[发明专利]一种位置校准式喷丸装置及其工作方法

说明书

本发明公开了一种位置校准式喷丸装置及其工作方法，其包括喷涂箱、喷涂台、机械臂、喷枪和校准组件。所述的喷涂台安装在喷涂箱内。机械臂安装在喷涂箱上；喷枪安装在机械臂上。校准组件包括激光发射底座和三个基准板。激光发射底座固定连接在喷枪上；激光发射底座上设置有三个激光测距传感器。三个激光测距传感器的激光出射方向两两之间相互垂直。三个基准板安装在喷涂箱内；三个基准板分别用于接收三个激光测距传感器发射的激光射线，得到三个激光测距传感器与对应基准板的间距。本发明通过在机械臂复位后，对喷枪做二次校准；避免了喷枪在喷丸处理的过程中因间隙等原因，导致喷枪的喷嘴位置产生偏移，从而影响喷枪的喷丸处理的效果。

技术领域

本发明属于喷丸技术领域，具体涉及一种位置校准式喷丸装置及其工作方法。

背景技术

喷丸工艺也称喷丸强化，是减少零件疲劳，提高寿命的有效方法之一，喷丸处理就是将高速弹丸流喷射到零件表面，使零件表层发生塑性变形，而形成一定厚度的强化层，强化层内形成较高的残余应力，由于零件表面压应力的存在，当零件承受载荷时可以抵消一部分应力，从而提高零件的疲劳强度。

现有喷丸工艺中，因为设备维修更换，喷枪支架系统的更换，机械臂移动时构件的碰撞或是喷丸实验时发生撞枪等等情况，需要重新进行喷枪的调整与复位，而每次调整复位都是靠设备的机械回零实现的，由于喷嘴、支架等构件之间的装配间隙影响，会导致喷嘴位置与最初编程位置有差别。喷嘴位置对喷丸覆盖率的影响很大，特别是在喷丸小的凹槽以及装配孔等位置，需要极其高的精确性。现有的设备则需要重新设置零位，且不能保证喷枪运行过程中由上述原因导致的位置的变动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种位置校准式喷丸装置及其工作方法。

第一方面，本发明一种位置校准式喷丸装置，其包括喷涂箱、喷涂台、机械臂、喷枪和校准组件。所述的喷涂台安装在喷涂箱内。机械臂安装在喷涂箱上；喷枪安装在机械臂上。

所述的校准组件包括激光发射底座和三个基准板。激光发射底座固定连接在喷枪上；激光发射底座上设置有三个激光测距传感器。三个激光测距传感器的激光出射方向两两之间相互垂直。三个基准板安装在喷涂箱内；三个基准板分别用于接收三个激光测距传感器发射的激光射线，得到三个激光测距传感器与对应基准板的间距。

进行喷枪进行喷丸作业前，三个激光测距传感器检测自身与对应基准板的间距，通过得到的三个间距值确定喷枪在喷涂箱内的空间位置，完成喷枪初始位置的校准。

作为优选，所述的机械臂对喷枪提供两个移动自由度，使得喷枪能够在喷涂箱内沿着喷涂台的轴向和径向运动。

作为优选，所述的喷枪的喷射方向垂直于喷涂台的轴线。

作为优选，所述的激光发射底座与喷枪的外壳一体成型。

作为优选，所述的基准板的接收侧面与对应的激光测距传感器的激光出射垂直。

作为优选，所述的喷涂台安装在旋转升降组件上。所述的旋转升降组件包括电动旋转台和电动升降滑台。所述的电动升降滑台安装在喷涂箱的内腔底面上；电动旋转台安装在电动升降滑台的升降部上。喷涂台与电动旋转台的旋转部固定。

第二方面，一种位置校准式喷丸装置的校准方法，其具体校准步骤如下：

步骤一、在喷涂台上安装被喷丸工件；驱动机械臂带动喷枪移动，使得三个激光测距传感器分别朝向三个基准板。

步骤二、三个激光测距传感器发射激光至对应的基准板上，得到激光测距传感器与基准板的间距，得到三个激光测距传感器的初始距离值，根据该三个初始距离值确定喷枪在空间直角坐标系中的坐标，记为工作原点。

步骤三、机械臂带动喷枪运动，完成对加工工件的喷丸处理；