液体去除方法与流程

本发明涉及一种液体去除方法，用于从有底孔去除被保留在该有底孔中的液体。

背景技术

已经广泛地实行所谓的机械连结，其中另一个部件经由诸如螺钉或者螺栓的紧固部件被连接至预定部件。为了进行这种连接，紧固部件进入的有底螺钉孔或者螺栓孔(后文也称为“连接孔”)形成在预定部件中。

许多部件在诸如形成连接孔等等的机械加工完成之后并且在执行机械连结之前被清洗以便移除碎片。为了这个目的，清洗液体被保留在连接孔中。如果在这样的清洗液体保留在连接孔中的情况下执行机械连结，存在在紧固部件和连接孔的内壁上可能产生锈迹的忧虑。为了避免这种情况发生，所谓的除水处理被执行以从连接孔去除清洗液体。在日本专利no.5123744中，提出了一种以执行除水处理为目的的吹气设备和移除异物的方法。

技术实现要素：

如日本专利no.5123744的图3至5所示，在这种技术中，吹气喷嘴从连接孔的下侧插入，该连接孔的底部竖直面向上，并且压缩空气被竖直向上吹气。由此，为了从连接孔移除在竖直面向上的上表面上形成的异物，需要改变工件的姿势，使得其上表面竖直面向下。

顺便提及，在日本专利no.5123744中，缸块被示例为具有形成在其中的这种连接孔的工件。然而，其难以且麻烦的是手动改变这种重物的姿势。因此，可能考虑设置姿势改变机构。然而，在这种情况下，清洗设备的构造变得复杂，并且在投入资本增加方面产生不便。

本发明的主要目的是提供一种液体去除方法，其中不需要改变工件的姿势。

本发明的另一个目的在于提供一种液体去除方法，其能够利用简单构造从有底孔去除液体。

根据本发明的实施例，提供一种液体去除方法，用于通过压缩气体从具有恒定直径部分的有底孔去除液体，恒定直径部分形成在工件中并且具有恒定直径，该液体去除方法包含：

插入步骤，将吹气喷嘴插入有底孔中，吹气喷嘴具有内径din和外径dout，并且其中，当有底孔的恒定直径部分的直径给定为dho时，由以下等式(1)表示的其面积比sra落入3至10的范围内；和

sra＝{(π/4)dho²-(π/4)dout²}/(π/4)din²…(1)

去除步骤，通过将压缩气体从吹气喷嘴排入有底孔中，而将已经进入有底孔的液体去除至有底孔外部；

其中，在插入步骤中，吹气喷嘴插入有底孔的插入长度被设定成大于或者等于恒定直径部分的深度的四分之一；并且

在去除步骤中，来自吹气喷嘴的压缩气体的排出压力被设定成大于或者等于0.05mpa。

等式(1)中的分母是吹气喷嘴的排出端口的开口面积，并且分子是有底孔的内壁和吹气喷嘴的外壁之间形成的间隙的水平横截面面积。由于液体通过该间隙被去除，该间隙的水平横截面面积可以换句话说作为液体去除通道的水平横截面面积。更具体地，根据本发明，用于排出压缩气体的排出端口的开口面积和液体去除通道的水平横截面面积之间的比值落入3至10的范围内，并且吹气喷嘴插入有底孔的插入长度和压缩气体的排出压力被适当地设定。通过以这种方式限定排出条件，即使在有底孔以面向上的方式打开的情况下，液体也能够容易地从有底孔被去除。

更具体地，在这种情况下，不需要改变工件的姿势，液体可以从向上打开的有底孔被去除。由此，由于不需要设置姿势改变机构，液体可以利用简单构造从有底孔被去除。此外，可以避免投入资本增加。

不需要说的是，等式(1)中的常量π/4可以被抵消。换言之，等式(1)可以以以下方式进行修改。

sra＝(dho²-dout²)/din²

尽管在去除步骤中，优选的是来自吹气喷嘴的压缩气体的排出压力尽可能大，但是获得具有过大排出压力的压缩气体是不容易的，进一步，在这种情况下，由于需要为供给线路等等提供抗压结构，投入资本高涨。因此，优选的是将排出压力设置成小于或者等于0.5mpa。

进一步，由于排出压力大于或者等于0.05mpa，足以将排出压缩气体的时期设定成1至20秒。

作为吹气喷嘴，优选的是使用具有恒定内径和恒定外径的直管，换句话说，圆柱体。具有这种简单形状的吹气喷嘴容易制造。因此，可以减少成本。

在插入步骤中，优选地，吹气喷嘴插入有底孔的插入长度被设定成大于或者等于恒定直径部分的深度的二分之一。在这种情况下，排出压力可以被设定成较低压力，或者可以使得排出压缩气体的时期较短。

根据本发明，用于排出压缩气体的排出端口的开口面积和液体去除通道的水平横截面面积之间的比值落入3至10的范围内，与此同时，当压缩气体被排出时的排出条件，例如吹气喷嘴插入有底孔的插入长度和压缩气体的排出压力，被适当地设定。结果，即使有底孔以面向上的方式打开，也可以容易地去除有底孔内的液体。

由此，不需要设置用于将形成有有底孔的工件的姿势改变成使得有底孔的开口向下定向的姿势改变机构等等。因此，液体可以利用简单机构从有底孔被去除。

本发明的以上及其他目的、特征和优势将从结合附图的以下描述中变得明显，其中，本发明的优选实施例以图示实例的方式展示。

附图说明

图1是执行根据本实施例的液体去除方法的吹气设备的系统构造图；

图2是显示图1所示的吹气喷嘴被插入有底孔的状态的主要组件的放大立体图；

图3是显示图1所示的吹气喷嘴被插入有底孔的状态的主要组件的放大竖直截面图；

图4是显示在面积比sra和由(吹气喷嘴的插入长度/恒定直径部分的深度)限定的商被改变时水是否被去除的图表；和

图5是显示面积比sra和压缩空气排出压力被改变时水是否被去除的图表。

具体实施方式

以下将参考附图详细呈现和描述根据本发明的液体去除方法的优选实施例。

首先，将参考图1简单地描述执行根据本发明的液体去除方法的吹气设备。吹气设备10包括作为压缩空气(压缩气体)的源的压缩机12、用于排出压缩空气的吹气喷嘴14和供给线路16，从压缩机12供给的压缩空气通过该供给线路16流向吹气喷嘴14。压缩机12例如供给所谓的工厂空气。

在供给线路16中，从上游侧依次设置有过滤器18、压力调节器20、流量计22和开关阀24。一旦打开，开关阀24的打开状态被维持，直到定时器26中经过预设时间。除非另有说明，在定时器26的动作下开关阀24被关闭。

在这种情况下，吹气喷嘴14经由支撑体28的下端表面上的未图示的配件支撑。压力计30在支撑体28内部被布置在供给线路16中，并且从吹气喷嘴14排出的压缩空气的排出压力由压力计30指示。

如图2和3所示，在本发明中，吹气喷嘴14由其内径din和外径dout恒定的直管(圆柱体)制成。尽管铜可以被示例为用于具有这种形状的吹气喷嘴14的适当的材料，但是本发明不特别局限于这一特征。

支撑体28能够通过三个未图示的致动器在前后方向、左右方向和上下方向上移位。此时，支撑体28由未图示的导轨引导。

在图1中，作为工件的块体32与支撑体28一起被显示。如图1至3所示，有底孔40通过钻孔处理形成在块体32的上表面上。有底孔40包括：锥形部分42，其以锥形形状在直径上减小；和恒定直径部分44，其具有恒定直径。此外，有底孔40为具有未图示的螺纹部分的螺钉孔，该螺纹部分形成在恒定直径部分44的内壁上，并且朝向有底孔40的下表面竖直向下延伸。在图2和3中，字母h表示有底孔40的恒定直径部分44的深度，更具体地，从开口至锥形部分42和恒定直径部分44之间的边界的距离，并且字母l表示吹气喷嘴14的插入长度。进一步，在图2和3中，变量dho是恒定直径部分44的直径(即，开口直径)。

在这种情况下，插入长度l被定义为从有底孔40的开口至吹气喷嘴14的远端的距离。由此，例如，语句“插入长度l是有底孔40的深度h的四分之一”暗示了吹气喷嘴14的远端(排出端口)位于恒定直径部分44的深度h的四分之一位置。从该事实可以理解到，随着(插入长度l/恒定直径部分44的深度h)的计算值变得越接近1，吹气喷嘴14的远端越接近有底孔40的锥形部分42和恒定直径部分44的边界附近。

接下来，将描述根据本实施例的液体去除方法。在液体去除方法中，通过从吹气喷嘴14排出的压缩空气，预先保留在有底孔40中的液体w从有底孔40被去除。

在这种情况下，作为吹气喷嘴14，选择一个相对于有底孔40的水平横截面面积具有预定面积比sra的吹气喷嘴。更具体地，吹气喷嘴14具有内径din和外径dout，对此由以下等式(1)表示的面积比sra落入3至10的范围。

sra＝{(π/4)dho²-(π/4)dout²}/(π/4)din²

＝(dho²-dout²)/din²…(1)

排出端口的开口面积sa1从分母(π/4)din²计算出。另一方面，有底孔40的内壁和吹气喷嘴14的外壁之间形成的间隙，换句话说，由图2中剖面线表示的部分的水平横截面面积sa2从分子{(π/4)dho²-(π/4)dout²}获得。该间隙作为液体去除通道。本质上，等式(1)中的分子表示液体排出通道的水平横截面面积，而面积比sra表示液体去除通道的水平横截面面积sa2与排出端口的开口面积sa1的比值。

如果面积比sra小于3，则由于液体去除通道的面积变小，液体w不容易从底部孔40被去除。进一步，如果面积比sra大于10，则由于压缩空气的供给面积变小，吹气压力变得不足，因此同样在这种情况下，液体w不容易从有底孔40被去除。更优选地，面积比sra被设定为5至9。

接下来，执行插入步骤。更具体地，通过上述致动器的操作移动支撑体28，吹气喷嘴14的位置和有底孔40的位置被对齐，并且吹气喷嘴14降低至吹气喷嘴14内。结果，如上所述选择的吹气喷嘴14的远端被插入有底孔40，如图2和3所示。此时，如果吹气喷嘴14的插入长度l过小，由于从吹气喷嘴14排出的压缩空气变得难以达到有底孔40的底部这一事实，底部附近的液体w可能仍旧留在其中，而不会从有底孔40被去除。为了避免这种情况发生，插入长度l被设定成大于或者等于恒定直径部分44的深度h的四分之一。

更优选地，插入长度l被设定成大于或者等于恒定直径部分44的深度h的二分之一。在这种情况下，由于吹气喷嘴14的远端(排出端口)被放置在更接近有底孔40的底部附近，有底孔40的底部附近的液体w能够被容易地被去除。

接下来，执行去除步骤。更具体地，开关阀24在操作定时器26同时被打开。因此，从压缩机12供给的压缩空气开始流经供给线路16。随着需求的出现，在流动过程中，压缩空气的压力被压力调节器20调节。压缩空气利用其压力从吹气喷嘴14被排出，其中其压力以上述方式被调节，作为排出压力。压缩空气的流量被流量计22控制，并且压缩空气的排出压力由压力计30指示。

当压缩空气以这种方式从吹气喷嘴14排出时，保留在有底孔40中的液体w被压缩空气推出。换言之，液体w从有底孔40被去除。

如果压缩空气的排出压力过小，则由于施加于液体w的按压力小，液体w难以从有底孔40被去除。因此，压缩空气的排出压力优选地被设定成大于或者等于0.05mpa。此外，一般工厂空气的最大供给压力大约0.5mpa。在该范围内，压缩空气的排出压力是足够的。更具体地，压缩空气的排出压力可以被设定为0.05至0.5mpa的范围。

从吹气喷嘴14排出压缩空气开始经过预定时期之后，定时器26被操作以关闭开关阀24。因此，压缩空气的排出被终止。此后，从开始排出至结束排出的时期被称为“排出时间”。假定排出压力为0.05至0.5mpa，该排出时间足以落入从1至20秒的范围内。

在图4中，以图表的形式显示了当水被预先保留在有底孔40中时并且在面积比sra和插入长度l以各种方式被改变的时候水是否从有底孔40被去除。此外，压缩空气的排出压力被设定为0.05至0.5mpa，并且排出时间被设定为从1至20秒。然后，在执行吹气之后，当块体32被上下翻转并且液滴从块体掉落时，“水残留”的情形被确定，而如果液滴没有从块体掉落，“水被去除”的情形被确定。在图4中，“水残留”的情况由▲指示，“水被去除”的情况由○指示。进一步，水平轴指示(插入长度l/恒定直径部分44的深度h)的值。

进一步，在图5中，以图表的形式显示了在面积比sra和排出压力以各种方式被改变的时候水是否从有底孔40被去除。排出时间的设定和用于确定水是否被去除的判断标准与上述提及的内容相同。进一步，与上述提及的方式相同，图5中的符号“▲”和“○”分别指示水残留的情况和水被去除的情况。

参考图4和5，当由上述等式(1)获得的面积比sra为3至10并且插入长度l大于或者等于恒定直径部分44的深度h的四分之一时，通过将排出压力设定成从0.05至0.5mpa并且将排出时间设定成从1至20秒，可以清楚的是水从有底孔40被去除。

因此，当另一个部件通过将螺钉螺纹接合至有底孔40(螺钉孔)中而被连接(进行机械连结)至块体32时，可以避免由于残留在有底孔40中的水而在螺钉或者有底孔40的内壁上产生锈迹。更具体地，块体32和另一个部件可以以足够强度连接在一起。此外，由于不会残留水(液体)，可以实现卫生条件。

此外，根据本实施例，具有恒定外径dout和恒定内径din的直管(圆柱体)可以用作吹气喷嘴14。具有这种简单形状的吹气喷嘴14是容易制造的，由此还可以减少成本。

此外，根据本实施例，即使吹气喷嘴14相对于形成在上表面中的有底孔40以其排出端口面向下的姿势被插入，通过如上所述设置排出条件，液体w可以可靠地从有底孔40被去除。因此，不需要改变工件的姿势使得有底孔40的开口面向下。由此，不需要姿势改变机构。因此，吹气设备10的构造可以被简化，并且可以避免设备投资上升。

本发明不特别局限于如上所述的实施例，在不脱离本发明的本质和精神的情况下可以进行各种修改。例如，有底孔40不局限于螺钉孔，而可以是其中不形成螺纹部分的简单孔。进一步，有底孔40可以仅包括恒定直径部分44。

进一步，代替压缩空气，诸如压缩氮气等等的不同气体可以被使用。同样在这种情况下，通过如上所述设定排出条件，液体w可以从有底孔40被去除。