CN101733217B - 一种喷涂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种喷涂装置，其特征在于：它包括旋转轴、支座，设置在所述旋转轴上的1#支撑轴承、焊接在所述旋转轴上的连接杆、焊接在所述连接杆上的配重块、与所述旋转轴键连接的旋转盘、两端分别与所述旋转盘和传动盘螺钉连接的装夹板，与所述传动盘键连接的传动轴、设置在所述传动轴上的2#支撑轴承和传动轴承，与所述传动轴后端用联轴器连接的涡轮减速器、分别用螺钉与所述装夹板前后面连接的前挡尘板、后挡尘板，与所述前挡尘板螺钉连接的中挡尘板、以及装在所述装夹板上的夹具、轴套，设置在所述轴套上的密封轴承、主动齿轮等。本发明提供的装置结构简单、易于在一次装夹中实现多个工件多部位多涂层喷涂，实现生产效率的提高。

Description

一种喷涂装置

技术领域

本发明属于喷涂领域，涉及一种等离子喷涂装置。具体涉及一种用于同时装夹多个有对称结构的工件进行多工位自动切换、连续喷涂的专用装置。

背景技术

常规的等离子喷涂设备主要由三部分组成：第一部分是以PLC为核心的等离子喷涂设备控制柜；第二部分是喷涂装置、喷涂枪、送粉器、冷却装置等；第三部分是等离子喷涂电源。其中控制柜是实现喷涂自动控制的核心部分，喷涂装置用于夹持工件。工作时，等离子喷涂电源为整个喷涂过程提供能量，控制柜对主电流、气、水和送粉电机进行调节，工件在喷涂装置上被夹紧固定。工件的夹紧定位一般采用手动操作，每一次装夹只能完成一个工件一个部位的喷涂。粉末涂层材料被加热熔化后从喷涂枪喷出，在高速气流作用下喷散成雾状细粒喷射到工件表面形成等离子喷涂层。喷枪一般采用手动操作或机械手操作，当采用机械手操作时，以PLC为核心的设备控制柜可对喷枪运动轨迹进行调节和控制。

目前，在对同一工件多个不同部位采用常规的喷涂设备进行等离子多涂层喷涂时，存在着如下问题：(1)每一次只能装夹一个工件，完成一个位置的喷涂，不能实现多工位自动更换，当需要对同一工件另一个不同部位进行喷涂时，只能重新装夹工件到合时位置，才能满足要求；(2)不能实现多个工件一次装夹、同时喷涂；(3)喷涂时工件固定不动，用人工或机械手控制喷涂枪运动，存在着喷涂枪的运动轨迹与工件形状的匹配性差，喷涂距离和角度难以控制等问题，由此造成：(1)实际喷涂所需时间短，但工件在喷不同部位时用于装夹、启弧、熄弧、取工件等的辅助时间长，效率低；且频繁的启弧、熄弧、换粉增加了设备负荷，成本高；(2)采用手动和机械手操作喷涂枪喷涂工件时，由于工件不动，造成涂层厚度不均匀，涂层间应力大，性能降低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中所存在的上述问题，提供一种结构简单，装夹方便，能同时夹持定位多个工件，既可以使多工件按设定速度同时自转，又可以使喷涂装置按设定角度旋转，实现多个工件同时喷涂和多个工位之间自动切换的、带冷却回路的喷涂装置。

本发明的目的是这样实现的：一种喷涂装置，其特征在于该装置包括旋转轴、一端焊接在所述旋转轴前端外圆面上，另一端与配重块焊接在一起的连接杆，紧配合在所述旋转轴外径上的1#支撑轴承，支撑1#支撑轴承的轴承座，盖在所述1#支撑轴承外圆面上半部分并与所述轴承座螺栓连接轴承盖，与所述轴承座底部螺栓连接在一起的支座，紧挨所述1#支撑轴承右侧面并与所述旋转轴后端外圆面键连接的旋转盘，左端嵌入所述旋转盘凹槽内并与之用螺钉固定连接的装夹板，通过螺钉和凹槽与所述装夹板右端连接的传动盘，有部分伸入所述传动盘盲孔孔，并与之键连接的传动轴，设在传动轴两端的并与之紧配合的2#支撑轴承和传动轴承，分别套在两个轴承上、下外圆面上的轴承盖和轴承座，与所述轴承座螺栓连接的控制箱，设在所述传动轴后端并与之用联轴器连接的涡轮减速器，与减速器输入轴键连接的伺服电机，以及用螺钉固定在所述装夹板正面的前挡尘板、与所述装夹板背面用螺钉紧密相连的后挡尘板，安装在所述装夹板和所述前挡尘板之间，并与所述前挡尘板用螺钉紧密相连的中挡尘板，装在所述装夹板以及所述前、中、后挡尘板上的夹具，用螺钉固定在所述后挡板右后侧的电机罩，安装在所述电机罩内并用螺钉固定在所述后挡尘板上的电机座，用螺钉固定在所述电机座上的步进电机，与所述步进电机输出轴采用键连接，并嵌在所述前挡尘板、所述后挡尘板与所述中挡尘板上最右端通孔内的轴套，设置在所述轴套外圆面上并与轴套采用键连接的主动齿轮。

在上述装置中，数个相同的夹具分别安装在所述装夹板以及所述前、中、后挡尘板圆形通孔内，所述夹具均由夹具体、定位套、传动销、从动齿轮、轴承等组成。其中所述夹具体与所述后挡尘板上的圆形通孔配合，并有部分伸出该圆孔外，在该夹具体上安装有密封轴承和从动齿轮，该密封轴承的外圈与所述装夹板之间间隙配合，所述从动齿轮与所述夹具体采用键配合，定位套通过定位销与所述夹具体配合，工件固定在所述定位套内。

上述旋转轴为阶梯轴，该轴左段靠近前部与上述连接杆焊接在一起，右段外圆面与1#支撑轴承内圈紧配合，在上述旋转轴的右段后部外圆面上开有键槽，中间段轴的右轴肩用于所述1#支撑轴承左侧定位。

上述连接杆为细圆柱，一端焊接在所述旋转轴的左段外圆面上，一端与圆柱状的配重块焊接在一起。

所述配重块通过所述连接杆支撑悬挂在所述旋转轴侧面，三者之间的相对位置以确保整个喷涂装置在定位旋转过程中能保持平衡为准。

所述轴承盖为前后带凸耳的半圆形盖子，其内腔直径与轴承外圈直径一致，内腔宽度与所述轴承宽度一致，该轴承盖两侧开有孔，左侧孔径与所述旋转轴中间段轴径一致，右侧孔径与所述旋转盘圆柱体外圆面直径一致。

所述轴承座上部为前后带凸耳圆弧形的盖子，盖子的尺寸、形状与所述轴承盖一样，该轴承座下部为与盖子等宽的薄长方体。

所述支座上部为薄长方体，中间为一大一小套在一起间隙配合的两个空心圆柱体，下部为圆盘，该支座上部的长方体与所述轴承座的长方体大小一致，其中两空心圆柱体之间的相对位置可通过安装在圆柱体外圆面上的止动螺钉调节，此相对位置决定了整个喷涂装置的高度。

所述旋转盘左段为圆柱体，中间段为圆盘，右段为扁长方体，扁长方体的长与圆盘形的中间段的直径相当，该旋转盘左段圆柱体的端面用于所述1#支撑轴承右侧定位，圆柱体内部沿轴向开有盲孔，孔径与所述旋转轴大端外圆直径一致，在所述旋转盘扁长方体形右段的端面中间径向开有贯通的长形凹槽。

所述1#支撑轴承与所述旋转轴中间段轴紧配合，所述轴承盖和所述轴承座的上部盖子配合，二者之间用穿过凸耳的螺栓连接在一起，所述轴承盖和所述轴承座分别安装在1#支撑轴承外圆的上下面，他们的左侧孔与所述旋转轴中间段轴间隙配合，他们的右侧孔与所述旋转盘圆柱体部分的外圆面前端间隙配合，所述轴承座的下部长方体与所述支座的长方体配合，二者用螺钉连接在一起。所述支座下端圆盘通过螺钉与地面固定，所述旋转轴右段后部有键槽的部分伸入所述旋转盘左段的盲孔内，并与之键配合。

所述旋转轴、1#支撑轴承、连接杆、配重块、随旋转盘一起旋转，他们构成本发明装置的旋转单元。

所述传动盘左段为扁长方体，中间为大直径圆盘，右段为圆柱体，圆盘形的中间段的直径与左段扁长方体的长相当，圆盘边缘有孔，孔内设有复位触头，该复位触头与安装在控制箱侧面的接近开关接触，在扁长方体形的左段的端面中间沿径向开有贯通的长形凹槽，所述传动盘在圆柱体形的右段的右端沿轴向内开有盲孔，孔径与所述传动轴左段外圆直径一致，圆柱体的右端面用于所述2#支撑轴承左侧面定位，所述传动盘右段圆柱体的外圆直径可以与所述旋转盘左段的圆柱体外圆直径一致。

所述传动轴为阶梯轴，左段和右段外圆直径与所述2#支撑轴承和传动轴承内径一致，中间段直径大。左段前部外圆面上开有键槽。所述传动轴与所述旋转轴对应段的轴径可以一样。

安装在所述传动轴左、右段上的2#支撑轴承和传动轴承为同一规格，此两轴承与装在所述旋转轴上的1#支撑轴承为同一系列。

安装在所述传动轴2#支撑轴承和传动轴承外圆面上的轴承盖和轴承座的内腔直径和宽度与所配轴承的外圈直径和宽度一致，所述轴承盖和轴承座的形状与安装在所述旋转轴上的轴承盖和轴承座形状一样，安装在所述传动轴左段轴承外圆面上的轴承盖和轴承座两侧开有孔，左侧孔径与所述传动盘圆柱体形左段的外圆直径一致，右侧孔径与所述传动轴中间段轴径一致，安装在所述传动轴右段轴承外圆面上的轴承盖和轴承座两侧开有孔，左侧孔径与所述传动轴中间段轴径一致，右侧孔径与所述传动轴右段外圆直径一致。

所述传动轴的左段前部外圆有部分伸入所述传动盘圆柱形右段的盲孔内，并与之键配合，所述传动轴的左段和右段轴外圆分别与2#支撑轴承和传动轴承内圈紧配合，所述传动轴右段后部与所述涡轮减速器用联轴器连接，所述涡轮减速器靠伺服电机驱动，所述轴承盖和所述轴承座分别安装在对应轴承的外圆的上下面，轴承盖和轴承座的上部盖子配合，二者之间用穿过凸耳的螺栓连接在一起，安装在所述传动轴左段的轴承盖和轴承座的左侧孔与所述传动盘圆柱体形的左段的外圆面前端间隙配合，他们的右侧孔与所述传动轴中间段轴的外圆面间隙配合，安装在所述传动轴右段的轴承盖和轴承座左侧孔则与所述传动轴中间段轴的外圆面间隙配合，他们的右侧孔与所述传动轴右段轴外圆面间隙配合，所述轴承座的下部长方体与所述控制箱用螺钉连接。

所述传动轴、传动盘、2#支撑轴承、传动轴承、涡轮减速器构成本发明装置的传动单元，他们受伺服电机驱动，随伺服电机一起旋转。

所述装夹板呈长方体，其左侧嵌入所述旋转盘右段凹槽内，并用螺钉固定。所述装甲板的右侧嵌入所述传动架左段凹槽内，并用螺钉固定。在所述装夹板上等距离开有圆形通孔，孔径与所述密封轴承外径一致。

所述前挡尘板是一个中空的U型薄板，在U型薄板开口面的四周带凸边。用螺钉将凸边与所述装夹板连接固定，所述中、后挡尘板均为长方形薄板，所述后挡尘板用螺钉固定在所述装夹板的背面，所述中挡尘板位于所述装夹板和所述前挡尘板之间，并用螺钉与所述前挡尘板紧密固定在在一起，在所述后挡尘板上开有与所述装夹板位置、数目一样的圆形通孔，所述前、中挡尘板上也设有通孔，从左到右所述前、中挡尘板上孔的位置与所述装夹板上通孔位置一致，数目比所述装夹板上的通孔数少一个。

所述装夹板、前挡尘板、后挡尘板、中挡尘板构成本发明装置的装夹单元，他们随传动单元一起旋转，并带动旋转单元转动。

所述轴套安装在所述装夹板和所述后挡尘板最右端的通孔内，该轴套为台阶形圆管，管内径与步进电机的输出轴直径一致，所述台阶状圆管形轴套的后段外圆直径与所述后挡尘板通孔直径，以及与所述密封轴承内圈直径一致，中间段外圆直径与所述动齿轮孔径一致，所述轴套前段短，但直径最大。

所述轴套的后段外圆面与所述后挡尘板通孔间隙配合，并有部分伸出所述后挡尘板外，所述轴套前段的端面与所述中挡尘板接触，紧挨着所述后挡尘板有密封轴承紧配合在所述轴套后端的外圆面上，该密封轴承的外圈与所述装夹板的圆形通孔间隙配合，所述主动齿轮采用键配合的方式安装在所述轴套的中间段外圆面上，并靠轴套前端的台阶内侧面定位，步进电机的输出轴伸入所述轴套的内部通孔中，二者之间采用键配合。

上述电机座为中空的U型薄板，起支撑固定所述步进电机作用，在U型板的端口设有凸台，该凸台用螺钉与所述后挡尘板和装夹板连接固定在一起，所述电机座底部与所述步进电机螺钉连接。

上述电机罩为中空的U型带有凸台的薄板，两侧有百叶窗，用于所述步进电机防尘。

所述装夹板和后挡尘板上的其余圆形通孔、以及所述前、中挡尘板上的圆形通孔分别用于安装所述夹具，每个夹具均由夹具体、定位套、传动销、从动齿轮、密封轴承等组成，其中所述夹具体为圆柱体，外圆表面有多级台阶，内部根据被喷涂工件外形设有阶梯通孔，在内部阶梯通孔的小端侧壁上设有L型或7字形定位槽，定位槽的方向与该夹具体的旋向相反，所述台阶状圆柱体形夹具体小直径段的外圆大小与所述后挡尘板通孔的孔径一致，二者间隙配合，在该夹具体小直径段外圆面上还紧配合有密封轴承，该密封轴承的外圈与所述装夹板圆形通孔间隙配合，密封轴承的后端面紧挨所述后挡尘板。在所述装夹板与所述中挡尘板之间有所述从动齿轮，该从动齿轮采用键配合的方式安装在所述夹具体中间段的台阶外圆面上，并依靠所述夹具体的大直径段台阶内侧面定位，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，并且数个规格一样的从动齿轮之间也相互啮合。

所述台阶状圆环形定位套小段外圆直径与所述夹具体内部阶梯通孔的大端直径一致，该定位套内径与工件前端直径相同，在所述定位套表面也设有与所述夹具体内侧大小、位置、形状一致的L型或7字形凹槽，二者之间通过L形或7字形的传动销连结起来。在所述定位套大端面穿过管壁内部有通孔，沉头螺钉通过该通孔将工件夹紧在所述定位套中。工件通过3颗沉头螺钉夹紧在所述定位套中。

所述步进电机带动轴套转动，从而带动与所述轴套键连接的主动齿轮转动，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，并且由于数个从动齿轮之间也相互啮合，相应的带动了每个夹具中的夹具体旋转，而夹具体又通过7字形或L形传动销使所述定位套、工件产生相应的自转。

冷却水采用冷水机循环冷却，冷却回路装在所述装夹板与所述从动齿轮之间的空隙处，管口从所述前挡尘板上下侧面穿出，管路与输入、输出水管之间有管接头连接。

工作时，工件接通电源，通过在控制箱上的面板上输入转速、转动角度等参数，由PLC控制步进电机按要求旋转，带动所述主齿轮转动，并使数个从动齿轮依次旋转，从而带动所述夹具体旋转，而夹具体通过7字形或L形传动销使所述定位套、工件自转，工位切换时，启动所述伺服电机，进行零位搜索，确定零位位置，然后，通过涡轮减速器减速，带动传动单元、装夹板单元、旋转轴单元等转动到设定的最大角度，并按设定角度依次进行旋转定位，实现工件工位的自动切换，直到转到零位时，伺服电机、步进电机停止转动，完成一个周期，每完成一个周期，通过复位触头复位，为下一个周期做好定位控制准备。在工作过程中水通过冷却回路进行循环，降低夹具温度，实现对工件的间接冷却。

综上所述，本发明提供的一种喷涂装置，通过对夹具部分自转、传动单元、装夹板单元、旋转轴单元的定位旋转设计，采用两个电机分别进行控制，能实现多个工件的同时自转运动和不同喷涂工位的自动切换，确保了喷枪轨迹与零件形状相匹配，使涂层厚度均匀，减少了装夹时间，同时通过设计挡尘板和冷却回路，提高了装置粉尘防护及热防护能力，确保了装置的可靠性。整个装置结构简单，特别易于在一次装夹中实现多个工件多部位多涂层喷涂，实现生产效率的提高。

附图说明

图1本发明的喷涂装置结构；

图2本发明的喷涂装置外观；

图3本发明的夹具结构图；

图4本发明的电路图；

图5本发明工件需喷涂的不同部位及工位变换示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明不仅限于此。

实施例，参见图1，一种喷涂装置，其特征在于：所述旋转轴1外圆有3个台阶，从左往右在第三个台阶的外圆面靠近后端的地方车有键槽，圆柱形连接杆19一端焊接在所述旋转轴的第一个台阶外圆面上，另一端焊接在圆柱形配重块20的外圆面上，所述配重块20通过所述连接杆19支撑悬挂在所述旋转轴1侧面，所述连接杆19固定在所述旋转轴1上的位置、以及所述配重块20在空间的位置以确保整个装置在定位旋转过程中能保持平衡为准，在所述旋转轴1的第三个台阶外圆面上紧配合有1#支撑轴承2，该1#支撑轴承的左侧以所述旋转轴1第二个台阶的右轴肩定位，右侧靠旋转盘5的左端面定位，所述轴承盖3为前后带凸耳、两侧开有孔的半圆形盖子，其内腔直径与所述1#支撑轴承2外圈直径一致，内腔宽度与所述1#支撑轴承2宽度一致，该轴承盖3左侧的孔径与所述旋转轴1第二个台阶轴的轴径一致，右侧孔径与所述旋转盘5的左段圆柱体的外圆直径一致。

所述轴承座6上部为与所述轴承盖3一样的前后带凸耳、两侧开有孔的半圆形盖子，该轴承座6的下部为薄长方体，薄长方体与上部半圆形盖子等宽、但比半圆形盖子的直径长。

所述支座7的上部也为薄长方体，其大小与所述轴承座6下部的薄长方体一样，所述支座7的中间段为一大一小套在一起、相互间间隙配合的两个空心圆管，三颗止动螺钉8分别穿过大圆管的管壁，尾部紧紧抵在小圆管的外圆面上，使小圆管在大圆管内部固定，不发生滑动，通过旋动三颗止动螺钉8可以调节小圆管在大圆管内的相对位置，该相对位置决定了整个喷涂装置的高度。所述支座7的下部为圆盘。

所述旋转盘5左段为圆柱体，中间段为圆盘，右段为扁长方体，扁长方体的长与圆盘形的中间段的直径相当，该旋转盘5左段圆柱体的端面用于所述1#支撑轴承2右侧定位，在该端面内部沿轴向向内开有盲孔，孔径与所述旋转轴1的第三个台阶轴的外圆直径一致，在所述旋转盘5扁长方体形右段的端面中间径向开有贯通的长形凹槽。

所述1#支撑轴承2与所述旋转轴1的第三个台阶轴紧配合，所述轴承盖3和所述轴承座6的半圆形盖子分别安装在轴承外圆的上下面上，盖子之间用穿过凸耳的螺栓连接在一起，所述轴承盖3和所述轴承座6的左侧孔与所述旋转轴1第二个台阶轴间隙配合，他们的右侧孔与所述旋转盘5左段的外圆面间隙配合，所述轴承座6的下部长方体与所述支座7上部的长方体配合，二者用螺钉连接在一起，所述支座7下部的圆盘用螺钉与地面固定，从而将整个装置固定，所述旋转轴1第三个台阶轴后部带键槽的部分伸入所述旋转盘5左段的盲孔内，并与之键4配合。

所述旋转轴1、1#支撑轴承2、连接杆19、配重块20、随旋转盘5一起旋转，他们构成本发明装置的旋转单元。

所述传动盘9的左段为扁长方体，中间为大直径圆盘，右段为圆柱体，该圆柱体的外圆直径可以与所述旋转盘5左段的圆柱体外圆直径一致，圆盘形的中间段的直径与左段扁长方体的长相当，圆盘边缘有孔，孔内插有复位触头31，该复位触头与安装在控制箱侧面的接近开关32接触，在扁长方体形的左段的端面中间沿径向开有贯通的长形凹槽，所述传动盘9在圆柱体形的右段的右端面用于2#支撑轴承左侧面定位，在该端面沿轴向向内开有盲孔，孔径与所述传动轴12左段外圆直径一致。

所述传动轴12外圆有三个台阶，在第一个台阶轴前部外圆面上开有键槽，从左到右，所述台阶状传动轴12各段轴的直径与所述旋转轴1对应段的轴径一样，在所述传动轴12的第一个台阶轴和第三个台阶轴上分别安装有所述2#支撑轴承11和传动轴承13，所述传动轴12的第一个台阶轴前部外圆有键槽的部分伸入所述传动盘9的圆柱形右段的盲孔内，并与之键10配合，第三个台阶轴后部与所述涡轮减速器16用联轴器15连接。

装在第一个台阶轴上的2#支撑轴承11的两端分别以所述传动盘9右段右端面和所述传动轴12第二个台阶的左轴肩定位，装在第三个台阶轴上的传动轴承13的两端分别以所述传动轴12第二个台阶的右轴肩和弹性卡圈14定位。

所述涡轮减速器16靠伺服电机17驱动。安装在所述传动轴12第一个台阶轴上的轴承盖和轴承座的左侧孔与所述传动盘9圆柱体形的左段的外圆面间隙配合，右侧孔与所述传动轴12第二个台阶轴的外圆面间隙配合，安装在所述传动轴12第三个台阶轴上的轴承盖和轴承座的左侧孔则与所述传动轴12第二个台阶轴的外圆面间隙配合，他们的右侧孔与所述传动轴12第三个台阶轴外圆面间隙配合，安装在所述传动轴12上的两套轴承上的轴承座分别用螺钉与控制箱18连接。

所述传动轴12、传动盘9、2#支撑轴承11、传动轴承13、涡轮减速器16构成本发明装置的传动单元，他们受伺服电机17驱动，随伺服电机17输出轴一起转动。

长方体形的装夹板33左侧嵌入所述旋转盘5扁长方体形右段的长形凹槽内，并用螺钉21固定，其右侧嵌入所述传动盘9扁长方体形左段的长形凹槽内，并用螺钉39固定，在所述装夹板33上等距离开有圆形通孔，孔径与密封轴承26-2外圈直径一致。

所述前挡尘板23为一个中空的U型薄板，薄板开口面的四周带凸边，在该凸边上通过螺钉22将所述前挡尘板23与所述装夹板33连接固定。

薄长方形的后挡尘板25用螺钉直接固定在所述装夹板33的背面。

薄长方形所的中挡尘板24设在所述装夹板33和所述前挡尘板23之间，并用螺钉与所述前挡尘板23直接固定在一起。

在所述后挡尘板25上开有与所述装夹板33位置、数目一样的圆形通孔，所述前挡尘板23、中挡尘板24上也等距离设有通孔，从左到右通孔的位置与所述装夹板33上通孔位置一致，但数目比所述装夹板33上的通孔数少一个。

所述装夹板33、前挡尘板23、后挡尘板25、中挡尘板24构成本发明装置的装夹单元，他们随传动单元一起旋转，并带动旋转单元转动。

安装在所述装夹板33和所述后挡尘板25最右端的通孔内的轴套28为圆柱形，外圆面上有3个台阶，从前往后，第一个台阶轴短、外圆直径最大，第二个直径次之，第三个直径最小，该轴套28的第一个台阶轴的前端面与所述中挡尘板24接触，所述轴套28的第3个台阶轴外圆直径与所述后挡尘板25通孔直径，以及与所述密封轴承26-2内圈直径一致，第2个台阶轴外径与所述主动齿轮30孔径一致。在所述轴套28内部设有通孔，通孔大小与步进电机36的输出轴外径一致，通孔靠近后端的内壁上开有键槽。

所述步进电机36的输出轴伸入所述轴套28的内部通孔中，二则之间采用键37配合，所述轴套28的第三个台阶轴与所述后挡尘板25的第6个孔间隙配合，并有部分轴伸出孔外，密封轴承介于所述后挡尘板25与所述轴套28的第二个台阶侧面之间，紧配合在所述轴套28的第三个台阶轴上，该密封轴承的外圈与所述装夹板33的圆形通孔间隙配合，所述主动齿轮30采用键29连接的方式安装在所述轴套28的第二个台阶轴上，并靠所述轴套28的第一个台阶轴的内侧面定位。

在本发明的装置中所述密封轴承26-2共有6个，其中一个装在轴套28上，其余5个分别装在夹具体26-1上。

电机座34起支撑固定所述步进电机36，为中空的U型薄板，在U型板的端口设有凸台，该凸台与所述后挡尘板25、装夹板33用螺钉连接，所述电机座34底部与所述步进电机36螺钉连接。

电机罩35为中空的U型带有凸台的薄板，两侧有百叶窗，用于所述步进电机36防尘。

在本发明装置中共有5套夹具26，所述5套夹具26分别装在所述装夹板33和所述后挡尘板25上的其余5个圆形通孔、以及所述前挡尘板23、中挡尘板24上的圆形通孔内。每个夹具2均由夹具体26-1、密封轴承26-2、定位套26-4、传动销26-5、从动齿轮26-7等组成。其中所述夹具体26-1为外圆表面有3级台阶的圆柱体，从前往后，第一个台阶轴短、外圆直径最大，第二个直径次之，第三个直径最小，在该夹具体26-1内部根据被喷涂工件26-6外形设有阶梯通孔，在阶梯通孔的小端侧壁上设有7字形定位槽，定位槽的方向与该夹具体26-1的旋向相反，所述台阶状圆柱体形夹具体26-1第三个台阶轴的外圆大小与所述后挡尘板25通孔的孔径一致，二者之间间隙配合，在该夹具体26-1第三个台阶轴的外圆面上还紧配合有密封轴承26-2，该密封轴承26-2的后端面紧挨所述后挡尘板25，该密封轴承26-2的外圈与所述装夹板33上的圆形通孔间隙配合，从动齿轮26-7位于所述装夹板33与所述中挡尘板24之间，该从动齿轮26-7采用键26-3配合的方式安装在所述夹具体26-1第二级台阶轴上，并依靠所述夹具体26-1的第一个台阶的内侧面定位，所述主动齿轮30与所述从动齿轮26-7啮合，并且5个从动齿轮之间也相互啮合，所述定位套26-4为台阶状圆环，其外圆直径与所述夹具体26-1内部阶梯通孔的大端直径一致，该定位套26-4内径与工件26-6前端直径相同，在所述定位套26-4外圆面上也设有与所述夹具体26-1内侧大小、位置、形状一致的7字形孔，二者之间通过7字形的传动销26-5连结起来，在所述定位套26-4大端面穿过管壁内部有通孔，3颗沉头螺钉通过该通孔将工件夹紧在所述定位套26-4中。

在本发明的装置中，冷却回路的管路设在所述从动齿轮26-7与所述装夹板33之间的空间内，进水管40、出水管41均通过管接头固定在所述前挡尘板23侧面。

电路和PLC等电器装在所述控制箱18中，所述控制箱18正面上半部分设有控制按钮和触摸屏。

本实施例中工件有3个工位需要进行喷涂，喷管收敛段I、外侧面II、喷管扩张段III、对应的有3个工位：工位IV工位V工位VI，每次可同时装夹5个工件。工作时，合上1Q1~1Q4接通电源，在触摸屏上输入步进电机36转速，根据工件需切换的工位位置设置3个转动角度，按下启动工件自转按钮，由PLC控制所述步进电机36按要求旋转，所述步进电机36带动轴套28旋转动，从而带动与所述轴套28键29连接的所述主动齿轮30转动，由于所述主动齿轮30与所述从动齿轮26-7啮合，并且5个从动齿轮之间也相互啮合，因此所述主动齿轮30带动了5个从动齿轮6-7旋转，相应的带动了每个夹具26中的夹具体26-1旋转，而夹具体26-1又通过7字形的传动销26-5使所述定位套26-4、工件26-6产生相应的自转。同时启动旋转按钮，伺服电机17启动，控制系统进行零位搜索，确定零位位置，然后，通过涡轮减速器16减速，带动传动轴单元、装夹单元、旋转单元等转动到设定的最大角度，待喷涂完一个工位后，按设定角度依次进行旋转定位，实现工件的3个工位的自动切换。直到转到零位时，伺服电机17、步进电机36停止转动，一个喷涂周期完成。每完成一个周期，传动轴单元、装夹单元、旋转单元通过复位触头31复位，然后取下工件，结束工作。在工作过程中水通过冷却回路进行循环，降低夹具温度，实现对工件的间接冷却。

Claims (8)

1.一种喷涂装置，由旋转轴（1）、1#支撑轴承（2）、连接杆（19）、配重块（20）、旋转盘（5）、传动轴（12）、传动盘（9）、2#支撑轴承（11）、传动轴承（13）、涡轮减速器（16）、装夹板（33）、前挡尘板（23）、后挡尘板（25）、中挡尘板（24）、夹具（26）、轴套（28）、密封轴承（26-2）、主动齿轮（30）和支座（7）组成，其特征在于：所述连接杆（19）的一端焊接在所述旋转轴（1）左端外圆面上，另一端与配重块（20）焊接在一起；所述1#支撑轴承（2）紧配合在所述旋转轴（1）右端外圆上；在所述1#支撑轴承（2）的上下外圆面上装有前后带凸耳的半圆形的轴承盖（3）和上部为前后带凸耳的半圆形盖子、下部为与盖子等宽的薄长方体形的轴承座（6）；轴承盖（3）和轴承座（6）之间通过穿过凸耳的螺栓连接在一起，轴承座（6）的下部长方体用螺钉与所述支座（7）的长方体连接，所述支座（7）下端圆盘通过螺钉与地面固定；所述旋转盘（5）左端面紧挨所述1#支撑轴承（2）右侧面，所述旋转轴（1）的右端后部有部分伸入所述旋转盘（5）的盲孔中，并与之键（4）连接，所述装夹板（33）的左端和右端分别嵌入所述旋转盘（5）和所述传动盘（9）的凹槽内并与之用螺钉固定连接，所述传动轴（12）的左段前部外圆有部分伸入所述传动盘（9）的盲孔内，并与之键（10）配合，所述传动轴（12）的右段后端用联轴器（15）与涡轮减速器（16）连接；2#支撑轴承（11）和传动轴承（13）分别紧配合在台阶状的所述传动轴（12）左、右段轴上；所述前挡尘板（23）为四周带凸边、中空U形的薄板，前挡尘板（23）用螺钉固定在所述装夹板（33）的正面；薄长方形的后挡尘板（25）用螺钉与所述装夹板（33）的背面紧密相连；所述中挡尘板（24）位于所述装夹板（33）和所述前挡尘板（23）之间，并用螺钉与所述前挡尘板（23）紧密固定在一起；所述夹具（26）安装在所述装夹板（33）对应的圆形通孔中，所述轴套（28）安装在所述装夹板（33）和所述后挡尘板（25）最右端的通孔内，该轴套（28）的后段外圆面与所述后挡尘板（25）通孔间隙配合，并有部分伸出所述后挡尘板（25）外，轴套（28）的前段的端面与所述中挡尘板（24）接触；紧挨着所述后挡尘板（25）有所述密封轴承（26-2）紧配合在所述轴套（28）后端的外圆面上，该密封轴承（26-2）的外圈与所述装夹板（33）的圆形通孔间隙配合；所述主动齿轮（30）用键（29）连接的方式安装在所述轴套（28）的中间段外圆面上，并靠该轴套（28）前端的台阶内侧面定位；步进电机（36）的输出轴伸入所述轴套（28）的内部通孔中，二者之间用键（37）配合。

2.如权利要求1所述的喷涂装置，其特征在于：所述装置带有冷却回路，该装置由步进电机（36）和伺服电机（17）分别进行驱动，其中由旋转轴（1）、1#支撑轴承（2）、连接杆（19）、配重块（20）、旋转盘（5）构成的旋转单元， 由传动轴（12）、传动盘（9）、2#支撑轴承（11）、传动轴承（13）、涡轮减速器（16）构成的传动单元，以及由装夹板（33）、前挡尘板（23）、后挡尘板（25）、中挡尘板（24）构成的装夹单元随伺服电机一起旋转，轴套（28）、主动齿轮（30）以及夹具（26）受步进电机（36）驱动。

3.根据权利要求1所述的喷涂装置，其特征在于：所述旋转盘（5）左段为圆柱体，中间段为圆盘，右段为扁长方体，扁长方体的长与圆盘形的中间段的直径相当，其中在该旋转盘（5）圆柱体形左端的内部沿轴向开有盲孔，孔径与所述旋转轴（1）后段外径一致，在扁长方体形右段的端面中间径向开有贯通的长形凹槽，所述装夹板（33）左端伸入该凹槽内并与之用螺钉固定。

4.根据权利要求1或2所述的喷涂装置，其特征在于：所述传动盘（9）左段为扁长方体，中间为大直径圆盘，右段为圆柱体，圆盘形的中间段的直径与左段扁长方体的长相当，其中在该传动盘（9）圆盘形中间段的边缘有孔，孔内设有复位触头（31），在扁长方体形的左段的端面中间沿径向开有贯通的长形凹槽，所述装夹板（33）右端伸入该凹槽内并与之螺钉固定，在所述传动盘（9）圆柱体形的右段的右端沿轴向内开有盲孔，孔径与所述传动轴（12）左段外圆直径一致。

5.根据权利要求1或2所述的喷涂装置，其特征在于：所述装夹板（33）为长方形，其上等距离开有圆形通孔，孔径与所述密封轴承（26-2）的外径一致；所述后挡尘板（25）上开有与所述装夹板（33）位置、数目一样的圆形通孔；在所述前挡尘板（23）、中挡尘板（24）上设置的通孔，从左到右孔的位置与所述装夹板（33）上通孔位置一致，数目比所述装夹板上（33）的通孔数少一个。

6.根据权利要求1所述的喷涂装置，其特征在于：所述支座（7）的上部为薄长方体，中间为一大一小套在一起间隙配合的两个空心圆柱体，下部为圆盘，该支座（7）上部的长方体与轴承座的长方体大小一致，两空心圆柱体之间的相对位置可通过安装在圆柱体外圆面上的止动螺钉（8）调节，此相对位置决定了整个喷涂装置的高度位。

7.根据权利要求1所述的喷涂装置，其特征在于：所述夹具（26）安装在所述装夹板（33）和后挡尘板（25）上，以及前挡尘板（23）、中挡尘板（24）上对应的圆形通孔内；每个夹具均由夹具体（26-1）、密封轴承（26-2）、定位套（26-4）、传动销（26-5）、从动齿轮（26-7）组成；其中台阶状圆柱形的夹具体（26-1）的内部根据被喷涂工件（26-6）外形设有阶梯通孔，在阶梯通孔的小端侧壁上设有7字形定位槽，定位槽的方向与该夹具体（26-1）的旋向相反；夹具体（26-1）后段的外圆大小与所述后挡尘板（25）通孔的孔径一致，二者间隙配合；所述密封轴承（26-2）紧配合在夹具体（26-1）后段外圆面上，该密封轴承（26-2）的外圈与所述装夹板（33）的圆形通孔间隙配合，密封轴承（26-2）的后端面紧挨所述后挡尘板（25）；在所述装夹板（33）与所述中挡尘板（24）之间，有从动齿轮（26-7）用键（26-3）连接的方式安装在夹具体（26-1）中间段的台阶外圆面上，并依靠夹具体（26-1）的前段台阶内侧面定位；所述主动齿轮（30）与从动齿轮（26-7）啮合，并且数个规格一样的从动齿轮之间相互啮合；台阶状圆环形的定位套（26-4）外圆直径与夹具体（26-1）内部阶梯通孔的大端直径一致，该定位套（26-4）内径与工件（26-6）前端直径相同，在定位套（26-4）表面设有与夹具体（26-1）内侧大小、位置、形状一致7字形凹槽，二者之间通过7字形的传动销（26-5）连结起来，在定位套（26-4）大端面穿过管壁内部有通孔，沉头螺钉通过该通孔将工件（26-6）夹紧在定位套（26-4）中。

8.根据权利要求1或2所述的喷涂装置，其特征在于：工作时，工件通过3颗沉头螺钉夹紧在定位套中，合上1Q1～1Q4接通电源，在触摸屏上输入步进电机转速，根据工件需切换的工位位置设置转动角度，按下启动工件自转按钮，由PLC控制步进电机（36）按要求旋转，步进电机（36）带动轴套（28）旋转动，从而带动与所述轴套（28）键（29）连接的所述主动齿轮（30）转动，由于所述主动齿轮（30）与从动齿轮（26-7）啮合，并且所有夹具中的从动齿轮之间也相互啮合，因此所述主动齿轮（30）带动了从动齿轮（26-7）旋转，相应的带动了每个夹具（26）中的夹具体（26-1）旋转，而夹具体（26-1）又通过7字形的传动销（26-5）使定位套（26-4）、工件（26-6）产生相应的自转；同时启动旋转按钮，伺服电机（17）启动，控制系统进行零位搜索，确定零位位置，然后，通过涡轮减速器（16）减速，带动传动轴单元、装夹单元、旋转单元转动到设定的最大角度，待喷涂完一个工位后，按设定角度依次进行旋转定位，实现工件多个工位的自动切换，直到转到零位时，伺服电机（18）、步进电机（36）停止转动，一个周期喷涂完成；每完成一个周期，传动轴单元、装夹单元、旋转单元通过复位触头（31）复位，然后取下工件，结束工作；在工作过程中水通过冷却回路进行循环。

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