专利名称：磨屑收集器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于满意地收集在磨削管路的内表面过程中排出的磨屑的磨屑收集器。
图7表示一种通常的磨屑收集器的一个例子。图7所示的装置为一台用于圆柱形结构的内圆周表面的切割机，该装置公布在日本未经审查的专利文献61-114083号中。现在来说明这个装置是如何收集切屑的。
在图7中，J表示一个感应电炉，101表示该感应电炉的一个耐火衬里，102表示埋入该耐火衬里101中的一个感应加热线圈，K表示与先前的技术有关的一个内圆周表面切割机。
该内圆周表面切割机K由下列零件构成一个用于盖住该感应电炉J的上部开口103的盖110；通过一个支架111固定在该盖110上的一个旋转接头112；一个支杆114(该支杆的上端固定在该旋转接头112的转动件上，而其下端通过上述盖110，并延伸至该感应电炉J的炉底附近，另外，由于在该支杆一个侧壁表面上作有一条轴向槽113，该支杆114的横截面为C-字形)；配置在该盖110的上表面上，用于通过一个齿轮传动机构115将回转驱动力传递给该支杆114的第一个电机M1；放置在该支杆114内部，与该支杆114同轴，其上端固定在该旋转接头112的静止件上，而其下端通过一个轴承116支承在该支杆114的下端部分上的一根螺杆117；拧在该螺杆117上的一个螺母118；可滑动地插入上述轴向槽113中，其基座端部固定在该螺母118上，而其前端部从该支杆114上突出出来的一个臂119；可转动地固定在该臂119的前端的一个齿轮状的回转切削刀具120；和安装在该臂119上，用于通过一个齿轮传动机构121将回转驱动力传递给该回转切削刀具120的第二个电机M2。
下面将说明利用这样构成的内圆周表面切割机，切削一个圆柱形结构的一个内圆周表面的工序，即切削作为该感应电炉J的内圆周表面的上述耐火衬里101的工序。在开始状态时，上述螺母118位于上述螺杆117的最上端。
如图7所示，上述支杆114插入该感应电炉J中。该感应电炉J的上部开口103由上述盖110盖住，该盖的位置可以调整，以使该支杆114位于该感应电炉J的中心。在这个状态下，上述第二个电机M2按预先确定的方向回转。该电机M2的回转驱动力通过上述齿轮传动机构121传递给上述回转切削刀具120；然后，该回转切削刀具120开始绕其轴线转动。另外，上述第一个电机M1也按预先确定的方向回转。该电机M1的回转驱动力通过上述齿轮传动机构115传递给上述支杆114；然后，该支杆114转动。该支杆114的回转运动通过可相对上述轴向槽113滑动的上述臂119传递给上述螺母118。该螺母118在拧在上述螺杆117上的同时，可以转动。这样，该螺母118与上述臂119成为一个整体沿着该螺杆117的轴向方向下降。因此，安装在上述臂119的前端的该回转切削刀具120，围绕其自身轴线回转，同时也围绕上述支杆114回转。上述臂119就形成了一个回转半径。另外，该回转切削刀具120沿着该支杆114的轴向方向下降。这样，该回转切削刀具120在作螺旋运动的同时，沿着该感应电炉J的内圆周表面下降，将产生腐蚀等问题的该感应电炉J的耐火衬里101的整个内圆周表面切割至所希望的深度。由于该感应电炉J的上部开口103被上述盖110盖住，因此，可防止在这个过程中产生的大量灰尘等散落至该感应电炉J的外面去。
此外，与先前发明有关的一个圆柱形结构的内圆周表面切割机K的结构是这样构造的。在该支杆114的下端作出一个开口130。通向一个外部灰尘收集器的管路131与上述旋转接头112的静止件连接，使该支杆114起到一根吸入管114′的作用。另外，在上述盖110上作有一个孔132，通向上述外部灰尘收集器的管路133，也与这个孔连接。在该吸入管114′和管路131和133的作用下，在切割该耐火衬里101工序过程中，在该感应电炉J中产生的大量切屑和灰尘被吸入和排出至外面去，并由该外部灰尘收集器等进行处理。
根据上述通常的切屑收集方法，由于重力作用而落下的切屑被吸入和收集起来。如果要进行处理的一个圆柱体放置在水平位置，或者接近水平位置的一个角度位置，则切屑不能到达吸入口，因此，不能被收集起来。另外，根据先前发明的该装置是旨在处理内部直径为5米或更大的一个大型结构(例如，一个电炉的内壁)的。这样，该装置不能收集管路内径大约为10厘米的一个瓶颈部分中的切屑。
本发明是考虑到先前技术的上述问题而提出的。本发明的一个目的是要提供一种可以有效地收集磨屑，同时可以防止磨屑散落出去的磨屑收集器。
为了达到上述目的，本发明的一个方面就是一种磨屑收集器，它包括一个用于盖住除了磨削轮磨削的部位以外的该磨轮的外圆周表面和侧表面的盖；一个位于在该磨轮回转方向上的一个磨削点后面的用于吸入磨屑的吸入机构；和一个位于在该磨轮回转方向上的该磨屑点后面的用于将散落的磨屑引导至该吸入机构的灰尘收集板。
根据本发明的这个方面，向着该磨屑点后面散落的磨屑被该灰尘收集板铲起来，并被吸入该吸入机构中。在该磨轮周围散落的磨屑，与该盖碰撞，落入该盖的一个开口(磨屑部位)中，然后，被吸入该吸入机构中。用这种方法，可以可靠地收集磨屑。
本发明的另一个方面为一种磨屑收集器，该磨屑收集器包括一个用于盖住除了磨轮磨削的部位以外的该磨轮的外圆周表面和侧表面的盖；一个位于在该磨轮回转方向上的一个磨削点后面的用于吸入磨屑的吸入机构；一个位于在该磨轮回转方向上的该磨屑点后面的用于将散落的磨屑引导至该吸入机构的灰尘收集板；和一个用于将空气吹向该吸入机构的吹气机构；同时，该磨削点位于该吹气机构和该吸入机构之间。
根据本发明的这个方面，向着该磨削点后面散落的磨屑被该灰尘收集板铲起来，并被吸入该吸入机构中。在该磨轮周围散落的磨屑与该盖碰撞，落入该盖的一个开口(磨削部位)中，然后被吸入该吸入机构中。用这种方法，可以可靠地收集磨屑。另外，空气吹在该磨削点上，因此，可以促使磨削产生的热散逸。这对于防止高热引起的被磨削物体质量恶化，和由于高热造成的该磨削机的破坏也是有效的。
从下面给出的详细说明和附图中，将可以充分地了解本发明。这些说明和附图只是为了说明，而不是对本发明的限制，其中
图1为根据本发明的第一个实施例的一个磨屑收集器的侧视图；图2为装有根据本发明的第一个实施例的磨屑收集器的一个管子内表面磨削机的截面俯视图；图3为装有根据本发明的第一个实施例的磨屑收集器的该管子内表面磨削机的侧向截面图；图4为表示没有该磨屑收集器的一个状态的说明图5为表示根据本发明的第一个实施例的该磨屑收集器的一个动作状态的说明图；图6为根据本发明的第二个实施例的一个磨屑收集器的侧视图；图7为根据先前技术的一个圆柱形结构的内圆周表面切削机的结构图。
现在将通过下述的实施例，结合附图来详细说明根据本发明的一种磨屑收集器，但应当理解，本发明并不局限于这些实施例。
图1至图3为在焊接工厂的管路焊接时，用以磨削称为根部焊道(penetration bead)的一条焊缝的一种管路内表面磨削机的结构图；该磨削机上使用了根据本发明的第一个实施例的一个磨屑收集器。图1为在该管路内表面磨削机中，根据本发明的一个磨屑收集器部分的侧视图。图2为该磨削机的俯视截面图。图3为该磨削机的侧面截面图。
首先，参照图2和3来说明该管路内表面磨削机的结构。粗略地说，该管路内表面磨削机由二个部件构成，即一个磨削部件9和一个电机部件7。与本发明有关的该磨削部件9具有将该磨削部件9固定在管路中的功能，使一个磨轮定位的功能，和收集磨屑的功能。该电机部件7装着一个用于驱动磨轮32的电机1。该磨削部件9和电机部件7，用一根螺旋弹簧8连接在一起。
在该电机部件7内，该电机1固定在一个可在该管路的轴向方向滑动的放置在一个直线导轨6上的一个滑座上。该电机1的输出轴2通过一个接头3与一根扭力管5内部的轴4连接。在该扭力管5内部的轴4的另一端29上，固定着一个斜齿轮30。这个斜齿轮30与固定在该磨轮32上的一个斜齿轮31啮合，可将该电机1的回转力传递给该磨轮32。轴47的二个末端部分通过轴承33由臂35支承。
该磨轮32在总共三条轴，即在该管路半径方向的轴(R轴)，在该管路的轴向方向的轴(Z轴)和在该管路圆周方向的轴(θ轴)上的方向和位置由位置控制装置决定。因此，可将该管路内圆周上的一条根部焊道91的内周边，在整个圆周上磨削成与管路92的内径相同。
上述R轴的一个位置控制机构由一个装有编码器的齿轮传动电机22正齿轮23、24，一根滚珠丝杠25，一个螺母26和一条直线导轨28构成。电机22的转动通过一组正齿轮23、24传送至该滚珠丝杠25；因此，螺母26固定在其上的一个滑座27的运动变成在R轴上的运动。除了在R轴上的直线运动以外，该滑座27的运动自由度被该直线导轨28限制住。
Z轴的位置控制机构与该R轴的位置控制机构相同，它由一个装有编码器的齿轮传动电机11，正齿轮12、13，一根滚珠丝杠14，一个螺母15和一根直线导轨17组成。电机11的转动通过一组正齿轮12、13传递至该滚珠丝杠14上；因此，上述螺母15固定在其上的滑座16的运动变成在Z轴上的运动。除了在Z轴上的直线运动以外，该滑座16的运动自由度被该直线导轨17限制住。
θ轴的位置控制机构由一个装有编码器的齿轮传动电机18，一个正齿轮19，一个内齿轮20和一个滚珠轴承21组成。电机18的转动通过该正齿轮19传递给该内齿轮20；因此，该内齿轮20固定在其上的滑座48的运动变成在θ轴上的运动。除了在该θ轴上的回转运动以外，该滑座48的运动自由度被该滚珠轴承21限制住。
如图1所示，根据本发明的第一个实施例的该磨屑收集器主要由一个盖36，一个吸入口37，一个灰尘收集板38，一个线性作动器41，一根软管42和一个真空吸尘器43组成。
该盖36固定在臂35上，并盖住该磨轮32上不与要磨削的物体接触的部位。该盖是用0．5毫米厚的不锈钢板制成的。即是说，除了该磨轮32磨削的一个部位以外，该盖36可覆盖该磨轮32的一个外圆周表面和侧表面。另外，该盖36和该磨轮32之间的间隙调整至5毫米那么小或更小。
在该盖36的侧表面上，在该磨轮32的回转方向上的磨削点的后面，安装着形状像一根管子一样的上述吸入口37，用于吸出磨屑。该吸入口37通过上述用尼龙制成的软管42与上述真空吸尘器43连接。
在该吸入口37下面，由一个销子39支承的上述灰尘收集板38与该盖36连接。通过一根连杆40与该灰尘收集板38连接的上述线性作动器41可使该灰尘收集板38围绕着该销子39自由转动，作上下运动；并可以固定在一个任意位置上。该灰尘收集板38放置在沿该磨轮32的回转方向的上述磨削点的后面。
现在将根据图1来说明根据本发明的第一个实施例的该磨屑收集器的动作。当上述电机部件7上的电机1转动时，上述磨轮32按照箭头A的方向转动。在这个状态下，在上述R轴上的该滑座27，按照箭头B的方向运动，将该磨轮32压紧在作为要磨削物体的上述根部焊道91上，进行磨削。如果在这种情况下，不安装本发明提出的装置，则磨屑在所有各个方向上散落开来，如图4所示。通过安装本发明的装置，向着上述磨削点后部散开的磨屑可被该灰尘收集板38铲起来，如图5所示。然后，磨屑通过上述吸入口37，被吸入上述真空吸尘器43中。另一方面，在该磨轮周围散开的磨屑，与上述盖36碰撞，并通过该盖36上的一个开口落下。通过这些动作，可以防止磨屑散落开来，并可以有效地收集磨屑。
图6表示作为本发明的第二个实施例的一个磨屑收集器，该第二个实施例与第一个实施例在下述几方面有区别。本实施例涉及具有从上述磨削点前方向着该磨削点吹入空气的结构的一种磨屑收集器。
如图6所示，该磨屑收集器主要由一个盖36，一个吸入口37，一个灰尘收集板38，一个线性作动器41，一根软管42，一个真空吸尘器43，一个喷嘴44，一根空气软管45和一台压缩机46组成。该盖36固定在臂35上，并盖住磨轮32上不与要磨削的物体接触的部位。该盖是用0．5毫米厚的不锈钢板制成的。位于该磨削点后面，形状象一根管子一样的上述吸入口37安装在该盖36的侧表面上，用于吸出磨屑。该吸入口37通过用尼龙制成的上述软管42与上述真空吸尘器43连接。在该吸入口37下面由销子39支承的上述灰尘收集板38固定在该盖36上。通过一根连杆40与该灰尘收集板38连接的上述线性作动器41可使该灰尘收集板38围绕销子39自由转动，作上下运动，并可以固定在一个任意位置上。用于将空气吹向该吸入口37的上述喷嘴44放置在该盖36的外圆周上；而该磨削点则位于该喷嘴44和该吸入口37之间。该喷嘴44通过上述空气软管45与安装在外面的上述压缩机46连接。
该第二个实施例不但具有第一个实施例的作用，而且具有该喷嘴44将空气吹向该吸入口37的作用；同时，该磨削点位于该喷嘴44和该吸入口37之间。即是说，该喷嘴44可产生一股如图6中箭头所示的气流。这样，可将磨屑吹走，吹入该吸入口37中。结果，与第一实施例比较，可以有效地收集磨屑。另外，空气是吹在上述磨削点上的，因此，可促使磨削产生的热散逸。这对防止高热引起的被磨削物体的质量恶化，和由于高热造成的磨削机破坏也是有效的。
这样，对本发明已作了说明，显然，本发明可以作许多改变。这些改变不应认为是偏离本发明的精神和范围的。显然，技术经验丰富的人们知道，所有这些改变都是包括在下述的权利要求书的范围之内的。
权利要求
1．一种磨屑收集器，它包括一个用于盖住除了磨轮磨削的部位以外的该磨轮的外圆周表面和侧表面的盖；一个位于在该磨轮回转方向上的一个磨削点后面的用于吸入磨屑的吸入机构；和一个位于在该磨轮回转方向上的该磨屑点后面的用于将散落的磨屑引导至该吸入机构的灰尘收集板。
2．一种磨屑收集器，它包括一个用于盖住除了磨轮磨削的部位以外的该磨轮的外圆周表面和侧表面的盖；一个位于在该磨轮回转方向上的一个磨削点后面的用于吸入磨屑的吸入机构；和一个位于在该磨轮回转方向上的该磨屑点后面的用于将散落的磨屑引导至该吸入机构的灰尘收集板；和一个用于将空气吹向该吸入机构的吹气机构；同时，该磨削点位于该吹气机构和该吸入机构之间。
全文摘要
本发明公布了一种磨屑收集器。除了包括一个磨削点的磨削部位以外,磨轮的外圆周表面和侧表面均被一个盖盖住。在该磨轮回转方向上的磨削点后面,放置着一块灰尘收集板。向后散落的磨屑与该灰尘收集板碰撞,并被铲起来,送往一个吸入口。该吸入口吸入磨屑,将磨屑吸至一个真空吸尘器中。在该磨轮周围散落的磨屑与该盖碰撞,落入在该盖下面作出的一个开口中,并通过该吸入口被吸走。这样,可以有效地收集磨屑。
文档编号B24B55/12GK1294042SQ9912337
公开日2001年5月9日 申请日期1999年10月26日 优先权日1998年5月12日
发明者田原谕, 安仓宏, 金井康弘 申请人:三菱重工业株式会社