一种喷丸装置和喷丸工艺

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，尤其涉及一种喷丸装置和喷丸工艺。

背景技术

飞机、机车、汽车、汽轮机等机械中的一些重要零部件，如弹簧、轴、齿轮、连杆、叶片、轮毂等承受循环交变载荷，容易发生疲劳断裂失效。喷丸强化工艺是提高机器零部件疲劳寿命最为有效的手段。

大型飞机上的复杂回转件包括起落架整体外筒、整体活塞杆、整体叶轮、滑架、转轴梁等，既具备回转体结构件高精度的特点，又具有非回转体结构复杂的特点，同时尺寸又比较大。现有的喷丸机在工作时，基本上都是工件旋转喷枪相对固定进行喷丸工作，但针对大型零部件需要将工件驱动旋转所需要的动力是非常大的，且喷枪一般是并排设置的，需要多角度移动工件才能完成喷丸，因此现有的设备在进行喷丸时存在效率低的问题。

发明内容

本发明为解决现有喷丸机在进行喷丸工作时工件旋转，喷枪相对固定，只能针对局部进行喷丸处理，存在工作效率低的问题，针对上述问题本发明提供了一种喷丸装置和喷丸工艺，该装置具有多种喷丸方式，方便快速对回转体零件进行喷丸。

本发明采用的技术方案是：

一种喷丸装置，包括：

箱体，所述箱体的内部为喷丸室；

定位夹具，滑动设置在所述喷丸室的底部；

升降组件，安装在所述喷丸室的顶部；

安装盘，安装在所述升降组件上；

喷丸组件，安装在所述安装盘上，所述喷丸组件的喷口朝向被加工工件设置；

其中，所述升降组件包括：

升降杆，所述升降杆的固定端与所述箱体的顶部滑动连接；

连接件，设置在所述升降杆的活动端端部，所述安装盘的第一盘体安装在所述连接件上；

固定件，安装在所述升降杆的固定端或所述箱体的顶部侧壁上，所述固定件与所述升降杆同轴设置，所述固定件上设有多根安装杆；

调节杆，其一端与所述安装杆连接，所述调节杆的另一端朝向所述箱体的底部设置，所述安装盘的第二盘体安装在所述调节杆的端部；

其中，所述升降杆或所述调节杆单独运动或所述升降杆和所述调节杆同时运动。

可选地，所述定位夹具包括：

滑动底板，滑动安装在所述喷丸室内；

顶部定位组件，安装在所述喷丸室的顶部或安装在所述安装杆的底部；

底部定位组件，滑动安装在所述滑动底板上。

可选地，所述顶部定位组件包括：

至少两定位推杆，安装在所述喷丸室的顶部或安装在所述安装杆的底部；

定位板，安装在所述定位推杆的端部，所述定位板安装后位于所述第一盘体和所述第二盘体之间。

可选地，所述滑动底板根据被加工工件的外形结构在所述滑动底板上设有定位孔；所述底部定位组件包括：

固定块，螺钉穿过所述固定块与所述滑动底板上的定位孔相配合；

橡胶块，设置在所述固定块与被加工工件相接触的侧壁上，所述橡胶块与被加工工件相贴合的一侧设有齿形结构。

可选地，所述喷丸组件包括：

喷枪，所述喷枪安装在所述安装盘上；

供料机构，所述喷枪通过供料管道与供料机构连通。

可选地，所述喷丸装置进一步包括：

微调机构，所述喷枪安装在所述微调机构上，并通过所述微调机构可实现角度的调节以及距离的调节。

可选地，所述微调机构包括：

固定座，所述固定座设置在所述第一盘体和第二盘体上；

连接座，与所述固定座铰接，其铰接处设有转动电机；

微型液压缸，设置在所述连接座上；

安装座，安装在所述微型液压缸的活塞杆上，所述喷枪安装在所述安装座上；

其中，所述转动电机和所述微型液压缸相配合带动所述喷枪靠近或远离被加工工件的表面。

可选地，辅助喷丸组件，所述辅助喷丸组件滑动设置在所述喷丸室内，所述辅助喷丸组件用于对侧壁的孔洞或凹槽进行喷丸处理；

所述辅助喷丸组件包括：

喷管，一端与供料机构连通；

辅助喷枪，设置在所述喷管的另一端。

可选地，所述第一盘体和所述第二盘体均包括若干弧形板，当所有所述弧形板首尾相连后形成环形的所述第一盘体或第二盘体；当所述第一盘体和所述第二盘体弧形板时，所述连接件和所述安装杆均为伸缩杆。

一种喷丸工艺，包括以下步骤：

S1、调整安装有被加工工件的定位夹具，使得所述定位夹具位于喷丸组件的正下方；

S2、控制设置在喷丸室顶部的顶部定位组件下降，使其与被加工工件的顶部抵接；

S3、控制升降组件下降，并通过微调机构调整喷丸组件，使得喷丸组件的喷枪朝向被加工工件的表面；

S4、在进行喷丸工作时，供料机构给喷枪提供丸料，根据被加工工件的具体结构，可控制升降杆或调节杆单独运动或升降杆和调节杆同时运动。

可选地，在步骤S4中喷枪进行工作时，通过转动电机和微型液压缸的配合调节喷枪与被加工工件的表面距离，使得喷枪在运动过程中与被加工工件的表面之间的距离不变。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置升降组件带动安装盘上的喷枪运动，使得喷枪可进行上下往复运动，能快速完成被加工工件的喷丸处理；

2、升降组件在运动过程中通过微调组件调整喷枪与被加工工件侧壁的距离和角度，使得丸料均匀的喷射到工件的表面；

3、该设备具有多种工作模式，方便对不同尺寸的被加工工件进行喷丸处理，具备对筒体零件内外侧壁同时进行喷丸加工的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为喷丸装置的立体结构示意图。

图2为图1中的A处局部放大结构示意图。

图3为喷丸装置的平面结构示意图。

图4为图3中的B处局部放大结构示意图。

图5为喷丸装置带有供料机构的结构示意图。

图6为喷丸装置的内部结构示意图。

图7为喷丸装置的具有辅助喷丸组件的结构示意图。

附图标记：

1、箱体；11、喷丸室；

2、定位夹具；21、滑动底板；22、顶部定位组件；221、定位推杆；222、定位板；23、底部定位组件；231、固定块；232、橡胶块；

3、升降组件；31、升降杆；32、连接件；33、固定件；34、安装杆；35、调节杆；

4、安装盘；41、第一盘体；42、第二盘体；

5、喷丸组件；51、喷枪；52、供料机构；

6、微调机构；61、固定座；62、连接座；63、转动电机；64、微型液压缸；65、安装座；

7、辅助喷丸组件；71、喷管；72、辅助喷枪；

8、被加工工件。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1、图3、图5和图6所示，本发明实施例提供了一种喷丸装置，包括：箱体1和安装在箱体1的喷丸室11内的定位夹具2、升降组件3、安装盘4和喷丸组件5。

定位夹具2滑动设置在所述喷丸室11的底部。升降组件3安装在所述喷丸室11的顶部。安装盘4安装在所述升降组件3上。喷丸组件5安装在所述安装盘4上，所述喷丸组件5的喷口朝向被加工工件8设置。

在使用时，通过将定位夹具2滑动到喷丸室11外，然后通过转运装置将被加工工件8转运到定位夹具2上固定，然会通过定位夹具2将被加工工件8运动送到指定的喷丸位置。被加工工件8到达指定位置后，定位夹具2设置在喷丸室11内的结构对被加工工件8进行进一步的定位。随后升降组件3带动安装盘4向下运动，使得安装在安装盘4上的喷丸组件5对被加工工件8进行喷丸处理。

更具体的是，如图6所示，所述升降组件3包括：升降杆31、连接件32、固定件33和调节杆35。升降杆31的固定端与所述箱体1的顶部滑动连接。连接件32设置在所述升降杆31的活动端端部，所述安装盘4的第一盘体41安装在所述连接件32上。固定件33安装在所述升降杆31的固定端或所述箱体1的顶部侧壁上，所述固定件33与所述升降杆31同轴设置，所述固定件33上设有多根安装杆34。调节杆35的一端与所述安装杆34连接，所述调节杆35的另一端朝向所述箱体1的底部设置，所述安装盘4的第二盘体42安装在所述调节杆35的端部。

在使用过程中，可通过滑动设置在箱体1内的升降杆31调整喷丸组件5的位置，使其与被加工工件8同轴设置，方便安装在安装盘4上的喷丸组件5对被加工工件8的侧壁进行喷丸处理。

当被加工工件8为筒体零件时，升降杆31的活动端运动带动第一盘体41进入筒体零件的内孔中，通过设置在第一盘体41上的喷丸组件5对筒体零件的内壁进行喷丸处理。筒体零件的外侧壁通过调节杆35带动第二盘体42运动，使得安装在第二盘体42上的喷丸组件5对其进行喷丸处理。

当被加工工件8为回转体实心零件时，当其外形尺寸小于第一盘体41的内径尺寸时，只需要升降杆31带动第一盘体41运动，通过第一盘体41上的喷丸组件5对其进行喷丸处理。

当被加工工件8为回转体实心零件时，其外形尺寸大于第一盘体41的内径尺寸时，调节杆35带动第二盘体42运动，通过设置在第二盘体42上的喷丸组件5对该工件进行喷丸处理。

当被加工工件8为筒体零件时，其内径尺寸大于第一盘体41的尺寸，其外径小于第二盘体42的尺寸时，升降杆31和调节杆35同时运动，带动第一盘体41和第二盘体42运动，通过设置在第一盘体41和第二盘体42上的喷丸组件5的喷枪进行喷丸处理。

因此该喷丸装置可以对柱形零件外侧壁进行喷丸处理，还可以对筒体零件的内外表面同时进行喷丸处理，提高筒体零件的喷丸工作效率。

由于该喷丸装置主要针对尺寸大的零部件进行喷丸处理，因此被加工工件8固定不动，以便于降低设备的能耗。喷丸过程中主要通过升降组件3带动喷丸组件5运动完成对被加工工件8的喷丸处理。

在另外一个实施例中，如图3、图4、图5和图6所示，所述定位夹具2包括：滑动底板21、顶部定位组件22和设置在滑动底板21上的底部定位组件23。

在使用时，将滑动底板21滑出喷丸室11，然后通过转运装置将被加工工件8转运到滑动底板21上，然后通过设置在滑动底板21上的底部定位组件23进行固定，固定后滑动底板21滑动回到喷丸室11内，使得被加工工件8位于升降组件3的正下方。然后顶部定位组件22运动对被加工工件8进行进一步的固定。避免在喷丸处理过程中被加工工件8出现位移，影响喷丸的质量。

需要进行说明的是，本实施例中的滑动底板21的底部具有可独立控制的行走轮，因此其可滑动出喷丸室11。

在其他的实施例中，该滑动底板21可理解为转运车，其车轮带自锁功能，运动到指定位置后锁紧定位。

在另外一个实施例中，如图6所示，所述顶部定位组件22包括：至少两定位推杆221和设置在定位推杆221一端的定位板222。定位推杆221的固定端安装在喷丸室11的顶部或安装在安装杆34上。当被加工工件8运动到升降组件3的下方时，定位推杆221带动定位板222下降，使得定位板222与被加工工件8的顶部平面相接触，被加工工件8被固定在滑动底板21和定位板222之间。然后升降组件3带动喷丸组件5进行喷丸处理即可。

在另外一个实施例中，如图3和图4所示，由于滑动底板21可滑出喷丸室11，因此对应不同尺寸的被加工工件8可设计不同的滑动底板21，且在滑动底板21上根据被加工工件8的外形结构设有定位孔；所述底部定位组件23包括：固定块231和设置在固定块231上的橡胶块232。螺钉穿过所述固定块231与所述滑动底板21上的定位孔相配合。橡胶块232设置在所述固定块231与被加工工件相接触的侧壁上，所述橡胶块232与被加工工件8相贴合的一侧设有齿形结构。设置橡胶块232是为了避免在固定时造成被加工工件8的表面损坏。

本实施例中的定位孔可以理解为长圆孔，根据被加工工件8的直径调整固定块231的位置，使得设置在固定块231上的橡胶块232与被加工工件8相贴合。

在另外一个实施例中，如图5所示，所述喷丸组件5包括：喷枪51和供料机构52，喷枪51安装在安装盘4上，通过升降组件3带动安装盘4运动实现对被加工工件8的喷丸处理。在喷枪51运动过程中供料机构52持续通过供料管道给喷枪51提供丸料。

在喷丸过程中，供料管道固定在拖链上，通过拖链带动供料管道进行运动。

在另外一个实施例中，如图1、图2、图5和图6所示，为了方便调整喷枪51的角度，该喷丸装置进一步包括：

微调机构6，所述喷丸组件5的喷枪51安装在所述微调机构6上。

更具体的是，如图2所示，该微调机构6包括：固定座61、连接座62、微型液压缸64和安装座65。固定座61设置在所述第一盘体41和第二盘体42上；连接座62与所述固定座61铰接，其铰接处设有转动电机63。微型液压缸64设置在所述连接座62上。安装座65安装在所述微型液压缸64的活塞杆上，所述喷枪51安装在所述安装座65上。其中，所述微型液压缸64带动所述喷枪51靠近或远离被加工工件8的表面。

在使用时，喷枪51安装在安装座65上，通过转动电机63带动连接座62转动，使得喷枪51与被加工工件8之间的夹角发生变化，同时夹角发生变化后喷枪51的喷孔与被加工工件8之间的距离也会随之发生变化，因此，可通过转动电机63调节连接座62与所述固定座61之间的角度和距离。

需要进行说明的是，转动电机63通过安装组件安装在固定座的一侧，转动电机63的输出轴穿过固定座61与连接座62固定连接，方便转动电机63在旋转时带动连接座62旋转。可以理解的是将转动电机63的输出轴作为转轴。

在另外一种实施方式中，转动电机63配合微型液压缸64伸缩调节喷枪51与被加工工件8的侧壁之间的距离，使得喷枪51在运动过程中与被加工工件8的侧壁之间的距离保持一致。

在另外一个实施例中，如图7所示，所述喷丸装置进一步包括：辅助喷丸组件7，所述辅助喷丸组件7滑动设置在所述喷丸室11内，所述辅助喷丸组件7用于对侧壁的孔洞或凹槽进行喷丸处理。该辅助喷丸组件7用于手动对侧壁上的孔洞以及凹槽进行喷丸处理。

在另外一个实施例中，如图7所示，所述辅助喷丸组件7包括：喷管71和辅助喷枪72，喷管71的一端与供料机构52连通。辅助喷枪72设置在所述喷管71的另一端，所述辅助喷枪72的枪头与其枪身之间具有75度-80度之间的夹角。

在使用时，供料机构52通过喷管71给辅助喷枪72提供丸料，操作人员通过手握辅助喷枪72，使得辅助喷枪72的枪口对准孔洞或凹槽内壁即可。为了方便将辅助喷枪72的喷口伸入孔洞或凹槽内，辅助喷枪72的枪头与其枪身之间具有75度-80度之间的夹角。

在另外一个实施例中，箱体1的侧壁内设有隔音海绵，降低厂房内的噪声。

一种喷丸工艺，包括以下步骤：

S1、当工件被转运到定位夹具2上后，将定位夹具2滑动到喷丸室11内，并调整安装定位夹具2的位置，使得所述定位夹具2位于喷丸组件5的正下方；

S2、控制设置在喷丸室11顶部的顶部定位组件22下降，使其与被加工工件8的顶部抵接，使得被加工工件8被固定在滑动底板21与顶部定位组件22之间；

S3、控制升降组件3下降，并通过微调机构6调整喷丸组件5，使得喷丸组件5的喷枪51朝向被加工工件8的表面；

S4、在进行喷丸工作时，供料机构52给喷枪51提供丸料，根据被加工工件8的具体结构，可控制设置在第一盘体41上的喷枪51工作、第二盘体42上的喷枪51工作或第一盘体41和第二盘体42上的喷枪51同时工作。

更具体的是，当被加工工件8为柱体时，根据其外形尺寸确定第一盘体41下降或者第二盘体42下降。当被加工工件8的尺寸大于第一盘体41时，升降组件3控制第二盘体42下降；当被加工工件8的尺寸小于第一盘体41时，升降组件3控制第一盘体41下降。

当第一盘体41或第二盘体42下降到被加工工件8的尺寸内后，通过转动电机63调整喷枪51的角度，使得喷枪51的喷口朝向被加工工件8的侧壁，同时预设好喷枪51的运动轨迹。在升降组件3运动时，通过微型液压缸64自动控制喷枪51与被加工工件8的侧壁之间的间距。使得丸料均匀的喷射在被加工工件8的表面，提供被加工工件8的耐磨性、抗疲劳性和耐腐蚀性。

当被加工工件8为圆筒型结构的零件时，其内圆尺寸大于第一盘体41尺寸，其外圆尺寸小于第二盘体42的尺寸时，升降组件3带动第一盘体41和第二盘体42同时运动，其具体工作步骤与被加工工件8为柱体的加工步骤相同，在此不再赘述。

在另外一个实施例中，在步骤S4中喷枪51进行工作时，通过转动电机63和微型液压缸64的配合，调节喷枪51与被加工工件8的表面距离，使得喷枪51在运动过程中与被加工工件8的表面之间的距离不变。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。