專利名稱：滾圓設(shè)備和滾圓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工件加工領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于將工件進(jìn)行滾圓加工的設(shè)備和滾圓方法 背景技術(shù)外圓磨床被廣泛用于將各種形狀的工件研磨成圓形(請參見"High Efficiency De印 Grinding of a Low Alloy Steel with Plated CBN Wheels" ， CIRPAnnals-Manufacturing Technology, pp. 241-244， Volume 51， Issue 1， 2002)， 其原理為 使用一對中空的夾具，用真空泵將一個夾具內(nèi)抽真空而將待磨圓的工件吸附在該中空夾具上 ，然后再將另一夾具靠近工件的另一側(cè)而將工件夾持固定住，而后利用砂輪來研磨該工件。 此種外圓磨床可廣泛應(yīng)用于一般形狀工件之滾圓或磨圓，但此種機(jī)構(gòu)一次僅能研磨一個工件 ，產(chǎn)能過低，效率不佳。另外，此種磨床需要采用人工方式或機(jī)械手臂將待磨圓工件設(shè)置于 兩個夾具之間，易造成待磨圓工件的放置位置產(chǎn)生偏差而降低磨圓精度。 發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種可有效提高加工效率的滾圓設(shè)備，及一種可提高加工效率及 滾圓精度的滾圓方法。一種滾圓設(shè)備，用于同時滾圓多個工件，其包括一夾持機(jī)構(gòu)，所述夾持機(jī)構(gòu)包括第一夾 持部及與所述第一夾持部相對的第二夾持部，所述第一夾持部包括一可繞其中心軸旋轉(zhuǎn)的第 一旋桿，所述第二夾持部包括一可繞其中心軸旋轉(zhuǎn)的第二旋桿，且所述第二旋桿與所述第一 旋桿的中心軸位于同一條直線上，所述第一旋桿與所述第二旋桿相配合用于夾緊所述多個工 件，所述滾圓設(shè)備進(jìn)一步包括一個輔助定位裝置，所述輔助定位裝置使得所述多個工件的中 心軸與所述第一旋桿的中心軸于同一直線上，所述輔助定位裝置包括一個承載單元及一個與 所述承載單元配合使用的量測單元，所述承載單元具有一個第一表面，所述第一表面上設(shè)有 一個第一凹槽及至少一個具有刻度的量測桿，所述第一凹槽用于收容所述多個工件，所述量 測單元具有一個第二表面，所述第二表面上設(shè)有與所述量測桿配合使用的量測孔。一種滾圓多個工件的滾圓方法，其包括以下步驟 (1)提供一個滾圓設(shè)備，所述滾圓設(shè)備具有一個夾持機(jī)構(gòu)及一個輔助定位裝置，所述 夾持機(jī)構(gòu)用于夾緊所述多個工件，所述輔助定位裝置使得所述多個工件的中心軸與所述第一旋桿的中心軸于同一直線上，所述輔助定位裝置包括一個承載單元及一個與所述承載單元配 合使用的量測單元，所述承載單元具有一個第一表面，所述第一表面上設(shè)有一個第一凹槽及 至少一個具有刻度的量測桿，所述量測單元具有一個第二表面，所述第二表面上設(shè)有與所述 量測桿配合使用的量測孔；(2) 將所述多個工件置入所述承載單元的第一凹槽內(nèi)，將所述承載單元的量測桿穿入 所述量測單元的量測孔中，所述量測單元與所述量測桿相配合顯示出一個刻度值；(3) 所述承載單元上升或下降所述刻度值的距離；(4) 所述夾持機(jī)構(gòu)夾緊所述多個工件；(5) 移去所述承載單元及所述量測單元，對所述多個工件進(jìn)行滾圓。 相對于現(xiàn)有技術(shù)，該滾圓設(shè)備及滾圓方法借助輔助定位裝置使多個工件的中心軸與第一旋桿的中心軸于同一直線上，第一夾持部和第二夾持部夾持多個工件，而后采用滾圓砂輪對 工件進(jìn)行滾圓，避免了采用人工方式和機(jī)械手臂放置工件造成的位置偏差，提高了滾圓效率 及滾圓精度。


圖l是本發(fā)明實(shí)施例提供的用于滾圓工件的滾圓設(shè)備的立體圖，該滾圓設(shè)備包括輔助定 位裝置，該輔助定位裝置包括承載單元、升降裝置及量測單元。 圖2是本發(fā)明實(shí)施提供的滾圓設(shè)備的平面示意圖。 圖3是未放入工件時的滾圓設(shè)備的示意圖。 圖4是承載單元與量測單元相配合對工件進(jìn)行量測的示意圖。 圖5是將裝有工件且配合有量測單元的承載單元放于升降裝置上的示意圖。 圖6是對工件進(jìn)行滾圓的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。請參閱圖1及圖2，其為本發(fā)明實(shí)施例提供一滾圓設(shè)備IO。該滾圓設(shè)備10包括一夾持機(jī)構(gòu) 12及一輔助定位裝置14。該夾持機(jī)構(gòu)12用于在滾圓制程中夾持多個堆疊在一起的工件30，本實(shí)施例中該工件30為 方形。該夾持機(jī)構(gòu)12包括一第一夾持部122及第二夾持部124。該第一夾持部122包括第一驅(qū)動器126、第一旋桿128以及第一接觸件130。該第一驅(qū)動器 126與該第一旋桿128的一端連接，用于驅(qū)動第一旋桿128繞第一旋桿128的中心軸旋轉(zhuǎn)。該第 一旋桿128的另一端的端面固定有第一接觸件130，該第一接觸件130用于在夾持機(jī)構(gòu)12夾持工件30時與工件30接觸。該第二夾持部124包括一第二驅(qū)動器132、 一第二旋桿134以及一第二接觸件136。該第二 驅(qū)動器132與該第二旋桿134的一端連接，用于驅(qū)動第二旋桿134繞第二旋桿134的中心軸旋轉(zhuǎn) 。該第二旋桿134的另一端的端面固定有第二接觸件136，該第二接觸件136用于在夾持機(jī)構(gòu) 12夾持工件30時與工件30接觸。該第一接觸件130和第二接觸件136的材料為彈性材料，如橡膠或彈性環(huán)氧樹脂材料等。 當(dāng)然，也可以省略第一接觸件130和第二接觸件136。該第一夾持部122與該第二夾持部124相對設(shè)置，其中該第一旋桿128和第二旋桿134的中 心軸位于同一直線上。該第一接觸件130和第二接觸件136正對設(shè)置，用于接觸并夾持多個工 件30。該第一夾持部122可沿第一旋桿128中心軸方向移動，即第一接觸件130可靠近和遠(yuǎn)離第 二接觸件136，第二夾持部124可沿第二旋桿134的中心軸方向移動，即第二接觸件136可靠近 和遠(yuǎn)離第一接觸件130，以使該夾持機(jī)構(gòu)12可夾持不同數(shù)量和不同厚度的工件30。當(dāng)然，第 一夾持部122也可沿第一旋桿128中心軸方向固定不動。該輔助定位裝置14具有一個承載單元142、 一個與承載單元142相連的升降裝置144及一 個與承載單元142相配合的量測單元148。該承載單元142具有一個第一表面1421及一個與第一表面1421相對的第二表面1422。該 第一表面1421上開設(shè)有一V形凹槽1423，該凹槽1423用于承載工件30，且該凹槽1423的槽底 至第一表面1421的垂直距離為L。本實(shí)施例中，L為8厘米。該凹槽1423的側(cè)壁為二個相互垂直的斜面1424，而工件30的兩相鄰側(cè)面緊貼該兩斜面 1424。本實(shí)施例中，通優(yōu)選地，該二斜面1424與承載單元142的第一表面1421所在平面的夾 角均為45度，以使工件30放置于凹槽1423內(nèi)時更加穩(wěn)固，不易發(fā)生傾斜?？梢岳斫?，二斜面 1424之間的夾角也可為其它角度，可根據(jù)工件30的具體形狀來確定。該凹槽1423的一端還設(shè)有一個具有開口 (圖未示)的擋板1425。該擋板1425用于防止工 件30在凹槽1423中傾斜及從凹槽1423中滑落。而開口的大小及形狀應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來設(shè)定， 只要能使得第二旋桿134的第二接觸件136與多個工件30中的最外側(cè)工件30相接觸且便于多個 工件30與承載單元142分離及移去承載單元14即可。本實(shí)施例中，該開口位于凹槽1423的正 上方，且與凹槽1423相通，同時，該開口平行于第一表面1421的最小寬度等于兩斜面1424之 間平行于第一表面1421的距離中的最大距離。可以理解，該開口也可與凹槽1423不相通，此 時，開口即為一個位于凹槽1423正上方的凹槽。可以理解，也可以在凹槽1423的兩端均設(shè)置擋板1425，也可以在凹槽1423中設(shè)置擋板1425，不限于本實(shí)施例，只要可防止工件30在凹槽1423中傾斜及從凹槽1423中滑落即可。
該第一表面1421還設(shè)有四個垂直于第一表面1421的量測桿1426。本實(shí)施例中，該四個量測桿1426之一上標(biāo)有刻度。當(dāng)然，該四個量測桿1426上均可標(biāo)有刻度。
該第二表面1422上設(shè)有兩個第一定位單元1427。本實(shí)施例中，該第一定位單元1427為一個長條形的定位凹槽。當(dāng)然，該第一定位單元1427也可以為定位孔或定位柱。
該升降裝置144具有一個第一承載臺145、 一個設(shè)置于第一承載臺145上的驅(qū)動裝置146及一個與驅(qū)動裝置146連接的第二承載臺147。該第二承載臺147位于驅(qū)動裝置146及承載單元142之間，且相對承載單元142固定。
該驅(qū)動裝置146具有一個驅(qū)動器1461及一個控制器1462。該驅(qū)動器1461具有一個氣缸1463， 一個在氣缸1463中運(yùn)動的活塞(圖未示)， 一個與活塞連接的活塞桿1464，及一個供氣裝置(圖未示)。該氣缸1463固定于該第一承載臺145上。該供氣裝置提供氣體以驅(qū)動該活塞于該氣缸1463中上升或下降，該活塞帶動該活塞桿1464相對于該第一承載臺145作垂直上升或下降運(yùn)動?？梢岳斫猓擈?qū)動器1461也可以為其他驅(qū)動器，例如液壓驅(qū)動器、油壓驅(qū)動器、電機(jī)等。
該控制器1462通過控制供氣裝置所提供的氣體量來精確控制該活塞于該氣缸1463中上升或下降的距離，從而精確控制該活塞桿1464相對于該第一承載臺145垂直上升或下降的距離，進(jìn)而精確控制該第二承載臺147及承載單元142相對于該第一承載臺145垂直上升或下降的距離。
該第二承載臺147具有一個第三表面1471及與第三表面1471相對的第四表面1472。該第三表面1471與活塞桿1464相固接。該第四表面1472上開設(shè)有與第一定位單元1427相配合使用的第二定位單元1473。該第二承載臺147通過第二定位單元1473與第一定位單元1427相配合與承載單元142連為一體。本實(shí)施例中，該第二定位單元1473為定位柱?？梢岳斫?，該第二定位單元1473也可以為定位孔。當(dāng)然，也可以省略第一定位單元1427及第二定位單元1473。
請參閱圖3，當(dāng)滾圓設(shè)備10中無工件30時，該承載單元142的凹槽1423的槽底至第一旋桿128和第二旋桿134的中心軸的距離為H。本發(fā)明中以承載單元142的凹槽1423的槽底至第一旋桿128和第二旋桿134的中心軸的垂直距離為H時為滾圓設(shè)備10的初始狀態(tài)。本實(shí)施例中，H為12厘米。
當(dāng)然，也可以量取承載單元142的第一表面1421至第一旋桿128和第二旋桿134的中心軸的垂直距離為參考距離?？梢岳斫?，該升降裝置144也可以省略第二承載臺147。
該量測單元148具有一個第五表面1481及與第五表面1481相對的第六表面1482。該第六表面1482上開設(shè)有一V形的凹槽1483。本實(shí)施例中，該凹槽1483的形狀與凹槽1423的形狀相同。該第六表面1483上還開設(shè)有與量測桿1426配合使用的量測孔1484。當(dāng)然，也可以沒有凹槽1483。
當(dāng)量測桿1426穿入量測孔1484且第一表面1421與第六表面1482相對時，凹槽1483的槽底與凹槽1423的槽底相對。
當(dāng)?shù)谝槐砻?421與第六表面1482相接觸時，本實(shí)施例中，量測桿1426與第五表面1481相接觸的位置標(biāo)記為初始刻度，且該初始刻度為當(dāng)在凹槽1423中放入對角線長度為2L的工件30，為了使工件30的中心軸與第一旋桿128和第二旋桿134的中心軸在同一直線上，該工件30需要上升的距離(H-L)，即為4厘米。而該量測桿1426上的一系列刻度從初始刻度開始向遠(yuǎn)離第一表面1421方向依次減小，且這一系列刻度表明放入不同尺寸的工件30，為了使工件30的中心軸與第一旋桿128和第二旋桿134的中心軸在同一直線上，工件30需要上升或下降的距離。當(dāng)然，該初始刻度也可設(shè)在量測桿1426與第一表面1421接觸的位置。
可以理解，若放入工件30后，量測桿1426與第五表面1481相交的位置顯示的刻度為負(fù)值時，則表明需要將工件30下降該負(fù)值的絕對值的距離才能使工件30的中心軸與第一旋桿128和第二旋桿134的中心軸在同一直線上。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種利用滾圓設(shè)備10對多個工件30進(jìn)行滾圓的具體方法，其包括以下步驟
(1) 請參閱圖4，將多個工件30置入承載單元142的凹槽1423內(nèi)，并使工件30疊合排列并靠緊擋板1425，將承載單元142的量測桿1426穿入量測單元148的量測孔1484中，由量測桿1426與量測單元148的第五表面1481相交的刻度可知，需要將該工件30上升或下降該刻度的絕對值的距離，以使多個工件30的中心軸與第一旋桿128和第二旋桿134的中心軸在同一直線上。本實(shí)施例中，需要將該工件30上升3.8厘米。
(2) 請參閱圖5，將裝有工件30且配合有量測單元148的承載單元142放于的升降裝置144的第二承載臺147上，通過控制器1462控制驅(qū)動器1461，以使該驅(qū)動器1461驅(qū)動該承載單元142，從而使得該承載單元142及其內(nèi)的多個工件30上升或下降該刻度的絕對值的距離。本實(shí)施例中，使得該承載單元142及其內(nèi)的多個工件30上升3. 8厘米。
(3) 將第一夾持部122的第一接觸件130和第二夾持部124的第二接觸件136分別接觸該多個工件30中位于最外側(cè)的兩個工件30，并將該多個工件30夾緊。(4)請參閱圖6，移去量測單元148，通過控制器1462控制驅(qū)動器1461，以使該承載單元142與工件30分離，移去該承載單元142，移走該升降裝置144并利用一滾圓砂輪15對工件進(jìn)行滾圓，得到圓形的成品工件。
可以理解，該步驟(4)也可為通過控制器1462控制驅(qū)動器1461，以使該承載單元142與工件30分離，移去量測單元148，移去該承載單元142，移走該升降裝置144并利用一滾圓砂輪15對工件進(jìn)行滾圓，得到圓形的成品工件。
當(dāng)然，若步驟(1)中已經(jīng)移去量測單元148，則步驟(2)為將裝有工件30的承載單元142放于升降裝置144的第二承載臺147上，通過控制器1462控制驅(qū)動器1461，以使該驅(qū)動器1461精確驅(qū)動該承載單元142，從而使得該承載單元142及其內(nèi)的多個工件30上升或下降該刻度的絕對值的距離。本實(shí)施例中，使得該承載單元142及其內(nèi)的多個工件30上升3.8厘
米，步驟(4)應(yīng)為通過控制器1462控制驅(qū)動器1461，以使該承載單元142與工件30分離，移去該承載單元142，移走該升降裝置144并利用滾圓砂輪15對工件30進(jìn)行滾圓，得到圓形的成品工件。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，該滾圓設(shè)備10采用輔助定位裝置14，使多個工件30的中心軸與第一旋桿128的中心軸于同一直線上，第一夾持部122和第二夾持部124夾持多個工件30，而后采用滾圓砂輪15對工件30進(jìn)行滾圓，避免了采用人工方式和機(jī)械手臂放置工件造成的位置偏差，提高了滾圓效率及滾圓精度。
另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種滾圓設(shè)備，用于同時滾圓多個工件，其包括一夾持機(jī)構(gòu)，所述夾持機(jī)構(gòu)包括第一夾持部及與所述第一夾持部相對的第二夾持部，所述第一夾持部包括一可繞其中心軸旋轉(zhuǎn)的第一旋桿，所述第二夾持部包括一可繞其中心軸旋轉(zhuǎn)的第二旋桿，且所述第二旋桿與所述第一旋桿的中心軸位于同一條直線上，所述第一旋桿與所述第二旋桿相配合用于夾緊所述多個工件，其特征在于所述滾圓設(shè)備進(jìn)一步包括一個輔助定位裝置，所述輔助定位裝置使得所述多個工件的中心軸與所述第一旋桿的中心軸于同一直線上，所述輔助定位裝置包括一個承載單元及一個與所述承載單元配合使用的量測單元，所述承載單元具有一個第一表面，所述第一表面上設(shè)有一個第一凹槽及至少一個具有刻度的量測桿，所述第一凹槽用于收容所述多個工件，所述量測單元具有一個第二表面，所述第二表面上設(shè)有與所述量測桿配合使用的量測孔。
2.如權(quán)利要求l所述的滾圓設(shè)備，其特征在于，所述輔助定位裝置具 有一個升降裝置，所述升降裝置用來升降所述承載單元，以使收容于其內(nèi)的所述多個工件的 中心軸與所述第一旋桿的中心軸于同一直線上。
3.如權(quán)利要求2所述的滾圓設(shè)備，其特征在于，所述升降裝置具有一 個第一承載臺及一個設(shè)于所述第一承載臺上的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置用來驅(qū)動所述承載單 元，所述驅(qū)動裝置具有一個第一驅(qū)動器，所述第一驅(qū)動器用于驅(qū)動所述承載單元，以使所述 承載單元及收容于其內(nèi)的所述多個工件相對于所述第一承載臺作垂直上升或下降運(yùn)動。
4.如權(quán)利要求3所述的滾圓設(shè)備，其特征在于，所述升降裝置的驅(qū)動 裝置進(jìn)一步具有一個控制器，所述控制器用于控制所述第一驅(qū)動器。
5.如權(quán)利要求4所述的滾圓設(shè)備，其特征在于，所述升降裝置進(jìn)一步 具有一個與所述第一驅(qū)動器相連的第二承載臺，所述承載單元具有與所述第一表面相對的第 四表面，所述第四表面上設(shè)有至少一個第一定位單元，所述第二承載臺上設(shè)有與所述第一定 位單元相配合使用的第二定位單元，所述承載單元通過所述第一定位單元及所述第二定位單 元與所述第二承載臺連為一體。
6.如權(quán)利要求5所述的滾圓設(shè)備，其特征在于，所述第一定位單元為 定位柱，所述第二定位單元為定位孔。
7.如權(quán)利要求5所述的滾圓設(shè)備，其特征在于，所述第一定位單元為 定位孔，所述第二定位單元為定位柱。
8.如權(quán)利要求l所述的滾圓設(shè)備，其特征在于，所述量測單元的第二 表面上設(shè)有一個第二凹槽，所述第二凹槽與所述第一凹槽相配合來收容所述多個工件。
9.如權(quán)利要求l所述的滾圓設(shè)備，其特征在于，所述承載單元進(jìn)一步 具有至少一個擋板，所述擋板用于防止所述多個工件在所述第一凹槽中傾斜或滑落，所述擋 板具有一個開口 ，所述開口使得所述夾持機(jī)構(gòu)與所述多個工件中最外側(cè)的工件相接觸。
10.如權(quán)利要求l所述的滾圓設(shè)備，其特征在于，所述第一夾持部進(jìn) 一步具有一個與所述第一旋桿相連的第二驅(qū)動器，所述第二驅(qū)動器用于驅(qū)動所述第一旋桿繞 其中心軸旋轉(zhuǎn)，所述第二夾持部進(jìn)一步具有一個與所述第二旋桿相連的第三驅(qū)動器，所述第 三驅(qū)動器用于驅(qū)動所述第二旋桿繞其中心軸旋轉(zhuǎn)。
11.一種滾圓多個工件的滾圓方法，其包括以下步驟(1) 提供一個滾圓設(shè)備，所述滾圓設(shè)備具有一個夾持機(jī)構(gòu)及一個輔助定位裝置，所述 夾持機(jī)構(gòu)用于夾緊所述多個工件，所述輔助定位裝置使得所述多個工件的中心軸與所述第一 旋桿的中心軸于同一直線上，所述輔助定位裝置包括一個承載單元及一個與所述承載單元配 合使用的量測單元，所述承載單元具有一個第一表面，所述第一表面上設(shè)有一個第一凹槽及 至少一個具有刻度的量測桿，所述量測單元具有一個第二表面，所述第二表面上設(shè)有與所述 量測桿配合使用的量測孔；(2) 將所述多個工件置入所述承載單元的第一凹槽內(nèi)，將所述承載單元的量測桿穿入 所述量測單元的量測孔中，所述量測單元與所述量測桿相配合顯示出一個刻度值；(3) 所述承載單元上升或下降所述刻度值的距離；(4) 所述夾持機(jī)構(gòu)夾緊所述多個工件；(5) 移去所述承載單元及所述量測單元，對所述多個工件進(jìn)行滾圓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滾圓設(shè)備，用于滾圓多個工件，其包括夾持機(jī)構(gòu)、承載單元及與承載單元配合使用的量測單元。該夾持機(jī)構(gòu)包括相對設(shè)置的兩個夾持部。該兩個夾持部分別包括旋桿，且該兩個旋桿的中心軸位于同一條直線上。該承載單元具有第一凹槽及至少一個具有刻度的量測桿，該量測單元具有一個第二表面，該第二表面上設(shè)有與量測桿配合使用的量測孔。本發(fā)明還涉及一種采用上述滾圓設(shè)備的滾圓方法。
文檔編號B24B49/00GK101564820SQ200810301250
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者吳佳穎, 張慶州 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司