CN106346373B - 一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备，涉及称重传感器制造领域，包括工件输送装置、喷砂仓、喷砂枪、PLC控制器和用于承载工件的工件卡夹，工件输送装置贯穿喷砂仓的工件进料口和工件出料口；工件输送装置的侧边安装有行程开关，工件卡夹侧壁间歇地设置有定位凹凸孔，定位凹凸孔与行程开关位置相对应；PLC控制器的第一输入端连接行程开关的输出端，PLC控制器的第二输出端连接工件输送装置的控制输入端，PLC控制器的第三输出端连接喷砂枪的控制输入端。本发明避免现有技术无设置卡夹、无定位装置，不能实现工件特定位置的喷砂作业；本技术方案可以有效提高应变区喷砂打磨效率，同时避免其他区域的不正常打磨，且自动化程度高。

Description

一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备

技术领域

本发明涉及喷砂设备领域，特别涉及一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备。

背景技术

在称重传感器技术中，将电阻应变计粘帖在弹性元件上使对方知道牢固地结合为一个整体，其基础是弹性元件贴片必须具有符合黏合要求的表面粗糙度，这样即可出去污垢增加黏合面积，又能活化表面，有利于应变胶黏剂浸润。故而，在粘帖应变计前，需要对弹性体应变计的黏合区进行打磨工艺。

现有打磨工艺主要分为两种，一种是手工打磨，即通过砂纸采用人工的方式进行打磨。另一种方式是人工喷砂打磨，即操作人员手持喷砂枪对弹性体进行打磨。其缺点在于，自动化程度低，打磨质量与操作人员的经验水平相关，打磨一致性较差。

由于称重传感器弹性体只需黏合区进行打磨，无需像其它工件表面处理，是对工件整体进行打磨。现有技术采用人工手持喷砂枪进行打磨，避免打磨到其它非打磨区，其缺点在于，自动化程度低，打磨质量与操作人员的经验水平相关，打磨一致性较差。

在喷砂设备领域，现有技术中公开了多种形式的喷砂设备，包括吸入式、压入式、液体式。

吸入式干喷砂机一般由六个系统组成，即结构系统、介质动力系统、管路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统。其工作原理是吸入式干喷砂机是以压缩空气为动力，通过气流的高速运动在喷枪内形成的负压，将磨料通过输砂管吸入喷枪并经喷嘴射出，喷射到被加工表面，达到预期的加工目的。在吸入式干喷砂机中，压缩空气既是供料动力又是射流的加速动力。

压入式喷砂设备一般由四个系统组成，即压力罐、介质动力系统、管路系统、控制系统。压入式干喷砂机是以压缩空气为动力，通过压缩空气在压力罐内建立的工作压力，将磨料通过出砂阀压入输砂管并经喷嘴射出，喷射到被加工表面达到预期的加工目。在压入式干喷砂机中，压缩空气既是供料动力又是射流的加速动力。

液体喷砂机一般由五个系统组成，即结构系统、介质动力系统、管路系统、控制系统和辅助系统。液体喷砂机是以磨液作为磨液的供料动力，通过磨液泵将搅拌均匀的磨液(磨料和水的混合液)输送到喷枪内。压缩空气作为磨液的加速动力，通过输气管进入喷枪，在喷枪内，压缩空气对进入喷枪的磨液加速，并经喷嘴射出，喷射到被加工表面达到预期的加工目的。在液体喷砂机中，磨液泵为供料动力，压缩空气为加速动力。

广州市纳珀喷砂机械设备有限公司生产的NP1310-12A型号喷砂机为输送式全自动喷砂机，包括主机、喷砂舱、摆动装置、输送装置、砂料回收系统、除尘系统，电气控制。其原理是采用上旋风分砂系统直接抽砂式喷砂，即利用压缩空气在喷枪内高速流动形成负压产生引射作用，将旋风分离器内的砂料通过输砂管吸入喷枪内，然后随压缩空气气流由喷嘴高速喷射到工件表面，达到喷砂的目的，砂料和粉尘自动分离，灰尘收集到除尘箱。

如图1所示，中国专利CN103231314B也公开一种一体式喷砂机，包括喷砂主机舱、转盘输送系统、喷枪摆动机构、压缩空气系统、砂料回收系统、除尘系统及电控系统，各个系统机构采用一体式设计，保证各个系统机构的连接更加紧凑，整机占用空间小，安装成本及运输成本低，也使得喷砂机的工作运转更加流畅，自动化以及机械化程度高，进而提高喷砂机的加工效率以及喷砂效果。

如图2所示，中国专利CN2010106166623公开了一种喷砂设备，其包括工作仓、工件运输装置、磨料输送分离装置及除尘装置，工作仓包括腔室、喷枪及第一轨道，腔室的正面上设置有若干个观察窗，每个观察窗的下方设置一双喷砂手套，腔室的侧面装设有操作门，工件运输装置位于操作门的一侧，其包括输推车及承载转台，运输推车上设置有可与第一轨道对接的第二轨道，承载部安装有若干个可于第一轨道和第二轨道上滑行的滑轮，磨料输送分离装置包括输送机构和分离器，输送机构与腔室相连通，分离器同时与输送机构和喷枪相连通，除尘装置包括除尘箱和风机，除尘箱与分离器相连通。

由于现有技术喷砂设备主要是应用于工件整体喷砂表面处理，而对于称重传感器弹性体而言，只需对黏合应变片区域即可，此外，若将不相关区域进行喷砂处理也会影响弹性体应变性能，现有技术不能很好地满足如称重传感器弹性体等对工件进行局部喷砂处理。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备，旨在解决弹性体局部区域精确定位并进行喷砂作业。

为实现上述目的，本发明提供了一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备，包括工件输送装置、喷砂仓、喷砂枪、PLC控制器和用于承载工件的工件卡夹，其特征在于，所述喷砂仓设置有工件进料口和工件出料口，所述工件输送装置贯穿所述工件进料口和所述工件出料口；

所述工件输送装置的侧边安装有行程开关，且所述行程开关位于喷砂区；

所述工件卡夹侧壁间歇地设置有定位凹凸孔，所述定位凹凸孔与所述行程开关位置相对应，当所述工件卡夹在所述工件输送装置上输送时，所述行程开关随着所述定位凹凸孔间歇开断；

所述工件输送装置还包括：位于所述工件输送装置第一端的第一输送支撑台面、位于所述喷砂仓内的第二输送支撑台面和位于所述工件输送装置第二端的第三输送支撑台面；所述第二输送支撑台面包括为设置于所述工件输送装置两侧的第一输送梁和第二输送梁；所述输送带上设置有镂空孔；所述工件卡夹设置有工件定位卡槽，所述工件定位卡槽与所述定位凹凸孔相对应；所述工件卡夹设置有卡夹沉砂孔；

所述PLC控制器的第一输入端连接所述行程开关的输出端，所述PLC控制器的第二输出端连接所述工件输送装置的控制输入端，所述PLC控制器的第三输出端连接所述喷砂枪的控制输入端；

在该技术方案中，工件卡夹间歇地设置有定位凹凸孔，由于间歇定位凹凸孔作用，行程开关间歇的实现闭合和断开。当行程开关无形变时，即无工件卡夹通过或者行程开关位于卡夹的定位凹凸孔区，则行程开关处于关断，工件输送装置处于输送状态；当行程开关形变时，即行程开关处于卡夹的非定位凹凸孔区，行程开关闭合，工件输送装置停止行进，打开喷砂枪，待喷砂结束，工件输送装置继续行进。该技术方案，避免现有技术无设置卡夹、无定位装置，不能实现工件特定位置的喷砂作业；本技术方案可以有效提高应变区喷砂打磨效率，同时避免其他区域的不正常打磨，且自动化程度高。

在该技术方案中，喷砂仓内的支撑台面是在工件输送装置两侧设置横梁，喷砂颗粒从工件输送装置中间下降，有利于喷砂颗粒的回收；输送带为镂空设置是为了提高喷砂颗粒回收率，并同时避免输送带上沉积过多的喷砂颗粒。在该技术方案中，工件定位卡槽用于承载工件，提高工件放置位置的精准和速度；设置卡夹沉砂孔有利于喷砂颗粒的下沉，提高喷砂颗粒回收利用率，同时避免过多的喷砂颗粒集聚在工件卡夹上。

进一步而言，所述喷砂仓设置有观察窗。

在该技术方案中，设置有观察窗，方便操作人员观看喷砂作业运行情况。

进一步而言，所述工件输送装置还包括：设置于所述工件输送装置第一端的第一滚筒、连接于所述第一滚筒上的减速电机、设置于所述工件输送装置第二端的第二滚筒、缠绕于所述第一滚筒和第二滚筒上的输送带。

进一步而言，所述喷砂仓设置于所述工件输送装置中部。

在该技术方案中，喷砂仓位于工件输送装置中部，有利于操作人员装置待喷砂工件和卸载已经喷砂好的工件。

进一步而言，所述工件输送装置包括位于入料端的第一输送单元、位于喷砂仓的第二输送单元和位于出料端的第三输送单元，所述第三输送单元与支座之间还设置有称重传感器，所述称重传感器的输出端连接所述PLC控制器的第四输入端，所述称重传感器实时采集第三输送单元称重数据，若所述称重数据大于或等于设定值M，则停止运行所述工件输送装置。

在该技术方案中，采用称重传感器对第三输送单元进行称重，当称重数据大于阈值，则代表工件卡夹运行到第三输送单元，需要停止工件输送装置，避免将工件卡夹滑落。

本发明的有益效果是：本发明避免现有技术无设置卡夹、无定位装置，不能实现工件特定位置的喷砂作业；本技术方案可以有效提高应变区喷砂打磨效率，同时避免其他区域的不正常打磨，且自动化程度高。

附图说明

图1是一现有技术喷砂设备结构示意图；

图2是另一现有技术喷砂设备结构示意图；

图3是一具体实施例提供的弹性体应变区喷砂打磨设备结构示意图；

图4是一具体实施例提供的喷砂打磨设备的工件输送装置的结构示意图；

图5是一具体实施例提供的喷砂打磨设备的工件卡夹结构示意图；

图6是一具体实施例提供的喷砂打磨设备的工件输送装置的俯视图；

图7是一具体实施例提供的喷砂打磨设备的工件输送装置的正视图图；

图8是一具体实施例提供的喷砂打磨设备的工件输送装置的侧视图图；

图9是喷砂打磨设备的行程开关与工件卡夹位置关系图；

图10是一具体实施例提供的喷砂打磨设备的PLC控制器电路图；

图11是一具体实施例提供的喷砂打磨设备的喷砂作业示意图；

图12是一具体实施例提供的喷砂打磨设备的输送带结构示意图；

图13是另一具体实施例的工件输送装置的第三输送单元结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图3-12所示，本发明第一实施例提供一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备，包括工件输送装置1、喷砂仓2、喷砂枪、PLC控制器4和用于承载工件的工件卡夹5，其特征在于，所述喷砂仓2设置有工件进料口和工件出料口，所述工件输送装置1贯穿所述工件进料口和所述工件出料口，

所述工件输送装置1的侧边安装有行程开关18，且所述行程开关18位于喷砂区；

所述工件卡夹5侧壁间歇地设置有定位凹凸孔55，所述定位凹凸孔55与所述行程开关18位置相对应，当所述工件卡夹5在所述工件输送装置1上输送时，所述行程开关18随着所述定位凹凸孔55间歇开断；

所述PLC控制器4的第一输入端连接所述行程开关18的输出端，所述PLC控制器4的第二输出端连接所述工件输送装置1的控制输入端，所述PLC控制器4的第三输出端连接所述喷砂枪的控制输入端。所述定位凹凸孔55与所述行程开关18的滚轮高度对应，定位凹凸孔55的凹凸部位均位于所述行程开关18的滚轮可移动范围内；在本实施例中，工件卡夹5间歇地设置有定位凹凸孔55，由于间歇定位凹凸孔55作用，行程开关18间歇的实现闭合和断开。

值得一提的是，在本实施例中，在工件卡夹5侧壁设置有定位凹凸孔55，定位凹凸孔55包括定位凹孔52和定位凸孔53。当工件卡夹5的定位凸孔53撞击到行程开关18，造成其形变，并件信号发送至PLC控制器4。

在本实施例中，行程开关18无形变时，即无工件卡夹5通过或者行程开关18位于卡夹的定位凹凸孔55区，则行程开关18处于关断，工件输送装置1处于输送状态；当行程开关18形变时，即行程开关18处于卡夹的非定位凹凸孔55区，行程开关18闭合，工件输送装置1停止行进，打开喷砂枪，待喷砂结束，工件输送装置1继续行进。

在本实施例中，所述PLC控制器实时采集所述行程开关状态；

若在第一设定时间T1内，所述行程开关未发生形变，则所述PLC控制器自动关闭所述喷砂打磨设备；所述T1＞0；

若所述行程开关发生形变，则所述PLC控制器控制所述工件输送装置停止运行，控制所述喷砂枪进行时长为第二设定时间T2的喷砂作业，待所述喷砂作业完成后，关闭所述喷砂枪，并控制所述工件输送装置运行；所述T2＞0。

在本实施例中，所述喷砂仓2设置有观察窗21。值得一提的是，设置有观察窗21，方便操作人员观看喷砂作业运行情况。

在本实施例中，所述工件输送装置1还包括：设置于所述工件输送装置1第一端的第一滚筒12、连接于所述第一滚筒12上的减速电机11、设置于所述工件输送装置1第二端的第二滚筒13、缠绕于所述第一滚筒12和第二滚筒13上的输送带。

在本实施例中，所述工件输送装置1还包括：

位于所述工件输送装置1第一端的第一输送支撑台面14、位于所述喷砂仓2内的第二输送支撑台面15和位于所述工件输送装置1第二端的第三输送支撑台面16；

所述第二输送支撑台面15包括为设置于所述工件输送装置1两侧的第一输送梁和第二输送梁。

在本实施例中，喷砂仓2内的支撑台面是在工件输送装置1两侧设置横梁，喷砂颗粒从工件输送装置1中间下降，有利于喷砂颗粒的回收。

如图12所示，在本实施例中，所述输送带3上设置有镂空孔。在本实施例中，所述输送带3为钢网输送带；在其它实施例中，输送带为聚酯网带；在其它实施例中，输送带为其它形式的镂空设计；在本发明中，镂空设置是为了提高喷砂颗粒回收率，并同时避免输送带上沉积过多的喷砂颗粒。

值得一提的是，称重传感器弹性体材质为钢材，其密度大，在装上弹性体之后，工件卡夹质量也较大，必须在传送带上设置支撑台面；而为了喷砂颗粒可以向下沉砂，喷砂仓内的支撑台面是在两侧设置两个衡量，两个衡量之间区域用于沉砂。同时，为了保证沉砂，工件卡夹设置有沉砂孔，输送带也是设置为镂空孔的。

在本实施例中，所述喷砂仓2设置于所述工件输送装置1中部。值得一提的是，喷砂仓2位于工件输送装置1中部，有利于操作人员装置待喷砂工件和卸载已经喷砂好的工件。

在本实施例中，所述工件卡夹5设置有工件定位卡槽51，所述工件定位卡槽51与所述定位凹凸孔55相对应。值得一提的是，工件定位卡槽51用于承载工件，提高工件放置位置的精准和速度。

如图5所示，在本实施例中，所述工件卡夹5设置有卡夹沉砂孔54。值得一提的是，设置卡夹沉砂孔54有利于喷砂颗粒的下沉，提高喷砂颗粒回收利用率，同时避免过多的喷砂颗粒集聚在工件卡夹5上。

值得一提的是，本发明是基于现有喷砂设备进行改造，所做的改进之处主要是为了适配喷砂设备在称重传感器弹性体或其它工件的局部喷砂处理。具体而言，所做的改进包括：①、为适配喷砂作业，修改输送系统结构，传送带为镂空式，喷砂仓2内的输送带只在两端设置衡量用于承载输送物，使得喷砂丸可以很好的下降，避免过多残留于传送带上；②、由于弹性体质量重且体积较小(一般体积小于300mm×60mm×60mm)，为适配一次性装载一定数量的弹性体，在喷砂设备中增设有弹性体装载卡夹；③、设置定位装置，对弹性体的指定区域进行喷砂。值得一提的是，而除说明书中指出的情景外，喷砂装置的结构系统、介质动力系统、管路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统均可采用现有技术提供的方案。如图1、图2提供了现有技术中的喷砂装置，这里不在赘述。

本发明的工作原理：当操作人员将装有工件的工件卡夹5放置在喷砂设备的工件输送装置1上，运行喷砂作业；工件输送装置1将工件卡夹5输送到喷砂仓2，行程开关18碰触到定位凸部53，行程开关18闭合，输送带停止输送，开始喷砂作业；经过设定好的时间后，喷砂作业停止，输送带继续输送，待碰到下一个定位凸部53，再次进行喷砂作业；重复执行，直到无喷砂作业。

PLC控制器4在工业实例中为常规技术手段，为现有技术，这里对本实施例中的PLC控制器4连接方式进行简要说明。在本实施例中，喷砂打磨设备还还设置有PLC控制器4，PLC电路连接关系如如图7以及表1所示。

表1：PLC输入/输出分配表

如图11所示，在本实施例中，工件6设置在工件卡夹上，喷砂枪设置于喷砂仓2上方，且位于弹性体应变区61上方，工件卡夹5为双排卡夹，包含两个固定位置的喷砂枪同时作业。在其它实施例中，工件卡夹5为单排卡夹，将喷砂枪固定在喷砂仓2中央，一个喷砂枪对工件进行作业。

此外，工件输送机构1的两侧还设置有限位挡板17，用于限制工件卡夹5，避免工件卡夹倾斜，有利于进一步提供对位精度。工件输送机构1的下方设置有第三滚筒19，用于维持输送带的张紧。

如图13所示，本发明第二实施例是基于第一实施例，除了解决第一实施例的问题之外，还在于解决无人值守的喷砂作业情景下，工件卡夹内工件已全部喷砂完后，避免工件卡夹被无人监控而划出工件输送带外。本发明第二实施例与第一实施例基本相同，不同之处在于：工件输送装置包括位于入料端的第一输送单元101、位于喷砂仓的第二输送单元102和位于出料端的第三输送单元103，所述第三输送单元103与支座71之间还设置有称重传感器72，所述称重传感器72的输出端连接所述PLC控制器的第四输入端，所述称重传感器72实时采集第三输送单元103称重数据，若所述称重数据大于或等于设定值M，则停止运行所述工件输送装置；其中，所述称重传感器受力位置偏向喷砂仓一方。

相比较于第一实施例，本实施例实际解决问题是在无人值守时，如何避免工件卡夹因工件输送装置继续运送工件卡夹而造成工件卡夹掉落问题。采用的技术手段是通过称重传感器检测第三输送单元重量，当大于或等于阈值，代表称重传感器处于第三输送单元，则停止运行工件输送装置。其有益之处在于，避免工件卡夹滑落。此外，将称重传感器受力位置偏向喷砂仓一方，其好处在于，工件卡夹越偏离喷砂仓，则称重传感器力矩越大，称重数据也越大。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备，其特征在于，所述喷砂打磨设备，包括：工件输送装置、喷砂仓、喷砂枪、PLC控制器和用于承载工件的工件卡夹；所述喷砂仓设置有工件进料口和工件出料口，所述工件输送装置贯穿所述工件进料口和所述工件出料口；所述工件输送装置的侧边安装有行程开关，且所述行程开关位于喷砂区；所述工件卡夹侧壁间歇地设置有定位凹凸孔，所述定位凹凸孔与所述行程开关位置相对应，当所述工件卡夹在所述工件输送装置上输送时，所述行程开关随着所述定位凹凸孔间歇开断；

所述工件输送装置还包括：位于所述工件输送装置第一端的第一输送支撑台面、位于所述喷砂仓内的第二输送支撑台面和位于所述工件输送装置第二端的第三输送支撑台面；所述第二输送支撑台面包括为设置于所述工件输送装置两侧的第一输送梁和第二输送梁；所述输送带上设置有镂空孔；

所述工件卡夹设置有工件定位卡槽，所述工件定位卡槽与所述定位凹凸孔相对应；所述工件卡夹设置有卡夹沉砂孔；

所述PLC控制器的第一输入端连接所述行程开关的输出端，所述PLC控制器的第二输出端连接所述工件输送装置的控制输入端，所述PLC控制器的第三输出端连接所述喷砂枪的控制输入端；

所述PLC控制器实时采集所述行程开关状态；

若在第一设定时间T1内，所述行程开关未发生形变，则所述PLC控制器自动关闭所述喷砂打磨设备；所述T1＞0；

若所述行程开关发生形变，则所述PLC控制器控制所述工件输送装置停止运行，控制所述喷砂枪进行时长为第二设定时间T2的喷砂作业，待所述喷砂作业完成后，关闭所述喷砂枪，并控制所述工件输送装置运行；所述T2＞0。

2.如权利要求1所述的一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备，其特征在于，所述喷砂仓设置有观察窗。

3.如权利要求1所述的一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备，其特征在于，所述工件输送装置还包括：设置于所述工件输送装置第一端的第一滚筒、连接于所述第一滚筒上的减速电机、设置于所述工件输送装置第二端的第二滚筒、缠绕于所述第一滚筒和第二滚筒上的输送带。

4.如权利要求1所述的一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备，其特征在于，所述喷砂仓设置于所述工件输送装置中部。

5.如权利要求1所述的一种传感器的弹性体应变区喷砂打磨设备，其特征在于，所述工件输送装置包括位于入料端的第一输送单元、位于喷砂仓的第二输送单元和位于出料端的第三输送单元，所述第三输送单元与支座之间还设置有称重传感器，所述称重传感器的输出端连接所述PLC控制器的第四输入端，所述称重传感器实时采集第三输送单元称重数据，若所述称重数据大于或等于设定值M，则停止运行所述工件输送装置。