一种磁吸式反顶抛丸装置的制作方法

本发明属于抛丸设备技术领域，具体为一种磁吸式反顶抛丸装置。

背景技术：

传统的钢板顶部焊缝打磨处理方法，为人工打磨砂轮进行作业，需要人工手持打磨工具，仰面工作，这种传统的工作方式至今还是钢板顶部打磨的主要工作方式，其效率低下，占用人工，同时在打磨过程中粉尘飞散，对周围环境造成粉尘污染，施工人员吸入粉尘，造成健康安全危害。现有的钢面处理装置主要为抛丸装置，受其自身结构特点影响，只能在坡度不大的倾斜面或者平面工作，而对于顶面的加工，还有很多问题不能解决，因此无法借助抛丸装置加工，例如，抛丸装置如何吸附在顶面并行走、如何完成钢砂的供给与收集、设备如何越过钢板上凸起的焊缝，以及设备如何适应不平整的工作表面，针对上述各项问题，行业内目前还没有有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种磁吸式反顶抛丸装置，以解决船舶、海洋工程及工业钢结构的新建、维修中的反顶钢板焊缝表面难处理、操作不方便、效率低下、为施工人员增加健康隐患的问题。

为为实现上述目的，本发明采用的方案为：一种磁吸式反顶抛丸装置，包括抛丸机构和设置在抛丸机构两侧的行走机构，两个行走机构上分别设置连接件，并通过连接件连接抛丸机构，所述行走机构为磁吸式行走机构，包括轮架，安装在轮架上的行走单元，以及磁吸单元；所述抛丸机构包括抛丸器、鼓风机，两者安装在砂箱上，所述砂箱为漏斗状，其底面开放，分别设置有抛丸仓和分离仓，鼓风机的抽风管对准分离仓，抛丸器的出丸口对准抛丸仓；在分离仓的底部设置进丸孔，该进丸孔对准抛丸器的进丸口；工作状态下，该装置倒吸在磁性工作面上，从抛丸仓抛出的钢丸撞击工作面后反射到分离仓中。

在上述技术方案中，磁吸式行走机构可以使抛丸装置整体反向吸附在磁性工作面上，并通过控制行走机构的运动状态来驱动整个装置行走。开始抛丸工作时，抛丸器抛出的钢砂向上撞击工作面，通过强大的冲击力来实现对工作面的清理，运动的钢砂撞击工作面后改变运动方向，反射进入分离仓，在鼓风机的作用下，钢砂中夹杂的轻质杂物被吸走，钢砂落进分离仓底部，经分离的钢砂从进丸孔进入抛丸器，再由抛丸器高速抛出，从而实现钢砂的循环使用，采用上述方案，可以有效减小抛丸设备的体积，并使抛丸设备具有更加灵活的使用方式，另外，该方案可以实现设备的遥控控制，适用于多种工况。

优选地，所述砂箱底部边沿设置一圈密封条，在行走机构吸附工作表面的状态下，密封条紧贴工作表面，密封条可以贴着工作面，避免抛丸过程中钢砂从砂箱与工作面之间的缝隙喷出。同时，密封条可以增加砂箱的密封程度，鼓风机的作用下，分离仓内更易形成负压状态，从而有利于对质轻成分的抽离。

优选地，在抛丸仓和分离仓的两侧设置加强板，且加强板位于密封条的内侧，并贴着仓壁。加强板可以对抛丸仓和分离仓两侧进行遮挡，避免向两侧飞射的钢砂撞击仓壁和密封条，从而起到保护仓壁和密封条的作用。

优选地，所述加强板活动安装，其端部设置伸缩安装件，并通过伸缩安装件安装在仓壁上，所述伸缩安装件给加强板提供指向工作面的推力。在该伸缩安装件的作用下，当设备遇到工作面上的凸起或凹陷时，伸缩安装件可以给予加强板一定的活动余量，从而使加强板始终贴合工作面。

优选地，所述密封条为条状毛刷，其中刷毛由马鬃制成。

优选地，所述鼓风机的出风管指向上方，工作状态下，出风管指向下方，可外接集尘袋；所述抽风管延伸至分离仓仓口，且其进风口指向分离仓内部。该抛丸装置需反向吸附在顶面使用，朝下的出风管有利于杂尘的沉降，同时，外接集尘袋可以对杂尘进行收集。将抽风管的管口指向分离仓内部，可以避免钢砂堵塞管口。

优选地，所述行走单元包括行走轮、驱动行走轮转动的驱动电机，以及控制驱动电机的控制器；所述行走轮为履带机构，包括正时轮和履带，所述磁吸单元安装在履带和正时轮围成的空间内。履带行走机构对行走面的适应性强，同时与工作面具有较大的摩擦力，避免出现设备空转的现象。

优选地，所述轮架上设置升降机构，该升降机构包括导向固定架和升降架，其中导向固定架位于轮架上方，升降架位于履带和正时轮围成的空间内，且导向固定架与升降架通过至少三个活动贯穿轮架的导向轴固定连接；在轮架上方有弹簧套装在导向轴上，且所述磁吸单元连接升降架；所述连接件下端安装在升降机构上，上端连接抛丸机构。抛丸机构通过连接件安装在升降机构上，当装置处于工作状态时，升降机构受到磁吸单元受到向上的拉力，同时还受到抛丸机构向下的拉力，在抛丸机构的拉力下，磁吸单元不会全部压在履带上，从而减小履带和工作面的摩擦力。同时，在行走机构遇见焊缝之类的凸起时，安装在升降架上的磁吸单元可以做出相应的移动，避免磁吸单元抵触凸起，此时与升降架连接的抛丸机构也会做出移动，从而使整个装置顺利跨越凸起。当磁吸单元通过铰接头连接升降架时，磁吸单元可以在行走机构的运动方向前后摆动，在履带碾压凸起时，磁吸单元可以通过前后浮动的方式跨越凸起。这有利于使整个设备保持平稳，避免设备一端翘起。

优选地，所述连接件包括固定连接升降机构的连接臂，以及安装在连接臂上的伸缩杆，该伸缩杆的伸缩轴铰接设置在抛丸机构两侧的安装头。在伸缩杆的作用下，抛丸机构具有相对于行走机构独立升降的性能，当行走机构的接触面与抛丸机构的接触面存在高度差时，抛丸机构可在伸缩杆的作用下做出相应的补偿移动，从而使抛丸机构贴着工作面。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的实施例的正面结构示意图。

图2为本发明提供的实施例的正面透视结构示意图。

图3为本发明提供的实施例的背面结构示意图。

图4为本发明提供的实施例中抛丸机构的侧面结构示意图。

图5为本发明提供的实施例中抛丸机构的透视图。

图6为图5中砂箱的一个优选方案的结构示意图。

图7为图1至3中所示行走机构与抛丸机构的拆分结构示意图。

图8为本发明提供的实施例中行走机构的结构示意图。

图9为图8中所示升降架在行走机构中的安装结构示意图。

图10为图4中所示抛丸机的拆分结构示意图。

图中，行走机构1、抛丸机构2、连接件3、升降机构5、轮架11、驱动电机12、控制器13、磁吸单元14、铰接头15、抛丸器21、鼓风机22、砂箱23、安装头24、出风管25、抛丸仓26、分离仓27、进丸孔28、抽风管29、连接臂31、伸缩杆32、密封条41、加强板42、伸缩安装件43、导向固定架51、升降架52、导向轴53、弹簧54、出丸口211、进丸口212。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

请参阅图1至10，本发明提供的一个实施例为一种磁吸式反顶抛丸装置，包括抛丸机构2和设置在抛丸机构2两侧的行走机构1，两个行走机构1上分别设置连接件3，并通过连接件3连接抛丸机构2，所述行走机构1为磁吸式行走机构，包括轮架11，安装在轮架11上的行走单元，以及磁吸单元14；所述抛丸机构2包括抛丸器21、鼓风机22，两者安装在砂箱23上，所述砂箱23为漏斗状，其底面开放，分别设置有抛丸仓26和分离仓27，鼓风机的抽风管29对准分离仓27，抛丸器21的出丸口对准抛丸仓26；在分离仓27的底部设置进丸孔28，该进丸孔28对准抛丸器21的进丸口；工作状态下，该装置倒吸在磁性工作面上，从抛丸仓26抛出的钢丸撞击工作面后反射到分离仓27中。

该实施例中，磁吸式行走机构1可以使抛丸装置整体反向吸附在磁性工作面上，并通过控制行走机构1的运动状态来驱动整个装置行走。开始抛丸工作时，抛丸器21抛出的钢砂向上撞击工作面，通过强大的冲击力来实现对工作面的清理，运动的钢砂撞击工作面后改变运动方向，反射进入分离仓27，在鼓风机22的作用下，钢砂中夹杂的轻质杂物被吸走，钢砂落进分离仓27底部，经分离的钢砂从进丸孔28进入抛丸器21，再由抛丸器21高速抛出，从而实现钢砂的循环使用，采用上述方案，可以有效减小抛丸设备的体积，并使抛丸设备具有更加灵活的使用方式，另外，该方案可以实现设备的遥控控制，适用于多种工况。

在上述结构的基础上，砂箱23底部边沿设置一圈马鬃制成密封条41，在行走机构1吸附工作表面的状态下，密封条41紧贴工作表面，同时保留一定的透气性，避免抛丸过程中钢砂从砂箱23与工作面之间的缝隙喷出。同时，密封条41可以增加砂箱23的密封程度，鼓风机22的作用下，分离仓27内更易形成负压状态，从而有利于对质轻成分的抽离。

在喷砂过程中，钢砂会向两个散射，在抛丸仓26和分离仓27的两侧设置加强板42，加强板42可以对抛丸仓26和分离仓27两侧进行遮挡，避免向两侧飞射的钢砂撞击仓壁和密封条41，从而起到保护仓壁和密封条41的作用。由于工作面不一定是平整面，考虑到工作面的起伏，加强板42由伸缩安装件43安装在仓壁上，且伸缩安装件43给加强板42提供指向工作面的推力。在该伸缩安装件43的作用下，当设备遇到工作面上的凸起或凹陷时，伸缩安装件43可以给予加强板42一定的活动余量，从而使加强板42始终贴合工作面。

另外，对于鼓风机，其出风管25指向上方，工作状态下，出风管25指向下方，可外接集尘袋；所述抽风管29延伸至分离仓27仓口，且其进风口指向分离仓27内部。该抛丸装置需反向吸附在顶面使用，朝下的出风管25有利于杂尘的沉降，同时，外接集尘袋可以对杂尘进行收集。将抽风管29的管口指向分离仓27内部，可以避免钢砂堵塞管口。

对于该抛丸装置中轮架上的行走单元，包括行走轮、驱动行走轮转动的驱动电机12，以及控制驱动电机12的控制器13；所述行走轮为履带机构，包括正时轮和履带，所述磁吸单元14安装在履带和正时轮围成的空间内。履带行走机构对行走面的适应性强，同时与工作面具有较大的摩擦力，避免出现设备空转的现象。其中，轮架11上设置升降机构5，该升降机构5包括导向固定架51和升降架52，其中导向固定架51位于轮架11上方，升降架52位于履带和正时轮围成的空间内，且导向固定架51与升降架52通过四根成矩形分布的活动贯穿轮架11的导向轴53固定连接；在轮架11上方有弹簧54套装在导向轴53上，且所述磁吸单元14连接升降架52；所述连接件3下端安装在升降机构5上，上端连接抛丸机构2。抛丸机构2通过连接件3安装在升降机构5上，当装置处于工作状态时，升降机构5受到磁吸单元14受到向上的拉力，同时还受到抛丸机构2向下的拉力，在抛丸机构2的拉力下，磁吸单元14不会全部压在履带上，从而减小履带和工作面的摩擦力。同时，在行走机构遇见焊缝之类的凸起时，安装在升降架52上的磁吸单元14可以做出相应的移动，避免磁吸单元14抵触凸起，此时与升降架52连接的抛丸机构2也会做出移动，从而使整个装置顺利跨越凸起。当磁吸单元14通过铰接头15连接升降架52时，磁吸单元14可以在行走机构1的运动方向前后摆动，在履带碾压凸起时，磁吸单元14可以通过前后浮动的方式跨越凸起。这有利于使整个设备保持平稳，避免设备一端翘起。

在现实工况下，行走机构的行走面和抛丸机构的工作面可能存在高度差，为保证抛丸机构与工作面良好接触，连接抛丸机构和升降机构的连接件3包括固定连接升降机构5的连接臂31，以及安装在连接臂31上的伸缩杆32，该伸缩杆32的伸缩轴铰接设置在抛丸机构两侧的安装头24。在伸缩杆32的作用下，抛丸机构2具有相对于行走机构1独立升降的性能，当行走机构1的接触面与抛丸机构2的接触面存在高度差时，抛丸机构2可在伸缩杆32的作用下做出相应的补偿移动，从而使抛丸机构2贴着工作面

本发明的结构合理，通过磁吸式行走机构，可以使抛丸机构反向吸附在顶部钢材表面，并可以控制抛丸机构移动，从而可以对顶部钢材进行处理，而抛丸机构的内部结构使得其可以对抛出的钢砂进行分离再利用，这样一来就可以使抛丸机构利用自身携带的有限的钢砂进行长时间工作；另外，行走机构的特殊设计有助于该装置顺利越过钢材表面的焊缝，保证抛丸装置的顺利移动。该装置专门用于顶部钢材表面的处理，其体型小，方便移动，通过地面遥控就能对工作面进行处理，工作效率高，除了可以节省人力，与现有处理方式相比，经其处理的钢材表面更加均匀。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

需要说明的是，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商品或者系统不仅包括那些要素，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商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。