SU1682151A1 - Apparatus for abrasive flow machining of mostly footwear parts - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению дл  легкой промышленности, конкрет31 Я 30 (ft24 4-tk 34 но кструйно-абразивной обработке деталей обуви. Цель изобретени  - повышение качества очистки путем изменени  скорости перемещени  обрабатываемой детали относительно воздушной абразивной струи. Устройство содержит рабочую камеру 1, эжекторное сопло 2 со средством дл  транспортировки деталей, выполненное в виде подвижного стола 9 с электродвигателем 22. Эжекторное сопло 2 установлено с возможностью перемещени  в направл ющей втулке 11, жестко закрепленной на столе 9. Система автоматического регулировани  частоты вращени  электродвигател  22 содержит емкостный датчик и преобразователь . Подвижна  пластина емкостного датчика крепитс  к соплу 2. 3 ил. Qs 00 ю ел 21 зг Рог tThe invention relates to a mechanical engineering for light industry, specifically 31 I 30 (ft 24 4-tk 34 for the abrasive processing of shoe parts. The purpose of the invention is to improve the quality of cleaning by changing the speed of movement of the workpiece relative to the air abrasive jet. The device includes a working chamber 1, an ejector nozzle 2 with a means for transporting parts, made in the form of a movable table 9 with an electric motor 22. The ejector nozzle 2 is mounted for movement in the guide sleeve 11, rigidly behind replennoy on the table 9. Automatic speed control system of the motor 22 comprises a capacitive sensor and a transducer. The moving plate capacitance sensor is attached to the nozzle 2. 3 yl. Qs st ate 00 21 sz Horn t

Description

Изобретение относитс  к машиностроению дл  легкой промышленности, а более конкретно к струйно-абразивной обработке (САО) деталей обуви, и может быть использовано на обувных и ремонтно-обувных предпри ти х, например, дл  нанесени  декоративных рисунков на поверхность плоских деталей обуви, дл  подготовки их поверхности под нанесение клеевых пленок и лакокрасочных покрытий, дл  сн ти  старого лакокрасочного покрыти  с деталей верха обуви, дл  выполнени  других операций .The invention relates to mechanical engineering for light industry, and more specifically to the jet-abrasive treatment (CAO) of shoe parts, and can be used in shoe and repair and shoe enterprises, for example, for applying decorative patterns to the surface of flat shoe parts, for preparing their surfaces under the application of adhesive films and lacquer coatings, to remove the old paintwork from the details of the upper, to perform other operations.

Целью изобретени   вл етс  обеспечение высокого качества обработки за один проход каждого участка поверхности детали относительно воздушно-абразивной струи при одновременном снижении мощности привода путем изменени  скорости перемещени  обрабатываемой детали относительно воздушно-абразивной струи.The aim of the invention is to provide high quality processing in one pass of each part of the part surface relative to the air-abrasive jet while reducing the drive power by changing the speed of movement of the workpiece relative to the air-abrasive jet.

На фиг. 1 представлена обща  схема установки; на фиг. 2 - установка во фронтальной плоскости; на фиг, 3 - схема системы автоматического регулировани  частоты вращени  электродвигател .FIG. 1 shows a general installation diagram; in fig. 2 - installation in the frontal plane; Fig. 3 is a diagram of the system for automatically controlling the rotational speed of an electric motor.

Установка содержит герметичную рабочую камеру 1, в верхней части которой в щелевом отверстии закреплено эжекторное сопло 2, предназначенное дл  разгона воздушно-абразивной смеси до оптимальных скоростей соударени  с обрабатываемым материалом. Рабоча  камера снабжена дверцей 3 дл  установки и сн ти  обрабатываемых деталей 4 и окнами 5 и 6 визуального контрол  за процессом обработки, Камера своей конической нижней частью соединена с бункером 7 и дозатором 8 таким образом , чтобы абразив под действием собственного веса ссыпалс  в бункер-дозатор . В камере смонтировано средство дл  транспортировки деталей, выполненное в виде подвижного стола 9, предназначенное дл  закреплени  кассет 10 с обрабатываемыми детал ми 4, Камера 1 выполнена герметично с тем, чтобы исключить выброс абразива наружу. Эжекторное сопло 2 установлено с возможностью перемещени  в направл ющей втулке 11, жестко закрепленной на средстве перемещени  сопла в виде подвижной каретки 12, и подпружинено пружинами 13. Каретка смонтирована на верхней крышке камеры 1 и имеет продольное перемещение по направл ющим 14, жестко закрепленным на верхней крышке камеры. Причем каретка 12 тросом 15 св зана с храповым механизмом 16, обеспечивающим перемещение сопла 2 из заданный шаг. Регулирование хода сопла осуществл етс  рычагом 17. Стол 9, установленный вThe installation contains a sealed working chamber 1, in the upper part of which an ejector nozzle 2 is fixed in a slotted hole, designed to accelerate the air-abrasive mixture to the optimum speeds of impact with the material being processed. The working chamber is equipped with a door 3 for installing and removing workpieces 4 and windows 5 and 6 for visual control over the processing process. The chamber with its conical lower part is connected to the bunker 7 and the dispenser 8 so that the abrasive is poured into the bunker by its own weight . The chamber is equipped with means for transporting parts, made in the form of a movable table 9, designed to secure the cassettes 10 with the parts 4 to be processed. Chamber 1 is sealed so as to prevent the abrasive from being thrown out. The ejector nozzle 2 is mounted for movement in a guide sleeve 11, rigidly mounted on the nozzle moving means in the form of a movable carriage 12, and spring-loaded 13. The carriage is mounted on the upper lid of the chamber 1 and has a longitudinal movement along the guides 14 rigidly fixed on the upper camera cover. Moreover, the carriage 12 is connected by a cable 15 with a ratchet mechanism 16, which provides movement of the nozzle 2 from a predetermined pitch. The nozzle stroke is controlled by a lever 17. A table 9 mounted in

направл ющих 18, тросом 19 св зан с двухр дным ведущим шкивом 20 и ведомым шкивом 21. От электродвигател  22 через редуктор 23 и шкивы 20 и 21 стол 9 приводитс  в движение. Электрическа  схема системы автоматического регулировани  частоты вращени  электродвигател  22 позвол ет задать столу 9 возвратно-поступательное перемещение вдоль направл ющихthe guides 18, the cable 19 is connected with the dual drive pulley 20 and the driven pulley 21. From the electric motor 22 through the gearbox 23 and the pulleys 20 and 21, the table 9 is driven. The electrical circuit of the automatic control of the rotation frequency of the electric motor 22 allows the table 9 to be set to reciprocate along the guides

0 18 с оптимальной скоростью, обеспечивающей качественную обработку деталей.0 18 with optimal speed, ensuring high-quality machining of parts.

Нагнетание сжатого воздуха и абразива осуществл етс  с помощью эжекторного сопла 2 через штанги 24 и 25. ОтработанныйThe compressed air and abrasive are injected using an ejector nozzle 2 through rods 24 and 25. Waste

5 воздух и абразив отсасываетс  выт жной вентил цией через циклон 26 с обратным конусом 27. Причем циклон герметично закреплен на бункере 7 и трубопроводом 28 св зан с верхней частью камеры 1. Дав0 ление сжатого воздуха, поступаемого из ресивера 29, предназначенного дл  образовани  запаса воздуха и обеспечени  стабильного его расхода через рабочий орган (сопло 2), в шланг 24, регулируетс  вентилем5, air and abrasive are sucked out by exhaust ventilation through a cyclone 26 with a reverse cone 27. Moreover, the cyclone is tightly mounted on the hopper 7 and connected to the upper part of chamber 1 by pipe 28. The pressure of the compressed air supplied from the receiver 29 is intended to form an air supply and ensuring its stable flow through the working body (nozzle 2), into the hose 24, is regulated by a valve

5 30 и регистрируетс  манометром 31. Дроссельна  заслонка 32, установленна  на трубопроводе 33, соедин ющим нижнюю часть камеры 1 с бункером-дозатором, регулирует подачу абразива в бункер. Кран 34 регули0 рует подачу абразива по шлангу 25.5 to 30 and is recorded by a pressure gauge 31. Throttle valve 32, mounted on conduit 33 connecting the bottom of chamber 1 to the metering hopper, controls the flow of abrasive into the hopper. The crane 34 adjusts the flow of abrasive through the hose 25.

Система автоматического регулировани  чегтоты вращени  электродвигател  22 содержит емкостной датчик 35. преобразователь 36.The system of automatic control of rotation of the electric motor 22 comprises a capacitive sensor 35. a converter 36.

5 На каретке 12 крепитс  неподвижна  пластина емкостного датчика 35, предназначенного дл  регистрации перемещений эжекторного сопла 2 вдоль оси. Подвижна  пластина датчика 35 крепитс  к соплу 2.5 On the carriage 12, a fixed plate of a capacitive sensor 35 is fixed, which is intended to register movements of the ejector nozzle 2 along the axis. The movable plate of the sensor 35 is attached to the nozzle 2.

0 Датчик 35 соединен с преобразователем 36, предназначенным дл  преобразовани  емкости С в напр жение U. Причем преобразователь 36 содержит опорный генератор 37, преобразующий емкость С датчика 35 в0 A sensor 35 is connected to a converter 36 for converting capacitance C to a voltage U. Moreover, the converter 36 contains a reference generator 37 which converts the capacitance C of the sensor 35 to

5 частоту f, и детектор 38, предназначенный дл  преобразовани  частоты опорного генератора в напр жение U, подаваемое дл  усилени  на усилитель 39, соединенный с преобразователем 36 и двигателем 22.5 a frequency f, and a detector 38 for converting the frequency of the reference oscillator into a voltage U supplied for amplification to an amplifier 39 connected to a converter 36 and a motor 22.

0 Установка работает следующим образом .0 The installation works as follows.

Предварительно в камере 1 на столе 9 закрепл ют кассету 10 с размещенной на ней плоской заготовкой 4, подлежащей об5 работке, и засыпают порцию абразивного материала в нижнюю часть камеры. После этого включают вентил ционную систему, открывают дроссельную заслонку 32 на истечение определенного количества абразива и устанавливают вентиль 30 на заданноеPreliminarily, in the chamber 1 on the table 9, the cassette 10 is fixed with the flat blank 4 to be machined on it, and a portion of the abrasive material is poured into the lower part of the chamber. After that, the ventilation system is turned on, the throttle valve 32 is opened for the expiration of a certain amount of abrasive, and the valve 30 is set to a predetermined

давление сжатого воздуха, регистрируемого манометром 31. Открывают кран 34 абра- зивопровода. Сжатый воздух из ресивера 29, поступа  по шлангу 24 в смесительную камеру сопла, создает разрежение в аб- разивопроводе 25 и вызывает движение воздуха из атмосферы через кран 34 в смесительную камеру сопла, увлека  своим движением абразив, поступающий через отверстие дозатора 8 из бункера 7. После этого образующа с  воздушно-абразивна  смесь проходит через живое сечение сопла 2, ускор етс  и выбрасываетс  на поверхность детали 4. Возвратно-поступательные движени  стола 9 с регулируемой скоростью обеспечивают оптимальную (в зависимости от расхода воздуха через сопло) скорость подачи обрабатываемой заготовки 4 относительно воздушно-абразивной струи, следовательно, равномерную обработку поверхности. Перемещением пистолета вдоль щелевого отверсти  добиваютс  полного охвата п тном контакта воздушно-абразивной струи обрабатываемой поверхности.pressure of compressed air recorded by manometer 31. Open valve 34 of the abrasive pipe. Compressed air from the receiver 29, entering through the hose 24 into the mixing chamber of the nozzle, creates a vacuum in the abrasive duct 25 and causes air to move from the atmosphere through the valve 34 into the mixing chamber of the nozzle, dragging the abrasive through the dispenser 8 from the hopper 7 through its movement. After that, the resulting air-abrasive mixture passes through the living section of the nozzle 2, is accelerated and thrown onto the surface of the part 4. The reciprocating movements of the table 9 with an adjustable speed ensure optimum (depending on the ode air through a nozzle) the feed rate of the workpiece 4 with respect to the air-abrasive stream, thus uniform treatment of the surface. By moving the pistol along the slit aperture, the full contact area of the air-abrasive jet of the treated surface is achieved.

Часть воздушно-абразивной смеси после обработки отсасываетс  выт жной вентил цией. С помощью выт жной вентил ции из камеры 1 удал етс  з процессе САО только та часть абразива, котора  находитс  в воздухе во взвешенном состо нии . Остальной же объем абразива под действием собственного веса ссыпаетс  через нижнюю воронкообразную часть рабочей камеры и, мину  дроссельную заслонку 32. попадает в бункер 7, причем величина проходного отверсти  в дроссельной заслонке подобрана таким образом, чтобы над заслонкой все врем  находилс  некоторый объем абразива (абразивна  подушка ), исключающий подсос воздуха в бункер-дозатор и в циклон из нижней части рабочей камеры. Таким образом, абразивна  подушка, обеспечива  герметизацию нижней части циклона, позвол ет повысить эффективность работы циклона. Далее абразив , проход  дозатор 8, вновь засасываетс  струйно-абразивным пистолетом и по абразивопроводу через кран 34 поступает в сопло.A portion of the air-abrasive mixture after treatment is sucked off by exhaust ventilation. Using exhaust ventilation from chamber 1, the CAO process removes only that part of the abrasive that is suspended in air. The rest of the abrasive volume under its own weight is poured through the lower funnel-shaped part of the working chamber and, by the way, the throttle valve 32. falls into the hopper 7, and the size of the through-hole in the throttle valve is selected so that a certain amount of abrasive is above the valve (abrasive pad ), eliminating air leaks into the metering hopper and into the cyclone from the lower part of the working chamber. Thus, the abrasive pad, sealing the lower part of the cyclone, improves the efficiency of the cyclone. Next, the abrasive, the passage of the dispenser 8, is again sucked in by the jet-abrasive gun and through the abrasive line through the valve 34 enters the nozzle.

При обработке детали обуви циркул ци  абразива в установке происходит неоднократно . Абразивные частицы, раздробленный от удара абразив и изношенные частицы обрабатываемой детали при отсосе их из рабочей камеры поступают во вход циклона с обратным конусом, который герметично установлен на бункере-дозаторе и соединен с выт жной вентил цией. В результате сепарационного процесса вWhen processing a shoe part, abrasive is circulated repeatedly in the installation. The abrasive particles, the abrasive crushed by the impact and the worn particles of the workpiece, when they are sucked out of the working chamber, enter the cyclone inlet with a reverse cone, which is hermetically mounted on the metering hopper and connected to exhaust ventilation. As a result of the separation process in

циклоне чзсгицы абразива (не изношенный абразив), оседа  в бункере 7, скатываютс  и через дозатор S и крзн 34 абразивопровода поступают а сопло 2. Поэтому в процессе САО используетс  -олько чистый абразив, не подверженные оэзрушению и не загр зненный продуктами обработки.an abrasive cyclone (not a worn abrasive), settling in the bunker 7, rolls through the dispenser S and the crucible 34 of the abrasive pipe and the nozzle 2 comes. Therefore, the CAO uses only pure abrasive, not susceptible to degradation and not contaminated by the products.

В процессе обработки давление в ресивере 29 падает, Зто обусловлено тем, чтоDuring processing, the pressure in the receiver 29 drops. This is due to the fact that

0 дл  снижени  мощности компрессорной станции производительность компрессора обычно делают мечьше производительности ресивера, Падение давлени  вызывает уменьшение расхода воздуха,0 to reduce the power of the compressor station, the compressor capacity is usually made smaller than the performance of the receiver. The pressure drop causes a decrease in air flow,

5 поступающего е смесительную камеру сопла 2. Измен етс  скорость истечени  воздушно-абразивной струи, и корпус сопла 2 под воздействием изменени  реактивной силы (возникающей при изменении импуль0 са струи) перемещаетс  вниз (фиг. 2) вдоль своей оси относительно втулки 11 на некоторое малое рассто ние. При этом увеличиваетс  емкость конденсатора, так как зазор между обкладками конденсатора уменьша5 етс . Изменение емкости вызывает в преобразователе 36 соответствующее изменение частоты f опорного генератора 37, которое после детектировани  частоты детектором 38 преобразуетс  в напр жение U, подава0 емое на усилитель 39 дл  усилени . Усиленный сигнал подаетс  на двигатель 22, который вследствие изменени  тока, протекающего через его обмотки, синхронно (в соответствии с изменением частоты опор5 ного генератора) измен ет скорость вращени  вала. Замедление вращени  вала двигател  вызывает уменьшение скорости транспортировани  детали относительно абразивной струи. В результате участок де0 тали, на который воздействует стру  с меньшей скоростью абразивных частиц, будет находитьс  под струей большее врем . Это приводит к тому, что шероховатость этого участка поверхности будет такой же, как и5 entering the mixing chamber of the nozzle 2. The speed of the outflow of the air-abrasive jet changes, and the nozzle body 2 under the influence of a change in the reactive force (caused by a change in jet impulse) moves downward (Fig. 2) along its axis relative to the sleeve 11 to some small distance This increases the capacitance of the capacitor, since the gap between the plates of the capacitor decreases5. A capacitance change in converter 36 causes a corresponding change in the frequency f of the reference oscillator 37, which, after the frequency is detected by the detector 38, is converted to the voltage U supplied to the amplifier 39 for amplification. The amplified signal is applied to the motor 22, which, due to a change in the current flowing through its windings, synchronously (in accordance with the change in the frequency of the reference generator) changes the speed of rotation of the shaft. Slowing the rotation of the motor shaft causes a decrease in the speed of transporting the part relative to the abrasive jet. As a result, the part of the part affected by the jet with a lower speed of abrasive particles will be under the jet for a longer time. This leads to the fact that the roughness of this surface area will be the same as

5 того, который обработан струей с более высокой скоростью частиц (высоким давлением воздуха в ресивере). После технологической паузы, во врем  которой происходит подкачка воздуха в ресивер (в5 of the one that is sprayed with a higher particle velocity (high air pressure in the receiver). After a technological pause, during which air is pumped into the receiver (in

0 этот момент оператор производит установку и сьем детали) давление в нем возрастает . Работа установки при повышении давлени  в ресивере обратна описанной. Таким образом, вс кое изменение ско5 рости воздушно-абразивного потока влечет за собой изменение скорости вращени  вала двигател  22 и, следовательно, изменение скорости перемещени  подвижного стола 9 с обрабатываемыми детал ми 4. Следовательно, в любой момент времениAt this point, the operator installs and removes the parts) the pressure in it increases. The operation of the unit with increasing pressure in the receiver is the opposite of that described. Thus, a complete change in the speed of the air-abrasive flow entails a change in the speed of rotation of the motor shaft 22 and, consequently, a change in the speed of movement of the movable table 9 with the parts 4 processed. Consequently, at any time

соблюдаетс  соответствие между скоростью абразивных частиц и скоростью подачи обрабатываемых деталей. Качество обработки при этом будет стабильным, причем требуема  шероховатость поверхности обеспечиваетс  за один проход каждого участка детали относительно рабочего органа (эжекторного сопла).There is a correspondence between the speed of the abrasive particles and the feed rate of the workpiece. The quality of the treatment will be stable, with the required surface roughness being provided in one pass of each part of the part relative to the working member (ejector nozzle).

Кроме того, автоматическое поддержание скорости перемещени  детали позвол - ет снизить мощность компрессорной станции, поскольку в этом случае отпадает необходимость поддерживать в ресивере такой избыточный запас воздуха, который обеспечивает его стабильный расход через рабочий орган, в результате чего при посто нной скорости подачи обрабатываемой детали воздушно-абразивна  стру  формирует поверхность с равномерной шероховатостью .In addition, the automatic maintenance of the speed of movement of the part allows to reduce the power of the compressor station, since in this case there is no need to maintain such an excessive supply of air in the receiver, which ensures its stable flow through the working member, resulting in airflow at a constant feed rate of the workpiece. -abrasive jet forms a surface with a uniform roughness.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Установка дл  струйно-абразивной обработки преимущественно деталей обуви, содержаща  рабочую камеру, эжекторное сопло со средством перемещени  и средство дл  транспортировки деталей с электродвигателем , отличающа с  тем, что, с целью повышени  качества очистки, установка снабжена направл ющей втулкой, жестко закрепленной на средстве перемещени  сопла, и системой автоматического регулировани  частоты вращени  электродвигател , включающей емкостный датчик, одна из пластин которого,закреплена на эжекторном сопле, которое установлено с возможностью осевого перемещени  в направл ющей втулке и подпружинено относительно последней, а друга  - на средстве перемещени  сопла.An apparatus for blasting and abrasive treatment of mainly shoe parts, comprising a working chamber, an ejector nozzle with means of movement and means for transporting parts with an electric motor, characterized in that, in order to improve the quality of cleaning, the installation is equipped with a guide sleeve rigidly fixed on the means of movement nozzle, and an automatic frequency control system for an electric motor, including a capacitive sensor, one of the plates of which is mounted on an ejector nozzle, which is mounted on axially displaceable in the guide sleeve and spring-loaded relative to the latter, and the other - by a nozzle moving means. /7/ 7 Фиг. 2FIG. 2 к 36 37 К i /to 36 37 K i / Фиг.ЗFig.Z 3838 II