专利名称：用于对轻金属合金制成的工件喷砂处理的喷砂设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对轻金属合金制成的工件喷砂处理的喷砂设备，该装置包括用于接收将被喷砂的工件的至少一个喷砂腔室、布置在喷砂腔室内以便将喷砂剂引入喷砂腔室内的至少两个喷砂轮以及用于将喷砂剂和通过喷砂去除的材料的混合物分开的分离器。
背景技术：
为了尽可能减轻重量，特别是由铝和镁合金的轻金属合金制成的铸造工件越来越多地应用于车辆结构中。由压铸或砂型铸造方法制成的工件必须在铸造之后去毛刺和清理。在铸造过程之后，工件通常具有不规则和不均匀的外表面。为了改善工件的外观，外表面必须进行磨削、抛光和/或喷砂。
通过颗粒喷砂剂进行喷砂还可以用来改变铸造工件表面处的物理结构。通过实例，可以在该表面处密实或硬化铸造工件，并且使其更加耐摩擦或改善其滑动性能。
US5014469披露一种喷砂设备，该装置包括具有两个喷砂轮的喷砂腔室、膨胀腔室、输送器装置和分离器。在喷砂腔室内进行喷砂的工件是在辊子输送器上穿过喷砂腔室的板或金属片材。喷砂剂和通过喷砂去除的材料的混合物从工件表面上吹离并且通过输送器装置经由金属分流片进入一个空间。当它从金属分流片掉落时，混合物首先分成包括较粗、较重材料的物流和包括较细、较轻材料的物流。较重材料经由输送器装置供应到另外的分离器。在布置在喷砂腔室之上的分离器中，进行喷砂剂的二次实际分离。较轻材料通过鼓风机经由分开的旋风分离器内的膨胀腔室和集尘器抽吸或分离。
以现有技术为基础，本发明的目的在于提供一种喷砂设备，该装置具有最简单的结构，并且对于特别是由镁合金制成的工件来说，确保操作尽可能可靠。
此目的通过用于由轻金属合金制成的工件的喷砂设备来实现，该装置包括用于接收将要喷砂的工件的至少一个喷砂腔室、用于将喷砂剂引入喷砂腔室的布置在腔室壁内的至少两个喷砂轮以及用于将喷砂剂和通过喷砂已经去除的材料的混合物分离的分离器，其中分离器直接布置在喷砂腔室之下，并且其中用于在喷砂过程中处理铸造工件的操纵器布置在喷砂腔室内。
本发明的优选实施例将从从属权利要求中得出。
发明内容
有利的是铸造工件通过喷砂剂可尽可能在所有侧面均匀地喷砂。这通过设计为在三个方向上运动的夹具的操纵器来实现。这还可以通过将夹具形成有伺服马达和气动缸来实现。夹具的伺服马达连接到计算机系统上，以便控制工件的所有运动。计算机控制确保将需要深入地暴露于喷砂剂中的工件的所有区域比其它区域更长时间地保持暴露于喷砂剂中。
另一优点在于喷砂设备可尽可能没有人员来操作。这可以通过将装载机器人布置成使得将被喷砂的工件装载到喷砂腔室并且从喷砂腔室卸载。
另一优点在于作为通过喷砂去除的材料而产生的镁灰尘在喷砂设备内具有最短可能的停留时间并且防止在喷砂设备内形成爆炸性混合物。这可以通过将分离器直接布置在喷砂腔室之下来实现，即布置在所使用的喷砂剂的出口处。分离器在当前流体动力学条件下不形成促进镁灰尘积累的空间和表面。这还可以通过使得分离器具有挡板来实现，挡板具有与喷砂腔室的宽度相对应的宽度。
参考附图描述本发明的示例性实施例，附图中图1表示按照本发明的喷砂设备的透视图；图2表示图1喷砂设备的侧视图；图3表示图1喷砂设备的另一侧视图；图4表示图1喷砂设备的分离器的透视图；图5表示图1喷砂设备的分离器的另一透视图；图6表示图1喷砂设备的喷砂腔室的透视图；以及图7表示图1喷砂设备的喷砂腔室的另一实施例。
具体实施例方式
图1表示用于对由轻金属合金制成的工件喷砂的喷砂设备1，特别是对由镁合金制成的铸造工件喷砂。设备1包括装载和卸载机器人2、喷砂腔室3和用来进出实际喷砂腔室的滑动门4、用于所有喷砂设备的管线并且承载空气和喷砂剂的总管5、至少两个喷砂轮6和用来将喷砂剂返回到喷砂轮6的桶式输送器。如图1所示，整个喷砂设备1在多个楼层之上延伸。
图2和3提供与图1所示相同的喷砂设备的详细视图。图2表示喷砂设备1的侧视图。除了桶式输送器7和喷砂轮6之外，图2还清楚示出分离器8如何直接布置在喷砂腔室3之下。用来驱动在喷砂腔室内处理铸造工件的夹具10的驱动器9可在喷砂腔室3的后侧看到。
图3表示具有分离器8的喷砂设备1的下部。图3表示与图2所示相对一侧的喷砂设备1。在喷砂腔室3之上具有用于抽吸空气的抽吸装置11，空气经由入口箱39和其它开口和喷砂剂一起经由喷砂轮6进入喷砂腔室3。用来将大部分空气从喷砂设备1中抽出的另一抽吸管12布置在分离器8的侧壁上。用来将清理的喷砂剂输送离开分离器8的输送器螺旋13也可在分离器8之下看到，其中被磨掉的金属和喷砂剂的混合起在分离器中分离。
如果将被喷砂的铸造材料由轻金属合金制成，特别是由镁合金制成，所打算的是防止镁合金的积累。输送器螺旋13具有可以向下折叠的外壁，并且分成两半，使得输送器螺旋13尽可能容易地检查和清理。两件式外壁4的下部分可在图3中看到。
图3还表示配重15和配置成与配重相互作用的摇杆16。配重15用来使得在此实例中的金属灰尘和喷砂剂的混合物的固体供应到可以被控制的气动筛选器。分离器8的金属覆盖板可以使用少量手柄拆卸，这使其更加容易检查积累，并且清理分离器8。
图4和5分别详细表示分流器的局部截面图。主要空气量在17处从分流器8抽出。在分离器8下面布置箱体18，其中收集有任何被携带的粗糙物体。此箱体18通过夹紧钩19固定在分离器8上，由此简化分离器8的清理和检查。大部分喷砂剂和从铸造工件上去除的粗糙轻金属或镁部分从挡板20上掉落到滤网21上。摇杆16和配重15用来在分离器8中设置该流动状态。摇杆16和挡板20之间的间隙越大，间隙内的流动速度变得越低。挡板20布置在分离器8的两个侧壁24之间，并且具有与分离器8和喷砂腔室的宽度相同的宽度。图5还表示用于摇杆16和挡板20之间间隙的粗略重新设置的可调节挡板滑动件38。分离器8通过可具有手柄23的可拆卸盖22进一步容易开启和检查。
图6和7详细提供具有夹具10的喷砂腔室3的透视图和侧视图。夹具10包括转动臂24、枢转臂25和夹紧和转动装置26。可以在图7中更加清楚看到的伺服马达27用于夹具10的转动运动。伺服马达27通过计算机28驱动，使得转动臂24和夹紧和转动装置26在位置上进行准确运动。转动臂24大致是L形的，并且内部中空。转动臂24可围绕Y轴向转动。枢转臂25连接到转动臂24上，使其围绕X轴线转动。枢转臂25的枢转运动通过抵抗弹簧29的闭合力的气动缸37实现，确保如长方体30示意示出的铸造工件在夹具10中保持就位。
铸造工件夹紧在布置在枢转臂25上的上部转动轴承31和布置在转动臂24上的下部转动轴承32之间。转动轴承31、32使得铸造工件围绕Z轴线转动运动。下部转动轴承32经由带式驱动器通过伺服马达27驱动，驱动器布置在转动臂24的空腔内。
图7还表示布置在从喷砂腔室3到分离器8的出口处的金属分流板33。分流板33相互隔开，并且各自相对于掉落线布置在45°的角度上；它们用来在喷砂剂落下时收集喷砂剂，并且保护布置在喷砂腔室下面的分离器不受到磨损。
气动缸37和通过计算机28驱动的伺服马达27可用作将铸造工件30在喷砂操作中相对于喷砂剂运动到任何位置上，并且如果需要，将其保持就位长达或长或短的时间。使用伺服马达和计算机一起控制造成需要通过喷砂剂更加深入加工的铸造工件的区域准确地运动到喷砂剂射流中，并且保持其中。夹具10以如下方式设计，使其在工件上产生最小可能的喷砂阴影，因此确保铸造工件最佳的清理。在喷砂腔室的底部中，代替板61，可任选地固定第三喷砂轮6。这使得将被喷砂的工件30在更宽角度上喷砂。
以防止灰尘积累的方式设计分离器8，并且通过可以防止形成爆炸性、易燃混合物的方式设置流动状态。喷砂腔室3通过装载和卸载机器人2来服务，机器人经由滑动门4将铸造的工件30引入喷砂腔室，将其输送到夹具10，并且在喷砂过程之后，再次使其去除。
喷砂设备1的主要优点在于相对于特别是镁灰尘的爆炸性金属灰尘来说具有高度安全性，并且容易清理。容易得到设备空间。分离器8和喷砂腔室3的内部空间和内表面具有有利的流体动力学结构。这可以例如通过倒圆的拐角区域和适用于喷砂剂/灰尘混合物的流体动力学的空间和线性截面。在对镁铸件喷砂时，使用铝作用喷砂剂。
权利要求
1.用于对由轻金属合金制成的工件(30)喷砂处理的喷砂设备，包括用于接收将被喷砂的工件的至少一个喷砂腔室(3)、布置在喷砂腔室内以便将喷砂剂引入喷砂腔室内的至少两个喷砂轮(6)以及用于将喷砂剂和通过喷砂去除的材料的混合物分开的分离器(8)，其特征在于，分离器(8)直接布置在喷砂腔室(3)之下，并且用于在喷砂过程中处理铸造工件(30)的操纵器(10)布置在喷砂腔室内。
2.如权利要求1所述的喷砂设备(1)，其特征在于，操纵器设计成能够三个方向运动的夹具(30)。
3.如权利要求1和2中至少一项所述的喷砂设备(1)，其特征在于，夹具(30)形成有伺服马达(27)和气动缸(37)。
4.如权利要求1-3中至少一项所述的喷砂设备(1)，其特征在于，夹具(10)连接到计算机系统(28)上，以便控制工件(10)的所有运动。
5.如权利要求1-4中至少一项所述的喷砂设备(1)，其特征在于，具有计算机控制的伺服马达(27)，以便围绕水平轴线(Y)运动工件。
6.如权利要求1-5中至少一项所述的喷砂设备(1)，其特征在于，具有计算机控制的伺服马达(27)，以便围绕垂直轴线(Z)运动工件。
7.如权利要求1-6中至少一项所述的喷砂设备(1)，其特征在于，分离器(8)具有挡板(20)，挡板具有与喷砂腔室(3)的宽度(X)相对应的宽度(B)。
8.如权利要求1-7中至少一项所述的喷砂设备(1)，其特征在于，将被喷砂的工件(30)由镁合金形成。
9.如权利要求1-8中至少一项所述的喷砂设备(1)，其特征在于，对于流体动力学来说，分离器(8)和喷砂腔室(3)的内部空间和内表面以如下方式形成，即在当前流体动力学状态下防止镁灰尘的积累。
10.如权利要求1-10中至少一项所述的喷砂设备(1)，其特征在于，装载和卸载机器人(2)布置成将被喷砂的工件(30)装载到喷砂腔室(3)并从中卸载。
全文摘要
本发明提供一种用于对由轻金属合金制成的工件(30)喷砂处理的喷砂设备，包括用于接收将被喷砂的工件的至少一个喷砂腔室(3)、布置在喷砂腔室内以便将喷砂剂引入喷砂腔室内的至少两个喷砂轮(6)以及用于将喷砂剂和通过喷砂去除的材料的混合物分开的分离器(8)，其中分离器(8)直接布置在喷砂腔室(3)之下，并且用于在喷砂过程中处理铸造工件(30)的操纵器(10)布置在喷砂腔室(3)内。
文档编号B24C9/00GK1853859SQ20061007463
公开日2006年11月1日 申请日期2006年4月21日 优先权日2005年4月21日
发明者M·因德勒科菲尔 申请人:迪萨工业股份公司