CN104647213A - 一种箱体类工件抛丸清理装置 - Google Patents

Abstract

一种箱体类工件抛丸清理装置，包括抛丸室、位于抛丸室内部的工件装夹部件、位于抛丸室一侧的抛丸器5及与抛丸器5连接的弹丸输送装置6，抛丸清理装置还包括用于工件输送的送料部件1，送料部件包括导轨，与导轨配合的车轮11，车轮11安装在车架12的底部，在车架12的上部装有升降及回转机构13，上料叉手15与升降及回转机构13连接，导轨全部或者部分位于抛丸室内。它可以在工业控制计算机的控制下完成自动送料、自动抛丸、自动取料、自动运料等过程，有着效率高，结构紧凑，维修方便的特点，解决了两种传统的抛丸清理方式中存在的清理效率低、可靠性差等问题，提高了经济效益。

Description

一种箱体类工件抛丸清理装置

技术领域

本发明涉及工件研磨加工技术领域，尤其是涉及一种轨道输送式发动机箱体抛丸清理装置。

背景技术

发动机是箱体式发动机的重要部件，发动机箱体壁的表面清理水平对发动机的质量会产生非常大的影响。现在工业上对中小型铸锻件进行表面清理和处理时，多采用抛丸处理工艺。其原理是将工件放在封闭的容器中，用抛丸器对弹丸进行加速，加速后的弹丸直接撞击工件，将工件表面残余的铸砂或氧化皮通过撞击而清理掉，从而达到清理工件表面的目的。同时在抛丸清理过程中，还可以使工件表面应力状态得以改善，使其处于压应力状态，从而提高其疲劳强度。

    在现今我国的发动机抛丸清理机市场上，应用最为广泛的就是吊钩式抛丸清理机和鼠笼式抛丸清理机，但是，这两种传统的抛丸清理方式都存在着清理效率低、可靠性差等问题，这在很大程度上制约了我国发动机生产质量的提高，且人工往笼子中装载工件及卸载工件，费时费力，很难实现自动化。

    随着科技水平的不断发展，现实生活中发动机的应用量越来越大，发动机的结构也越来越复杂，同时对于发动机箱体的质量要求也越来越高；而现在的抛丸清理技术根本不能满足对发动机箱体的高品质的清理，因此必须尽快研究出一套能够对发动机箱体进行全自动清理的抛丸清理设备，以满足这一要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于发动机箱体使用的抛丸清理装置，该装置可自动送料、自动抛丸、自动取料、自动运料，采用的技术方案是：一种箱体类工件抛丸清理装置，包括抛丸室、位于抛丸室内部的工件装夹部件、位于抛丸室一侧的抛丸器（5）及与所述抛丸器（5）连接的弹丸输送装置（6），其特征在于：所述抛丸清理装置还包括用于工件输送的送料部件（1），所述送料部件包括导轨，与导轨配合的车轮（11），所述车轮（11）安装在车架（12）的底部，在车架（12）的上部装有升降及回转机构（13），上料叉手（15）与所述升降及回转机构（13）连接，所述导轨全部或者部分位于抛丸室内。

本发明的技术特征还有：所述升降及回转机构（13）包括固定在车架（12）上表面的液压缸，液压缸的活塞杆连接在旋转电机外壳上，所述旋转电机的输出轴与所述上料叉手（15）连接。

本发明的技术特征还有：所述送料部件还包括输送辊道（2），所述输送辊道（2）位于升降及回转机构（13）的前端和/或后端，包括支撑杆（22），位于支撑杆（22）上端的支撑架（23），在支撑架（23）上设有间距一定的滚筒（24），在滚筒的端部装有链轮（25），所述链轮（25）在链条带动下转动。

本发明的技术特征还有：所述工件装夹部件包括双工位竖直转盘（3），包括转盘（34）和位于转盘（34）中央处的挡板（35），所述挡板（35）将转盘（34）分为两个仓。

本发明的技术特征还有：所述工件装夹部件还包括抛丸机械手（4），所述抛丸机械手（4）位于转盘（34）的仓内，包括电动机（31），及在电动机（31）驱动下动作的三爪卡盘夹头（32）。

本发明的技术特征还有：所述抛丸器（2）为两个，由螺栓固定在抛丸室的外伸支架上，与竖直方向呈30度的安装夹角。

本发明的技术特征还有：所述弹丸输送装置（6）包括位于抛丸室下方的螺旋输送器，所述螺旋输送器包括螺旋轴（71），所述螺旋轴（71）由轴承（74）支撑于轴承架（73）上，在螺旋轴（71）的一端装有链传动的从动链轮，所述从动链轮与主动链轮（72）通过链条连接，所述主动链轮（72）安装在电动机（76）的输出轴上。

本发明的技术特征还有：所述弹丸输送装置还包括斗式提升机，所述斗式提升机包括箱体（62）、料斗（66）及带动料斗（66）实现上下运动的带传动，螺旋输送器将弹丸及灰尘输送至所述料斗（66），所述料斗（66）将弹丸及灰尘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储尘仓（69）和弹丸仓（70），所述储尘仓（69）和弹丸仓（70）均与入料口（67）连通，在储尘仓（69）和弹丸仓（70）仓口之间还设有挡板（68）。

本发明的有益效果在于：1）本装置通过输送辊道和送料小车的配合，完成工件的自动进料，高度和角度可调的机械手增加了操作的便利性；2）本装置可以在工业控制计算机的控制下完成自动送料、自动抛丸、自动取料、自动运料等过程，有着效率高，结构紧凑，维修方便的特点，解决了两种传统的抛丸清理方式中存在的清理效率低、可靠性差等问题，提高了经济效益。

附图说明

附图1是本发明结构示意图，附图2是附图1的侧视图，附图3是附图1中送料部件主视图，附图4是附图3的侧视图，附图5是附图1中输送辊道结构示意图，附图6是附图5的侧视图，附图7是双工位竖直转盘及抛丸机械手结构示意图，附图8是斗式提升机结构示意图，附图9是丸尘分离器结构示意图，附图10是螺旋输送器结构示意图，其中，1是送料部件，2是输送辊道，3是双工位竖直转盘，4是抛丸机械手，5是抛丸器，6是弹丸输送装置，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，11是车轮，12是车架，13是升降及回转机构，14是电动机，15是上料叉手，21是底座，22是支撑杆，23是支撑架，24是滚筒，25是链轮，26是发动机，31是电动机，32是三爪拉盘夹头，33是液压缸，34是转盘，35是挡板，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，71是螺旋轴，72是主动链轮，73是轴承架，74是轴承，75是链条，76是电动机。

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。本发明公开了一种轨箱体类工件抛丸清理装置，该装置可在工业控制计算机的控制下完成自动送料、自动抛丸、自动取料、自动运料等过程，且将抛丸工序分为两个工位，当一个工位的工件在进行抛丸的同时，另一个工位可进行装料、取料等操作，效率高、结构紧凑，同时除了可用于发动机箱体的抛丸清理外，还可通过更改程序，完成对其他工件的清理，从而提高了机器的通配性和适用性，大大增加了适用范围。

该装置包括：机械***和控制***。

如图1和图2所示，机械***包括：送料部件1；输送辊道2；双工位竖直转盘3；抛丸机械手4；抛丸器5；弹丸输送装置6和除尘装置7。

控制***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所示，送料部件1包括：车轮11；车架12；升降及回转机构13；电动机14；上料叉手15。工作时，电动机14在工业控制计算机8的控制下运转，通过减速器将动力输送到车轮11，使得机构在导轨上运动，同时升降及回转机构13上的液压缸在工业控制计算机8的控制下将上料叉手15移动到送料轨道2上，托起并抓住工件，然后升降及回转机构13内部的电机在工业控制计算机8的控制下转动180度，完成工件的回转。电动机14反向转动，带动车轮11沿导轨向抛丸机械手4方向运动，进一步的完成装夹工序。

如图5所示，输送辊道2为带有支撑架23的长板结构，可用于运送待抛丸的工件，比如发动机箱体，包括：底座21；支撑杆22；支撑架23；滚筒24；链轮25；发动机26。底座21在输送辊道2的最下面，为圆形平盘，上端为锥形实体结构，由螺栓与支撑架相连，数量为10个。支撑杆22在底座21的上面为圆柱结构，下端与底座21相接，上端通过螺栓与支撑架22相连，数量为10个。支撑架23在支撑杆22的上端，为以平板结构，在支撑架23的上表面上布置滚筒24，滚筒24的数量为38个，通过法兰与支撑架连接。滚筒24的一侧为链轮，各个滚筒通过链轮与链条传动产生滚动，将滚筒24上的工件向前运送。发动机位于支撑架23的下部，通过链条与链轮连接，可输送动力至链轮，使得在控制***的控制下工件一个接一个传送至合适的位置，便于下一步上料叉手的上料。

送料部件1包括装卸机械手，装卸机械手位于抛丸室的内部下端，靠近抛丸室舱门的一侧，装配在导轨上，导轨与舱门垂直。装卸机械手包括：车轮；车架；升降及回转机构；电动机；上料叉手，其目的在于将输送辊道2送来的工件装夹并放入抛丸室内抛丸机械手上夹持，完成送料过程。车轮置于导轨上，可移动机构，使之在导轨上运动，车架为平板结构，上料叉手为叉架结构，可通过叉架将送来的工件叉住，并进一步的托起，这样工件就能被移动，升降及回转机构的目的在于升降和回转上料叉手，达到合适的位置，完成送料装夹到抛丸机械手及取料放回到输送辊道上。

电动机通过减速器与车轮相连，目的在于在控制***控制下，输送动力，使车轮可按照设定好的程序在导轨上运动，完成从输送辊道到抛丸室方向的运动。

工作时，发动机26在辊道控制器10的控制下运转，带动链链轮25运转，进一步的通过链条传动带动滚筒24运转，进一步的将工件沿轨道进行传送到抛丸室前。为送料部件1的送料、取料做准备。

如图2所示，抛丸室平行于输送辊道设置，在送料部件的对侧，为中空箱体结构，靠近送料机构的一侧有一送料窗，该送料窗在送料时打开，喷丸进行时关闭，抛丸室为工件进行喷丸清理的工作室。

如图2和图7，双工位竖直转盘3位于抛丸室的内部，包括转盘34；挡板35。挡板35位于转盘34中央，将圆盘34分成前后两个仓，圆盘34由步进电机带动，可在控制器的控制下按一定角度转动。其目的在于，将抛丸过程分成两个工位，靠近抛丸室门的一个仓进行装夹，在此同时另一个仓进行抛丸过程，抛丸完成后，转盘进行旋转180度，将已装夹的工件转到抛丸工位进行抛打，已抛打完的工件到装夹工位再由送料部件取下。

如图2和图7所示，抛丸机械手4位于上述双工位竖直转盘两个仓内，数量为两个，所述的机械手包括电动机31；三爪卡盘夹头32；液压缸33。分为上下两个夹头32，且所述的上下夹头32与竖直挡板35平行，夹头32固定在转盘34上，上述的夹头32特征在于三爪卡盘，特征还在于夹头32一端为一电机31，另一端为液压缸33，所述的抛丸机械手目的在于通过液压缸33使夹头32压紧工件，进一步的三爪卡盘卡住工件，进一步的由转盘34转到抛打工位，在抛丸过程中，夹头32在电机31带动工件旋转，使抛丸清理过程更加彻底。

如图2所示，抛丸器5位于抛丸室的一侧，与送料窗相对，通过螺栓固定在抛丸室的外伸机架上，数量为2个，上下交错放置，分别与竖直方向成30度夹角。其目的在于抛出弹丸，进行抛打抛丸室内的工件。

弹丸输送器包括：漏砂板；V型储料斗；螺旋输送器；斗式提升机；丸尘分离器；风箱。

漏砂板位于抛丸室的最下端，为有孔的钢板，其目的在于，抛丸时可将抛出的弹丸及产生的灰尘漏下，进而落入到V型储料斗中。

V型储料斗位于漏砂板的下端，为“V”型钢板，最下端为半圆形过渡槽，其目的在于收集漏砂板漏下的弹丸及灰尘，然后集中在半圆过渡槽内。

如图2所示：所述的弹丸输送装置包括：螺旋输送器；斗式提升机；丸尘分离器；所述的除尘装置包括风箱。

如图8所示， 斗式提升机位于螺旋输送器的一端，并置于抛丸室的外部，为竖直放置的长方体箱体结构，箱体的下段与螺旋输送器的一端相通，可支撑内部构件，包括；下皮带轮61；箱体62；上皮带轮63；皮带64；电机65；料斗66。上皮带轮在箱体的最上端，并与电机相连，下皮带轮位于箱体的最下端，皮带缠绕在皮带轮上，料斗由螺栓平行固定在带轮上。工作时在电机65的带动下，上皮带63转动，同时料斗66可以把下端螺旋输送器送来的弹丸及灰尘铲起装入料斗66，进一步的通过皮带64继续上升，起到提升弹丸灰尘的作用，进一步到达最上端，将弹丸灰尘倒入丸尘分离器中。

如图9所示，丸尘分离器位于斗式提升机的最上端，为箱体结构，包括：入料口67；挡板68；储尘仓69；弹丸仓70。入料口67位于丸尘分离器箱体的最上端，为一长圆筒，可接收斗式提升机料斗66卸下的弹丸及灰尘。箱体为除尘的场所，挡板倾斜固定于箱体的内部，为了挡住弹丸，对弹丸起导向作用，使得更多的弹丸进入弹丸仓。风箱口在箱体的一侧，以风箱连接，目的在于运用风力，进行牵引，使得灰尘与弹丸掉落区域发生变化，进一步的进入不同的仓得到分离。储尘仓位于箱体最下端，为灰尘的存储处，下端有孔，工作一定时间后可进行清理，弹丸仓位于储尘仓的一侧，为弹丸的存储处，下端有两个孔，分别通过输丸管输送到抛丸器的入丸口。风箱位于箱体的一侧，与风箱口连接，用于提供风力，通过风力进行弹丸与灰尘的分离。

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，通过输丸管分别与抛丸器的入料口相联，完成弹丸循环过程。

如图1和图2所示，螺旋输送器位于上述V型储料斗的最下端圆形过渡结构上部，为一螺旋长轴。

如图10所示：所述的螺旋输送器包括螺旋轴71；链轮72；轴承架73；轴承74；链条75；电动机76。所述的螺旋轴71两端由轴承74支撑于所述的轴承架73上，其中一端有一链轮72，通过链条75与所述电动机76相联。所述的电机76位于上述抛丸室箱体外部，并位于电机支架上固定。工作时通过电动机76提供动力，使螺旋轴71旋转，通过螺旋传动，使过渡槽内的弹丸及灰尘向一端传送，至斗式提升机的底端，为下一步丸尘的提升做准备。

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 (9)

1.一种箱体类工件抛丸清理装置，包括抛丸室、位于抛丸室内部的工件装夹部件、位于抛丸室一侧的抛丸器（5）及与所述抛丸器（5）连接的弹丸输送装置（6），其特征在于：所述抛丸清理装置还包括用于工件输送的送料部件（1），所述送料部件包括导轨，与导轨配合的车轮（11），所述车轮（11）安装在车架（12）的底部，在车架（12）的上部装有升降及回转机构（13），上料叉手（15）与所述升降及回转机构（13）连接，所述导轨全部或者部分位于抛丸室内。

2.按照权利要求1所述的箱体类工件抛丸清理装置，其特征在于：所述升降及回转机构（13）包括固定在车架（12）上表面的液压缸，液压缸的活塞杆连接在旋转电机外壳上，所述旋转电机的输出轴与所述上料叉手（15）连接。

3.按照权利要求2所述的箱体类工件抛丸清理装置，其特征在于：所述送料部件还包括输送辊道（2），所述输送辊道（2）位于升降及回转机构（13）的前端和/或后端，包括支撑杆（22），位于支撑杆（22）上端的支撑架（23），在支撑架（23）上设有间距一定的滚筒（24），在滚筒的端部装有链轮（25），所述链轮（25）在链条带动下转动。

4.按照权利要求2所述的箱体类工件抛丸清理装置，其特征在于：所述工件装夹部件包括双工位竖直转盘（3），包括转盘（34）和位于转盘（34）中央处的挡板（35），所述挡板（35）将转盘（34）分为两个仓。

5.按照权利要求4所述的箱体类工件抛丸清理装置，其特征在于：所述工件装夹部件还包括抛丸机械手（4），所述抛丸机械手（4）位于转盘（34）的仓内，包括电动机（31），及在电动机（31）驱动下动作的三爪卡盘夹头（32）。

6.按照权利要求4所述的箱体类工件抛丸清理装置，其特征在于：所述抛丸器（2）为两个，由螺栓固定在抛丸室的外伸支架上，与竖直方向呈30度的安装夹角。

7.按照权利要求6所述的箱体类工件抛丸清理装置，其特征在于：所述弹丸输送装置（6）包括位于抛丸室下方的螺旋输送器，所述螺旋输送器包括螺旋轴（71），所述螺旋轴（71）由轴承（74）支撑于轴承架（73）上，在螺旋轴（71）的一端装有链传动的从动链轮，所述从动链轮与主动链轮（72）通过链条连接，所述主动链轮（72）安装在电动机（76）的输出轴上。

8.按照权利要求6所述的箱体类工件抛丸清理装置，其特征在于：所述弹丸输送装置还包括斗式提升机，所述斗式提升机包括箱体（62）、料斗（66）及带动料斗（66）实现上下运动的带传动，螺旋输送器将弹丸及灰尘输送至所述料斗（66），所述料斗（66）将弹丸及灰尘输送至丸尘分离器中。

9.按照权利要求8所述的箱体类工件抛丸清理装置，其特征在于：所述丸尘分离器包括储尘仓（69）和弹丸仓（70），所述储尘仓（69）和弹丸仓（70）均与入料口（67）连通，在储尘仓（69）和弹丸仓（70）仓口之间还设有挡板（68）。