CN116604477A - 用于智能喷砂房的喷砂供砂***及其喷砂供砂方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***及其喷砂供砂方法，喷砂房内部设有天车，天车与喷砂房纵向滑动，天车上设有伸缩臂，伸缩臂下端与多自由度机械手连接，机械手端部设有多个喷嘴，喷砂罐通过喷砂管与机械手端部的喷嘴连通；喷砂房两侧还设有集砂槽，集砂槽底部通过管道与振动筛连通，振动筛与滚动筛连接，滚动筛与存砂罐连接，存砂罐通喷砂罐与过机械手端部的喷嘴连通。采用循环回收并加将砂体加入喷砂罐内循环使用砂体，回收功能，有效提高磨料利用率，且除尘效果好，环保无污染，有利于操作者的身心健康。
Description
技术领域
本发明涉及喷砂领域，尤其是涉及一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***及其喷砂供砂方法。
背景技术
喷砂是以压缩空气为动力让砂材高速射向工件表面，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，以实现粗化金属表面或去除金属表面的锈蚀物、氧化皮与其它脏污等达到装饰目的以及提高工件抗疲劳性的一种表面处理方法。
喷砂机即可对工件进行喷砂处理的机器，目前多数喷砂机主要采用单工位或多工位，固定或移动喷砂头的喷砂方式对工件进行加工。而现有的喷砂机回收率比较低，在进行一次使用后，喷砂机周围全是细砂，尤其是空气中洒落的粉尘对人体造成极大危害；且结构复杂、操作繁琐、消耗高、无法循环利用，造成浪费，同时，性能不稳定、需要经常进行维修，影响生产效率。
中国专利CN213562016U公开了一种自动回收循环喷砂机，包括电器箱、喷枪机构、以及设于喷枪机构一侧的压力罐，压力罐的上方依次设有砂斗和旋风除尘器，旋风除尘器的一侧设有除尘机组，旋风除尘器与除尘机组连接，喷枪机构的下方设有真空泵，真空泵与旋风除尘器连接；喷枪机构、压力罐和旋风除尘器均与阀门组件连接；本实用新型能够实现磨料自动回收、分离、筛选，并自动加入喷砂罐内循环使用，自动化程度高；并且可将喷砂部份单独用作半自动加砂开放式喷砂机，以提高工作效率；回收部分则可以单独作为砂尘分离器，回收散落的磨料并自动分离粉尘，环保无污染。
上述专利能够磨料自动回收、分离、筛选，并自动加入喷砂罐内循环使用的技术效果。
但是上述专利回收砂体复杂，而且在对砂体进行回收后，回收砂体会影响喷砂效果。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***及其喷砂供砂方法，解决现有的喷砂机回收率比较低的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，喷砂房内部设有天车，天车与喷砂房纵向滑动，天车上设有伸缩臂，伸缩臂下端与多自由度机械手连接，机械手端部设有多个喷嘴，喷砂罐通过喷砂管与机械手端部的喷嘴连通；
喷砂房两侧还设有集砂槽，集砂槽底部通过管道与振动筛连通，振动筛与滚动筛连接，滚动筛与存砂罐连接，存砂罐通喷砂罐与过机械手端部的喷嘴连通。
优选方案中，集砂槽截面成漏斗结构，集砂槽通过与横向管道连通，集砂槽通过与横向管道之间设有阀门，横向管道一端与罗茨风机出风口连通，横向管道另一端与过滤仓连通，振动筛设置在过滤仓内部，振动筛顶部设有磁选机，振动筛粗料出料口与储杂罐连通；
过滤仓底部通过第一输送带与滚动筛连接，滚动筛的粗料出料口与储杂罐连通；
滚动筛细料出料口通过第二输送带与存砂罐连接。
优选方案中，喷砂房内部设有多个抽气口，抽气口通过管道与多个真空机连通，多个真空机排杂口与罗茨风机的吹风口连通，真空机使喷砂房内部形成负压；
抽气口上罩有过滤罩。
优选方案中，喷砂房内部还设有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器与控制电脑电连接；
集砂槽上方还设有可以折叠的走道板。
优选方案中，天车上设有横向滑动的承载架，承载架通过电机驱动在天车上横向滑动，承载架顶部设有多个导向轮，喷砂管绕过导向轮喷嘴连通。
优选方案中，机械手端部与喷砂安装架连接，喷砂安装架一侧设有伸出的支撑柱，支撑柱端部设有安装板，安装板上设有多个卡耳，喷嘴通过卡耳固设在安装板上；
喷砂管穿过安装架的板体与喷嘴连通。
优选方案中，天车一侧还设有校准电机，校准电机输出端设有齿轮，天车导轨上设有齿条，齿条与齿轮啮合。
优选方案中，喷砂房内部设有喷砂调节座，喷砂房底板上设有，喷砂调节座与地轨，喷砂调节座与地轨滑动连接；
喷砂调节座包括底板，底板两侧设有支撑座，两个支撑座之间转动连接有转动板，转动板端部的转动轴与第一电机连接，转动板板体表面设有安装底座，安装底座与转动板转动连接，转动板下方设有第二电机，第二电机与安装底座连接。
优选方案中，第一电机输出端设有第一蜗杆，转动板端部的转动轴上设有第一蜗轮，第一蜗轮与第一蜗杆啮合；
第二电机输出端设有第二蜗杆，安装底座的转动轴上设有第二蜗轮，第二蜗轮与第二蜗杆啮合；
第一电机、第一蜗轮和第一蜗杆外部罩有第一保护罩；
第二电机、第二蜗轮和第二蜗杆外部罩有第二保护罩。
该方法包括：
S1、需要喷砂的物件安装在喷砂调节座的安装底座上，喷砂调节座通过地轨推入到喷砂房内部；
S2、关闭喷砂房的门板，保证了喷砂房内部空间为密闭环境，真空机开启，真空机对存砂房抽气减压，喷砂房内部气压接近真空时关闭真空机；
S3、开启机械手和喷砂罐对待喷砂的物件进行喷砂，通过机械手与喷砂调节座的数控***的联合控制，机械手运行轨迹和喷砂调节座的偏转方向实现对安装底座上的工件可进行持续的全方位自动化喷砂加工；
S4、喷砂加工完成后，压力传感器监测喷砂房内部压力，喷砂加工过程中，喷砂房内部压力接近外部大气压；
再开启罗茨风机和横向管道上的阀门，罗茨风机吹风，喷砂房内部的砂会在罗茨风机的风力作用写将集砂槽内部的砂输送到过滤仓内部的振动筛上，振动筛进行振动筛选；
S5、振动筛选后再利用滚动筛进行精细化筛选，精细化筛选后的砂在存砂罐内部储存，存砂罐内部的砂体再与新砂混合进入到喷砂罐内部，喷砂罐再向喷砂房内部提供砂。
本发明提供了一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***及其喷砂供砂方法，采用循环回收并加将砂体加入喷砂罐内循环使用砂体，回收功能，有效提高磨料利用率，且除尘效果好，环保无污染，有利于操作者的身心健康。
在喷砂前，将喷砂房内部抽真空，喷砂的同时将舱体内部形成真空环境，从而实现更彻底的清洁效果。它可以有效地去除表面污垢、氧化物和涂层材料等，同时减少喷砂媒介材料的浪费和环境污染。与传统喷砂相比，真空喷砂也可以降低对工人健康的危害，并提高工作效率。对设备的损害也较小，延长了设备的使用寿命，使得磨料循环使用，降低了喷砂成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明喷砂房布局结构图；
图2是本发明喷砂房侧视三维结构图；
图3是本发明天车、机械手和喷砂调节座布局安装结构图；
图4是本发明天车与机械手安装结构图；
图5是本发明伸缩臂主视结构图；
图6是本发明伸缩臂内部结构原理图；
图7是本发明机械手安装喷嘴结构图；
图8是本发明喷砂调节座结构图；
图9是本发明喷砂调节座下方侧视结构图。
图中：喷砂房1；存砂房2；喷砂罐3；机械手4；天车5；校准电机501；齿条502；承载架503；导向轮6；门板7；喷砂调节座8；支撑座801；转动板802；安装底座803；第一蜗轮804；第一蜗杆805；第一电机806；第一保护罩807；第二电机808；第二蜗杆809；第二蜗轮810；第二保护罩811；地轨9；伸缩臂10；驱动电机1001；风琴罩1002；喷砂安装架11；支撑柱1101；安装板1102；卡耳1103；喷嘴12；喷砂管13；真空机14；过滤罩15；控制电脑16；压力传感器17；温度传感器18；走道板19；集砂槽20；罗茨风机21；振动筛22；第一输送带23；储杂罐24；滚动筛25；第二输送带26；存砂罐27。
具体实施方式
实施例1
如图1~9所示，一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，喷砂房1内部设有天车5，天车5与喷砂房1纵向滑动，天车5上设有伸缩臂10，伸缩臂10下端与多自由度机械手4连接，机械手4端部设有多个喷嘴12，喷砂罐3通过喷砂管13与机械手4端部的喷嘴12连通；通过机械手4与喷砂调节座8的数控***的联合控制，机械手4运行轨迹和喷砂调节座8的偏转方向实现对安装底座803上的工件可进行持续的全方位自动化喷砂加工；
伸缩臂10采用多线束驱动伸缩臂，伸缩臂10通过驱动电机1001驱动伸缩臂升降，伸缩臂10采用四节伸缩臂，伸缩臂10结构与吊车伸缩臂原理相同。
喷砂房1两侧还设有集砂槽20，集砂槽20底部通过管道与振动筛22连通，振动筛22与滚动筛25连接，滚动筛25与存砂罐27连接，存砂罐27通喷砂罐3与过机械手4端部的喷嘴12连通。集砂槽20起到收集砂体的作用。
优选方案中，集砂槽20截面成漏斗结构，集砂槽20通过与横向管道连通，集砂槽20通过与横向管道之间设有阀门，横向管道一端与罗茨风机21出风口连通，横向管道另一端与过滤仓连通，振动筛22设置在过滤仓内部，振动筛22顶部设有磁选机，振动筛22粗料出料口与储杂罐24连通；过滤仓底部通过第一输送带23与滚动筛25连接，滚动筛25的粗料出料口与储杂罐24连通；二次回收功能，有效提高磨料利用率，且除尘效果 好，环保无污染，有利于操作者的身心健
滚动筛25细料出料口通过第二输送带26与存砂罐27连接。
优选方案中，喷砂房1内部设有多个抽气口，抽气口通过管道与多个真空机14连通，多个真空机14排杂口与罗茨风机21的吹风口连通，真空机14使喷砂房1内部形成负压；抽气口上罩有过滤罩15。在喷砂前，将喷砂房1内部抽真空，喷砂的同时将舱体内部形成真空环境，从而实现更彻底的清洁效果。它可以有效地去除表面污垢、氧化物和涂层材料等，同时减少喷砂媒介材料的浪费和环境污染。与传统喷砂相比，真空喷砂也可以降低对工人健康的危害，并提高工作效率。
优选方案中，喷砂房1内部还设有压力传感器17和温度传感器18，压力传感器17和温度传感器18与控制电脑16电连接；
集砂槽20上方还设有可以折叠的走道板19。
优选方案中，天车5上设有横向滑动的承载架503，承载架503通过电机驱动在天车5上横向滑动，承载架503顶部设有多个导向轮6，喷砂管13绕过导向轮6喷嘴12连通。导向轮6起到固定或者导向喷砂管13的作用，喷砂管13能够及时向喷嘴12提供喷砂。
优选方案中，机械手4端部与喷砂安装架11连接，喷砂安装架11一侧设有伸出的支撑柱1101，支撑柱1101端部设有安装板1102，安装板1102上设有多个卡耳1103，喷嘴12通过卡耳1103固设在安装板1102上；喷砂管13穿过安装架11的板体与喷嘴12连通。喷砂安装架11用于固定喷砂管13个多个喷嘴12。
优选方案中，天车5一侧还设有校准电机501，校准电机501输出端设有齿轮，天车5导轨上设有齿条502，齿条502与齿轮啮合。校准电机501主要用于校准天车5在导轨上的位置，天车5惯性滑动时，能够及时得到检测。
优选方案中，喷砂房1内部两侧设有多个摄像头101，摄像头101与控制电脑102电连接，控制电脑102内部设有设觉识别***；视觉识别***用于识别被喷砂的工具的位置和识别喷砂完成情况。
优选方案中，喷砂房1内部设有喷砂调节座8，喷砂房1底板上设有，喷砂调节座8与地轨9，喷砂调节座8与地轨9滑动连接。喷砂调节座8采用数控***控制，通过机械手4与喷砂调节座8的数控***的联合控制，机械手4运行轨迹和喷砂调节座8的偏转方向实现对安装底座803上的工件可进行持续的全方位自动化喷砂加工。
在位置控制中，通过编码器获取机床工件的位置信息，并与目标位置进行比较，使用 PID 控制算法来调节电机转速和方向，以实现精准的位置控制。
在速度控制中，根据需要的切削速度和负载情况，通过测量电机转速和电流来计算实际负载并调整控制信号，使电机保持恒定的速度。
这些控制算法可以通过数字信号处理器或专用控制器实现，以实现高精度、高速度和高可靠性的加工操作。
优选方案中，喷砂调节座8包括底板，底板两侧设有支撑座801，两个支撑座801之间转动连接有转动板802，转动板802端部的转动轴与第一电机806连接，转动板802板体表面设有安装底座803，安装底座803与转动板802转动连接，转动板802下方设有第二电机808，第二电机808与安装底座803连接。第一电机806驱动转动板802转动，第二电机808驱动安装底座803转动。喷砂调节座8采用数控***控制，通过机械手4与喷砂调节座8的数控***的联合控制，机械手4运行轨迹和喷砂调节座8的偏转方向实现对安装底座803上的工件可进行持续的全方位自动化喷砂加工。
优选方案中，第一电机806输出端设有第一蜗杆805，转动板802端部的转动轴上设有第一蜗轮804，第一蜗轮804与第一蜗杆805啮合；
第二电机808输出端设有第二蜗杆809，安装底座803的转动轴上设有第二蜗轮810，第二蜗轮810与第二蜗杆809啮合。蜗杆齿轮传动比较稳定，能够在高负载下保持较高的精度；：蜗轮蜗杆传动具有较强的扭矩传递能力，可承受较大的负载和冲击负荷；由于摩擦阻力的作用，蜗杆齿轮具有很好的自锁性，不易滑动倒退；
优选方案中，第一电机806、第一蜗轮804和第一蜗杆805外部罩有第一保护罩807；第二电机808、第二蜗轮810和第二蜗杆809外部罩有第二保护罩811。第一保护罩807和第二保护罩811保护驱动位置的齿轮。
实施例2
结合实施例1进一步说明，如图1-9所示结构，S1、需要喷砂的物件安装在喷砂调节座8的安装底座803上，喷砂调节座8通过地轨9推入到喷砂房1内部；
S2、关闭喷砂房1的门板7，保证了喷砂房1内部空间为密闭环境，真空机14开启，真空机14对存砂房2抽气减压，喷砂房1内部气压接近真空时关闭真空机14；
S3、开启机械手4和喷砂罐3对待喷砂的物件进行喷砂，通过机械手4与喷砂调节座8的数控***的联合控制，机械手4运行轨迹和喷砂调节座8的偏转方向实现对安装底座803上的工件可进行持续的全方位自动化喷砂加工；
S4、喷砂加工完成后，压力传感器17监测喷砂房1内部压力，喷砂加工过程中，喷砂房1内部压力接近外部大气压；
再开启罗茨风机21和横向管道上的阀门，罗茨风机21吹风，喷砂房1内部的砂会在罗茨风机21的风力作用写将集砂槽20内部的砂输送到过滤仓内部的振动筛22上，振动筛22进行振动筛选；
S5、振动筛选后再利用滚动筛25进行精细化筛选，精细化筛选后的砂在存砂罐27内部储存，存砂罐27内部的砂体再与新砂混合进入到喷砂罐3内部，喷砂罐3再向喷砂房1内部提供砂。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，其特征是：喷砂房（1）内部设有天车（5），天车（5）与喷砂房（1）纵向滑动，天车（5）上设有伸缩臂（10），伸缩臂（10）下端与多自由度机械手（4）连接，机械手（4）端部设有多个喷嘴（12），喷砂罐（3）通过喷砂管（13）与机械手（4）端部的喷嘴（12）连通；
喷砂房（1）两侧还设有集砂槽（20），集砂槽（20）底部通过管道与振动筛（22）连通，振动筛（22）与滚动筛（25）连接，滚动筛（25）与存砂罐（27）连接，存砂罐（27）通喷砂罐（3）与过机械手（4）端部的喷嘴（12）连通。
2.根据权利要求1所述一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，其特征是：集砂槽（20）截面成漏斗结构，集砂槽（20）通过与横向管道连通，集砂槽（20）通过与横向管道之间设有阀门，横向管道一端与罗茨风机（21）出风口连通，横向管道另一端与过滤仓连通，振动筛（22）设置在过滤仓内部，振动筛（22）顶部设有磁选机，振动筛（22）粗料出料口与储杂罐（24）连通；
过滤仓底部通过第一输送带（23）与滚动筛（25）连接，滚动筛（25）的粗料出料口与储杂罐（24）连通；
滚动筛（25）细料出料口通过第二输送带（26）与存砂罐（27）连接。
3.根据权利要求1所述一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，其特征是：喷砂房（1）内部设有多个抽气口，抽气口通过管道与多个真空机（14）连通，多个真空机（14）排杂口与罗茨风机（21）的吹风口连通，真空机（14）使喷砂房（1）内部形成负压；
抽气口上罩有过滤罩（15）。
4.根据权利要求1所述一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，其特征是：喷砂房（1）内部还设有压力传感器（17）和温度传感器（18），压力传感器（17）和温度传感器（18）与控制电脑（16）电连接；
集砂槽（20）上方还设有可以折叠的走道板（19）。
5.根据权利要求1所述一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，其特征是：天车（5）上设有横向滑动的承载架（503），承载架（503）通过电机驱动在天车（5）上横向滑动，承载架（503）顶部设有多个导向轮（6），喷砂管（13）绕过导向轮（6）喷嘴（12）连通。
6.根据权利要求1所述一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，其特征是：机械手（4）端部与喷砂安装架（11）连接，喷砂安装架（11）一侧设有伸出的支撑柱（1101），支撑柱（1101）端部设有安装板（1102），安装板（1102）上设有多个卡耳（1103），喷嘴（12）通过卡耳（1103）固设在安装板（1102）上；
喷砂管（13）穿过安装架（11）的板体与喷嘴（12）连通。
7.根据权利要求1所述一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，其特征是：天车（5）一侧还设有校准电机（501），校准电机（501）输出端设有齿轮，天车（5）导轨上设有齿条（502），齿条（502）与齿轮啮合。
8.根据权利要求1所述一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，其特征是：喷砂房（1）内部设有喷砂调节座（8），喷砂房（1）底板上设有，喷砂调节座（8）与地轨（9），喷砂调节座（8）与地轨（9）滑动连接；
喷砂调节座（8）包括底板，底板两侧设有支撑座（801），两个支撑座（801）之间转动连接有转动板（802），转动板（802）端部的转动轴与第一电机（806）连接，转动板（802）板体表面设有安装底座（803），安装底座（803）与转动板（802）转动连接，转动板（802）下方设有第二电机（808），第二电机（808）与安装底座（803）连接。
9.根据权利要求7所述一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***，其特征是：第一电机（806）输出端设有第一蜗杆（805），转动板（802）端部的转动轴上设有第一蜗轮（804），第一蜗轮（804）与第一蜗杆（805）啮合；
第二电机（808）输出端设有第二蜗杆（809），安装底座（803）的转动轴上设有第二蜗轮（810），第二蜗轮（810）与第二蜗杆（809）啮合；
第一电机（806）、第一蜗轮（804）和第一蜗杆（805）外部罩有第一保护罩（807）；
第二电机（808）、第二蜗轮（810）和第二蜗杆（809）外部罩有第二保护罩（811）。
10.根据权利要求1-9任一项所述一种用于智能喷砂房的喷砂供砂***的喷砂供砂方法，其特征是：该方法包括：
S1、需要喷砂的物件安装在喷砂调节座（8）的安装底座（803）上，喷砂调节座（8）通过地轨（9）推入到喷砂房（1）内部；
S2、关闭喷砂房（1）的门板（7），保证了喷砂房（1）内部空间为密闭环境，真空机（14）开启，真空机（14）对存砂房（2）抽气减压，喷砂房（1）内部气压接近真空时关闭真空机（14）；
S3、开启机械手（4）和喷砂罐（3）对待喷砂的物件进行喷砂，通过机械手（4）与喷砂调节座（8）的数控***的联合控制，机械手（4）运行轨迹和喷砂调节座（8）的偏转方向实现对安装底座（803）上的工件可进行持续的全方位自动化喷砂加工；
S4、喷砂加工完成后，压力传感器（17）监测喷砂房（1）内部压力，喷砂加工过程中，喷砂房（1）内部压力接近外部大气压；
再开启罗茨风机（21）和横向管道上的阀门，罗茨风机（21）吹风，喷砂房（1）内部的砂会在罗茨风机（21）的风力作用写将集砂槽（20）内部的砂输送到过滤仓内部的振动筛（22）上，振动筛（22）进行振动筛选；
S5、振动筛选后再利用滚动筛（25）进行精细化筛选，精细化筛选后的砂在存砂罐（27）内部储存，存砂罐（27）内部的砂体再与新砂混合进入到喷砂罐（3）内部，喷砂罐（3）再向喷砂房（1）内部提供砂。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117943978A (zh) * | 2024-03-21 | 2024-04-30 | 湖北三江博力智能装备有限公司 | 一种耐磨料击打喷砂机器人活动臂 |
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2023
- 2023-05-31 CN CN202310634840.2A patent/CN116604477A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN117943978A (zh) * | 2024-03-21 | 2024-04-30 | 湖北三江博力智能装备有限公司 | 一种耐磨料击打喷砂机器人活动臂 |
| CN117943978B (zh) * | 2024-03-21 | 2024-06-11 | 湖北三江博力智能装备有限公司 | 一种耐磨料击打喷砂机器人活动臂 |
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