CN109015399A - 一种自动喷砂机及其喷砂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动喷砂机及其喷砂方法，自动喷砂机包括机架、喷砂头部件、设置在机架上的左右平移系统，左右平移系统包括左右驱动电机、导向机构，左右驱动电机的输出端上固定有一齿轮，导向机构包括与齿轮配合的齿条；左右驱动电机利用齿轮和齿条的配合作用驱动喷砂头部件沿导向机构左右平移；还包括设置在机架上的升降系统，升降系统带动喷砂头部件做升降运动；具有打磨效果好、调节方便、低能耗、低成本、环保等优点。

Description

一种自动喷砂机及其喷砂方法

技术领域

本发明涉及一种工件表面处理领域，具体是涉及一种自动喷砂机及其喷砂方法。

背景技术

喷砂机是加工行业必不可少的设备，例如：木工机械行业、五金加工行业、机械加工行业等。目前喷砂机喷砂头采用的工作方式具体有两种，一种是喷砂头左右摇摆式，另一种是多头移动式。

喷砂头左右摇摆式结构：如图1，原理是：减速机(1-1)和轴承座(1-8)通过连接固定在固定架(1-3)上，旋转曲柄(1-2)的一端固定在减速机(1-1)上，另一端与光轴(1-9)连接，每个光轴上连接固定摆杆(1-7)，摆杆(1-7)再通过连杆(1-6)进行全部连接起来，目的起到一个光轴摆动时，其它光轴双连工作，喷头(1-5)通过夹块(1-4)连接在光轴(1-9)上。减速机(1-1)转动时带动旋转曲柄(1-2)作圆周旋转运动，旋转曲柄(1-2)旋转运动恰好带动光轴(1-9)进行左右摇摆，因为喷砂头(1-5)是通过夹块(1-4)连接在光轴(1-9)上，因此光轴(1-9)的左右摇摆促使所有喷砂头也跟着左右摇摆，最终达到喷砂时的工作要求。这种结构的缺点是喷砂头工作时，喷砂头是左右摇摆的形式，导致工件左右两端头的打磨效果没有中间处理的这么好，甚至有些两端头还没有打磨到，最终浪费能耗，达不到节能目的。

喷砂头多头移动式结构：如图2，原理是：气缸(2-1)固定好，气缸(2-1)伸杆与滑轨(2-4)进行连接，滑轨(2-4)与滑轮(2-2)配合连接，喷砂头(2-3)固定在滑轨(2-4)上。当气缸(2-1)进行工作时，气缸伸杆带动滑轨(2-4)在滑轮(2-2)范围内左右平移来回运动，恰好喷砂头是固定在滑轨(2-4)上，因此喷砂头也跟着来回平移运动。这种结构的缺点是气缸的工作范围短，如果加工宽形工件时，必须一排固定多个喷砂头，这样导致浪费资源，加大成本；而且越多的喷砂头会使喷砂打磨过程中产生更大的粉尘，最终达不到节能环保的效果。

为此，本发明提出一种新的自动喷砂机及其喷砂方法，用来解决现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种打磨效果好、调节方便、低能耗、低成本、环保的自动喷砂机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种自动喷砂机，包括机架、喷砂头部件，还包括设置在机架上的左右平移系统，所述左右平移系统包括左右驱动电机、导向机构，所述左右驱动电机的输出端上固定有一齿轮，所述导向机构包括一与所述齿轮配合的齿条；所述左右驱动电机利用齿轮和齿条的配合作用驱动所述喷砂头部件沿所述导向机构左右平移；所述自动喷砂机还包括设置在机架上的升降系统，所述升降系统带动喷砂头部件做升降运动；

优选地，所述喷砂头部件与左右驱动电机固定连接，所述导向机构还包括固定梁、导轨、滑块，导轨和齿条均与固定梁固定连接，且导轨和齿条平行设置，导轨上安装有沿导轨左右滑动的滑块，喷砂头部件与左右驱动电机均固定在滑块上；

优选地，所述升降系统包括两根互相平行的竖向左导套、两根互相平行的竖向右导套、左升降台、右升降台，左升降台、右升降台分别与固定梁的左右两侧固定连接，左升降台、右升降台通过滑套与两根竖向左导套和两根竖向右导套滑动配合；

优选地，所述升降系统还包括左齿轮、右齿轮、左丝杆、右丝杆、减速机，左丝杆设置在两根竖向左导套之间，并与两根竖向左导套平行，右丝杆设置在两根竖向右导套之间，并与两根竖向右导套平行，左升降台、右升降台分别与左丝杆、右丝杆螺纹配合，左丝杆和右丝杆顶端分别设置有左齿轮和右齿轮，所述左齿轮与右齿轮通过传动链或传动带连接，所述减速机的输出端与左齿轮连接，减速机转动带动左齿轮和右齿轮转动，从而驱动左丝杆和右丝杆转动，在螺纹配合下，带动左、右升降台升降，使得固定梁带动整个喷砂头部件做升降运动；

优选地，所述自动喷砂机还设置有前后移动系统，所述前后移动系统带动喷砂头部件做前后运动；

优选地，所述左右平移系统和所述升降系统均由PLC控制器控制；

优选地，所述左右驱动电机采用伺服电机；

自动喷砂机的喷砂方法，使用上述的自动喷砂机，具体包括以下步骤：

1)工件到达喷砂区域后，工件感应器感应工件并发出信号；

2)升降系统接受信号，当喷砂头部件与工件距离合适时，升降系统不工作；当喷砂头部件与工件距离不合适时，升降系统工作，驱动喷砂头部件做升降运动，从而匹配合适的喷砂头高度；

3)左右驱动电机接受信号，开始旋转，带动固定在左右驱动电机输出端上的齿轮转动，通过齿轮与齿条的配合，促使整个喷砂头部件沿导向机构左右快速来回移动。

有益效果：本发明的自动喷砂机通过设置左右平移系统、升降系统、前后平移系统，能够很好地对不同长宽高的工件喷砂打磨。通过伺服电机利用齿轮和齿条的配合作用驱动喷砂头部件沿导向机构快速来回运动，从而对工件表面进行均匀喷砂打磨，打磨效果好，且伺服控制系统使喷砂头在工件范围内不停的快速来回移动，多次在工件表面上喷砂打磨，比喷砂头多头移动式的结构减小一半的喷砂头装置，大大减小了资源浪费，降低了成本，同时降低了喷砂打磨过程中粉尘的产生，达到节能环保的效果；另外，本发明的自动喷砂机设置有升降系统，升降系统可以根据工件厚度进行匹配喷砂头的高度，解决了旧设备中人工调节喷砂头高度的烦琐问题。

附图说明

图1为现有技术具有左右摇摆式喷砂头的喷砂机结构示意图；

图2为现有技术具有多头移动式喷砂头的喷砂机结构示意图；

图3为本发明自动喷砂机的示意图；

图4为本发明自动喷砂机另一方向的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明进行详细说明。

实施例1

参考图3-4，一种自动喷砂机，包括机架、喷砂头部件4、设置在机架上的左右平移系统，所述左右平移系统包括左右驱动电机11、导向机构，所述左右驱动电机11的输出端上固定有一齿轮10，所述导向机构包括固定梁6、导轨7、滑块9、一与所述齿轮10配合的齿条8；导轨7和齿条8均与固定梁6固定连接，且导轨7和齿条8平行设置，导轨7上安装有沿导轨7左右滑动的滑块9，喷砂头部件4与左右驱动电机11均固定在滑块上，且所述喷砂头部件4与左右驱动电机11固定连接，所述左右驱动电机11利用齿轮10和齿条8的配合作用驱动所述喷砂头部件4在滑块9和导轨7的导向作用下左右快速来回移动；所述左右驱动电机11采用伺服电机；

所述自动喷砂机还包括设置在机架上的升降系统，所述升降系统带动喷砂头部件4做升降运动；

所述升降系统包括两根互相平行的竖向左导套2.1、两根互相平行的竖向右导套2.2、左升降台、右升降台、左齿轮1.1、右齿轮1.2、左丝杆3.1、右丝杆3.2、减速机5；

左升降台、右升降台分别与固定梁6的左右两侧固定连接，左升降台、右升降台通过滑套与两根竖向左导套2.1和两根竖向右导套2.2滑动配合，左丝杆3.1设置在两根竖向左导套2.1之间，与两根竖向左导套2.1平行，与两根竖向左导套2.1之间的距离相同，右丝杆3.2设置在两根竖向右导套2.2之间，与两根竖向右导套2.2平行，与两根竖向右导套2.2之间的距离相同，左升降台、右升降台分别与左丝杆3.1、右丝杆3.2螺纹配合；

两根竖向左导套2.1上端固定连接于固定座一，下端固定连接于固定座二，两根竖向右导套2.2上端固定连接于固定座三，下端固定连接于固定座四，左丝杆3.1上端和下端分别与固定座一和固定座二通过轴承连接，左丝杆3.1顶端设置有左齿轮1.1，右丝杆3.2上端和下端分别与固定座三和固定座四通过轴承连接，右丝杆3.2顶端设置有右齿轮1.2，左齿轮1.1与右齿轮1.2通过传动链或传动带连接，所述减速机5的输出端与左齿轮1.1连接，减速机5转动带动左齿轮1.1转动，从而带动右齿轮1.2转动，驱动左丝杆3.1和右丝杆3.2转动，在螺纹配合下，带动左、右升降台升降，使得固定梁6带动整个喷砂头部件4做升降运动。

在固定座一上还开设有条形孔，条形孔上设置有一支撑柱，所述支撑柱上设置有压紧轮12，通过将支撑柱固定在条形孔上的不同位置，使压紧轮12能够对左、右齿轮之间的传动链或传动带的张力进行调节。

所述左右平移系统和所述升降系统均由PLC控制器控制。

采用上述自动喷砂机进行喷砂的方法，具体包括以下步骤：

1)工件到达喷砂区域后，工件感应器感应工件并发出信号；

2)升降系统接受信号，当喷砂头部件4与工件距离合适时，升降系统不工作；当喷砂头部件4与工件距离不合适时，升降系统工作，减速机5转动，带动左齿轮1.1转动，从而带动右齿轮1.2转动，驱动左丝杆3.1和右丝杆3.2转动，在螺纹配合下，带动左、右升降台升降，左、右升降台带动固定梁6升降，驱动喷砂头部件4做升降运动，从而匹配合适的喷砂头高度；

3)左右驱动电机11接受信号，开始旋转，带动固定在左右驱动电机11输出端上的齿轮转动，通过齿轮与齿条的配合，促使整个喷砂头部件4沿导向机构左右快速来回移动。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述自动喷砂机还设置有前后移动系统(附图中未示出)，所述前后移动系统带动喷砂头部件做前后运动，前后方向是在水平面内与左右方向垂直的方向。

实施例3：

实施例3除左右平移系统与实施例1不同，其余全相同。实施例3左右平移系统包括左右驱动电机、导向机构，所述左右驱动电机的输出端上固定有一齿轮，导向机构包括固定梁、导轨、滑块、一与齿轮配合的齿条，左右驱动电机与固定梁固定连接，齿条与固定梁滑动连接，导轨与固定梁固定连接，导轨和齿条平行设置，导轨上安装有沿导轨左右滑动的滑块，喷砂头部件与滑块和齿条固定连接；当左右驱动电机转动时，带动齿轮转动，因左右驱动电机固定，齿条沿固定梁左右平移，带动喷砂头部件左右移动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动喷砂机，包括机架、喷砂头部件(4)，其特征在于：还包括设置在机架上的左右平移系统，所述左右平移系统包括左右驱动电机(11)、导向机构，所述左右驱动电机(11)的输出端上固定有一齿轮(10)，所述导向机构包括一与所述齿轮(10)配合的齿条(8)；所述左右驱动电机(11)利用齿轮(10)和齿条(8)的配合作用驱动所述喷砂头部件(4)沿所述导向机构左右平移；

所述自动喷砂机还包括设置在机架上的升降系统，所述升降系统带动喷砂头部件(4)做升降运动。

2.一种如权利要求1所述的自动喷砂机，其特征在于：所述喷砂头部件(4)与左右驱动电机(11)固定连接，所述导向机构还包括固定梁(6)、导轨(7)、滑块(9)，导轨(7)和齿条(8)均与固定梁(6)固定连接，且导轨(7)和齿条(8)平行设置，导轨(7)上安装有沿导轨(7)左右滑动的滑块(9)，喷砂头部件(4)与左右驱动电机(11)均固定在滑块上。

3.一种如权利要求2所述的自动喷砂机，其特征在于：所述升降系统包括两根互相平行的竖向左导套(2.1)、两根互相平行的竖向右导套(2.2)、左升降台、右升降台，左升降台、右升降台分别与固定梁(6)的左右两侧固定连接，左升降台、右升降台通过滑套与两根竖向左导套(2.1)和两根竖向右导套(2.2)滑动配合。

4.一种如权利要求3所述的自动喷砂机，其特征在于：所述升降系统还包括左齿轮(1.1)、右齿轮(1.2)、左丝杆(3.1)、右丝杆(3.2)、减速机(5)，左丝杆(3.1)设置在两根竖向左导套(2.1)之间，并与两根竖向左导套(2.1)平行，右丝杆(3.2)设置在两根竖向右导套(2.2)之间，并与两根竖向右导套(2.2)平行，左升降台、右升降台分别与左丝杆(3.1)、右丝杆(3.2)螺纹配合，左丝杆(3.1)和右丝杆(3.2)顶端分别设置有左齿轮(1.1)和右齿轮(1.2)，所述左齿轮(1.1)与右齿轮(1.2)通过传动链或传动带连接，所述减速机(5)的输出端与左齿轮(1.1)连接，减速机(5)转动带动左齿轮(1.1)和右齿轮(1.2)转动，从而驱动左丝杆(3.1)和右丝杆(3.2)转动，在螺纹配合下，带动左、右升降台升降，使得固定梁(6)带动整个喷砂头部件(4)做升降运动。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的自动喷砂机，其特征在于：所述自动喷砂机还设置有前后移动系统，所述前后移动系统带动喷砂头部件(4)做前后运动。

6.一种如权利要求1-4任一项所述的自动喷砂机，其特征在于：所述左右平移系统和所述升降系统均由PLC控制器控制。

7.一种如权利要求1-4任一项所述的自动喷砂机，其特征在于：所述左右驱动电机(11)采用伺服电机。

8.一种自动喷砂机的喷砂方法，其特征在于：使用权利要求1-4任一项所述的自动喷砂机，具体包括以下步骤：

1)工件到达喷砂区域后，工件感应器感应工件并发出信号；

2)升降系统接收信号，当喷砂头部件(4)与工件距离合适时，升降系统不工作；当喷砂头部件(4)与工件距离不合适时，升降系统工作，驱动喷砂头部件(4)做升降运动，从而匹配合适的喷砂头高度；

3)左右驱动电机(11)接收信号，开始旋转，带动固定在左右驱动电机(11)输出端上的齿轮转动，通过齿轮与齿条的配合，促使整个喷砂头部件(4)沿导向机构左右快速来回移动。

9.如权利要求8所述的喷砂方法，其特征在于：所述自动喷砂机还设置有前后移动系统，所述前后移动系统带动喷砂头部件(4)做前后运动。

10.如权利要求8或9所述的喷砂方法，其特征在于：所述左右驱动电机(11)采用伺服电机。