保龄球表面处理机和保龄球表面处理方法 |
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| 申请号 | CN200980132906.6 | 申请日 | 2009-06-23 | 公开(公告)号 | CN102131555B | 公开(公告)日 | 2012-11-21 |
| 申请人 | 沈相培; | 发明人 | 沈相培; | ||||
| 摘要 | 一种保龄球 表面处理 机，其包括壳体和球运动引导件，该球运动引导件设置在所述壳体内用于引导保龄球的运动，所述球运动引导件具有引导件中 心轴 线和内周表面。带有表面处理元件的表面处理盘布置在所述球运动引导件的下方用于 支撑 和旋转保龄球。所述表面处理盘具有与引导件中心轴线相偏离的盘中心轴线。该处理机还包括盘驱动 马 达和 控制器 ，该盘驱动马达用于使所述表面处理盘围绕所述盘中心轴线进行旋转，该控制器用于允许所述盘驱动马达重复地进行下列步骤：将所述表面处理盘 加速 到目标转速，在表面处理 位置 使所述表面处理盘以所述目标转速旋转预定的运转时间，然后使所述表面处理盘向零速度进行减速。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种保龄球表面处理机，该保龄球表面处理机包括： |
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| 说明书全文 | 保龄球表面处理机和保龄球表面处理方法技术领域背景技术[0002] 保龄球与球道之间的滚动摩擦接触通常使保龄球的表面上留下不规则的磨损部分或划痕。具体地说，保龄球往往在其大致相同的外周区域与球道进行接触，这可能造成保龄球的不平衡磨损。这种有划痕的或不均匀磨损的保龄球很难看，并且使用有划痕或者不均匀磨损的保龄球使得保龄球球手难以根据他的或她的期望进行练习例如旋球技能，这主要是由于保龄球的不可预测的运动。因此，划痕和不平衡的磨损会不利地影响保龄球比赛的得分，从而降低了所进行的比赛的乐趣。因此，保龄球需要定期地打磨成没有或几乎没有划痕的完美的球形。 [0003] 有许多现有技术参考文献公开了用于自动地打磨保龄球的装置。其中之一是美国专利No.5,613,896，其教导了一种保龄球表面修整机，该保龄球表面修整机包括：三个轴杆，该三个轴杆成120度角设置以支撑保龄球；用于使对应轴杆正向或反向旋转的三个马达；以及安装在所述轴杆上的三个锥形打磨杯。尽管该保龄球表面修整机具有其自身的优点，但是其缺点在于：保龄球的滚动方向或旋转轴线在表面修整处理期间不能有力地改变。为此，该保龄球表面修整机在使保龄球的整个表面均匀地打磨成完美的球形方面仍面临困难。 [0004] 另一现有技术参考文献是美国专利NO.7,063,607，其公开了一种保龄球表面修整机，该保龄球表面修整机包括：壳体；第一竖直支撑辊和第二竖直支撑辊，该第一竖直支撑辊和第二竖直支撑辊安装到该壳体以便围绕平行的竖直轴线进行旋转，每个竖直支撑辊都适于在保龄球的一个横向底侧处与保龄球的表面进行接触；第一水平支撑辊与第二水平支撑辊，该第一水平支撑辊与第二水平支撑辊安装到该壳体以便与竖直支撑辊协作而支撑保龄球，每个水平支撑辊都能围绕水平轴线旋转并且适于在保龄球的另一横向底侧处与保龄球的表面进行接触；用于使支撑辊旋转的驱动马达；以及打磨和抛光轮组件，该打磨与抛光轮组件用于与保龄球的表面进行摩擦接触以打磨或抛光保龄球。 [0005] 上述的现有技术装置通过沿着不同方向旋转保龄球能够基本均匀地打磨或抛光保龄球的表面。然而，因为现有技术结构复杂、造价昂贵并且极易出现问题，所以留有改进余地。 发明内容[0006] 技术问题 [0007] 鉴于现有技术装置中固有的上述问题或者其它问题，本发明的一个目的是提供一种能够在较短的时间内均匀地打磨或者抛光保龄球的整个表面的保龄球表面处理机和方法。 [0008] 本发明的另一个目的是提供一种结构非常简单、易于制造且价格低廉的保龄球表面处理机。 [0009] 技术方案 [0010] 根据本发明的一个方面，提供了一种保龄球表面处理机，该保龄球表面处理机包括： [0011] 壳体； [0012] 球运动引导件，该球运动引导件设置在所述壳体内，用于引导保龄球的运动，所述球运动引导件具有引导件中心轴线和用于引导保龄球运动的内周表面； [0013] 表面处理盘，该表面处理盘布置在所述球运动引导件的下方，用于支撑并旋转保龄球，所述表面处理盘包括用于与保龄球进行摩擦接触的表面处理元件，所述表面处理盘的盘中心轴线与所述球运动引导件的引导件中心轴线相偏离； [0014] 盘驱动马达，该盘驱动马达用于使所述表面处理盘围绕所述盘中心轴线进行旋转；以及 [0015] 控制器，该控制器用于允许所述盘驱动马达以重复的方式执行以下步骤直到预设的时间结束为止，即：将所述表面处理盘加速到目标转速；在表面处理位置使所述表面处理盘以目标转速旋转预定的运转时间；然后使所述表面处理盘向零速度进行减速。 [0016] 在本发明的另一个方面中，提供了一种保龄球表面处理方法，该方法包括： [0017] 将保龄球放置在与球运动引导件偏心的表面处理盘上，所述表面处理盘具有用于与所述保龄球进行摩擦接触的表面处理元件，所述球运动引导件布置在所述表面处理盘的上方以便引导所述保龄球的运动； [0018] 将所述表面处理盘加速到目标转速以便将所述保龄球带到表面处理位置，在该表面处理位置处所述保龄球距离所述表面处理盘的中心轴线最远； [0019] 在所述表面处理位置使所述表面处理盘以所述目标转速旋转预定的运转时间，以便所述保龄球能够被所述表面处理盘的所述表面处理元件进行表面处理； [0020] 使所述表面处理盘向零速度进行减速，以便所述保龄球能够脱离所述表面处理位置并且能够朝向所述表面处理盘的所述中心轴线运动；以及 [0021] 重复所述加速步骤、所述旋转步骤以及所述减速步骤直到预设的处理时间结束为止。 [0022] 有益效果 [0023] 根据本发明，可以在短时间内均匀地打磨或抛光保龄球的整个表面。 [0025] 从下面给出的优选实施方式并结合附图，本发明的上述的和其它的目的和特征将变得显而易见，在附图中： [0026] 图1是示出了根据本发明的保龄球表面处理机的侧剖视图； [0027] 图2是沿着图1中的线II-II进行剖切的保龄球表面处理机的剖视图； [0028] 图3是示出了根据本发明的保龄球表面处理方法的流程图；以及[0029] 图4至图7是表示本发明的保龄球表面处理机在执行表面处理过程期间保龄球的运动的示意图。 具体实施方式[0030] 现在将参照附图详细地描述根据本发明的保龄球表面处理机与方法的优选实施方式。 [0031] 参照图1和图2，保龄球表面处理设备包括具有顶部入口11的壳体10，保龄球B通过该顶部入口放进壳体10中或者从壳体10取出。入口11通过盖子12可打开地关闭。壳体10具有内部空间，该内部空间由隔板15分成上表面处理室13和下驱动室14。通过表面处理室13，保龄球B受到诸如打磨、抛光等表面处理。驱动室14被设计成用于容纳稍后描述的驱动单元。 [0032] 用于控制保龄球表面处理机的操作的控制器16附接到壳体10的内侧表面。用于设定保龄球表面处理机的各种操作条件的一系列按钮17和定时器旋钮18布置在壳体10的外侧表面上并且与控制器16电连接。 [0033] 在壳体10的表面处理室13内，设置有大致环形形状的球运动引导件20，该球运动引导件用于引导保龄球B的运动并且将保龄球B限制在限定的表面处理区域中。尽管在示出的实施方式中球运动引导件20具有大致环形形状，但是它也可具有椭圆形形状、多边形形状或其它不规则形状。 [0034] 在示出的实施方式中，具有引导件中心轴线G的球运动引导件20通过从球运动引导件20向下延伸的多个杆状支撑件20a牢固地固定到隔板15。每个支撑件20a都设置有螺旋弹簧部分20b，该螺旋弹簧部分用于降低在保龄球表面处理机的操作期间在球运动引导件20中产生的振动和噪音。可替代地，球运动引导件20可以通过减震件例如螺旋弹簧被附接到壳体10的内壁表面。尽管在所示的实施方式中使用了四个支撑件20a，但是支撑件20a的数量可以更多或更少。 [0035] 球运动引导件20具有用于可自转且可公转地接收保龄球B的球接收口21。球接收口21的直径比保龄球B的直径稍大以确保容纳在球接收口21中的保龄球B能够沿着球运动引导件20的内表面运动。优选的是，球运动引导件20具有尽可能小的直径，以便降低由保龄球B的随机滚动造成的振动和噪音。由可弹性变形的材料例如橡胶条制成的减震衬里22可拆卸地附接到球运动引导件20的内表面。 [0036] 表面处理盘30布置在球运动引导件20的下方以支撑保龄球B并使其旋转。表面处理盘30设置有沿着盘中心轴线D向下延伸的盘轴31。盘轴31延伸穿过隔板15而进入到驱动室14中并且通过轴承32被可旋转地支撑在隔板15上。需要注意的是，盘中心轴线D以距离M偏离引导件中心轴线G。表面处理盘30具有从表面处理盘30的上表面向上突出的中央凸起区域30a。中央凸起区域30a用于防止保龄球B停留在表面处理盘30的正中央。可替代地或另外地，可以设计球运动引导件20的尺寸并布置球运动引导件20，使得能够防止保龄球B运动到中央凸起区域30a中。 [0037] 表面处理盘30具有表面处理元件，该表面处理元件与保龄球B接触以执行表面处理即打磨和/或抛光。在所示的实施方式中，表面处理元件由表面处理结构40和附接到表面处理结构40的缓冲背衬41形成。 [0038] 表面处理结构40的实施例包括一张砂纸或一张金刚石涂层纸之类的打磨结构以及无纺布或棉布之类的抛光结构。打磨结构和抛光结构可以选择性地被用于打磨和抛光保龄球B。优选的是，使用三种打磨结构即精细、中等和粗糙的打磨结构而以不同的粗糙度来打磨保龄球B。 [0040] 所述保龄球表面处理机包括盘旋转装置，该盘旋转装置用于使表面处理盘30和盘轴31围绕与引导件中心轴线G相偏离的盘中心轴线D进行旋转。所述盘旋转装置包括：设置在驱动室14内的盘驱动马达33；一对带轮34a和34b，该带轮34a和34b分别固定到盘驱动马达33的输出轴与盘轴31的下端；以及缠绕在带轮34a和34b周围的带35，该带用于将盘驱动马达33的扭矩传递到表面处理盘30的盘轴31。 [0041] 控制器16电连接到盘驱动马达33，以便能够以指定的方式控制盘驱动马达33的操作。控制器16被设计成用于允许盘驱动马达33以三个连续的操作步骤即第一操作步骤、第二操作步骤和第三操作步骤操作表面处理盘30。第一操作步骤是在保龄球B被放置在表面处理盘30上的状态下，使盘驱动马达33将表面处理盘30加速到例如400rpm至1200rpm的目标转速。第二操作步骤是致使盘驱动马达33使表面处理盘30以目标转速旋转预定的运转时间例如一秒至三秒，以便使保龄球B能够在距离盘中心轴线D最远的固定的表面处理位置处围绕基本水平的轴线旋转。在第二步骤期间，保龄球B通过与表面处理盘30的径向外表面区域摩擦接触而被打磨或抛光。第三操作步骤是致使盘驱动马达33使表面处理盘30从目标转速减速到几乎为零或者恰好为零的转速，以便使保龄球B能够从所述固定的表面处理位置脱离并且能够径向向内地滚过表面处理盘30。在第三步骤中，保龄球B的与表面处理盘30接触的表面区域变为另一个区域。控制器16被设计成用于重复第一至第三操作步骤直到预设的表面处理时间例如5分钟结束为止。由于反复执行第一至第三操作步骤，保龄球B的不同的表面区域被表面处理盘30摩擦，并且最终保龄球B的整个表面区域被均匀地打磨或抛光而没有或几乎没有局部磨损。控制器16被构造成用于在第三操作步骤结束时使表面处理盘30正向或反向旋转。 [0042] 所述保龄球表面处理机包括用于将表面处理液供给到保龄球B的处理液供给装置。在该保龄球表面处理机中可以使用两种表面处理液。一种是用于打磨保龄球B的打磨液，另一种是用于抛光保龄球B的抛光液。 [0043] 处理液供给装置包括：打磨液喷嘴61，该打磨液喷嘴用于将打磨液喷射到保龄球B的表面；抛光液喷嘴62，该抛光液喷嘴用于将抛光液喷射到保龄球B的表面；用于存储打磨液的打磨液箱体63；用于存储抛光液的抛光液箱体64；打磨液泵65，该打磨液泵用于将存储在打磨液箱体63中的打磨液泵送到打磨液喷嘴61；以及抛光液泵66，该抛光液泵用于将存储在抛光液箱体64中的抛光液泵送到抛光液喷嘴62。 [0044] 打磨液喷嘴61和抛光液喷嘴62附接到盖子12的内侧，从而它们能够面向接纳在表面处理室13内的保龄球B。打磨液箱体63、抛光液箱体64、打磨液泵65以及抛光液泵66被布置在驱动室14内。抛光液箱体64通过排出管67而与表面处理室13相连通以收集喷射到表面处理室13中的打磨液和抛光液。 [0045] 下面，将具体参照图3至图7描述根据本发明的保龄球表面处理方法。 [0046] 首先，使用按钮17和定时器旋钮18预设操作条件例如表面处理时间和表面处理的类型(打磨和抛光)。 [0047] 参照图3，将盖子12打开并且将保龄球B放置在与球运动引导件20偏心的表面处理盘30上(S10)。此时，保龄球B可以被放置在表面处理盘30上的任何位置，如图4所示。 [0048] 然后，对盘驱动马达33通电并且在控制器16的控制下驱动该盘驱动马达旋转。盘驱动马达33的扭矩通过一对带轮34a和34b以及带35被传递到盘轴31，由此使表面处理盘30与盘轴31一起旋转。盘驱动马达33使表面处理盘30加速到例如400rpm至1200rpm的目标转速，以将保龄球B带到如图5所示的表面处理位置(图3中的S20)。更具体地说，随着表面处理盘30旋转并且加速到目标转速，离心力使保龄球B朝表面处理盘30的外侧径向运动，然后沿着球运动引导件20的内周表面运动直到到达图2和图5中所示的表面处理位置为止。在示出的实施方式中，所述表面处理位置指的是保龄球B停留在距离盘中心轴线D最远的3点钟位置。这是因为盘中心轴线D朝9点钟的位置从引导件中心轴线G偏离距离M。盘中心轴线D与引导件中心轴线G之间的这种偏离确保保龄球B在表面处理位置保持静止，除非表面处理盘30的转速减速到几乎为零或恰好为零。 [0049] 一旦保龄球B运动到如图5所示的表面处理位置，盘驱动马达33使表面处理盘30以目标转速旋转预定的运转时间例如1到3秒，以便保龄球B的指定的表面区域能被表面处理盘30的表面处理元件连续地打磨或抛光(图3中的S30)。换句话说，当保龄球B在表面处理位置通过表面处理盘30旋转时保龄球B受到表面处理。在预定的运转时间中，保龄球B围绕大致水平的轴线进行旋转，使得保龄球B的指定的表面区域能被表面处理盘30的表面处理元件所摩擦。 [0050] 预定的运转时间结束时，控制器16通过减小或切断供给到盘驱动马达33的电流而使盘驱动马达33的转速降低。由此，盘驱动马达33使表面处理盘30向零速度进行减速(图3中的S40)。由于表面处理盘30减速到几乎为零而以非常低的速度旋转，因此作用在保龄球B的离心力消失，并且保龄球B与表面处理盘30一起沿顺时针方向运动，如图6所示。因此，保龄球B脱离表面处理位置并且在表面处理盘30的上表面上朝向盘中心轴线D径向向内地运动。这是因为盘中心轴线D与球运动引导件20的内周表面之间的距离从3点钟的位置到6点钟的位置然后到9点钟的位置变得越来越小。当保龄球B处于如图7所示的9点钟位置时，保龄球B在最靠近盘中心轴线D的接触点处与表面处理盘30相接触。如果表面处理盘30再次加速，则保龄球B与表面处理盘30一起围绕基本竖直的轴线旋转短暂的时间。在保龄球B滚过表面处理盘30的上表面的滚动运动期间以及保龄球B围绕基本竖直的轴线旋转的旋转运动期间，保龄球B的与表面处理盘30相接触的表面区域随机改变。 [0051] 控制器16确定预设的处理时间例如5分钟是否结束(图3中的S50)。如果答案是否定的，则控制器16允许盘驱动马达33重复步骤S20、S30和S40。如果答案是肯定的，则控制器使盘驱动马达33断电，从而结束保龄球表面处理方法的流程。 [0052] 尽管在示出的实施方式中是仅在步骤S40之后执行确定步骤，但是也可在步骤S20或S30之后执行确定步骤。当在步骤S20中使表面处理盘30再次加速时，可使表面处理盘30以相反方向即以逆时针方向进行旋转，这将落入本发明的保护范围之内。 [0053] 通过上述的表面处理机以及表面处理方法，每当表面处理盘30的转速降低到几乎为零或恰好为零时，保龄球B的表面处理区域必然地改变。因此，随着继续执行表面处理操作，保龄球B的整个表面都被表面处理盘30的表面处理结构40均匀地打磨或抛光。 [0054] 本发明的表面处理方法分为打磨方法和抛光方法，该打磨方法和抛光方法可独立地执行或者结合地执行。 [0055] 在打磨方法中，构成表面处理结构40的打磨结构可更换地附接到表面处理盘30。粗糙、中等和精细的打磨结构可以以不同的粗糙度选择性地用于打磨保龄球B。如果需要的话，通过将粗糙、中等和精细的打磨结构相继附接到表面处理盘30，便能够连续地执行粗糙打磨、中等打磨和精细打磨。 [0056] 在打磨方法中，存储在打磨液箱体63中的打磨液被打磨液泵65通过打磨液喷嘴61供给到保龄球B的表面。在抛光方法中，打磨结构被构成表面处理结构40的抛光结构所代替。存储在抛光液箱体64中的抛光液被抛光液泵66通过抛光液喷嘴62供给到保龄球B的表面。 [0058] 工业实用性 [0059] 所述保龄球表面处理机和保龄球表面处理方法能被有利地用于打磨、清洗或者抛光保龄球或类似球状的物体。利用本处理机和方法能够在短时间内均匀地处理保龄球的表面。 |
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