專利名稱：裝備有便于更換砂帶的裝置的磨削加工裝備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適于利用砂帶進行磨削加工作業(yè)的設(shè)備或系統(tǒng)。
砂帶壓向工件表面待加工部位時，砂帶與待加工工件彼此相對運動而且砂帶沿其縱向送進的一種磨削加工設(shè)備是公知的。術(shù)語＂砂帶＂指一種帶形件，此帶形件由用纖維、紙、合成樹脂、或其它合適材料制作的一種扁平基層及通常以磨粒形式粘接于扁平基層表面的磨削材料組成。砂帶在磨削加工之中、之前或之后均被送進。磨削加工工藝?yán)绨ハ骱蛼伖狻?br> 下面將結(jié)合附圖21介紹一種上述類型的公知磨削加工設(shè)備。圖21所示的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備與在JP-U-60-7952(日本實用新型申請，于1985年公開)中公開的一種磨削加工設(shè)備不完全一樣，但定是相似的。
首先，簡要地介紹該現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備。該設(shè)備用于磨削一園柱形工件W的外周面，此磨削作業(yè)在沿工件徑向相對的兩個外周面上預(yù)定區(qū)域進行。此磨削加工設(shè)備使用一條砂帶T，砂帶T在上面指定的兩個沿徑向相對的磨削區(qū)域被同時壓向工件W的外周面。在設(shè)備作業(yè)中，工件W沿其軸線相對砂帶T回轉(zhuǎn)，由此而對工件W進行磨削。在此設(shè)備中，在對工件W的每次磨削加工即每個磨削周期內(nèi)，砂帶T是靜止不動的，在每個磨削周期之后，即下一個周期之前，砂帶沿縱向被送進一預(yù)定距離，以便使砂帶T末被使用部份在下一個磨削周期中，被壓向工件W的預(yù)定區(qū)域。
詳細(xì)地說起來，此磨削加工設(shè)備包括一對置于工件W相對兩側(cè)并沿工件W徑向?qū)χ玫膶?dǎo)向板400，其情況如圖21所示。這些導(dǎo)向板400與壓板臂402的端部相連，壓板臂402可繞軸401的軸線作樞軸轉(zhuǎn)動。兩個壓板臂402的另一端與壓縮空氣汽缸403相連，汽缸403可使兩個相對的導(dǎo)向板400運動著趨近或遠(yuǎn)離工件W。
由砂帶進行磨削作業(yè)的工件W的兩預(yù)定磨削區(qū)域是工件W的兩個沿徑向相對的外周面區(qū)域，兩個導(dǎo)向板400與這些區(qū)域沿徑向彼此相對。如圖21所示，砂帶T通帶被從右向左送進。設(shè)備的右側(cè)部份呈砂帶進入側(cè)，其左側(cè)部份是砂帶送出側(cè)。砂帶T繞過設(shè)備，即在導(dǎo)向板400與工件W的外周面之間通過。進一步說，被用過的砂帶T卷由供給卷軸404支承，卷軸404以可轉(zhuǎn)動方式支承于設(shè)備基座上。未被使用的、來自供給卷軸404的砂帶在一定數(shù)目的導(dǎo)向輥406引導(dǎo)下通過導(dǎo)向板400穿繞，使用過的砂帶T部份被引向設(shè)備的送出側(cè)，并最終被排入配置于該處的砂帶盤408中。
下面詳細(xì)說明砂帶T穿繞的路徑。來自供給卷軸404的砂帶T引導(dǎo)端部首先沿著在設(shè)備的砂帶進入側(cè)上壓板臂402的外表面穿過，同時還被一些導(dǎo)向輥406導(dǎo)向。之后，砂帶T導(dǎo)引端部沿砂帶進入側(cè)上導(dǎo)向板400的內(nèi)表面穿過。砂帶T在兩個導(dǎo)向板400之間環(huán)繞工件W180°而沒有變向，但是在繞過置于工件W和軸401及兩壓板臂402之間的導(dǎo)向輥406時是變向的。接著砂帶T就沿設(shè)備的砂帶送出側(cè)處導(dǎo)向板400的內(nèi)表面及砂帶送出側(cè)處壓板臂402的外表面穿行。這樣，繞過設(shè)備的砂帶T有兩段分別同時與工件W外周表面上兩徑向相對的園弧部份相接觸的部份。砂帶在其與工件接觸的兩部份之間還有一段非接觸部份。
如上所述，砂帶T是繞過設(shè)備的，以便使砂帶T不與工件W外周面上兩弧形部接觸。這種安排顯然是為了容易、平穩(wěn)地將砂帶從安裝在設(shè)備上的工件W上取下和將工件W從該磨削加工設(shè)備上取下，以及便于更換砂帶T。
此磨削加工設(shè)備適用于通過轉(zhuǎn)動一對相互嚙合的收卷輥410，在每一個磨削周期結(jié)束之后使砂帶送進一預(yù)定長度，從而使砂帶T末使用的一預(yù)定長度被從供給卷軸404上朝一對導(dǎo)向板400傳送，并且使相應(yīng)的使用過的一段砂帶T被放入砂帶盤408中。
這種現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備是一種工件旋轉(zhuǎn)型的設(shè)備，它適合于通過使工件W相對在磨削作業(yè)期間處于靜止?fàn)顟B(tài)的砂帶T轉(zhuǎn)動來完成磨削作業(yè)。但是，工件W和砂帶T的相對運動也可以通過在磨削作業(yè)期間，使工件W保持不動而連續(xù)送進砂帶加以實現(xiàn)。
現(xiàn)有技術(shù)的磨削設(shè)備中無論工件與砂帶間的相對運動為何種類型，均有下列不足。
通常，在設(shè)備上使用的砂帶要隨著設(shè)備操作者的需要被更替。例如，當(dāng)砂帶加工表面變鈍、或由于某種原因砂帶斷裂時，或在該設(shè)備作業(yè)期間的其它因素出現(xiàn)時，要求更換砂帶。
但在這種公知的磨削加工設(shè)備中，與砂帶更換相關(guān)的部件如導(dǎo)向輥、導(dǎo)向板，即確定砂帶路徑的那些部件是不可拆卸地安置到該設(shè)備上的。因此，在更換使用過的砂帶時，設(shè)備操作者必須從導(dǎo)向輥上取下砂帶，將新砂帶繞過導(dǎo)向輥并進行使新砂帶沿預(yù)定軌道正確繞過該設(shè)備所需要的調(diào)整。這種操作是麻煩的，且耗費時間，從而不能實現(xiàn)高效率的磨削作業(yè)。在利用一條砂帶同時磨削一個工件的兩段或多段部位時，以及在利用一條砂帶磨削工件的一個部位時，該設(shè)備均有上述不足之處。
因此，對于由其部件確定砂帶路徑的那些公知設(shè)備，不考慮砂帶與工件之間相對運動的類型，也不管這條砂帶是用于磨削工件表面一個部位還是多個部位，均不能消除更換砂帶的低效率問題。
如上所述，圖21所示的磨削加工設(shè)備使用一條砂帶，同時對工件的兩個磨削部位進行磨削加工。砂帶在沿一個方向通過時，與工件外周面上兩個徑向相對的部位中的一個接觸，而在沿相反方向通過時，砂帶又與工件外周面上另一個部位接觸。因此，使砂帶的繞行路徑復(fù)雜化，因而增加了更換砂帶的難度，這就導(dǎo)致了另一個問題，即更換砂帶所需時間增加了。
對圖21所示公知設(shè)備的另一個問題說明如下。
該設(shè)備是一種工件回轉(zhuǎn)型設(shè)備，它用于通過回轉(zhuǎn)工件以及在對工件上兩個加工部位進行每一加工周期后使砂帶送進一預(yù)定長度，來實現(xiàn)磨削加工作業(yè)。處于砂帶進入側(cè)的、工件上兩個部位之一在砂帶被送進時必須與砂帶未使用部份接觸。在砂帶送出側(cè)處工件上另一部位也必須與砂帶未使用部份接觸。用于工件上砂帶進入側(cè)部份的砂帶部份作為上面指明的未接觸部份被送入工件上兩部份之間。該用過的砂帶部份不應(yīng)再被用于工件上砂帶送出側(cè)部份。因此，當(dāng)砂帶用過的部份已到達(dá)工件上砂帶送出側(cè)(部份)附近處時，砂帶應(yīng)被送進一段相應(yīng)于工件兩部份之間砂帶長度的長度。砂帶的這種送進控制是復(fù)雜的，而且砂帶的一部份不能被使用。如果砂帶送進的長度大于工件上兩部份之間的砂帶長度、以使工件上砂帶送出側(cè)部份與未被用過的砂帶接觸，那末相當(dāng)大部份的砂帶就被浪費了。因此，現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備有浪費砂帶或?qū)λ瓦M砂帶需要一種復(fù)雜控制的不足。
因此，本發(fā)明的第一個目的是提供一種可以容易地更換砂帶的磨削加工設(shè)備。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種能容易地更換砂帶，且利用各自的砂帶在多個預(yù)定加工部位對工件進行磨削加工作業(yè)的磨削加工設(shè)備。
上述的第一發(fā)明目的可以根據(jù)本發(fā)明的第一技術(shù)方案加以實現(xiàn)，其中提供一種磨削加工設(shè)備，它用于在一工件的一預(yù)定部份表面進行磨削加工，在砂帶與工件預(yù)定部位表面保持加壓接觸的同時，砂帶與工件彼此間進行相對運動，并且使得砂帶沿其縱向送進，該設(shè)備包括一砂帶夾持部份；以及一個由砂帶夾持部份以可拆下方式夾持著的砂帶盒，砂帶盒上裝載砂帶，砂帶盒有(a)一殼體，(b)一安置于殼體中的砂帶供給部份，此供應(yīng)部份容納一未被用過的砂帶，以便使這段未被使用過的砂帶的一部份露在殼體之外，(c)連接于殼體的一加壓件，它用于將未被使用過的在殼體外面的部份砂帶壓向工件預(yù)定部位表面上，以及(d)一安置于殼體內(nèi)的砂帶部份，用于容納已被用于在與工件預(yù)定部位表面加壓接觸中對其進行磨削加工的一段已用過砂帶。
在本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)的磨削加工設(shè)備中，砂帶是由砂帶盒承載的，砂帶盒以可拆卸方式夾持于設(shè)備的砂帶夾持部份上。在此方案中，已用過的砂帶可容易地與砂帶盒一起被簡單地拆下，并安裝上另一個載裝有新的未被用過砂帶的砂帶盒。這種更換使用過的砂帶的工藝不要求設(shè)備使用者或操作者直接接觸或操作用過的或未用過的砂帶。因此，砂帶的更換可以比要求操作者與用過的和未用過的砂帶直接接觸的公知的設(shè)備更容易、效率更高地進行。
一種磨削加工設(shè)備通常都有一種將砂帶壓向工件的加壓件。一般地，加壓件被配置于設(shè)備的砂帶夾持部份外的一個部份上。在本發(fā)明的設(shè)備中，在另一方案中，加壓件配置在砂帶盒上。通常，加壓件部份限定砂帶路徑。在本發(fā)明的設(shè)備中，砂帶盒對砂帶夾持部份的連接使加壓件自動地定位，以便使其與工件合作確定砂帶的路徑。因此，本方案整個或部份地消除了砂帶路徑的調(diào)整工序。
上述的本發(fā)明第一技術(shù)方案的磨削加工設(shè)備還進一步包括控制砂帶送進的一種控制器?？刂破骺捎糜谒瓦M砂帶，從而使已被用于工件磨削加工的任何長度的砂帶不被再次使用。這種砂帶盒被稱為＂一次性盒＂。
但是，砂帶也可在磨削加工中反覆使用。即，已被使用過的砂帶可被再用。在此情況下，砂帶供給部份和收帶部份必須被安排得使砂帶可以在砂帶供給和收帶部份之間循環(huán)，而控制器適用于重復(fù)地使用砂帶。在此情況下，砂帶最好設(shè)置修整砂帶用的修整器，以便除去鈍的磨料粒子和除去從工件轉(zhuǎn)移到砂帶表面上的顆粒。
如果砂帶盒是一次性盒，即如果砂帶只能被使用一次，一次性砂帶盒將適用于下述的，即砂帶供應(yīng)部份包含一容納砂帶未被使用部份的供給卷軸，及包括用于將用過的砂帶部份繞卷起來的收帶卷軸的收帶部份。
本磨削加工設(shè)備還可以包括一個具有一驅(qū)動源的砂帶送進機構(gòu)，送進機構(gòu)被啟動，以便在磨削加工作業(yè)之前、期間或之后使砂帶沿其縱向送進一預(yù)定長度。
在具有送進機構(gòu)的上述設(shè)備中，砂帶盒可以配設(shè)一用于送進砂帶的驅(qū)動源。作為一種替換方式，驅(qū)動源也可以配設(shè)在一個與砂帶盒分開的件上。在此情況下，砂帶送進機構(gòu)可以包括一個支承驅(qū)動源并與砂帶盒分開的支承件，以及用于有選擇地將驅(qū)動源與砂帶盒相連或與該盒斷開的裝置，從而使得在磨削作業(yè)期間，驅(qū)動源與砂帶盒斷開，并可在磨削加工作業(yè)前、后或期間將其與砂帶盒相連，以將砂帶送進一預(yù)定的長度。在驅(qū)動源不配設(shè)在砂帶盒的方案中，即使在磨削加工作業(yè)要求砂帶盒根據(jù)被加工工件部位移動時，驅(qū)動源也保持不動。此方案不會導(dǎo)致磨削作業(yè)期間砂帶盒慣性的增加從而使砂帶盒平穩(wěn)地運動。此外，本方案還取消了額外要求防止連接驅(qū)動源的電線斷開的裝置，并克服因驅(qū)動源與砂帶盒一起運動而可能出現(xiàn)的其它缺陷。
本磨削加工設(shè)備還具有一個將工件夾持著繞其軸線轉(zhuǎn)動的工件夾持機構(gòu)；一個在磨削作業(yè)期間工件由工件夾持機構(gòu)以可轉(zhuǎn)動方式夾持時，使工件繞該軸線轉(zhuǎn)動的工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)；以及一個在每次磨削作業(yè)完成后使砂帶沿縱向送進一預(yù)定長度，以使得砂帶未被使用部份的一部份露在砂帶盒外并使其與工件預(yù)定部位表面接觸的砂帶送進機構(gòu)。在此情況下，在砂帶送進機構(gòu)不運行而使砂帶不動時，工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)被起動以轉(zhuǎn)動工件，于是使工件與砂帶彼此相對運動以實現(xiàn)磨削加工作業(yè)。
但是，磨削加工作亦可以通過在工件保持不動時使與工件預(yù)定部位表面處于加壓接觸的砂帶連續(xù)送進的方式來實現(xiàn)。
砂帶夾持部份可以有兩個砂帶夾持器，兩夾持器中的每一個均以可拆卸方式夾持著砂帶盒，在此情況下，兩個砂帶夾持器安置得使露在兩個砂帶盒殼體外面的未使用過的砂帶部份彼此相對，并被置于工件預(yù)定部位的相對的兩側(cè)。這種方案是較佳的。因為，由兩條砂帶之一磨削加工而作用于工件上的徑向力被由另一條砂帶因磨削加工而作用于該工件上的徑向力抵消，這是由于這兩徑向力是沿工件徑向相反方向作用的，即由于兩條磨削砂帶是沿工件上兩個徑向相對的園周面上的兩個位置處壓向該工件的緣故。因而本設(shè)備不要求防止工件在磨削加工期間發(fā)生偏斜或彎曲的任何裝置。
砂帶夾持部份還可以有三個砂帶夾持器，其中的每一個均可拆卸地夾持砂帶盒。在此情況下，三個夾持器可安置在一垂直于工件軸線的平面內(nèi)，以使得露在三個砂帶盒殼體外面的砂帶未被使用部份彼此等間距地環(huán)繞著工件圓周面設(shè)置。
砂帶夾持部份具有多個砂帶夾持器，每個夾持器均以可拆卸方式夾持砂帶盒，而且它們安置于一個垂直于工件軸線的平面內(nèi)，以便使多個露在砂帶盒殼體外面的砂帶未被使用部份均位于該平面內(nèi)，而且環(huán)繞著工件軸線安置。
通常，上面所指的平面是垂直平面，且大致垂直于工件軸線，但是，其上安置砂帶夾持器的該垂直平面并不需要垂直于工件軸線，而是可以傾斜于工件軸線。
如果砂帶盒是具有供給卷軸和收帶卷軸的一次性盒，則此砂帶盒可以有一個用于當(dāng)通過收帶卷軸將砂帶未被使用部份從供應(yīng)卷軸上拽出時，對供給卷軸施加一個阻礙其轉(zhuǎn)動的阻力的裝置。當(dāng)通過收帶卷軸的轉(zhuǎn)動使砂帶從供給卷軸上拽出時，或當(dāng)磨削作業(yè)期間通過工件回轉(zhuǎn)而砂帶被拉拽時此方案可有效地防止砂帶的松馳。將一轉(zhuǎn)動阻力施加于供給卷軸的裝置可以有一個安置于供給卷軸與砂帶盒殼體之間的彈性件。例如，彈性件可以是由與供給卷軸同軸安置的環(huán)形鋼墊圈，墊圈在沿其園周方向是波紋狀的，以便提供沿其徑向延伸的交替分布的突起和凹陷部份。
如果該彈性件被安插在供給卷軸與砂帶盒殼體之間，砂帶盒還可有一個可被操縱著改變彈性件之變形量的裝置，由此對供給卷軸轉(zhuǎn)動之阻力加以調(diào)節(jié)。
收帶卷軸可以有一單向離合器并將其安裝在砂帶盒殼體上，從而此單向離合器允許收帶卷軸沿第一方向轉(zhuǎn)動而將用過的砂帶卷繞起來，并禁止收帶卷軸沿與第一方向相反的第二方向轉(zhuǎn)動。此方案有效地防止砂帶在磨削作業(yè)期間被從收帶卷軸上拽出，由此防止收帶卷軸與工件之間砂帶松馳現(xiàn)象。
如砂帶盒包括如上所述的供給卷軸及收帶卷軸，本設(shè)備還可具有一個用于將砂帶沿縱向送進一預(yù)定長度的砂帶送進機構(gòu)，此砂帶送進機構(gòu)具有回轉(zhuǎn)收帶卷軸的馬達(dá)126；一配置于砂帶夾持部份上的送進長度傳感器，它用于檢測被砂帶送進機構(gòu)送進的砂帶長度；以及一個根據(jù)送進長度傳感器的輸出訊號控制砂帶送進機構(gòu)中馬達(dá)的控制器。
其中的砂帶盒具有供給卷軸和收帶卷軸的磨削加工設(shè)備還可以具有一用于檢測已卷繞于收帶卷軸上的已用過的砂帶長度的已用過長度傳感器；以及一用于通知設(shè)備操作者需要更換砂帶盒的示警器；以及用于根據(jù)已用過長度傳感器的輸出訊號起動示警器的控制器。
作為一種替換方式，磨削加工設(shè)備還可以具有用于檢測已被卷繞于供給卷軸上的未使用的砂帶長度的未使用長度傳感器；一如上所述的示警器；以及根據(jù)未被使用長度傳感器的輸出訊號起動示警器的控制器。
安裝于砂帶盒殼體上的加壓件可以被制成在一個位置處與工件接觸，例如沿一條直線或復(fù)蓋工件表面的一個相對較寬區(qū)域而與工件接觸。在后一種情況下，加壓件在工件待加工外周面預(yù)定部位處可以有一個適應(yīng)工件外周面部份的一局部外周面接觸表面。作為一種替換方式，加壓件還可以被制作得可以在兩個或多部位處與工件接觸，例如，沿兩條或更多條直線，或覆蓋工件表面的兩個或更多個相對較寬區(qū)域而與工件接觸。在前一種情況中，加壓件可以具有沿兩條直線與工件接觸的V形或U形接觸表面。在后一種情況中，加壓件可以有兩個或更多個沿其與待加工工件預(yù)定部位有相同直徑的一圓環(huán)安置的兩個或更多個局部圓周接觸面部份。
根據(jù)本發(fā)明的第二技術(shù)方案可以實現(xiàn)上述的第二發(fā)明目的，本發(fā)明第二技術(shù)方案提供一種在工件預(yù)定部分表面上實施磨削加工作業(yè)的磨削加工設(shè)備，其中，當(dāng)砂帶在與工件軸線相交的一個平面內(nèi)的多個預(yù)定加工區(qū)域處與工件予定區(qū)域的表面加壓接觸的同時，多條砂帶與此工件彼此相對運動，并使得各砂帶沿其縱向送進，本設(shè)備具有多個用于彼此獨立地、在預(yù)定加工位置處夾持各條砂帶部份的多個砂帶夾持器。
在如上所述的根據(jù)本發(fā)明第二技術(shù)方案構(gòu)成的磨削加工設(shè)備中，工件的預(yù)定部位在二個或更多個預(yù)定加工位置處由被各個獨立的砂帶夾持器夾持的各砂帶進行加工。在此方案中，每條砂帶的路徑可以容易地制作，并比只用一條砂帶與工件的不同部位處相接觸的方案中的路徑要短。因此，每條砂帶可更易于高效更換。此外，如果磨削加工是，使各條砂帶保持不動，例如只是在每次磨削加工作業(yè)之后將砂帶送進一預(yù)定距離的同時通過回轉(zhuǎn)工件來實現(xiàn)，則砂帶可以被高效地利用，使其浪費量最小。
每個砂帶夾持器可以有一個機體部，及一個以可拆卸方式由砂帶夾持器夾持的砂帶盒，砂帶盒具有(a)一殼體，(b)一砂帶供給部份，它置于殼體內(nèi)并容納未被使用砂帶部份以便使得部份未被使用部份露于殼體之外，以及(c)一置于殼體內(nèi)并容納使用過的砂帶部份的收帶部份，該已用過砂帶部份為已在與工件預(yù)定部位表面進行加壓接觸中對其進行磨削加工。
在上述方案中，各條砂帶由各個可被從砂帶夾持器機體部份上取下的砂帶盒承載。因此，已使用過的砂帶可通過簡單地從夾持器上取下該砂帶盒、并裝一個新砂帶盒、于該砂帶夾持器上的方式來進行更換，無需操作者直接接觸或處理新的和使用過的砂帶。
砂帶可以包括兩種或更多種不同寬度的砂帶。換言之，砂帶夾持器包括兩個或更多個能夾持不同寬度砂帶的夾持器。此方案允許以更高的效率，在預(yù)定加工部位上以不同的條件對工件進行磨削加工。
根據(jù)本發(fā)明第二技術(shù)方案的磨削加工設(shè)備還可以具有一以環(huán)繞其軸可回轉(zhuǎn)的方式夾持工件的工件夾持機構(gòu)；一用于當(dāng)工件以可轉(zhuǎn)動方式由工件夾持機構(gòu)夾持時，在磨削期間使工件繞該軸線轉(zhuǎn)動的工件轉(zhuǎn)動機構(gòu)；及一砂帶送進機構(gòu)，用于在每次完成磨削加工作業(yè)后使多條砂帶沿縱向送進一預(yù)定長度，以便使每條砂帶未被用過的部份與工件預(yù)定部位的表面接觸。在本實例中，在砂帶送進機構(gòu)不運行而使砂帶靜止不動時，工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)被啟動以轉(zhuǎn)動工件，由此而實現(xiàn)工件與砂帶間的相對運動以完成磨削加工作業(yè)。
在本發(fā)明的第二技術(shù)方案中，砂帶夾持器也可由兩個砂帶夾持器組成，它們安置得使各砂帶未被使用部份彼此相對，并被置于與工件預(yù)定部位相對的側(cè)部上。這些砂帶夾持器可安置在一垂直于工件軸線的平面內(nèi)，其安置方式使砂帶未被使用部份處于該垂直于軸線的平面內(nèi)且是環(huán)繞著工件軸線布置的。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種在工件預(yù)定部位表面上進行磨削加工作業(yè)的磨削加工設(shè)備，其中，與工件預(yù)定部位不同位置處表面進行加壓接觸的兩條砂帶處于靜止的情況下，使工件轉(zhuǎn)動，并使得砂帶沿其縱向送進，本設(shè)備具有一有下延伸部的支架；一與下延伸部相連接，且具有一對彼此可作趨近和遠(yuǎn)離運動的壓板臂的壓緊組件；各由該對壓板臂支承的一對砂帶夾持器，該對夾持器分別獨立地夾持兩條砂帶；用于在砂帶被砂帶夾持器夾持的情況下，使兩條砂帶沿縱向送進的砂帶送進機構(gòu)；以回繞其軸線可轉(zhuǎn)動的方式夾持工件的工件夾持機構(gòu)；以及在工件被工件夾持機構(gòu)以可轉(zhuǎn)動方式夾持的情況下，在磨削加工期間使該工件轉(zhuǎn)動的工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)。
上述設(shè)備最好適用于，壓緊組件與支架的下延伸部份相連接，以在與由工件夾持機構(gòu)以可轉(zhuǎn)動方式夾持的工件軸線相交的平面內(nèi)使壓緊組件相對支架作相對運動。當(dāng)工件由工件轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動時，工件預(yù)定部位被沿徑向偏離軸線并繞該軸線轉(zhuǎn)動的情況下本方案是特別理想的。在此情況下，壓緊組件在該平面內(nèi)被相對支架運動，從而使該對由壓緊組件的壓板臂支承的砂帶夾持器追隨著工件預(yù)定部件回繞工件軸線的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
通過下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明較佳實施例的詳細(xì)說明，將更能理解本發(fā)明上述的以及其它的發(fā)明目的、特點、優(yōu)點以及技術(shù)的、工業(yè)的重要性。


如下圖1為包括本發(fā)明一實施例的磨削加工設(shè)備的磨削加工系統(tǒng)的立體圖，圖2為由圖1所示的磨削加工系統(tǒng)磨削曲軸類工件的一個實例的局部平面視圖，圖3為圖1所示系統(tǒng)中工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)及有關(guān)組成件的放大側(cè)視圖，圖4是圖3所示工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)中轉(zhuǎn)動件及相關(guān)組成件的放大的正視圖，圖5是圖1所示系統(tǒng)所具有的磨削加工組件U放大狀正視圖，圖6是示出一對放大的砂帶盒的立體圖。
圖7是旋轉(zhuǎn)支承圖6砂帶盒中砂帶供給卷軸用的一機構(gòu)剖視圖。
圖8是示出用于收取卷砂帶的馬達(dá)及圖6砂帶盒相關(guān)件的局剖正視圖。
圖9是圖6砂帶盒中鎖緊機構(gòu)放大的側(cè)剖視圖。
圖10(a)、10(b)分別示出處于松開狀態(tài)和鎖緊狀態(tài)的鎖緊機構(gòu)的正視圖。
圖11是示出在圖5所示的每個壓板臂上配設(shè)著使用長度傳感器和未使用長度傳感器的正視圖。
圖12示出本磨削加工設(shè)備的電控布局的框圖。
圖13是根據(jù)用于控制砂帶送進的圖12之控制器的ROM中貯存的程序資料實施的程序流程圖。
圖14示出本發(fā)明磨削加工設(shè)備另一實施例中一對砂帶盒與工件之間關(guān)系的立體圖。
圖15示出圖14所示實施例中砂帶盒與工件之間關(guān)系的平面圖。
圖16示出圖14所示實施例中砂帶盒與工件之間關(guān)系的正視圖。
圖17示出包括有根據(jù)本發(fā)明另一實施例構(gòu)成的磨削加工設(shè)備的磨削加工系統(tǒng)立體圖。
圖18是示出砂帶盒連接于壓板臂上的說明方式的正視圖。
圖19示出圖6所示砂帶盒局剖的放大正視圖。
圖20(a)和20(b)是磨削加工組件中用的改進后導(dǎo)向板的正視圖。
圖21示出公知磨削加工設(shè)備的正視圖。
首先參看圖1，圖中示出包括根據(jù)本發(fā)明一實施例構(gòu)成的磨削加工設(shè)備的磨削加工系統(tǒng)。比磨削加工系統(tǒng)用于對工件W進行磨削加工，此時工件W圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)，而使砂帶T與工件所希望部位壓接觸地保持不動。砂帶在完成對工件進行的每一次磨削加工作業(yè)后就被送進一預(yù)定長度，以便使未被使用的砂帶T的部份在下一次磨削加工作業(yè)中被使用。磨削加工系統(tǒng)使用兩條砂帶以在工件兩完全相反的圓周部份上對該工件進行磨削加工。2條砂帶T彼此獨立地被壓向工件的外圓周面所相應(yīng)的兩完全相反的部位，以這兩個預(yù)定的磨削部位彼此獨立地進行磨削加工。
準(zhǔn)備用本磨削系統(tǒng)進行磨削加工的工件是曲軸，此曲軸有沿軸向彼此隔開的多個外圓周面。
作為工件的曲軸在圖1，2中用數(shù)碼10表示，它是汽車發(fā)動機組件之一，具有由汽缸體支承的多個軸頸部份12及通過連桿與活塞連接的多個樞軸部分14。軸頸部份12與樞軸部份沿曲軸10軸向交替布置著，軸頸部份12與曲軸10的回轉(zhuǎn)軸線同軸，而樞軸部份14偏離曲軸10軸線。在發(fā)動機運行時，活塞的往復(fù)運動被轉(zhuǎn)變?yōu)榍S10的回轉(zhuǎn)運動。相鄰的軸頸部份12和樞軸部份14通過沿曲軸10徑向延伸的臂16而相互連接。臂16在其最遠(yuǎn)離樞軸部份14處有配重18。在曲軸相對的兩軸端之一處有一輸出突緣19。
本磨削加工系統(tǒng)被設(shè)計用于對每個軸頸部份12及樞軸部份14的外圓周面進行磨削加工，更詳細(xì)地說，本系統(tǒng)用于進行兩步磨削加工工序。在第一步加工工序中，曲軸10的所有軸頸部份12均同時被研磨，在第二步加工工序中，所有的樞軸部份14被同時研磨。在本實例中的磨削加工是一種，通過利用由載有或浸滿合適的磨削顆粒之紙帶制成的磨削帶T，對軸頸部份12和樞軸部份14的外圓周面進行超精表面加工的一種研磨工藝。研磨加工是在有一種合適的研磨加工液的情況下進行的。
如圖1所示，磨削加工系統(tǒng)具有支架20，壓緊組件22，一對砂帶夾持器24，工件夾持機構(gòu)26，工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)28及擺動機構(gòu)30。壓緊組件22與一對砂帶夾持器24組成磨削加工組件U。雖然，通過舉例在圖1中僅示出了一個磨削加工組件U，但此磨削加工系統(tǒng)應(yīng)使用相應(yīng)于各軸頸或樞軸部份12，14的多個磨削加工組件，從而使軸頸或樞軸部份12，14可如上所述那樣同時被研磨。
工件夾持機構(gòu)26具有一個有平頂面的工作臺31a及安裝于工作臺31a上的兩個工件支承部份31b。這些工件支承部份31b是具有分別與曲軸10相對的兩端面相結(jié)合頂尖的頭架和尾架，由此夾持曲軸10使其可圍繞其軸線轉(zhuǎn)動。正如圖3側(cè)視圖所示，工作臺31a通過導(dǎo)軌31c被安裝于固定支架20上，從而使工作臺31可沿曲軸10軸向移動。
工件夾持機構(gòu)26的頭架31b配置一驅(qū)動軸31e，軸31e具有頂尖和驅(qū)動銷軸31d。頂尖與驅(qū)動軸31e的軸線對準(zhǔn)，驅(qū)動銷軸31d徑向偏離驅(qū)動軸31e的軸線。如圖2所示，在曲軸10的突緣部份19內(nèi)有一孔31f，它偏離曲軸10的軸線。在曲軸10以可轉(zhuǎn)動方式支承于前架、尾架形式的兩工件支承部份31b之間時，驅(qū)動銷軸31d就被插入孔31f中，從而曲軸10由驅(qū)動軸31e帶著轉(zhuǎn)動。工件夾持機構(gòu)26的頭架31b支承驅(qū)動軸31e，從而驅(qū)動軸31e在作為驅(qū)動源的壓縮氣汽缸31g驅(qū)動下可沿軸向移動，趨近或離開尾架31b。
工件夾持機構(gòu)26與一定位機構(gòu)協(xié)作，以使曲軸10在環(huán)繞其軸線轉(zhuǎn)動方向定位。正如圖4正視圖所示，此定位機構(gòu)包括(a)回轉(zhuǎn)件31h(亦在圖3中示出)，它隨驅(qū)動軸31e一起轉(zhuǎn)動，并在一預(yù)定園周位置處有一切口31i，(b)一作為驅(qū)動源的壓縮空氣汽缸31j，及(c)一接合部份31k，在汽缸31j作用下，進行趨近或遠(yuǎn)離回轉(zhuǎn)件31h的移動。
由汽缸31j驅(qū)動的接合部份31k通常位于遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動件31h的縮回位置處，為了沿其回轉(zhuǎn)方向使曲軸10定位，汽缸31j被驅(qū)動，以使接合部份31k與回轉(zhuǎn)件31h的外園周面接觸，同時使回轉(zhuǎn)件31h帶著驅(qū)動軸31e及曲軸10一起轉(zhuǎn)動。與回轉(zhuǎn)件31h滑動接觸的接合部份31k沿曲軸回轉(zhuǎn)方向在曲軸10的預(yù)定位置處與切口31i相結(jié)合。即，曲軸10在相應(yīng)于切口31i的園周面位置的預(yù)定位置處被鎖住?；剞D(zhuǎn)件31h由將要介紹的一馬達(dá)驅(qū)動回轉(zhuǎn)，并被配置一掣子31n，見圖4所示，掣子31n由一近程開關(guān)31m檢測。在對曲軸10的磨削加工即研磨完成后第一次由近程開關(guān)31m檢測到掣子31n時，轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)件31h的馬達(dá)就被減速即慢下來，之后氣動汽缸31j就被起動，以使接合部份31k與回轉(zhuǎn)件31h的外周面滑動接觸。本方案有效地避免由回轉(zhuǎn)件31極高回轉(zhuǎn)速度引起的接合部份31k與切口31i之間接合失敗現(xiàn)象，并防止因接合部份31k與切口31表面貼靠接觸的極大力量而使接合部份31k和/或回轉(zhuǎn)件31n遭到機械損傷的狀態(tài)。
工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)28包括一個作為驅(qū)動源的電動機28C，用于使驅(qū)動軸31e環(huán)繞其軸線轉(zhuǎn)動，相應(yīng)地也使曲軸10轉(zhuǎn)動。工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)28安裝于支架20上從而使馬達(dá)28a的輸出軸鍵連于驅(qū)動軸31e，以使馬達(dá)28a輸出軸與驅(qū)動軸31e作相對的軸向運動，由此使工作臺31a與驅(qū)動軸31e(頭架31b)一起沿驅(qū)動軸31e的軸向移動。
圖1所示的擺動機構(gòu)30是為了沿工件夾持機構(gòu)26中工作臺31a的縱向使工作臺31a擺動。更確切地說，是為了在對曲軸10進行磨削加工期間，使曲軸10沿其軸向擺動。如圖2所示，每個樞軸部份14均有一軸向長度C、每個軸頸部份12均有一軸向長度C′。此外每個樞軸部份14均有一個軸向中央園柱表面，該表面用于與發(fā)動機的連桿接合，在該表面的兩端側(cè)有兩個環(huán)槽。樞軸部份14的園柱形表面有一軸向長度D，其長度短于軸向長度C。與之相似的是，每個軸頸部份12也有一用于與發(fā)動機之汽缸體相接合的軸向中央園柱形表面。軸頸部份12的園柱形表面有一其長度短于軸向長度C′的軸向長度D′。在本實施例中，每條砂帶T的寬度大約等于每個樞軸部份14的軸向長度D，從而在砂帶與軸頸和樞軸部份12，14中中央園柱形表面保持接觸時，能使軸頸部份12和樞軸部份14在軸向往復(fù)移動。在磨削加工系統(tǒng)作業(yè)時，在曲軸10回轉(zhuǎn)期間，曲軸10由擺動機構(gòu)30帶著沿軸向擺動。曲軸10相對砂帶T的回轉(zhuǎn)和軸向運動使得軸頸部份12和樞軸部份14的園柱形表面經(jīng)受十字交叉方式的磨削加工，由此使經(jīng)過加工的表面得到一預(yù)定的表面粗糙度和留住潤滑劑的特性。
如圖1所示，支架20有一個從其位于工件夾持機構(gòu)26之上的部份向下垂直延伸的下延伸部份34。在此下延伸部份34上安裝了上述的壓緊組件22，它可沿兩方向中的一個方向有選擇地操作，以使一對砂帶卡持器24彼此趨近或遠(yuǎn)離。壓緊組件22配置有機體部36及一對壓板臂38，其情況如圖5所示。
如果每一磨削加工組件U用于研磨僅僅與曲柄軸10軸同軸的相應(yīng)的軸頸份12，則并不要求組件U在縱平面內(nèi)可移動，然而，磨削加工組件U被驅(qū)動以用于研磨樞軸份14以及軸頸份12。由于在研磨曲柄10期間，曲柄10的轉(zhuǎn)動引起樞軸部份14圍繞曲軸10的回轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動，磨削加工組件U被要求在該垂直平面內(nèi)運動，以追隨樞軸部份14圍繞曲軸10回轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動。為此，壓緊組件22以下述方式與支架20連接。
壓緊組件22機體部36上端部上有一樞軸孔40，而支架20的下延伸部份34有一縱向長園孔42。機體部36通過插入樞軸孔40及長園孔42中的銷軸44而與下延伸部份34連接。在此方案中，機體部36可繞銷軸44自由地轉(zhuǎn)動，銷軸44可在長園孔42中縱向移動。因此，壓緊組件U可在此垂直平面內(nèi)(在圖5中的平面內(nèi))回繞著縱向可運動的銷軸孔40的中心線轉(zhuǎn)動。
在機體部36下端部上有另一個銷軸孔48。銷軸孔48用于禁止機體部36的運動，即用于使機體部36保持在一預(yù)定位置處。更詳細(xì)地說，銷軸孔48可與作為一定位件配置在下延伸部份34上的銷軸50相結(jié)合。銷軸50由內(nèi)連在下延伸部份34內(nèi)的壓縮空氣汽缸49操縱。在此磨削系統(tǒng)的磨削加工作業(yè)中，銷軸50處于遠(yuǎn)離銷軸孔48的縮回位置，由此允許機體部36運動。作為一實例當(dāng)工件W被相對一對砂帶夾持器24定位時，氣動汽缸就被啟動使銷軸50進入銷軸孔48，以此將機體部36鎖緊在預(yù)定位置。通過鎖軸孔48與銷軸50結(jié)合的機體部36的這種鎖緊，是在曲軸10由包括氣動汽缸31的工件夾持機構(gòu)26的定位機構(gòu)而被沿曲軸回轉(zhuǎn)方向定位在預(yù)定位置之后進行的。
一對平行支承軸54穿過壓緊組件22的機體部36延伸，以使機體部36可相對支承軸54滑動。兩個支承軸54沿垂直方向相互分開，而它們的相對的端部均露在機體部36之外。兩個壓板臂38裝在支承軸54露出的端部上。即，如圖5所示，在壓板臂38被固定于支承軸54左端的露裸部份，而右壓板臂38則支承在支承軸54右端的露裸端部，以便使右壓板臂38可在支承軸54上軸向滑動。在支承軸54的最右端，固定一個壓緊汽缸58的殼體，活塞桿60從壓緊汽缸58中伸出，且在其遠(yuǎn)離壓緊汽缸58的端部與壓板臂38連接。在本實施例中，壓緊汽缸是液壓操縱的。
在上述結(jié)構(gòu)的壓緊組件22中，使活塞桿60運動至其縮回位置的壓緊汽缸58的動作會使兩個壓板臂38互相移離，而使活塞桿60運動至其前進位置的壓緊汽缸58的動作會使兩壓板臂38互相趨近。
接下來介紹其壓緊組件22己被仔細(xì)介紹過的每個磨削加工組件U的一對砂帶夾持器24，24。由于兩個砂帶夾持器24在結(jié)構(gòu)上是完全一樣的，故只對其中的一個砂帶夾持器24進行介紹。
如圖5所示，砂帶夾持器24由一個形成作為相應(yīng)壓板臂38自由端部的機體部64及一砂帶盒70組成。機體部64有一個盒容納空間74，砂帶盒70以可拆卸方式安放于空間74。
更詳細(xì)地說，如圖11所示，壓板臂38的自由端有一個通槽80，從而兩個壓板臂38的槽80的開口如圖5所示那樣彼此面對。壓板臂38的自由端部有一個閉鎖件，它為一對連接于其相對表面的板件82形式。板件82(平行于圖5平面)在縱向相互平行地延伸以便閉鎖槽80，由此在每個砂帶夾持器24內(nèi)確定盒容納空間74。兩砂帶夾持器24的盒容納空間74沿垂直方向延伸，而且使兩個空間74的底面以彼此相對的方式形成。如圖5所示，板件82具有多個窗口，以允許使用者觀察容納于空間74中砂帶盒70的狀況。應(yīng)注意的是，圖5示出了板件82連接到壓板臂38之后的左側(cè)砂帶夾持器24，以及板件82連接到壓板臂38之前的右側(cè)砂帶夾持器24。
如在圖6可以最清楚地看到的那樣，砂帶盒70容納并夾持一對卷軸，而這些卷軸處于同一平面內(nèi)。砂帶T被卷繞在這些卷軸上。更詳細(xì)地說，砂帶盒70包括殼體90，一供給卷軸92及一卷帶卷軸94，卷軸均安裝于殼體90內(nèi)并由殼體90支承，以及還有一個導(dǎo)向板95形式的連接于殼體90內(nèi)的加壓件。在圖6中，在左側(cè)砂帶盒70中的供給、卷帶卷軸92，94被展示于包含這些卷軸回轉(zhuǎn)軸線的一個剖切平面中。
殼體90是一個矩形箱體結(jié)構(gòu)，具有形成矩形架的4側(cè)壁，及一個平行于卷軸92，94回轉(zhuǎn)平面并封閉矩形架一開口端的底壁。這樣，盒70在矩形箱體結(jié)構(gòu)之一側(cè)面上有一開口，其側(cè)面在上述底壁的對面。當(dāng)盒70安置于砂帶夾持器24的盒容納空間內(nèi)時，盒70的開口如圖5所示被兩個板件82(左側(cè)砂帶器24)中之一封閉。此砂帶盒70在沒有面向底壁的側(cè)壁處有一個減小的厚度，因而也就減輕了重量。在本實施例中，殼體90由鋁制成，有助于減輕砂帶盒70的重量。
如圖18所示，每個殼體90矩形架的相對的上下壁均有一個平行的外表面90a及一傾斜于平行表面90a的傾斜外表面90b。上、下壁上平行外表面90a相互平行，且當(dāng)盒70安置于盒容納空間74中時它們沿水平方向延伸。傾斜外表面90被形成為在遠(yuǎn)離平行外表面90a的方向上兩傾斜外表面90b之間的距離遞減。這樣，殼體90就有兩個有助于盒70插入砂帶架24空間74中的傾斜角。此外，平行的外表面90a的作用是使盒70在空間74內(nèi)定位安置，而不沿垂直方向振顫。
再參看圖6，上述殼體90的底壁用數(shù)碼96標(biāo)示。在底壁96內(nèi)表面上形成一隔離壁98以朝著殼體90的開口伸展。隔離壁98處于殼體90上、下壁的中間，并被分叉成兩支，以便將殼體90的空間分成三部份，即供給卷軸腔100，卷帶卷軸腔102及鎖緊腔104。供給卷軸92被安置于供應(yīng)卷軸腔100，卷帶卷軸94則安置于收取卷軸腔102。
下面介紹用于轉(zhuǎn)動砂帶盒70內(nèi)供給卷軸92及卷帶卷軸94的機構(gòu)。
如圖7的剖視圖所示，供給卷軸92由帶突緣的回轉(zhuǎn)軸110支承，轉(zhuǎn)軸110由殼體90底壁可旋轉(zhuǎn)地支承著。供給卷軸92安裝于回轉(zhuǎn)軸110上的方式使其可在轉(zhuǎn)軸110上滑動，并可與轉(zhuǎn)軸110一起轉(zhuǎn)動。在本實施例中，防止供給卷軸92與轉(zhuǎn)軸110相對轉(zhuǎn)動的裝置包括沿轉(zhuǎn)軸110徑向穿過轉(zhuǎn)軸110的銷110a及沿卷軸92軸線方向在供給卷軸92內(nèi)周面上形成的槽111b。供給卷軸92安裝在回轉(zhuǎn)軸110上，而銷110a與軸向溝槽111b保持滑動接合。
供給卷軸92必須裝備一種用于對其旋轉(zhuǎn)提供阻力的機構(gòu)，以便在因卷帶卷軸94回轉(zhuǎn)而使砂帶T從供給卷軸92上向前送進時，防止砂帶T松馳。下面介紹此機構(gòu)。
供給卷軸92由回轉(zhuǎn)軸110借助一套筒形式的回轉(zhuǎn)件112支承，從而使回轉(zhuǎn)件112隨供給卷軸92一起轉(zhuǎn)動?；剞D(zhuǎn)件112有一底壁114，底壁114與殼體90的底壁96配合以在兩者之間確定一環(huán)形空間115?？臻g115中放置了一對隔熱116及一個形式為基本為環(huán)狀鋼墊圈的波紋墊圈118的彈性件，墊圈118沿其園周方向如波浪起伏，以便交替地提供沿其徑向延伸的突起和凹槽。回轉(zhuǎn)軸110穿過兩隔墊116及波紋墊圈118，墊圈118被夾在兩隔墊116之間。
在上述方案中，回轉(zhuǎn)件112的底壁114通過成對隔墊116及墊圈118而與底壁96結(jié)合，由此當(dāng)回轉(zhuǎn)件112被轉(zhuǎn)動時，在回轉(zhuǎn)件112與底壁96之間產(chǎn)生一增大了的摩擦力。因而在由卷帶卷軸94通過砂帶T使供給卷軸92轉(zhuǎn)動期間，供給卷軸92受到一種轉(zhuǎn)動的阻力，以防止砂帶T松馳。應(yīng)當(dāng)理解到波紋墊圈118構(gòu)成了給予供給卷軸92回轉(zhuǎn)阻力的裝置的主要部份。
回轉(zhuǎn)件112有多個與回轉(zhuǎn)軸110軸線方向平行的錐形通孔120。調(diào)節(jié)螺絲122擰入各錐形孔120中從而使調(diào)節(jié)螺絲122的末端與隔墊116之一接合。隨著調(diào)節(jié)螺絲122的擰緊，調(diào)節(jié)螺絲122與底壁96間的距離就逐漸減少，波紋墊圈118厚度也就相應(yīng)地減少。這樣，調(diào)節(jié)螺絲122就可被用來調(diào)節(jié)由波紋墊圈118產(chǎn)生的、沿垂直于墊圈平面方向的彈性力，由此而調(diào)節(jié)在回轉(zhuǎn)件112與底壁96之間產(chǎn)生的摩擦力，從而調(diào)整對供給卷軸92的轉(zhuǎn)動阻力。應(yīng)理解到，調(diào)節(jié)螺絲122構(gòu)成了用于對供給卷軸122回轉(zhuǎn)阻力加以調(diào)節(jié)的裝置的主要部份。
在圖7中，標(biāo)示數(shù)碼124表示一套筒，數(shù)碼125標(biāo)示一墊圈，配置套筒124是為了減小由回轉(zhuǎn)軸110引起的底壁96磨損，而配置墊圈125是為使回轉(zhuǎn)軸110突緣部份與底壁96之間的摩擦力小于由于波紋墊圈118存在而產(chǎn)生的磨擦力。
另一方面，對卷帶卷軸94必須防止其沿與卷收砂帶T的正常方向相反的方向轉(zhuǎn)動，這樣才能在對曲軸10進行磨削加工期間防止砂帶T松馳。如在下面要詳細(xì)介紹的那樣，在砂帶送進時，卷帶卷軸94與馬達(dá)126連接，并給予一卷繞砂帶T的轉(zhuǎn)矩。在磨削加工作業(yè)期間，如圖6所示，馬達(dá)126與卷帶卷軸94斷開，曲軸10被沿著要在曲軸10與砂帶T之間產(chǎn)生磨擦力的方向轉(zhuǎn)動，此摩擦力的作用是將砂帶T從卷帶卷軸94向供給卷軸94方向拉拽，也就是沿與收帶卷軸94正常轉(zhuǎn)動相反的方向拉砂帶。因此，收帶卷軸94必須配置一種用于在磨削加工系統(tǒng)作業(yè)期間防止卷軸94反轉(zhuǎn)的裝置。
防止收帶卷軸94反轉(zhuǎn)的裝置包括一單向離合器128，如圖6左部所示，通過離合器128，回轉(zhuǎn)軸130由殼體90的底壁96可回轉(zhuǎn)地支承著。收帶卷軸94安裝于回轉(zhuǎn)軸130上，使收帶卷軸94可在回轉(zhuǎn)軸130上作軸向移動，并可隨回轉(zhuǎn)軸130一起轉(zhuǎn)動。單向離合器128只允許回轉(zhuǎn)軸130沿兩方向中的一個方向回轉(zhuǎn)，通常只可沿使收帶卷軸94卷收砂帶T的方向轉(zhuǎn)動，而禁止回轉(zhuǎn)軸130沿另一個使被繞卷砂帶T從收帶卷軸94上松開的方向轉(zhuǎn)動。在本實施例中，由于砂帶T與曲軸10之間的摩擦力，通過單向離合器128禁止砂帶T從收帶卷軸94上解開，因此，在對曲軸10磨削加工作業(yè)期間，防止了砂帶T的松馳。
馬達(dá)126可通過一對離合器132、134形式的離合裝置與回轉(zhuǎn)軸130相連。作為離合裝置從動件的離合器132與回轉(zhuǎn)軸130連接并隨之一起轉(zhuǎn)動，而作為離合器裝置驅(qū)動件的離合器134與馬達(dá)126連接并使之隨馬達(dá)126的輸出軸轉(zhuǎn)動。
離合裝置的成對離合器132，134并不總是互相結(jié)合的。即只在不進行磨削作業(yè)時，以及在磨削加工組件U安置于預(yù)定位置處時，離合器132，134才被互相結(jié)合。當(dāng)曲軸10樞軸部份14被砂帶T研磨時，如圖6所示，成對砂帶盒70被如上所述那樣在上述垂直平面內(nèi)作樞軸轉(zhuǎn)動或擺動。如果馬達(dá)126與回轉(zhuǎn)軸130永久地結(jié)合在一起，就需要提供一種用于防止連接馬達(dá)126的電纜斷開的合適裝置，那末砂帶盒70的重量就會被不希望的增大。因而，在本發(fā)明中，在對工件10進行磨削作業(yè)時，馬達(dá)126與砂帶盒70的回轉(zhuǎn)軸是分開的。
參看圖8，該圖展示出馬達(dá)126與砂帶盒70斷開時，兩個馬達(dá)126與兩個砂帶盒70之間的關(guān)系，在此情況下，磨削加工系統(tǒng)有兩組磨削加工組件U。
如圖8所示，每個馬達(dá)126均被安裝于滑塊形式的可動件142上。支架20上固定有兩個相互平行并沿平行于每個砂帶盒70回轉(zhuǎn)軸130延伸的導(dǎo)向桿144?；瑝K142被導(dǎo)向桿144支承著可沿導(dǎo)向桿144延伸方向滑動。連接每個馬達(dá)126的離合器134通常與連接回轉(zhuǎn)軸130的離合器132斷開，其情形如圖8所示。在此情況下，相應(yīng)的砂帶盒70可以在垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動?；瑝K142與氣動汽缸152的活塞桿154相連，從而在氣動汽缸152啟動時滑塊142可相對砂帶盒70運動。當(dāng)馬達(dá)126與砂帶盒70的回轉(zhuǎn)軸130相連時，通過銷軸50與機體部36上的銷軸孔48的結(jié)合，壓板臂38被設(shè)置在預(yù)定的位置上。在此位置上，氣動汽缸152被起動而使活塞桿154運動至它的前進位置，由此而使滑塊142與馬達(dá)126朝砂帶盒70運動，從而使離合器134與離合器132接合。這樣，馬達(dá)126就被與回轉(zhuǎn)軸130連接。在此狀態(tài)下，馬達(dá)126被接通而使收帶卷軸94轉(zhuǎn)動，由此使砂帶T送進。下面詳細(xì)地介紹馬達(dá)126控制方式。
在每個砂帶盒70中，未被使用的砂帶T如一卷筒似地卷繞在供給卷軸92上，砂帶T的部份裸露于殼體90外，以便與曲軸10接觸。已用過的砂帶段被收帶卷軸94卷起。殼體90的矩形架前壁在圖6中用數(shù)碼150標(biāo)示。在用砂帶盒70過程中，前壁150面向曲軸10。此前壁150的上、下端部上有兩個孔。此兩孔之一被用作砂帶出口，從供給卷軸92送出的砂帶T穿過該孔而被引到殼體90外，另一個孔被用作砂帶入口，裸露在外的砂帶T的部份穿過此入口進入殼體90，并被卷繞于收帶卷軸94上。每個砂帶盒70均分別在上述砂帶入、出口處配置兩個導(dǎo)向輥156。
在砂帶盒70上殼體90矩形架的每個上、下壁上，均有用于排出殼體90內(nèi)部加工液的通孔158。在對曲軸10磨削加工期間，加工液趨向于粘附在砂帶T上，當(dāng)此砂帶T被從供給卷軸92朝收帶卷軸94送進時，該液體就會被導(dǎo)入砂帶盒70。如圖19所示，所形成的通孔158鄰近兩個導(dǎo)向輥156中的每一個處，導(dǎo)向輥很可能會收集由砂帶T運載的加工液。形成有通孔158的殼體90的上、下壁具有傾斜面160，以有助于通過重力使砂帶盒70中的加工液流入通孔158。
使用合適的緊固件如螺釘，將導(dǎo)向板95以可拆卸方式連接到殼體90前壁150上。導(dǎo)向板95的作用是使砂帶T裸露部份的一部份(延伸于殼體90外的兩導(dǎo)向輥156之間的一部份)，與曲軸10的樞軸部份或軸頸部份14，12的外園周面上合適部位加壓接觸。此部位(指研磨加工部位)是準(zhǔn)備由砂帶T研磨的。在本實施例中，與砂帶T裸露部份內(nèi)表面接觸的導(dǎo)向板95，在其端面上形成有大致為V形的槽，從而使砂帶T在曲軸10的沿軸頸部份12或樞軸部份14外因周方向彼此分開的兩點處的曲軸10研磨部位相接觸。
雖然作為加壓件的導(dǎo)向板95有大致為V形的端面，用于使砂帶T與曲軸10外周面在沿圓周方向彼此分開的兩點進行加壓接觸，但加壓件還可有別的形狀或輪廓。例如，加壓件可以被用于在一個點或覆蓋一個相對較寬的區(qū)域加壓使砂帶T與曲軸接觸。后一種情況下的導(dǎo)向板例子示于圖20(a)。這些導(dǎo)向板有各自的接觸件，每個接觸件均有用于在其整個區(qū)域范圍內(nèi)將砂帶T壓向曲軸的局部園柱形內(nèi)表面(例如其截面形狀為C形)。例如，每個導(dǎo)向板可有一半園柱形的接觸件。
導(dǎo)向板也可以用于在三處區(qū)域或更多處區(qū)域?qū)⑸皫壓向工件，這些區(qū)域沿工件研磨區(qū)域園周方向彼此分開。這種改進型的實例示于圖20(b)。圖20(b)中，每個導(dǎo)向板具有三個分別有局部園柱形表面的接觸件。這三個接觸件彼此分隔開，從而砂帶T被這些接觸件壓向工件的各自園柱形分開的表面區(qū)域上以進行接觸。
在本實施例中，導(dǎo)向板95由一個與砂帶T接觸的接觸部份及一個與殼體90聯(lián)結(jié)的基部組成。這些基部與接觸部各用不同材料制作。例如，接觸部份用具有較高抗磨損性能的陶瓷材料制作，而基部則用鋼材制作。
但是，導(dǎo)向板95亦可用任何別的材料制作。例如，接觸砂帶T的接觸部份可用在磨削作業(yè)期間，接觸部份可以彈性變形的氨基甲酸乙酯或別的彈性材料制作。
當(dāng)砂帶盒70被安放到盒空間74內(nèi)時，要求砂帶盒70不滑出空間74。也要求在進行磨削加工作業(yè)期間砂帶盒70不在空間74內(nèi)作相對運動。為此，砂帶盒70及壓板臂38配置有將砂帶盒70鎖定于砂帶夾持器24空間74內(nèi)的鎖緊裝置。下面結(jié)合圖6，9，10(a)及10(b)對此鎖緊裝置加以說明。
如圖6所示，殼體90的矩形架在上述前壁150對面有一后壁170。后壁170在鄰近鎖定腔104處有切口172。在砂帶盒70安插入容納空間74中時，切口172允許鎖板176(以后會介紹的)進入鎖緊腔104如圖10(a)所示，切口172是U形的，并在沿平行于供給卷軸、收帶卷軸92，94的回轉(zhuǎn)軸線的方向上敞開。
如圖9所示，鎖板176固定于由壓板臂38支承的回轉(zhuǎn)軸180的端部?；剞D(zhuǎn)軸180延伸過壓板臂38的底壁178。壓板臂38限定盒容納空間74的底部。因此，回轉(zhuǎn)軸180由底壁178可回轉(zhuǎn)地支承著?；剞D(zhuǎn)軸180有一在盒容納空間74內(nèi)的外螺紋部182。鎖板176在其固定端處被擰在外螺紋部份182上。一操作部份186被固定于回轉(zhuǎn)軸180的端部，此端部位于壓板臂38外側(cè)面上。
回轉(zhuǎn)軸180在其沿軸向中間部位處有階梯面188，一擋板190被配合于階梯面188，從而使得擋板不能朝操作部份186運動。在擋板190與鎖板176之間，置有螺卷簧形式的彈性件192。在彈簧192彈性力作用下，鎖板176不容易相對回轉(zhuǎn)軸180轉(zhuǎn)動。一E環(huán)194配置于回轉(zhuǎn)軸180端部，以用作防止鎖板176從軸180上脫開的構(gòu)件。
當(dāng)帶盒70未插入盒空間74中時，鎖板176被置于圖10(a)的未鎖緊位置，在此位置上，鎖板176沿水平方向延伸，即沿平行于盒70插入空間74中時的盒70延伸方向延伸。因此，在此未鎖緊位置上，當(dāng)盒70插入空間74時，鎖板176不與盒70的后板170發(fā)生干涉。
在盒70已被插入砂帶夾持器24上空間74中預(yù)定位置上后，由本磨削加工系統(tǒng)的使用者操作操作部份186，使鎖板176與回轉(zhuǎn)軸180一起轉(zhuǎn)動而到達(dá)圖10(b)所示鎖緊位置。由于在鎖板176與盒后壁170內(nèi)表面之間有一間隙，故鎖板176的這種回轉(zhuǎn)是可能的。在圖10(b)所示的鎖緊位置上，鎖板176沿垂直于切口172延伸方向的縱向延伸。后壁170上配置有一防止鎖板進一步轉(zhuǎn)離其垂直位置用的擋塊196。這樣，被置于其鎖緊位置即縱向位置的鎖板176防止后壁170移動地通過鎖板176。
但在垂直于切口172延伸方向的鎖板176的鎖緊位置上，如上所述那樣，在鎖板176與后壁170內(nèi)表面之間存在間隙。在對工件進行磨削加工作業(yè)時，此間隙會使砂帶盒70作相對運動。為了消除此間隙，甚至在鎖板176已被轉(zhuǎn)到其由擋塊196確定的鎖緊位置上后，仍由使用者轉(zhuǎn)動操作部份186。由于鎖板176并沒有被緊固于回轉(zhuǎn)軸180上，而是被擰在外螺紋部份182上的，故繼續(xù)由操作部份186轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)軸180，會使鎖板176由擋塊196保持在其鎖定位置的同時，還朝操作部份186移動。其結(jié)果是，后壁170與壓板臂38被鎖板176和操作部份186緊密地彼此靠貼于鎖板176和操作部份186之間，由此在本磨削加工系統(tǒng)作業(yè)期間防止砂帶盒70在空間74內(nèi)竄動。
本系統(tǒng)還配備有用于檢測經(jīng)操作馬達(dá)126送進的砂帶T長度的機構(gòu)，及檢測已被使用過的砂帶T長度的機構(gòu)。
砂帶送進檢測機構(gòu)在圖6和11中用數(shù)碼200標(biāo)示。砂帶送進檢測機構(gòu)200包括(a)在砂帶T被馬達(dá)126運轉(zhuǎn)而送進時回轉(zhuǎn)的齒輪202，及(b)用電檢測齒輪202轉(zhuǎn)動量的送進長度傳感器204，該轉(zhuǎn)動量相應(yīng)于由馬達(dá)126運轉(zhuǎn)而送進的砂帶T長度。在本實施例中，齒輪202，安置于砂帶盒70外面，且被以同軸方式固定到位于砂帶盒70的殼體90矩形架的上壁附近的導(dǎo)向輥156上。另一方面，送進長度傳感器204安裝到壓板臂38上，從而在砂帶盒70置于帶夾持器24的空間74內(nèi)時，使送進長度傳感器204位于盒70上的齒輪202附近。送進長度傳感器204是一種用于電磁檢測齒輪202的齒通路的近程開關(guān)。齒輪的齒以預(yù)定的節(jié)距形成在齒輪202外周面上。根據(jù)檢測到的齒輪202的齒數(shù)，近程開關(guān)204產(chǎn)生相應(yīng)的訊號脈沖。
在圖6和11中，被使用過的長度檢測機構(gòu)用數(shù)碼210標(biāo)示。被用過的長度檢測機構(gòu)210包括(a)一個根據(jù)被用過的砂帶T部份卷繞在收帶卷軸94上的卷筒外直徑的變化而移動的柱塞212，以及(b)一個被用過長度傳感器214，用于以電檢測相應(yīng)于砂帶T被使用長度的柱塞212移動量。
如圖11所示，柱塞212延伸著穿過殼體90的后壁170及壓板臂38的底壁178。柱塞212兩端之一位于鄰接被用過砂帶T卷到收帶卷軸94上的卷外直徑處，而柱塞212另一端則鄰近于被用過長度傳感器214。柱塞212由壓板臂38支承，從而使柱塞212可沿軸向移動，并被向其最內(nèi)位置拽拉。當(dāng)砂帶卷外直徑達(dá)到預(yù)定值時，此最內(nèi)位置的確定能使柱塞212內(nèi)端與砂帶T在收帶卷軸94上的砂帶卷外周面接觸。之后，隨著砂帶T卷筒外直徑增大而使柱塞212逐漸向壓板臂38外面移動。被用過長度傳感器214是一個近程開關(guān)，被用于在被用過砂帶T卷筒外直徑超過預(yù)定數(shù)量時，以電磁方式檢測柱塞212的外端。近程開關(guān)214根據(jù)檢測柱塞212外端而產(chǎn)生訊號。
馬達(dá)126對砂帶T的送進是由控制器220根據(jù)送進長度傳感器204及被用過長度傳感器214的輸出訊號控制的。如圖12所示，控制器220基本上由一與中央處理器(CPU)222相配合的計算器228，只讀存儲器(ROM)224及隨機存取存儲器(RAM)226組成?？刂破?20接收送進長度傳感器204及被用過長度傳感器214的輸出訊號，然后將一控制訊號施加于馬達(dá)126?？刂破?20還控制一示警器232，當(dāng)使用過的砂帶T超過一預(yù)定數(shù)量時就啟動示警器232，從而使本磨削加工系統(tǒng)的操作者被告知砂帶已差不多被用盡了，應(yīng)該在一個短使用周期后將之更換。
如圖13的流程圖所示，ROM 224貯存實施控制砂帶T送過程序的一種程序資料，CPU222利用RAM226的功能實施間斷地送進砂帶T的程序。
圖13中砂帶送進控制程序可被重復(fù)實施。此程序在步驟S10開始，判斷砂帶T卷繞于收帶卷軸94上的、及由使用過長度傳感器214檢測的被使用過的砂帶T長度是否等于或超過預(yù)定值，如在步驟S10中得到否定判定(否)，控制流程就進到步驟S20，判斷磨削加工周期是否已被完成。此決定根據(jù)在RAM226中的標(biāo)記實施。如果在步驟S20中獲得負(fù)判定(否)，那末實施此程序的周期就被結(jié)束。
如果磨削加工周期已被完成，在重復(fù)施行此程序期間，沒有在步驟S10中獲得肯定判定(是)，也就是說，如果在步驟S10中獲得負(fù)判定(否)而在步驟S20中獲得肯定判定(是)，控制流程就進到步驟S30，將已與收帶卷軸94回轉(zhuǎn)軸130連接的馬達(dá)126接通。之后，實施步驟40，判斷馬達(dá)126是否應(yīng)關(guān)斷，即判斷由送進長度傳感器204檢測的砂帶T送進長度(亦即是馬達(dá)126輸出軸的回轉(zhuǎn)量)是否等于或大于相應(yīng)的預(yù)定值。此預(yù)定值相應(yīng)于需要送進的砂帶T送進長度，以便使砂帶T未被用過部份在下一次與待加工工件部份接觸。即，已被用過的砂帶部份不能再被用于磨削加工。在步驟S40中獲得肯定判定(是)之前，馬達(dá)126一直運轉(zhuǎn)。在步驟S40中獲得肯定判定(是)時，實施此程序的周期就完成。
如果砂帶T被用過長度已達(dá)到預(yù)定量，在步驟S10中就獲得一肯定判定(是)，控制流程就進到步驟S50，在此步驟S50中，就啟動示警器232，通知操作者此砂帶盒70應(yīng)在近期內(nèi)被更換。這樣，實現(xiàn)此程序的周期就結(jié)束了。
當(dāng)操作者決定，砂帶盒應(yīng)該被更換時，就斷開磨削加工系統(tǒng)，上述的磨削加工組件U就被放在預(yù)定位置(以便更換盒70或曲軸10)。之后操作者使一對壓板臂38相互分開，從工件夾持機構(gòu)26中取走曲軸10。接著，操作者操作操作部份186，將鎖板176置于松開位置，并將盒70從砂帶夾持器26的空間74中取走。之后，操作者將一新的砂帶盒70放入空間74，并通過操作部份186將鎖板176置于其鎖緊位置。
如果在砂帶已被用完后更換供給卷軸92和收帶卷軸94，操作者需將卷軸92，94從盒70的軸110、130上取下，并將新的卷軸92，94安裝到軸110，130上。在此情況下，砂帶T部份應(yīng)沿導(dǎo)向板95端面通過，并應(yīng)通過轉(zhuǎn)動收帶卷軸94消除砂帶T的松馳狀態(tài)。
如果盒70上用過的供給和收帶卷軸92，94被用新的更換，則要求使用者直接接觸砂帶T。一方面，在磨削加工組件U上使用的砂帶盒70本身能通過簡單地將用過的砂帶盒70取走并將一個新盒70裝于組件U中的方式容易地更換，無需操作者用手操縱砂帶T。在此系統(tǒng)中通過簡單地更換砂帶盒70，砂帶T可以很容易地被在一縮短的時間內(nèi)更換。
在本實施例中，導(dǎo)向板95并不配置于磨削加工組件U的砂帶夾持器24上，而是被配置于砂帶盒70上。因此，在更換砂帶盒70時，無需將使用過的砂帶T從導(dǎo)向板95處取走，亦無需使新砂帶T沿導(dǎo)向板95穿過。于是，可以更高的效率更換砂帶T。
根據(jù)需要，作為加壓件的導(dǎo)向板95也應(yīng)該被更換。由于砂帶盒70被配置在導(dǎo)向板95上并可與導(dǎo)向板95一起被更換，因此無需與砂帶T(砂帶盒70)無關(guān)地更換導(dǎo)向板95。因此，本實施例不僅保證高效率地更換砂帶盒70，而且也確保高效率地更換導(dǎo)向板95，因而使此系統(tǒng)的維修效率提高。
當(dāng)工件待加工部份繞工件軸線轉(zhuǎn)動，磨削加工組件應(yīng)被支承得使此加工組件可在垂直于工件回轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)移動，從而使此組件跟隨工件加工部份環(huán)繞工件軸線轉(zhuǎn)動。在現(xiàn)有技術(shù)的磨削加工設(shè)備中，將砂帶供應(yīng)至磨削加工組件的機構(gòu)及將用過的砂帶收卷起來的機構(gòu)是固定于該設(shè)備主體上的。在本方案中，磨削加工組件相對設(shè)備主體的運動，以能使之追隨工件加工部位的轉(zhuǎn)動，而所要求的磨削加工組件與砂帶供應(yīng)、收卷機構(gòu)之間的定位關(guān)系就被免除了。因此，要求有防止由于磨削加工組件運動而可能出現(xiàn)的砂帶斷裂或松馳的專門裝置。然而，在本靡削加工系統(tǒng)中，帶供給和收卷機構(gòu)是組合在磨削加工組件U中的，并與該組件U一起運動。按照這種方案，砂帶T在磨削加工作業(yè)期間不可能被張得過緊或松馳。因此，本系統(tǒng)無需要求任何防止砂帶斷裂或松馳的專門裝置，因而在降低成本方面是有效的。
在圖21所示的已有技術(shù)的磨削加工設(shè)備中，一條砂帶T與工件W外園周面的兩個區(qū)域接觸，而且當(dāng)一對導(dǎo)向板400彼此分開時，砂帶T被張緊。為了避免砂帶T的這種張緊，位于導(dǎo)向板400上方的導(dǎo)向輥406被壓板臂402彈性支承著，從而可使導(dǎo)向輥406運動著趨向或離開導(dǎo)向板400。而在本發(fā)明的磨削加工系統(tǒng)中，兩條獨立的砂帶T同時與曲軸10的軸頸或樞軸部份12，14外園周面接觸，當(dāng)一對導(dǎo)向板95彼此移離時，砂帶T不會被張緊。因而，無一個導(dǎo)向輥156需要以彈性方式支承，故本系統(tǒng)可以用比較低的成本就能得到。
下面參看圖14-16，介紹根據(jù)本發(fā)明另一實施例構(gòu)成的磨削加工系統(tǒng)。立體圖14展示一組兩個砂帶盒300，302，以及工件W被由使用砂帶盒300，302的本系統(tǒng)加工。
在第一實施例中，每個磨削加工組件U使用兩個結(jié)構(gòu)、大小均相同的砂帶盒70，并且兩個砂帶盒70的兩條砂帶是完全相同的。如果第一實施例的系統(tǒng)如圖15所示那樣被用于對工件W的二個較大直徑部份290和一個較小直徑部份292進行磨削加工，應(yīng)該完成三個磨削加工周期，其中兩個周期用于加工兩個較大直徑部份290的外周面，而另一個周期用于加工較小直徑部份292的外周面。較小直徑部份292同軸地插放于兩個較大直徑部份290之間。
在第二實施例中，兩個如圖14所示砂帶盒300和302沿工件W軸向測量的尺寸是不同的，如圖15所示，第一砂帶盒300裝有寬度為A的寬砂帶TW，而第二砂帶盒302則裝有寬度為B的窄砂帶TN。在本磨削加工系統(tǒng)運行時，工件W的三個部份290，292被用2個砂帶盒300，302同時加工。窄帶TN與較小直徑部位292保持接觸，而寬砂帶TW則與兩個較大直徑部位290保持接觸，其情況如圖15，16所示，在本系統(tǒng)中，三個部位290，292的外園周表面可在一個周期中加工。
盡管兩個砂帶盒300，302使用的砂帶T在第二實施例中具有不同的寬度，但兩個砂帶盒可以使用寬度一樣，但其上粘有磨料粒子大小及粘結(jié)密度不同的砂帶。此外，兩砂帶盒可使用相同砂帶但可用不同的加工液進行作業(yè)。
參看圖17，此圖中介紹根據(jù)本發(fā)明第三實施例構(gòu)造的磨削加工系統(tǒng)。
以上實施例均使用多個磨削加工組件U，每個組件U均有兩個砂帶盒70，300，302，各砂帶盒相應(yīng)于工件W上的各待加工部位。即，組件U的數(shù)目是與工件待加工部位數(shù)目相同的。但在本實施例中，只配置一組磨削加工組件U，在工件的每個部位被加工之后，此組件U就沿工件10的軸向移動。為此配設(shè)一個由支架20支承的相對移動裝置350。下延伸部份34與裝置350的可動件相連。
在第三實施例中，相對移動裝置350是絲杠送進型，它具有(a)沿工件10軸向延伸的送進絲杠354，(b)用于轉(zhuǎn)動送進絲杠354的送進絲杠回轉(zhuǎn)機構(gòu)358，以及(c)以螺紋連接于送進絲杠354的滑塊形式的可動件360，它由支架20支承，從而使滑塊360不會圍繞送進絲杠354相對支架20轉(zhuǎn)動。通過送進絲杠354的雙向回轉(zhuǎn)，滑塊360沿送進絲杠354的軸向往復(fù)移動。在第一實施例中已詳細(xì)介紹過的下延伸部份34被連接于滑塊360下面。
在本實施例中絲杠回轉(zhuǎn)機構(gòu)358具有(a)作為驅(qū)動源的電動機，以及(b)用于將驅(qū)動馬達(dá)370的驅(qū)動力矩傳送至送進絲杠354的驅(qū)動力矩傳送裝置372。
在本實施例中，在每次對工件10的給定部位完成磨削加工作業(yè)后，就使馬達(dá)370運行轉(zhuǎn)動送進絲杠354，使磨削加工組件U沿工件10送進一預(yù)定距離，從而使該磨削加工組件U被調(diào)定在工件10的下一次要加工的部位處。之后，就對工件10的該部位進行磨削加工作業(yè)。
在圖示的實施例中，對工件W所有待加工的部位來說，砂帶T送進的長度和時間均相同。但是，對于工件不同部位來說，至少砂帶T送進長度和時間之一可以不同。
盡管圖示的實施例都適用于這樣的情況，即每個磨削加工組件U的兩條砂帶均被用于同時加工工件待加工的一個部位上兩個區(qū)域，但是每個磨削組件U可以只用一條砂帶加工工件的一個部位，或者是可用三條或更多條砂帶同時加工工件的三個或多個部位。
本發(fā)明已對其較佳實施例進行了詳細(xì)說明，但僅僅是為了說明起見。應(yīng)該理解到，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，本發(fā)明也可以在不偏離所附上的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍的前提下而作出各種變化、改型和改進。
權(quán)利要求
1.一種用于在工件(10，W)預(yù)定部位(12，14，290，292)的表面上進行磨削加工作業(yè)的磨削加工設(shè)備，其中在使砂帶與工件預(yù)定加工部位表面進行加壓接觸的同時，使砂帶(T)與工件彼此相對運動，并且砂帶被沿其縱向送進，該設(shè)備包括-砂帶夾持部份(22，24，34)；以及-由砂帶夾持部份以可拆卸方式夾持著并裝載有砂帶(T)的砂帶盒(70，300，302)，砂帶盒有(a)一殼體(90)，(b)-置于所述殼體中的砂帶供給部份(92)，供給部份(92)容納未使用過的砂帶部份并使得一部份未使用砂帶露于殼體外，(c)一安裝到殼體上的加壓件(95)，用于將露于殼體外的未使用過砂帶部份壓向工件(10，W)預(yù)定部位(12，14，290，292)的表面，以及(d)一收帶部份(94)，它安裝于殼體內(nèi)，并容納已在與工件加壓接觸中被用于對工件預(yù)定部位的表面進行磨削的砂帶的已被用過部份。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，還具有控制砂帶(T)送進的控制器(220)。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，砂帶供給部份(92)有一容納砂帶(T)未被使用部份的供給卷軸，所述收帶部份有一卷繞砂帶已用過部份的收帶卷軸。
4.如權(quán)利要求1-3任一所述的設(shè)備，其特征在于，還包括一砂帶送進機構(gòu)(126，130，132，134，142，144，152，220)，它具有一被啟動而使砂帶在磨削加工作業(yè)之前，之后或期間沿縱向送進一預(yù)定長度的驅(qū)動源(126)。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于砂帶送進機構(gòu)包括一支承驅(qū)動源(126)的支承件(142，144)，并且支承件與砂帶盒(70，300，302)是分離的，還包括一裝置(130，132，134，152)，它用于有選擇地將驅(qū)動源與砂帶盒連接或斷開，以在磨削加工作業(yè)期間，使驅(qū)動源與砂帶盒斷開，而在磨削加工作業(yè)之前或之后將驅(qū)動源與砂帶盒相連接以使砂帶送進一預(yù)定距離。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的設(shè)備，其特征在于還具有以可繞其軸線轉(zhuǎn)動的方式夾持工件(10，W)的工件夾持機構(gòu)(26)；-工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)(28)，用于在工件由工件夾持機構(gòu)以可回轉(zhuǎn)方式夾持的同時，在磨削加工作業(yè)期間使工件繞所述軸線回轉(zhuǎn)；以及-砂帶送機機構(gòu)(126，130，132，134，142，144，152)，它用于在每次磨削加工作業(yè)完成后，將砂帶沿縱向送進一預(yù)定長度，從而使砂帶未用過部份露在砂帶盒(70，300，302)的殼體(90)外面、并使之與工件預(yù)定部位表面接觸，其中在砂帶送進機構(gòu)不運行以使砂帶保持不動的同時，工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)(28)被啟動以轉(zhuǎn)動工件，由此使工件與砂帶產(chǎn)生相對運動以實行磨削加工作業(yè)。
7.如權(quán)利要求1-6任一所述的設(shè)備，其特征在于，砂帶夾持部份(22，24，34)包括兩個砂帶夾持器(24)，其中每一個均以可拆卸方式夾持砂帶盒(70，300，302)，兩個砂帶夾持器安置成使露于兩砂帶盒殼體外的砂帶末被使用部份彼此相對，且被置于工件預(yù)定部位的兩相對側(cè)邊處。
8.如權(quán)利要求1-6任一所述的設(shè)備，其特征在于，砂帶夾持部份(22，24，34)包括多個夾持器(24)，其中每一個均以可拆卸方式夾持砂帶盒(70，300，302)，多個砂帶夾持器被安置在垂直于工件(W，10)軸線的一個平面中，從而使砂帶露在多個砂帶盒殼體外的末被使用部份位于該平面內(nèi)，且被環(huán)繞工件軸線布置。
9.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，砂帶盒(70)包括一裝置(116，118)，當(dāng)砂帶末使用部份由收帶卷軸(94)從供給卷軸(92)向外拉拽時，該裝置給供給卷軸92一個阻礙其回轉(zhuǎn)的阻力。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述裝置包括一安置于砂帶盒(70)殼體(90)與供給卷軸(92)之間的彈性件(118)。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，彈性件(118)是一種環(huán)形鋼墊圈，它與供給卷軸同軸安置，并沿其園周方向制成波紋以提供沿其徑向延伸、交替布置的突起和凹槽。
12.如權(quán)利要求10或11所述的設(shè)備，其特征在于，砂帶盒(70)還包括一機構(gòu)(122)，該機構(gòu)被操作著以改變彈性件(118)的變形量，由此對供給卷軸(92)的回轉(zhuǎn)阻力加以調(diào)節(jié)。
13.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，收帶卷軸(94)包括一單向離合器，它被安置在砂帶盒(70)殼體(90)上，以便使單向離合器允許收帶卷軸沿第一方向轉(zhuǎn)動以卷繞砂帶被用過部份，并禁止收帶卷軸沿與第一方向相反的第二方向轉(zhuǎn)動。
14.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于還具有一砂帶送進機構(gòu)(126，130，132，134，142，144，152)，它被用于將砂帶(T)沿縱向送進一預(yù)定長度，并具有用于轉(zhuǎn)動收帶卷軸(94)的一馬達(dá)(126)；一送進長度傳感器(204)，它配置于砂帶夾持部份(22，24，34)上，用于檢測由砂帶送進機構(gòu)送進的砂帶長度；以及一控制器(220)，它根據(jù)送進長度傳感器輸出訊號控制砂帶送進機構(gòu)的馬達(dá)。
15.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，還具有-已使用長度傳感器(214)，它用于檢測已被卷繞于收帶卷軸(94)上的已被使用過砂帶(T)長度；-示警器(232)，它用于通知設(shè)備操作者更換砂帶盒(70，300，302)的必要性，以及-控制器(220)，它用于根據(jù)已使用長度傳感器輸出訊號起動示警器。
16.一種用于對工件(10，W)預(yù)定部位(12，14，290，292)的表面進行磨削加工作業(yè)的磨削加工設(shè)備，在該設(shè)備中，多條砂帶(T)與工件彼此相對運動，與此同時，砂帶在多個預(yù)定加工部份與工件預(yù)定加工部位處的表面保持加壓接觸，所述工件予定加工部位位于與工件軸線相交的一平面內(nèi)，而且砂帶被沿其縱向送進，該設(shè)備還包括多個砂帶夾持器(24)，它們被用于將多條砂帶的各部份彼此獨立地分別夾持在多個預(yù)定加工部位處。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，多個砂帶夾持器(24)中每一個均包括一機體部(64)，及一個由砂帶夾持器以可拆卸方式夾持著的砂帶盒(70，300，302)，砂帶盒具有(a)一殼體(90)，(b)一砂帶供給部份(92)，它置于殼體內(nèi)并容納砂帶末被使用部份，以便使一部份未被使用的砂帶部份露于殼體外，及(c)一收帶部分(94)，它被安置于殼體內(nèi)且容納砂帶之已被用過的部份，此被用過的部份已在與工件加壓接觸中被用于對工件預(yù)定加工部位的表面進行磨削加工。
18.如權(quán)利要求16或17所述的設(shè)備，其特征在于，多條砂帶(T)包括不同寬度的多條砂帶(TW，TN)，多個砂帶夾持器(24)包括用于分別夾持不同寬度的多條砂帶的多個夾持器(300，302)。
19.如權(quán)利要求16-18任一所述的設(shè)備，其特征在于，還包括-以可繞其軸線轉(zhuǎn)動的方式夾持工件(10，W)的工件夾持機構(gòu)(26)；-工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)(28)，用于在工件由工件夾持機構(gòu)以可回轉(zhuǎn)方式夾持的同時，在磨削加工作業(yè)期間使工件繞所述軸線回轉(zhuǎn)；以及-砂帶關(guān)進機構(gòu)(126，130，132，134，142，144，152)，它用于在每次磨削加工作業(yè)完成后，將多條砂帶沿縱長方向送進一預(yù)定長度，從而使每條砂帶未使用部份的一部份與工件預(yù)定部位的表面進行接觸；其中，在砂帶送進機構(gòu)不運行而使砂帶保持不動的同時，使工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)(28)啟動以轉(zhuǎn)動工件，由此使工件與砂帶彼此作相對運動以進行磨削加工作業(yè)。
20.如權(quán)利要求16-19任一所述的設(shè)備，其特征在于，多個砂帶夾持器(24)由兩個夾持器(24)組成，它們安置得使砂帶未被使用部份彼此相對，且被安置在工件預(yù)定部位的兩相對側(cè)面處。
21.如權(quán)利要求16-20任一所述的設(shè)備，其特征在于，多個砂帶夾持器(24)由多個砂帶夾持器(24)組成，這些砂帶夾持器被布置于垂直工件軸線的一個平面上，并使得砂帶未被使用部份位于垂直于工件(10，W)軸線的平面，且環(huán)繞工件軸線布置著。
22.一種用于在工件(W，10)預(yù)定部位處(12，14，290，292)表面進行磨削加工作業(yè)的磨削加工設(shè)備，在該設(shè)備中，在不同部位處與工件預(yù)定部位表面進行加壓接觸的兩條砂帶保持不動的同時，工件被轉(zhuǎn)動，而且砂帶被沿其縱向送進，該設(shè)備包括-具有下延伸部份(34)的支架(20)；-與下延伸部份連接、且具有一對壓板臂(38)的壓緊組件(22)，壓板臂可作相互趨近和離開的運動，-對分別由成對壓板臂支承的砂帶夾持器(24)，這對砂帶夾持器各自獨立地夾持2條砂帶(T)，-砂帶送進機構(gòu)(126，130，220)，它用于在兩砂帶由砂帶夾持器夾持的同時，沿縱向輸送兩條砂帶；-工件夾持機構(gòu)(26)，用于以可繞其軸線轉(zhuǎn)動的方式夾持工件；以及-工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)(28)，用于在工件被工件夾持機構(gòu)以可轉(zhuǎn)動方式夾持時，在磨削加工作業(yè)期間使工件繞所述軸線轉(zhuǎn)動。
23.如權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，壓緊組件(22)與支架(20)的下延伸部份(34)相連接，從而使壓緊組件可相對支架在一個與被工件夾持機構(gòu)(26)以可轉(zhuǎn)動方式夾持的工件軸線相交的平面內(nèi)運動；其中工件的預(yù)定部件(14)沿徑向偏離軸線，而且當(dāng)工件被工件回轉(zhuǎn)機構(gòu)(28)帶著轉(zhuǎn)動時，該預(yù)定部份還繞所述軸線轉(zhuǎn)動，壓緊組件在所述平面內(nèi)相對支架運動，從而使由壓緊組件的成對壓板臂(38)所支承的這對砂帶夾持器(24)追隨著該工件所述預(yù)定部位圍繞工件軸線的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。
全文摘要
一種用于磨削加工工件預(yù)定部位的設(shè)備，其中砂帶與工件預(yù)定部位保持加壓接觸的同時，砂帶與工件作相對運動，而且砂帶沿縱向送進，該設(shè)備包括一砂帶夾持部分和一裝載砂帶，其中砂帶盒有一殼體，一連接于殼體壓向工件預(yù)定部位的加壓件，以及一置于殼體內(nèi)并容納被用過的砂帶的收帶部分，被用過的砂帶部分已在與工件加壓接觸情況下被用于對工件預(yù)定部位進行磨削加工。砂帶夾持部分可包括兩個或更多個每個均夾持砂帶盒的砂帶夾持器。
文檔編號B24B21/00GK1138509SQ9610724
公開日1996年12月25日 申請日期1996年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月24日
發(fā)明者桐山和夫, 多田英幸 申請人:豐田自動車株式會社