[發明專利]一種用于葉片去毛刺及噴丸的水射流裝置及方法

有效

• 申請號: 201810667060.7
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108818320B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 魯金忠;杜家龍;邵亦鍇;羅開玉
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B24C1/08
• 分類號: B24C1/08;B24C7/00;B24C9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于葉片去毛刺及噴丸的水射流裝置，其特征在于，所述水射流裝置包括機械手、機械手控制柜、示教器、PC離線軟件、噴射系統、循環水系統、裝夾系統、輔助系統、監測系統與PLC控制平臺；其中機械手控制柜、裝夾系統、輔助系統、監測系統均通過I/O線與PLC控制平臺相連接；PLC控制平臺通過通訊線與觸摸屏連接并顯示；

所述機械手控制柜通過電纜與所述機械手相連接，機械手通過內置電纜連接所述示教器和所述PC離線軟件；機械手末端夾持有所述噴射系統的噴頭組件，噴射系統通過儲備水箱與所述循環水系統連接；機械手為六軸聯動結構，采用整體封閉式手臂，所有機械手的伺服電機、電線、氣管位于手臂內部，使電器元件與外部防潮隔離；機械手通過六個關節軸A1，A2，A3，A4，A5，A6使噴嘴具有X，Y，Z三個方向的直線運動和旋轉運動，裝夾系統對葉片裝夾后，通過對機械手的伺服電機轉速的調節，使葉片繞X軸旋轉運動；通過裝夾系統與機械手聯動實現了水射流噴射和各種姿態的調整；

所述噴射系統包括噴嘴、噴嘴快換裝置、壓力泵、壓力表、過濾網、流量計、水壓調節閥、輸水管道、儲備水箱；噴嘴快換裝置及對應噴嘴構成噴頭組件；噴射系統噴頭組件部分安裝于機械手末端，并且通過輸水管道與壓力泵相連接；純凈水存儲于儲備水箱中，經過濾網過濾沿輸水管道被抽取到壓力泵當中；

所述循環水系統包括加工水槽、過濾組件、循環泵、供水管道、水位調節閥、排水管道調節器、排水管道；循環水系統與噴射系統的儲備水箱通過排水管道相連接；加工水槽為上部開放式，加工水槽側面設有一個進水口，進水口通過供水管道與水位調節閥相連接，加工水槽底部設有兩個排水口，并且兩個排水口通過排水管道分別與過濾組件和循環泵相連接，兩排水口由排水管道調節器控制開閉；過濾組件與循環泵各自與噴射系統的儲備水箱通過排水管道相連接；水位調節閥安裝于循環泵與加工水槽的排水管道間，可控制水流在供水管道和下一段排水管道的流量；

所述裝夾系統包括柔性夾具、轉軸、同步帶、伺服電機；葉片通過柔性夾具進行裝夾，柔性夾具設置于加工水槽空間內且尾部安裝轉軸；轉軸與伺服電機主軸通過同步帶相連接；伺服電機通過同步帶驅動柔性夾具轉動；

對噴射系統、機械手和裝夾系統運動情況進行監測的監測系統，分別與噴射系統、機械手和裝夾系統電連接。

2.如權利要求1所述的一種用于葉片去毛刺及噴丸的水射流裝置，其特征在于，所述輔助系統包括照明裝置、限位保護裝置、安全閥、溫度計；照明裝置與限位保護裝置直接由PLC控制平臺操控，對于葉片去毛刺和噴丸加工起輔助和保護作用；溫度計安裝于加工水槽中，對加工溫度進行測量，安全閥安裝于壓力泵與水壓調節閥間的分支輸水管道，安全閥處于常閉狀態，當水壓超過安全壓力安全閥自動開啟并分流。

3.如權利要求1所述的一種用于葉片去毛刺及噴丸的水射流裝置，其特征在于，壓力泵與噴頭組件間的輸水管道設有水壓調節閥、壓力表以及流量計。

4. 如權利要求1所述的一種用于葉片去毛刺及噴丸的水射流裝置，其特征在于，過濾組件采用金屬過濾網或織物過濾網，應具有30~50 μm的過濾精度保證水的質量。

5.如權利要求1所述的一種用于葉片去毛刺及噴丸的水射流裝置，其特征在于，柔性夾具采用耐腐蝕材質，且具有較好的機械強度，具體為不銹鋼或鋁合金材料；要求柔性夾具與轉軸連接處，夾具體安裝定位元件處帶有螺紋，定位銷孔以及開槽處均應加工好用于填充的不銹鋼塊，用環氧樹脂粘結固定；柔性夾具夾持部分位于加工水槽空間內部且尾部安裝轉軸；轉軸與加工水槽的連接處安裝密封墊片，可添加輔助支撐，在保證密封性的同時，使其具有較高的剛性，減少承受水射流加工沖擊帶來的變形。

6. 如權利要求1所述的一種用于葉片去毛刺及噴丸的水射流裝置，其特征在于，根據所需加工葉片規格和類型配置噴嘴；加工過程中利用噴嘴快換裝置對噴嘴進行更換；至少應配置圓柱形噴嘴，噴嘴直徑0.5 mm；簡單角型噴嘴，收縮角13.5 °，擴張角30 °，分別用于水射流去毛刺和噴丸處理。