一种喷砂清理设备

技术领域

本申请涉及表面处理设备的领域，尤其是涉及一种喷砂清理设备。

背景技术

喷砂机是在管道内利用压缩空气将粉状颗粒(直径1-4mm)物料从一处输送到另一处，由动能转化为势能的过程中，使高速运动着的砂粒冲刷物体表面，达到改善物体表面质量的作用，可以起到清理表面、除锈、抛光等功能。

铸件毛坯表面会残留砂、灰等杂质，工艺要求需要除去这些杂质，常用方法是人工清理和喷砂机清理。人工清理太慢，因此一般会采用喷砂机，由于喷砂具有一定的冲击力，因此需要对铸件进行固定。

一般厂家需要定制针对铸件的夹具以在喷砂时固定铸件，以保证铸件的稳固，然后喷砂机内的喷头对铸件毛坯表面进行喷砂，而由于夹具的遮挡，首次喷砂只能覆盖铸件表面部分区域，因此需要取出毛坯铸件，调整夹具后再继续喷砂。

针对上述中的相关技术，发明人认为目前铸件喷砂需要定制专用夹具且需要重复进料、出料并进行人工调整，存在有工序复杂的缺陷。

发明内容

为了既能固定铸件毛坯完成喷砂，又能简化工序，本申请提供一种喷砂清理设备。

本申请提供的一种喷砂清理设备，采用如下的技术方案：

一种喷砂清理设备，包括机体、用于对铸件进行喷砂的喷砂机构、用于固定铸件毛坯的夹持机构及控制组件；

所述夹持机构包括基座、两组夹持组件及驱动组件；

每组所述夹持组件包括至少两个夹持件，各夹持件沿基座周向均匀间隔分布，所述驱动组件连接于夹持组件，用于驱动每组夹持组件中的各夹持件做相向运动或相背运动；

所述控制组件连接于喷砂机构及夹持机构，用于当首次喷砂完成时控制其中一组夹持组件中的各夹持件做相向运动，并控制另一组夹持组件中的各夹持件做相背运动，再控制喷砂机构二次启动。

通过采用上述技术方案，在铸件毛坯喷砂时，两组夹持组件切换配合先由其中一组夹紧铸件毛坯进行喷砂，此时铸件毛坯上被夹持件覆盖的区域尚未喷砂，之后控制组件控制原先松开的一组夹持组件中的各夹持件做相向运动，再控制当前夹持组件中的各夹持件做相背运动，既保持铸件毛坯的稳固，同时使得未喷砂的区域重新裸露进行二次喷砂，实现喷砂的全面覆盖，期间无需定制专用夹具，也无需重复进料、出料并进行人工调整，简化了工序，提升了生产效率。

优选的，所述驱动组件包括与基座连接的缸筒、滑移穿设于缸筒内的活塞及连接于缸筒的压力调节器，所述活塞与夹持件连接且两者一一对应，所述缸筒内注入有流体，所述压力调节器用于调节缸筒内的液压。

通过采用上述技术方案，压力调节器控制液体或气体等流体的压力，以此驱动活塞前后运动，控制夹持组件中的各夹持件做相向运动或相背运动，由于流体对铸件毛坯施加的压力非刚性力，避免铸件毛坯在喷砂时受喷砂压力影响产生震动而在表面产生压痕或划痕，起到减震作用。

优选的，所述压力调节器包括缓冲容器，所述缓冲容器同时连通于同一夹持组件中的各夹持件所对应的缸筒。

通过采用上述技术方案，通过缓冲容器使得同一夹持组件中的各夹持件所对应的缸筒内的流体压力保持同步，由于夹持件沿铸件毛坯周向均匀间隔分布，可以使得铸件毛坯各个方向受力均匀，减少了铸件的位置偏移，方便均匀喷砂。

优选的，所述缓冲容器包括环形管，所述基座的顶部开设有供环形管放置的环形槽，所述环形管上设置有多个分接管，同一所述环形管的分接管与同一夹持组件中的各个夹持件的缸筒一一对应，所述分接管贯穿基座与缸筒连通，所述环形槽上盖设有环形盖。

通过采用上述技术方案，通过环形盖可减少溅射的砂粒对环形管的损伤，且分接管贯穿基座，可避免分接管暴露于砂粒环境中，以此延长设备寿命。

优选的，所述分接管上设置有电磁阀，所述环形管内连接有流体压力传感器，所述控制组件连接于流体压力传感器及各分接管的电池阀，当环形管内的流体压力达到设定值时控制各电磁阀关闭。

通过采用上述技术方案，由于同一夹持组件对应的缸筒相互连通，当铸件毛坯受到较大的单侧喷砂压力时，容易因流体活动而导致产生晃动，通过控制组件控制同一组夹持组件的所有电磁阀关闭，可以稳定液压，减少晃动。

优选的，所述缸筒内活塞的一侧与缓冲容器连通，所述活塞的另一侧设置有复位弹簧。

通过采用上述技术方案，通过复位弹簧实现活塞的复位，同时通过弹力使得夹持件移动更平稳，避免因流体压力递进和机械摩擦不平衡而导致的抖动现象。

优选的，所述基座的中心设有螺纹柱，所述螺纹柱穿入缸筒内的一端设有滑块，所述复位弹簧位于活塞与滑块之间。

通过采用上述技术方案，通过调节螺纹柱可调节复位弹簧的压缩长度，以此校准各个夹持件的初始位置，避免因复位弹簧弹性系数差异而导致的夹持件位置偏移。

优选的，所述夹持件包括芯杆及套壳，所述套壳套设于芯杆上，所述芯杆与套壳可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，芯杆与套壳可拆卸连接，当套壳因长期暴露于喷砂环境中而磨损严重时，可拆下套壳进行更换，以此延长整体使用寿命。

优选的，还包括旋转装置，所述旋转装置连接于基座，用于驱动基座旋转；

所述喷砂机构包括至少两个喷砂头及设置于机体内壁上的滑动装置，各所述喷砂头沿基座周向间隔分布，所述滑动装置连接于喷砂头，用于带动喷砂头升降，所述喷砂头的喷射方向倾斜朝向基座的一侧。

通过采用上述技术方案，沿基座周向均匀间隔分布的多个喷砂头可实现铸件毛坯受力均匀，不易出现晃动，喷砂头的喷射方向倾斜朝向基座的一侧，以此使砂粒可绕过夹持件倾斜喷射在铸件毛坯上，一方面减少喷射盲区，另一方面可减少对夹持件的损伤，而滑动装置可带动喷砂头对铸件毛坯的顶面及底面进行喷砂处理。

优选的，所述滑动装置包括与机体滑移连接的滑座，所述喷砂头与滑座转动连接，所述喷砂头连接有驱动喷砂头上下摆动的动力件。

通过采用上述技术方案，通过动力件可提升喷砂头的自由度，扩展喷砂方向，实现全面喷砂。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.两组夹持组件切换配合，其中一组夹紧铸件毛坯先进行喷砂，喷砂后第二组夹持组件中的各夹持件做相向运动，第一组松开，裸露出未喷砂区域，再次进行喷砂处理，实现喷砂的全面覆盖，期间无需定制专用夹具，也无需重复进料、出料并进行人工调整，简化了工序，提升了生产效率；

2.压力调节器控制夹持组件中的各夹持件做相向运动或相背运动，由于流体对铸件毛坯施加的压力非刚性力，避免铸件毛坯在喷砂时受喷砂压力影响产生震动而在表面产生压痕或划痕，起到减震作用；

3.由于同一夹持组件对应的缸筒相互连通，当铸件毛坯受到较大的单侧喷砂压力时，容易因流体活动而导致产生晃动，通过控制组件。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是本申请实施例的内部结构示意图，主要展示基座。

图3是本申请实施例中的夹持机构的仰视图，主要展示夹持件。

图4是本申请实施例的沿基座径向的剖面结构示意图，主要展示活塞。

图5是本申请实施例中的夹持机构的部分爆炸结构示意图，主要展示芯杆。

图6是本申请实施例的的局部放大示意图，主要展示滑座。

附图标记说明：1、机体；11、旋转装置；2、喷砂机构；21、喷砂头；22、滑动装置；221、滑座；222、动力件；223、丝杠结构；23、滑轨；3、夹持机构；31、基座；32、环形槽；33、环形盖；34、夹持件；341、芯杆；342、套壳；4、驱动组件；41、缸筒；42、活塞；43、环形管；44、分接管；45、电磁阀；5、校准组件；51、复位弹簧；52、螺纹柱；53、滑块。

具体实施方式

以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种喷砂清理设备。参照图1、图2，喷砂清理设备包括机体1、喷砂机构2、用于固定铸件毛坯的夹持机构3及控制组件。机体1内部中空，底部呈漏斗状，用于收集砂粒，机体1前侧设玻璃窗，方便观察喷砂处理情况。夹持机构3位于机体1中央，喷砂机构2分布于夹持机构3的两侧，控制组件用于控制喷砂机构2及夹持机构3运行，夹持机构3用于对铸件毛坯进行夹持固定，然后喷砂机构2对悬空的铸件毛坯进行至少两次喷砂，每次喷砂处理的间隙，通过夹持机构3调整对铸件毛坯的夹持位置，以此实现喷砂处理的全面覆盖。

夹持机构3包括圆盘状的基座31、两组夹持组件及驱动组件4，基座31顶端连接有旋转装置11，旋转装置11包括固定于机体1顶部外侧的伺服电机，伺服电机的输出轴穿入机体1内连接于基座31的顶部且两者同轴固定，伺服电机正反转动时，即可带动基座31转动。

每组夹持组件包括至少两个夹持件34，本实施例具有三个夹持件34，各夹持件34沿基座31周向均匀间隔分布，即三者互成120度，而另一组夹持组件的每个夹持件34夹设于前一组夹持组件的相邻两夹持件34之间，使得两组夹持组件的相邻夹持件34互成60度夹角，六个夹持件34绕基座31中心等角度间隔分布，如图3所示。

参照图2、图4，夹持件34包括芯杆341及套壳342，套壳342螺纹套设于芯杆341上，使得芯杆341与套壳342可拆卸连接，当套壳342因长期暴露于喷砂环境中而磨损严重时，可拆下套壳342进行更换，以此延长整体使用寿命。套壳342呈弯曲状且凹弧侧朝向基座31中心，以此可承托铸件毛坯，且套壳342的凹弧侧外壁上设有防滑纹或橡胶防滑层，用于增大与铸件毛坯的摩擦力，提供更好的抓握力。

驱动组件4连接于夹持组件，用于单独驱动每组夹持组件中的各夹持件34做相向运动或相背运动。驱动组件4包括与基座31连接的缸筒41、滑移穿设于缸筒41内的活塞42及连接于缸筒41的压力调节器，缸筒41呈四棱柱状，其长度方向与基座31的径向一致，活塞42采用塑料外包橡胶制成，与缸筒41内壁滑移连接，一U形杆一端与活塞42固定，另一端穿过缸筒41端壁与芯杆341通过螺栓固定，活塞42、缸筒41与芯杆341一一对应。缸筒41内注入有流体，流体可采用气体或液体，优选液体，可使活塞42滑动更稳定。由于流体对铸件毛坯施加的压力非刚性力，可避免铸件毛坯在喷砂时受喷砂压力影响产生震动而在表面产生压痕或划痕。

参照图4、图5，压力调节器包括缓冲容器、电磁阀45及液压泵站(图中未示出)，液压泵站可采用ZHH700B型号，液压泵站与缓冲容器连通，缓冲容器具有两组，同一缓冲容器连通于同一夹持组件中的所有夹持件34所对应的缸筒41。具体的，缓冲容器包括环形管43及分接管44，每个环形管43上连通有三个分接管44，分接管44采用软胶材质，基座31的顶部开设有供环形管43放置的环形槽32，环形槽32与基座31同心分布，同一环形管43的分接管44贯穿基座31与同一夹持组件中的各个夹持件34的缸筒41一一连通，以此避免分接管44暴露于砂粒环境中。而环形槽32上盖设有环形盖33，也可减少溅射的砂粒对环形管43的损伤，延长设备整体使用寿命。

电磁阀45具有九个，其中两个分别连接于液压泵站的出液管及进液管，用于控制液压供给，另有六个分别连接于六个分接管44上，所有电磁阀45均电连接于控制组件，控制组件采用单片机，单片机上电连接有两个流体压力传感器，两个流体压力传感器分别设置于两个环形管43内，单片机用于当环形管43内的流体压力达到设定值时控制同一夹持组件所对应的各电磁阀45关闭，当铸件毛坯受到较大的单侧喷砂压力时，容易因流体活动而导致产生晃动，通过控制组件控制同一组夹持组件的所有电磁阀45关闭，可以稳定液压，减少晃动。

两个环形管43之间连通有平衡管，平衡管上设置有最后一个电磁阀45，该电磁阀45用于平衡环形管43之间的液压，当其中一环形管43液压较高以使其对应的三个夹持件34夹紧铸件毛坯，而另一环形管43则会处于低压状态。当需要调换两组夹持组件的夹持状态时，松开平衡管上的电磁阀45，则高压的环形管43中的流体会流入低压的环形管43内，补充所需液压，当两个环形管43的液压趋向一致时，再关闭平衡管上的电磁阀45，然后补充剩余流体使得原先低压的环形管43达到夹持件34夹紧铸件毛坯所需的液压，从而降低了液压泵站的运行负荷，实现了节能效果。

参照图4、图6，为了使活塞42的滑动更平缓，减少其抖动，在夹持件34上设置校准组件5，校准组件5包括设置于活塞42远离分接管44与缸筒41连通处的一侧的复位弹簧51，复位弹簧51采用压簧，复位弹簧51一端端部抵接于活塞42，另一端抵接有滑块53，滑块53呈方块状且与缸筒41内壁滑移连接，缸筒41靠滑块53的一侧侧壁螺纹穿设有螺纹柱52，螺纹柱52位于缸筒41内的一端与滑块53转动连接，当螺纹柱52转动时即可带动滑块53滑动，以此压缩或释放复位弹簧51。螺纹柱52与滑块53配合可校准复位弹簧51的压缩状态，调整各个夹持件34的初始位置，避免因复位弹簧51弹性系数差异而导致的夹持件34位置偏移，保持铸件毛坯始终居中，方便均匀喷砂。

喷砂机构2包括两个喷砂头21、连接喷砂头21的动力件222及设置于机体1内壁上的滑动装置22，滑动装置22包括设置于基座31两侧机体1内壁上的滑轨23及与滑轨23滑移连接的滑座221，两个滑轨23均竖直分布且相互平行，滑座221通过丝杠结构223带动，丝杠结构223由穿过滑座221的螺杆及与机体1固定的电机组成，可带动滑座221升降，以此带动喷砂头21升降。

两喷砂头21沿基座31对称分布，喷砂头21连接有驱动喷砂头21上下摆动的动力件222，动力件222采用三轴机械臂，三轴机械臂的底座固定于滑座221上，其自由端与喷砂头21固定，使得砂头的喷射方向可倾斜朝向基座31的一侧，以此使喷砂头21喷出的砂粒可绕过夹持件34倾斜喷射在铸件毛坯上。

本申请实施例喷砂清理设备的实施原理为：喷砂时，单片机控制所有电磁阀45松开，使得复位弹簧51带动活塞42朝基座31边缘移动，之后将铸件毛坯放置在所有夹持件34的中央。然后单片机控制液压泵站运行，控制其中一环形管43上的电磁阀45关闭，使得另一个环形管43所连的夹持组件中的活塞42朝向基座31中心移动，带动三个套壳342聚拢并承托起铸件毛坯，之后关闭该组夹持组件所对应的三个电磁阀45，以此稳固毛坯。之后通过滑座221及三轴机械臂带动喷砂头21，配合旋转装置11带动基座31转动，对铸件毛坯的表面进行喷砂处理。

二次喷砂前，单片机再控制另一组夹持组件中的各夹持件34做相向运动，夹紧铸件毛坯，之后松开第一组夹持组件中的三个电磁阀45，使得第一组的三个套壳342与铸件毛坯分离，使得未喷砂的区域重新裸露进行二次喷砂，实现喷砂的全面覆盖，期间无需定制专用夹具，也无需重复进料、出料并进行人工调整，简化了工序，提升了生产效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。