CN111451945B - 一种可调整式叶轮喷击仓室 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可调整式叶轮喷击仓室，涉及工件表面处理技术领域，所述可调整式叶轮喷击仓室包括：仓室、多个叶轮设备和多个调整装置。仓室具有入口及出口，入口及出口之间设有喷击工作线。多个叶轮设备相对称地设置于仓室的上侧及下侧，每一个叶轮设备具有保护箱体、驱动装置、一对转盘及多个叶片，多个叶片呈放射状连接于所述一对转盘之间，驱动装置连接于其中一个转盘；保护箱体具有第一挡板及第二挡板，保护箱体罩住所述一对转盘及所述多个叶片，保护箱体设有喷击出口面，喷击出口面连通于仓室的内部。多个调整装置对应于多个叶轮设备，每一个调整装置用以调整喷击出口面对应于喷击工作线的角度与距离。本发明的方案可有效地处理工件表面。
Description
技术领域
本发明涉及工件表面处理技术领域，特别是涉及一种可调整式叶轮喷击仓室。
背景技术
现有的工件表面处理的一种方式为喷砂处理。常见的喷砂处理是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(陶瓷砂、玻璃珠、尼龙砂、石英砂、金刚砂以及铁砂)高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善。采用压缩空气为动力以加速喷砂的方式，喷砂的喷射速度受到一定的限制。
另一种类似的表面处理方式，为珠击(Shot Peening)，又名喷丸、抛丸，是一个冷处理过程。此种表面特殊处理是将多数个小圆形钢丸连续捶打工件表面，每颗钢丸撞击金属零件上，如一个微型棒槌敲打表面，捶出小压痕或凹陷，从而可以增加表面硬化，达到硬度强化的效果。过程中在工件表面形成凹陷，金属表层产生拉伸。无数重叠的凹陷部分可以消除铸、锻和焊件残留应力，使其晶格产生压缩，进而提升工件的硬度。
珠击与喷砂的原理虽然相同，但设备流程差异甚大，一般喷砂仅需考虑回收、集尘和强度即可，但珠击还需要考虑筛选变形及破碎，分离不合格钢珠，并进行流量控制，且钢珠大小须严格分离，在功能的差异上更为明显。喷砂主要功能在于清洁作用，提升表面粗糙度，利于后续加工过程，如电镀和烤漆等。珠击则是提高工件的抗疲劳强度、抗应力腐蚀以及工件表面的硬度，达到增强使用寿命的效果。
相较于喷砂处理，珠击的机台由于处理较大粒径的珠击颗粒，机台也容易受损，包括加速珠击颗粒的设备以及工件处理区域的周围壁面。
再者，现有技术处理长度较长的金属板材时，不论是珠击或喷砂的技术，其角度与力量通常都是无法调整而呈僵化的情形。或者，依靠人员凭着手动处理，表面处理的质量也无法达到一致的标准。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，不仅可结合喷砂及珠击优点，其叶轮设备可高速喷出喷击颗粒，喷击颗粒的粒径可介于喷砂的砂料及珠击的钢丸之间，不仅可以提供清洁作用，提升表面粗糙度，还可以提高工件的抗疲劳强度以及工件表面的硬度，达到增强使用寿命。
本发明针对现有技术的不足，提供一种可调整式叶轮喷击仓室，其设有多个叶轮设备，多个叶轮设备可以个别调整叶轮设备的喷击角度与高度，配合不同厚度的金属件，更好地进行表面处理。
本发明的可调整式叶轮喷击仓室，可以形成一较长的封闭工作区，多个叶轮设备上下对称分布以保持对称的力量。
更好的，本发明的多个叶轮设备可依据不同厚度的金属板，预先设定个别叶轮设备的喷击角度与高度，设定多组不同的处理曲线，在表面处理时，依据原先设定的处理曲线，自动地调整个别叶轮设备的喷击角度与高度，从而叶轮喷击仓室可以提供弹性化的表面处理，表面处理质量可以达成良好的一致性。
为了解决上述的技术问题，本发明实施例提供一种可调整式叶轮喷击仓室，包括：
一仓室，所述仓室具有一入口及一出口，所述入口及所述出口之间设有一喷击工作线；
多个叶轮设备，所述多个叶轮设备相对称地设置于所述仓室的上侧及下侧，每一个所述叶轮设备具有一保护箱体、一驱动装置、一对转盘及多个叶片，所述多个叶片呈放射状连接于所述一对转盘之间，所述驱动装置连接于一个所述转盘；其中所述保护箱体具有一第一挡板及一第二挡板，所述保护箱体罩住所述一对转盘及所述多个叶片，所述保护箱体设有一喷击出口面，所述喷击出口面连通于所述仓室的内部；以及
多个调整装置，对应于所述多个叶轮设备，每一个所述调整装置用以调整所述喷击出口面对应于所述喷击工作线的角度与距离，从而所述多个叶轮设备的所述多个喷击出口面配置成不同角度与高度。
可选地，每一个所述调整装置具有第一调整单元及第二调整单元，所述第一调整单元设置于所述保护箱体的一端，所述第二调整单元设置于所述保护箱体的另一端，所述第一调整单元能调整所述保护箱体一端的高度，所述第二调整单元能调整所述保护箱体的另一端的高度。
可选地，所述第一挡板倾斜于所述喷击出口面，所述第二挡板与所述喷击出口面成预设角度，所述第一调整单元连接于所述第一挡板且靠近所述喷击出口面，所述第二调整单元连接于所述第二挡板且靠近所述喷击出口面。
可选地，每一个所述叶轮设备还包括密封垫，所述密封垫连接于所述保护箱体的底部周围，且延伸靠近所述第一调整单元及所述第二调整单元。
可选地，所述第一调整单元及所述第二调整单元各包括一升降件及一铰链，所述第一调整单元的所述升降件通过所述铰链连接于所述第一挡板，所述第二调整单元的所述升降件通过所述铰链连接于所述第二挡板。
可选地，所述第一调整单元及所述第二调整单元各包括一横向位移件，所述横向位移件形成一斜推面，所述斜推面抵接于所述保护箱体两侧的底端，所述横向位移件能相对于所述叶轮设备移动以抬高或降低所述叶轮设备。
可选地，所述多个叶轮设备的所述喷击出口面与所述仓室的上侧及下侧形成多个夹角；其中由所述入口朝向所述仓室中央位置的所述多个夹角呈正夹角且依序递减；其中靠近所述仓室的中央位置的所述多个夹角为0度；其中由所述仓室的中央位置朝向所述出口的所述多个夹角呈负夹角且依序递增。
可选地，所述入口与所述出口各设有一垂帘。
可选地，所述仓室具有多个仓室模块，所述多个仓室模块相互串接以形成所述仓室。
本发明的有益效果是：
本发明所提供的可调整式叶轮喷击仓室，其调整装置能改变叶轮装置两端的高度，以调整所述叶轮装置的角度或高度。本发明的多个叶轮设备不仅上下对称的分布，多个叶轮设备的喷击状况也沿着仓室的中央位置安排成左右对称的分布。本发明得以更有效率，更良好的处理工件的表面。然而，上述仅是举例说明，本发明可以配合不同厚度的金属板材，再调整多个叶轮设备于不同的角度与高低位置。
附图说明
图1为本发明实施例的可调整式叶轮喷击仓室的正面示意图。
图2为本发明实施例的可调整式叶轮喷击仓室的叶轮设备的前视图。
图3为本发明实施例的可调整式叶轮喷击仓室的叶轮设备的侧视图。
图4为本发明实施例的可调整式叶轮喷击仓室的叶轮设备的俯视图。
图5为本发明实施例的可调整式叶轮喷击仓室的叶轮设备的仰视图。
图6至图9为本发明实施例的可调整式叶轮喷击仓室各个仓室模块的正面放大图。
图10至图12为本发明实施例的可调整式叶轮喷击仓室的调整装置第一实施例不同角度的示意图。
图13至图15为本发明实施例的可调整式叶轮喷击仓室的调整装置第二实施例不同角度的示意图。
附图标记说明：
1-可调整式叶轮喷击仓室；A、B、C、D-仓室模块；12-仓室；12a-上侧；12b-下侧；11-入口；19-出口；20-叶轮设备；22-保护箱体；221-第一挡板；222-第二挡板；M-驱动装置；24a、24b-转盘；26-叶片；28a、29a-第一调整单元；28b、29b-第二调整单元；281-升降件；282-铰链；292-斜推面；200-喷击出口面；θ11、θ12、θ13、θ20、θ30、θ41、θ42、θ43-夹角；P-密封垫；W-喷击工作线；
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有技术中对工件表面进行处理时，角度和力量不能调整导致表面质量无法保证的问题，提供一种可调整式叶轮喷击仓室。
如图1所示，本发明提供一种可调整式叶轮喷击仓室1，其包括一仓室12、及多个叶轮设备20。所述仓室12具有一入口11及一出口19，所述入口11及所述出口19之间设有一喷击工作线W，例如可以是滚轮或吊钩，依待喷击的工件而定。在本实施例，适用于金属板，但不限制于此。待喷击的工件，如成卷的金属板，由入口11进入喷击工作线W，由滚轮夹持往出口19推进。所述多个叶轮设备20相对称地设置于所述仓室12的上侧12a及下侧12b，上下对称的分布是为使上下喷击的力量能相互抵消，以维持金属板的平整度。本实施例的所述仓室12可以是由多个仓室模块A、B、C、D所组成的，多个仓室模块A、B、C、D相互串接以形成仓室12。
如图2至图5所示，关于本实施例的叶轮设备20说明如下，每一叶轮设备20具有一保护箱体22、一驱动装置M、一对转盘24a、24b及多个叶片26。所述多个叶片26呈放射状连接于所述一对转盘24a、24b之间，所述驱动装置M连接于一个所述转盘24a。其中所述保护箱体22至少包括第一挡板221及第二挡板222，所述保护箱体22罩住所述一对转盘24a、24b及所述多个叶片26，保护箱体22用以限制喷击颗粒在保护箱体22内，保护箱体22的壁面具有相当厚度，以避免被击穿。保护箱体22设有一喷击出口面200，所述喷击出口面200连通于所述仓室12的内部。喷击的颗粒经过处理送入保护箱体22内，通过高速转动的转盘24a、24b及多个叶片26，颗粒因离心力由喷击出口面200高速地喷入仓室12内。本实施例的喷击颗粒，例如可以是陶瓷砂、玻璃珠、尼龙砂、石英砂、金刚砂、铁砂及金属细球等。
本实施例中，所述第一挡板221倾斜于所述喷击出口面200，所述第二挡板222与所述喷击出口面200成预设角度，较佳地，所述第二挡板222大致垂直于所述喷击出口面200，所述第一调整单元28a连接于所述第一挡板221且靠近所述喷击出口面200，所述第二调整单元28b连接于所述第二挡板222且靠近所述喷击出口面200。
关于叶轮设备的细节，可参考申请人曾提出的台湾地区专利申请案号108132992的“喷击机台及其叶轮设备”专利申请案，该专利申请案的完整内容可以纳入为本发明说明书的一部分。本发明可应用前述相关专利的所有细节，但不限制于此。
如图6至图9所示，分别是仓室模块A、B、C、D的放大图。本发明设有多个调整装置，多个调整装置对应于所述多个叶轮设备20，每一所述调整装置用以调整所述喷击出口面200对应于所述喷击工作线W的角度与距离，从而所述多个叶轮设备20的所述多个喷击出口面200配置成不同角度与高度。较佳地，本发明将多个喷击出口面200由仓室12的入口到出口的倾斜角沿着一假想的抛物线的切线分布。
如图6所示，仓室模块A的部分，由入口11沿着喷击工作线W进入仓室12，多个叶轮设备20的所述喷击出口面200与所述仓室12的上侧12a及下侧12b形成多个夹角θ11、θ12、θ13。其中由所述入口11朝向所述仓室12中央位置的所述多个夹角呈正夹角且依序递减，如夹角θ11大约为5度、夹角θ12大约为3度、夹角θ13大约为2度。刚进入仓室12的入口11的工件，如金属板，刚开始可以以较大的角度，进行喷击，较大的倾斜角度以较斜冲击的方式去除工件表面的氧化层，清洁的功用较强。工件由第一台的叶轮设备20喷击后，被送件第二台的叶轮设备20，第二台叶轮设备20的夹角θ12稍为变小，第三台叶轮设备20的夹角θ13再变小，使得喷击的力量更多以正向冲击的方式，处理工件的抗疲劳强度或硬度。
如图7至图8所示，仓室模块B及C的部分，其中靠近所述仓室的中央位置的所述多个夹角θ20、θ30为0度。喷击的力量完全以正向冲击的方式，较着重于处理工件的抗疲劳强度或硬度。
如图9所示，仓室模块D的部分，其中由所述仓室12的中央位置朝向所述出口12的所述多个夹角θ41、θ42、θ43呈负夹角且依序递增，如夹角θ41大约为-2度、夹角θ43大约为-3度、夹角θ43大约为-5度。由于前面三个仓室模块A、B、C已完成大部分的喷击工作，在最后一个仓室模块D，喷击的角度与仓室模块A大致相反，可以再补充另一角度，使得工件的表面更为均匀与细致。换句话说，仓室模块A与仓室模块D的喷击力量沿仓室12的中央位置是相对称的，仓室模块B与仓室模块C的喷击力量沿仓室12的中央位置是相对称的。
如图10至图12所示，举例来说，本发明的每一调整装置具有第一调整单元28a及第二调整单元28b，所述第一调整单元28a设置于所述保护箱体22的一端，所述第二调整单元28b设置于所述保护箱体22的另一端。所述第一调整单元28a能调整所述叶轮设备20一端的高度，所述第二调整单元282能调整所述叶轮设备20的另一端的高度。当叶轮设备20的两端被调整至不同高度，喷击出口面200就产生倾斜的状况，通过抬高叶轮设备20的两端至不同的高度差，喷击出口面200能产生不同的倾斜状态。当叶轮设备20的两端同时被抬高，就改变喷击出口面200相对于喷击工作线W的高度。借此本实施例可以调整叶轮设备20的喷击角度或高度。
本实施例为避免叶轮设备20的两端高度被调整而产生与仓室12之间的空隙，每一个所述叶轮设备20还包括密封垫P，例如可以是耐磨的橡胶垫，所述密封垫P连接于所述保护箱体22的底部周围，密封垫P延伸靠近所述第一调整单元28a及所述第二调整单元28b。当叶轮设备20的角度或高度调整后，叶轮设备20底部的法兰与仓室12之间会产生空隙，本实施例的密封垫P可以防止喷击过程的细微颗粒逸出。配合相关的过滤回收机制，喷击的颗粒可以再回收利用，更符合环保的发展趋势。
如图10所示，本实施例的调整单元具体的说，第一调整单元28a及第二调整单元28b各包括一升降件281及一铰链282，所述第一调整单元28a的所述升降件281通过铰链282连接于第一挡板221，第二调整单元28b的升降件281通过铰链282连接于第二挡板222。举例说明，本发明的升降件281可以是一合金块、或齿条、或有动力的步进马达等，可以沿着垂直方向升降叶轮设备20的保护箱体22的两端。
如图13至图15，为本发明的调整装置的第二实施方式。其中第一调整单元29a及第二调整单元29b可以是一横向位移件，例如楔形推块。所述横向位移件形成一斜推面292，所述斜推面292抵接于所述保护箱体22两侧的底端，所述横向位移件能相对于所述叶轮设备20移动以抬高或降低所述叶轮设备20。通过向左或向右地移动具有斜推面292的调整单元，本实施例也可以调整所述叶轮装置20两端的高度，进而调整所述叶轮装置20的倾斜角度。
本发明实施例的有益效果：本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的可调整式叶轮喷击仓室，其调整装置能改变叶轮装置两端的高度，以调整所述叶轮装置的角度或高度。本发明的仓室12可以是由多个仓室模块A、B、C、D所组成，可提供一较长的封闭工作区。多个叶轮设备20不仅上下对称的分布，多个叶轮设备20的喷击状况也沿着仓室12的中央位置安排成左右对称的分布。本发明得以更有效率，更良好的处理工件的表面。然而，上述仅是举例说明，本发明可以配合不同厚度的金属板材，再调整多个叶轮设备20于不同的角度与高低位置。
本发明进一步还可以预先配合不同厚度的金属板材，多个叶轮设备可依据不同厚度的金属板，预先设定个别叶轮设备的喷击角度与高度，设定成为相对应的喷击处理曲线，一种厚度对应于一组的处理曲线。所述多个调整装置可以配合计算机或相关可记录的装置，记录相关的角度与高度，并配合适当的驱动装置，如步进马达或齿轮等，借此多个叶轮设备20可以自动移动至相关预设的角度或高度。当要表面处理时，依据原先设定的处理曲线，自动地驱动个别叶轮设备的喷击角度与高度，从而本发明的利用一台叶轮喷击仓室可以提供弹性化的表面处理，适用于不同厚度的金属板，并且可以达成良好表面处理的一致性质量。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种可调整式叶轮喷击仓室，其特征在于，包括：
一仓室，所述仓室具有一入口及一出口，所述入口及所述出口之间设有一喷击工作线；
多个叶轮设备，所述多个叶轮设备相对称地设置于所述仓室的上侧及下侧，每一个所述叶轮设备具有一保护箱体、一驱动装置、一对转盘及多个叶片，所述多个叶片呈放射状连接于所述一对转盘之间，所述驱动装置连接于一个所述转盘；其中所述保护箱体具有一第一挡板及一第二挡板，所述保护箱体罩住所述一对转盘及所述多个叶片，所述保护箱体设有一喷击出口面，所述喷击出口面连通于所述仓室的内部；以及
多个调整装置，对应于所述多个叶轮设备，每一个所述调整装置用以调整所述喷击出口面对应于所述喷击工作线的角度与距离，从而所述多个叶轮设备的所述多个喷击出口面配置成不同角度与高度；
其中，每一个所述调整装置具有第一调整单元及第二调整单元，所述第一调整单元设置于所述保护箱体的一端，所述第二调整单元设置于所述保护箱体的另一端，所述第一调整单元能调整所述保护箱体一端的高度，所述第二调整单元能调整所述保护箱体的另一端的高度；
其中，所述多个叶轮设备的所述喷击出口面与所述仓室的上侧及下侧形成多个夹角；其中由所述入口朝向所述仓室中央位置的所述多个夹角呈正夹角且依序递减；其中靠近所述仓室的中央位置的所述多个夹角为0度；其中由所述仓室的中央位置朝向所述出口的所述多个夹角呈负夹角且依序递增。
2.根据权利要求1所述的可调整式叶轮喷击仓室，其特征在于，所述第一挡板倾斜于所述喷击出口面，所述第二挡板与所述喷击出口面成预设角度，所述第一调整单元连接于所述第一挡板且靠近所述喷击出口面，所述第二调整单元连接于所述第二挡板且靠近所述喷击出口面。
3.根据权利要求1所述的可调整式叶轮喷击仓室，其特征在于，每一个所述叶轮设备还包括密封垫，所述密封垫连接于所述保护箱体的底部周围，且延伸靠近所述第一调整单元及所述第二调整单元。
4.根据权利要求1所述的可调整式叶轮喷击仓室，其特征在于，所述第一调整单元及所述第二调整单元各包括一升降件及一铰链，所述第一调整单元的所述升降件通过所述铰链连接于所述第一挡板，所述第二调整单元的所述升降件通过所述铰链连接于所述第二挡板。
5.根据权利要求1所述的可调整式叶轮喷击仓室，其特征在于，所述第一调整单元及所述第二调整单元各包括一横向位移件，所述横向位移件形成一斜推面，所述斜推面抵接于所述保护箱体两侧的底端，所述横向位移件能相对于所述叶轮设备移动以抬高或降低所述叶轮设备。
6.根据权利要求1所述的可调整式叶轮喷击仓室，其特征在于，所述入口与所述出口各设有一垂帘。
7.根据权利要求1所述的可调整式叶轮喷击仓室，其特征在于，所述仓室具有多个仓室模块，所述多个仓室模块相互串接以形成所述仓室。
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