噴丸裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種噴丸裝置，其在高塵埃密度的噴丸室內，將直接驅動馬達用作側噴噴嘴的驅動源。一種噴丸裝置，其中，在噴丸室內的移動裝置以可接觸、遠離被加工物的方式設置有直驅馬達，在直驅馬達的貫通孔插入有噴嘴架，噴嘴架伴隨旋轉驅動部的旋轉而旋轉，并有噴射材料通道沿該噴嘴架長軸貫通；在從直驅馬達的端面突出的噴嘴安裝部插入有側噴噴嘴的后端部，且在從直驅馬達的端面突出的軟管連接部連接有供給軟管，在包含旋轉驅動部在內的筒套的端面覆蓋配置有蓋體，在直驅馬達的貫通孔及蓋體的開口部的各內壁面與噴嘴架之間的間隙，分別插入有密封構件。
【專利說明】 P員丸裝直
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種噴丸裝置，其通過將從供給軟管供給的噴射材料與壓縮空氣的混合體噴射至裝載于噴丸室內的被加工物，實施噴丸加工。
【背景技術】
[0002]用于剝離去除鑄造產(chǎn)品等被加工物的孔內的型芯砂的噴丸裝置，記載于下列專利文獻I。該噴丸裝置中，在配置于噴丸室內的水平移動裝置安裝有升降裝置，在該升降裝置可上下移動地設置有固定框架，在裝載于該固定框架的馬達可轉動地安裝有在前端部的側面開有噴射口的長型噴嘴。馬達與噴嘴介由馬達的旋轉驅動部及齒輪相連接。根據(jù)該噴丸裝置，即可利用移動裝置將噴嘴移至被加工物的孔的上方，利用馬達使介由升降裝置在孔內升、降的噴嘴旋轉，同時，從噴射口將噴射材料和壓縮空氣一起朝孔的內壁面噴射，
[0003]剝離去除孔內的型芯砂。另外，在下列專利文獻2中，記載有在多關節(jié)機器人的機械臂安裝去除清理用噴嘴的技術。
[0004]現(xiàn)有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利特開2004-106092號公報
[0007]專利文獻2:日本專利特開平11-207630號公報

【發(fā)明內容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]本發(fā)明人在剝離去除被加工物的孔內的型芯砂時得知，型芯砂并非均勻地殘留于孔的內壁面，根據(jù)孔的形狀等，型芯砂會殘留于一定的位置，通過將噴射材料和壓縮空氣一起噴射至該位置，即可輕易地對其加以剝離。因此，本發(fā)明人嘗試將可以精確調節(jié)噴嘴旋轉角度的直接驅動馬達用作噴嘴的驅動源，結果發(fā)現(xiàn)，內置于直接驅動馬達的軸承容易因塵埃而受損，在塵埃密度較高的噴丸室內自不必說，即使設置在塵埃密度低于噴丸室內的外壁面一側，內置于直接驅動馬達的軸承也容易因懸浮的塵埃而受損。
[0010]所以，本發(fā)明的目的在于提供一種噴丸裝置，其將安裝于塵埃密度較高的噴丸室內或噴丸室外壁面一側的直接驅動馬達用作噴嘴的驅動源。
[0011]用于解決問題的方案
[0012]本發(fā)明是一種噴丸裝置，其將從供給軟管供給的噴射材料與壓縮空氣的混合體噴射于裝載于噴丸室內的被加工物，實施噴丸加工，其特征在于，其具備:直接驅動馬達，其安裝于所述噴丸室內或所述噴丸室的外壁面，具有貫通孔和旋轉驅動部，所述貫通孔沿筒套的中心軸貫通且在所述筒套的兩端面開口，所述旋轉驅動部沿所述兩端面中的一個端面?zhèn)鹊乃鲐炌椎拈_口邊緣旋轉；噴嘴架，其為可旋轉地插入所述直接驅動馬達的所述貫通孔且與所述旋轉驅動部連接的棒狀體，形成有噴射材料通道、噴嘴安裝部及軟管連接部，所述噴射材料通道沿該噴嘴架的長軸方向形成，用來供所述混合體通過，所述噴嘴安裝部設置于從所述兩端面中的一個端面?zhèn)韧怀龅牡贗端部，用來安裝在前端部側面形成有所述混合體的噴射口的側噴噴嘴的后端部，所述軟管連接部設置于從所述兩端面中的另一端面?zhèn)韧怀龅牡?端部，用來連接所述供給軟管；蓋體，其被以覆蓋包含所述直接驅動馬達之所述旋轉驅動部在內的所述兩端面中的一個端面?zhèn)鹊姆绞礁采w配置，形成有供所述噴嘴架的所述噴嘴安裝部側可旋轉地插入的開口部。其中，在所述直接驅動馬達的貫通孔及所述蓋體的開口部的各內壁面與所述噴嘴架間的間隙，分別插入有密封構件。
[0013]該本發(fā)明中，在所述軟管連接部，以覆蓋與和安裝于所述噴嘴架的第I端部的所述供給軟管的接頭的連接部分的方式，外插有與所述噴嘴架一同旋轉的密封座，且在所述密封座與所述接頭的間隙插入有密封構件，由此，即可輕易地連接供給軟管和旋轉的噴嘴架，且可防止噴射材料等從密封座與接頭的間隙漏出而成為塵埃。
[0014]該接頭是軟管接頭，其貫通被以間隔指定空隙的方式固定于所述筒套的兩端面中的一個端面?zhèn)壬系耐咕墸瑥钠涓髅嬗型矤畈客怀?，所述筒狀部的一個前端部插入所述噴嘴架的第I端部內，另一所述筒狀部內插入有所述供給軟管，在所述軟管接頭的筒狀部的一個外周面與以覆蓋該外周面的方式伸出的所述密封座的部分的內壁面的間隙，插入有密封構件，由此，即可使供給軟管與軟管接頭的連接部遠離直接驅動馬達。因此，即使有噴射材料等從該連接部漏出，噴射材料等只會漏出到噴丸室內，可以防止其侵入直接驅動馬達內。此外，還可防止從旋轉構件即密封座與固定構件即軟管接頭間的間隙產(chǎn)生塵埃。
[0015]所述軟管接頭的所述凸緣，優(yōu)選由安裝于所述筒套的兩端面中的一個端面上的固定底座上豎立設置的支撐體支撐。
[0016]通過在所述直接驅動馬達的貫通孔插入有所述噴嘴架，在所述噴嘴架的外周面圍設有凹槽，在所述凹槽插入有密封構件，即可切實防止塵埃經(jīng)由貫通孔的內壁與噴嘴架的外周面間的間隙侵入直接驅動馬達的第I固定部側。并且，凹槽可將密封構件切實安裝于噴嘴架的外周面的指定位置。
[0017]在所述直接驅動馬達的所述旋轉驅動部安裝有旋轉底座，在所述旋轉底座連接有法蘭，所述法蘭被圍設于所述噴嘴架的所述噴嘴插入部的外周面，在所述旋轉底座與所述蓋體之間形成有空腔，由此，即可輕易地將噴嘴架的法蘭安裝于直接驅動馬達的旋轉驅動部，并且通過拆除蓋體觀察旋轉底座的表面，即可判斷塵?？煞袂秩肷w體內，可很容易判斷是否可更換密封構件等。
[0018]通過在所述旋轉底座與所述支架間的間隙插入有密封構件，即可進一步防止塵埃侵入第I固定部側。
[0019]通過將所述直接驅動馬達安裝于配置在所述噴丸室內的多關節(jié)機器人的機械臂，即可使所述第I噴嘴從各個方向將噴射材料及壓縮空氣噴射至被加工物。
[0020]通過在所述噴丸室內或所述噴丸室的外壁面，一并設置安裝于所述直接驅動馬達的所述側噴噴嘴、以及從前端開口的噴射口朝噴嘴的伸出方向噴射所述混合體的直噴噴嘴，即可利用直噴噴嘴和側噴噴嘴，高效地剝離去除被加工物的孔內的型芯砂。
[0021]該直噴噴嘴應滿足以下條件:形成于其主體部內的主體通道與形成于所述噴嘴的前端部內的小徑通道連接，所述主體通道用來供所述噴射材料及壓縮空氣通過，所述小徑通道由從口徑小于所述主體通道之內徑的所述噴射口以與所述口徑相同的內徑朝后端方向連續(xù)而形成，且所述小徑通道的壁面厚度厚于所述主體通道的壁面厚度，且在所述小徑通道與所述主體通道的連接部形成有臺階。由此，即可將從該噴射口噴射的混合體的噴射范圍，擴大至比所述主體通道與噴射口直接連接的現(xiàn)有的直噴噴嘴更大的程度。
[0022]發(fā)明的效果
[0023]本發(fā)明的噴丸裝置中，將形成有混合體噴射材料通道的噴嘴架，用作把直接驅動馬達(以下簡稱“直驅馬達”)的旋轉力傳遞給側噴噴嘴的構件，所述側噴噴嘴用來將噴射材料與壓縮空氣的混合體噴射至被加工物。噴嘴架插入直驅馬達的貫通孔，其兩端部分別從直驅馬達的兩端面突出。在從直驅馬達的兩端面中的一個端面突出的噴嘴架的第I端部插入側噴噴嘴的后端部，且將供給軟管連接至從另一端面突出的噴嘴架的第2端部。此外，在覆蓋包含直驅馬達的旋轉驅動部在內的端面?zhèn)鹊纳w體，可旋轉地安裝有噴嘴架的噴嘴安裝部側。而且，在直驅馬達的貫通孔及蓋體的開口部的各內壁面與噴嘴架間的間隙，分別插入有密封構件。如此，對直驅馬達進行了防塵處理。
[0024]進行了此種防塵處理的直驅馬達，可以用作向被加工物噴射混合體的側噴噴嘴的旋轉驅動源。并且，無需介由齒輪等，即可將直驅馬達的驅動力直接傳遞給側噴噴嘴，可以切實調節(jié)側噴噴嘴的旋轉角度。而且，直驅馬達比使用齒輪等的馬達重量更輕，可以輕易地安裝于多關節(jié)機器人的機械臂，可以從各個方向朝被加工物噴射混合體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為示出本發(fā)明的噴丸裝置之一例的局部剖面主視圖。
[0026]圖2為示出直驅馬達、側噴噴嘴及供給軟管的連接狀態(tài)的局部剖面圖。
[0027]圖3為直驅馬達的立體圖。
[0028]圖4為噴嘴架的局部剖面圖。
[0029]圖5為示出直噴噴嘴與供給軟管的連接狀態(tài)的局部剖面圖。
[0030]圖6為示出使用直噴噴嘴對被加工物實施噴丸加工之狀態(tài)的局部主視圖。
[0031]圖7為示出本發(fā)明的噴丸裝置之另一例的局部剖面主視圖。
[0032]圖8 (a)?(b)為對使用圖1或圖7所示的噴丸裝置剝離去除被加工物的孔內附著物的方法進行說明的局部剖面圖。
[0033]圖9 (a)?(b)為示出用于圖1或圖7所示的噴丸裝置的直噴噴嘴之一例的局部剖面圖。
[0034]圖10 Ca)?(b)為對使用圖9 Ca)?(b)所示的直噴噴嘴剝離去除被加工物的孔內附著物的方法進行說明的局部剖面圖。
[0035]圖11 (a)?(b)為對測量直噴噴嘴的噴射口的噴射范圍的測量方法進行說明的說明圖。
[0036]圖12為對利用圖11 (a)?(b)中測得的噴射范圍求得直噴噴嘴的噴射角的方法進行說明的說明圖。
[0037]圖13 Ca)?(C)為測過混合體的噴射范圍的各類直噴噴嘴的局部剖面圖。
[0038]附圖標記說明
[0039]10:噴丸裝置
[0040]12:幕簾
[0041]14: 噴丸室[0042]16:多關節(jié)機器人
[0043]18:機械臂
[0044]20:直驅馬達
[0045]20a:筒套
[0046]20b:貫通孔
[0047]20c, 20d:端面
[0048]20e:旋轉驅動部
[0049]20f: 螺栓孔
[0050]21:外壁
[0051]22:支架
[0052]24: 側噴噴嘴
[0053]24a, 50c, 58c:噴射口
[0054]26,52:供給軟管
[0055]28:軟管接頭
[0056]28a:凸緣
[0057]28b、28c:筒狀部
[0058]30,54:噴嘴架
[0059]30a:噴射材料通道
[0060]30b:噴嘴插入部
[0061]30c、30e:中空部
[0062]30d:接頭安裝部
[0063]30f:螺釘
[0064]30g:法蘭
[0065]30h:環(huán)周槽
[0066]30?:插入部
[0067]32:旋轉底座
[0068]34,56:套管
[0069]36:螺帽
[0070]38:蓋體
[0071]40,40a,40b,40c:密封構件
[0072]42:空腔
[0073]44:固定底座
[0074]46:支座
[0075]48:密封座
[0076]50、58: 直噴噴嘴
[0077]51:固定板
[0078]57:螺帽
[0079]58a:主體通道
[0080]58b:小徑通道[0081]58d:臺階
[0082]59a, 59b:直線
[0083]60:被加工物
[0084]60a:貫通孔
[0085]60b:側孔
[0086]61:附著物
[0087]70:金屬板
[0088]72:噴射范圍
[0089]90:輸送裝置
【具體實施方式】
[0090]下面，對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明，但本發(fā)明的范圍并不限于這些實施方式。
[0091]圖1示出了本發(fā)明的噴丸裝置的一例。在圖1所示的噴丸裝置10中，噴丸室14的箱體狀的外壁21的開口部被幕簾12間隔開，在噴丸室14內，地板上設有裝載被加工物60并向左右方向輸送的輸送裝置90,多關節(jié)機器人16的機械臂18也從開口部插入。機械臂18所插入的開口部的間隙被幕簾12封閉。在安裝于該機械臂18之前端的支架22的一端側，安裝有直驅馬達20。該直驅馬達20安裝有金屬或陶瓷制造的長條型側噴噴嘴24，該側噴噴嘴24用于向裝載于輸送裝置90上的被加工物60噴射噴射材料與壓縮空氣的混合體，混合體從供給軟管26供給。此外，在支架22的另一端側，安裝有以垂直于側噴噴嘴24的方式配置的金屬或陶瓷制造的長條型直噴噴嘴50，混合體從供給軟管52供給。而且，供給軟管26、52分別與貯藏有噴射材料的噴射材料罐(未圖示)和壓縮空氣罐(未圖示)連接。
[0092]在圖1所示的安裝于支架22的一端側的直驅馬達20，如圖2所示，介由貫通其中心部的噴嘴架30，連接有供給軟管26和側噴噴嘴24。在該直驅馬達20中，如圖3所示，沿筒套20a的中心軸貫通有貫通孔20b，其在筒套20a的兩端面20c、20d有開口。此外，在端面20c，設有沿貫通孔20b的開口邊緣朝箭頭B方向旋轉的旋轉驅動部20e。在該端面20c、端面20d及旋轉驅動部20e，形成有用來與其他構件連接的多個螺栓孔20f (在圖3中，省略了端面20d的螺栓孔20f)。
[0093]圖4示出了插入直驅馬達20的貫通孔20b中的噴嘴架30。在噴嘴架30，沿其中心軸形成有供混合體通過的噴射材料通道30a。該噴嘴架30的第I端部形成為噴嘴插入部30b，供側噴噴嘴24的后端部插入。在噴嘴插入部30b，形成有與噴射材料通道30a的一端連接的中空部30c。中空部30c呈錐形，其內徑朝向噴嘴架30的一端逐漸擴大。噴嘴架30的第2端部形成為接頭安裝部30d，供與供給軟管26連接的接頭插入。在接頭安裝部30d，形成有與噴射材料通道30a的另一端連接的中空部30e。中空部30e的內徑朝向噴嘴架30的另一端逐漸擴大，直至擴大至接頭可插入的內徑。在該噴嘴插入部30b及接頭安裝部30d的外周面，形成有螺釘30f。此外，在噴嘴架30的噴嘴插入部30b的近旁的外周面，形成有法蘭30g。而且，噴嘴架30的噴嘴插入部30b與法蘭30g的中間部，是插入直驅馬達20的貫通孔20b的插入部30i，在插入部30i的外周面，形成有多個環(huán)周槽30h。
[0094]圖3所示的直驅馬達20，如圖2所示，利用端面20c的螺栓孔20f，被螺栓固定于支架22的一端側。而且，在直驅馬達20的旋轉驅動部20e，利用其螺栓孔20f，螺栓固定有旋轉底座32。在旋轉底座32，連接有插入直驅馬達20的貫通孔20b的噴嘴架30的法蘭30g。直驅馬達20的旋轉驅動部20e被驅動時，噴嘴架30與旋轉底座32 —同旋轉。在該直驅馬達20的貫通孔20b內，插入有噴嘴架30的插入部30i，第I端部即噴嘴插入部30b從直驅馬達20的端面20c突出。在該噴嘴插入部30b的中空部30c，插入有聚氨酯等塑料制造的套管34，側噴噴嘴24的后端部插入套管34內。而且，在噴嘴插入部30b的外周面的螺釘30f，擰入安裝有螺帽36，對插入噴嘴插入部30b的側噴噴嘴24的后端部加以固定。在該側噴噴嘴24的前端部的側面，形成有將噴射材料與壓縮空氣一起噴射的噴射口 24a，用來將噴射材料與壓縮空氣的混合體朝側噴噴嘴24的斜下方(圖2中的箭頭A方向)噴射。這樣，側噴噴嘴24與噴嘴架30的連接位置，比直驅馬達20的端面20c更靠外側，即使從連接位置有混合體噴出，也只能噴出至噴丸室14內，可以消除朝直驅馬達20的端面20c噴出的可能性。
[0095]在直驅馬達20的端面20c與旋轉驅動部20e之間形成有間隙，如果懸浮的塵埃從該間隙侵入噴丸室14內，則容易導致直驅馬達20內的軸承等受損。因此，如圖2所示，包含直驅馬達20的旋轉驅動部20e在內的端面20c側被蓋體38所覆蓋。蓋體38被固定于支架22，其開口部插入有噴嘴架30的噴嘴插入部30b。并且，在固定構件即蓋體38的開口部與旋轉構件即噴嘴插入部30b的間隙，以及旋轉底座32與支架22的間隙，分別插入有環(huán)狀的密封構件40。
[0096]這樣，包含直驅馬達20的旋轉驅動部20e在內的端面20c側處于被蓋體38及密封構件40a密閉的狀態(tài)，可以防止噴丸室14內的塵埃從端面20c側侵入。此外，在蓋體38與旋轉底座32及噴嘴架30的法蘭30g之間形成有空腔42，如果密封構件40a老化致使細小的塵埃開始侵入蓋體38內，則旋轉底座32及法蘭30g的臨近空腔42的面便會附著細小的塵埃。因此，通過拆除蓋體38觀察旋轉底座32及法蘭30g的表面的臟污狀態(tài)，即可輕易地判斷密封構件40a的更換時間。
[0097]在直驅馬達20的端面20d側，噴嘴架30的接頭安裝部30d從端面20d突出。在該接頭安裝部30d，連接有連接供給軟管26的接頭即軟管接頭28。在軟管接頭28，形成有凸緣28a及貫通凸緣28a并朝其兩面突出的筒狀部28b、28c，所述凸緣28a由從固定于端面20d的固定底座44突出的多個支座46支撐，以與固定底座44間隔指定空隙的方式固定。筒狀部28b的前端部內插于噴嘴架30的接頭安裝部30d，另一筒狀部28c中插入有供給軟管26。因此，供給軟管26介由軟管接頭28，與噴嘴架30的噴射材料通道30a連接。
[0098]在噴嘴架30的接頭安裝部30d，外插并螺栓擰入安裝有密封座48，該密封座48覆蓋與軟管接頭28的筒狀部28b的連接部分。密封座48以覆蓋筒狀部28b的外周面的方式伸出。在與該伸出的密封座48的部分的內壁面的間隙，以及密封座48與固定底座44的間隙，分別插入有環(huán)狀的密封構件40b。
[0099]而且，在直驅馬達20的貫通孔20b插入有噴嘴架30的插入部30i，形成于該插入部30i外周面的多個環(huán)周槽30h中，分別插入有環(huán)狀的密封構件40c。由此，即可對貫通孔20b的內壁面與插入部30i的外周面的間隙加以密封，即可切實防止塵埃經(jīng)由該間隙侵入端面20c側。此外，通過使用樹脂制罩覆蓋整個直驅馬達20，可以進一步防止塵埃侵入直驅馬達20內。[0100]在支架22的另一端部，如圖5所示，介由固定板51，以垂直于圖2所示的側噴噴嘴24的方式，安裝有直噴噴嘴50。直噴噴嘴50從前端開口的噴射口 50c，朝直噴噴嘴50的伸出方向(箭頭C方向)噴射從供給軟管52供給的噴射材料及壓縮空氣。直噴噴嘴50的后端部插入聚氨酯等塑料制造的套管56內，該套管56插入被固定于固定板51的噴嘴架54的一端部側。而且，在噴嘴架54的一端部側的外周面螺栓擰入安裝有螺帽57，對直噴噴嘴50的后端部加以固定。此外，在噴嘴架54的另一端部側插入有供給軟管52，將直噴噴嘴50和供給軟管52連接起來。另外，密封構件40a、40b、40c，優(yōu)選使用例如油封、塵封、O形圈。
[0101]使用圖1?圖5所示的噴丸裝置10，對噴丸室14內的鑄造產(chǎn)品即被加工物60的孔內的型芯砂進行噴丸加工以將其去除時，一邊驅動多關節(jié)機器人16的機械臂18，將側噴噴嘴24的前端部插入被加工物60的對象孔內，一邊驅動直驅馬達20來旋轉側噴噴嘴24，同時，從供給軟管26向側噴噴嘴24供給噴射材料與壓縮空氣的混合體，從側噴噴嘴24的噴射口 24a朝孔的內壁面噴射混合體。憑借該混合體，即可去除孔內的型芯砂。此時，被加工物60的孔內的指定位置存在型芯砂的，優(yōu)選驅動直驅馬達20，從側噴噴嘴24的噴射口 24a朝對象孔的內壁面連續(xù)噴射混合體，而當側噴噴嘴24的噴射口 24a朝向型芯砂的存在位置時，停止驅動直驅馬達20，重點向型芯砂的存在位置噴射混合體。這與全面地朝對象孔的整個內壁面噴射混合體相比，既可以迅速去除型芯砂，又可以減少對孔的內壁面造成損傷。
[0102]此外，使用噴丸裝置10的直噴噴嘴50對被加工物60實施噴丸加工時，如圖6所示，驅動多關節(jié)機器人16的機械臂18，旋轉支架22，使直噴噴嘴50的前端的噴射口 50c朝向被加工物60。此時，側噴噴嘴24未朝向被加工物60的方向。進一步，驅動機械臂18，使直噴噴嘴50的噴射口 50c接近被加工物60之實施噴丸加工的指定部分后，通過從直噴噴嘴50的噴射口 50c噴出混合體，即可對指定部分實施噴丸加工。
[0103]在圖1?圖6所示的噴丸裝置中，由于噴嘴架30與側噴噴嘴24的連接位置及與供給軟管26的連接位置遠離直驅馬達20，即使有噴射材料和壓縮空氣一起從連接位置噴出，也只會噴出至噴丸室14內，而非侵入直驅馬達20內，可以防止混合體直接朝直驅馬達20噴出。
[0104]此外，針對以高濃度懸浮于噴丸室14內的塵埃，設有直驅馬達20之旋轉驅動部20e的端面20c側被蓋體38所覆蓋，在蓋體38、固定底座44等固定構件與噴嘴插入部30b、密封座48等旋轉構件的間隙，插入有環(huán)狀的密封構件40a、40b。進一步，在直驅馬達20的貫通孔20b的內壁面與噴嘴架30的插入部30i的外周面的間隙，也插入有密封構件40c。因此，可以防止塵埃從旋轉驅動部20e等的間隙侵入直驅馬達20內。這樣，即可防止塵埃侵入直驅馬達20內，可在塵埃密度較高的噴丸室14內，將直驅馬達20用作側噴噴嘴24的旋轉驅動源。根據(jù)該直驅馬達20，可將其旋轉驅動力直接傳遞給側噴噴嘴24，可切實調節(jié)側噴噴嘴24的旋轉角度。而且，由于直驅馬達20較輕，可以輕易地安裝到多關節(jié)機器人16的機械臂18，可以從各個方向朝被加工物60噴出混合體。
[0105]在圖1?圖5所示的噴丸裝置10中，介由旋轉底座32，將噴嘴架30的法蘭30g連接于直驅馬達20的旋轉驅動部20e，但也可將法蘭30g直接連接于旋轉驅動部20e。而且，介由固定底座44在直驅馬達20的端面20d安裝有支座46，但也可直接將支座46安裝于端面20d。此外，在支架22上介由直驅馬達20安裝有側噴噴嘴24，同時直噴噴嘴50也被安裝于支架22，但也可介由直驅馬達20僅安裝側噴噴嘴24。亦可在X-Y移動裝置設置上下移動的氣缸裝置，在該氣缸裝置安裝支架22，以此替代多關節(jié)機器人16。
[0106]直噴噴嘴50，也可以使用比圖5所示的長型噴嘴更短的金屬或陶瓷制噴嘴。將該短型噴嘴用作直噴噴嘴50時，優(yōu)選改變噴嘴架54的長度，調節(jié)直噴噴嘴50的噴射口 50c的位置。
[0107]在圖1?圖6所示的噴丸裝置10中，介由支架22，將側噴噴嘴24和直噴噴嘴50安裝于多關節(jié)機器人16的機械臂18,對裝載于輸送裝置90的被加工物60實施噴丸加工。該噴丸裝置10，適用于被加工物60的重量超過多關節(jié)機器人16的機械臂18可移動程度的情況。對于能以多關節(jié)機器人16的機械臂18進行移動的被加工物60，可以采用圖7所示的噴丸裝置10。在圖7所示的噴丸裝置10中，將多關節(jié)機器人16的機械臂18用作被加工物60的輸送裝置，將旋轉驅動側噴噴嘴24的直驅馬達20及直噴噴嘴50固定于噴丸室14的外壁21。
[0108]圖8 (a)?(b)示出了使用圖1及圖7所示的噴丸裝置10，剝離去除附著于被加工物60的貫通孔60a的內壁面上的型芯砂等附著物61的方法。在貫通孔60a形成有側孔60b，在貫通孔60a及側孔60b的內壁面亦附著有附著物61。首先，如圖8 (a)所示，從位于被加工物60的貫通孔60a的孔口上方的直噴噴嘴50的噴射口 50c，噴射噴射材料與壓縮空氣的混合體,去除貫通孔60a的內壁面及側孔60b的局部內壁面的附著物61。然后，如圖8(b)所示，使用側噴噴嘴24，剝離去除殘留于側孔60b里側的內壁面的附著物61。此時，如圖8(b)所示，將側噴噴嘴24的前端部插入貫通孔60a內，在到達相應側孔60b的開口部的位置時，停止向貫通孔60a插入側噴噴嘴24。然后，在驅動直驅馬達20旋轉側噴噴嘴24的同時，從噴射口 24a朝貫通孔60a的內壁面噴射混合體。通過噴射該混合體，即可剝離去除側孔60b的里側內壁面的附著物61。此時，驅動直驅馬達20，從側噴噴嘴24的噴射口 24a連續(xù)朝側孔60b的內壁面噴射混合體，當噴射口 24a朝向側孔60b時，優(yōu)選停止驅動直驅馬達20，重點朝側孔60b噴射混合體。這與全面地朝貫通孔60a的整個內壁面噴射混合體相t匕，既可以迅速去除側孔60b的附著物61，又可以減少對貫通孔60a的內壁面造成損傷。
[0109]如圖8 (a)所示，從被加工物60的貫通孔60a的孔口上方，由直噴噴嘴50朝貫通孔60a內噴射混合體，可以去除貫通孔60a的內壁面的大部分附著物61。因此，可以盡可能縮短將側噴噴嘴24插入貫通孔60a內去除殘留于側孔60b的附著物61的時間，可以謀求縮短被加工物60的噴丸加工時間。這樣，之所以由直噴噴嘴50噴出的混合體能夠去除貫通孔60a的內壁面的大部分附著物61，是因為由直噴噴嘴50噴出的噴射材料邊多次反射至貫通孔60a的內壁面邊去除附著物61。為了實現(xiàn)以反射至貫通孔60a的內壁面的方式從直噴噴嘴50噴射噴射材料，優(yōu)選采用可以盡可能擴大混合體的噴射范圍的直噴噴嘴50。
[0110]作為可以盡可能擴大所噴射混合體的噴射范圍的直噴噴嘴50，優(yōu)選采用圖9(a)?(b)所示的直噴噴嘴58。如圖9 (a)所示，圖9 (a)所示的直噴噴嘴58從其前端開口的噴射口 58c，將所供給的混合體朝直噴噴嘴58的伸出方向噴射。在該直噴噴嘴58中，在形成于其主體部內、用來供混合體通過的主體通道58a (內徑Cl1),連接有長度為L的小徑通道58b的后端，其中，所述小徑通道58b形成于前端部內，內徑(內徑d2)小于主體通道58a，且前端開有噴射口 58c。小徑通道58b的內徑d2，從噴射口 58c直至后端為相同口徑。由于該直噴噴嘴58的外徑D沿其長度方向為相同口徑，所以小徑通道58b的壁面厚度厚于主體通道58a的壁面厚度。如圖9 (b)所示，在該主體通道58a與小徑通道58b的后端部的連接部形成有臺階58d。如圖9(b)所示，該臺階58d優(yōu)選為朝噴射口 58c方向傾斜的錐形面，可以延長臺階58d的壽命。如果臺階58d為直角，則角部容易被混合體的噴射材料磨損。不過，臺階58d的錐形面的傾斜角α優(yōu)選為20°?40°。傾斜角α不足20°時，臺階58d容易被磨損，傾斜角α超過40°時，混合體的噴射范圍容易變窄。
[0111]這種在噴射口 58c的旁邊形成有作為主體通道58a與小徑通道58b的連接部的臺階58d的直噴噴嘴58，與主體通道58a與相同內徑的噴射口直接連接的現(xiàn)有直噴噴嘴相t匕，從其噴射口 58c噴出的混合體的噴射范圍得以擴大。據(jù)推測，這是由于混合體通過臺階58d時，混合體中的壓縮空氣產(chǎn)生了亂流，該壓縮空氣的亂流擴大了從噴射口 58c噴射的噴射材料的噴射范圍。
[0112]該直噴噴嘴58的小徑通道58b的長度L，優(yōu)選為主體通道58a的內徑(I1的3倍以下。如果小徑通道58b的長度L超過了主體通道58a的內徑(I1的3倍，則直噴噴嘴58的噴射范圍的擴大幅度有變小的傾向。進一步，小徑通道58b的長度L，優(yōu)選為主體通道58a的內徑Cl1的0.3倍以上。如果小徑通道58b的長度L不足主體通道58a的內徑(I1的0.3倍，則小徑通道58b的壽命有縮短的傾向。如此，直噴噴嘴58的小徑通道58b的長度L優(yōu)選為主體通道58a的內徑Cl1的0.3?3倍，尤其優(yōu)選為0.3?1.5倍。此外，小徑通道58b的內徑d2優(yōu)選為主體通道58a的內徑Cl1的0.4?0.9倍，尤其優(yōu)選為0.6?0.8倍。如果小徑通道58b的內徑d2不足主體通道58a的內徑Cl1的0.4倍，則因小徑通道58b的內徑d2過小，混合體的噴射量有變得過少的傾向。另一方面，如果小徑通道58b的內徑d2超過主體通道58a的內徑Cl1的0.9倍，則小徑通道58b的內壁面的厚度變薄，臺階58d的厚度亦變薄，有混合體的噴射范圍變小，直噴噴嘴58的壽命亦縮短的傾向。
[0113]根據(jù)圖9 (a)?(b)所示的直噴噴嘴58，較之現(xiàn)有的直噴噴嘴，可以將混合體噴射至更大的范圍，通過朝被加工物60的表面噴射混合體，即可輕易地對被加工物60的表面實施噴丸加工。此外，如圖10 (a)所示，直噴噴嘴58遠離被加工物60的貫通孔60a的孔口，通過從該直噴噴嘴58的噴射口 58c，朝貫通孔60a內噴射混合體，如圖10 (b)所示，即可剝離去除貫通孔60a的內壁面的附著物61。有時也能同時剝離去除在貫通孔60a的內壁面開口的側孔60b的內壁面的附著物61。從直噴噴嘴58的噴射口 58c噴射的混合體中的噴射材料，受到同時噴射的壓縮空氣的亂流影響，被以各個噴射角度噴射，邊在貫通孔60a的內壁面反射的同時邊剝離去除附著物，進而亦朝側孔60b的內壁面再次反射，剝離去除附著物61。關于此點，亦可從側孔60b內殘留有噴射材料得到證實。側孔60b內殘留的噴射材料，可以通過從貫通孔60a的孔口吹入壓縮空氣輕易地去除。另一方面，使用主體通道58a與噴射口 58c直接連接的現(xiàn)有直噴噴嘴時，即使和圖9 (a)—樣從被加工物60的孔口向內噴射混合體，也不能充分剝離去除貫通孔60a內壁面的附著物，基本無法剝離去除側孔60b的內壁面的附著物。據(jù)推測，這是由于沿噴嘴的中心軸方向噴射的混合體過多導致的。
[0114]這樣，如圖10(a)所示，優(yōu)選包含直噴噴嘴58的噴射口 58c在內的前端部的外徑，不小于被加工物60的貫通孔60a的口徑。這是因為，通過加粗直噴噴嘴58的前端部，即可擴大小徑通道58b的內徑d2，即可謀求增加從噴射口 58c的混合體噴射量。
[0115]此外，如圖10(a)所示，即使從位于被加工物60外側的直噴噴嘴58的噴射口 58c，向貫通孔60a內噴射混合體，如圖10 (b)所示，有時也有側孔60b的里側的內壁面殘留有附著物61的情況。如圖8 (b)所示，此時亦可使用側噴噴嘴24，輕易地剝離去除殘留于側孔60b的里側的附著物61。
[0116]下面，對圖9 (a)?(b)所不的直噴噴嘴58噴射范圍的測量方法及噴射范圍的具體實例進行說明。
[0117](I)噴射范圍的測量方法
[0118]按照圖11所示的方法，對從圖9 (a)?(b)所示的剖面形狀為圓形的直噴噴嘴58的噴射口 58c噴射的混合體的噴射范圍實施了測量。首先，如圖11 (a)所示，在離開直噴噴嘴58的噴射口 58c的距離為Ii1的下方，裝載表面覆蓋有鐵銹(Fe3O4)的金屬板70，從噴射口 58c噴射混合體達規(guī)定時間。停止混合體的噴射后，噴射過混合體的直徑為W1的圓形部分即為金屬板70上的鐵銹被噴射材料去除而露出金屬板本體的部分。該露出部分，即為混合體的噴射范圍72。然后，如圖11 (b)所示，在離開直噴噴嘴58的噴射口 58c的距離為h2的下方，裝載表面覆蓋有鐵銹(Fe3O4)的金屬板70，從噴射口 58c噴射混合體達規(guī)定時間。該混合體的噴射時間，在圖11 (a)?(b)中為同一時間。停止混合體的噴射后，噴射有混合體的噴射范圍72的直徑變?yōu)閃2。該距離h2、Ii1為h2 > Ii1時，噴射有混合體的噴射范圍72的直徑W2J1為W2 > %。
[0119]根據(jù)這樣變更距離hl、h2求得的、混合體被噴射的噴射范圍72的噴射直徑W1、W2，如圖12所示，求得了直噴噴嘴58的噴射角β。連接直噴噴嘴58的噴射口 58c的一端、離開距離為hi時噴射范圍72的噴射直徑Wl的一端以及離開距離為h2時噴射范圍72的噴射直徑W2的一端，畫出直線59a。進而，連接噴射口 58c的另一端、離開距離為hi時噴射范圍72的噴射直徑Wl的另一端以及離開距離為h2時噴射范圍72的噴射直徑W2的另一端，畫出直線59b。然后，測量直線59a與直線59b的角度，求得了直噴噴嘴58的噴射角β。
[0120](2)直噴噴嘴58的噴射范圍
[0121]將直噴噴嘴58的主體通道58a及小徑通道58b的內徑Clpd2，小徑通道58b的長度L,以及臺階58d的傾斜角α，如下列表I及表2般變更，按照所述方法對直噴噴嘴58的噴射角β進行了測量。其結果如下列表I及表2所示。不過，直噴噴嘴58的外徑D為13mm，直噴噴嘴58的噴射口 58c與表面覆蓋有鐵銹(Fe3O4)的金屬板70的距離h2為20mm、30mm。此外，從直噴噴嘴58的噴射口 58c的噴射量為8.0kg/分，噴射時間為5.0秒。另外，直噴噴嘴58除了圖9 (a)?(b)所示形狀的直噴噴嘴58外，還采用了圖13 (a)?(c)所示的各種直噴噴嘴。圖13 Ca)?(C)所示的直噴噴嘴中，圖13 Ca)的直噴噴嘴100為未形成有小徑通道而僅有主體通道IOOa的現(xiàn)有直噴噴嘴，圖13 (b)的直噴噴嘴200形成有錐形小徑通道且小徑通道200b的內徑朝噴射口 200c的方向逐漸縮小，圖13 (c)的直噴噴嘴300未形成有小徑通道而在主體通道300a的前端形成有口徑大于主體通道300的內徑的噴射口 300c。
[0122]表I
[0123]
【權利要求】
1.一種噴丸裝置，其將從供給軟管供給的噴射材料與壓縮空氣的混合體噴射于裝載于噴丸室內的被加工物，實施噴丸加工，其特征在于， 其具備: 直接驅動馬達，其安裝于所述噴丸室內或所述噴丸室的外壁面，具有貫通孔和旋轉驅動部，所述貫通孔沿筒套的中心軸貫通且在所述筒套的兩端面開口，所述旋轉驅動部沿所述兩端面中的一個端面?zhèn)鹊乃鲐炌椎拈_口邊緣旋轉， 噴嘴架，其為可旋轉地插入所述直接驅動馬達的所述貫通孔且與所述旋轉驅動部連接的棒狀體，形成有噴射材料通道、噴嘴安裝部及軟管連接部，所述噴射材料通道沿該噴嘴架的長軸方向形成，用來供所述混合體通過，所述噴嘴安裝部設置于從所述兩端面中的一個端面?zhèn)韧怀龅牡贗端部，用來安裝在前端部側面形成有所述混合體的噴射口的側噴噴嘴的后端部，所述軟管連接部設置于從所述兩端面中的另一端面?zhèn)韧怀龅牡?端部，用來連接所述供給軟管， 蓋體，其被以覆蓋包含所述直接驅動馬達之所述旋轉驅動部在內的所述兩端面中的一個端面?zhèn)鹊姆绞礁采w配置，形成有供所述噴嘴架的所述噴嘴安裝部側可旋轉地插入的開口部; 其中，在所述直接驅動馬達的貫通孔及所述蓋體的開口部的各內壁面與所述噴嘴架間的間隙，分別插入有密封構件。
2.根據(jù)權利要求1所述的噴丸裝置，其特征在于，在所述軟管連接部，以覆蓋與和被安裝于所述噴嘴架的第I端部的所述供給軟管的接頭的連接部分的方式，外插有與所述噴嘴架一同旋轉的密封座，且在所述密封座與所述接頭的間隙插入有密封構件。
3.根據(jù)權利要求2所述的噴丸裝置，其特征在于，所述接頭是軟管接頭，其貫通被以間隔指定空隙的方式固定于所述筒套的兩端面中的一個端面?zhèn)壬系耐咕?，從其各面有筒狀部突出，所述筒狀部的一個前端部插入所述噴嘴架的第I端部內，另一所述筒狀部內插入有所述供給軟管， 在所述軟管接頭的筒狀部的一個外周面與以覆蓋該外周面的方式伸出的所述密封座的部分的內壁面的間隙，插入有密封構件。
4.根據(jù)權利要求3所述的噴丸裝置，其特征在于，所述軟管接頭的所述凸緣，由安裝于所述筒套的兩端面中的一個端面上的固定底座上豎立設置的支撐體支撐。
5.根據(jù)權利要求1所述的噴丸裝置，其特征在于，在所述直接驅動馬達的貫通孔插入有所述噴嘴架，在所述噴嘴架的外周面圍設有凹槽，在所述凹槽插入有密封構件。
6.根據(jù)權利要求1所述的噴丸裝置，其特征在于，在所述直接驅動馬達的所述旋轉驅動部安裝有旋轉底座，在所述旋轉底座連接有法蘭，所述法蘭被圍設于所述噴嘴安裝部的外周面，在所述旋轉底座與所述蓋體之間形成有空腔。
7.根據(jù)權利要求6所述的噴丸裝置，其特征在于，在所述旋轉底座與支架間的間隙，插入有密封構件。
8.根據(jù)權利要求1所述的噴丸裝置，其特征在于，所述直接驅動馬達安裝于配置在所述噴丸室內的多關節(jié)機器人的機械臂。
9.根據(jù)權利要求1所述的噴丸裝置，其特征在于，在所述噴丸室內或所述噴丸室的外壁面，一并設置有被安裝于所述直接驅動馬達的所述側噴噴嘴、以及從前端開口的噴射口朝噴嘴的伸出方向噴射所述混合體的直噴噴嘴。
10.根據(jù)權利要求9所述的噴丸裝置，其特征在于，所述直噴噴嘴滿足以下條件:形成于其主體部內的主體通道與形成于所述噴嘴的前端部內的小徑通道連接，所述主體通道用來供所述噴射材料及壓縮空氣通過，所述小徑通道由從口徑小于所述主體通道之內徑的所述噴射口以與所述口徑相同的內徑朝后端方向連續(xù)而形成， 且所述小徑通道的壁面厚度厚于所述主體通道的壁面厚度，且在所述小徑通道與所述主體通道的連接部形成有臺階。
【文檔編號】B24C9/00GK103537987SQ201310300789
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權日:2012年7月17日
【發(fā)明者】本多勝利 申請人:日成總業(yè)株式會社