CN111421475B - 一种全自动数控抛丸机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于抛丸机技术领域，具体的说是一种全自动数控抛丸机，包括室体、转台、传动系统、分离器、提升机、输丸装置、以及抛丸器，所述室体内腔固定有导轨，所述导轨上活动安装有滑块，所述滑块侧壁上固定有一号电机，所述一号电机的输出轴端固定有齿轮，所述导轨顶端沿其周向设有设有两个以上的齿槽，所述齿轮与齿槽互相啮合，所述抛丸器固定在滑块底端，所述抛丸器与输丸装置之间通过软管连接，所述滑块底端固定有扫描仪；本发明通过采用机械化设计，使得抛丸机的工作实现自动数控化，有效减少了人工操作，不仅降低了人工成本，也提高了抛丸处理的精度，进而提高了抛丸机的使用效率。
Description
技术领域
本发明属于抛丸机技术领域，具体的说是一种全自动数控抛丸机。
背景技术
抛丸机是通过抛丸器将钢砂钢丸高速抛落冲击在材料物体表面的一种处理技术。相比其他表面处理技术来说，它更快、更有效，并可对部分保留或冲压后的铸造过程。抛丸机也可用于去除毛刺，隔膜和铁锈，可能会影响物体部分的完整性，外观，或定义。抛丸机也可以针对一个部分涂层的表面去除表面的污染物，并提供一个增加涂层的附着力表面轮廓，达到强化工件的目的。抛丸机不同于喷丸机，在于这是用来降低零件的疲劳寿命增加不同的表面应力，增加了部件的强度，或防止微动。
转台式抛丸机为抛丸机的一种，转台式抛丸机主要适合中小型工件的表面清理的生产，这规格的设备适合于发动机连杆，齿轮，膜片弹簧等，广泛应用于铸造和汽车制造业，具有生产效率高，密封效果好，结构紧凑，装卸件方便技术含量高等特点。
现有技术中也出现了一些关于抛丸机的技术方案，如申请号为2019101142801的一项中国专利，该专利公开了一种全自动数控抛丸机，利用负压风扇工作将抛丸产生的灰尘和杂物从梯形架侧壁内的侧孔吸入，通过连接板侧壁的通孔排入连接板的顶端，对灰尘和杂物进行收集，散落的钢丸经过梯形台一侧的回收孔经过提升机重新回收进抛丸器内，灰尘和杂物顺着梯形架一侧的排料管排出，抛丸更加彻底，但是在对工件进行抛丸处理时不能调节抛丸器的位置，对于两端大中间小或者不规则的物体不能一次性抛丸成功，需要不断的调整工件的摆放位置，从而造成抛丸效率的低下，据此，本发明提出了一种全自动数控抛丸机。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种全自动数控抛丸机，采用机械化设计，使得抛丸机的工作实现自动数控化，有效减少了人工操作，不仅降低了人工成本，也提高了抛丸处理的精度，进而提高了抛丸机的使用效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种全自动数控抛丸机，包括室体、转台、传动系统、分离器、提升机、输丸装置、以及抛丸器，所述室体内腔固定有导轨，所述导轨上活动安装有滑块，所述滑块侧壁上固定有一号电机，所述一号电机的输出轴端固定有齿轮，所述导轨顶端沿其周向设有设有两个以上的齿槽，所述齿轮与齿槽互相啮合，所述抛丸器固定在滑块底端，所述抛丸器与输丸装置之间通过软管连接，所述滑块底端固定有扫描仪，所述抛丸器的抛丸方向正对转台的中心部位，所述室体上设有控制器，控制器用于控制抛丸机工作；工作时，现有转台式抛丸机在对工件进行抛丸处理时不能调节抛丸器的位置，对于两端大中间小或者不规则的物体不能一次性抛丸成功，需要不断的调整工件的摆放位置，且工件的中间部分难以进行抛丸，从而造成抛丸效率的低下，本发明对这一问题进行了改进；本发明在使用时将需要进行抛丸处理的工件放在转台中心部位，利用自带夹持元件或者外部夹具来对工件进行夹持，使得工件处于稳定状态；在抛丸机启动工作时使得转台发生转动，从而带动工件发生转动；同时，一号电机工作时带动齿轮转动，通过齿轮与齿槽的互相啮合关系使得滑块在导轨上来回移动；滑块移动的过程中带动扫描仪移动，使得扫描仪对工件进行扫描，扫描仪扫描后得到工件的外形数据，再将数据传递至控制器；控制器在接受到扫描仪传送的数据后进行计算，从而控制一号电机来改变抛丸器的位置，并控制抛丸器的移动路径；本发明通过控制抛丸器的位置来改变抛丸轨迹，使得抛丸器抛出的钢球充分和全方位的与工件表面进行接触，从而提高了抛丸的效率；同时，本发明采用机械化设计，使得抛丸机的工作实现自动数控化，有效减少了人工操作，不仅降低了人工成本，也提高了抛丸处理的精度，进而提高了抛丸机的使用效率；抛丸器与输丸装置之间采用软管，保证了两者之间的正常连通，避免因抛丸器的移动造成两者之间连通部分产生断裂，从而保证了本发明的正常运行。
优选的，所述抛丸器的侧壁底部设有安装板，所述安装板上设有两个限位块，两个所述限位块之间转动安装有转轴，其中一个所述限位块上固定有二号电机，所述二号电机的输出轴端与转轴固定连接，所述转轴表面螺纹连接有两个移动块，所述转轴由两根螺杆组成，两根所述螺杆旋向相反，所述抛丸器底端铰接有两个导向板，所述导向板用于控制钢球的抛射范围，所述导向板侧壁上转动安装有连杆，所述连杆远离导向板的一端转动安装在移动块上；工作时，因工件的外部形状不同，而抛丸器抛出的钢球范围为固定的，使得钢球在与工件接触时效率低下；通过设置有二号电机，在控制器的控制下使得二号电机带动转轴转动，从而使得两个移动块在转轴的转动下产生移动；因转轴的两根螺杆旋向相反，在转轴转动的过程中使得两个移动块的移动反向相反，从而使得连杆发生转动；转动的连杆带动导向板产生转动，从而使得导向板形成八字形结构；导向板在聚拢的过程中与抛丸器抛出的钢球接触，使得钢球的抛出范围受到限制，从而使得抛出的钢球全部与工件接触，进而提高了抛丸的效率。
优选的，两个所述导向板互相靠近的一侧设有充气袋，所述充气袋远离相邻导向板的一侧固定有防护板，两个所述移动块之间固定有伸缩杆，所述伸缩杆为空腔结构，所述伸缩杆与充气袋之间固定有气管，所述气管用于连通伸缩杆与充气袋的内腔；工作时，钢球移速较高，在与导向板接触时与导向板产生碰撞，从而较易造成导向板的损坏；通过设置有伸缩杆，在两个移动块相互靠近的过程中挤压伸缩杆，使得伸缩杆内腔中的气体通过气管进入到充气袋中，从而使得充气袋产生膨胀；充气袋膨胀使得防护板与导向板之间具有间隙，在钢球撞击到防护板后使得充气袋产生变形；充气袋的变形使得防护板受到的冲击得到缓冲，从而使得防护板受到的损伤减少，进而延长了防护板的使用寿命；通过防护板的设置来对导向板进行保护，有效提高了本发明的使用寿命。
优选的，所述导向板靠近抛丸器的一端为弧形结构，所述导向板远离抛丸器的一端为直板结构，所述导向板直板部分与弧形部分远离抛丸器的一端为相切关系，所述防护板的直径值小于导向板的直径值；工作时，导向板靠近抛丸器的一端为弧形结构，使得钢球在接触到安装板后被逐渐的改向，从而使得钢球与导向板之间的正面碰撞减少；当钢球在导向板的表面移动到导向板的直板部分后被充分改向，从而使得钢球在导向板的直板部分平行移动后被抛出；导向板的弧形部分减少了钢球与导向板的磨损，并且降低了钢球的动能损耗，从而保证了本发明的工作效率；防护板的直径值小于导向板使得防护板远离抛丸器的一端与导向板的直线部分平行，从而保证了钢球的抛出方向为预设方向。
优选的，所述连杆安装在导向板靠近抛丸器的一端且安装位置为导向板弧长的三分之一处；工作时，导向板在连杆的带动下发生转动，连杆与导向板的安装位置影响到导向板的转动幅度；当连杆安装位于离抛丸器较远的一端使得移动块对导向板的带动作用减小，从而使得导向板的转动幅度较小，进而使得抛丸机的工作范围变幅较小；当连杆安装位于靠近抛丸器的一端使得移动块在移动时带动导向板产生较大的转动幅度，从而不便于导向板的位置调节，进而使得抛丸器抛出的工作范围难以控制；同时，连杆安装于靠近抛丸器的一端且安装位置为导向板弧长的三分之一处使得二号电机的工作负担适中，从而保证了二号电机的正常使用，避免二号电机过载从而影响工作效率。
优选的，所述充气袋为泪滴状结构，所述充气袋靠近抛丸器的一端直径值、厚度值均大于其另一端的直径值、厚度值；工作时，充气袋的膨胀会使得防护板与相邻导向板之间形成间隙，从而对钢球的撞击形成缓冲；因靠近抛丸器越近，钢球的移速越快，钢球与防护板之间的冲击越大，将充气袋设为泪滴状结构使得充气袋在膨胀时使得防护板靠近抛丸器的一端与相邻导向板之间的间隙较大，在遇到钢球时对防护板的保护效果越好，避免因充气袋的厚度不够导致防护板和导向板之间产生碰撞；充气袋远离抛丸器的一端厚度较薄，使得防护板与导向板之间间距较小，从而使得钢球在防护板上的抛出方向与在导向板上的抛出方向相同，进而保证了钢球的移动路径与预设方向相同。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种全自动数控抛丸机，采用机械化设计，使得抛丸机的工作实现自动数控化，有效减少了人工操作，不仅降低了人工成本，也提高了抛丸处理的精度，进而提高了抛丸机的使用效率。
2.本发明所述的一种全自动数控抛丸机，通过导向板的设置来对钢球进行导向，从而使得抛丸机的抛丸范围可调节，使得本发明抛出的钢球充分的与工件接触，从而提高了抛丸的效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的三维图；
图2是图1中A处局部放大图；
图3是图1中B处局部放大图；
图4是本发明的工作状态示意图；
图中：室体1、转台2、抛丸器3、导轨4、滑块5、一号电机6、齿轮7、齿槽8、软管9、扫描仪10、安装板11、限位块12、转轴13、二号电机14、移动块15、导向板16、连杆17、充气袋18、防护板19、伸缩杆20。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图4所示，本发明所述的一种全自动数控抛丸机，包括室体1、转台2、传动系统、分离器、提升机、输丸装置、以及抛丸器3，所述室体1内腔固定有导轨4，所述导轨4上活动安装有滑块5，所述滑块5侧壁上固定有一号电机6，所述一号电机6的输出轴端固定有齿轮7，所述导轨4顶端沿其周向设有设有两个以上的齿槽8，所述齿轮7与齿槽8互相啮合，所述抛丸器3固定在滑块5底端，所述抛丸器3与输丸装置之间通过软管9连接，所述滑块5底端固定有扫描仪10，所述抛丸器3的抛丸方向正对转台2的中心部位，所述室体1上设有控制器，控制器用于控制抛丸机工作；工作时，现有转台2式抛丸机在对工件进行抛丸处理时不能调节抛丸器3的位置，对于两端大中间小或者不规则的物体不能一次性抛丸成功，需要不断的调整工件的摆放位置，且工件的中间部分难以进行抛丸，从而造成抛丸效率的低下，本发明对这一问题进行了改进；本发明在使用时将需要进行抛丸处理的工件放在转台2中心部位，利用自带夹持元件或者外部夹具来对工件进行夹持，使得工件处于稳定状态；在抛丸机启动工作时使得转台2发生转动，从而带动工件发生转动；同时，一号电机6工作时带动齿轮7转动，通过齿轮7与齿槽8的互相啮合关系使得滑块5在导轨4上来回移动；滑块5移动的过程中带动扫描仪10移动，使得扫描仪10对工件进行扫描，扫描仪10扫描后得到工件的外形数据，再将数据传递至控制器；控制器在接受到扫描仪10传送的数据后进行计算，从而控制一号电机6来改变抛丸器3的位置，并控制抛丸器3的移动路径；本发明通过控制抛丸器3的位置来改变抛丸轨迹，使得抛丸器3抛出的钢球充分和全方位的与工件表面进行接触，从而提高了抛丸的效率；同时，本发明采用机械化设计，使得抛丸机的工作实现自动数控化，有效减少了人工操作，不仅降低了人工成本，也提高了抛丸处理的精度，进而提高了抛丸机的使用效率；抛丸器3与输丸装置之间采用软管9，保证了两者之间的正常连通，避免因抛丸器3的移动造成两者之间连通部分产生断裂，从而保证了本发明的正常运行。
作为本发明的一种具体实施方式，所述抛丸器3的侧壁底部设有安装板11，所述安装板11上设有两个限位块12，两个所述限位块12之间转动安装有转轴13，其中一个所述限位块12上固定有二号电机14，所述二号电机14的输出轴端与转轴13固定连接，所述转轴13表面螺纹连接有两个移动块15，所述转轴13由两根螺杆组成，两根所述螺杆旋向相反，所述抛丸器3底端铰接有两个导向板16，所述导向板16用于控制钢球的抛射范围，所述导向板16侧壁上转动安装有连杆17，所述连杆17远离导向板16的一端转动安装在移动块15上；工作时，因工件的外部形状不同，而抛丸器3抛出的钢球范围为固定的，使得钢球在与工件接触时效率低下；通过设置有二号电机14，在控制器的控制下使得二号电机14带动转轴13转动，从而使得两个移动块15在转轴13的转动下产生移动；因转轴13的两根螺杆旋向相反，在转轴13转动的过程中使得两个移动块15的移动反向相反，从而使得连杆17发生转动；转动的连杆17带动导向板16产生转动，从而使得导向板16形成八字形结构；导向板16在聚拢的过程中与抛丸器3抛出的钢球接触，使得钢球的抛出范围受到限制，从而使得抛出的钢球全部与工件接触，进而提高了抛丸的效率。
作为本发明的一种具体实施方式，两个所述导向板16互相靠近的一侧设有充气袋18，所述充气袋18远离相邻导向板16的一侧固定有防护板19，两个所述移动块15之间固定有伸缩杆20，所述伸缩杆20为空腔结构，所述伸缩杆20与充气袋18之间固定有气管，所述气管用于连通伸缩杆20与充气袋18的内腔；工作时，钢球移速较高，在与导向板16接触时与导向板16产生碰撞，从而较易造成导向板16的损坏；通过设置有伸缩杆20，在两个移动块15相互靠近的过程中挤压伸缩杆20，使得伸缩杆20内腔中的气体通过气管进入到充气袋18中，从而使得充气袋18产生膨胀；充气袋18膨胀使得防护板19与导向板16之间具有间隙，在钢球撞击到防护板19后使得充气袋18产生变形；充气袋18的变形使得防护板19受到的冲击得到缓冲，从而使得防护板19受到的损伤减少，进而延长了防护板19的使用寿命；通过防护板19的设置来对导向板16进行保护，有效提高了本发明的使用寿命。
作为本发明的一种具体实施方式，所述导向板16靠近抛丸器3的一端为弧形结构，所述导向板16远离抛丸器3的一端为直板结构，所述导向板16直板部分与弧形部分远离抛丸器3的一端为相切关系，所述防护板19的直径值小于导向板16的直径值；工作时，导向板16靠近抛丸器3的一端为弧形结构，使得钢球在接触到安装板11后被逐渐的改向，从而使得钢球与导向板16之间的正面碰撞减少；当钢球在导向板16的表面移动到导向板16的直板部分后被充分改向，从而使得钢球在导向板16的直板部分平行移动后被抛出；导向板16的弧形部分减少了钢球与导向板16的磨损，并且降低了钢球的动能损耗，从而保证了本发明的工作效率；防护板19的直径值小于导向板16使得防护板19远离抛丸器3的一端与导向板16的直线部分平行，从而保证了钢球的抛出方向为预设方向。
作为本发明的一种具体实施方式，所述连杆17安装在导向板16靠近抛丸器3的一端且安装位置为导向板16弧长的三分之一处；工作时，导向板16在连杆17的带动下发生转动，连杆17与导向板16的安装位置影响到导向板16的转动幅度；当连杆17安装位于离抛丸器3较远的一端使得移动块15对导向板16的带动作用减小，从而使得导向板16的转动幅度较小，进而使得抛丸机的工作范围变幅较小；当连杆17安装位于靠近抛丸器3的一端使得移动块15在移动时带动导向板16产生较大的转动幅度，从而不便于导向板16的位置调节，进而使得抛丸器3抛出的工作范围难以控制；同时，连杆17安装于靠近抛丸器3的一端且安装位置为导向板16弧长的三分之一处使得二号电机14的工作负担适中，从而保证了二号电机14的正常使用，避免二号电机14过载从而影响工作效率。
作为本发明的一种具体实施方式，所述充气袋18为泪滴状结构，所述充气袋18靠近抛丸器3的一端直径值、厚度值均大于其另一端的直径值、厚度值；工作时，充气袋18的膨胀会使得防护板19与相邻导向板16之间形成间隙，从而对钢球的撞击形成缓冲；因靠近抛丸器3越近，钢球的移速越快，钢球与防护板19之间的冲击越大，将充气袋18设为泪滴状结构使得充气袋18在膨胀时使得防护板19靠近抛丸器3的一端与相邻导向板16之间的间隙较大，在遇到钢球时对防护板19的保护效果越好，避免因充气袋18的厚度不够导致防护板19和导向板16之间产生碰撞；充气袋18远离抛丸器3的一端厚度较薄，使得防护板19与导向板16之间间距较小，从而使得钢球在防护板19上的抛出方向与在导向板16上的抛出方向相同，进而保证了钢球的移动路径与预设方向相同。
工作时，现有转台2式抛丸机在对工件进行抛丸处理时不能调节抛丸器3的位置，对于两端大中间小或者不规则的物体不能一次性抛丸成功，需要不断的调整工件的摆放位置，且工件的中间部分难以进行抛丸，从而造成抛丸效率的低下，本发明对这一问题进行了改进；本发明在使用时将需要进行抛丸处理的工件放在转台2中心部位，利用自带夹持元件或者外部夹具来对工件进行夹持，使得工件处于稳定状态；在抛丸机启动工作时使得转台2发生转动，从而带动工件发生转动；同时，一号电机6工作时带动齿轮7转动，通过齿轮7与齿槽8的互相啮合关系使得滑块5在导轨4上来回移动；滑块5移动的过程中带动扫描仪10移动，使得扫描仪10对工件进行扫描，扫描仪10扫描后得到工件的外形数据，再将数据传递至控制器；控制器在接受到扫描仪10传送的数据后进行计算，从而控制一号电机6来改变抛丸器3的位置，并控制抛丸器3的移动路径；本发明通过控制抛丸器3的位置来改变抛丸轨迹，使得抛丸器3抛出的钢球充分和全方位的与工件表面进行接触，从而提高了抛丸的效率；同时，本发明采用机械化设计，使得抛丸机的工作实现自动数控化，有效减少了人工操作，不仅降低了人工成本，也提高了抛丸处理的精度，进而提高了抛丸机的使用效率；抛丸器3与输丸装置之间采用软管9，保证了两者之间的正常连通，避免因抛丸器3的移动造成两者之间连通部分产生断裂，从而保证了本发明的正常运行。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种全自动数控抛丸机，包括室体(1)、转台(2)、传动系统、分离器、提升机、输丸装置、以及抛丸器(3)，其特征在于：所述室体(1)内腔固定有导轨(4)，所述导轨(4)上活动安装有滑块(5)，所述滑块(5)侧壁上固定有一号电机(6)，所述一号电机(6)的输出轴端固定有齿轮(7)，所述导轨(4)顶端沿其周向设有两个以上的齿槽(8)，所述齿轮(7)与齿槽(8)互相啮合，所述抛丸器(3)固定在滑块(5)底端，所述抛丸器(3)与输丸装置之间通过软管(9)连接，所述滑块(5)底端固定有扫描仪(10)，所述抛丸器(3)的抛丸方向正对转台(2)的中心部位，所述室体(1)上设有控制器，控制器用于控制抛丸机工作；
所述抛丸器(3)的侧壁底部设有安装板(11)，所述安装板(11)上设有两个限位块(12)，两个所述限位块(12)之间转动安装有转轴(13)，其中一个所述限位块(12)上固定有二号电机(14)，所述二号电机(14)的输出轴端与转轴(13)固定连接，所述转轴(13)表面螺纹连接有两个移动块(15)，所述转轴(13)由两根螺杆组成，两根所述螺杆旋向相反，所述抛丸器(3)底端铰接有两个导向板(16)，所述导向板(16)用于控制钢球的抛射范围，所述导向板(16)侧壁上转动安装有连杆(17)，所述连杆(17)远离导向板(16)的一端转动安装在移动块(15)上；
两个所述导向板(16)互相靠近的一侧设有充气袋(18)，所述充气袋(18)远离相邻导向板(16)的一侧固定有防护板(19)，两个所述移动块(15)之间固定有伸缩杆(20)，所述伸缩杆(20)为空腔结构，所述伸缩杆(20)与充气袋(18)之间固定有气管，所述气管用于连通伸缩杆(20)与充气袋(18)的内腔。
2.根据权利要求1所述的一种全自动数控抛丸机，其特征在于：所述导向板(16)靠近抛丸器(3)的一端为弧形结构，所述导向板(16)远离抛丸器(3)的一端为直板结构，所述导向板(16)直板部分与弧形部分远离抛丸器(3)的一端为相切关系，所述防护板(19)的直径值小于导向板(16)的直径值。
3.根据权利要求2所述的一种全自动数控抛丸机，其特征在于：所述连杆(17)安装在导向板(16)靠近抛丸器(3)的一端且安装位置为导向板(16)弧长的三分之一处。
4.根据权利要求1所述的一种全自动数控抛丸机，其特征在于：所述充气袋(18)为泪滴状结构，所述充气袋(18)靠近抛丸器(3)的一端直径值、厚度值均大于其另一端的直径值、厚度值。
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