′c、2′d之間，通孔2′的表面包括平的支承表面4′。每個通孔2′包括四個基本上平的支承表面4′a、4′b、4′c、4′d，這些支承表面圍繞通孔2′的軸線彼此分開90°角，而且延伸穿過板1′的厚度，即在平行于通孔2′和管子3′的軸線的方向延伸。該支承表面4′將通孔2′中的管3保持在完全定中的位置。
支承表面4′位于兩簇彼此平行并在板1′的表面上具有方向跡線5′a、5′b的平面上。方向跡線5′a、5′b基本上對應(yīng)板1′的通孔網(wǎng)絡(luò)的直線行列的主方向。
在加工好隔板例如1或1′的通孔例2或2′之后，在通孔2或2′中插入管束的管子3或3′之前，需要在板的一個表面上去除由于絞孔在通孔2或2′的邊緣上形成的毛刺，而在板的另一個表面上需除去在通孔2或2′的邊緣上形成的尖角。除去板的一個表面上毛刺的操作和平整另一個表面的操作，必須在板的每一個表面上圍繞通孔2和2′形成規(guī)則的圓形倒角，特別是對應(yīng)于平的支承表面4和4′的那部分通孔2和2′的邊緣上更要形成規(guī)則的圓形倒角。
很需要在整個的通孔邊緣上形成規(guī)則的倒角，使已倒角的通孔邊緣沒有凸出于板表面的部分和凸出于通孔內(nèi)部的部分。
這樣，隔板保持在平滑狀態(tài)，當(dāng)在隔板的通孔中插入管子組成管束時，管子不會被擦傷。
在用轉(zhuǎn)動的刷子清除或掃除板的表面，以進(jìn)行去毛刺或倒角的情況下，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)不控制刷子在隔板表面上的運(yùn)動方向時，會產(chǎn)生不規(guī)則的倒角形狀，并有凸出于板表面的鼓凸邊。
在使用這樣一種變速裝置對隔板進(jìn)行倒角的情況下，我們發(fā)現(xiàn)了這些缺陷，這種變速裝置包括一個支架，該支架可以進(jìn)行交叉式運(yùn)動，可以使轉(zhuǎn)動的刷子相對于通孔的行列以任何方式掃過隔板表面。
圖3和圖4示出實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝備，在該裝備中，刷子刷除表面的操作是在完全確定的方向和條件下進(jìn)行的。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的去毛刺和倒角的裝備包括在一個車間6中的定位隔板的裝置7、移動刷子單元的機(jī)器人8和抽氣裝置9。
該裝備還包括鄰接車間6的控制站10和技術(shù)間11。在控制站10中配置控制臺12、用于定位裝置7和機(jī)器人8的控制裝置13、微機(jī)14和打印機(jī)15。
在技術(shù)間11中配置用于機(jī)器人8的控制臺16、用于刷子單元的控制臺17和電源裝置18。
在控制裝置13上配置控制按鈕箱19，用于遙控定位裝置7，使隔板定位。
機(jī)器人8是一種可以用來執(zhí)行遙控加工或焊接操作的機(jī)器人，可以沿空間中的各種路徑移動。
該機(jī)器人包括具有六個轉(zhuǎn)動軸線的萬向臂，它用一個支承座8a安裝在車間的地板上。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法，下面要詳述的刷子單元20安裝在稱為肘桿的端部上。
定位隔板的裝置7包一個呈平板形狀的平臺21，該平臺由臂22支承。
平臺21在預(yù)定的位置具有螺紋孔，當(dāng)隔板疊放在平臺21上時，該螺紋孔中可以擰入隔板的定位和緊固部件。
先將定位部件與平臺21嚙合并擰入平臺21中，再將定位部件嚙合進(jìn)入隔板的為穿過連接桿提供的通孔即可將要進(jìn)行去毛刺和倒角操作的隔板定位在該平臺上，該連接桿用于使蒸氣發(fā)生器中的隔板互相固定。
隨后再將緊固部件插入隔板連接部件用的通孔中并將這些緊固部件擰入平臺上的螺紋孔即可將隔板固定在平臺上。
如圖5所示，平臺21可以繞軸線23在定位裝置的臂22上轉(zhuǎn)動，而壁22本身固定在平臺24上，該平臺24可以圍繞軸線25在定位裝置7的垂直框架上轉(zhuǎn)動，該定位裝置包括壓靠在地板26上并固定在地板上的底板。
平臺24繞軸線25的轉(zhuǎn)動可以驅(qū)動臂22繞軸線25轉(zhuǎn)動并使平臺21定方位。
平臺24的驅(qū)動、導(dǎo)向和換擋被設(shè)置成可將平臺21定位在三個位置中的至少一個位置上，這三個位置對應(yīng)于平臺21的如圖5所示的水平位置、平臺的垂直位置和與垂直方向傾斜30°角的位置。
當(dāng)平臺21處于其垂直位置時可以將隔板裝在該平臺上。使由車間6的起重裝置的吊具吊起的處于垂直位置的隔板緊貼平臺21。將隔板嚙合在固定在平臺21上的定位部件，然后用緊固部件固定在平臺21上。為了將隔板7固定在隔板定位裝置7的平臺21上，通常用兩個定位部件和四個緊固部件。
如圖3所示，具有在給定的最大值和給定的最小值之間直徑的隔板可以放置在定位裝置7的平臺21上。在圖3中用實(shí)線表示的板28具有最小直徑，而用虛線表示的板28′具有最大直徑，這要根據(jù)在車間6的加工能力。
例如，在加工壓水核反應(yīng)堆蒸氣發(fā)生器的隔板的情況下，設(shè)置的定位裝置和機(jī)器人可以對直徑在2.40m和4m之間的板進(jìn)行精加工。
圖3中的板處于水平位置。
使隔板相對于垂直線傾斜30°角使待加工的板表面面向機(jī)器人8和向著鄰接車間6的控制站10，然后用刷除操作方法進(jìn)行精加工，除去板的毛刺和倒角。
很清楚，在對板的第一表面加工之后可以將隔板翻過來放在平臺21上，因而可以對板的兩個表面進(jìn)行精加工。
一端連接在排氣裝置9上的排氣管29這樣配置在機(jī)器人8的臂上，使得其第二端位于與機(jī)器人8的臂端部上的刷子單元20相通的位置。這樣，可以排出由于刷除隔板而發(fā)生的灰塵和金屬粉，這樣可以防灰塵飛揚(yáng)，防止金屬粉撒落在車間6的地板上。
從圖6和7可以看到，刷子單元總的用編號20表示，它包括兩個由支承部30支承的刷子裝置20a、20b，該支承部件30固定在機(jī)器人8的臂的端部上，構(gòu)成肘桿。
每個刷子裝置例如20a、20b包括裝在支承部件30上用于移動刷子和施加壓力的支承部件30、馬達(dá)單元32和由馬達(dá)單元驅(qū)使轉(zhuǎn)動的刷具33。
馬達(dá)單元32包括輸出鏈輪34，刷具33包括一端固定在圓筒形刷子36上而另一端固定在鏈輪37上的軸棒35。帶齒的驅(qū)動帶28可運(yùn)轉(zhuǎn)地將馬達(dá)單位32的輸出鏈輪34連接在刷具33的鏈輪37上。
每個馬達(dá)單元32和相關(guān)的刷具33被安裝在變速和施加壓力裝置31的滑座39上。滑座39可以沿軸線40的方向在支承部件30上移動。
安裝在支承部件30上的氣缸裝置43和44可以使滑座39沿軸線40的方向移動，從而可將刷具33的刷子36放到與隔板表面接觸的操作位置。氣缸裝置還可以在刷具33上作用一個一定的力，使得在加工過程中刷子36以一定的壓力壓靠在板28的表面上，以便于加工隔板通孔的邊緣。
氣缸裝置43是一種平衡氣缸裝置，用于消去投射到與水平方向成30°角的一個平面上的刷子裝置重力的合力。氣缸裝置44是一個施加推力的裝置，用于對刷子36施加推力。
支承部件30還攜帶一個直線位置傳感器，用于準(zhǔn)確指示滑座39在支承部件30上的位置。傳感器41構(gòu)成一個指示刷子磨損程度的傳感器，該傳感器的示數(shù)可用來重新計算機(jī)器人在每個路徑的位置，因而總是在這種狀態(tài)下操作，即滑座總是位于其被設(shè)計作為磨損函數(shù)的行程范圍內(nèi)，而不管刷子36的磨損，并且在達(dá)到一定量的磨損以后發(fā)出必需更換刷子36的信號。
馬達(dá)單元32、鏈輪34和37、帶38和每個刷子裝置的軸棒35配置在一個保護(hù)罩內(nèi)。
形狀大體為平行六面體的抽氣箱42也配置在刷子36的周圍。抽氣箱42在其下部有一個敞開的側(cè)面，因而能使刷子36在加工過程中作用在隔板的表面上。
抽氣箱42包括一個形為刷子的密封部件42a，該刷子具有軟的刷毛，當(dāng)刷子裝置操作時，該軟刷毛壓靠在隔板的上表面上。加工期間當(dāng)刷子裝置運(yùn)動穿過板的表面時，抽氣箱42仍通過柔軟的密封部件42a的媒介物而與板的表面保持接觸。
抽氣管29的端部通到抽氣箱42的內(nèi)部，因而可將刷除隔板期間產(chǎn)生的灰塵或金屬粉抽出去。
刷子36具有繞其轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動的形狀，該轉(zhuǎn)動軸線為軸棒35的轉(zhuǎn)動軸線。刷子36最好為圓筒形，并用合成纖維例如用尼龍制造，在這種纖維中加入例如碳化硅的磨料。
如此配置刷具33的驅(qū)動，使得刷子36可以在兩個方向變速轉(zhuǎn)動。因而不管根據(jù)傳感器的測量計算的磨損程度如何，可以將周邊的刷速調(diào)節(jié)到一個最優(yōu)值，該值通常在10m/s到20m/s之間。
下面參照所有的

利用本發(fā)明的方法和設(shè)備對隔板進(jìn)行去毛刷和倒角的操作，例如對圖1所示的板1或圖2所示的板1′進(jìn)行操作。
為了在例如用絞孔法形成通孔之后對隔板進(jìn)行去毛刺和倒角操作，用吊運(yùn)裝置例如架空天車將板吊起來，移到車間6，靠近隔板定位裝置7。然后使定位裝置的平臺21位于其垂直位置，將隔板就位并固定在平臺21上。
隨后繞在臂22端部上的軸線23轉(zhuǎn)動平臺21，調(diào)整板平面的方位。
將隔板放置在這樣的位置，使得水流路徑，即在徑向方向延伸的沒有通孔的板條處于理想的垂直位置。
隔板的垂直直徑和水平直徑將隔板分成4等分，對于板的兩個側(cè)面來說，則構(gòu)成8個區(qū)域，可以在8個區(qū)域中依次地對通孔的邊緣進(jìn)行去毛刺和倒角的操作。
在兩個涉及板表面四分之一的去毛刺和倒角操作之間，將板轉(zhuǎn)四分之一圈。
當(dāng)板在定位裝置的平臺上就位時，也就實(shí)現(xiàn)了板的方向定位，刷子單元的刷子必須沿定位的方向移動，同時確定其它的可以構(gòu)成刷子單元掃除板的理想條件的參數(shù)。
圖1所示的板1包括三葉蟲形的通孔2，該通孔按照三角形格子的網(wǎng)絡(luò)配置，在例如這種隔板的情況下，在對管子支承表面4端部的通孔邊緣進(jìn)行去毛刺和倒角時，必須沿對應(yīng)于例如平面的跡線5a、5b、5c的路徑進(jìn)行操作，這些平面包括通孔2的支承表面。
路徑5a、5b、5c分別彼此平行，并與假設(shè)的路徑45a、45b、45c相隔恒定的距離，約為管3的外徑，該假設(shè)的路徑45a、45b、45c穿過一直行通孔2的中心，在該直行的通孔中對一組平支承表面進(jìn)行加工。
確定刷除或掃除板的參數(shù)由假設(shè)的路徑45a、45b、45c決定，而這些路徑本身又由例如它們相對于板的垂直直徑的傾斜度和一個通孔2的軸線位置確定。
確定掃除條件的第二個參數(shù)是直實(shí)路徑5a、5b、5c和假設(shè)路徑45a、45b、45c之間的固定距離。
其它的參數(shù)可以確定隔板上形成通孔的要進(jìn)行精加工的區(qū)域的整個尺寸(例如由通孔估占的區(qū)域的半徑)。
確定掃除隔板的參數(shù)作為輸入數(shù)據(jù)引入到微機(jī)14并在打印機(jī)上15打印。在由用刷子刷板構(gòu)成的精加工操作期間，微機(jī)可以控制機(jī)器人8的控制單元16，使機(jī)器人的臂的端部和刷子單元20完全沿例如路徑5a、5b、5c運(yùn)動。微機(jī)14還可以控制操縱刷子單元20的控制臺17和刷子對板施壓的裝置。
機(jī)器人8將刷子單元20放在初始位置，該初始位置位于隔板28的外周部分，在路徑5a、5b、5c的端部。
在此之前，應(yīng)將隔板28轉(zhuǎn)到其工作位置，在工作位置，隔板與垂直方向成30°角(圖7)。
在起動抽氣裝置9和刷子單元之后，控制站通過機(jī)器人8的臂端部起動在板表面的第一象限上的刷板操作，然后以完全自動的方式順序操作，先是沿路徑5a，然后沿5b、再后沿5c運(yùn)行，一個接著一個。
在由板的被加工區(qū)域定位的路徑的端部，機(jī)器人使刷子單元沿垂直于路徑的方向移動，使得刷子單元移置在假設(shè)路徑上，靠近正好要運(yùn)行的路徑。
然后使刷具沿垂直于設(shè)置路徑的方向偏移一個距離，該距離等于作為一個方法的參數(shù)進(jìn)入計算機(jī)的偏移量。
在轉(zhuǎn)到下一路徑之前，在每一個直線路徑上可以隨意地實(shí)施多次掃。
每條路徑的掃過次數(shù)可以在1-10的范圍內(nèi)。
配置在機(jī)器人臂端部上的刷子單元20以這樣方式放在板的表面上，即使得刷子36的平行于板表面的轉(zhuǎn)動軸線完全對準(zhǔn)要進(jìn)行掃除的路徑。
刷子的轉(zhuǎn)動方向這樣選擇，使得在去毛刺和倒角的操作中刷子可將金屬削或金屬末從隔板的通孔中排出。刷子的轉(zhuǎn)動方向可以作為刷子單元運(yùn)動方向的函數(shù)，由計算機(jī)和方法的控制程序進(jìn)行控制。
在操作開始時被固定而在操作期間可以隨意修改的確定方法的一些參數(shù)是刷子壓靠在隔板表面上的力，這種力通常在60N和120N之間;是圓周速度，這種速度通常在10m/s和20m/s之間，是刷子沿路徑進(jìn)動的線速度，這種速度通常在20mm/s和60mm/s之間;是沿每條路徑掃過的次數(shù)和路徑之間的橫向偏移量。
去毛刺和倒角操作可以在板表面的一個象限內(nèi)完全自動地進(jìn)行。
在完成板表面一個象限上的操作以后，機(jī)器人停止并移到一個退回的位置，因而可使板轉(zhuǎn)動四分之一圈。
隨后可以在板表面的第二象限上繼續(xù)進(jìn)行操作。
當(dāng)完成板表面的全部加工時，將該板轉(zhuǎn)向，考慮到在板的一個表面上的操作是去毛刺和倒角操作，而在另一個表面上執(zhí)行的操作是在尖銳的通孔邊緣上進(jìn)行平整和倒角操作，所以可能改動一些掃板的參數(shù)。
由于刷板條件是完全確定的，而且刷板操作完全是沿平行于管子支承表面的平面的路徑進(jìn)行的，所以可以以這樣的方式實(shí)現(xiàn)去毛刺和倒角，即管子支承面邊緣的倒角完全是相同的，不會出現(xiàn)突出于板表面的金屬部分和突出于通孔內(nèi)表面的金屬部分，并具有很規(guī)則的表面。
在刷板操作期間從板上除去的灰塵、金屬末或毛刺可由抽氣裝置抽出，所以這些粒子不會留在鉆孔區(qū)域，也不會沉積在板上，或加工車間的地板上。
在按照圖1所示的三角形格子網(wǎng)絡(luò)配置的具有小三葉形通孔的隔板情況下，刷板操作總是沿定位在相應(yīng)假設(shè)路徑(例如45a)同一側(cè)的真實(shí)路徑(如5a)進(jìn)行的。因?yàn)閺募僭O(shè)路徑開始，所以刷板操作是在假設(shè)路徑一個側(cè)面的，并在垂直于路徑的方向偏移一個預(yù)定距離的一個單側(cè)真實(shí)路徑上進(jìn)行的。
圖2所示的隔板包括具有四小葉形的按照方格網(wǎng)絡(luò)配置的通孔，在例如這種隔板的情況下，刷板操作是沿兩簇平行于圖2所示的路徑5′a和5′b的路徑進(jìn)行的。
對于給定的假設(shè)路徑(例如45′a)，可以沿在假設(shè)路徑45′a兩側(cè)的兩條真實(shí)路徑5′a和5″a依次進(jìn)行掃板操作，沿路徑5′a和5″a穿過板的掃除操作可在不同的方向完成。
同樣，對于給定的假定路徑45′b，可以沿兩條路徑例如5′b進(jìn)行掃除操作。
在每一種情況下，穿過板的掃除操作是沿這樣的路徑進(jìn)行的，該路徑平行于包含板通孔支承表面的平面，而且該掃除操作是這樣進(jìn)行的，即在板的一個區(qū)域上例如板的一個象限上連續(xù)地對一個連續(xù)行中的支承表面邊緣進(jìn)行刷除操作，該連續(xù)行對應(yīng)于通孔的直線排列，該通孔包括一組配置在垂直于板的同一平面上的支承表面。
在每種情況下，本發(fā)明的方法可以完全清除毛刺，不存在通孔邊緣的凸出金屬，而且可以達(dá)到很規(guī)則的倒角，保證在板表面和通孔的內(nèi)表面之間具有連續(xù)的結(jié)合。
因此可以得到兩個表面都很光滑的沒有毛刺和銳邊緣的隔板。當(dāng)將管束的管子插入這種隔板時，可以避免管束的管子受到損害。
本發(fā)明的范圍不局限于所述的實(shí)施例。
因此，這是可以想象的，即本發(fā)明的方法可以應(yīng)用在具有這樣通孔網(wǎng)絡(luò)的隔板上，該通孔的形狀可以不同于上述通孔的形狀，該通孔可以按照不同于三角形格子網(wǎng)絡(luò)或方形格子網(wǎng)絡(luò)的另一種網(wǎng)絡(luò)配置。但是板通孔中的管子支承表面必須基本上成一直線地位于垂直于板表面的平面上。
可以利用變速裝置使刷子單元在板的表面上運(yùn)動，該變速裝置可以不同于具有萬向臂的機(jī)器人。
刷子單元還可以以不同于上述的方式配置，可以只包含一個刷子，或相反，包括兩個以上的其軸線排成直線或平行的刷子。應(yīng)用較多數(shù)目的刷子或應(yīng)用具有較大軸向長度的刷子可以限制在每一條路徑中所要求的掃過次數(shù)，因此限制了進(jìn)行掃板所需的總時間。
應(yīng)當(dāng)清楚，定位隔板的裝置可以以不同于上述方式的方式配置，刷板操作可以在相對于垂直線具有任何傾斜度的板上進(jìn)行。
方法的控制和調(diào)整裝置可以以不同于上述方式的方式配置。
本發(fā)明一般地可應(yīng)用于其中通孔想用來安放細(xì)長部件例如管子并將其固定就位的任何鉆有通孔的板。
權(quán)利要求
1.一種對通孔的邊緣進(jìn)行去毛刺和倒角的方法，該通孔穿過用于固定按規(guī)則網(wǎng)絡(luò)配置的管束管子的平板，每個通孔至少包含三個管束管子的支承表面，板的通孔的所有支承表面都包含在垂直于板表面的平行于通孔軸線的若干平面內(nèi)，在這種平面的每一個平面中，以準(zhǔn)直的形式沿一直線方向配置了網(wǎng)絡(luò)中一直線行通孔的一組支承表面，上述方法包括至少使一個刷子運(yùn)動，使它至少掃過板的一個表面，上述刷子可繞平行于板的軸線轉(zhuǎn)動，方法的特征在于，上述方法包括對順序的直線行中的通孔邊緣去毛刺和倒角，并對每一直線行使刷子沿一條直線路徑移動，該直線路徑平行于支承表面行所在的平面，上述刷子的轉(zhuǎn)軸平行于包含一行支承表面的一個平面。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述方法包括使刷子順序地沿直線路徑運(yùn)動，該直線路徑至少構(gòu)成二組都平行于一個共同方向的路徑。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在這種板的情況下，即穿過該板的通孔按三角形網(wǎng)絡(luò)配置并且每個通孔包含三個管子支承表面的情況下，上述方法包括使刷子順序地沿直線路徑移動，該直線路徑形成三組平行于三個方向的路徑該三個方向互成60°角。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于這種板的情況下，即穿過該板的通孔按方形格子網(wǎng)絡(luò)配置并且每個通孔包括四個圍繞通孔軸線彼此相隔90°的管子支承表面的情況下，上述方法包括使刷子連續(xù)地沿路徑移動，該路徑形成二組平行于兩個彼此垂直的方向的路徑。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于該方法包括根據(jù)假設(shè)路徑和預(yù)定的相對于假設(shè)路徑的路徑偏移決定刷子移動的直線路徑，上述假設(shè)路徑通過要去毛刺的這一行通孔的軸線。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于該方法包括將刷子壓在板上的力調(diào)節(jié)到預(yù)定的值。
7.如權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于該方法包括將刷子操作的圓周速度調(diào)節(jié)到預(yù)定的值，該圓周速度是由刷子的轉(zhuǎn)動速度和刷子沿直線路徑運(yùn)動的線速度合成的。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于該方法通過在垂直于板的方向測量刷子的位置來確定刷子的磨損程度。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于該方法包括調(diào)整刷子的轉(zhuǎn)動方向，該轉(zhuǎn)動方向是刷子沿直線路徑的運(yùn)動方向的函數(shù)。
10.一種實(shí)現(xiàn)按權(quán)利要求1-9中任何一項(xiàng)所述的去毛刺和倒角方法的設(shè)備，設(shè)備的特征在于，該設(shè)備包括一個機(jī)器人和控制該機(jī)器人的裝置，該機(jī)器人用于使刷子單元沿空間中的任何路徑運(yùn)動，控制機(jī)器人的裝置這樣控制機(jī)器人，使得機(jī)器人可以使刷子單元沿順序的直線路徑移位，該順序的直線路徑平行于包含一行板通孔支承表面的一個平面。
11.如權(quán)利要求10所述設(shè)備，其特征在于，控制器機(jī)器人的裝置包括控制機(jī)器人和計算機(jī)的組件，該計算機(jī)用一個程序控制機(jī)器人的運(yùn)動，機(jī)器人的運(yùn)動是由穿過板的通孔形狀和配置狀況決定的輸入?yún)?shù)的函數(shù)。
12.按照權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其特征在于;該設(shè)備包括控制裝在機(jī)器人上的刷子單元的組件。
13.如權(quán)利要求10-12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備還包括一個定位裝置，用于將板定位在一個位置，以便用裝在機(jī)器人上的刷子單元進(jìn)行加工。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，定位裝置包括一個平臺，用于固定疊置在該平臺上的板，該平臺安裝在一個可圍繞垂直于該平臺的一根第一轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動的臂上，該臂安裝在定位裝置的框架上，該框架可圍繞一根水平的垂直于第一軸線的第二軸線轉(zhuǎn)動。
15.如權(quán)利要求10-14中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，刷子單元至少包括一個刷具，該刷具包括一根支承刷子的軸棒和驅(qū)使軸棒和刷子繞刷子轉(zhuǎn)動的軸轉(zhuǎn)動的馬達(dá)單元，該刷具由一個滑架支承，該滑架可沿直線方向移動，安裝在與機(jī)器人端部相連接的一個支承部件上，該刷子單元至少還包括一個使活動的滑架沿一個方向相對于該支承部件運(yùn)動的裝置，用于調(diào)節(jié)刷子施加在板上的壓力。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，支承刷子的軸棒通過鏈輪和齒帶由馬達(dá)單元驅(qū)使轉(zhuǎn)動。
17.如權(quán)利要求15或16所述的設(shè)備，其特征在于，在刷子周圍配置一個箱子，該箱包括一個敞開的側(cè)面，在敞開側(cè)面周邊上有一個軟封閉件，用于當(dāng)刷子壓靠在板上時使該密封件壓靠在板上。
18.如權(quán)利要求15-17中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，該設(shè)備包括兩個刷子單元，該刷子單元的刷子的轉(zhuǎn)動軸彼此成直線。
全文摘要
至少一個刷子沿直線路徑(5a，5b，5c)移動，該刷子可繞一根平行板(1)和平行于包含板(1)的通孔(2)的一行支承表面4的一個平面的軸線轉(zhuǎn)動，該直線路徑平行于板(1)的這行通孔(2)，支承表面(4)的平面。設(shè)備最好包括刷子單元，該刷子單元安裝在機(jī)器人萬向臂的端部上，該機(jī)器人可使刷子單元依次沿直線路徑(5a，5b，5c)移動，該直線路徑構(gòu)成若干組，在每一組中的路徑平行于同一方向。
文檔編號B24B9/00GK1111556SQ9510271
公開日1995年11月15日 申請日期1995年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月22日
發(fā)明者弗朗西斯·馬蒂諾, 諾埃爾·馬丁 申請人:法碼通公司