一种用于覆盖率高于100％的喷丸时间检测装置

摘要

本发明属于抛丸检测技术领域，具体是指一种用于覆盖率高于100％的喷丸时间检测装置，包括外壳、同轴反向转矩结构、试片安装运动结构和反转式丸料遮挡机构，将多个Almen试片安装在一个设备内，设备不断的切换接受喷丸的Almen试片，使每个Almen试片在接受喷丸时，其它Almen试片都不受到丸料冲击，可以更精确的检测超过100％强化覆盖率所需要的喷丸时间的检测装置。

权利要求

1.一种用于覆盖率高于100%的喷丸时间检测装置，包括外壳（1）、同轴反向转矩结构（2）、试片安装运动结构（3）和反转式丸料遮挡机构（4），其特征在于：所述试片安装运动结构（3）包括第一槽轮机构（5）和试片安装架（6），所述反转式丸料遮挡机构（4）包括第二槽轮机构（7）和遮挡板（8），所述同轴反向转矩结构（2）的一端与第一槽轮机构（5）之间连接，所述同轴反向转矩结构（2）的另一端与第二槽轮机构（7）之间连接，所述同轴反向转矩结构（2）包括齿轮架（9）、锥齿轮传动结构（10）和电机（11），所述齿轮架（9）的形状为U型，所述齿轮架（9）上设有三个齿轮安装口（12），所述锥齿轮传动结构（10）包括一个主动锥齿轮（13）和两个从动锥齿轮（14），所述主动锥齿轮（13）设置在齿轮架（9）中间的一个齿轮安装口（12）上，两个所述从动锥齿轮（14）分别设置在齿轮架（9）两端的齿轮安装口（12）上，所述电机（11）设置在齿轮架（9）的一侧，所述电机（11）和主动锥齿轮（13）之间通过减速器连接，所述第一槽轮机构（5）包括第一槽轮（15）和第一拨盘（16），所述第一槽轮（15）的中心处设有通孔，所述第一拨盘（16）和其中一个从动锥齿轮（14）之间连接，所述试片安装架（6）包括转盘（17）、试片夹具（18）和ALMEN试片（19），所述ALMEN试片（19）设置在试片夹具（18）上，所述转盘（17）设置在第一槽轮（15）上，所述转盘（17）上设有若干个夹具安装位（20），所述夹具安装位（20）上设有安装螺孔（21），所述试片夹具（18）包括固定台（22）和试片固定螺杆（23），所述试片固定螺杆（23）和安装螺孔（21）之间连接，所述第二槽轮机构（7）包括第二槽轮（24）、第二拨盘（25）和安装轴（26），所述第二槽轮（24）设置在安装轴（26）的一端，所述安装轴（26）上设有空心套轴（27），所述第一槽轮（15）设置在空心套轴（27）上，所述遮挡板（8）设置在安装轴（26）上远离第二槽轮（24）的一端，所述遮挡板（8）上设有开口（28），所述开口（28）的形状为扇形，所述第一槽轮（15）上槽的数量为ALMEN试片（19）数量的两倍，所述第二槽轮（24）上槽的数量为ALMEN试片（19）数量的两倍，所述第一槽轮（15）上设有若干个螺套（37），所述转盘（17）与第一槽轮（15）之间通过螺栓固定。

2.根据权利要求1所述的一种用于覆盖率高于100%的喷丸时间检测装置，其特征在于：

所述外壳（1）包括顶盖（29）、侧壳（30）和底座（31），所述顶盖（29）上设有挡板预留口（32），所述顶盖（29）位于挡板预留口（32）的一侧设有斜坡（33），所述侧壳（30）一侧的内壁上设有电机安装板（34），所述底座（31）上设有丸料出口（35），所述第二槽轮（24）和第二拨盘（25）均设置在底座（31）上。

3.根据权利要求2所述的一种用于覆盖率高于100%的喷丸时间检测装置，其特征在于：

所述第二拨盘（25）的上方位于锥齿轮传动结构（10）的外侧设有保护套筒（36），所述保护套筒（36）与齿轮架（9）连接。

说明书

一种用于覆盖率高于100％的喷丸时间检测装置

技术领域

[0001] 本发明属于喷丸检测技术领域，具体是指一种用于覆盖率高于100％的喷丸时间检测装置。

背景技术

[0002] 喷丸强化是处理零件的常用手段，喷丸强度和强化覆盖率是喷丸工艺中的关键参数，一般来说喷丸强度和强化覆盖率都可以使用Almen试片进行检测，其中喷丸强度是可以精确计算的，因为其使用的弧高值和喷丸时间等参数都是确定的值，但是强化覆盖率无法
精确测量，确定单个Almen试片的覆盖率时需要将试片与对照图片进行人工比对，对照图片数量通常为十张，分别对应10％ 98％，得出的覆盖率会有±5％的误差，而且如果零件工程~
图中标注了需要300％的覆盖率，通常采用三倍于98％覆盖率的喷丸时间来实现，但是喷丸时间越长弹丸的破碎量越多，且喷丸机内的粉尘也会随喷丸时间的增加而增加，而粉尘越
多、弹丸质量越低也会导致强化覆盖率的降低，因此强化覆盖率和喷丸时间并不是线性关
系，三倍于98％覆盖率的喷丸时间所能达到的强化覆盖率实际上要低于300％，通过多次对多个Almen试片喷丸并对覆盖率取平均值可以增加98％覆盖率以下的所需的喷丸时长精确
度，但是100％以上覆盖率所需的喷丸时长通过现有的设备检测得出的值误差较大，缺少一种更精确的适用于100％以上覆盖率的喷丸时间检测装置。

发明内容

[0003] 针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了将多个Almen试片安装在一个设备内，设备不断的切换接受喷丸的Almen试片，使每个Almen试片在接受喷丸时，其它
Almen试片都不受到丸料冲击，可以更精确的检测超过100％强化覆盖率所需要的喷丸时间
的检测装置。

[0004] 本发明提出了一种用于覆盖率高于100％的喷丸时间检测装置，包括外壳、同轴反向转矩结构、试片安装运动结构和反转式丸料遮挡机构，其特征在于：所述试片安装运动结构包括第一槽轮机构和试片安装架，所述反转式丸料遮挡机构包括第二槽轮机构和遮挡
板，所述同轴反向转矩结构的一端与第一槽轮机构之间连接，所述同轴反向转矩结构的另
一端与第二槽轮机构之间连接。

[0005] 进一步地，所述同轴反向转矩结构包括齿轮架、锥齿轮传动结构和电机，所述齿轮架的形状为U型，所述齿轮架上设有三个齿轮安装口，所述锥齿轮传动结构包括一个主动锥齿轮和两个从动锥齿轮，所述主动锥齿轮设置在齿轮架中间的一个齿轮安装口上，两个所述从动锥齿轮分别设置在齿轮架两端的齿轮安装口上，所述电机设置在齿轮架的一侧，所
述电机和主动锥齿轮之间通过减速器连接。

[0006] 进一步地，所述第一槽轮机构包括第一槽轮和第一拨盘，所述第一槽轮的中心处设有通孔，所述第一拨盘和其中一个从动锥齿轮之间连接。

[0007] 进一步地，所述试片安装架包括转盘、试片夹具和ALMEN试片，所述ALMEN试片设置在试片夹具上，所述转盘设置在第一槽轮上，所述转盘上设有若干个夹具安装位，所述夹具安装位上设有安装螺孔，所述试片夹具包括固定台和试片固定螺杆，所述试片固定螺杆和安装螺孔之间连接。

[0008] 进一步地，所述第二槽轮机构包括第二槽轮、第二拨盘和安装轴，所述第二槽轮设置在安装轴的一端，所述安装轴上设有空心套轴，所述第一槽轮设置在空心套轴上。

[0009] 进一步地，所述遮挡板设置在安装轴上远离第二槽轮的一端，所述遮挡板上设有开口，所述开口的形状为扇形。

[0010] 进一步地，所述第一槽轮上槽的数量为夹具安装位数量的两倍，所述第二槽轮上槽的数量为夹具安装位数量的两倍。

[0011] 进一步地，所述外壳包括顶盖、侧壳和底座，所述顶盖上设有挡板预留口，所述顶盖位于挡板预留口的一侧设有斜坡，所述侧壳一侧的内壁上设有电机安装板，所述底座上设有丸料出口，所述第二槽轮和第二拨盘均设置在底座上。

[0012] 进一步地，所述第二拨盘的上方位于锥齿轮传动结构的外侧设有保护套筒，所述保护套筒与齿轮架连接。

[0013] 进一步地，所述第一槽轮上设有若干个螺套，所述转盘与第一槽轮之间通过螺栓固定。

[0014] 采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

[0015] （1）利用多个ALMEN试片检测喷丸的强化覆盖率，得到的喷丸时间更接近真实值；

[0016] （2）使用槽轮机构实现ALMEN试片的切换，使ALMEN试片在被丸料冲击时，能够保持在一个位置下，减少丸料和试片接触角度、相对速度的改变；

[0017] （3）将同轴反向转矩结构、试片安装运动结构和反转式丸料遮挡机构结合，实现了转盘和遮挡板的相对运动，减少槽轮机构在切换状态下所用的时间。

附图说明

[0018] 图1为本发明提出的一种用于覆盖率高于100％的喷丸时间检测装置的立体图；

[0019] 图2为本发明提出的一种用于覆盖率高于100％的喷丸时间检测装置的爆炸图；

[0020] 图3为本发明提出的一种用于覆盖率高于100％的喷丸时间检测装置的内部结构示意图；

[0021] 图4为本发明提出的同轴反向转矩结构的结构示意图；

[0022] 图5为本发明提出的第一槽轮机构的结构示意图；

[0023] 图6为本发明提出的试片安装架的结构示意图；

[0024] 图7为本发明提出的第二槽轮机构的结构示意图；

[0025] 图8为本发明提出的正反槽轮安装的结构示意图；

[0026] 图9为本发明提出的正反槽轮的主视图；

[0027] 图10为本发明提出的正反槽轮A‑A方向的剖视图；

[0028] 图11为本发明提出的一种用于覆盖率高于100％的喷丸时间检测装置的工作状态示意图。

[0029] 其中，1、外壳；2、同轴反向转矩结构；3、试片安装运动结构；4、反转式丸料遮挡机构；5、第一槽轮机构；6、试片安装架；7、第二槽轮机构；8、遮挡板；9、齿轮架；10、锥齿轮传动结构；11、电机；12、齿轮安装口；13、主动锥齿轮；14、从动锥齿轮；15、第一槽轮；16、第一拨盘；17、转盘；18、试片夹具；19、ALMEN试片；20、夹具安装位；21、安装螺孔；22、固定台；23、试片固定螺杆；24、第二槽轮；25、第二拨盘；26、安装轴；27、空心套轴；28、开口；29、顶盖；30、侧壳；31、底座；32、挡板预留口；33、斜坡；34、电机安装板；35、丸料出口；36、保护套筒；37、螺套。

[0030] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0032] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0033] 如图1 图10所示，本发明提出了一种用于覆盖率高于100％的喷丸时间检测装置，~
包括外壳1、同轴反向转矩结构2、试片安装运动结构3和反转式丸料遮挡机构4，其特征在
于：试片安装运动结构3包括第一槽轮机构5和试片安装架6，反转式丸料遮挡机构4包括第
二槽轮机构7和遮挡板8，同轴反向转矩结构2的一端与第一槽轮机构5之间连接，同轴反向
转矩结构2的另一端与第二槽轮机构7之间连接。

[0034] 同轴反向转矩结构2的两个输出端分别带动第一槽轮机构5和第二槽轮机构7以相反的方向转动，同轴反向转矩结构2包括齿轮架9、锥齿轮传动结构10和电机11，齿轮架9的形状为U型，齿轮架9上设有三个齿轮安装口12，锥齿轮传动结构10包括一个主动锥齿轮13
和两个从动锥齿轮14，主动锥齿轮13设置在齿轮架9中间的一个齿轮安装口12上，两个从动锥齿轮14分别设置在齿轮架9两端的齿轮安装口12上，电机11设置在齿轮架9的一侧，电机
11和主动锥齿轮13之间通过减速器连接，第二拨盘25的上方位于锥齿轮传动结构10的外侧
设有保护套筒36，保护套筒36与齿轮架9连接，两个转动方向相反的从动锥齿轮14带动两个槽轮机构以相反的方向转动，工件接受喷砂的时间不减少，但是切换时花费的时间大大减
少。

[0035] 第一槽轮机构5负责带动试片安装架6转动，第一槽轮机构5包括第一槽轮15和第一拨盘16，第一槽轮15的中心处设有通孔，第一拨盘16和其中一个从动锥齿轮14之间连接，试片安装架6包括转盘17、试片夹具18和ALMEN试片19，ALMEN试片19设置在试片夹具18上，转盘17设置在第一槽轮15上，转盘17上设有若干个夹具安装位20，夹具安装位20上设有安
装螺孔21，试片夹具18包括固定台22和试片固定螺杆23，试片固定螺杆23和安装螺孔21之
间连接，每个试片夹具18上都安装ALMEN试片19时，可以将每个试片都与对照表进行比对，将最终的结果相加，即为此段喷丸时间下的强化覆盖率。

[0036] 在使用精度较高的试片时，可以挑选多个试片安装架6上的其中一个安装试片，并用槽轮机构槽数的一半和单独试片达到覆盖率的时间结果相乘，估算达到要求覆盖率的需
要的时间。

[0037] 第二槽轮机构7负责带动遮挡板8运动，第二槽轮机构7包括第二槽轮24、第二拨盘25和安装轴26，第二槽轮24设置在安装轴26的一端，安装轴26上设有空心套轴27，第一槽轮
15设置在空心套轴27上，遮挡板8设置在安装轴26上远离第二槽轮24的一端，遮挡板8上设
有开口28，开口28的形状为扇形。

[0038] 第一槽轮15上槽的数量为夹具安装位20数量的两倍，第二槽轮24上槽的数量为夹具安装位20数量的两倍，如图11所示，两个槽轮的槽数均为8，安装位数量为4，每次安装位顺时针转动45°，遮挡板8逆时针转动45°，二者之间相对转动90°，即每次开口28都会按照顺序与不同的安装位对接。

[0039] 外壳1可以对内部结构进行保护，外壳1包括顶盖29、侧壳30和底座31，顶盖29上设有挡板预留口32，顶盖29位于挡板预留口32的一侧设有斜坡33，侧壳30一侧的内壁上设有电机安装板34，底座31上设有丸料出口35，喷丸时进入设备内的丸料可以通过丸料出口35
倒出，第二槽轮24和第二拨盘25均设置在底座31上。

[0040] 具体使用时，若需要检测300％覆盖率所需抛丸时间，先将一个试片置于喷丸机内，喷丸后观察试片表面，估计试片的强化覆盖率，此试片的强化覆盖率应当高于80％，记录达到覆盖率需要的喷丸时间，将本检测设备置于喷丸机的履带或吊具等工件位置上，设
备内安装四个试片，启动电机11，将喷丸机舱门关闭，启动喷丸机开关，设备在喷丸机内行进，喷丸机开始喷丸，在行进的过程中，电机11带动主动锥齿轮13转动，两个从动锥齿轮14也随之转动，且两个从动锥齿轮14的转动方向相反，其中一个从动锥齿轮14带动第一槽轮
机构5的第一拨盘16运动，第一拨盘16拨动第一槽轮15，使转盘17转动一定的角度，切换接受喷丸的ALMEN试片19，同时另一个从动锥齿轮14带动第二槽轮机构7的第二拨盘25运动，
第二拨盘25拨动第二槽轮24，使遮挡板8以相反的方向转动一定的角度，遮挡板8的开口28
和另一个夹具安装位20重合，切换接受喷丸的试片，在喷丸的过程中，试片不断切换，四个试片不断接受喷丸，喷丸时间为上一次喷丸单个试片时间的四倍，喷丸结束后，取出设备，将ALMEN试片19从设备上取下，和对照表进行比对，得到每一个ALMEN试片19的覆盖率，再将得到的多个覆盖率相加，因为每个ALMEN试片19上都是实际的经过抛丸的覆盖率，且抛丸时间也是已知的，因此能得到一个在已知抛丸时间下更趋于真实的覆盖率情况，若计算得到
的覆盖率远小于300％，则增加抛丸时间，重复上述步骤，直到经过抛丸的多个试片的覆盖率相加近似于300％，记录抛丸时长，此时长即为300％覆盖率所需的抛丸时间。

[0041] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

[0042] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

[0043] 以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术
人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相
似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。