CN104400665B - 一种箱体类工件内壁喷丸处理装置 - Google Patents

一种箱体类工件内壁喷丸处理装置 Download PDF

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Abstract

一种箱体类工件内壁喷丸处理装置，包括喷丸室，及将工件输送至喷丸室的输送部件，在喷丸室中设有工件夹持机械手，与喷丸器连接的喷枪固定在喷枪夹持机械手上并正对夹持后的工件，其特征在于：所述输送部件包括输送辊道，所述输送辊道包括支架，在支架上每隔一定间距装有在链传动部件带动下转动的滚筒；工件夹持机械手包括车架、机械夹手，在车架底部装有车轮，车轮与驱动车轮的电动机输出端连接，在车架上设有横向平移及回转机构，机械夹手设置在横向平移及回转机构上。该装置通过辊道输送部件将工件输送至喷丸室，工件夹持机械手自动检测工件并由机械夹手完成工件的装夹，装夹完成后进行工件内壁的喷丸处理。

Description

一种箱体类工件内壁喷丸处理装置
技术领域
本发明涉及工件研磨加工技术领域，尤其是涉及一种用于大型箱体类工件的内壁喷丸处理装置，该箱体类工件可为汽车发动机箱体。
背景技术
发动机箱体是发动机的重要基础部件，发动机箱体壁的表面处理水平对发动机的质量会产生非常大的影响。目前，我国对发动机箱体内壁处理还是采用传统工艺，即将箱体的内、外表面抛丸清理一次后，通过人工辅助铲、吹砂，以去除表面存留。该种工艺整个流程依靠人工进行处理，清理质量难以保证，易存在清理死角，内腔表面得不到强化处理，效率低。
CN103492125号发明专利申请中公开了一种喷丸处理装置，该装置内部具有投射材料投射区域的箱体；能够以在水平方向旋转的方式置于箱体内部的旋转盘；设置在旋转盘上、并能沿旋转盘的圆周方向将旋转盘上的空间分割成多个空间的多个间隔件；设置在各个间隔件隔开的多个隔间中并对工件或者供工件插入的保持架进行悬挂并保持的多个吊钩；公转驱动马达；自转驱动马达；用于对隔间中的工件进行喷丸处理的投射机；第一投射材料输送机构；多个第二投射材料输送机构。工作时，首先将一个或多个工件插入至多个隔间的保持架，然后，公转驱动马达，从而旋转吊架以公转轴为中心旋转，进而将工件移动至投射材料投射区域，接下来，连接驱动缸工作，从而与移动至投射材料投射区域的隔间对应的自转链轮与自转驱动马达连接，接下来，公转驱动马达工作，从而旋转吊架以公转轴为中心旋转，进而移动至投射材料投射区域的隔间形成为投射室，最后，从离心投射机投射投射材料，从而在移动至投射材料区域的隔间对配置于保持架上部的工件进行集中喷丸。该装置通过吊钩将工件放入隔间中，该种放置方式适用于工件外壁的喷丸处理，且吊装的方式亦不适于大型发动机箱体使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机箱体内壁喷丸装置，该装置通过辊道输送部件将工件输送至喷丸室，工件夹持机械手自动检测工件并由机械夹手完成工件的装夹，装夹完成后进行工件内壁的喷丸处理，采用的技术方案是：一种箱体类工件内壁喷丸处理装置，包括喷丸室，及将工件输送至喷丸室的输送部件，在喷丸室中设有工件夹持机械手，与喷丸器连接的喷枪固定在喷枪夹持机械手上并正对夹持后的工件，其特征在于：所述输送部件包括输送辊道，所述输送辊道包括支架，在支架上每隔一定间距装有在链传动部件带动下转动的滚筒；工件夹持机械手包括车架、机械夹手，在车架底部装有车轮，车轮与驱动车轮的电动机输出端连接，在车架上设有横向平移及回转机构，机械夹手设置在横向平移及回转机构上。
本发明的技术特征还有：所述横向平移及回转机构包括液压缸，在液压缸的活塞缸上装有回转用电机，回转用电机的输出端连接机械夹手，机械夹手上设置有夹持用电机，夹持用电机的输出轴连接蜗轮蜗杆机构的蜗杆，与蜗杆配合的蜗轮与机械夹手的夹头杆连接。
本发明的技术特征还有：所述蜗轮蜗杆机构包括上蜗轮蜗杆机构和下蜗轮蜗杆机构，所述机械夹手上设有上夹头杆和下夹头杆，所述上夹头杆与上蜗轮蜗杆机构的蜗轮连接，所述下夹头杆与下蜗轮蜗杆机构的蜗轮连接。
本发明的技术特征还有：所述喷枪夹持机械手包括穿过喷丸室的机架，在机架上通过轴承座连接机械臂，在所述机械臂的端部装有喷嘴夹头。
本发明的技术特征还有：在所述机架上装有两个对称布置的所述喷嘴夹头。
本发明的技术特征还有：所述喷丸处理装置还包括弹丸输送及分离装置，所述弹丸输送及分离装置包括位于喷丸室最下端的漏砂板，在漏砂板的下端设有储料斗，所述储料斗与溜板的一端连接，所述溜板的另一端连接斗式提升机的底部，从溜板输送而来的弹丸及灰尘经斗式提升机的料斗输送至丸尘分离器中。
本发明的技术特征还有：所述丸尘分离器包括入料口，与入料口通过风道连通的储尘仓和弹丸仓，在风道中、储尘仓与弹丸仓的上方设有挡板，所述弹丸仓经输丸管与喷丸器的入料口连通。
本发明的技术特征还有：所述喷丸处理装置还包括与喷丸室管道连接的除尘装置。
本发明的有益效果在于：工件夹持机械手可自动检测输送而来的工件并通过两个夹头杆的旋转完成对工件的装夹，加工完成后的工件沿着导轨移动至喷丸室后出口后经旋转后由输送部件向外输出，工件的输送及夹持自动化程度高；由风力及挡板的位置相互配合完成了弹丸和灰尘的分离，分离出来的弹丸输送至喷丸器继续使用，从而降低了成本；本发明结构紧凑，适用性、灵活性和通配性均好，具有高效、节能之优点。
附图说明
图1为本发明实施例的总装正视图；
图2为本发明实施例的总装俯视图；
图3为本发明实施例的输送辊道正视图；
图4为本发明实施例的输送辊道俯视图；
图5为本发明实施例的输送辊道侧视图；
图6为本发明实施例的工件夹持机械手正视图；
图7为本发明实施例的工件夹持机械手俯视图；
图8为本发明实施例的喷枪夹持机械手正视图；
图9为本发明实施例的斗式提升机正视图；
图10为本发明实施例的丸尘分离器正视图；
其中：
1是输送辊道，11是底座，12是支撑杆，13是支撑架，14是滚筒，15是导轨，16是链轮，17是发动机，
2是工件夹持机械手，21是车轮，22是车架，23是横向平移及回转机构，231液压缸，232活塞缸，234回转用电机，235夹持用电机，224是电动机，24蜗轮蜗杆机构，241蜗杆，242蜗轮，243上蜗轮蜗杆机构，244下蜗轮蜗杆机构，25是机械夹手，251夹头杆，26电动机，
3是喷丸室，
4是喷枪夹持机械手，41是液压缸，42是机械臂，43是喷嘴夹头，45是机架，
5是喷丸器，
6是弹丸输送及分离装置，61是下皮带轮，62是箱体，63是上皮带轮，64是皮带，65是电机，66是料斗，67是入料口，68是挡板，69是储尘仓，70是弹丸仓，
7是除尘装置，8是工业控制计算机，9是可编程控制器，10是辊道控制器。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。本发明包括机械系统和控制系统。
如图1和图2所示，该实施例中，机械系统包括输送部件、工件夹持机械手2、喷丸室3、喷枪夹持机械手4、喷丸器5、弹丸输送及分离装置6和除尘装置7。工件夹持机械手2设在喷丸室3中，与喷丸器5连接的喷枪固定在喷枪夹持机械手4上且正对夹持后的工件，除尘装置7通过管道与喷丸室3连通。控制系统包括工业控制计算机8、可编程控制器9和辊道控制器10。
如图3，图4和图5所示，输送辊道1包括：底座11；支撑杆12；支撑架13；滚筒14；导轨15；链轮16；发动机17。工作时，发动机17在辊道控制器10的控制下运转，带动链轮16运转，链条传动带动滚筒14运转，滚筒14将工件沿轨道进行传送到喷丸室前。为工件夹持机械手2的送料、取料做准备。
工件夹持机械手2包括：车轮21；车架22；横向平移及回转机构23；电动机26；机械夹手25。工作时，电动机26转动，通过联轴器将动力输出到车轮21上，带动机架22上的横向平移及回转机构23到达喷丸室3前入口。
所述横向平移及回转机构23包括液压缸231，在液压缸231的活塞缸232上装有回转用电机234，回转用电机234的输出端连接机械夹手25，机械夹手25上设置有夹持用电机235，夹持用电机235的输出轴连接蜗轮蜗杆机构的蜗杆241，与蜗杆241配合的蜗轮242与机械夹手25的夹头杆251连接。
横向平移及回转机构23在液压缸231的横向推进下进行横向定位，可设置找到输送辊道1送来的工件的传感器。
在横向定位后，机械夹手25上的夹持用电机235旋转，带动蜗杆241转动，从而带动蜗轮242转动，进一步的带动机械夹手25的夹头杆251旋转，完成装夹过程。
车轮21将工件沿导轨15移动到喷丸室3内进行喷丸，喷丸完成后，进一步的将工件沿导轨移动到喷丸室3的后出口。上述的横向平移及回转机构23，前端即机械夹手25进行旋转180度，将工件置于输送辊道1上，机械夹手25将工件放下，工件随输送辊道1运走。
机械夹手25上的蜗轮蜗杆机构24包括上蜗轮蜗杆机构243和下蜗轮蜗杆机构244，两套蜗轮蜗杆机构中的蜗杆分别连接各自的夹持用电机。
,所述机械夹手25上设有上夹头杆和下夹头杆，所述上夹头杆与上蜗轮蜗杆机构243的蜗轮连接，所述下夹头杆与下蜗轮蜗杆机构244的蜗轮连接。
上、下蜗轮蜗杆机构结构一致，上下夹头杆也是结构一致，其目的在于增加夹持工件时的夹持力。
如图2，图8所示：喷枪夹持机械手4包括；液压缸41；机械臂42；喷嘴夹头43；机架45。机架45穿过喷丸室3，门式结构，其目的在于支撑机械臂等构件。液压缸41分布在上机架45的两侧并与之平行，其目的在于提供动力使上下两部机械臂活动。机械臂42在机架45上，分为上下两部机械臂42，两部机械臂42的前端分别设有喷嘴夹头43，所述的机械臂42的末端与液压缸41相联，所述机械臂42的中间由轴承座固定于机架45上，使机械臂42形成杠杆。其目的在于通过液压缸的伸缩运动，利用杠杆原理，进一步的使得加持喷枪的一端做上下运动。
喷嘴夹头43位于机械臂42的前端，可根据发动机箱体的结构特点，在上部机械臂42前端最多夹持四只喷枪，分别对准缸体的空腔，由上而下对空腔进行喷丸处理；下部机械臂42前端最多夹持四个喷枪，由下而上对发动机箱体进行喷丸处理。
弹丸输送及分离装置6包括：漏砂板；储丸斗；溜板；螺旋输送器；斗式提升机；丸尘分离器；风箱。漏砂板位于喷丸室3的最下端，为有孔的钢板，喷丸时可将喷出的弹丸及产生的灰尘漏下，进而落入储料斗中。储料斗位于上述漏砂板的下端，为中空箱体结构，工作时将漏砂板漏下的弹丸及灰尘收集，然后由溜板送到斗式提升机底部。溜板在储料仓的下端，底部为光滑平板的筒道，工作时将已收集的弹丸和灰尘送到斗式提升机。
如图9所示，斗式提升机包括：下皮带轮61；箱体62；上皮带轮63；皮带64；电机65；料斗66。工作时在电机65的带动下，上皮带63转动，同时料斗66将弹丸及灰尘铲起装入料斗66，通过皮带64继续上升，起到提升弹丸灰尘的作用，到达最上端，将弹丸灰尘倒入丸尘分离器中。
如图10所示，丸尘分离器包括：入料口67；挡板68；储尘仓69；弹丸仓70。工作时，风箱产生风力，带挡板和风的进行牵引下，使的灰尘与弹丸的掉落区域发生变化，进一步进入不同的仓得到分离。弹丸落入弹丸仓，进一步的弹丸仓下面有两个孔，通过输丸管分别与喷丸器的入料口相联，完成弹丸循环过程。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种箱体类工件内壁喷丸处理装置，包括喷丸室(3)，及将工件输送至喷丸室(3)的输送部件，在喷丸室(3)中设有工件夹持机械手(2)，与喷丸器(5)连接的喷枪固定在喷枪夹持机械手(4)上并正对夹持后的工件，其特征在于：所述输送部件包括输送辊道(1)，所述输送辊道(1)包括支架，在支架上每隔一定间距装有在链传动部件带动下转动的滚筒(14)；工件夹持机械手(2)包括车架(22)、机械夹手，在车架(22)底部装有车轮(21)，车轮与驱动车轮的电动机输出端连接，在车架(22)上设有横向平移及回转机构(23)，机械夹手设置在横向平移及回转机构上；
所述横向平移及回转机构(23)包括液压缸(231)，在液压缸(231)的活塞缸(232)上装有回转用电机(234)，回转用电机(234)的输出端连接机械夹手(25)，机械夹手上设置有夹持用电机(235)，夹持用电机(235)的输出轴连接蜗轮蜗杆机构的蜗杆(241)，与蜗杆(241)配合的蜗轮(242)与机械夹手(25)的夹头杆连接；
所述蜗轮蜗杆机构包括上蜗轮蜗杆机构和下蜗轮蜗杆机构，所述机械夹手(25)上设有上夹头杆和下夹头杆，所述上夹头杆与上蜗轮蜗杆机构的蜗轮连接，所述下夹头杆与下蜗轮蜗杆机构的蜗轮连接；
所述喷枪夹持机械手(4)包括穿过喷丸室(3)的机架(45)，在机架(45)上通过轴承座连接机械臂(42)，在所述机械臂(42)的端部装有喷嘴夹头(43)；
在所述机架(45)上装有两个对称布置的所述喷嘴夹头(43)；
所述喷丸处理装置还包括弹丸输送及分离装置(6)，所述弹丸输送及分离装置(6)包括位于喷丸室(3)最下端的漏砂板，在漏砂板的下端设有储料斗，所述储料斗与溜板的一端连接，所述溜板的另一端连接斗式提升机的底部，从溜板输送而来的弹丸及灰尘经斗式提升机的料斗输送至丸尘分离器中。
2.按照权利要求1所述的箱体类工件内壁喷丸处理装置，其特征在于：所述丸尘分离器包括入料口(67)，与入料口(67)通过风道连通的储尘仓(69)和弹丸仓(70)，在风道中、储尘仓(69)与弹丸仓(70)的上方设有挡板，所述弹丸仓(70)经输丸管与喷丸器(5)的入料口连通。
3.按照权利要求1所述的箱体类工件内壁喷丸处理装置，其特征在于：所述喷丸处理装置还包括与喷丸室(3)管道连接的除尘装置(7)。
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