[发明专利]在旋转表面上实现环形工件自动对中的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在旋转表面上实现环形工件自动对中的方法，以及一个实施该方法的装置。

背景技术

在机械加工设备中加工环形工件时，工件通常被夹持在盘形的旋转磁性卡盘上。这种用于把工件送往卡盘的机械设备，通常是机器人，精度通常都很低，其中工件的放置中心通常与磁性卡盘的转动中心不一致。

当环形工件安装在卡盘上时，为使卡盘与环形工件的中心能更好地保持一致，当然可以使用具有复杂的传感和定位系统的高精度机器人，但是这意味着一非常昂贵的设备。

此外，环形坯料很少是完全圆形的，而是或多或少的椭圆形，这样，当环形元件固定在旋转磁性卡盘上时，即使用高精度的进给部件，也很难把该环形部件定位成易于加工。

JP10-043985公开了一种对中方法，包括一个旋转磁性卡盘，上面安置了一个环形工件，和设置成向卡盘中心移动的驱动部件。测量仪器同时移动到一个中心测量参考面，并在被测定值在规定范围内时发送信号，于是驱动部件回到规定位置。此时，测量仪器继续测量，并在数值不变化时，开始一研磨工序。该方法被称做“自动的”，因此使用测量仪器来控制和监视对中过程。

发明内容

本发明的目的是提出一种在旋转表面上实现环形工件自动对中的方法，所述旋转表面具有一个旋转中心，同时为了防止工件由于在工件与用于在工件上施加力的部件之间的摩擦力而无意地推向旋转表面的外边缘，该方法包括下列步骤而实现：

a)把工件任意放置在缓慢旋转的表面上；

b)通过在至少两个间隔位置与工件接触的指状元件为工件提供支撑件，指状元件还具有一个朝向旋转表面的旋转中心径向延伸的二等分等分线；

c)在二等分等分线方向上逐渐拉回所述指状元件，直到在旋转表面的一个旋转中工件不被指状元件所影响，由此工件已经被对中，并且工件的中心与旋转面的旋转中心一致；和

d)至少在所述间隔开的指状元件中的一个处布置装置，该装置用于在该位置上抵消作用于工件上的摩擦力，否则该摩擦力将产生一个作用于工件用于从旋转面的中心径向朝外运动工件的分力。

本发明同样包括一个实现环形工件自动对中的装置，该装置限定在权利要求9中。

附图说明

下面，将参考图示在附图中的实施例来更加详细地描述本发明。

图1显示了前面提及的、在旋转表面上环形物件的自动对中初始阶段时期根据本发明所述的装置部分，

图2是环形物体的自动对中的第二个阶段的相应视图，

图3是环形物体的自动对中的第三个阶段的相应视图，

图4所示视图相对于环形物体的在旋转表面的旋转中心精确对中结束阶段，和

图5稍微更加详细地图示了前面提及的根据本发明所述的处于自动对中状态的装置，

图6显示了前面提及的、根据本发明所述的环形物体在旋转表面上自动对中初始阶段时期的替换装置的部分。

具体实施方式

图1示意地显示了一个旋转表面1，该表面绕其旋转中心O缓慢旋转。该旋转表面1优选为一个任何现有类型的磁性卡盘，但是同样可以使用其他类型的用于轴向装夹的夹具装置。在卡盘上任意地放置一个具有几何中心A的环形物体或工件2，由于任意放置该物体或工件，该几何中心通常偏离旋转表面1的旋转中心O。在自动对中过程中，磁力维持在一个低水平，由此当工件受到基本平行于旋转面1的平面的作用力影响时允许工件2能在卡盘上可移动。

为了实现工件2的对中，提供了一个装置3，该装置被设置成在朝向和远离旋转表面1的旋转中心O而可径向移动，例如通过一个未显示的往复驱动装置和借助导向装置4的引导。根据图1所示的示意图，该装置3被示为一具有轭形端面5的杆，该轭形端面面向旋转表面中心O，其端部是具有朝旋转表面1的旋转中心O径向延伸的二等分等分线的两个间隔开的指状元件6，7。当环形工件已经随意放置在表面1上时，开始缓慢旋转，在工件2已经相对于装置3定位时，使得工件由装置3的指状元件6，7支撑，所述的指状元件6，7在二等分等分线方向上逐渐收缩，直到工件2在旋转表面1的一旋转周内不受指状元件6，7的影响。

当工件2已经位于不是很容易与装置3的指状元件6，7接触的位置时，装置3首先向旋转表面1的旋转中心O径向前进，并且当推进装置3的轭状物5的两个指状元件6，7中的任意一个在前进运动中到达工件2的外包络表面时，装置3将倾斜并使两个指状元件6，7都在间隔开位置处接触工件的外包络表面，从而使工件受这两个间隔开的力的作用，这两个力都在朝缓慢旋转的表面1的方向上作用。