電熱水器內膽噴砂機的製作方法

2023-05-24 04:52:51 1

專利名稱：電熱水器內膽噴砂機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種內壁噴砂機，尤其是電熱水器的內膽噴砂機。
技術背景目前，現有的電熱水器內膽噴砂機多採用吸引式工作原理，但採用吸引式 裝置時空氣流量和磨料流量不便於調節，效率低卻能耗高，不適合大面積表面 的清理。而且現有技術中採用的磨料回收系統一般採用氣力回收裝置，此種類 型的回收裝置雖然結構簡單、加工件少、易於製造，還具有在輸送過程中粉塵 不會飛揚的特點，但由於整個裝置的功率大、佔地面積大、運轉時噪音也較大、 管道容易磨損，因而只適用於輸送量不大的單件小批量生產的條件，用於輸送 量大的連續式大批量生產是很不經濟的。現有的具有大批量生產能力的噴砂機 較少，即是有結構也不盡如人意。實用新型內容有鑑於此，本實用新型要解決的技術問題就是提供一種結構合理，適用於 大批量生產，可實現生產的機械化和自動化的電熱水器內膽噴砂機。解決上述技術問題的技術方案是 一種電熱水器內膽噴砂機，依次由工件 輸送系統、噴砂箱體、噴砂系統、磨料回收系統、除塵系統、噴槍運動機構、 鋼瓶定位旋轉機構、控制系統及空壓設備組成；工件輸送系統釆用封閉軌積放 式懸掛輸送鏈，由主輸送線路和分支線路組成，包含承載小車和牽引鏈條，牽 引鏈條上的推頭推動承載小車運行，牽引鏈條和承載小車都有各自的運行軌道; 噴砂箱體為一通過式密閉空間，採用型鋼為骨架，鋼板做牆壁，內牆四周貼橡 膠，箱體兩側各設一個全自動氣動門(由PLC程序控制)，頂部開槽，頂部槽口 有橡膠密封結構，箱體一側設置四個玻璃觀察窗，噴砂箱體一側布置兩個吸塵 口，噴砂箱的底部做成錐鬥形的集砂鬥；噴砂系統由噴砂機、噴砂管、噴嘴組 成，是完成噴砂除鏽的主體設備，噴砂機是具有三個噴嘴的全自動連續加砂噴 砂機，分工作艙和磨料補給艙兩個艙室，分別裝有一個物位控制器，對磨料進
行探測，噴嘴的材質為硬質合金；磨料回收系統由磨料循環輸送裝置、磨料淨 化裝置組成，磨料循環輸送裝置由水平輸送裝置和垂直提升裝置兩部分組成， 水平輸送裝置將箱內的磨料輸送至垂直提升裝置，再由垂直提升裝置垂直輸送 到磨料淨化裝置，磨料淨化裝置採用簾幕式分離器，該系統與除塵系統相連； 通風除塵系統由風管、流量調節閥、離心風機、高效沉流濾筒除塵器組成，離 心風機是整個系統粉塵輸送的動力源；噴槍運動機構由電機、減速器、行走小 車及傳動機構組成，電機可在最高限速下無級調速(0—1.5m/min)，電機帶動 噴砂槍做垂直直線運動；鋼瓶旋轉機構由電機及減速器、傳動機構及膠輪組成， 電機帶動膠輪旋轉，膠輪通過摩擦力帶動鋼瓶做迴轉運動；鋼瓶定位機構由定 位氣缸、定位輪及支架組成，使鋼瓶瓶口朝下，瓶口中心對準噴槍中心，使噴 槍能夠順利進入鋼瓶內進行噴砂或清灰處理；鋼瓶吊裝機構由吊鉤及支架組成， 工人在箱體外吊裝好的鋼瓶，由懸掛輸送鏈輸送進箱體內定位後進行噴砂處理； 控制系統由電控系統和氣控系統組成，電控系統採用觸控螢幕即人機界面加PLC 的控制方式，通過觸控螢幕即人機界面和PLC對各設備進行控制，氣控系統控制 各氣控閥、輸送鏈停止器等氣動元件，完成自動動作。
該噴砂機的工作原理是工件輸送至工作工位後自動停下，定位氣缸自動 將工件定位，鋼瓶旋轉機構帶動鋼瓶繞軸線做迴旋運動，噴槍電機帶動噴槍移 動進行噴砂處理。噴砂處理完畢後，輸送鏈將工件輸送到下一個工位進行處理。 噴射出的磨料經集砂鬥、螺旋輸送機、鬥提機輸送到分離器進行分選，粒徑適 宜的磨料進入儲料箱儲存備用。噴砂時產生的粉塵在離心風機的作用下經除塵 風管、濾筒除塵器除塵後，乾淨的空氣由排塵口排入大氣。
本實用新型的有益效果是，結構合理，採用的封閉軌積放式懸掛輸送鏈能 同時完成運輸、工藝過程和組織協調生產的任務，適用於大批量生產，可實現 生產運輸的機械化和自動化；噴砂箱體的結構富於人性化，噴砂作業時鋼砂不 會濺出傷人，且便於工人觀察；壓入式噴砂系統效率高、能耗小，磨料消耗也 小，適合大面積表面清理的需要；控制系統的人機界面可以隨時顯示各設備的 運行情況和主要參數，安全、可靠，操作簡單、直觀，維護方便。
本實用新型的其他優點、目標，和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中 進行闡述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言 將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目 標和其他優點可以通過下面的說明書，權利要求書，以及附圖中所特別指出的 結構來實現和獲得。

為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對 本實用新型作進一步的詳細描述，其中圖1是本實用新型的電熱水器內膽噴砂機的系統結構圖附圖中l.煙囪2.除塵風機3.除塵風管4.除塵系統5.儲料箱6. 壓力罐7.磨料回收系統8.噴砂箱體9.旋轉機構IO.噴砂管ll.螺旋輸 送機12.噴槍移動機構13.積放輸送鏈14.定位機構15.噴砂嘴16.噴 槍桿17.鋼瓶吊具18.鋼瓶具體實施方式
以下將參照附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。 整套設備由工件輸送系統、噴砂箱體、噴砂系統、磨料回收系統、除塵系 統、噴槍運動機構、鋼瓶定位旋轉機構、控制系統及空壓設備等部分組成。工件輸送系統採用封閉軌積放式懸掛輸送鏈，它由主輸送線路和分支線路 組成。其承載小車和牽引鏈條不是固定的連接，而是由牽引鏈條上的推頭推動 承載小車運行，牽引鏈條和承載小車都有各自的運行軌道。根據生產需要，承 載小車可與牽引鏈條脫開或結合，從一條輸送線轉到另一條輸送線上，小車還可在輸送線上運行或停止，故能同時完成運輸、工藝過程和組織協調生產的任 務。特別適用於大批量生產，可實現生產運輸的機械化和自動化。主要由積放 軌道、承載軌道、積放車組、四輪推鉤、停止器、道岔、下降段、彎曲軌道、 雙鉸接鏈、驅動裝置等組成。噴砂箱體為一通過式密閉空間，採用型鋼為骨架，鋼板做牆壁，內牆四周 貼橡膠。是鋼瓶內膽內壁噴砂的理想場所。箱體兩側各設一個全自動氣動門(由 PLC程序控制)，以便於吊裝鋼瓶的小車按程序進出箱體內進行噴砂作業。箱體 頂部開槽，便於工件小車行走，頂部槽口有橡膠密封結構，使噴砂作業時鋼丸 不致飛濺出噴砂箱傷人。箱體一側設置四個玻璃觀察窗，便於工人觀察。為了 將工作時產生的粉塵及時排走，在噴砂箱體一側布置兩個吸塵口。噴砂箱的底 部做成錐鬥形的集砂鬥，用以將工作時噴射出的磨料收集到螺旋輸送機，然後 被輸送到儲料箱儲存備用。噴砂系統由噴砂機、噴砂管、噴嘴等組成。是完成噴砂除鏽的主體設備。 噴砂機按工作原理分為壓入式和吸引式兩大類。因壓入式是在同一壓力容器中 使磨料和壓縮空氣充分混合後噴射，使壓縮空氣得到充分利用。由於空氣流量 和磨料流量都便於調節，能得到理想的混合比，所以，效率高、能耗小，磨料 消耗也小，特別適合大面積表面清理的需要。本方案採用壓入式噴砂機。噴砂機採用SP1102-3EA型3噴嘴全自動連續加砂噴砂機。該機是我公司在傳統的 連續噴砂機的基礎上改進而成的，它繼承了連續噴砂機可以連續噴砂、添加磨 料不停機的優點，在自動化程度上大大改進了一步，特別適用於大批量流水線 作業。SP1102-3EA型噴砂機分工作艙和磨料補給艙兩個艙室，分別裝有一個 物位控制器，對磨料進行探測。當工作艙的磨料消耗到一定程度時，下限位物 位控制器發出信號使磨料加入補給艙，磨料添加足夠時，上限位物位控制器發 出信號停止加料，補給艙充氣封閉，磨料自動從補給艙添加到工作艙，爾後補 給艙排氣打開，等待下一次循環。整個添加磨料過程噴砂作業可連續進行。特 點(1) 當磨料消耗到一定量時，可自動添加磨料；當磨料添加足夠時，則自動 停止添加磨料。無須人工操作，全自動控制，添加磨料不停機，可連續噴砂作 業；(2) 採用國際先進技術生產的硬質合金式噴砂閥，故障率低、易損件少、使 用壽命長；(3) 採用活塞式氣動空氣閥，比傳統的膜片式空氣閥故障率低、易損件少、 使用壽命長，動作更準確快捷；(4) 採用硬質合金製造的噴嘴，其硬度達85HRA以上。(5) 操作簡便、維修方便。磨料回收系統由磨料循環裝置、磨料淨化裝置組成。磨料循環輸送裝置用 於將被清理下來的鐵鏽、氧化皮、雜質、破碎的磨料等從箱體送向磨料淨化裝 置。 一般可分為氣力回收和機械回收式兩種。氣力回收裝置比機械回收裝置結 構簡單、加工件少、易於製造，還具有在輸送過程中粉塵不會飛揚的特點，但 整個裝置的功率大、佔地面積大、運轉時噪音也較大、管道容易磨損，因而只 適用於輸送量不大的單件小批量生產的條件，用於輸送量大的連續式大批量生 產是很不經濟的。機械回收式一般由水平輸送裝置和垂直提升裝置兩部分組成。 水平輸送的目的在於將箱內的磨料、氧化皮、鐵鏽等輸送出箱外， 一般採用螺 旋輸送機、皮帶輸送機和振動輸送機。垂直提升的目的在於將水平輸送來的磨 料垂直輸送到磨料淨化裝置， 一般採用鬥式提升機。選用機械回收方式。因為 螺旋輸送機佔地面積小、安裝高度低，故而組成方式為螺旋輸送機加鬥式提升 機。磨料淨化裝置是用來將磨料中混雜的異物全部清除的裝置。磨料的淨化先 經過初選後再進行精選，才能發揮各級淨化分選裝置的能力。用於磨料淨化的
裝置有初選用的篩類淨化裝置和精選用的風力分選裝置。本方案採用簾幕式分 離器，它利用物體作自由落體運動時由於體積不同、比重不同，在一定的風速 下飛行距離不同的原理做成。將混入磨料中的粉塵、雜物等分離出來，保證進 入噴砂機的砂粒的清潔和粒度要求。為了保證簾幕式分離器的使用和鬥提機等 部位粉塵不外洩，需將這些設備與除塵系統相連。本系統具有螺旋輸送機兩臺、 鬥式提升機一臺、分離器一臺、自動加料閥兩個、檢修平臺及爬梯一套。通風除塵系統採用上部自然送風，下側部抽風的方式，使室內氣流呈從上 向下的流向，有利於粉塵的輸送。本著粉塵就近抽走的原理，考慮到室內粉塵 產生源，故在箱體下側部布置兩個抽風口。設備配置原則為可靠適用、維修方 便、易損件供應及時、運行費用低。考慮到設備投資的遠見性和檔次。本方案 採用國外早已使用、近年國內較流行的高效沉流濾筒除塵器，以保證各種工況 下排入大氣的粉塵含量符合國家環保要求。設備配套由風管、流量調節閥、 離心風機、高效沉流濾筒除塵器等組成。離心風機是整個系統粉塵輸送的動力 源。選擇的依據有輸送的氣體種類、系統所需風量、漏風量、系統的壓力損耗、 工作情況、安裝方式、噪音、能耗等方面。經過詳細計算和實際經驗，本方案 選用中壓離心風機。除塵器的配套與系統粉塵產生量、系統所需通風量、粉塵 種類等有關。本除塵系統採用高效沉流濾筒式除塵器，除塵效率為99%以上。噴槍運動機構由電機帶動噴砂槍做垂直直線運動，電機變頻調速，可以在 最高限速下無級調速(0 — 1.5m/min)，以適用不同工件。設備配套由電機、 減速器、噴槍平臺及傳動機構等組成。鋼瓶旋轉機構由電機帶動膠輪旋轉，膠輪通過摩擦力帶動鋼瓶做迴轉運動， 電機變頻調速，可以在最高轉速下無級調速(0—120r/min)，以適用不同工件。 設備配套電機及減速器、傳動機構及膠輪等組成鋼瓶定位機構由定位氣缸、定位輪及支架組成。用以完成鋼瓶進入噴砂工 位後的定位，使鋼瓶瓶口朝下，瓶口中心對準噴槍中心，使噴槍能夠順利進入 鋼瓶內進行噴砂或清灰處理。鋼瓶吊裝機構由吊鉤及支架組成。用以完成工人在箱體外吊裝好鋼瓶，由 懸掛輸送鏈輸送進箱體內定位後進行噴砂處理。控制系統由電控系統和氣控系統組成。電氣控制採用觸控螢幕(人機界面)加PLC的控制方式，通過觸控螢幕(人機 界面)和PLC對各設備進行控制。人機界面可以隨時顯示各設備的運行情況及 主要參數，隨時修改控制要求和參數等。該系統具有使用安全、可靠，操作簡 單、直觀，維護方便的特點。它具有以下優點-(1) 體積小，連線簡單；(2) 操作方便，無傳統電控箱上繁多的開關、指示燈；(3) 通過動畫顯示工作指示圖、工況圖、故障點；(4) 修改控制程序和參數簡單；(5) 自動記錄工作過程中的各種參數，必要時可以顯示或通過印表機列印 出來，便於工廠管理。整個系統有正常工作和單機調試兩種狀態(即自動和手動兩種模式)，當系 統處於單機調試狀態時，各個設備均能單獨控制；當系統處於正常工作狀態時， 使各設備按既定程序安全有序的運作，並且有一定的聯鎖功能。各個設備均有 良好的電氣保護，當設備出現故障時，均能安全可靠的保護，並自動停止下級 運行和發出報警信息，故障排出並發現正常指令後，才能重新啟動。對於磨料輸送系統的控制(1)系統的終端設備鬥提機啟動後，才能啟動 螺旋輸送機；停車則順序相反。(2)當某一設備發生故障時，其前面的設備應 立即停機，後級設備應繼續運行，直至磨料排空為止。除塵系統、噴砂系統、磨料輸送系統三者聯鎖，即除塵系統先啟動，磨料 回收系統次之，噴砂系統最後；停止順序相反。 一旦除塵系統出故障，三系統 均立即停機；磨料回收系統出故障，噴砂系統停機，除塵系統則不停機；噴砂 系統出故障，則只停止噴砂系統，其餘兩系統不停機。噴砂箱門、噴砂工位有無鋼瓶、鋼瓶定位機構、噴砂(清灰)系統三者聯 鎖當噴砂箱門未關閉好(限位開關未閉合)、噴砂工位無鋼瓶、鋼瓶定位機構 未動作(鋼瓶未夾緊定位)，噴砂(清灰)系統則不進行噴砂砂(清灰)作業， 條件缺一不可。該系統可執行噴砂除塵處理、磨料自動回收、噴砂自動控制、模擬運行、 工件識別、故障檢測、生產統計等功能。由電控櫃、電纜及套管組成，關鍵元 件採用西門子、施耐德等知名品牌。氣控系統用以控制各氣控閥、輸送鏈停止器等氣動元件，完成自動動作。 採用亞德克、三耐斯等知名品牌。本實用新型的操作工藝流程具體為1、準備1. 1開機前檢查輸送鏈驅動裝置減速器、噴槍移動、鋼瓶旋轉驅動裝置減速 器等機構是否有潤滑油；1.2檢査輸送鏈油杯、氣源三聯件油杯是否有潤滑油； 1.3用手轉動吊具組件，應能輕鬆轉動；1. 4檢査各傳動機構是否運轉靈活；L5檢査噴砂機的排氣球閥應關閉，噴砂線控制氣路供氣正常(當壓力小於 0.4Mpa，系統將報警，待壓力恢復後，自動解除)。2、 操作工人按當班處理鋼瓶的型號調整好吊具及噴砂行程一接通電源一啟動壓縮 機及乾燥機一當壓力達到0. 5MPa後，開啟生產線各控制氣路一按噴砂機操作說 明書開啟噴砂機上各閥門，給噴砂機接通壓縮空氣一閉合PLC電源開關、風扇 控制電源開關一啟動離心(除塵)風機2—啟動鬥提機一啟動螺旋輸送機11 — 啟動封閉軌積放輸送鏈13—啟動鋼瓶旋轉電機一啟動噴槍移動電機(按鋼瓶型 號及噴砂要求調整到最佳速度)一打開噴砂機電源開關一工人在上料工位吊裝 好待處理的鋼瓶一手動按下上料工位操作盒上的發車按鈕一鋼瓶在懸掛輸送鏈 積放小車的帶動下，按既定程序進入噴砂箱8—到達噴砂(清灰)作業工位後， 在停止器的作用下自動停止一噴砂箱門自動關閉一鋼瓶定位機構14自動動作， 固定好鋼瓶一鋼瓶繞軸線做迴轉運動一噴槍自動進入鋼瓶18內按既定程序進 行分段噴砂(清灰)處理一處理完畢，噴槍自動停止並發出處理完畢信號一鋼 瓶旋轉機構9、鋼瓶定位機構14釋放一噴砂箱門自動打開一相應停止器打開一 懸掛輸送鏈推鉤與積放車組前小車推頭嚙合，推動鋼瓶小車進入下道工序一工 人在下料工位卸下處理完畢的鋼瓶一手動按下下料工位操作盒上的發車按鈕一 積放車組帶動吊具到達上料工位，等待再次吊裝鋼瓶進行處理。根據不同型號的鋼瓶，要調整噴槍桿開始噴砂的限位開關，其調整的距離 為兩種鋼瓶內膽的高度差。同時亦要調整噴槍桿的移動速度和鋼瓶的旋轉速度 以獲得滿意的除鏽效果和生產效率。儘管通過參照本實用新型的某些優選實施例，已經對本實用新型進行了圖 示和描述，但本領域的普通技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作 出各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和範 圍。
權利要求1.一種電熱水器內膽噴砂機，其特徵在於依次由工件輸送系統、噴砂 箱體、噴砂系統、磨料回收系統、除塵系統、噴槍運動機構、鋼瓶定位旋轉 機構、控制系統及空壓設備組成；工件輸送系統採用封閉軌積放式懸掛輸送鏈，由主輸送線路和分支線路 組成，包含承載小車和牽引鏈條，牽引鏈條上的推頭推動承載小車運行，牽 引鏈條和承載小車都有各自的運行軌道；噴砂箱體為一通過式密閉空間，骨架為型鋼，鋼板做牆壁，內牆四周貼 橡膠，箱體兩側各設一個全自動氣動門，頂部開槽，頂部槽口有橡膠密封結 構，箱體一側設置四個玻璃觀察窗，另一側布置兩個吸塵口，噴砂箱的底部 做成錐鬥形的集砂鬥；噴砂系統由噴砂機、噴砂管、噴嘴組成，噴砂機是具有三個噴嘴的全自 動連續加砂噴砂機，分工作艙和磨料補給艙兩個艙室，分別裝有一個物位控 制器，對磨料進行探測，噴嘴的材質為硬質合金；磨料回收系統由磨料循環輸送裝置、磨料淨化裝置組成，磨料循環輸送 裝置由水平輸送裝置和垂直提升裝置兩部分組成，水平輸送裝置將箱內的磨 料輸送至垂直提升裝置，再由垂直提升裝置垂直輸送到磨料淨化裝置，磨料 淨化裝置為簾幕式分離器，該系統與除塵系統相連；通風除塵系統由風管、流量調節閥、離心風機、高效沉流濾筒除塵器組 成，離心風機是整個系統粉塵輸送的動力源；噴槍運動機構由電機、減速器、行走小車及傳動機構組成，電機可在最 高限速1. 5m/min下無級調速，電機帶動噴槍桿做垂直直線運動；鋼瓶旋轉機構由電機及減速器、傳動機構及膠輪組成，電機帶動膠輪旋 轉，膠輪通過摩擦力帶動鋼瓶做迴轉運動；鋼瓶定位機構由定位氣缸、定位輪及支架組成，使鋼瓶瓶口朝下，瓶口 中心對準噴槍中心，使噴槍能夠順利進入鋼瓶內；鋼瓶吊裝機構由吊鉤及支架組成，工人在箱體外吊裝好的鋼瓶由懸掛輸 送鏈輸送進箱體內定位後進行噴砂處理；控制系統由電控系統和氣控系統組成，電控系統採用觸控螢幕式的人機界 面加PLC的控制方式對各設備進行控制，氣控系統控制氣動元件完成自動動 作。
專利摘要本實用新型涉及一種電熱水器內膽噴砂機，依次由工件輸送系統、噴砂箱體、噴砂系統、磨料回收系統、除塵系統、噴槍運動機構、鋼瓶定位旋轉機構、控制系統及空壓設備等部分組成。該實用新型結構自動化程度高，採用分段處理使鋼瓶內壁清理更徹底，可連續添加磨料使得生產效率大大提高。
文檔編號B24C3/00GK201020664SQ20072012371
公開日2008年2月13日 申請日期2007年3月9日 優先權日2007年3月9日
發明者雲 晏, 潘猛聖 申請人:重慶斯普瑞塗裝設備有限公司