转盘式液体喷砂机及喷砂处理方法与流程

本发明涉及喷砂处理设备技术领域，特别地，涉及一种转盘式液体喷砂机，此外，还涉及一种采用上述转盘式液体喷砂机对多个工件进行喷砂处理的喷砂处理方法。

背景技术：

很多由钢或铁铸造制成的工件的表面有一种黑色的氧化皮或油污等残留物，原来大多采用酸洗，中和工艺处理，近年来随着国内对环保越来越重视，这种工艺正在逐步淘汰。一种表面喷砂工艺取代了酸洗工艺，但大多采用干式喷砂机，在加工中产生粉尘会造成环境污染，对工人健康带来危害。随着科技的进步，一种液体喷砂机正逐步取代干式喷砂机。液体喷砂机能很好的避免环境污染问题，改善工人喷砂操作的工作环境，提高了工作效率，有着广泛的应用前景。

但现有的液体喷砂机，大多只能进行单个工件的喷砂处理；另一种方式是通过滚链输送多个工件，依次将多个工件分别输送至不同位置处的喷砂机构的一侧以进行工件表面不同区域的喷砂处理，直至完成所有工件的不同区域的喷砂处理，但由于喷砂机构的安装空间有限，无法通过多个喷砂机构对工件进行全方位的喷砂处理，工件的部分区域仍然存在氧化皮或油污等残留物，并且每次处理的工件数量仍然很少，加工效率仍然比较低。

技术实现要素：

本发明提供了一种转盘式液体喷砂机及喷砂处理方法，以解决现有的液体喷砂机无法全方位地对多个工件进行喷砂处理的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种转盘式液体喷砂机，用于对多个工件进行喷砂处理，包括机架、用于将砂液喷射至工件表面的喷砂机构、用于装夹工件的工件夹具、用于安装工件夹具并带动工件夹具自转的小转盘机构、用于安装小转盘机构并通过自转将小转盘机构公转至喷砂机构一侧的喷砂区域进行喷砂处理的大转盘机构、用于驱动多个小转盘机构转动的小转盘驱动机构以及用于驱动大转盘机构转动的大转盘驱动机构，多个小转盘机构沿周向安装于大转盘机构上，通过大转盘驱动机构驱动大转盘机构自转以将不同的小转盘机构公转至喷砂机构的喷砂区域进行喷砂处理，并通过小转盘驱动机构驱动小转盘机构自转以使喷砂机构喷射的砂液均匀喷射至工件的不同区域上。

进一步地，大转盘机构沿周向设有多个用于安装小转盘机构的安装孔，小转盘机构包括穿过安装孔并与大转盘机构转动连接的传动轴、固定于传动轴上端的小转盘以及固定于传动轴下端的传动轮，小转盘驱动机构包括与小转盘机构的传动轮传动连接的同步带、固定于机架上的小转盘驱动设备、用于将小转盘驱动设备的动力传输至同步带的小转盘驱动联轴器，小转盘驱动联轴器的输入端与小转盘驱动设备的输出轴连接，小转盘驱动联轴器的输出端设有与同步带传动连接的驱动轮，用于驱动同步带滚动并带动所有小转盘机构转动。

进一步地，同步带环绕于大转盘机构外周并与喷砂区域内连续排布的多个小转盘机构的传动轮传动连接，机架上还设有用于引导喷砂区域外连续排布的多个小转盘机构随大转盘机构公转至喷砂区域内以确保小转盘机构上的传动轮与同步带传动连接的引导机构，引导机构包括固定于机架上并位于连续排布的多个小转盘机构的靠近大转盘机构中心的一侧的内限位板以及固定于机架上并位于连续排布的多个小转盘机构的远离大转盘机构中心的一侧的外限位板，内限位板与外限位板之间的间隙构成同于引导多个小转盘机构随大转盘机构转动的导槽。

进一步地，外限位板上还设有涨紧轮，涨紧轮用于调节同步带松紧度以确保同步带与喷砂区域内连续排布的多个小转盘机构的传动轮传动连接。

进一步地，大转盘驱动机构包括固定于机架上的大转盘驱动设备以及用于将大转盘驱动设备的动力传输至大转盘机构以驱动大转盘机构转动的大转盘驱动联轴器，大转盘驱动联轴器输入端与大转盘驱动设备的输出轴连接，大转盘机构安装于大转盘驱动联轴器的输出端上。

进一步地，喷砂机构包括用于喷射砂液的喷枪组件、安装于机架上的用于安装喷枪组件的喷枪可调支架以及用于驱动调节喷枪可调支架以改变喷枪组件的喷射高度和喷射角度的支架驱动设备。

进一步地，支架驱动设备的输出轴上设有偏心轮，喷枪可调支架包括与支架驱动设备的输出端连接的用于安装喷枪组件的横杆、分别与横杆两端转动连接并将横杆水平安装在机架上的安装座、沿径向固定于横杆上的摇杆以及固定于偏心轮上并与摇杆连接的连杆，摇杆的第一端垂直固定于横杆上，摇杆的第二端固定于连杆的第一端，连杆的第二端固定于偏心轮上，通过支架驱动设备的输出轴转动，以使偏心轮和连杆沿周向转动并推动摇杆沿周向摆动，进而带动横杆上的喷枪组件沿周向摆动以改变喷射高度和喷射角度。

进一步地，大转盘机构的侧向设有用于计算大转盘机构转动时移动至喷砂区域的小转盘机构的数量的计数装置。

进一步地，还包括设于机架外的用于制备砂液的砂液制备装置、用于将制备的砂液输送至喷砂机构的砂液输送机构、设于大转盘机构下方的用于将喷砂处理完的砂液回收并过滤的砂液回收装置以及用于控制转盘式喷砂机工作运行的plc程序控制系统。

根据本发明的另一方面，还提供一种喷砂处理方法，用于对多个工件进行喷砂处理的方法，采用上述转盘式喷砂机进行喷砂处理，包括以下步骤：将多个工件分别装夹固定于小转盘机构上的工件夹具上；启动大转盘驱动机构驱动大转盘机构转动，将待喷砂处理的工件转动至喷砂机构的喷砂区域后，关闭大转盘驱动机构；启动喷砂机构喷射砂液，同时启动小转盘驱动机构驱动小转盘转动，从而使砂液喷射至喷砂区域的工件表面的不同区域上进行喷砂处理；完成喷砂处理后，关闭喷砂机构和小转盘驱动机构；重新启动大转盘驱动机构驱动大转盘转动，将下一批待喷砂处理的工件转动至喷砂机构的喷砂区域，以上述方式进行喷砂处理，直至完成所有工件的喷砂处理。

本发明具有以下有益效果：

本发明的转盘式液体喷砂机，通过将多个工件分别装夹固定于不同的小转盘机构的工件夹具上，大转盘驱动机构驱动大转盘机构自转以将不同的小转盘机构公转至喷砂机构的喷砂区域进行喷砂处理，并通过小转盘驱动机构驱动小转盘机构自转，从而使安装于小转盘机构上的工件夹具上的工件360度旋转，进而使喷砂机构将砂液喷射工件的不同区域上，对工件进行全方位的喷砂处理。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的转盘式液体喷砂机的内部结构示意图；

图2是本发明优选实施例的转盘式液体喷砂机的整机结构示意图。

图例说明：

1、喷砂机构；11、喷枪组件；12、喷枪可调支架；121、横杆；122、安装座；123、摇杆；124、连杆；13、支架驱动设备；131、偏心轮；2、小转盘机构；21、传动轴；22、小转盘；23、传动轮；3、大转盘机构；4、小转盘驱动机构；41、同步带；42、小转盘驱动设备；43、小转盘驱动联轴器；44、涨紧轮；5、大转盘驱动机构；51、大转盘驱动设备；52、大转盘驱动联轴器；6、引导机构；61、内限位板；62、外限位板；63、导槽；7、砂液制备装置；8、砂液回收装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本发明优选实施例的转盘式液体喷砂机的内部结构示意图；图2是本发明优选实施例的转盘式液体喷砂机的整机结构示意图。

如图1所示，本实施例的转盘式液体喷砂机，用于对多个工件进行喷砂处理，包括机架、用于将砂液喷射至工件表面的喷砂机构1、用于装夹工件的工件夹具、用于安装工件夹具并带动工件夹具自转的小转盘机构2、用于安装小转盘机构2并通过自转将小转盘机构2公转至喷砂机构1的喷砂区域进行喷砂处理的大转盘机构3、用于驱动多个小转盘22单元转动的小转盘驱动机构4以及用于驱动大转盘机构3转动的大转盘驱动机构5，多个小转盘机构2沿周向安装于大转盘机构3上，通过大转盘驱动机构5驱动大转盘机构3自转以将不同的小转盘机构2公转至喷砂机构1的喷砂区域进行喷砂处理，并通过小转盘驱动机构4驱动小转盘机构2转动以使喷砂机构1将砂液均匀喷射至工件的不同区域上。在本实施例中，机架上设有用于将喷砂机构1、小转盘机构2以及大转盘机构3围合以形成封闭的喷砂室的机壳。机壳上设有机门。喷砂前，工作人员打开机门后将待加工工件安装于小转盘机构2的工件夹具上，再关闭机门。本发明的转盘式液体喷砂机，通过将多个工件分别装夹固定于不同的小转盘机构2的工件夹具上，大转盘驱动机构5驱动大转盘机构3自转以将不同的小转盘机构2公转至喷砂机构1的喷砂区域进行喷砂处理，并通过小转盘驱动机构4驱动小转盘机构2转动，从而使安装于小转盘机构2上的工件夹具上的工件360度旋转，进而使喷砂机构1将砂液喷射工件的不同区域上，对工件进行全方位的喷砂处理。

如图1所示，大转盘机构3沿周向设有多个用于安装小转盘机构2的安装孔，小转盘机构2包括穿过安装孔并与大转盘机构3转动连接的传动轴21、固定于传动轴21上端的小转盘22以及固定于传动轴21下端的传动轮23，小转盘驱动机构4包括与小转盘机构2的传动轮23传动连接的同步带41、固定于机架上的小转盘驱动设备42、用于将小转盘驱动设备42的动力传输至同步带41的小转盘驱动联轴器43，小转盘驱动联轴器43的输入端与小转盘驱动设备42的输出轴连接，小转盘驱动联轴器43的输出端设有与同步带41传动连接的驱动轮，用于驱动同步带41滚动并带动所有小转盘机构2转动。大转盘机构3上沿周向设有多个用于安装小转盘机构2的安装孔。根据工件的尺寸和形状，将相应的工件夹具安装于小转盘机构2上。若工件的尺寸较大，将多个小转盘机构2安装于其中多个安装孔中以确保小转盘机构2之间具有足够地空间安装工件。在本实施例中，大转盘机构3上沿周向均匀设有十二个用于安装小转盘机构2的安装孔，十二个小转盘机构2分别安装于十二个安装孔内。若工件的宽度尺寸较小且小于相邻两个小转盘机构2之间的距离，则将十二个工件分别安装于十二个小转盘机构2上，一批进行十二个工件的喷砂处理。若工件尺寸较大，则将六个工件等距安装于其中六个小转盘机构2上，一批进行六个工件的喷砂处理。可选地，大转盘机构3上沿周向均匀设有8-20个安装孔。为确保小转盘机构2转动过程中，砂液与工件的不同区域充分接触，小转盘机构2的转动速度不可过快，因此在本实施例中，小转盘驱动设备42采用二级齿轮减速电机。

如图1所示，同步带41环绕于大转盘机构3外周并与喷砂区域内连续排布的多个小转盘机构2的传动轮23传动连接，机架上还设有用于引导喷砂区域外连续排布的多个小转盘机构2随大转盘机构3公转至喷砂区域内以确保小转盘机构2上的传动轮23与同步带41传动连接的引导机构6，引导机构6包括固定于机架上并位于连续排布的多个小转盘机构2的靠近大转盘机构3中心的一侧的内限位板61以及固定于机架上并位于连续排布的多个小转盘机构2的远离大转盘机构3中心的一侧的外限位板62，内限位板61与外限位板62之间的间隙构成同于引导多个小转盘机构2随大转盘机构3转动的导槽63。大转盘驱动机构5包括固定于机架上的大转盘驱动设备51以及用于将大转盘驱动设备51的动力传输至大转盘机构3以驱动大转盘机构3转动的大转盘驱动联轴器52，大转盘驱动联轴器52输入端与大转盘驱动设备51的输出轴连接，大转盘机构3安装于大转盘驱动联轴器52的输出端上。由于大转盘驱动机构5在驱动大转盘机构3转动过程中会产生振动，通过内限位板61和外限位板62对大转盘机构3进行限位，避免大转盘机构3在转动过程中沿径向发生偏移，造成小转盘机构2上的驱动轮与同步带41之间产生间隙，导致小转盘驱动机构4启动后驱动轮无法随同步带41转动，喷砂机构1无法对小转盘机构2上的工件进行全方位的喷砂处理。

如图1所示，外限位板62上还设有涨紧轮44，涨紧轮44用于调节同步带41松紧度以确保同步带41与喷砂区域内连续排布的多个小转盘机构2的传动轮23传动连接。小转盘机构2的传动轴21通过轴承与大转盘机构3转动连接。当同步带41随着使用时间变长变松时，同步带41压于传动轮23上的压力过小，导致传动轮23无法随同步带41同步运动。通过涨紧轮44利用弹簧或油压产生一个将同步带41绷紧的力，使得同步带41以合适的力压于传动轮23上。

如图1所示，喷砂机构1包括用于喷射砂液的喷枪组件11、安装于机架上的用于安装喷枪组件11的喷枪可调支架12以及用于驱动调节喷枪可调支架12以改变喷枪组件11的喷射高度和喷射角度的支架驱动设备13。支架驱动设备13的输出轴上设有偏心轮131，喷枪可调支架12包括与支架驱动设备13的输出端连接的用于安装喷枪组件11的横杆121、分别与横杆121两端转动连接并将横杆121水平安装在机架上的安装座122、沿径向固定于横杆121上的摇杆123以及固定于偏心轮131上并与摇杆123连接的连杆124，摇杆123的第一端垂直固定于横杆121上，摇杆123的第二端固定于连杆124的第一端，连杆124的第二端固定于偏心轮131上，通过支架驱动设备13的输出轴转动，以使偏心轮131和连杆124沿周向转动并推动摇杆123沿周向摆动，进而带动横杆121上的喷枪组件11沿周向摆动以改变喷射高度和喷射角度。可选地，喷枪可调支架12包括用于安装喷枪组件11的横杆121以及安装与机架上并分别与横杆121两端连接的两个升降气缸，通过升降气缸升降调节横杆121高度以调节安装于横杆121上的喷枪组件11的喷射高度，确保喷枪组件11沿工件的高度方向对工件的表面进行喷砂处理。

如图1所示，大转盘机构3的侧向设有用于计算大转盘机构3转动时移动至喷砂区域的小转盘机构2的数量的计数装置。在本实施例中，十二个小转盘机构2沿周向均匀布设于大转盘机构3上，通过将大转盘机构3每次转动90度后将连续排列的三个小转盘机构2输送至喷砂机构1一侧的喷砂区域内，对小转盘机构2上的工件进行喷砂处理，转动四次后完成十二个工件的喷砂处理。可选地，通过将大转盘机构3每次转动不同的角度后将不同数量的小转盘机构2输送至喷砂机构1一侧的喷砂区域内。

如图2所示，转盘式液体喷砂机还包括设于机架外的用于制备砂液的砂液制备装置7、用于将制备的砂液输送至喷砂机构1的砂液输送机构、设于大转盘机构3下方的用于将喷砂处理完的砂液回收并过滤的砂液制备装置8以及用于控制转盘式喷砂机工作运行的plc程序控制系统。砂液制备装置8与砂液制备装置7连通以将过滤后的砂液输送至砂液制备装置7重复利用。砂液输送机构通过磨液泵将砂液泵送至喷砂机构1，磨液泵与砂液接触的表面浇注覆有耐磨和耐腐蚀的乙基醚聚氨酯层。通过plc程序控制系统控制大转盘驱动机构5、小转盘驱动机构4、砂液制备装置7、砂液输送机构、喷砂机构1以及砂液制备装置8的启动和关闭。通过设于机架上的用于将喷砂机构1、大转盘机构3以及小转盘机构2围合的机壳构成喷砂室，以避免砂液飞溅至周围而影响工作环境和工作人员的安全。机壳上设有用于观察喷砂处理情况的观察窗，喷砂室内设有用于将喷砂处理过程中产生的雾气抽走的水雾分离器，以便于工作人员观察喷砂室内的喷砂处理情况。

本实施例的喷砂处理方法，用于对多个工件进行喷砂处理的方法，采用上述转盘式液体喷砂机进行喷砂处理，包括以下步骤：将多个工件装夹分别固定于小转盘机构2上的工件夹具上；启动大转盘驱动机构5驱动大转盘机构3转动，将一部分工件转动至喷砂机构1的一侧后，关闭大转盘驱动机构5；启动喷砂机构1喷射砂液，同时启动小转盘驱动机构4驱动小转盘22转动，从而使砂液喷射至一侧的工件表面的不同区域上进行喷砂处理；完成喷砂处理后，关闭喷砂机构1和小转盘驱动机构4；重新启动大转盘驱动机构5驱动大转盘转动，将另一部分工件转动至喷砂机构1的一侧，以上述方式进行喷砂处理，直至完成所有工件的喷砂处理。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。