脈沖水射流涂層剝離精整裝備制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及涂層剝離、表面精整和去毛刺裝置，具體地說(shuō)是一種水射流涂層剝離精整裝備，包括護(hù)罩，所述護(hù)罩內(nèi)部設(shè)置有收集箱，在收集箱的側(cè)面固定設(shè)置機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)，噴頭裝置固定于所述機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)臂前端部，表面設(shè)有調(diào)壓器的高壓水發(fā)生裝置通過(guò)高壓管路與噴頭裝置相連接，所述噴頭裝置上端固定有超聲波換能器，超聲波換能器通過(guò)電纜線與超聲波發(fā)生器相連接，超聲波換能器下端連接有高壓水射流噴頭；所述防護(hù)罩頂部設(shè)置有吸霧器，所述吸霧器的吸霧口對(duì)應(yīng)于噴頭裝置的清洗工位處。采用該精整裝備能高效可靠地去除航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)零件表面的積碳、涂層，并能同時(shí)對(duì)零件進(jìn)行清洗及表面精整。
【專利說(shuō)明】脈沖水射流涂層剝離精整裝備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涂層剝離、表面精整和去毛刺裝置，具體地說(shuō)是一種脈沖水射流涂層剝離精整裝備。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)航空、航天領(lǐng)域的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片、高壓渦輪聯(lián)軸器、火焰筒等零部件的修理中，其積碳、涂層的剝離、去除及清洗主要采用的是車床切削、人工打磨、化學(xué)試劑浸泡腐蝕等方法。使用此類工藝剝離清除積碳、涂層的缺點(diǎn):1.易損傷零件基體，造成零件報(bào)廢；2.人工打磨效率低，成本高；3.化學(xué)試劑污染環(huán)境、會(huì)對(duì)操作工人造成傷害。在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家此類零件的涂層剝離去除是用超高壓水射流來(lái)實(shí)現(xiàn)，水射流的壓力在300MPa以上。這種方法由于壓力過(guò)高所以對(duì)高壓泵、高壓管件及相關(guān)高壓零配件的要求很高，備品備件價(jià)格很高；對(duì)水的要求非常嚴(yán)格，水必須經(jīng)過(guò)軟化過(guò)濾才能使用；噴嘴也要求非常堅(jiān)硬耐磨，噴嘴一般采用寶石或鉆石制作，每個(gè)噴嘴的壽命在100—150小時(shí)，如此以來(lái)使用成本非常昂貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供一種脈沖水射流涂層剝離精整裝備，采用該精整裝備能高效可靠地去除航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)零件表面的積碳、涂層，并能同時(shí)對(duì)零件進(jìn)行清洗及表面精整。
[0004]按照本發(fā)明的技術(shù)方案:一種脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:包括護(hù)罩，所述護(hù)罩內(nèi)部設(shè)置有收集箱，在收集箱的側(cè)面固定設(shè)置機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)，噴頭裝置固定于所述機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)臂前端部，表面設(shè)有調(diào)壓器的高壓水發(fā)生裝置通過(guò)高壓管路與噴頭裝置相連接，所述噴頭裝置上端固定有超聲波換能器，超聲波換能器通過(guò)電纜線與超聲波發(fā)生器相連接，超聲波換能器下端連接有高壓水射流噴頭；所述防護(hù)罩頂部設(shè)置有吸霧器，所述吸霧器的吸霧口對(duì)應(yīng)于噴頭裝置的清洗工位處；在所述收集箱頂部對(duì)應(yīng)于噴頭裝置的下方設(shè)有工件裝夾平臺(tái)；所述工件裝夾平臺(tái)下部連接有旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸與伺服電機(jī)輸出端相連。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述噴頭裝置包括超聲波換能器、變幅桿、噴頭體及水射流噴頭，其中所述變幅桿固定于噴頭體的豎直孔中，且變幅桿通過(guò)電纜線與超聲波發(fā)生器相連，超聲波換能器固定于噴頭體頂部安裝孔中，且所述超聲波換能器底部抵靠于變幅桿頂端，水射流噴頭固定設(shè)置于所述噴頭體下端，所述水射流噴頭內(nèi)部形成水射流通道，變幅桿下端桿體伸入所述水射流通道內(nèi)，所述噴頭體上還設(shè)有噴頭體進(jìn)水口、噴頭體高壓水通道，其中所述噴頭體進(jìn)水口設(shè)置于噴頭體上端，噴頭體高壓水通道橫向設(shè)置，且所述噴頭體高壓水通道前后兩端分別連通水射流通道、噴頭體進(jìn)水口。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述護(hù)罩對(duì)應(yīng)于收集箱一側(cè)端面固定設(shè)有控制開關(guān)。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述高壓水發(fā)生裝置為三柱塞泵，該三柱塞泵的壓力范圍為 1Mpa?70Mpa，流量為 20L/Min ?50L/Min。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述水射流通道下部呈圓錐形。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括第一軸、第二軸、第三軸、第四軸、第五軸、第六軸，所述第二軸通過(guò)其下端的法蘭盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第一軸上，第三軸下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第二軸上端，第五軸通過(guò)第四軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第三軸上端，第六軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第五軸前端，噴頭裝置設(shè)置于第六軸端部。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述伺服電機(jī)固定于收集箱前端部。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:采用本發(fā)明產(chǎn)品去除工件表面積碳、涂層，不產(chǎn)生應(yīng)力，沒有腐蝕，無(wú)重熔層，不改變工件表面狀態(tài)；特別能保證不傷害到零件基體；而且由于本發(fā)明產(chǎn)品采用了超聲波技術(shù)，可在大幅提高水射流能量的同時(shí)大幅降低水射流工作壓力，從而有效的提高了加工速度及加工效率、極大地降低了生產(chǎn)成本，并能確保綠色環(huán)保。在其他行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用空間。本發(fā)明產(chǎn)品提升了特種加工的技術(shù)水平，提高了產(chǎn)品的性能，提高和保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，消除了質(zhì)量隱患。具有成本低、效率高，質(zhì)量好、節(jié)能減排、綠色環(huán)保，可廣泛用于航空航天、機(jī)械加工、汽車工業(yè)、石油化工等金屬或非金屬機(jī)加工零件的涂層、積碳、污垢的清洗和表面精整加工中。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明中的噴頭體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明中的機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0016]圖1中，包括高壓水發(fā)生裝置1、調(diào)壓器2、高壓管路3、超聲波發(fā)生器4、電纜線5、機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)6、第一軸6-1、第二軸6-2、第三軸6-3、第四軸6-4、第五軸6_5、第六軸6-6、吸霧器7、超聲波換能器8、噴頭裝置9、工件裝夾旋轉(zhuǎn)平臺(tái)10、旋轉(zhuǎn)軸11、伺服電機(jī)12、收集箱13、護(hù)罩14、開關(guān)控制箱15、水射流通道16、噴頭體17、變幅桿18、水射流噴頭19、噴頭體進(jìn)水口 20、噴頭體高壓水通道21等。
[0017]如圖1所示，本發(fā)明是一種脈沖水射流涂層剝離精整裝備，包括護(hù)罩14，所述護(hù)罩14內(nèi)部設(shè)置有收集箱13，在收集箱13的側(cè)面固定設(shè)置機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)6，噴頭裝置9固定于所述機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)6動(dòng)臂前端部，表面設(shè)有調(diào)壓器2的高壓水發(fā)生裝置I通過(guò)高壓管路3與噴頭裝置9相連接，所述噴頭裝置9上端固定有超聲波換能器8，超聲波換能器8通過(guò)電纜線5與超聲波發(fā)生器4相連接，超聲波換能器8下端連接有高壓水射流噴頭19 ;所述防護(hù)罩14頂部設(shè)置有吸霧器7，所述吸霧器7的吸霧口對(duì)應(yīng)于噴頭裝置9的清洗工位處；在所述收集箱13頂部對(duì)應(yīng)于噴頭裝置9的下方設(shè)有工件裝夾平臺(tái)10 ;所述工件裝夾平臺(tái)10下部連接有旋轉(zhuǎn)軸11，所述旋轉(zhuǎn)軸11與伺服電機(jī)12輸出端相連。
[0018]如圖2所示，所述噴頭裝置9包括超聲波換能器8、變幅桿18、噴頭體17及水射流噴頭19，其中所述變幅桿18固定于噴頭體17的豎直孔中，且變幅桿18通過(guò)電纜線5與超聲波發(fā)生器4相連，超聲波換能器8固定于噴頭體17頂部安裝孔中，且所述超聲波換能器8底部抵靠于變幅桿18頂端，水射流噴頭19固定設(shè)置于所述噴頭體17下端，所述水射流噴頭19內(nèi)部形成水射流通道16，變幅桿18下端桿體伸入所述水射流通道16內(nèi)，所述噴頭體17上還設(shè)有噴頭體進(jìn)水口 20、噴頭體高壓水通道21，其中所述噴頭體進(jìn)水口 20設(shè)置于噴頭體17上端，噴頭體高壓水通道21橫向設(shè)置，且所述噴頭體高壓水通道21前后兩端分別連通水射流通道16、噴頭體進(jìn)水口 20。
[0019]所述護(hù)罩14對(duì)應(yīng)于收集箱13 —側(cè)端面固定設(shè)有控制開關(guān)15。
[0020]所述高壓水發(fā)生裝置I為三柱塞泵，該三柱塞泵的壓力范圍為101^&?701^&，流量為 20L/Min ?50L/Min。
[0021]所述水射流通道16下部呈圓錐形，圓錐形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于出水的集中匯聚，進(jìn)一步增強(qiáng)出水壓力。
[0022]如圖3所不,機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)6包括第一軸6-1、第二軸6-2、第三軸6_3、第四軸
6-4、第五軸6-5、第六軸6-6，所述第二軸6-2通過(guò)其下端的法蘭盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第一軸6_1上，第三軸6-3下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第二軸6-2上端，第五軸6-5通過(guò)第四軸6-4轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第三軸6-3上端,第六軸6-6轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第五軸6-5前端,噴頭裝置9設(shè)置于第六軸6_6端部；機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)6中的六根軸均可以轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可以實(shí)現(xiàn)噴頭裝置9移動(dòng)位置的多方向、多角度的可調(diào)，到達(dá)所需加工工件的任意表面位置處，實(shí)現(xiàn)對(duì)任意形狀的工件進(jìn)行清洗剝離加工。
[0023]所述伺服電機(jī)12固定于收集箱13前端部。
[0024]本發(fā)明中的超聲波發(fā)生器4為成熟產(chǎn)品，主要作用是把市電轉(zhuǎn)換成與超聲波換能器8相匹配的高頻交流電信號(hào)，驅(qū)動(dòng)超聲波換能器8工作。大功率超聲波電源從轉(zhuǎn)換效率方面考慮一般采用開關(guān)電源的電路形式。
[0025]吸霧器7為市售成熟產(chǎn)品，主要用于解決機(jī)床等加工設(shè)備，在工作過(guò)程中產(chǎn)生油霧、水霧或煙塵顆粒等環(huán)境問題的專業(yè)設(shè)備，能提高加工工件精度，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，并且能改善工作環(huán)境，保護(hù)工作人員身體健康。
[0026]本發(fā)明的工作過(guò)程如下:高壓水發(fā)生裝置I將自來(lái)水進(jìn)行加壓處理，然后根據(jù)要處理的工件的材質(zhì)，將調(diào)壓器2的壓力調(diào)至所需壓力。高壓管路3將高壓水發(fā)生裝置I所產(chǎn)生的高壓水依次通過(guò)噴頭體17、到達(dá)高壓水射流噴頭19中，高壓水經(jīng)過(guò)高壓水射流噴頭19通過(guò)機(jī)器人第一軸6-1至第六軸6-6的聯(lián)動(dòng)噴射到待加工的工件表面，同時(shí)超聲波發(fā)生器4發(fā)出的超聲波經(jīng)電纜線5傳遞到超聲波換能器8通過(guò)變幅桿18轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械振動(dòng)在水射流通道16中施加于流經(jīng)的高壓水射流束，經(jīng)過(guò)高壓水射流噴頭19噴射到待加工的工件表面，以達(dá)到剝離清洗的效果。吸霧器7將去工作過(guò)程中產(chǎn)生的水霧等排出防護(hù)罩14，在具體實(shí)踐過(guò)程中，吸霧器7通常包括電機(jī)及連接于電機(jī)輸出軸上的風(fēng)扇。
【權(quán)利要求】
1.一種脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:包括護(hù)罩(14)，所述護(hù)罩(14)內(nèi)部設(shè)置有收集箱(13)，在收集箱(13)的側(cè)面固定設(shè)置機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)，噴頭裝置(9)固定于所述機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6 )動(dòng)臂前端部，表面設(shè)有調(diào)壓器(2 )的高壓水發(fā)生裝置(I)通過(guò)高壓管路(3)與噴頭裝置(9)相連接，所述噴頭裝置(9)上端固定有超聲波換能器(8)，超聲波換能器(8 )通過(guò)電纜線(5 )與超聲波發(fā)生器(4 )相連接，超聲波換能器(8 )下端連接有高壓水射流噴頭(19);所述防護(hù)罩(14)頂部設(shè)置有吸霧器(7)，所述吸霧器(7)的吸霧口對(duì)應(yīng)于噴頭裝置(9)的清洗工位處；在所述收集箱(13)頂部對(duì)應(yīng)于噴頭裝置(9)的下方設(shè)有工件裝夾平臺(tái)(10);所述工件裝夾平臺(tái)(10)下部連接有旋轉(zhuǎn)軸(11)，所述旋轉(zhuǎn)軸(11)與伺服電機(jī)(12)輸出端相連。
2.按照權(quán)利要求1所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述噴頭裝置(9)包括超聲波換能器(8)、變幅桿(18)、噴頭體(17)及水射流噴頭(19)，其中所述變幅桿(18)固定于噴頭體(17)的豎直孔中，且變幅桿(18)通過(guò)電纜線(5)與超聲波發(fā)生器(4)相連，超聲波換能器(8)固定于噴頭體(17)頂部安裝孔中，且所述超聲波換能器(8)底部抵靠于變幅桿(18)頂端，水射流噴頭(19)固定設(shè)置于所述噴頭體(17)下端，所述水射流噴頭(19)內(nèi)部形成水射流通道(16)，變幅桿(18)下端桿體伸入所述水射流通道(16)內(nèi)，所述噴頭體(17)上還設(shè)有噴頭體進(jìn)水口(20)、噴頭體高壓水通道(21 )，其中所述噴頭體進(jìn)水口(20)設(shè)置于噴頭體(17)上端，噴頭體高壓水通道(21)橫向設(shè)置，且所述噴頭體高壓水通道(21)前后兩端分別連通水射流通道(16 )、噴頭體進(jìn)水口( 20 )。
3.按照權(quán)利要求1所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述護(hù)罩(14)對(duì)應(yīng)于收集箱(13)—側(cè)端面固定設(shè)有控制開關(guān)(15)。
4.按照權(quán)利要求1所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述高壓水發(fā)生裝置(I)為三柱塞泵，該三柱塞泵的壓力范圍為1Mpa?70Mpa，流量為20L/Min?50L/Min。
5.按照權(quán)利要求2所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述水射流通道(16)下部呈圓錐形。
6.按照權(quán)利要求1所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)(6)包括第一軸(6-1)、第二軸(6-2)、第三軸(6-3)、第四軸(6-4)、第五軸(6-5)、第六軸(6-6 )，所述第二軸(6-2 )通過(guò)其下端的法蘭盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第一軸(6-1)上，第三軸(6-3 )下端轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第二軸(6-2)上端，第五軸(6-5)通過(guò)第四軸(6-4)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第三軸(6-3)上端,第六軸(6-6)轉(zhuǎn)動(dòng)連接于第五軸(6-5)前端，噴頭裝置(9)設(shè)置于第六軸(6-6)端部。
7.按照權(quán)利要求1所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述伺服電機(jī)(12)固定于收集箱(13)前端部。
【文檔編號(hào)】B08B3/02GK104174605SQ201410427100
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】任保林, 祁思遠(yuǎn), 張穎強(qiáng), 李曉文, 王振 申請(qǐng)人:西安遠(yuǎn)誠(chéng)機(jī)電科技有限公司