用于环状工件的清洁装置和清洁方法与流程

本发明涉及数控车削和数控铣削加工，具体地涉及用于环状工件的清洁装置和清洁方法。

背景技术：

1、随着现代化工业的不断发展，转动机构在设备上的应用越来越广泛。其中，轴承(即bearing)是转动机构的核心部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

2、目前，轴承通常包括固定在轴上的内圈、固定在轴承座孔中的外圈、在两套圈之间滚动并传递载荷的滚动体，以及将滚动体均匀隔开的保持架等部件。其中，滚动体包括滚球、圆柱滚子、圆锥滚子、鼓形滚子、滚针等多种类型。相应地，保持架的结构也各有不同。在加工保持架时，用于容纳滚动体的不完整孔(或称“兜孔”)一般采用钻头和铰刀来加工。加工完成后，在保持架上会存在大量的毛刺。这些毛刺如果不去除干净，将会极大地降低轴承的使用寿命，产生较大的噪音，甚至会引发安全事故。

3、为了去除保持架上的毛刺，现有技术通常采用电化学法、化学法、高温爆燃法、振动研磨法和机械加工法等方法。其中，机械加工方法是目前应用最为广泛的方法。然而，这种方法也是效率最低的方法，其大多采用人工通过刮刀、钢锉、砂纸等工具进行打磨，个别去毛刺机也因为保持架的兜孔结构和形状的复杂性而不具经济性。

4、因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中去毛刺机的适配性较差的技术问题，本发明提供一种用于环状工件的清洁装置。所述清洁装置包括：工作台，所述工作台适于夹持所述环状工件并且配置成可带动所述环状工件围绕第一方向转动；和第一刷组件和第二刷组件，第一刷组件和第二刷组件彼此间隔开且布置在所述工作台的周围，所述第一刷组件具有可沿着第二方向和所述第一方向移动的第一刷头，所述第二刷组件具有可沿着第三方向和所述第一方向移动的第二刷头，并且所述第一刷头和所述第二刷头配置成均可围绕所述第一方向旋转，使得所述第一刷头和所述第二刷头中的一个对所述环状工件的外周表面进行刷光处理，并且所述第一刷头和所述第二刷头中的另一个对所述环状工件的内周表面进行刷光处理。

2、在本发明用于环状工件的清洁装置中，包括工作台、第一刷组件和第二刷组件。工作台夹持环状工件并带动环状工件围绕第一方向转动，以便对环状工件的相应部位进行刷光处理。第一刷组件和第二刷组件彼此间隔地布置在工作台的周围。其中，第一刷组件具有沿着第二方向和第一方向移动的第一刷头，而第二刷组件具有沿着第三方向和第一方向移动的第二刷头，以便灵活地调整第一刷头和第二刷头相对于环状工件的位置。第一刷头和第二刷头均可围绕第一方向旋转，这样刷头(包括第一刷头和第二刷头)和环状工件都可以围绕第一方向旋转，使得刷头仅需施加较小的切削力就能够将环状工件上的毛刺和尖角去除，提高了刷光效率。进一步地，第一刷头和第二刷头中的一个可以对环状工件的外周表面进行刷光处理，而第一刷头和第二刷头中的另一个可以同时对环状工件的内周表面进行刷光处理，这样不仅可以显著提升刷光效率，而且可以满足不同结构的环状工件的刷光要求，大大提升本发明清洁装置的适配性和经济性。

3、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述第二方向和所述第三方向均垂直于所述第一方向。通过上述的设置，使得第一刷头和第二刷头的每一个均可沿着相互垂直的方向(第一方向和第二方向，或者第一方向和第三方向)移动，使得移动轨迹简单规则，便于控制。

4、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述第二方向垂直于所述第三方向。通过上述的设置，可以使第一刷头和第二刷头沿着相互垂直的方向(即第二方向和第三方向)移动，使得整个清洁装置的结构更加紧凑，减少占用空间。

5、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，当所述第一刷头对所述外周表面进行刷光处理时，所述第二刷头同时对所述内周表面进行刷光处理。第一刷头和第二刷头同时对环状工件的外周表面和内周表面进行刷光处理，可以显著提升刷光效率，缩短刷光处理的时间。

6、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述第一刷头和所述第二刷头配置成可围绕所述第一方向同向且等速地旋转。第一刷头和第二刷头围绕第一方向同向且等速地旋转，使得第一刷头和第二刷头施加在环状工件上的刷光力大小相等，它们对环状工件的扭矩大小相等而方向相反，从而使整个刷光过程不会对工作台造成额外的工作负荷，工作台仅需较小的驱动功率就可以保持转动，达到了节能降耗的目的。

7、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述第一刷头和所述第二刷头的每一个均为锥形刷头，每个所述锥形刷头配置成具有朝向所述环状工件的直径较大端和远离所述环状工件的直径较小端。锥形刷头的设置，可以减少刷头和环状工件的接触面积(大致为线接触)，从而保证有效去除毛刺的同时减少对环状工件表面的损伤。

8、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述第一刷头和所述第二刷头为钢丝刷头。钢丝刷头的设置，既能保证第一刷头和第二刷头具有优良的机械性能，又能使其具有良好的韧性，从而保证刷光的效率和效果。

9、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述清洁装置还包括基座，所述工作台、所述第一刷组件和所述第二刷组件均布置在所述基座上。基座的设置，使得清洁装置可集成为单个设备，并且使整个清洁装置具有稳定的结构。

10、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述环状工件包括轴承保持架。通过上述的设置，可以使本发明清洁装置对不同结构的轴承保持架(例如圆柱滚子保持架、锥面滚子保持架、球面滚子保持架等)进行刷光处理。

11、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述第一刷组件和所述第二刷组件的每一个均包括：驱动座；第一驱动装置，所述第一驱动装置固定在所述驱动座上；第二驱动装置，所述第二驱动装置固定在所述第一驱动装置上，所述第一驱动装置可驱动所述第二驱动装置沿着所述第二方向或所述第三方向移动；和第三驱动装置，所述第三驱动装置固定在所述第二驱动装置上，并且所述第二驱动装置可驱动所述第三驱动装置沿着所述第一方向移动，所述第一刷头或所述第二刷头固定在所述第三驱动装置上，所述第三驱动装置配置成可驱动所述第一刷头或所述第二刷头围绕所述第一方向旋转。通过上述的设置，使得第一刷组件和第二刷组件不仅可以方便地调节第一刷头和第二刷头的位置，而且可以根据实际需要灵活地控制第一刷头和第二刷头沿第一方向往复运动，从而提高刷光效果和刷光效率。

12、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述第一刷头和所述第二刷头可更换地固定在对应的所述第三驱动装置上。通过上述的设置，使得第一刷头和第二刷头可以方便地更换，以满足连续性加工要求。

13、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为丝杆模组，并且所述第三驱动装置为电机。通过上述的设置，使得第一驱动装置、第二驱动装置和第三驱动装置具有简单的结构，从而简化部件成本。

14、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，每个所述丝杆模组包括：丝杆电机；丝杆，所述丝杆固定在所述丝杆电机的电机轴上；和丝母，所述丝母套设在所述丝杆上，并且当所述丝杆在所述丝杆电机的驱动下正反向转动时带动所述丝母沿着所述电机轴的轴线方向滑移，其中，所述第二驱动装置固定到所述第一驱动装置的所述丝母上，并且所述第三驱动装置固定到所述第二驱动装置的所述丝母上。通过上述的设置，使得丝杆模组具有简单且稳定的结构，以保证第一刷头和第二刷头能够平稳地移动。

15、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述电机具有沿所述第一方向延伸的转动轴，并且所述第一刷头和所述第二刷头分别固定在对应的所述转动轴的末端上。通过上述的设置，可以使第一刷头和第二刷头直接被电机的转动轴带动转动，以保证传动效率。

16、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述工作台包括：卡盘，所述卡盘适于夹持所述环状工件；和工作台电机，所述工作台电机配置成可驱动所述卡盘围绕所述第一方向旋转。通过上述的设置，使得工作台具有简单的结构，以降低部件成本。此外，卡盘的设置，可以满足不同结构的环状工件的夹持需要，进一步提高本发明清洁装置的适配性和经济性。

17、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述卡盘为三爪卡盘或六爪卡盘。通过上述的设置，可以丰富卡盘的类型，满足用户的差异化需要。

18、在上述用于环状工件的清洁装置的优选技术方案中，所述清洁装置还包括：数控单元，所述数控单元配置成分别与所述工作台、所述第一刷组件和所述第二刷组件形成通信连接，以控制其各自运动。数控单元的设置，可以提高清洁装置的自动化程度，降低加工难度，提高加工效率。

19、为了解决现有技术中去毛刺机的适配性较差的技术问题，本发明提供一种用于环状工件的清洁方法。所述清洁方法在根据上面任一项所述的用于环状工件的清洁装置中执行，并且所述清洁方法包括：将所述环状工件固定在所述清洁装置的工作台上；控制所述清洁装置中第一刷组件的第一刷头沿第一方向和第二方向移动并抵靠在所述环状工件的外周表面或内周表面的一个上，并控制所述清洁装置中第二刷组件的第二刷头沿第三方向和所述第一方向移动并抵靠在所述外周表面或内周表面的另一个上；控制所述工作台、所述第一刷头和所述第二刷头分别围绕所述第一方向旋转。通过上述的设置，本发明清洁方法可以利用两个刷头同时对环状工件的外周表面和内周表面进行刷光处理，提升刷光效率。更重要的是，无论何种结构的环状工件，本发明清洁方法均可以有效对其进行刷光处理，提升了适配性和经济性。

20、在上述用于环状工件的清洁方法的优选技术方案中，所述第二方向和所述第三方向均垂直于所述第一方向。通过上述的设置，使得第一刷头和第二刷头的每一个均可沿着相互垂直的方向(第一方向和第二方向，或者第一方向和第三方向)移动，使得移动轨迹简单规则，便于控制。

21、在上述用于环状工件的清洁方法的优选技术方案中，所述第二方向垂直于所述第三方向。通过上述的设置，可以使第一刷头和第二刷头沿着相互垂直的方向(即第二方向和第三方向)移动，使得整个清洁装置的结构更加紧凑，减少占用空间。

22、在上述用于环状工件的清洁方法的优选技术方案中，当所述第一刷头对所述外周表面进行刷光处理时，所述第二刷头同时对所述内周表面进行刷光处理。第一刷头和第二刷头同时对环状工件的外周表面和内周表面进行刷光处理，可以显著提升刷光效率，缩短刷光处理的时间。

23、在上述用于环状工件的清洁方法的优选技术方案中，所述第一刷头和所述第二刷头配置成可围绕所述第一方向同向且等速地旋转。第一刷头和第二刷头围绕第一方向同向且等速地旋转，使得第一刷头和第二刷头施加在环状工件上的刷光力大小相等，它们对环状工件的扭矩大小相等而方向相反，从而使整个刷光过程不会对工作台造成额外的工作负荷，工作台仅需较小的驱动功率就可以保持转动，达到了节能降耗的目的。

24、方案1.一种用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述清洁装置包括：工作台，所述工作台适于夹持所述环状工件并且配置成可带动所述环状工件围绕第一方向转动；和第一刷组件和第二刷组件，第一刷组件和第二刷组件彼此间隔开且布置在所述工作台的周围，所述第一刷组件具有可沿着第二方向和所述第一方向移动的第一刷头，所述第二刷组件具有可沿着第三方向和所述第一方向移动的第二刷头，并且所述第一刷头和所述第二刷头配置成均可围绕所述第一方向旋转，使得所述第一刷头和所述第二刷头中的一个对所述环状工件的外周表面进行刷光处理，并且所述第一刷头和所述第二刷头中的另一个对所述环状工件的内周表面进行刷光处理。

25、方案2.根据方案1所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述第二方向和所述第三方向均垂直于所述第一方向。

26、方案3.根据方案2所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述第二方向垂直于所述第三方向。

27、方案4.根据方案1所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，当所述第一刷头对所述外周表面进行刷光处理时，所述第二刷头同时对所述内周表面进行刷光处理。

28、方案5.根据方案4所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述第一刷头和所述第二刷头配置成可围绕所述第一方向同向且等速地旋转。

29、方案6.根据方案1所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述第一刷头和所述第二刷头的每一个均为锥形刷头，每个所述锥形刷头配置成具有朝向所述环状工件的直径较大端和远离所述环状工件的直径较小端。

30、方案7.根据方案6所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述第一刷头和所述第二刷头为钢丝刷头。

31、方案8.根据方案1所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述清洁装置还包括基座，所述工作台、所述第一刷组件和所述第二刷组件均布置在所述基座上。

32、方案9.根据方案1所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述环状工件包括轴承保持架。

33、方案10.根据方案1-9任一项所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述第一刷组件和所述第二刷组件的每一个均包括：驱动座；第一驱动装置，所述第一驱动装置固定在所述驱动座上；第二驱动装置，所述第二驱动装置固定在所述第一驱动装置上，所述第一驱动装置可驱动所述第二驱动装置沿着所述第二方向或所述第三方向移动；和第三驱动装置，所述第三驱动装置固定在所述第二驱动装置上，并且所述第二驱动装置可驱动所述第三驱动装置沿着所述第一方向移动，所述第一刷头或所述第二刷头固定在所述第三驱动装置上，所述第三驱动装置配置成可驱动所述第一刷头或所述第二刷头围绕所述第一方向旋转。

34、方案11.根据方案10所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述第一刷头和所述第二刷头可更换地固定在对应的所述第三驱动装置上。

35、方案12.根据方案11所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述第一驱动装置和所述第二驱动装置均为丝杆模组，并且所述第三驱动装置为电机。

36、方案13.根据方案12所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，每个所述丝杆模组包括：丝杆电机；丝杆，所述丝杆固定在所述丝杆电机的电机轴上；和丝母，所述丝母套设在所述丝杆上，并且当所述丝杆在所述丝杆电机的驱动下正反向转动时带动所述丝母沿着所述电机轴的轴线方向滑移，其中，所述第二驱动装置固定到所述第一驱动装置的所述丝母上，并且所述第三驱动装置固定到所述第二驱动装置的所述丝母上。

37、方案14.根据方案12所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述电机具有沿所述第一方向延伸的转动轴，并且所述第一刷头和所述第二刷头分别固定在对应的所述转动轴的末端上。

38、方案15.根据方案1-9任一项所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述工作台包括：卡盘，所述卡盘适于夹持所述环状工件；和工作台电机，所述工作台电机配置成可驱动所述卡盘围绕所述第一方向旋转。

39、方案16.根据方案15所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述卡盘为三爪卡盘或六爪卡盘。

40、方案17.根据方案1-9任一项所述的用于环状工件的清洁装置，其特征在于，所述清洁装置还包括：数控单元，所述数控单元配置成分别与所述工作台、所述第一刷组件和所述第二刷组件形成通信连接，以控制其各自运动。

41、方案18.一种用于环状工件的清洁方法，其特征在于，所述清洁方法包括：将所述环状工件固定在工作台上；控制第一刷组件的第一刷头沿第一方向和/或第二方向移动并抵靠在所述环状工件的外周表面或内周表面的一个上，并控制第二刷组件的第二刷头沿第三方向和/或所述第一方向移动并抵靠在所述外周表面或内周表面的另一个上；控制所述工作台、所述第一刷头和所述第二刷头分别围绕所述第一方向旋转。

42、方案19.根据方案18所述的用于环状工件的清洁方法，其特征在于，所述第二方向和所述第三方向均垂直于所述第一方向。

43、方案20.根据方案19所述的用于环状工件的清洁方法，其特征在于，所述第二方向垂直于所述第三方向。

44、方案21.根据方案18所述的用于环状工件的清洁方法，其特征在于，当所述第一刷头对所述外周表面进行刷光处理时，所述第二刷头同时对所述内周表面进行刷光处理。

45、方案22.根据方案21所述的用于环状工件的清洁方法，其特征在于，所述第一刷头和所述第二刷头配置成可围绕所述第一方向同向且等速地旋转。