CN101204693B - 一种喷涂装置,及喷涂系统以及用于喷涂集装箱板件的方法 - Google Patents

Abstract

一种喷涂装置包括至少一个喷枪；一固定架，用于固定该喷枪；一摆动机构，与该固定架固定，用于调节该喷枪架的角度；和一差动装置，分别通过具有不同传动速度的第一和第二链条驱动该摆动机构以及该固定架。该摆动机构包括一摆动块，固定在该固定架的底部；一摆动轴，一端部穿过该摆动块，并与该摆动块固定；和一摆动臂，与该摆动轴的另一个端部固定。为优化结构，喷涂装置还包括一具有通孔的移动块，与该摆动块固定，其中摆动轴穿过该通孔。该第一和第二链条可以分别耦合到该摆动块和移动块的底部。这样，本发明的喷涂装置在移动的过程中可以自调节喷枪的摆动角度，因此，可以根据具体的应用，来设计这一摆角和摆动的方向。

Description

一种喷涂装置，及喷涂系统以及用于喷涂集装箱板件的方法

技术领域

本发明涉及一种喷涂设备，尤其涉及一种使用于集装箱喷涂作业的自动喷涂系统以及对板件内部或外部进行喷涂的方法。

背景技术

对于已经得到广泛应用的集装箱，其外部的喷涂工艺早已做到了机械化自动喷涂。由于种种原因，箱内喷涂工还停留在手工工艺阶段。虽然为实现箱内的自动喷涂，已做过了各种尝试，到目前为止，还看不到理想的方案。

对于箱外的油漆喷涂，一般使用现有的自动喷漆机200a，如图1A所示，该自动喷漆机20设置在集装箱10的箱体外，并可沿集装箱长度方向B(即水平方向)移动。该自动喷漆机20的顶板喷涂装置21通过固定件22固定在支架23的顶端，与集装箱的顶板11对应，并且固定件22上设置有用于顶板喷涂的喷枪24。同样，用于侧板喷涂的侧板喷涂装置21a也通过固定件固定在支架21上，与集装箱10的侧板12对应。在喷涂作业时，整台喷涂设备沿集装箱长度方向B移动，侧板喷枪(未示出)沿C方向垂直上下移动，顶板喷枪24沿A方向横向移动。使用此种方法喷涂的缺点在于，油漆与油漆之间的覆盖极不均匀，膜厚差太大，致使油漆损耗较多。

另一方面，现有的自动喷漆机的喷枪喷出的油漆为一扁平扇面，其效果与漆刷的效果相同，因此，在喷涂作业过程中，并不能解决集装箱的各种纵向死角的油漆喷涂，如图1B所示的是集装箱10的一个端部的示意图，其中底板13与两个侧板12连接后形成的底部的角部14和15，以及侧板12与顶板11连接后形成的顶部角部16和17，无论是这些角部的内侧和外侧均成为喷涂作业的死角区域，因为这种现有技术的喷涂作业面仅仅为一扁平的扇面。此外，上述现有技术的自动喷漆机结构复杂，价格昂贵，使用时故障频繁，维修成本高。

发明内容

本发明所解决的一个技术问题在于提出一种喷涂装置，以利用差动机构对喷枪的摆动角度进行调节。本发明的喷涂装置包括至少一个喷枪；一固定架，用于固定该至少一个喷枪；一摆动机构，与该固定架固定，用于调节该喷枪架的角度；和一差动装置，分别通过具有不同传动速度的第一和第二链条驱动该摆动机构以及该固定架。该摆动机构包括一摆动块，固定在该固定架的底部；一摆动轴，一个端部穿过该摆动块，并与该摆动块固定；和一摆动臂，与该摆动轴的另一个端部固定。本发明的喷涂装置，其中该第一链条耦合到该摆动块的底部。为优化结构，喷涂装置还包括一移动块，与该摆动块固定，与该第二链条耦合；和一通孔，贯穿该移动块，用于供该摆动轴穿过。这样，该第二链条耦合到该移动块的底部。根据本发明，可以在该喷涂装置上方便地设置一组驱动装置，包括一变速箱；第一和第二链轮，与该变速箱输出轴同轴固定，分别与该第一和第二链条耦合。

本发明所解决的又一个技术问题在于提出一种喷涂系统，通过在喷枪移动的同时自动地调节喷枪的摆动角度，能够使油漆喷涂到纵向死角。本发明的一种喷涂系统包括一行车，沿一路轨行走；一桁架，可滑动地设置在该行车上，其中一个端部上设置有；水平设置的第一轨道；和垂直设置的第二和第三轨道，被限定在该第一轨道的两个端部的下方；三个喷涂装置，分别沿每一轨道移动，该每一喷涂装置设置有至少一个喷枪；一固定架，用于固定该至少一个喷枪；一摆动机构，与该固定架固定，用于调节该喷枪的角度；和一差动装置，分别通过具有不同传动速度的第一和第二链条驱动该摆动机构以及该固定架。为提高作业的效率，本发明喷涂装置的固定架上设置有三个喷枪。该摆动机构包括一摆动块，固定在该固定架的底部；一摆动轴，一个端部穿过该摆动块，并与该摆动块固定；和一摆动臂，与该摆动轴的另一个端部固定。该第一链条可以耦合到该摆动块的底部。为了优化结构，该喷涂装置还包括一移动块，与该摆动块固定，与该第二链条耦合；和一通孔，贯穿该移动块，用于供该摆动轴穿过。这样，该第二链条耦合到该移动块的底部。特别地，该第一、第二和第三轨道组成框式轨道，以便利用一组驱动装置来驱动差动链条。

本发明所解决的再一个技术问题在于提出一种用于集装箱板件的方法，通过向外调节喷枪的摆动角度，能够实现在集装箱内部进行自动喷涂。利用本发明的喷涂系统对集装箱板件进行喷涂的方法，包括步骤：将集装箱和该喷涂系统均限定在预定的位置上；该桁架从该集装箱的门端进入该集装箱内部，直到该三个喷涂装置限定在预定的位置上；通过差动链条沿该第一轨道往复驱动该第一喷涂装置用于喷涂该集装箱顶部的内侧，以使该喷枪在往复运动的同时该喷枪的角度被自动地调节；通过差动链条沿该第二和第三轨道往复驱动该第二和第三喷涂装置用于喷涂该集装箱侧板的内侧，以使该喷枪在往复运动的同时该喷枪的角度被自动地调节。根据本发明的方法，需要以令该第二链条的传动速度大于该第一链条的传动速度的方式设置该差动机构，以使该喷枪向外侧摆动。

本发明所解决的再一个技术问题在于提出一种用于集装箱板件的方法，通过向内调节喷枪的摆动角度，能够实现对集装箱外侧板进行自动喷涂。利用本发明的喷涂系统喷涂集装箱板件的方法，包括步骤：将集装箱和该喷涂系统均限定在预定的位置上；该桁架向该集装箱伸出，直到该三个喷涂装置被限定在箱体外预定的位置上；通过差动链条沿该第一轨道往复驱动该第一喷涂装置用于喷涂该集装箱顶部的外侧，以使该喷枪在往复运动的同时该喷枪的角度被自动地调节；通过差动链条沿该第二和第三轨道往复驱动该第二和第三喷涂装置用于喷涂该集装箱侧板的外侧，以使该喷枪在往复运动的同时该喷枪的角度被自动地调节。这样，需要以令该第一链条的传动速度大于该第二链条的传动速度的方式设置该差动机构，以使该喷枪向内侧摆动。

根据本发明的一个方面，由于利用了差动链条来分别驱动本发明的喷涂装置的固定架以及摆动机构，使得喷涂装置在移动的过程中可以自调节喷枪的摆动角度，因此，可以根据具体的应用，来设计这一摆角和摆动的方向，增加了本发明的喷涂装置的适应性。

根据本发明的又一个方面，由于本发明长长的桁架端部需要设置三组轨道，因此要求喷涂设备需要尽可能地轻巧。而本发明的喷涂系统在每一固定架上设置了最多不超过三个喷枪，既考虑了作业的效率，同时又满足了设备的刚性需要。同时本发明的喷涂系统通过在喷枪移动的过程中自动调节其摆动角度，使得喷枪可以方便地喷涂到整个作业面

根据本发明的再一个方面，利用本发明的喷涂系统特别适用于喷涂集装箱的作业。由于本发明的喷涂系统的摆动角度可以灵活地根据需要进行调节，因此本发明的喷涂系统可以有效地喷涂到箱体的纵向死角区域。

附图说明

下面结合附图通过对本发明较佳实施例的描述将使本发明的技术方案以及其它特点显而易见。

图1A集装箱纵向死角的分布示意图；

图1B为现有的集装箱外部自动喷漆系统的示意图；

图2为本发明的喷涂装置的立体透视图；

图3为图2所示喷涂装置的侧视图；

图4A为本发明的差动机构第一实施例的示意图，其中第一传动链的节数小于第二传动链的节数；

图4B为与图4A所示差动机构配合的喷枪的示意图，其中移开了与摆动臂耦合的链条；

图5A为本发明的差动机构第二实施例的示意图，其中第一传动链的节数大于第二传动链的节数；

图5B为与图5A所述差动机构配合的喷枪的示意图，其中移开了与摆动臂耦合的链条；

图6为利用图2所示的喷涂装置喷涂顶板内侧的示意图，其中有三个喷枪设置在该固定架的顶部；

图7为利用图2所示的喷涂装置喷涂顶板外侧的示意图，其中有三个喷枪设置在该固定架的底部；

图8为本发明的喷涂系统的示意图；

图9A-9C为集装箱端部示意图，显示了本发明的喷涂装置自动喷涂箱体内部板件的示意图；

图10

为自动喷涂箱体外侧板件的示意图。

具体实施方式

下文，将详细地描述本发明。

图2显示了本发明的可自动调节摆动角度的喷涂装置100的第一个较佳实施例，它包括：一个喷枪102，设置在一个固定架104上；一摆动机构110，与该固定架104固定，用于调节该喷枪架的角度；和差动链条122和124，分别以不同的传动速度4来驱动该摆动机构110以及该固定架104。因此，在本发明的喷涂装置100移动的过程中，差动链条122和124之间的速度差将使得摆动机构110超前或滞后固定架104的移动，驱使该固定架发生摆动。

较佳的是，本发明的摆动机构110包括：一摆动块112，需要固定在该固定架104的底部；一摆动轴114，一个端部穿过该摆动块112，并与其固定；和一摆动臂116，与该摆动轴114的另一个端部固定。这样，可以方便地使链条124与该摆动块112的底部相耦合。这样，当摆动臂116发生摆动的时候，该摆动臂116可以通过摆动轴114，驱动该摆动块112，迫使固定架104随动，由此，喷涂的角度也就随之得到调节。

本发明的喷涂装置100上还设置有一个具有通孔126的移动块128，其与该摆动块112固定在一起。为使本发明的固定架104可以灵活地进行摆动，结合图3所示，该固定架104需要与移动块128之间保持一个预定的间隔，以避免移动块128阻挡该固定架104的摆动。特别的是，该通孔126供摆动轴114穿过后，移动块128即被限定在摆动块112和摆动臂116之间。摆动轴114可以在通孔126中转动。由于摆动臂116与移动块128相毗邻，使得本发明的差动链条122和124尽可能地靠近。这样，不但可以方便地将链条124耦合到该移动块128的底部，同时还更加使本发明的喷涂装置100的结构紧凑。

此外，根据本发明的喷涂装置100还可以方便地设置一组驱动装置130，如图4A所示，具有一个变速箱136，其输出轴上同轴固定有直径不同的第一和第二链轮132和134。由于链轮132的直径小于链轮134的直径，在它们圆周上即可获得不同的线速度，使得链条122的传动速度小于链条134的传动速度。

如图4B所示，为清楚地显示喷枪的工作原理，这里移开了用于驱动摆动臂116的链条。喷涂装置100从初始位置S0上无论是按照箭头F1或者F2的方向移动，显而易见的是，当链条122的传动速度小于链条124的传动速度时(即链条122的节数比链条124的小)，说明在相同的时间内，则摆动臂116的位移S1将小于固定架104的位移S2，即摆动臂116将滞后于该固定架104，那么喷枪102都将向外侧摆动θ角。

相反，如图5A所示的实施例中，由于链轮132的直径大于链轮134的直径，在它们圆周上即可获得不同的线速度，使得链条122的传动速度大于链条134的传动速度。那么，如图5B所示，喷涂装置100从初始位置S0上无论是按照箭头F1或者F2的方向移动，显而易见的是，当链条122的传动速度大于链条124的传动速度时(即链条122的节数比链条124的大)，说明在相同的时间内，则摆动臂116的位移S1将大于固定架104的位移S2，即摆动臂116将超前于该固定架104，那么喷枪102都将向内侧摆动θ’角。

如果同时考虑作业的效率以及喷涂装置自身的重量对操作的影响，本发明的喷涂装置140的一个较佳实施例示出在图6中，其中固定架144上并排设置有三个喷枪142，其他结构由于与第一实施例的相同均以相同的标号来表示，而不再赘述。在喷涂装置140的上方，以虚线表示的是集装箱的顶板202。当然，喷枪142需要向上布置，以对顶板202的内侧进行喷涂。在喷涂开始后，喷涂装置140沿着箭头F的方向被往复驱动，达到位置S时，喷枪142向外摆动的角度θ刚好使喷枪142可以喷涂到顶板其中一侧的纵向死角区域Z；达到位置S’时，喷枪142向外摆动的角度θ刚好使喷枪142可以喷涂到顶板另一侧的纵向死角区域Z’。尽管本实施例以集装箱的顶板为例加以说明，应当理解根据本发明的技术方案，喷涂装置140同样可以用于喷涂集装箱的侧板，仅仅需要改变的是喷涂装置140与侧板之间的相对位置而已。

图7显示的是利用本发明的喷涂装置142对又一个较佳实施例，其中顶板202位于喷涂装置140的下方，当然，此时喷枪142需要向下布置，以对顶板202的外侧进行喷涂。在喷涂开始后，喷涂装置140沿着箭头F的方向被往复驱动，达到位置S时，喷枪142向内摆动的角度θ刚好使喷枪142可以喷涂到顶板其中一侧的纵向死角区域Z；达到位置S’时，喷枪142向内摆动的角度θ刚好使喷枪142可以喷涂到顶板另一侧的纵向死角区域Z’。

因此，利用本发明的喷涂装置，可以灵活地对集装箱的内部或者外部进行喷涂。参阅图8，在本发明的喷涂系统200中，是将长度大于12米的桁架210可滑动地设置在一个沿路轨212行走的行车214上，而本发明的喷涂装置限定在该桁架210的端部。特别的是，在该桁架210的端部上设置有水平设置的第一轨道216；和被限定在该第一轨道的两个端部的下方而垂直设置的第二和第三轨道218a和218b。在每一个轨道上设置有本发明的喷涂装置140(如图6所示)。这样，沿第一轨道216移动的喷涂装置140用于喷涂集装箱的顶板202的内侧；沿第二和第三轨道218a和218b移动的两个喷涂装置140分别用于喷涂集装箱的侧板203a和203b。

由于本发明的喷枪在移动的过程中可以自动地摆动角度，能够灵活地喷涂到箱体的纵向死角。当然，摆动角度的大小由差动链轮的齿数决定，因此，可以根据集装箱的尺寸以及轨道的尺寸来设计喷枪的最大的摆动角度。参阅图9A-9C，沿第一轨道216移动的喷涂装置140当处于轨道216的两端的位置上时，刚好可以喷涂到集装箱10的顶部的纵向死角12和14，由此喷涂的工作面刚好完全覆盖整个顶板202的内侧。同样地，沿第二和第三轨道218a和218b移动的喷涂装置140当处于轨道的两端的位置上时，刚好可以喷涂到集装箱10的顶部纵向死角12和底部纵向死角16以及顶部纵向死角12和底部纵向死角16，由此喷涂的工作面刚好完全覆盖整个侧板203a和203b的内侧。根据该较佳实施例，需要以令该第二链条的传动速度大于该第一链条的传动速度的方式设置差动机构，以使该喷枪向外侧摆动。

根据本发明的喷涂系统200，设置在桁架端部的三个轨道可以分别装有三组驱动装置，这样，喷枪可以在轨道上往复运动而不会相互干扰。可选择地，也可以将用于喷涂侧板的第二和第三轨道组成框式轨道，以便利用一组驱动装置来驱动沿该第二和第三轨道移动的两个喷涂装置，而该处于第一轨道上的喷涂装置由另外一组驱动装置来驱动。作为优选地，还可以将本发明的三个轨道设置成框式轨道，这样，即可由一组驱动装置来驱动三个喷枪装置。

应用本发明的喷涂系统200，当需喷漆的集装箱10到位后，桁架210稳步地进入箱体10内部。在喷涂工作完毕后，行车214快速退出，而喷涂完工的集装箱10横移出工位。根据本发明的喷涂系统200，当喷涂20英寸的集装箱时，桁架210在行车214上首先向后移动约一半的距离，这样，桁架的悬出部分会缩短一半，由此，本发明的喷涂系统结构会更加稳定。

图10显示了根据本发明的技术方案，本发明的喷涂系统的又一个实施例，该喷涂系统300还可以用于喷涂集装箱10的顶板202和两个侧板203a和203b的外部。为描述喷涂装置的喷涂作业，作为示意性的，本实施例喷涂系统300仅显示了三个轨道以及朝向内侧设置的喷涂装置140。显然，位于集装箱10上方的第一轨道302应当长于该集装箱顶板202的宽度；而位于集装箱10两侧的第二和第三轨道304a和304b应当长于该集装箱侧板203a和203b的高度。因此当每一个喷涂装置140分别往复运动到每一个轨道的两端时，该喷涂装置140的喷枪均可以向内侧摆动，以将油漆喷涂到集装箱10的各个纵向角部的外棱部分，由此本发明的喷涂系统300的工作面可以全部覆盖整个顶板和侧板的外侧面。根据该较佳实施例，以令该第一链条的传动速度大于该第二链条的传动速度的方式设置该差动机构，以使该喷枪向内侧摆动。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变型，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种喷涂装置，其特征在于，该喷涂装置包括

至少一个喷枪；

一固定架，用于固定该至少一个喷枪；

一摆动机构，与该固定架固定，用于调节该喷枪的角度，该摆动机构包括

一摆动块，固定在该固定架的底部；

一摆动轴，一个端部穿过该摆动块，并与该摆动块固定；和

一摆动臂，与该摆动轴的另一个端部固定；和

一差动装置，分别通过具有不同传动速度的第一和第二链条驱动该摆动机构以及该固定架；

其中该喷涂装置还包括

一移动块，与该摆动块固定，与该第二链条耦合；和

一通孔，贯穿该移动块，用于供该摆动轴穿过；

并且其中该第一链条耦合到该摆动块的底部，该第二链条耦合到该移动块的底部。

2.根据权利要求1所述的喷涂装置，其特征在于，该喷涂装置还包括一组驱动装置，设置有

一变速箱；

第一和第二链轮，与该变速箱输出轴同轴固定，分别与该第一和第二链条耦合。

3.根据权利要求2所述的喷涂装置，其特征在于，该固定架上设置有三个喷枪。

4.一种喷涂系统，其特征在于，该喷涂系统包括

一行车，沿一路轨行走；

一桁架，可滑动地设置在该行车上，其中一个端部上设置有

水平设置的第一轨道；和

垂直设置的第二和第三轨道，被限定在该第一轨道的两个端部的下方；

三个喷涂装置，分别沿每一轨道移动，其中第一轨道上设置第一喷涂装置，第二轨道上设置第二喷涂装置，第三轨道上设置第三喷涂装置，该每一喷涂装置设置有

至少一个喷枪；

一固定架，用于固定该至少一个喷枪；

一摆动机构，与该固定架固定，用于调节该喷枪的角度，该摆动机构包括

一摆动块，固定在该固定架的底部；

一摆动轴，一个端部穿过该摆动块，并与该摆动块固定；和

一摆动臂，与该摆动轴的另一个端部固定；和

一差动装置，分别通过具有不同传动速度的第一和第二链条驱动该摆动机构以及该固定架；

其中该喷涂装置还包括

一移动块，与该摆动块固定，与该第二链条耦合；和

一通孔，贯穿该移动块，用于供该摆动轴穿过；

并且其中该第一链条耦合到该摆动块的底部，该第二链条耦合到该移动块的底部。

5.根据权利要求4所述的喷涂系统，其特征在于，该固定架上设置有三个喷枪。

6.根据权利要求4所述的喷涂系统，其特征在于，该第一、第二和第三轨道组成框式轨道。

7.根据权利要求6所述的喷涂系统，其特征在于，该第一喷涂装置的喷枪设置在该固定架的顶部；第二和第三喷涂装置的喷枪设置固定架的外部。

8.根据权利要求6所述的喷涂系统，其特征在于，该第一喷涂装置的喷枪设置在该固定架的底部；第二和第三喷涂装置的喷枪设置在固定架的内部。

9.根据权利要求7或8所述的喷涂系统，其特征在于，沿该第一轨道移动的第一喷涂装置有一组驱动装置驱动。

10.根据权利要求9所述的喷涂系统，其特征在于，沿该第二和第三轨道移动的第二和第三喷涂装置有一组驱动装置驱动。

11.一种利用权利要求4所述的喷涂系统喷涂集装箱板件的方法，包括

将集装箱和该喷涂系统均限定在预定的位置上；

该桁架从该集装箱的门端进入该集装箱内部，直到该三个喷涂装置限定在预定的位置上；

通过差动链条沿该第一轨道往复驱动该第一喷涂装置用于喷涂该集装箱顶部的内侧，以使该喷枪在往复运动的同时该喷枪的角度被自动地调节；

通过差动链条沿该第二和第三轨道往复驱动该第二和第三喷涂装置用于喷涂该集装箱侧板的内侧，以使该喷枪在往复运动的同时该喷枪的角度被自动地调节。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，以令该第二链条的传动速度大于该第一链条的传动速度的方式设置该差动机构，以使该喷枪向外侧摆动。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该第一喷涂装置的喷枪设置在该固定架的顶部；该第二和第三喷涂装置的喷枪设置在该固定架的外侧。

14.一种利用权利要求4所述的喷涂系统喷涂集装箱板件的方法，包括

将集装箱和该喷涂系统均限定在预定的位置上；

该桁架向该集装箱伸出，直到该三个喷涂装置被限定在箱体外预定的位置上；

通过差动链条沿该第一轨道往复驱动该第一喷涂装置用于喷涂该集装箱顶部的外侧，以使该喷枪在往复运动的同时该喷枪的角度被自动地调节；

通过差动链条沿该第二和第三轨道往复驱动该第二和第三喷涂装置用于喷涂该集装箱侧板的外侧，以使该喷枪在往复运动的同时该喷枪的角度被自动地调节。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，以令该第一链条的传动速度大于该第二链条的传动速度的方式设置该差动机构，以使该喷枪向内侧摆动。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，该第一喷涂装置的喷枪设置在该固定架的底部；该第二和第三喷涂装置的喷枪设置在该固定架的内侧。

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