专利名称：可用作笔杆的金属工件的加工工艺及其专用抛光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一可用作笔杆但不限于用作笔杆的横截面呈弧状过渡三角形工件的加工工艺及其专用抛光装置，特别是上述工件的成形工艺、表面处理工艺及其表面抛光装置。
背景技术：
中国专利CN1417039A公开了一种笔具，该笔具的笔杆的横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡，适宜用金属黄铜制作。但该文献没有公开此笔杆的成形加工、表面处理的方法及其装置。因该笔杆形状特殊，现有技术不能有效地解决该金属笔杆及其类似物的成形加工和表面处理问题，特别是其表面抛光问题，一直没有对该金属笔杆及其类似物工件能连续、有效的进行抛光加工的装置。
当然，上述金属笔杆及其类似物工件可以用手工进行抛光加工。但实施的实际情况是不但工作效率低下，成本较高；而且抛光不均匀，各人更是参差不齐，不能达到统一的品质要求标准。所以，迫切需要有对该金属笔杆及其类似物工件能连续、有效的进行抛光加工的装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种对该金属笔杆及其类似物工件的成形加工、表面处理的工艺方法和能连续、有效的进行抛光加工的装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种可用作笔杆但不限于用作笔杆的金属工件的加工方法，所述金属工件为横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡的薄壁管状物，所述加工方法为按如下工序进行加工处理a、用尺寸合适的薄壁圆铜管作原材料，使所述薄壁圆铜管强行拉伸通过成形模具，迫使其变形成所需的截面形状。
b、按需要裁成形状、尺寸均相同的若干所述工件；c、将所述工件的表面进行抛光处理；
d、将所述工件的表面进行喷漆或电镀处理。
为表明产品出处、商标、说明事项等，满足市场需求，所述的工件的表面经上述工序后，可再进行印刷或雕刻处理。
为提高产品的品质和生产效率，所述的抛光处理，适合在所述工件的专用抛光装置上进行。
本发明解决上述技术问题所采用的为能连续、有效的进行抛光加工的装置为一种可用作笔杆的金属工件的专用抛光装置，所述金属工件为横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡的薄壁管状物。所述抛光装置包含有一机架，用于支撑本机；一动力装置及其传动装置，用来提供动力；一链式工位装置，用来固定工件和自转式输送工件；所述的链式工位装置由若干个带有工件自转装置的工件装置以铰链方式联接成环形，套装于一对链轮式转盘上，并由其驱动。三个带有靠紧装置的砂轮装置，排成一排，位于所述的环形回转式工位装置的一侧，用来依次完成抛光工作。另一侧为操作工位，工人在此处进行工件的装卸工作。
所述的链式工位装置的工件装置由固定轴、套装于轴上的至少一只滚动轴承及位于顶端的三角内芯组成，所述的驱动转盘作用于所述的滚动轴承上。从而带动链式工位装置转动。
所述的工件自转装置，为一齿轮齿条啮合装置，由位于所述链式工位装置外侧的固定齿条和与其啮合的固装在每个工件装置的固定轴上的转动齿轮组成。这样，驱动转盘带动链式工位装置的工件装置移动，上述固定轴上的转动齿轮就在固定齿条的作用下自转，从而带动套在顶端三角内芯上的工件自转。其自转的转速设计，与上述三个带有靠紧装置的砂轮装置的间隔距离设计，正好使所述砂轮完成对每一侧套装于三角内芯上的工件弧形面的抛光，而在完成上一抛光段后，工件移动至下一抛光段初始位置时，工件自转正好位于下一待抛光弧形面的初始位置，即工件装置在经过两砂轮装置间隔距离时，正好自转若干整数转。
三角内芯为一与工件紧密相配的长度合适的棒状物，即便于所述工件套入，而且套入后不会相对转动。其横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡，顶端稍尖，便于所述工件套入和拔出。
砂轮装置的靠紧装置，为一空气动力装置，由真空气泵、负压气缸、空气密封管及活塞连杆装置组成。真空气泵提供负压，经密封管使负压气缸产生负压，负压气缸中的活塞受吸力往里移动，经连杆机构带动砂轮架向机向摆动，使砂轮始终靠紧工件而工作。
因工件进行磨削抛光作业，会产生较多的粉尘，从而影响工作环境。为了有效地改善工人的工作环境，可在本发明抛光装置的适当位置，配置引风式除尘装置。所述的引风式除尘装置由引风机、引风管道及至少一个进出口组成，进口最好设置在所述的抛光装置砂轮抛出向合适的位置上。
另一种可用作笔杆但不限于可用作笔杆的金属工件的专用简易抛光装置，所述金属工件为横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡的薄壁管状物，所述抛光装置含有由转动轴驱动的至少一个转动砂轮，其特征在于所述专用抛光装置还配有至少一根专用套棒，所述专用套棒为与所述工件相配的长度合适的棒状物，适合一次性套入若干个所述工件，其横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡，顶端稍尖，便于所述工件套入。一般每台简易抛光装置可配置1至2个所述砂轮，由一个工人进行操作。工人可先将若干个工件，一般宜一次4至6个套入套棒，然后将套入套棒的工件在转动的砂轮上一起抛光，以提高工效。此简易抛光装置可依次装在一长转轴上，形成机组。以节约综合资源，便于管理，还便于一起配置引风式除尘装置，以有效地改善工人的工作环境。所述的引风式除尘装置由引风机、引风管道及至少一个进出口组成，进口设置在所述的抛光装置最好设置在砂轮抛出向合适的位置上。简易抛光装置的优点是用低廉的投资，即可有效地解决所述工作的抛光问题。
以上两种抛光装置的抛光砂轮，均可由细砂粒、强力胶、硬质纤维粘合而成。
本发明提供了一种对所述工件能有效地进行成形加工、表面处理的方法及其装置。有效地解决该金属笔杆及其类似物的成形加工和表面处理问题，特别是其表面抛光问题。对该金属笔杆及其类似物工件提供了一种能连续、有效的进行自动抛光加工的装置，和投资低廉的、可行的简易抛光装置。
图1为本发明实施例的可用作笔杆的金属工件的立体示意图。
图2为本发明实施例的可用作笔杆的金属工件的主视示意图。
图3为本发明实施例的可用作笔杆的金属工件的横向剖视图。
图4为用上述笔杆制成的笔具的立体示意图。
图5为本发明实施例的抛光装置的主视示意图。
图6为本发明实施例的抛光装置的俯视示意图。
图7为本发明实施例的抛光装置的侧视示意图。
图8为本发明实施例的抛光装置的链式工位装置俯视示意图。
图9为本发明实施例的抛光装置的链式工位装置主视示意图。
图10为本发明实施例的抛光装置的链式工位装置的侧视示意图。
图11为带有工件自转装置的工件装置示意图。
图12为位于顶端的三角内芯横向剖视图。
图13为本发明实施例的抛光装置的带有靠紧装置的砂轮装置主视示意图。
图14为本发明实施例的抛光装置的带有靠紧装置的砂轮装置俯视示意图。
图15为本发明实施例的抛光装置的带有靠紧装置的砂轮装置侧视示意图。
图16为本发明实施例的简易抛光装置笔杆工件套入专用套棒示意图。
图17为本发明实施例的简易抛光装置工作示意图。
图18为本发明实施例各式抛光装置的引风式除尘装置的浸没式出口装置示意图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～图11所示是本发明的一个优选实施例，为一种如图1所示的横截面大体呈三角形(如图3所示)的薄壁管状物，各边均呈圆弧形连接，其上下两端截成斜面(如图2所示)，用作笔杆，如图4所示。在本实施例中，上笔杆宜选用金属黄铜H65拉管裁制。
如上所述的笔杆工件按如下步骤工艺进行加工1、用尺寸合适的薄壁圆铜管作原材料，将所述薄壁圆铜管强行拉伸通过成形模具，迫使其变形成所需的如图3所示的截面形状。
2、按需要裁成形状、尺寸均相同的若干所述工件，如图1、图2所示。
3、将所述笔杆工件在以下所述的专用抛光装置进行表面抛光处理。
4、将所述经抛光后的笔杆工件的表面，进行喷漆或电镀处理。
5、为表明产品出处、商标、说明事项等，满足市场需求，所述的笔杆工件的表面经上述工序后，可再进行印刷或雕刻处理。
本发明所述的专用抛光装置有两种，第一种抛光装置自动化程度较高，以下称其为全自动三角工件抛光机；第二种抛光装置自动化程度较低，以下称其为半自动三角工件抛光机。以下分别进行描述。
全自动三角工件抛光机如图5～图12所示，包括机架、动力装置及其传动装置、链式工位装置、三个带有靠紧装置的砂轮装置等四大部件。与一般机器一样，机架用于支撑本机；动力装置及其传动装置，用来提供动力；链式工位装置，用来固定工件和自转式输送工件；所述的链式工位装置由若干个带有工件自转装置的工件装置以铰链方式联接成环形，套装于一对链轮式转盘上，并由其驱动。三个带有靠紧装置的砂轮装置，排成一排，位于所述的环形回转式工位装置的一侧，用来依次完成抛光工作。另一侧为操作工位，工人在此处进行工件的装卸工作。
以下具体描述本机特有的链式工位装置A和带有靠紧装置的砂轮装置B。
链式工位装置A包括转盘A1、60个带有工件自转装置的工件装置A2、工位架A3及工件装置A2间联接件A4等零部件。转盘A1周边开有大小与工件装置A2相配的半圆槽A11，由动力装置及其传动装置驱动；动力装置及其传动装置带动转盘A1转动。带有工件自转装置的工件装置A2位于工位架A3所形成的环形空间内，包括固定轴A21、套装于轴上的2只滚动轴承A22、位于底下的转动齿轮A23及位于顶端的三角内芯A24等，详见图11。联接件A4用于工件装置A2间的相互联接。所述的驱动转盘A1作用于所述的滚动轴承A22上，带动链式工位装置A转动，工件装置A2沿工位架A3的环形空间移动；因转动齿轮A23与固定在工位架A3上的齿条A31相互啮合，从而带动工件装置A2的固定轴A21及套在位于顶端的三角内芯A24上的笔杆工件自转。
如上所述，其自转的转速设计，与上述三个带有靠紧装置的砂轮装置的间隔距离设计，正好使所述砂轮完成对每一侧套装于三角内芯上的工件弧形面的抛光，而在完成上一抛光段后，工件移动至下一抛光段初始位置时，工件自转正好位于下一待抛光弧形面的初始位置，即工件装置在经过两砂轮装置间隔距离时，正好自转若干整数转。这样，本机能将笔杆工件的各联接面均匀地抛光。
如图13～图15所示，带有靠紧装置的砂轮装置B，包括电机及其传动装置B1、摇臂机构B2、靠紧装置B3及砂轮B4等。电机及其传动装置B1用于单独驱动砂轮B4转动。摇臂机构B2包括装于机架上的固定轴B21、套装于固定轴B21上的转动套筒B22和固定于转动套筒B22上的块板状悬臂B23；砂轮B4和电机及其传动装置B1均按装于块板状悬臂B23上。从而，如有外力作用，砂轮B4和电机及其传动装置B1可以绕固定轴B21摆动。
砂轮装置的靠紧装置B3，为一空气动力装置，图13～图15没有显示，由真空气泵、负压气缸、空气密封管及活塞连杆装置组成。真空气泵提供负压，经密封管使负压气缸产生负压，负压气缸中的活塞受吸力往里移动，经连杆机构带动砂轮架悬臂B23向机向摆动，使砂轮始终靠紧工件而工作。即使随着砂轮磨损变小，机器仍能有效地工作。
这样，如图6所示，机器主动力带动链式工位装置A运转，各工件装置A2移动，并带动三角内芯A24自转；三个砂轮装置B在其各自动力带动下转动工作，并在靠紧装置B3及摇臂机构B2的作用下，始终靠紧工件，依次加工各工件的各面。工人位于链式工位装置A的外侧，完成取下已抛光工件，并装上待抛光工件的工作。使机器连续有效地工作。
为了有效地消除因抛光而产生的大量粉尘，改善工人的工作环境，同时回收铜屑，在本发明抛光机上配有引风式除尘装置。所述的引风式除尘装置由引风机、引风管道及至少一个进出口组成，进口设置在本机器砂轮抛出向的机架侧面位置上。具体方法参见下述半自动三角工件抛光机的引风式除尘装置。
半自动三角工件抛光机如图16～图17所示，包括转动砂轮C1、专用套棒C2和图中未显示的机架、动力传动等其它装置，专用套棒C2为与所述笔杆工件相配的长度合适的棒状物，适合一次性套入4～6个笔杆工件，其横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡，顶端稍尖，便于所述工件套入。一般每台简易抛光装置配二个砂轮，由一个工人进行操作。工人可先将4至6个笔杆工件套入套棒C2，如图16所示。然后将套入套棒的工件C3在转动的砂轮上一起抛光，以提高工效。如图17所示。
将此简易抛光装置依次装在一长转轴上，形成机组，以节约综合资源，便于管理，还便于一起配置引风式除尘装置，以有效地改善工人的工作环境。所述的引风式除尘装置由引风机、引风管道及多个进出口组成，各进口设置在砂轮抛出向位置上，统一接入引风管道。由于引风机的作用，随砂轮飞出的粉尘被吸入引风管道，统一流向指定出口。将出口D1置于回收容器D2中，并浸入回收容器所装有的油或水等液体介质D3中。如图18所示。这样，可彻底地消除粉尘，并有效地回收铜屑。
前述自动三角工件抛光机的引风式除尘装置也采用上述具体方法进行除尘和回收铜屑。既可单台机器配置引风式除尘装置，也可多台机器统一配置引风式除尘装置；如果同时拥有自动三角工件抛光机和半自动三角工件抛光机，还可以统一配置引风式除尘装置。
自动三角工件抛光机的优点是抛光工作效率高，抛光均匀，工件质量高，并能达到统一的品质要求；此装置具有技术领先性和补缺性。可广泛应用于类同三角形管状金属工件的自动抛光。应用其设计思想，还可设计出四角形、五角形、六角形等管状金属工件的自动抛光装置。
简易抛光装置，即半自动三角工件抛光机的优点是用低廉的投资，即可有效地解决所述工件的抛光问题。
权利要求
1.一种可用作笔杆但不限于用作笔杆的金属工件的加工方法，所述金属工件为横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡的薄壁管状物，其特征在于所述加工方法为按如下工序进行加工处理a、用尺寸合适的薄壁圆铜管作原材料，使所述薄壁圆铜管强行拉伸通过成形模具，迫使其变形成所需的截面形状。b、按需要裁成形状、尺寸均相同的若干所述工件；c、将所述工件的表面进行抛光处理；d、将所述工件的表面进行喷漆或电镀处理。
2.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于所述的工件的表面经上述工序后，再进行印刷或雕刻处理。
3.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于所述的抛光处理，在所述工件的专用抛光装置上进行。
4.一种可用作笔杆但不限于用作笔杆的金属工件的专用抛光装置，所述金属工件为横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡的薄壁管状物，所述抛光装置含有一机架，用于支撑本机；一动力装置及其传动装置，用来提供动力；其特征在于所述抛光装置还含有一链式工位装置，用来固定工件和自转式输送工件；所述的链式工位装置由若干个带有工件自转装置的工件装置以铰链方式联接成环形，套装于一对链轮式转盘上，并由其驱动。三个带有靠紧装置的砂轮装置，排成一排，位于所述的环形回转式工位装置的一侧，用来依次完成抛光工作。
5.如权利要求4所述的抛光装置，其特征在于所述的链式工位装置的工件装置由固定轴、套装于轴上的至少一只滚动轴承及位于顶端的三角内芯组成，所述的驱动转盘作用于所述的滚动轴承上。
6.如权利4或权利5所述的抛光装置，其特征在于，所述的工件自转装置，为一齿轮齿条啮合装置，由位于所述链式工位装置外侧的固定齿条和与其啮合的固装在每个工件装置的固定轴上的转动齿轮组成。
7.如权利要求5所述的抛光装置，其特征在于所述的三角内芯为一与所述工件紧密相配的长度合适的棒状物，其横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡，顶端稍尖，便于所述工件套入。
8.如权利要求4所述的抛光装置，其特征在于所述砂轮装置的靠紧装置，为一空气动力装置，由真空气泵、负压气缸、空气密封管及活塞连杆装置组成。
9.一种可用作笔杆但不限于可用作笔杆的金属工件的专用抛光装置，所述金属工件为横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡的薄壁管状物，所述抛光装置含有由转动轴驱动的至少一个转动砂轮，其特征在于所述专用抛光装置还配有至少一根专用套棒，所述专用套棒为与所述工件相配的长度合适的棒状物，适合一次性套入若干个所述工件，其横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡，顶端稍尖，便于所述工件套入。
10.如权利要求9所述的抛光装置，其特征在于将所述的抛光装置依次装在一长转轴上，形成机组。
11.如权利要求4或9或10所述的抛光装置，其特征在于在所述的抛光装置还配置有引风式除尘装置；所述的引风式除尘装置由引风机、引风管道及至少一个进出口组成，进口设置在所述的抛光装置砂轮抛出向合适的位置上。
12.如权利要求11所述的抛光装置，其特征在于在所述的引风式除尘装置的出口浸入于油或水等液体介质中。
13.如权利要求4或9所述的抛光装置，其特征在于在所述的抛光砂轮由细砂粒、强力胶、硬质纤维粘合而成。
全文摘要
一种可用作笔杆但不限于用作笔杆的金属工件，为横截面轮廓形状大体呈三角形，三角区域呈弧形过渡的薄壁管状物。其加工方法为，用尺寸合适的薄壁圆铜管强行拉伸通过成形模具，使其变形成所需的截面形状；再按需要裁成所述工件；后将工件进行抛光等表面处理。抛光装置包含一链式工位装置，用来固定工件和自转式输送工件；由若干个带有工件自转装置的工件装置以铰链方式联接成环形，套装于一对链轮式转盘上，并由其驱动。三个带有靠紧装置的砂轮装置，排成一排，位于所述的环形回转式工位装置的一侧，用来依次完成抛光工作。另有一种简易抛光装置，含有由转动轴驱动的至少一个转动砂轮，其特征是还配有至少一根与工件相配的专用套棒，便于抛光操作。本发明提供了一种对所述工件能有效地进行成形加工、表面处理的方法及其装置。有效地解决该金属笔杆及其类似物的成形加工和表面处理问题，特别是其表面抛光问题。对该金属笔杆及其类似物工件提供了一种能连续、有效的进行自动抛光加工的装置，和投资低廉的、可行的简易抛光装置。
文档编号B23P23/00GK1522828SQ03159229
公开日2004年8月25日 申请日期2003年9月4日 优先权日2003年9月4日
发明者邱智铭 申请人:邱智铭