CN101041147A

CN101041147A - 细塑料管涂刷机

Info

Publication number: CN101041147A
Application number: CN 200710061767
Authority: CN
Inventors: 张嘉钰
Original assignee: Hebei University of Science and Technology
Current assignee: Hebei University of Science and Technology
Priority date: 2007-04-28
Filing date: 2007-04-28
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2027-04-28
Also published as: CN100441316C

Abstract

一种细塑料管涂刷机，属涂刷机械技术领域，用于解决解决手工涂刷效率低、劳动强度大、涂刷质量无法保证的问题。方案中有机械手、夹紧装置及工作台，机械手可模拟人手进行蘸漆、抬起、涂刷、后拉动作，可以机械化、自动化作业方式完成细塑料管表面漆层的涂刷，可通过增设间歇旋转器、使机械手、夹紧装置按涂刷工位配置排布形成多工位间歇自动涂刷机，实现细长塑料管多根、多目的同时涂刷，涂刷作业规范，涂刷层均匀一致，涂刷质量好效率高，宜作为细塑料管、鱼漂管等产品的涂刷设施使用。

Description

细塑料管涂刷机

技术领域

本发明涉及细塑料管涂刷设施，属涂刷机械技术领域。

背景技术

鱼漂等细塑料管状物的外表面上涂刷有红白相间的醒目环带标识，长期以来，由于缺乏适宜的机械化涂刷设备，细塑管的涂刷一直采用原始落后的手工作业方式，生产效率低下、劳动强度大、涂刷效果因人而异、质量无法保证，使细塑料管产品的生产及市场开发受到制约，研制开发适宜的机械化涂刷器具、设施已成为当务之急。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种细塑料管涂刷机，以解决手工涂刷效率低、劳动强度大、涂刷质量无法保证的问题。

本发明所称问题是以如下技术方案实现的：

一种细塑料管涂刷机，构成中设置有机械手40、夹紧装置27及工作台，其中：

机械手40中设置有手臂1、蘸漆电机2、横移滑块3、横移滑轨4、横移电机5及漆盒6，手臂1上端为刷体7安置端、下端与蘸漆电机2传动连接，蘸漆电机2固定于横移滑块3上，横移滑块3滑移于横移滑轨4上并通过拨移机构与横移电机5传动连接，漆盒6固定于底座8上并对应刷体7转动蘸漆轨迹的下止点，蘸漆、横移电机为步进电机，横移滑轨及横移电机固定于底座8上；

夹紧装置27中设置有夹紧架20、弹簧夹头21及夹头电机22，夹头电机22固定于夹紧架20上，弹簧夹头21的尾端与夹头电机22连接、前端有与细塑料管匹配的弹片卡孔23及套装在其上的卡套24；

机械手中的底座8、夹紧装置中有夹紧架20均安置于工作台上，刷体7转动轨迹的上止点对应弹簧夹头21的轴心线；

为适应多目涂刷，上述细塑料管涂刷机，所述构成中增设间歇旋转器33及驱动电机34，所述工作台由内转盘30、外定盘31、台座32组成，间歇旋转器33及驱动电机34安置于台座32内，间歇旋转器33的输入、输出轴分别与驱动电机34、内转盘30传动连接，外定盘31为圈状盘，环绕内转台30外围并固定于台座32上，所述机械手40、夹紧装置27的数量为多套，多个机械手40沿外定盘31的盘面逐渐径向外移或回缩分布，形成多个涂刷工位T，外移或回缩的起、止点之间留有装管、卸管工位V、X，多个夹紧装置27的数量为涂刷、装管、卸管工位数之和，沿内转盘30间隔分布，相邻机械手40、相邻夹紧装置27之间的夹角一致，间歇旋转器33的间歇转动角与相邻机械手40之间的夹角相等。

上述细塑料管涂刷机，所述机械手40为16套，16套机械手分为两组，一组沿外定盘31的盘面逐渐径向外移分布，另一组沿外定盘31的盘面逐渐径向回缩分布，前一组的止点与后一组的起点衔接，所述装管、卸管工位V、X位于前一组的起点与后一组的止点之间。

上述细塑料管涂刷机，所述机械手40中的拨移机构为，横移滑块3上设置有拨槽10，横移电机5的输出轴上有拨杆11，拨杆上端的滚轮12与拨槽10匹配并位于其内。

上述细塑料管涂刷机，所述机械手40中的拨移机构为，横移滑块3上有齿条17，横移电机5的输出轴上有齿轮18，齿轮、齿条相啮合。

上述细塑料管涂刷机，所述机械手40中手臂1的下端通过滑块13与蘸漆电机2传动连接。

上述细塑料管涂刷机，所述机械手40中的漆盒6上增设有刮板14，刮板14的板边处于刷体7的转动蘸漆轨迹上。

上述细塑料管涂刷机，所述机械手40中的手臂1上端有夹持刷体7的角状夹板15，角状夹板15中的竖直板与手臂1的上端匹配插接并设有夹紧螺钉43，水平板与刷体7通过夹紧螺钉16连接，水平板、竖直板上的螺钉孔为长圆形孔。

上述细塑料管涂刷机，所述机械手40中的横移滑轨4为双导向杆滑轨，双导向杆的两端分别通过螺栓与所述支撑架9固接，支撑架9上的螺栓孔为长圆形孔。

上述细塑料管涂刷机，所述夹紧装置27中的夹紧架20，其外端增设V形悬铁25，V形悬铁的连接螺拴26位于夹紧架底板上的纵移槽28中，所述夹紧装置27中的弹簧夹头21与夹头电机22的连接端带有尼龙块29。

本发明利用机械手实现刷体的蘸漆、抬起、涂刷、后拉等动作，利用夹紧装置实现细长塑料管的装卡及旋转，利用工作台安置机械手和夹紧装置并使二者处于所需的对应位置上，可以机械化、自动化作业方式完成细塑料管表面漆层的涂刷，很好地实现了本发明的目的并具有以下特点：

1.机械手的蘸漆、抬起、涂刷、后拉动作高度模拟人手涂刷的操作及过程，可通过对步进式蘸漆、横移电机脉冲电流的调控方便地控制蘸漆抬落转动角度及抬起后的横移方向及行程等，涂刷作业规范，涂刷层均匀一致，涂刷质量好效率高；

2.夹紧装置中针对细长塑料管专设的弹簧夹头，可以适宜的夹紧力夹持细长塑料管，塑料管的装卡、松卡快速方便，弹簧夹头直接与夹紧架内端的夹头电机连接，结构紧凑轻便，可方便地对应安置在机械手中刷体转动轨迹的上止点位置处，可适应多种不同管径的塑料管的装卡；

3.构成中增设间歇旋转器及驱动电机，机械手、夹紧装置按涂刷工位配置排布形成的多工位间歇自动涂刷机，可实现细长塑料管多根、多目的同时涂刷，可满足最为麻烦的细小且目数多的鱼漂类产品的自动化涂刷作业，具体排布形式可根据鱼漂类产品的管径、目数及目宽灵活变换，可在确保复杂涂刷作业质量的前提极大地提高涂刷作业效率；

4.多工位间歇自动涂刷设置形式中的涂刷工位为多组螺旋线首尾衔接排布形式时，可充分合理地利用机械手所在的定盘盘面，防止盘径的扩大化，从而有效地控制本发明的整体结构尺寸；

5.机械手中漆盒上增设刮板时，可利用刮板在刷体蘸漆后的抬起转动过程中刮去刷体上多余的漆，防止滴漆并使漆层更加均匀；

6.机械手中的手臂通过角状夹板与刷体连接时，可通过角状夹板中的竖直板与手臂之间的插接结构调控节刷体的抬起高度位置，通过角状夹板中水平板上的长圆形螺钉孔实现刷体7的径向位移，使刷体转动轨迹的上止点与夹紧装置中弹簧夹头上的细长塑料管处于理想准确的对应关系上；

7.夹紧装置中夹紧架外端增设V形悬铁25后，可通过V形悬铁防止细长塑料管的外悬伸端在旋转离心离作用下偏离刷体，从而确保涂刷质量，

8.机械手、夹紧装置等构部分中的运动机构设计合理，构成中的零部件加工安装方便，工作可靠，使用寿命长，投资相对较低，适宜推广；

本发明适宜作为细塑料管、鱼漂管等产品的涂刷设施使用。

附图说明

图1是本发明整体结构立体视图；

图2是本发明局放大部视图；

图3是机械手右侧面立体图；

图4是机械手左侧面立体图；

图5机械手中拨移机构为齿轮、齿条机构结构示意图；

图6是夹紧装置结构示意图；

图7是图6的仰视图。

附图中零部件标号分别为：1-手臂、2-蘸漆电机、3-横移滑块、4-横移滑轨、5-横移电机、6-漆盒、7-刷体、8-底座、9-支撑架、10-拨槽、11-拨杆、12-滚轮、13-滑块、14-刮板、15-角状夹板、16-夹紧螺钉、17-齿条、18-齿轮、19-弯板、20-夹紧架、21-弹簧夹头、22-夹头电机、23-弹片卡孔、24-卡套、25-V形悬铁、26-连接螺拴、27-夹紧装置、28-纵移槽、29-尼龙块、30-内转盘、31-外定盘、32-台座、33-间歇旋转器、34-驱动电机、S-首工位、M-末工位、35-大同步带轮、36-小同步带轮、37-同步带、38-塑料管、39-细塑料管、40-机械手、41-弯板，42-压簧、43-夹紧螺钉、44-连接螺钉、45-长圆形螺钉孔内、46-输出轴。

具体实施方式

参阅图1、2、3、4、5。本发明的基本构成中有机械手40、夹紧装置27及工作台，机械手40用于模拟人手顺序完成蘸漆、抬起、涂刷、后拉等动作；夹紧装置27用于卡装细塑料管38并驱动其旋转，工作台用于安置机械手及夹紧装置。

参阅图6、7。夹紧装置27中的夹紧架20为水平安置的长条板架，夹头电机22固定于其内端，弹簧夹头21的尾端与夹头电机22的输出轴连接、前端的弹片卡孔23为多个弹片组成的喇叭孔，使卡套24克服压簧42的推力后移，便可将细塑料管38插入弹片卡孔23，之后卡套24在压簧42作用下回移，弹片卡孔23收缩便将细塑料管38卡在弹片卡孔中。夹头电机22为微型直流电机。

参阅图3、4、5。机械手40中，手臂1在蘸漆电机2的驱动可在0～90°范围内转动，转动到下止点时，手臂上端的刷体7进入对应设置的漆盒6中，进行蘸漆，之后向上转动90°抬起，由于刷体7转动轨迹的上止点对应夹紧装置中弹簧夹头21的轴心线，故刷体抬起后刷毛正好与弹簧夹头21上的细塑料管38接触，之后，横移电机5通过拨移机构驱动横移滑块3沿横移滑轨4，实施后拉动作，将刷毛上的漆均匀的涂刷在细塑料管管面上之后复位。蘸漆电机2和横移电机5为步进电机，刷体7蘸漆时抬落转动角度及抬起后的横移方向、行程可通过脉冲电流方便地调控。

参阅图1、2。为适应多目涂刷(目为细塑料管表面上红白相间环的数目)，本发明构成中可增设间歇旋转器33驱动电机34。间歇旋转器33为现有机械产品。此时，机械手40、夹紧装置27的数量为多套，机械手40的数量与细塑料管38上目数一致，沿外定盘31的盘面上逐渐径向外移的扩展螺旋线或逐渐径向回缩的收缩扩展螺旋线均匀分布，形成多个涂刷工位T，外移或回缩的起、止点之间留有装管、卸管工位V、X；夹紧装置27的数量为涂刷工位T、装管工位V、卸管工位X的数目之和，多个夹紧装置27沿内转盘30的盘面间隔均布，相邻机械手40、相邻夹紧装置27之间的夹角一致，间歇旋转器33的间歇转动角与相邻机械手40之间的夹角相等，各机械手中刷体7转动轨迹的上止点与各夹紧装置中弹簧夹头21的轴心线重合，即处于同一水平面中，此结构形式形成多工位间歇自动涂刷机，间歇旋转器33在驱动电机34驱动下每次间歇转动到位时，各夹紧装置27与各涂刷工位上的机械手40一一对应，各工位上的机械手40同时进行蘸漆、抬起、涂刷、后拉各动作，每一机械手完成多目中一道环目的涂刷，内转盘30间歇转动一周，各夹紧装置中的细塑料管38逐一完成管面上各道环母的依此涂刷。各刷体7的刷毛宽度与所负责涂刷的目环的环宽匹配。

仍参阅图1、2。图示实施例中，机械手40为16套，分为两组，沿两条逐渐径向外移的扩展螺旋线排布，前一组的止点与后一组的起点衔接，即前一组末级涂刷工位T与后一组首级涂刷工位T之间的夹角仍为其它相邻涂刷工位之间的等夹角；装管、卸管工位V、X位于前一组的起点与后一组的止点之间，相对单螺线排布而言，可充分合理利用盘面面积，防止盘径过大，缩减间歇旋转循环周期耗时，提高工作效率。

参阅图3、4、5。机械手40中横移滑块3与横移电机5之间的拨移机构可为图3、4所示的拨槽、拨杆结构形式，也可为图5所示的齿轮、齿条结构形式。前者中的拨杆11随横移电机5左、右转动时，其上的滚轮12驱动横移滑块3沿横移滑轨4横向滑移；后者中的齿轮18随横移电机5向左、右转动时驱动横移滑块3沿横移滑轨横4滑移。前者中，拨杆11的转动角不大于180度，以防滚轮12脱离出拨槽10。横移滑轨4可为双导向杆滑轨，双导向杆的两端可分别通过螺栓固定在支撑架9上的长圆形孔螺栓孔中，以方便调节横移滑轨4的高度位置。

参阅图3。机械手40中增设刮板14后，刷体7蘸漆抬起过程中触碰刮板14板边时，刮板14可将多余的漆刮去。刮板的连接螺钉45位于漆盒6上的长圆形螺钉孔46内，以方便调节控制刮板14的上下位置。

仍参阅图3。机械手40中手臂1上端增设的角状夹板15，其竖直板、水平板上的螺钉孔均为长圆形孔，松开竖直板与手臂1匹配插接端之间的夹紧螺钉43上的锁母，角状夹板15可相对手臂1上端上下伸缩位移(图中该长圆形螺钉孔受夹紧螺钉44锁母的遮挡，没有显示出来)；松开水平板与刷体7之间的夹紧螺钉16，刷体7连同夹紧螺钉16可在水平板面上的长圆形螺钉孔径向滑移。

仍参阅图1、2。由于细塑料管管体软且长，为防止远离弹簧夹头21的悬伸端在刷体涂刷过程中因旋转离心力偏离轴心线，夹紧装置27中夹紧架20外端增设有V形悬铁25，V形悬铁25固定于弯板41上，弯板41通过连接螺拴26固定于夹紧架底板上的纵移槽28中，松开连接螺拴26上的螺母，连接螺拴26及弯板41可沿纵移槽28滑移，弯板41V上有塑料管穿越孔槽，形悬铁25可根据同细塑料管38的长度调节浮动支承位置。此外，弹簧夹头21与夹头电机22的连接端带有尼龙块29，尼龙块体中有与夹头电机22的输出扁轴匹配的扁插接孔，可通过质地较软并具有一定弹性的尼龙块实现弹簧夹头21与夹头电机22之间的弹性传动连接，防止出现启闭时的冲击震动，增强旋转平稳性。

参阅图2。台座32可为箱形台座，可将间歇旋转器33、驱动电机34等安置于箱体内的上下隔层内，既可获取适宜的操作高度，又有利于增强运行安全性并保持外形整洁美观。位于下隔层中的驱动电机34的输出轴通过小同步带轮36、同步带37与上隔层中的间歇旋转器33输入轴上的大同步带轮35传动连接，间歇旋转器33的输出轴46直接与内转盘30相连接。

图示实施例的适用范围为：细塑管直径为1～4毫米；涂刷长度为80～140毫米；涂刷目数不大于16目；单目环宽不大于20毫米；涂刷速度为每个4秒；细塑管38的自转速度为每分钟800～1000转。

Claims

1.一种细塑料管涂刷机，其特征在于，构成中设置有机械手[40]、夹紧装置[27]及工作台，其中：

机械手[40]中设置有手臂[1]、蘸漆电机[2]、横移滑块[3]、横移滑轨[4]、横移电机[5]及漆盒[6]，手臂[1]上端为刷体7安置端、下端与蘸漆电机[2]传动连接，蘸漆电机[2]固定于横移滑块[3]上，横移滑块[3]滑移于横移滑轨[4]上并通过拨移机构与横移电机[5]传动连接，漆盒[6]固定于底座[8]上并对应刷体[7]转动蘸漆轨迹的下止点，蘸漆、横移电机为步进电机，横移滑轨及横移电机固定于底座[8]上；

夹紧装置[27]中设置有夹紧架[20]、弹簧夹头[21]及夹头电机[22]，夹头电机[22]固定于夹紧架[20]上，弹簧夹头[21]的尾端与夹头电机[22]连接、前端有与细塑料管匹配的弹片卡孔[23]及套装在其上的卡套[24]；

机械手中的底座[8]、夹紧装置中有夹紧架[20]均安置于工作台上，刷体[7]转动轨迹的上止点对应弹簧夹头[21]的轴心线；

2.根据权利要求1所述的细塑料管涂刷机，其特征在于，所述构成中增设间歇旋转器[33]及驱动电机[34]，所述工作台由内转盘[30]、外定盘[31]、台座[32]组成，间歇旋转器[33]及驱动电机[34]安置于台座[32]内，间歇旋转器[33]的输入、输出轴分别与驱动电机[34]、内转盘[30]传动连接，外定盘[31]为圈状盘，环绕内转台[30]外围并固定于台座[32]上，所述机械手[40]、夹紧装置[27]的数量为多套，多个机械手[40]沿外定盘[31]的盘面逐渐径向外移或回缩分布，形成多个涂刷工位[T]，外移或回缩的起、止点之间留有装管、卸管工位[V]、[X]，多个夹紧装置[27]的数量为涂刷、装管、卸管工位数之和，沿内转盘[30]间隔分布，相邻机械手[40]、相邻夹紧装置[27]之间的夹角一致，间歇旋转器[33]的间歇转动角与相邻机械手[40]之间的夹角相等。

3.根据权利要求2所述的细塑料管涂刷机，其特征在于，所述机械手[40]为16套，16套机械手分为两组，一组沿外定盘[31]的盘面逐渐径向外移分布，另一组沿外定盘[31]的盘面逐渐径向回缩分布，前一组的止点与后一组的起点衔接，所述装管、卸管工位[V]、[X]位于前一组的起点与后一组的止点之间。

4.根据权利要求1所述的细塑料管涂刷机，其特征在于，所述机械手[40]中的拨移机构为，横移滑块[3]上设置有拨槽[10]，横移电机[5]的输出轴上有拨杆[11]，拨杆上端的滚轮[12]与拨槽[10]匹配并位于其内。

5.根据权利要求1所述的细塑料管涂刷机，其特征在于，所述机械手[40]中的拨移机构为，横移滑块[3]上有齿条[17]，横移电机[5]的输出轴上有齿轮[18]，齿轮、齿条相啮合。

6.根据权利要求1所述的细塑料管涂刷机，其特征在于，所述机械手[40]中手臂[1]的下端通过滑块[13]与蘸漆电机[2]传动连接。

7.根据权利要求1所述的细塑料管涂刷机，其特征在于，所述机械手[40]中的漆盒[6]上增设有刮板[14]，刮板[14]的板边处于刷体[7]的转动蘸漆轨迹上。

8.根据权利要求1所述的细塑料管涂刷机，其特征在于，所述机械手[40]中的手臂[1]上端有夹持刷体[7]的角状夹板[15]，角状夹板[15]中的竖直板与手臂[1]的上端匹配插接并设有夹紧螺钉[43]，水平板与刷体[7]通过夹紧螺钉[16]连接，水平板、竖直板上的螺钉孔为长圆形孔。

9.根据权利要求1所述的细塑料管涂刷机，其特征在于，所述机械手[40]中的横移滑轨[4]为双导向杆滑轨，双导向杆的两端分别通过螺栓与所述支撑架[9]固接，支撑架[9]上的螺栓孔为长圆形孔。

10.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的细塑料管涂刷机，其特征在于，所述夹紧装置[27]中的夹紧架[20]，其外端增设V形悬铁[25]，V形悬铁的连接螺拴[26]位于夹紧架底板上的纵移槽[28]中，所述夹紧装置[27]中的弹簧夹头[21]与夹头电机[22]的连接端带有尼龙块[29]。