一种磨料水射流抛光机的制作方法
【专利摘要】一种磨料水射流抛光机，包括运动系统，喷射系统，供压系统和控制系统，多个轴向支柱，多个横向支柱，还包括辅助系统。根据本发明所述的磨料水射流抛光机，可实现不同形状、尺寸的工件的双面加工，喷嘴可形成扇形高压射流，扇形射流将点抛光变为线抛光，能够极大地提高抛光效率。
【专利说明】
一种磨料水射流抛光机
技术领域
[0001 ]本发明涉及抛光机领域，具体涉及一种磨料水射流抛光机。
【背景技术】
[0002]传统的抛光技术在抛光工具头无法触及的异形曲面或者特殊材料的工件时，实行抛光加工的难度极大。磨料水射流抛光技术就是利用混有磨料的射流液体束对工件的表面进行冲击碰撞，从而达到抛光的效果。能实现各种复杂面形和结构的加工，同时也可以有效地克服现行振桶抛光方法的缺点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提出一种磨料水射流抛光机，可实现不同形状、尺寸工件的加工，喷嘴可形成扇形高压射流，扇形射流将点抛光变为线抛光，能够极大地提高抛光效率。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0005]—种磨料水射流抛光机，包含运动系统，喷射系统，供压系统和控制系统，多个轴向支柱，多个横向支柱。
[0006]所述运动系统包括工作平台、抛光圆台、定位块1、定位块I1、伸缩气缸1、旋转气缸
1、芯轴、夹爪结构、轨道和滑块。
[0007]所述多个轴向支柱与多个横向支柱配合连接，所述的工作平台的四个角分别与多个轴向支柱中间位置配合连接，所述的工作平台上设有排水管。
[0008]所述的工作平台左端设有抛光圆台，所述的抛光圆台的径向两端分别设有定位块I和定位块II，所述的定位块I与伸缩气缸I固联，所述的伸缩气缸I通过气缸座固定在工作平台上表面。
[0009]所述的轨道和滑块间距的中心线与抛光圆台的横向中心线重合，所述的工作平台左下方设有旋转气缸I，所述旋转气缸I固定在工作平台下表面，所述的旋转气缸I通过芯轴穿过工作平台与抛光圆台配合连接；
[0010]所述的工作平台上表面右端设有伸缩气缸II，伸缩气缸III，旋转气缸II和夹爪结构，其中夹爪结构、旋转气缸I1、伸缩气缸I1、伸缩气缸III由左至右依次连接，所述的伸缩气缸II通过气缸座固定在工作平台上表面，所述的伸缩气缸III与L型气缸连接件相连，所述的L型气缸连接件下方设有轨道和滑块，所述的轨道和滑块固定在工作平台上表面。
[0011 ]所述的喷射系统包含喷嘴系统固定板，喷射水管，喷嘴固定座、喷嘴，喷嘴定位板和喷嘴连接板，所述的喷嘴系统固定板为长方体，喷嘴系统固定板的两个短边分别安装在横向支柱上，所述的喷嘴通过喷嘴固定座固定，所述的喷射水管与水管固定座相连。
[0012]所述的供压系统由喷涂机压力栗、压力表和截止阀组成，从而在所需的范围内提供可控的压力。
【附图说明】
[0013]图1为本发明射流抛光机的立体示意图；
[0014]图2为本发明射流抛光机的正视图；
[0015]图3为本发明射流抛光机的夹爪部分俯视图；
[0016]图4为本发明射流抛光机的集液箱示意图；
[0017]图5为本发明射流抛光机的集液箱盖示意图；
[0018]图6为本发明的抛光液流程图。
[0019]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0020]IV形块，2定位块，3、17、23伸缩气缸，4、16、57气缸座，5抛光圆台，6排水管，7集液箱，8工作平台，9，11，14，58铝合金型材，10抛光液箱，12集液箱门，13合页，15、18导轨及滑块，19L形气缸连接件，20、56旋转气缸1、11，21防水罩，22圆形气缸连接件，24夹爪固定筒，25夹爪支架，261型接头，27夹爪连杆，28夹爪，29步进电机，30电机法兰，31电机座筋板，32联轴器，33电机座地板，34滚珠丝杠固定端，35丝杠螺母，36螺母座，37滚珠丝杠，38丝杠支撑端，39喷射系统固定板，40喷嘴连接板，41水管固定座，42喷射水管，43水管固定盖，44喷嘴固定座，45喷嘴定位板，46喷嘴，47上防水罩筒，48上轴套，49定位块座，50轴承端盖，51角接触球轴承，52下轴套，芯轴53，54圆形气缸连接板，55轴承定位板，旋转气缸56，气缸固定座57，59、60集液箱盖。
[0021](注意:附图中的所示结构只是为了说明本发明特征的示意，并非是要依据附图所示结构。)
【具体实施方式】
[0022]如图1-5所示，根据本发明所述的磨料水射流抛光机，包括:运动系统，喷射系统，供压系统，辅助系统和控制系统，以及多个轴向支柱，多个横向支柱。
[0023]如图1-2所示，所述运动系统包括工作平台8、抛光圆台5、定位块I1、定位块112、伸缩气缸13、旋转气缸156、芯轴53、夹爪结构、轨道和滑块18。
[0024]其中，所述的定位块Il是V型块，所述的V型块能够固定尺寸不一的工件。所述的定位块I上设置一压力开关，以供控制系统判断工件是否被夹紧。
[0025]所述多个轴向支柱与多个横向支柱配合连接，所述的工作平台8的四个角分别与多个轴向支柱中间位置配合连接，所述的工作平台8上设有排水管6。
[0026]如图1所示，在所述的工作平台8左端设有抛光圆台5，所述的抛光圆台5的径向两端分别设有V形块I和定位块2相互配合用于夹紧工件，所述的V形块I与伸缩气缸13固联，所述的伸缩气缸13通过气缸座4固定在工作平台8上表面。所述的轨道和滑块18间距的中心线与抛光圆台5的横向中心线重合。
[0027]所述的抛光圆台5中心位置设有光电开关，当工件放置到抛光圆台5中心时光电开关向控制系统发出可以开始加工的信号，之后控制系统向伸缩气缸13的电磁阀发送信号，使伸缩气缸13伸出夹紧工件。
[0028]在所述的工作平台8下方设有旋转气缸156，所述旋转气缸156固定在气缸固定座57的内部，所述的气缸固定座57固定在工作平台8下表面，所述的旋转气缸156通过芯轴53与抛光圆台5配合连接。
[0029]所述的工作平台8上表面右端设有伸缩气缸1117、伸缩气缸11123、旋转气缸1120和夹爪结构。
[0030]其中，所述的伸缩气缸1117推动整个单元向前移动，使夹爪28伸到抛光圆台5的中心，并通过气缸座16固定在工作平台8上表面，所述的伸缩气缸III23伸出通过夹爪结构将工件夹持，并与L型气缸连接件19相连，所述的L型气缸连接件19下方设有轨道和滑块18，所述的导道和滑块18固定在工作平台8上表面。
[0031 ]其中，所述的伸缩气缸II17是大行程的伸缩气缸，所述的伸缩气缸II123是小行程伸缩气缸。
[0032]以及，所述的伸缩气缸13，伸缩气缸1117，伸缩气缸III23和旋转气缸1120均设有两个电磁阀，在工作中对抛光剂的栗和截止阀进行控制，工作中的运行和报警输出。
[0033]如图1所示，所述的夹爪结构包含夹爪支架25，夹爪连杆27，I型接头26，夹爪固定筒24。其中，所述的夹爪连接杆27与I型接头26相连，所述的I型接头26与夹爪固定筒24相连，所述的夹爪固定筒24与旋转气缸1120相连。
[0034]其中，所述的旋转气缸156外设有气缸固定座57，所述的气缸固定座57与工作平台8固联。
[0035]以上气缸的工作过程分为以下步骤:
[0036]第一步，大行程伸缩气缸II17推动整个机构向前移动，使夹爪伸到物料圆台的中心;第二步，小行程伸缩气缸II123伸出通过夹爪将工件夹紧;第三步，大行程伸缩气缸II17收缩将机构拉回；第四步，旋转气缸II20工作，将物料翻转;第五步，大行程伸缩气缸II17伸出，将物料送回工件圆台中心;第六步，大行程伸缩气缸II17缩回。
[0037]根据本发明所述的磨料水射流抛光机，所述的喷射系统包含喷嘴系统固定板39，喷射水管42，喷嘴46，喷嘴定位板45和喷嘴连接板40。
[0038]其中，所述的喷嘴46通过喷嘴固定座44固定，所述的喷射水管42与水管固定座41相连。
[0039]所述的喷射系统还包括步进电机29、滚珠丝杠37和螺母座36，所述的步进电机29固定在喷嘴系统固定板39的上表面，所述滚珠丝杠37与步进电机29连接，安装在喷嘴系统固定板39上，喷嘴46通过连接板与螺母座36相连。
[0040]所述的喷嘴的结构可形成扇形高压射流，扇形射流将点抛光变为线抛光，射流入射角可以实现30°-90°的任意调节。
[0041]根据本发明所述的磨料水射流抛光机，所述的控制系统采用PLC进行控制，并选用防护等级较高的箱体进行防护。PLC选择西门子S7-200smart系列中的ST60，PLC自带60个I/O点，支持以太网通讯，可实现单机设备与上层软件的通讯。所述的步进电机设有热过载继电器，将反馈点送至PLC。
[0042]根据本发明所述的磨料水射流抛光机，还包括辅助系统，其中辅助系统中包含有抛光液收集装置。
[0043]如图6所示，根据本发明所述的磨料水射流抛光机具有以下抛光液流程:使用时，用户将抛光料输入到抛光液箱10中，所述的抛光液箱中的搅拌装置，防止抛光液中的磨料沉淀，使抛光液处于一种混合均匀的状态，以达到良好的抛光效果。通过供压系统从抛光液箱10中自动吸入抛光液输到喷嘴系统中，所述的供压系统接入液压表和截止阀，实现系统的自动开关，所述的高压抛光液经过喷嘴46喷射在待抛光工件上，达到抛光效果。完成抛光过程后，抛光液经过排水管6排入抛光液箱中，实现抛光液循环使用，所述的抛光液箱中含有抛光液过滤装置，过滤掉抛光液中可能含有的大颗粒杂质，防止喷嘴发生堵塞现象。
[0044]如上所述，根据本发明所述的磨料水射流抛光机的工作过程如下:
[0045](I)当工件放置到圆台中心时，光电开关向控制系统发出可以开始加工的信号，之后控制系统向气缸的电磁阀发送信号，使气缸伸出夹紧工件，并在V形块设置另一压力开关，以供控制系统判断工件是否被夹紧。
[0046](2)当控制系统接收到已夹紧的信号时，控制系统会打开截止阀使射流喷出，并向气缸的电磁阀发出信号，开始对工件进行抛光。
[0047](3)当气缸达到行程时磁力开关向控制系统发出信号，电磁阀换向，气缸向另一方向运动，从而使气缸进行往复运动。
[0048](4)当对工件进行一定时间的抛光之后，控制系统向夹紧机构发出信号，松开工件。然后使旋转气缸动作，抛光圆台旋转90°后再进行夹紧，实现纵横抛光。抛光后的废液通过抛光液过滤装置，进入抛光液收集装置集中回收，过滤装置过滤出来的磨料输入到抛光液箱中重复使用。
[0049]根据本发明所述的磨料水射流抛光机，具有以下优点:
[0050](I)喷嘴可形成扇形高压射流，扇形射流将点抛光变为线抛光，能够极大地提高抛光效率。由于喷嘴的特殊结构，射流入射角可以实现30°-90°的任意调节，实现喷嘴的匀速往复运动，为水射流抛光提供了极大的便利。
[0051](2)可以实现不同形状、尺寸工件夹紧，固定性能良好。选择V型块从两侧夹紧工件，由于加工时射流对工件产生的力不大，所以只要保证适当的夹持力，V型块也可对方形玉料进行夹紧。因此，这种夹紧方式可在很大程度上增大夹紧机构的柔性，且由于无需很大夹持力，所以不会对工件表面造成损伤。
[0052](3)翻转运动实现工件的双面抛光，旋转运动可以使工件旋转90°，从而实现工件的横纵抛光，提高抛光机的自动化程度，达到理想的抛光效果。
[0053](4)压力源尺寸体积较为适中，不需其他辅助机构，能够节省空间，为抛光机在所需的范围内提供可控的压力。在系统中接入液压表和截止阀，可实现系统的自动开关，并可以针对不同材料输出最优射流压力。
[0054](5)辅助系统中包含有抛光液收集装置，可以将喷射出的抛光液收集起来，保证工作环境清洁，且实现抛光液的循环利用，节约成本。抛光液过滤装置能够过滤掉抛光液中可能含有的大颗粒杂质，放置喷嘴发生堵塞现象。抛光液箱中搅拌装置，防止抛光液中的磨料沉淀，始终使抛光液处于一种混合均匀的状态，以达到良好的抛光效果。
[0055]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种磨料水射流抛光机，其特征在于: 包含运动系统，喷射系统，供压系统和控制系统，多个轴向支柱，多个横向支柱； 所述运动系统包括工作平台(8)、抛光圆台(5)、定位块I (I)、定位块II (2)、伸缩气缸I(3)、旋转气缸I (56)、芯轴(53)、夹爪结构、轨道和滑块(18); 所述多个轴向支柱与多个横向支柱配合连接，所述的工作平台(8)的四个角分别与多个轴向支柱中间位置配合连接，所述的工作平台(8)上设有排水管(6); 所述的工作平台(8)左端设有抛光圆台(5)，所述的抛光圆台(5)的径向两端分别设有定位块I(I)和定位块11(2)，所述的定位块I(I)与伸缩气缸1(3)固联，所述的伸缩气缸1(3)通过气缸座(4)固定在工作平台(8)上表面； 所述的轨道和滑块(18)间距的中心线与抛光圆台(5)的横向中心线重合，所述的工作平台(8)左下方设有旋转气缸I (56)，所述旋转气缸I (56)固定在工作平台(8)下表面，所述的旋转气缸1(56)通过芯轴(53)穿过工作平台(8)与抛光圆台(5)配合连接； 所述的工作平台(8)上表面右端设有伸缩气缸11(17)，伸缩气缸111(23)，旋转气缸II(20)和夹爪结构，其中夹爪结构、旋转气缸II (20),伸缩气缸II (17),伸缩气缸III (23)由左至右依次连接，所述的伸缩气缸11(17)通过气缸座(16)固定在工作平台(8)上表面，所述的伸缩气缸III (23)与L型气缸连接件(19)相连，所述的L型气缸连接件(19)下方设有轨道和滑块(18)，所述的轨道和滑块(18)固定在工作平台(8)上表面； 所述的喷射系统包含喷嘴系统固定板(39)，喷射水管(42)，喷嘴固定座(44)、喷嘴(46),喷嘴定位板(45)和喷嘴连接板(40)，所述的喷嘴系统固定板(39)为长方体，喷嘴系统固定板(39)的两个短边分别安装在横向支柱上，所述的喷嘴(46)通过喷嘴固定座(44)固定，所述的喷射水管(42)与水管固定座(41)相连； 所述的供压系统由喷涂机压力栗、压力表和截止阀组成，从而在所需的范围内提供可控的压力。2.根据权利要求1所述的磨料水射流抛光机，其特征在于: 所述的喷嘴系统还包括步进电机(29)、滚珠丝杠(37)和螺母座(36)，所述的步进电机(29)固定在喷嘴系统固定板(39)的上表面，所述滚珠丝杠(37)与步进电机(29)连接，安装在喷嘴系统固定板(39)上，喷嘴(46)通过连接板与螺母座(36)相连。3.根据权利要求2所述的磨料水射流抛光机，其特征在于: 所述的喷嘴(46)的结构可形成扇形高压射流，扇形射流将点抛光变为线抛光，射流入射角可以实现30°-90°的任意调节。4.根据权利要求1所述的磨料水射流抛光机，其特征在于: 所述的夹爪结构包含夹爪支架(25)，夹爪连杆(27)，I型接头(26)，夹爪固定筒(24)，所述的夹爪连接杆(27)与I型接头(26)相连，所述的I型接头(26)与夹爪固定筒(24)相连，所述的夹爪固定筒(24)与旋转气缸11(20)相连。5.根据权利要求1所述的磨料水射流抛光机，其特征在于: 所述的旋转气缸1(56)外设有气缸固定座(57)，所述的气缸固定座(57)与工作平台(8)固联； 所述的旋转气缸I (56)和旋转气缸II (20)的连接件外部设有防水罩筒。6.根据权利要求1所述的磨料水射流抛光机，其特征在于: 所述的定位块I (I)是V型块，所述的V型块能够固定尺寸不一的工件； 所述的定位块I (I)上设置一压力开关，以供控制系统判断工件是否被夹紧。7.根据权利要求1所述的磨料水射流抛光机，其特征在于: 所述的伸缩气缸II (17)是大行程的伸缩气缸，所述的伸缩气缸II 1(23)是小行程伸缩气缸。8.根据权利要求1所述的磨料水射流抛光机，其特征在于: 所述的控制系统采用PLC进行控制，支持以太网通讯，实现单机与上层软件的通讯。9.根据权利要求1所述的磨料水射流抛光机，其特征在于: 还包括辅助系统，所述辅助系统包括抛光液箱(7)，所述抛光液箱(7)包括抛光液过滤装置、抛光液箱中的搅拌装置。10.根据权利要求1所述的磨料水射流抛光机，其特征在于: 所述的伸缩气缸I(3)，伸缩气缸11(17)，伸缩气缸II 1(23)和旋转气缸II(20)均设有两个电磁阀，在工作中对抛光剂的栗和截止阀进行控制，工作中的运行和报警输出。
【文档编号】B24C3/32GK106002645SQ201610368289
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】李增强, 宋雨轩, 国鹏斌
【申请人】哈尔滨工大智慧工厂有限公司