專利名稱:濕吹砂機的制作方法
本發(fā)明系有關(guān)濕吹砂機及其應(yīng)用。
濕吹砂工藝技術(shù)應(yīng)用于對零件(一般為金屬零件)進行表面光潔度加工。其功用包括從簡單的清理。去除毛刺和其它能影響表面光潔度的操作，到能改善表面層的特性(例如使受高應(yīng)力零件的疲勞壽命得以大大延長)的噴丸強化處理。濕吹砂就是通過液流(通常為水)帶著固體顆粒(如金屬丸或玻璃丸)噴射工件表面。
濕吹砂作為一種噴丸吹砂工藝，與干吹砂相比較，具有其種種的優(yōu)越性，尤其是濕吹砂不產(chǎn)生粉塵，并能使零件獲得良好外觀及光飾。此外，監(jiān)于可以控制更多的工藝參數(shù)，較之干吹砂，濕吹砂可以產(chǎn)生更廣泛系列的表面光潔度。
在濕吹砂過程中，液體和固體顆粒(一般稱為“介質(zhì)”)(以下稱“介質(zhì)”)可以回收，重復(fù)使用。然而，介質(zhì)的粒度和形狀對將獲得的光潔度產(chǎn)生影響。而且，由于使用過程中介質(zhì)逐漸破碎，同時屑粒也從工件上去除下來。因此，一般應(yīng)將小于某種粒度的介質(zhì)清除，而后再行回收。無用的介質(zhì)可以通過分離器加以分離清理。清除掉過小的介質(zhì)顆粒勢必降低介質(zhì)顆粒在液體中的濃度，而那是會影響加工質(zhì)量的。因此，應(yīng)該適時地補充粒度合適的介質(zhì)，以保持應(yīng)有的濃度。然而這談何容易！原因在于難以測定濃度。實際上在某些關(guān)鍵的應(yīng)用中，一種辦法是由操作人員根據(jù)聲音和可見指示，判斷操作是否正常而不斷對工藝過程進行監(jiān)控。但這辦法頗不令人滿意，原因是濕吹砂機噪聲通常相當(dāng)大，而且難以透過噴射液進行觀察。
諸如玻璃丸這種介質(zhì)在水流中的濃度可以通過測定電容的方法加以測定。然而，如果水中含有相當(dāng)數(shù)量的溶解的離子物質(zhì)，那么這種方法也不是十分令人滿意。實際上，水中含有相當(dāng)數(shù)量的溶解的離子物質(zhì)這種現(xiàn)象是常見的。因為諸如亞硝酸鈉這種物質(zhì)經(jīng)常作為一種防銹劑而被采用，即使工件不容易受腐蝕，濕吹砂機本身也可能配有易受銹蝕的零件，畢竟所有零件都采用防銹材料是不經(jīng)濟的。
根據(jù)本發(fā)明，一部濕吹砂機包含，至少一個噴嘴，用于對工件噴射含有介質(zhì)的液流(以下稱磨液);向噴嘴輸送含有介質(zhì)和溶解的離子物質(zhì)的磨液的裝置;以及測定輸送給噴嘴的含有介質(zhì)和溶解的離子物質(zhì)的磨液的導(dǎo)電率從而確定磨液中介質(zhì)的裝置。
如果所用的水中含有當(dāng)數(shù)量溶解的離子物質(zhì)，那么這對磨液的導(dǎo)電率影響極大，而介質(zhì)的影響相對說來卻很小。因而，可能會被認為，通過測定導(dǎo)電率不可能準(zhǔn)確確定磨液中介質(zhì)濃度，特別是不可能確定那種濃度相對較小的變化。然而，鑒于磨液中離子物質(zhì)濃度在相當(dāng)長的一段時間里大致不變，而介質(zhì)濃度卻發(fā)生較大變化，因此，根據(jù)本發(fā)明，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，相對于由于溶解的離子物質(zhì)而產(chǎn)生的“基線”(‘BASE-LINE’)導(dǎo)電率，可以探測出由于介質(zhì)濃度的變化而產(chǎn)生的導(dǎo)電率的變化。況且，可以探測出由于溶解的離子物質(zhì)濃度變化而產(chǎn)生的變化著的“基線”(‘BASE-LINE’)導(dǎo)電率。
根據(jù)本發(fā)明，測定磨液導(dǎo)電率的方法是在給噴嘴輸送磨液的管道中某處的兩對側(cè)各設(shè)置一個電極，通上恒定交變電流，使之通過流經(jīng)兩電極之間的磨液，并探測出電壓。這電壓經(jīng)過分析，減去由于溶解的離子物質(zhì)而引起的“基線”(‘BASE-LINE’)導(dǎo)電率所產(chǎn)生的電壓，并經(jīng)過修勻，消除由于磨液中介質(zhì)的懸浮不均勻所造成的微小變化。合成電壓與磨液中介質(zhì)濃度成正比。
由介質(zhì)所產(chǎn)生的導(dǎo)電率在某種程度上取決于介質(zhì)的濃度，但導(dǎo)電率測定系統(tǒng)可以經(jīng)過校準(zhǔn)，以適應(yīng)任何特別種類的介質(zhì)。
業(yè)已發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電率測定系統(tǒng)對一廣泛系列的溶解的離子物質(zhì)濃度非常有效。這系統(tǒng)包括這樣的裝置，用于指示濃度是高于或是低于某規(guī)定范圍，以便進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，因為在任何情況下，為滿足使用目的，必須使防銹劑達到足夠的濃度而又不過量。
最好的辦法是使導(dǎo)電率測定裝置和為磨液補充新介質(zhì)顆粒的裝置相互連接起來。若導(dǎo)電率測定結(jié)果表明介質(zhì)濃度已低于所要求水平，則自動補充介質(zhì)顆粒，直至濃度達到所需水平。
參照附圖對本發(fā)明進一步加以說明。附圖是根據(jù)本發(fā)明的部分裝置的示意圖，是有關(guān)導(dǎo)電率測定系統(tǒng)的方塊圖。
該圖中，管道1是為噴嘴輸送磨液的管道的一部分。“傳感電極”是設(shè)置在管道中某處兩對側(cè)的電極，在兩電極之間，電流可以通過流經(jīng)管道的磨液。對其中一個電極(輸入電極)通上由“雙向電流源”供給的固定交變電流，最好是矩形波?！半p向電源”的工作是借助于由“振蕩器”產(chǎn)生的固定矩形波電壓的輸入。
“傳感電極”調(diào)制輸入電流并產(chǎn)生輸出電壓，其振幅包含與下述有關(guān)的部分(1)磨液中溶解的離子物質(zhì)的濃度;(2)磨液中介質(zhì)的濃度。來自“傳感電極”的輸出電壓沿著兩條路線輸送。第一條路線通往“探測器”，該探測器探測調(diào)幅波包封的形狀。信號從“探測器”傳到“帶通濾波器”，該濾波器消除信號中溶解離子物質(zhì)對電壓的影響。來自“濾波器”的輸出傳到“均方根直流變換器”(‘RMS DC CONVERTER’)，該變換器對這輸出加以綜合，產(chǎn)生通常與介質(zhì)濃度成正比的直流電壓?！白儞Q器”的輸出經(jīng)過提供與引線長度無關(guān)的電流回路‘電壓-電流’變換器傳送到“微計算機系統(tǒng)”。
第二條路線是先從“傳感電極”到“均方根直流”(‘RMS DC’)裝置，該裝置產(chǎn)生電極輸出電壓的時間平均的均方根值，這均方根值通常與溶解的離子物質(zhì)濃度成反比?！熬礁绷鳌?“RMS DC”)裝置的輸出經(jīng)過提供與引線長度無關(guān)的電流輸出的電流回路‘電壓-電流’變換器傳送到“微計算機系統(tǒng)”。
磨液的溫度對其導(dǎo)電率有著一定影響。為此，裝置中配有“溫度傳感器”，用來探測管道1中磨液接近“傳感電極”時的溫度。來自“傳感器”的信號傳送到計算及修勻“溫度傳感器”輸出的“信號處理”裝置?！靶盘柼幚怼毖b置的輸出經(jīng)過提供與引線長度無關(guān)的電流輸出的電流回路‘電壓-電流’變換器傳送到“微計算機系統(tǒng)”。
“微計算機系統(tǒng)”考慮介質(zhì)的成分性質(zhì)、介質(zhì)的粒度和形狀以及磨液溫度的影響以后提供校準(zhǔn)數(shù)據(jù)?；蛘?，使用相對于變量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為“系統(tǒng)”編制程序，以便產(chǎn)生所要求的輸出，而不需要和存入的預(yù)先確定的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)相比較。
“微計算機系統(tǒng)”通過信號為“顯示和說明”、“離子控制”和“介質(zhì)控制”等裝置提供輸出?！帮@示和說明”裝置提供介質(zhì)濃度、溶解的離子物質(zhì)濃度和溫度等數(shù)值?！半x子控制”裝置在溶解的離子物質(zhì)濃度低于預(yù)定水平時自動添加可溶離子物質(zhì)?！敖橘|(zhì)控制”裝置在介質(zhì)濃度低于預(yù)定水平時自動添加介質(zhì)。
權(quán)利要求
1.濕吹砂機，其特征在于包含至少一個噴嘴，用于對工件噴射帶介質(zhì)和溶解的離子物質(zhì)的磨液；包含把帶介質(zhì)和溶解的離子物質(zhì)的磨液輸送到噴嘴的裝置；包含測定輸送到噴嘴的帶介質(zhì)和溶解的離子物質(zhì)的磨液的導(dǎo)電率，從而測定磨液中介質(zhì)濃度的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的機器，其特征在于在該機器中，測定導(dǎo)電率的裝置包括設(shè)置于輸送磨液到噴嘴的管道中某處相對兩側(cè)的電極，使恒定交變電流通過流經(jīng)兩電極之間的磨液的裝置;以及測定流經(jīng)磨液的電流的電壓的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或權(quán)利要求
2中所述的機器，其特征在于在該機器中，測定導(dǎo)電率的裝置連接到添加介質(zhì)的裝置，借此，如果導(dǎo)電率測定結(jié)果表明介質(zhì)濃度低于要求的濃度，那么將自動地添加介質(zhì)，直至濃度達到所要求的水平。
專利摘要
本發(fā)明涉及用在零件表面加工的濕吹砂機。采用在磨液載體(如水)中懸浮的介質(zhì)，以及以溶解的離子物質(zhì)如亞硝酸鈉形式出現(xiàn)的含有顯著比例的防銹劑的水也是常用的。在使用該機器中，需要監(jiān)測該介質(zhì)的粒子大小，并為了連續(xù)使用，在剩余介質(zhì)的循環(huán)之前，除去低于一定尺寸顆粒的無用的介質(zhì)。該監(jiān)測裝置至今已有可聽可見指示器，但這些裝置是不現(xiàn)實的。通過含有至少一個噴嘴，用于對工件噴射帶介質(zhì)和溶解的離子物質(zhì)的磨液，含有把磨液送到噴嘴的裝置以及測量磨液導(dǎo)電率的附加裝置的一濕吹砂機可以減少這些問題。
文檔編號G05D7/06GK87103289SQ87103289
公開日1988年11月16日 申請日期1987年4月30日
發(fā)明者羅伯特·加尼特, 理查德·溫特沃思·泰勒 申請人:磨料發(fā)展有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan