本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種高壓液體噴射去毛刺的方法及其裝置，高壓噴射噴嘴（30）連接到高壓液體回路（32）中，通過(guò)利用從高壓噴射噴嘴（30）里噴射出的高壓或高速液體來(lái)達(dá)到為機(jī)加工工件（44）去毛刺的目的。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)，去毛刺容器（16）有一個(gè)注入口（48），所述注入口（48）連接到一個(gè)液體供應(yīng)回路中來(lái)為去毛刺容器（16）注入干凈的液體，在操作過(guò)程中去毛刺容器（16）用來(lái)盛放浴缸（46）中的清洗液。去毛刺之前，去毛刺容器（16）通過(guò)注入口（48）注入清洗液。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)，進(jìn)一步有加工部分（44）在浸沒(méi)之后通過(guò)無(wú)氣套的液體射流被去毛刺，這樣高壓或高速液體射流和至少加工部分在去毛刺期間被浸沒(méi)在清洗液浴中。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及到加工工件工業(yè)清潔領(lǐng)域，特別是涉及一種為加工工件，尤其是金屬工件，如引擎和變速箱組件等通過(guò)高壓液體噴射的方式來(lái)去毛刺的方法及其工業(yè)裝置。毛刺是材料的有害殘留物，比如，一塊薄薄的脊?fàn)钔黄鸹蛘咭黄植诘膮^(qū)域等形式，這些地方在經(jīng)過(guò)機(jī)加工操作后仍然殘留在工件上，即經(jīng)過(guò)比如鉆孔、銑、磨、車削等去除材料多余部分有關(guān)的切削工序以后的殘留物。比如說(shuō)鉆孔毛刺，幾乎在鉆任何類型的材料時(shí)都會(huì)產(chǎn)生，但是在鉆金屬時(shí)特別明顯。目前去除這些毛刺的操作稱為去毛刺。一個(gè)具體例子就是在自動(dòng)化工業(yè)中產(chǎn)生的毛刺，具體點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是在引擎和變速箱 的制造業(yè)中，用機(jī)器加工生產(chǎn)特定尺寸的箱體、箱蓋、變速箱零件和其它鑄造件等。隨著對(duì)準(zhǔn)確度和精密度的要求越來(lái)越嚴(yán)格，可靠地去除毛刺至關(guān)重要，這是因?yàn)樗苡绊懸婧妥兯傧涞男阅堋⒖煽啃院蛪勖取１緦＠夹g(shù)特別適用于為引擎或變速箱部件去毛刺，但又不局限于后者的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
用高壓液體射流為有復(fù)雜幾何形狀或內(nèi)部輪廓的工件去毛刺已被廣泛認(rèn)可。這是其中之一，因?yàn)橛靡后w射流，如水流等非接觸式處理不需要昂貴的指導(dǎo)單位就能夠適用于復(fù)雜的工件(比如在數(shù)控加工中心通過(guò)旋轉(zhuǎn)加工工具進(jìn)行的經(jīng)典毛刺去除)。比如，國(guó)際專利申請(qǐng)W02006/077037，公開了一種自動(dòng)工業(yè)清潔設(shè)備，包括一個(gè)預(yù)清洗站、一個(gè)高壓液體射流去毛刺站、一個(gè)注射水浸清洗站和一個(gè)真空清洗站。根據(jù)W02006/077037所述，在高壓液體射流去毛刺站中，一個(gè)機(jī)加工工件通過(guò)工業(yè)機(jī)器人定位在一個(gè)開放的空間。隨后，從那些即將被去毛刺加工的工件中取出一個(gè)機(jī)加工工件，受到高壓(比如IOOObar)或高速液體射流沖擊，以此為所述工件通過(guò)液體射流切除動(dòng)作去毛刺。德國(guó)專利申請(qǐng)DE 102006039035公開了一種改良的高壓射流去毛刺的方法和裝置，特別是用于引擎部件，旨在減少在去毛刺操作中分離出來(lái)的細(xì)小材料碎片(如刨花、切屑、鋸屑、細(xì)碎物等)的累積。根據(jù)DE 102006039035，將要被去除毛刺的一個(gè)機(jī)加工工件通過(guò)一個(gè)固定裝置固定在去毛刺容器內(nèi)后，通過(guò)高壓射流噴嘴產(chǎn)生高壓或高速射流來(lái)去除毛刺。DE 102006039035所述的去毛刺容器有一個(gè)連接到液體供應(yīng)回路的霧化噴頭，以此在容器內(nèi)部產(chǎn)生懸浮液滴的霧氣(氣溶膠)。去毛刺期間在工件周圍制造出一個(gè)包含小液滴的氣體薄膜是為了減緩、約束、引導(dǎo)去毛刺的時(shí)候分離下來(lái)的微粒，通過(guò)降低工件上殘?jiān)臄?shù)量來(lái)增加清潔度。然而DE 102006039035看起來(lái)是為了提高工件最終的清潔度而不是以去毛刺的方法(就像WO 2006/077037公開的那樣)著稱，它的確不是為了解決如何提高去毛刺(即材料切除)的效率或有效性而提出的。德國(guó)專利申請(qǐng)DE 102005013948公開了一種進(jìn)一步改良的高壓液體射流去毛刺的方法和裝置，特別是用于引擎部件，同以去毛刺的方法著稱的專利相比(正如W02006/077037中公開的那樣)，這項(xiàng)專利確實(shí)應(yīng)對(duì)了提高去毛刺效率的問(wèn)題。這樣就能知道，去毛刺有效性一定時(shí)，DE 102005013948能降低所需要供應(yīng)的壓力，也就是降低了高壓水泵的能量消耗(我們知道工業(yè)裝置能高達(dá)500千瓦)。為此目的，DE 102005013948提出了把去毛刺容器改裝成一個(gè)真空腔，在去毛刺的時(shí)候創(chuàng)造出一個(gè)(負(fù)壓的)真空腔。降低去毛刺腔內(nèi)的空氣濃度使高壓或高速的液體射流動(dòng)能損失在到達(dá)毛刺區(qū)域前達(dá)到最小。根據(jù)DE 102005013948，相同壓力供應(yīng)下提高的去毛刺效率(效果更好)，或更少的壓力供應(yīng)而得到相同的去毛刺效率(節(jié)省能量)可利用去毛刺腔內(nèi)低于大氣壓的壓力來(lái)達(dá)到。德國(guó)專利申請(qǐng)DE 102008015042和與其相應(yīng)的WO 2009/112485公開了一個(gè)高壓液體射流去毛刺不盡相同的方法。他們提出移動(dòng)工件進(jìn)入盛有清洗液的容器，這樣至少要被去除毛刺的工件部分浸沒(méi)在清洗液中。一個(gè)特殊的去毛刺噴嘴也會(huì)被放入去毛刺容器中。然后通過(guò)高壓液體射流為被加工部分去毛刺，同時(shí)至少相關(guān)的部分會(huì)被浸沒(méi)在液體中。為了減小周圍液體的阻力，DE 102008015042采用水下射流清洗(噴射)的常規(guī)方法。實(shí)際上，水下噴射，比如清洗一艘船船體，是通過(guò)氣套增壓水射流來(lái)實(shí)施的。比如，在專利文件JP60029394、JP6047670和W002/44020中就有描述水下噴射的例子。所以，即使提出了非常規(guī)水下去毛刺，DE 102008015042仍然提供了一個(gè)包圍在高壓液體射流周圍的氣套，其目的和上面提到的DE 102005013948是完全一致的，也就是使射流的動(dòng)能損失最小化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)的目標(biāo)是為了提供高壓液體射流去毛刺的一種替代的方法和裝置，該方法及其對(duì)應(yīng)的裝置雖然有所簡(jiǎn)化但卻同樣有效。為了克服所述問(wèn)題，本專利技術(shù)提出了一種根據(jù)權(quán)利要求I的方法以及相應(yīng)的由權(quán)利要求11得到的裝置。該方法涉及到高壓液體射流為缸體、缸蓋、變速器零件或其它內(nèi)燃機(jī)部件等工件去毛刺，特別是鑄造的時(shí)候，它們都至少有一個(gè)加工部分將要進(jìn)行去毛刺操作。正如權(quán)利要求I中提到的那樣，該方法包括以下步驟通過(guò)一個(gè)定位裝置，比如一個(gè)具有六個(gè)自由度的工業(yè)機(jī)器人，把加工工件放進(jìn)去毛刺容器中；通過(guò)高壓和高速液體射流，最好是不含較大顆粒的純凈的液體射流(比如純凈水射流去毛刺，不要用磨料水射流)，射流利用高壓噴射噴嘴產(chǎn)生，要求至少待去毛刺的加工部分浸沒(méi)在清洗液等液體中。依據(jù)本專利技術(shù)，該方法還包括以下步驟在定位工件之前或之后通過(guò)去毛刺容器的注入口向去毛刺容器注入清洗液，這樣在去毛刺容器中形成一個(gè)清洗液浴；注入清洗液之后為加工面去毛刺，這樣高壓和高速液體噴射和至少待去毛刺的加工面在去毛刺期間浸沒(méi)在容器的清潔液浴中，也就是說(shuō)沒(méi)有氣膜部分或全部包裹住高壓和高速液體射流。實(shí)施上述方法所對(duì)應(yīng)的裝置在權(quán)利要求10中提出。令人驚訝的是，與減少高壓或高速液體射流受到的阻力(參見實(shí)例DE102005013948中的“真空噴射”或DE 102008015042中的有氣膜的“水下噴射”)這一看似明智的做法形成鮮明的對(duì)比的是，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在水下進(jìn)行射流去毛刺時(shí)，即當(dāng)射流和待去毛刺區(qū)域被浸沒(méi)在液體中時(shí)，高壓液體射流去毛刺的成效并未被顯著影響，或者說(shuō)甚至有可能增加。不想受到理論的約束，這種效應(yīng)被認(rèn)為是由于受到周圍液體作用在毛刺上的靜壓力而產(chǎn)生的，毛刺周圍的液體在這種特殊的去毛刺操作中起著像壓力墊或支持物一樣的作用來(lái)提升噴射去毛刺的“切除”效率。可以理解，“浸沒(méi)(immersed)”這個(gè)短語(yǔ)在這篇文章中就是它的一般意思。換句話說(shuō)，與通常采用的水下射流實(shí)施方式相反，該液體射流——同時(shí)退出噴嘴——立即陷入或淹沒(méi)在周圍的液體中，最好是在清洗液浴中。最優(yōu)選方案是，完全沒(méi)有氣膜。在任何情況下都沒(méi)有射流氣膜。一個(gè)有利的影響是，如果由于氣蝕現(xiàn)象而造成的過(guò)度磨損沒(méi)有消除而是減少，就能得到一個(gè)更大的噴射孔徑角，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，能源消耗減少。在本文中，我們會(huì)指出，在工業(yè)清洗工序中(如在水浸沖洗工序中)，為了清洗目的而浸沒(méi)加工工件(如發(fā)動(dòng)機(jī)或變速箱組件)是眾所周知的。水浸清洗工序中工件用清洗液浸沒(méi)，在液體中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的水流和湍流，比如通過(guò)氣體或水在相對(duì)較低的壓強(qiáng)(參見US5，419，352或WO 2008/022701)下噴射產(chǎn)生。由于水流和湍本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2010.01.15 EP 10150834.91.一種高壓液體射流去毛刺的方法，包括 通過(guò)一定位裝置，特別是自由度為6的鉸接エ業(yè)機(jī)器人，將エ件定位在去毛刺容器內(nèi)，所述エ件具有至少ー個(gè)加工部分，所述毛刺將被從所述加工部分上去除； 把至少所述加工部分浸沒(méi)在液體中時(shí)，通過(guò)從高壓噴射噴嘴里噴出的高壓或高速流體射流為所述加工部分去毛刺； 其特征在于 在去毛刺之前，清洗液經(jīng)過(guò)所述去毛刺容器的注入ロ注滿所述去毛刺容器； 并且注完液體之后通過(guò)沒(méi)有氣套的高壓或高速液體射流為所述加工部分去毛刺，這樣去毛刺期間所述高壓或高速液體射流和至少所述加工部分被浸沒(méi)在清洗液浴中。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種高壓液體射流去毛刺的方法，其中所述高壓噴射噴嘴產(chǎn)生噴射孔徑角至少為45°的高壓或高速液體射流，噴射孔徑角最好能在45°至90°范圍內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種高壓液體射流去毛刺的方法，其中所述高壓噴射噴嘴固定安裝在所述去毛刺容器內(nèi)，所述定位裝置相對(duì)于所述固定高壓噴射噴嘴定位所述エ件，這樣所述加工部分就能位于所述固定高壓噴射噴嘴的行動(dòng)范圍內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任ー權(quán)利要求所述的ー種高壓液體射流去毛刺的方法，還包括在所述清洗液浴中通過(guò)泵來(lái)產(chǎn)生湍流，以此用來(lái)在所述去毛刺容器內(nèi)水浸沖洗所述加ェェ件。5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任ー權(quán)利要求所述的ー種高壓液體射流去毛刺的方法，其中所述定位裝置是ー個(gè)自由度為6的鉸接エ業(yè)機(jī)器人，還包括 在去毛刺之前 通過(guò)所述機(jī)器人抓住所述エ件； 通過(guò)所述機(jī)器人將所述エ件移入預(yù)清洗容器，預(yù)清洗所述エ件； 通過(guò)所述機(jī)器人移動(dòng)所述エ件到所述去毛刺容器中； 通過(guò)所述機(jī)器人定位所述エ件至所述去毛刺容器內(nèi)，并且去毛刺之后，可選地，在所述機(jī)器人移動(dòng)所述エ件進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)去毛刺容器內(nèi)用來(lái)連續(xù)地為一件或多件所述エ件的加工部分去毛刺之后 通過(guò)所述機(jī)器人移動(dòng)所述エ件進(jìn)入一個(gè)干燥容器，在所述干燥容器中干燥所述エ件； 然后所述機(jī)器人將所述エ件移出所述干燥容器來(lái)為所述エ件進(jìn)行接下來(lái)的エ序。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種高壓液體射流去毛刺的方法，還包括連接ー個(gè)單ー的增壓源來(lái)不斷地向所述的預(yù)清洗容器、所述的去毛刺容器，可能的話連續(xù)地向一個(gè)或更多的去毛刺容器提供高壓液體。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的ー種高壓液體射流去毛刺的方法，其中所述容器中的每ー個(gè)容器都包括ー個(gè)上部開ロ，通過(guò)該開ロ所述機(jī)器人將所述エ件插入到相應(yīng)的容器中，所述機(jī)器人在所述容器最上部開ロ的水平面以上設(shè)置有ー個(gè)固定的基座。8.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任ー權(quán)利要求所述的一種高壓液體射流去毛刺的方法，其中所述高壓噴射噴嘴是裝配或與加長(zhǎng)的固定噴槍整體成形的，所述噴槍伸入所述去毛刺容器內(nèi)，進(jìn)ー步還包括當(dāng)所述噴槍閑置時(shí)，通過(guò)ー個(gè)可移動(dòng)的夾鉗保持所述固定噴槍在其位置上；預(yù)定位所述エ件后釋放所述可移動(dòng)夾鉗；定位所述エ件，這樣當(dāng)所述夾鉗移除時(shí)所述加工部分就能位于固定高壓噴射噴嘴的行動(dòng)范圍內(nèi)。9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任ー權(quán)利要求所述的一種高壓液體射流去毛刺的方法，其中所述噴嘴產(chǎn)生ー個(gè)無(wú)護(hù)套的高壓或高速流體射流。10.一種高壓液體射流去毛刺的裝置，包括 一高壓噴射噴嘴，所述高壓噴射噴...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：A·阿爾瓦雷斯，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：埃爾威瑪汽車有限公司，
類型：
國(guó)別省市：
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