一种喷砂系统的制作方法

1.本实用新型涉及喷砂技术领域，具体涉及一种喷砂系统。


背景技术：

2.众所周知，喷砂加工的原理是利用加速的磨料颗粒(例如金刚砂、玻璃砂、树脂砂等砂材)撞击被加工工件的表面，使被加工工件达到除锈、去毛边、去氧化层、清碳层等目的，甚至能实现玻璃雾化的表面处理作业。当前，由于使用者对产品的外观要求越来越高，同时由于零件本身工艺要求及涂装作业对零件表面粗糙度要求较高，喷砂加工已经广泛应用于机械制造及工艺品加工制造等对表面有要求的领域。因此，市场上出现了各种可提供不同喷砂作业的喷砂设备。但现有喷砂设备一般为半自动化生产，在生产的过程中需要操作人员站在喷砂室中手持喷枪对工件进行表面处理作业。这种方式使得加工效率低下，而且处理效果根据操作人员持喷枪的角度、距离和移动速度的变化而变得不均匀，表面处理的效果大大降低，并且喷砂室中飞扬的粉尘和有毒有害气体会对操作人员的健康造成伤害。因此，市面上出现了许多自动化的喷砂系统，如申请号为201822252989.1的中国专利所公开的一种大型工件的喷砂系统，包括喷砂室、机架以及喷砂机，所述喷砂机通过管道连接有喷砂枪头，所述喷砂枪头安装在四轴机械臂上，所述四轴机械臂安装在导轨上，所述导轨安装在机架上，待加工工件由输送装置运送到喷砂室内，所述四轴机械臂沿y轴左右运动和摆动，沿z轴上下运动和转动，从而实现对待加工大型工件的均匀喷砂，保证产品表面质量的一致性。虽然该专利实现了高度的自动化，但仍需要有操作人员进行控制，且其喷砂室并未完全封闭，仅仅依靠安装在其上方的除尘风机来保证工人的身体健康，其效果显然远不及封闭式的喷砂室。此外，该专利为实现对大型工件表面均匀的喷砂处理而设计的四轴机械臂结构过于复杂，包括行星齿轮检索电机滚针丝杠和精密转向器等复杂结构，在喷砂的工作环境中极易发生损坏，其维护成本极高。


技术实现要素：

3.本实用新型针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本实用新型所要解决的技术问题是提供一种喷砂系统，包括喷砂机、喷砂室和砂粒回收装置，三者通过管道连成一个供砂粒循环的回路，所述喷砂机的送砂管道末端安装有喷砂枪，所述喷砂室包括一个封闭箱体、设置在所述封闭箱体内用于承载工件的工作台以及位于所述封闭箱体下方的支脚，所述封闭箱体由四周围成一圈的四块侧板、上方的顶板和下方的底板组成，所述侧板上设置有进砂口、设置在所述进砂口旁的观测窗以及供工件进出的可开合门板，所述底板上具有与所述砂粒回收装置相连的出砂口，所述工作台上设置有能够在电机驱动下带动工件旋转的旋转座，所述喷砂枪的枪管的前部从所述进砂口伸入所述封闭箱体内而其枪管的后部与枪柄伸出在所述封闭箱体之外，且所述进砂口中设置有支撑所述喷砂枪摆动的变向结构。
4.作为本实用新型的优选，所述侧板的外侧位于所述进砂口的位置设置有包围部分
所述枪管的橡胶防尘套。
5.作为本实用新型的优选，所述底板由至少三块往下倾斜的收集板组成，呈漏斗状，且所述出砂口位于所述底板的最下方位置。
6.作为本实用新型的优选，所述封闭箱体内还设置有架设在所述底板上方用于支撑所述工作台的支架，所述支架由若干交错布置的支撑杆组成。
7.作为本实用新型的优选，所述支架中直接支撑所述工作台的两根支撑杆互相平行，且其上具有供所述工作台移动的滑轨，所述工作台的下底面上设置有与所述滑轨对应的滑动连接部。
8.作为本实用新型的优选，为所述旋转座提供动力的所述电机设置在所述工作台的中空内部，所述工作台的下底面上开设有供所述电机线路伸出的第一通孔。
9.作为本实用新型的优选，所述工作台下方设置有一内部中空的引导杆，所述引导杆的中空内部延伸到所述喷砂室之外，且其上开设有第二通孔，所述电机的线路能够从所述引导杆的中空内部延伸至所述喷砂室之外。
10.作为本实用新型的优选，所述侧板的内壁为凹凸不平状。
11.作为本实用新型的优选，所述侧板的内壁铺设有一层隔音材料。
12.作为本实用新型的优选，所述砂粒回收装置中还设置有用于对所述砂粒进行除尘的除尘机构。
13.有益效果：
14.1)摆动所述喷砂枪可变换砂粒喷射的方向，从而增大其覆盖面积，避免加工死角的出现，使工件得到充分的喷砂处理，同时还能提高该喷砂系统对大型工件的兼容性；
15.2)所述变向结构将喷砂枪除摆动外的自由度都限制住，在喷砂过程中操作工只需手握枪柄进行摆动，无需手持所述喷砂枪来保证其平衡在某一位置上，操作极为省力，降低了能量的消耗；
16.3)操作者能够通过所述观测窗查看所述封闭箱体内的喷砂状况；
17.4)在平常的放置状态，而所述橡胶防尘套能够支撑所述喷砂枪维持在水平状态，对于多数小工件的喷砂处理，所述喷砂枪处于该状态是最常用的情况，在喷砂时无需操作工施加过多的力来支撑所述喷砂枪，减少操作工的能量消耗；
18.5)当操作工往某一方向摆动所述喷砂枪时，被压迫的橡胶防尘套会对所述喷砂枪产生一个与其摆动方向相反的作用力，该作用力与操作工施加给所述喷砂枪的力的同时作用将对所述喷砂枪产生一个夹持力，有助于将所述喷砂枪维持在该位置对工件某一位置进行短暂的持续加工，减轻操作工托举所述喷砂枪的负担，降低操作工的能量消耗；
19.6)当需要将所述喷砂枪摆动到其它位置时，被压迫的所述橡胶防尘套所具有的复位趋势将推动所述喷砂枪回复到枪管处于水平状态的初始位置，同样能够降低操作工的能量消耗；
20.7)所述橡胶防尘套能够阻挡从所述喷砂口逸到外部空间的粉尘，进一步确保操作工的身体不受侵害；
21.8)所述旋转座能够带动工件旋转，将工件上朝向任一方向的侧面全部依次暴露在喷射出的砂粒下，如此便可实现在仅仅依靠一台喷砂枪的前提下依然完成对工件表面全面充分的喷砂处理；
22.9)所述底板整体呈漏斗状，且所述出砂口位于所述底板的最下方位置，落在所述收集板上的砂粒直接往下滑落至出砂口处，便于被所述砂粒回收装置回收；
23.10)所述工作台可通过在所述滑轨上的移动来根据不同尺寸的工件调节自身在支架上的位置，提高该喷砂系统对工件的兼容性；
24.11)所述工作台和引导杆分别有效保护了电机和电机线路；
25.12)所述侧板的内壁可设计为凹凸不平状，增加喷砂加工噪音在所述封闭箱体内的反射次数，起到良好的降噪效果；
26.13)所述侧板的内壁上铺设有一层隔音材料，进一步提高所述侧板的降噪效果；
附图说明
27.图1为本实用新型一种喷砂系统的总体结构示意图；
28.图2为本实用新型中省略掉可开合门板的喷砂室的结构示意图；
29.图3为本实用新型中支架、工作台和底板的结构示意图；
30.图4为支架和工作台的仰视图；
31.图中：1、喷砂机，2、喷砂室，3、砂粒回收装置，11、喷砂枪，111、枪管，112、枪柄，12、送砂管道，13、橡胶防尘套，21、封闭箱体，22、工作台，23、支脚，24、侧板，25、顶板，26、底板，27、支架，28、引导杆，221、旋转座，223、滑动连接部，224、第一通孔，241、进砂口，242、变向装置，243、观测窗，244、可开合门板，261、出砂口，262、收集板，271、支撑杆，272、滑轨，281、第二通孔。
具体实施方式
32.以下具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
33.图1中一种喷砂系统包括喷砂机1、喷砂室2和砂粒回收装置3，三者通过管道连成一个供砂粒循环的回路，所述喷砂机1通过其上的喷砂枪11对位于喷砂室2内的工件进行表面喷砂作业。本实施例为保证操作人员的身体不被喷砂室中复杂恶劣的加工环境伤害，采取将喷砂室2的加工环境与操作工隔开的方式，因此在所述喷砂室2的外围设计一个由围成一圈的的四块侧板24、位于上方的顶板25和位于下方的底板26所组成的封闭箱体21，所述封闭箱体21的中的所述侧板24、顶板25和底板26之间的接合不存在明显的间隙，对工件的喷砂就在所述封闭箱体21的内部进行，实现喷砂环境与外部空间的阻隔。但对工件的喷砂仍需工作人员进行操作，因此需要在所述封闭箱体21上开设供工作人员操作的结构。如图2所示，本实施例在四块所述侧板24中的任意一块上开设有进砂口241，工作人员可手持喷砂枪11的枪柄112将枪管111的前部通过所述进砂口241伸进所述封闭箱体21内，启动后的喷砂机1会将砂粒通过与所述喷砂枪11连通的送砂管道12运送至所述喷砂枪11中，并通过所述喷砂枪11的枪管111喷射出去，在此过程中，操作人员只需将所述枪管111的出口对准工件即可实现喷砂作业。在实际加工中，待加工的工件往往是尺寸较大且结构较为复杂的零部件，而从所述喷砂枪11中喷射出的砂粒所覆盖的面积十分有限，因此需要操作者反复摆动所述喷砂枪11的枪管111来变换砂粒喷射的方向，从而增大其覆盖面积，避免加工死角的
出现，使工件得到充分的喷砂处理，同时还能提高该喷砂系统对大型工件的兼容性。所述枪管111的摆动以所述进砂口241为支撑点，因此所述进砂口241中需要设置一个既能支撑所述喷砂枪11的枪管111又能支持其摆动的变向结构242，本实施例优选所述变向结构242为调心轴承，若选用调心轴承，则所述喷砂枪11的枪管111上的某一部位需要设计为能与调心轴承配合的形状。本实施例中所述喷砂枪11安装在调心轴承上后便始终架设在该位置，除摆动外的自由度被充分限制，在喷砂过程中操作工只需手握枪柄112进行摆动，无需手持所述喷砂枪11来保证其平衡在某一位置上，操作极为省力，降低了能量的消耗。进一步改进，由于所述侧板24将操作工隔离在喷砂环境之外，且所述侧板24采用的是如钢板等常见的适用于机械加工领域的材料，通常不具备透视功能，操作者无法观察工件的加工状况，所以本实施例优选在所述侧板24上位于所述进砂口241旁边的位置设置一个观测窗243，操作者能够通过所述观测窗243查看所述封闭箱体21内的喷砂状况。在实际开设所述观测窗243时，应当根据人体构造将需要用眼观察的观测窗243设置在需要用手控制喷砂的喷砂口241的上方。
34.进一步改进，在所述侧板24外侧位于所述进砂口241的位置设置有橡胶防尘套13，所述橡胶防尘套13内部中空并能将所述喷砂枪11上伸出在所述封闭箱体21之外的部分枪管111包围起来。在平常的放置状态，所述喷砂枪11会由于分隔在所述进砂口241两侧的部分质量不一而导致质量较大的一侧下垂，而所述橡胶防尘套13能够支撑所述喷砂枪11维持在水平状态，对于多数小工件的喷砂处理，所述喷砂枪11处于该状态是最常用的情况，在喷砂时无需操作工施加过多的力来支撑所述喷砂枪11，减少操作工的能量消耗；当操作工往某一方向摆动所述喷砂枪11时，所述枪管111上伸出在所述封闭箱体21之外的部分会朝该方向压迫所述橡胶防尘套13，被压迫的橡胶防尘套13会对所述喷砂枪11产生一个与其摆动方向相反的作用力，该作用力与操作工施加给所述喷砂枪11的力的同时作用将对所述喷砂枪11产生一个夹持力，有助于将所述喷砂枪11维持在该位置对工件某一位置进行短暂的持续加工，减轻操作工托举所述喷砂枪11的负担，降低操作工的能量消耗；同时，当需要将所述喷砂枪摆动到其它位置时，被压迫的所述橡胶防尘套13所具有的复位趋势将推动所述喷砂枪回复到枪管处于水平状态的初始位置，同样能够降低操作工的能量消耗；另外，由于操作工站立在所述喷砂口旁，若有粉尘从所述喷砂口逸到外部空间，将直接伤害操作工，而所述橡胶防尘套13能够阻挡此类粉尘，进一步确保操作工的身体不受侵害。
35.在实际加工中，需要将待加工的工件放置到所述封闭箱体21内，因此，四块所述侧板24中的某一块上设置有可开合门板244，在取放工件时将其打开，在加工过程中将其闭合。另外，所述封闭箱体21内还设置有一个用于支承工件的工作台22，在喷砂前将工件放置在所述工作台22上，工件整体被托举在半空，更好地暴露在喷射出的砂粒之下，使加工效果得到提高。若仅在某一块所述侧板24上设置喷砂枪11，则其只能对工件上朝向该侧的表面进行喷砂处理，对工件其余侧表面喷砂处理的缺失显然无法使处理效果达到要求。因此，在具体实施中，可在每一块所述侧板24上都设置如前文所述的喷砂枪11以实现对工件表面的全面处理，但相对应地需要在一个所述喷砂室2中配备多个操作工，不仅设置多个喷砂枪11的设备成本有所提高，人力成本更是大幅提高。本实施例优选如前文所述的仅在某一块侧面上设置喷砂枪，为实现对工件表面的全面处理，在所述工作台22上设置用于支承工件的旋转座221，所述旋转座221连接有电机，并且会在所述电机的驱动下旋转，从而带动工件旋
转，将工件上朝向任一方向的侧面全部依次暴露在喷射出的砂粒下，如此便可实现在仅仅依靠一台喷砂枪11的前提下依然完成对工件表面全面充分的喷砂处理。
36.图2示出所述底板26上具有与所述砂粒回收装置相连的出砂口261，喷射出的砂粒落在所述底板上并汇集到所述出砂口261处被所述砂粒回收装置吸出喷砂室2。在本喷砂系统中，砂粒反复循环实用，因此为保证喷砂的连续性，应尽量加速其循环。本实施例为便于砂粒汇集到出砂口处以加速砂粒被回收，将所述底板26设计为特殊的结构，由至少三块往下倾斜的收集板262组成，使所述底板26整体呈漏斗状，且所述出砂口261位于所述底板26的最下方位置，落在所述收集板262上的砂粒直接往下滑落至出砂口261处，便于被所述砂粒回收装置3回收。由于本实施例中所述底板26整体呈漏斗状，所以其上方需要支撑结构对所述工作台22进行支撑，本实施例优选设置一个支架27，所述支架27由若干交错布置的支撑杆271组成，交错布置的所述支撑杆271之间存在间隔，避免所述支架27阻碍砂粒的掉落。进一步改进，所述支架27中直接接触所述工作台22的两根支撑杆271互相平行，且其上具有供所述工作台22移动的滑轨272，所述工作台22的下底面设置有与所述滑轨272对应的滑动连接部223，所述滑动连接部223与所述滑轨272之间通过螺栓连接，螺母松开时移动，螺母旋紧时紧固。所述工作台22可根据不同尺寸的工件调节所述工作台22在支架27上的位置，提高该喷砂系统对工件的兼容性。
37.此外，若驱动所述旋转座221的电机暴露在喷砂室恶劣的加工环境中，极易被损坏，因此，本实施例优选将所述电机安装在所述工作台22的中空内部，最大限度地将所述电机保护起来。所述工作台22的下底面上还开设有供所述电机线路伸出的第一通孔224，为了将电机线路安全地拉到所述喷砂室之外与电源连接，本实施例优选在所述工作台22下方设置一个内部中空的引导杆28，所述引导杆28延伸至所述喷砂室2之外，其中空内部也随之延伸到喷砂室2之外，且其上还设置有一个第二通孔281，伸出在所述工作台22之外的电机线路可从所述第二通孔281进入所述引导杆28的中空内部，然后沿着所述引导杆28的中空内部来到外部空间。
38.进一步改进，本实施例中所述侧板24的内壁可设计为凹凸不平状，增加喷砂加工噪音在所述封闭箱体21内的反射次数，起到良好的降噪效果。进一步改进，还可以在所述侧板24的内壁上铺设一层隔音材料，如波峰棉等，进一步提高所述侧板24的降噪效果。另外，本实施例优选在所述砂粒回收装置3中设置用于对所述砂粒进行除尘的除尘装置。