喷丸机喷丸反作用力的平衡装置的制作方法

本实用新型属于机械设备技术领域，具体的说，涉及一种喷丸机喷丸反作用力的平衡装置。

背景技术：

喷丸处理(shot peening)是工厂广泛采用的一种表面强化工艺，即使用丸粒轰击工件表面并植入残余压应力，提升工件疲劳强度的冷加工工艺。广泛用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等。现有的喷丸工艺常常通过机器人进行固定并对相应的工件进行处理，但是由于喷丸时会产生较大的反作用力，因此对应用于喷丸工艺的机器人负载要求较高，特别是机器人操作臂的末端负载比较大，基本都在50kg以上，从而导致应用于喷丸工艺的机器人功率较大，运行成本较高。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种喷丸机喷丸反作用力的平衡装置，主要通过喷出的水在水平方向上产生的力跟喷丸时产生的力进行平衡抵消掉，来减轻机器人末端载荷，降低对工业机器人功率要求，从而降低机器人成本。

本实用新型目的是这样实现的：

一种喷丸机喷丸反作用力的平衡装置，包括机械臂、喷丸喷头和与喷丸喷头对接的喷丸管，其关键在于：还包括安装支架、喷水头和与喷水头对接的喷水管，所述安装支架固定安装于所述机械臂上，所述喷丸管和喷丸喷头、喷水管和喷水头均安装于所述安装支架上，所述喷丸喷头的喷丸方向朝向所述机械臂外端所指方向，所述喷水头的喷水方向与所述喷丸喷头的喷丸方向平行并相反。

采用上述结构，在喷丸喷头向前喷丸时，由于喷丸喷头固定在安装支架上，会产生一个向后的作用力，与此同时喷水头向后喷水，会产生一个向前的作用力，两个力同时作用在安装支架上，使两个方向的合力在同一轴线上进行平衡，从而使得喷丸时产生的主要作用力被平衡掉，减少对机器人末端的载荷，也降低了对应用于喷丸工艺的机器人末端负载要求。

进一步地，上述安装支架包括横向安装板和与横向安装板中部垂直固定的纵向连接板，所述纵向连接板与所述机械臂的前端固定连接，所述喷丸管、喷丸喷头、喷水管和喷水头均固定安装于所述横向安装板上。

采用上述结构，安装支架能够稳定地安装于所述机械臂上，同时能够通过横向连接板固定喷丸管、喷丸喷头、喷水管和喷水头，以便力的传导和平衡。

优选地，上述喷丸喷头、喷水头的中轴线均平行于所述横向安装板所在平面安装。

采用上述结构，使喷丸和喷水的反作用力均传导在横向安装板上，且两个力的方向平行，以便平衡抵消。

优选地，上述喷丸喷头包括至少1只设于所述横向安装板的对称线上和/或对称设于该对称线两侧的喷丸喷头；所述喷水头包括至少1只设于所述横向安装板的对称线上和/或对称设于该对称线两侧的喷水头。

采用上述结构，喷丸喷头和喷水头均可以设置多个，只要能够实现两个反作用力能够合力在同一轴线上进行平衡即可。

优选地，上述横向安装板的中部开有管道过孔，所述喷丸喷头安装于所述横向安装板的前端，所述喷水头安装于所述横向安装板的后端，所述喷水管连接喷水头后从横向安装板的上侧穿过管道过孔后伸至横向安装板的下侧。

采用上述结构，管道过孔方便喷水管的安装，防止喷水管延伸至喷丸喷头一侧，干扰喷丸处理和影响喷丸喷头的安装空间。

优选地，上述喷水管的进水端连接有调速水泵。采用该结构，根据喷丸的反作用力大小，可以通过调节调速水泵的转速，控制水的流量以调节喷水量，从而产生和喷丸相同大小的反作用力。

优选地，上述喷水管的出水端接通有回收管，该回收管接通至水箱，所述调速水泵的进水端连通该水箱。采用该结构，实现一个喷水循环，水体重复使用，成本进一步降低。

有益效果：

本实用新型一种喷丸机喷丸反作用力的平衡装置，喷丸管水平方向上的反作用力大小表示为F1，喷水管水平方向上的反作用力大小表示为F2；因此，F1＝F2就可以平衡喷丸方向上的反作用力。尽量平滑延展喷丸管及水管，以减少流体对管道的动压力，减少垂直方向上对支架的作用力；通过喷出的水产生的力跟喷丸时产生的力进行平衡抵消掉，来减轻机器人末端载荷，降低对工业机器人功率要求，由于降低了机器人负载要求，只需考虑喷枪及抵消反作用力设备的重量，通常10kg左右负载的机器人就可以满足要求，极大地降低了机器人设备成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中前端的局部立体图；

图3为图1中安装支架的立体图；

图4为喷水循环示意图；

附图标记说明：1为机械臂、2为喷丸喷头、3为喷丸管、4为安装支架、4a为横向安装板、4b为纵向连接板、41为管道过孔、5为喷水头、6为喷水管、7为调速水泵、8为回收管、9为水箱、10为管夹。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如图1和2所示：一种喷丸机喷丸反作用力的平衡装置，由机械臂1、喷丸喷头2、与喷丸喷头2对接的喷丸管3、安装支架4、喷水头5和与喷水头5对接的喷水管6组成，所述安装支架4固定安装于所述机械臂1上，如图3所示：所述安装支架4由横向安装板4a和与横向安装板4a中部垂直固定的纵向连接板4b组成，所述纵向连接板4b与所述机械臂1的前端固定连接，所述喷丸管3、喷丸喷头2、喷水管6和喷水头5均通过管夹10固定安装于所述横向安装板4a上。所述横向安装板4a的中部开有管道过孔41，所述喷丸喷头2安装于所述横向安装板4a的前端，所述喷水头5安装于所述横向安装板4a的后端，所述喷水管6连接喷水头5后从横向安装板4a的上侧穿过管道过孔41后伸至横向安装板4a的下侧。

如图1和2所示：所述喷丸喷头2有2只并对称设于所述横向安装板4a的对称线两侧，所述喷丸喷头2的喷丸方向朝向所述机械臂1外端所指方向，当然，当喷丸喷头2有1只时可直接设于所述横向安装板4a的对称线上，当喷丸喷头2的只数为奇数时，一只设于所述横向安装板4a对称线上，其它四只分成两只一组并对称设于所述横向安装板4a的对称线两侧；所述喷水头5有1只并设于所述横向安装板4a的对称线上；所述喷水头5的喷水方向与所述喷丸喷头2的喷丸方向平行并相反；当然，当喷水头5的只数为偶数时，对称设于所述横向安装板4a的对称线两侧，当喷水头5的只数为大于1的奇数时，一只设于所述横向安装板4a对称线上，其它四只分成两只一组并对称设于所述横向安装板4a的对称线两侧；所述喷丸喷头2、喷水头5的中轴线均平行于所述横向安装板4a所在平面安装。

如图4所示：所述喷水管6的进水端连接有调速水泵7。所述喷水管6的出水端接通有回收管8，该回收管8接通至水箱9，所述调速水泵7的进水端连通该水箱9。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。