CN105903615B - 喷涂设备及其喷涂方法 - Google Patents

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    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0447Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles
    • B05B13/0457Installation or apparatus for applying liquid or other fluent material to conveyed separate articles specially designed for applying liquid or other fluent material to 3D-surfaces of the articles, e.g. by using several moving spray heads

Abstract

本发明公开一种喷涂设备及其喷涂方法,包括机架、X轴横向运动组件、Z轴竖向运动组件、固定安设在机架上的Y轴纵向运动组件、控制器和多个涂覆执行组件;X轴横向运动组件驱动连接在Y轴纵向运动组件上,Z轴竖向运动组件驱动连接在X轴横向运动组件上,且涂覆执行组件与Z轴竖向运动组件驱动连接;涂覆执行组件、X轴横向运动组件、Z轴竖向运动组件和Y轴纵向运动组件均与控制器电连接。喷阀的旋转是由旋转机构驱动完成,因此喷阀内部零件不会因为经常旋转动作而造成磨损;涂覆执行组件为组合的形式,可以同时涂覆两个或多个产品,提高生产效率;而且,每个喷阀之间可以独立工作,提高涂覆灵活性,从而提高生产效率。

Description

喷涂设备及其喷涂方法
技术领域
本发明涉及喷涂设备技术领域,特别涉及一种喷涂设备及其喷涂方法。
背景技术
在喷涂行业,特别是电路板防护行业,例如工业自动控制产品的变频器电路板、PLC、工业PC线路板;家电行业的空调控制板、洗衣机控制板;汽车行业的电路板,都需要进行电路板防潮,防腐蚀工艺。目前的电路板防护主要是在电路板成品上涂覆一层树脂材料,比如醇酸树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚酯等。采用的涂覆工艺有刷涂、人工喷涂、自动喷涂等,由于自动喷涂降低人员劳动强度、不影响人体健康,同时喷涂一致性、品质优良,已经得到较广泛的应用。薄膜喷阀由于其非雾化喷涂,且喷涂的线条边缘清晰等优点,在市场上广受欢迎,但是薄膜喷阀喷涂出来的形状是一个薄薄的水帘,如果喷涂的方向和一字的方向垂直,则涂覆出一条较宽的线,且漆膜较薄,喷涂效率高,如果喷涂的方向和一字的方向一致,那么涂覆出一条较窄的线,且漆膜较厚,喷涂效率低。
目前市场上针对薄膜喷阀这个问题,大多通过旋转机构带动喷阀自身喷嘴沿其中心轴旋转90度来解决,但是这种解决方法带来的问题是喷阀内部旋转机构磨损,需要经常更换相关配件。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种可靠稳定且有效提高工作效率的喷涂设备及其喷涂方法。
为了达到上述目的,本发明一种喷涂设备,包括机架、X轴横向运动组件、Z轴竖向运动组件、Y轴纵向运动组件、控制器和多个涂覆执行组件,所述Y轴纵向运动组件、控制器和多个涂覆执行组件均固定安设在机架上;所述X轴横向运动组件驱动连接在Y轴纵向运动组件上,所述Z轴竖向运动组件驱动连接在X轴横向运动组件上,且所述涂覆执行组件与Z轴竖向运动组件驱动连接;所述涂覆执行组件、X轴横向运动组件、Z轴竖向运动组件和Y轴纵向运动组件均与控制器电连接;
每个涂覆执行组件均包括滑动机构、旋转机构、倾斜机构和用于对产品进行涂覆的喷阀,所述喷阀固定连接在倾斜机构上,所述倾斜机构和旋转机构驱动连接,所述旋转机构和倾斜机构均安设在滑动机构上,所述滑动机构安设在Z轴竖向运动组件上,且所述滑动机构与Z轴竖向运动组件驱动连接。
其中,该设备还包括产品运送机构,所述产品运送机构包括两根用于放置产品且平行的轨道,且所述两根轨道与X轴运动横向运动组件平行。
其中,所述涂覆执行组件还包括连接轴和固定块,所述连接轴设置在旋转机构和倾斜机构之间,所述倾斜机构通过连接轴与旋转机构驱动连接,所述倾斜机构和旋转机构均通过连接轴与滑动机构固定连接,且所述滑动机构通过固定块与Z轴竖向运动组件驱动连接。
其中,所述滑动机构、旋转机构和倾斜机构分别由驱动机构驱动,且所述驱动机构为气缸或电机。
其中,所述Y轴纵向运动组件包括纵向同步带、纵向直线导轨和第一步进电机,所述纵向同步带和纵向直线导轨分别与X轴横向运动组件驱动连接,且所述纵向直线导轨与轨道垂直;所述第一步进电机与纵向同步带驱动连接,且所述纵向同步带带动X轴横向运动组件纵向移动。
其中,所述X轴横向运动组件包括横向同步带、横向直线导轨和第二步进电机,所述横向同步带的两端架设在纵向直线轨道上,所述横向同步带套设在第二步进电机上,且所述第二步进电机驱动横向同步带左右运动,所述横向同步带与轨道平行,且所述横向同步带带动Z轴竖向运动组件横向移动。
其中,所述Z轴竖向运动组件包括滚珠丝杠线性模组和伺服电机,所述横向同步带、纵向直线导轨及滚珠丝杠线性模组三者两两垂直;所述滚珠丝杠线性模组套设在横向同步带上,所述伺服电机与滚珠丝杠线性模组驱动连接,且所述滑动机构在滚珠丝杠线性模组上竖向移动。
其中,所述固定块上设有标尺,且每两个涂覆执行组件在标尺上的间距可调节,且所述间距至少为5厘米。
本发明还提供一种喷涂设备的喷涂方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
S1、放置待喷涂产品:将待喷涂产品放置在轨道上;
S3、喷涂产品的第一端面:控制器控制电机驱动倾斜机构向第一角度倾斜,倾斜机构带动喷阀倾斜且对待喷涂产品的第一端面进行喷涂;
S4、喷涂产品的第二端面:喷涂完待喷涂产品的第一端面后,控制器控制电机驱动旋转机构旋转,且驱动倾斜机构向第二角度倾斜,倾斜机构带动喷阀倾斜且对待喷涂产品的第二端面进行喷涂;
S5、喷涂产品的第三端面:喷涂完待喷涂产品的第二端面后,控制器控制电机驱动旋转机构再次旋转,且驱动倾斜机构向第三角度倾斜,倾斜机构带动喷阀倾斜且对待喷涂产品的第三端面进行喷涂;
S6、喷涂产品的第四端面:喷涂完待喷涂产品的第三端面后,控制器控制电机驱动旋转机构再次旋转,且驱动倾斜机构向第四角度倾斜,倾斜机构带动喷阀倾斜且对待喷涂产品的第四端面进行喷涂;
S7、喷涂完毕:喷涂完待喷涂产品的四个端面后,控制器控制轨道移动,将产品运送出。
所述步骤S1和步骤S3之间还包括步骤S2,所述步骤S2中还包括以下具体步骤:
S21、涂覆执行组件纵向位置调整:控制器控制第一步进电机驱动纵向同步带移动,纵向同步带带动横向同步带移向待喷涂产品的斜上方;
S22、涂覆执行组件横向位置调整:控制器控制第二步进电机驱动横向同步带移动,纵向同步带带动Z轴竖向运动组件移向待喷涂产品的正上方;
S23、涂覆执行组件竖向位置调整:控制器控制伺服电机驱动滑动机构在滚珠丝杠线性模组上滑动,滑动机构带动旋转机构、倾斜机构和喷阀滑动。
本发明的有益效果是:
与现有技术相比,本发明的喷涂设备,喷阀的旋转是由旋转机构驱动完成的,且喷阀沿旋转机构中心旋转,因此喷阀内部零件不会因为经常旋转动作而造成磨损,提高了喷阀的可靠性和稳定性;当多个涂覆执行组件为组合的形式时,可以同时涂覆两个或多个产品,提高生产效率;而且,该涂覆执行组件的优势在于每个喷阀之间可以独立工作,都是通过控制器控制,可以独立旋转工作,独立倾斜工作,也可以多个涂覆执行组件都可同时工作,包括同时旋转一定的角度工作、同时倾斜一定的角度工作,提高涂覆的灵活性,从而提高生产效率。
附图说明
图1为本发明喷涂设备的正视图;
图2为本发明喷涂设备的侧视图;
图3为本发明喷涂设备的俯视图;
图4为本发明涂覆执行组件组合后的正视图;
图5为本发明单个涂覆执行组件的正视图;
图6为本发明单个涂覆执行组件的侧视图;
图7为本发明气缸驱动的涂覆执行组件的正视图;
图8为本发明喷涂设备的喷涂方法中步骤S3使用状态图;
图9为本发明喷涂设备的喷涂方法中步骤S4使用状态图;
图10为本发明喷涂设备的喷涂方法中步骤S5使用状态图;
图11为本发明喷涂设备的喷涂方法中步骤S6使用状态图;
图12为本发明喷涂设备的喷涂方法的方框流程图。
主要元件符号说明如下:
1、机架2、X轴横向运动组件
3、Z轴竖向运动组件4、Y轴纵向运动组件
5、控制器6、涂覆执行组件
7、轨道8、产品
21、横向同步带22、横向直线导轨
31、滚珠丝杠线性模组
41、纵向同步带42、纵向直线导轨
61、滑动机构62、旋转机构
63、倾斜机构64、喷阀
65、连接轴66、固定块
661、标尺。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明,下面结合附图对本发明作进一步地描述。
参见图1-7,本发明的喷涂设备,包括机架1、X轴横向运动组件2、Z轴竖向运动组件3、Y轴纵向运动组件4、控制器4和多个涂覆执行组件6,所述Y轴纵向运动组件4、控制器5和多个涂覆执行组件6均固定安设在机架1上;X轴横向运动组件2驱动连接在Y轴纵向运动组件4上,Z轴竖向运动组件3驱动连接在X轴横向运动组件2上,且涂覆执行组件6与Z轴竖向运动组件3驱动连接;涂覆执行组件6、X轴横向运动组件2、Z轴竖向运动组件3和Y轴纵向运动组件4均与控制器5电连接;
每个涂覆执行组件6均包括滑动机构61、旋转机构62、倾斜机构63和用于对产品8进行涂覆的喷阀64,喷阀64固定连接在倾斜机构63上,倾斜机构63和旋转机构62驱动连接,旋转机构62和倾斜机构63均安设在滑动机构61上,滑动机构61安设在Z轴竖向运动组件3上,且滑动机构61与Z轴竖向运动组件3驱动连接。滑动机构61可带动喷阀64在Z轴竖向运动组件3内上下移动,倾斜机构63可带动喷阀64倾斜一定角度或处于垂直状态,旋转机构62可带动喷阀64和倾斜机构63旋转。
与现有技术相比,本发明的喷涂设备,喷阀64的旋转是由旋转机构62驱动完成的,且喷阀64沿旋转机构62中心旋转,因此喷阀64内部零件不会因为经常旋转动作而造成磨损,提高了喷阀64的可靠性和稳定性;当多个涂覆执行组件6为组合的形式时,可以同时涂覆两个或多个产品8,提高生产效率;而且,该涂覆执行组件6的优势在于每个喷阀64之间可以独立工作,都是通过控制器5控制,可以独立旋转工作,独立倾斜工作,也可以多个涂覆执行组件6都可同时工作,包括同时旋转一定的角度工作、同时倾斜一定的角度工作,提高涂覆的灵活性,从而提高生产效率。
本实施例中,该设备还包括产品运送机构,产品运送机构包括两根用于放置产品8且平行的轨道7,两根轨道7均与控制器5电连接,且两根轨道7与X轴运动横向运动组件平行。控制器5控制轨道7传动,实现对产品8的运输。
本实施例中,涂覆执行组件6还包括连接轴65和固定块66,连接轴65设置在旋转机构62和倾斜机构63之间,倾斜机构63通过连接轴65与旋转机构62驱动连接,倾斜机构63和旋转机构62均通过连接轴65与滑动机构61固定连接,且滑动机构61通过固定块66与Z轴竖向运动组件3驱动连接。旋转机构62带动喷阀64和倾斜机构63沿着连接轴65旋转。
本实施例中,滑动机构61、旋转机构62和倾斜机构63分别由驱动机构驱动,且驱动机构为气缸或电机。图7所示的为气缸驱动。
本实施例中,Y轴纵向运动组件4包括纵向同步带41、纵向直线导轨42和第一步进电机(图未示),纵向同步带41和纵向直线导轨42分别与X轴横向运动组件2驱动连接,且纵向直线导轨42与轨道7垂直;第一步进电机与纵向同步带41驱动连接,且纵向同步带41带动X轴横向运动组件2纵向移动。当然,本案中并不局限于纵向同步带与第一步进电机配合的Y轴纵向运动组件的模式,也可以采用滚珠丝杠线性模组和伺服电机结合的形式实现Y轴纵向运动组件的功能。
本实施例中,X轴横向运动组件2包括横向同步带21、横向直线导轨22和第二步进电机(图未示),横向同步带21的两端架设在纵向直线轨道42上,横向同步带21套设在第二步进电机上,且第二步进电机驱动横向同步带21左右滑动,横向同步带21与轨道7平行,且横向同步带21带动Z轴竖向运动组件3横向移动。当然,本案中并不局限于横向同步带与第二步进电机配合的X轴纵向运动组件的模式,也可以采用滚珠丝杠线性模组和伺服电机结合的形式实现X轴纵向运动组件的功能。
本实施例中,Z轴竖向运动组件3包括滚珠丝杠线性模组31和伺服电机(图未示),横向同步带21、纵向直线导轨42及滚珠丝杠线性模组31三者两两垂直;滚珠丝杠线性模组31套设在横向同步带21上,伺服电机与滚珠丝杠线性模组31驱动连接,且滑动机构61在滚珠丝杠线性模组31上竖向移动。
请参阅图4,固定块66上设有标尺661,且每两个涂覆执行组件6在标尺661上的间距可调节,且间距至少为5厘米。
请参阅图8-12,本发明还提供一种喷涂设备的喷涂方法,包括以下具体步骤:
S1、放置待喷涂产品8:将待喷涂产品8放置在轨道7上;
请参阅图8,S3、喷涂产品8的第一端面:控制器5控制电机驱动倾斜机构63向第一角度倾斜,倾斜机构63带动喷阀64倾斜且对待喷涂产品8的第一端面进行喷涂;
请参阅图9,S4、喷涂产品8的第二端面:喷涂完待喷涂产品8的第一端面后,控制器5控制电机驱动旋转机构62旋转,且驱动倾斜机构63向第二角度倾斜,倾斜机构63带动喷阀64倾斜且对待喷涂产品8的第二端面进行喷涂;
请参阅图10,S5、喷涂产品8的第三端面:喷涂完待喷涂产品8的第二端面后,控制器5控制电机驱动旋转机构62再次旋转,且驱动倾斜机构63向第三角度倾斜,倾斜机构63带动喷阀64倾斜且对待喷涂产品8的第三端面进行喷涂;
请参阅图11,S6、喷涂产品8的第四端面:喷涂完待喷涂产品8的第三端面后,控制器5控制电机驱动旋转机构62再次旋转,且驱动倾斜机构63向第四角度倾斜,倾斜机构63带动喷阀64倾斜且对待喷涂产品8的第四端面进行喷涂;
S7、喷涂完毕:喷涂完待喷涂产品8的四个端面后,控制器5控制轨道7移动,将产品8运送出。
本实施例中,步骤S1和步骤S3之间还包括步骤S2,步骤S2中还包括以下具体步骤:
S21、涂覆执行组件6纵向位置调整:控制器5控制第一步进电机驱动纵向同步带41移动,纵向同步带41带动横向同步带21移向待喷涂产品8的斜上方;
S22、涂覆执行组件6横向位置调整:控制器5控制第二步进电机驱动横向同步带21移动,横向同步带21带动Z轴竖向运动组件3移向待喷涂产品8的正上方;
S23、涂覆执行组件6竖向位置调整:控制器5控制电机驱动滑动机构61在滚珠丝杠线性模组31上滑动,滑动机构61带动旋转机构62、倾斜机构63和喷阀64滑动。
本发明的喷涂设备的喷涂方法,有效的喷涂了产品8需要喷涂的各个表面,适用于电路板、塑胶件、金属结构件、五金件、高尔夫球等全部工件喷漆,适用于各种喷涂各种涂料、各种三防漆、敷形材料、各种胶水、机油、墨水等,适用于薄膜喷阀,也适用于其他喷阀,包括雾化喷阀、针式喷阀等;喷阀64可以单独旋转一定角度后喷涂,也可以同时旋转一定的角度倾斜涂覆,由于采用喷阀64外部机构旋转方式,不会导致喷阀64因旋转功能导致的内部磨损,可实现多阀多角度同时倾斜涂覆。
本发明的优势在于:
1)喷阀64的旋转是由旋转机构62驱动实现旋转,不是由喷阀64内部的机构旋转完成,避免喷阀64的内部零件因为经常旋转而磨损,有效延长喷阀64的使用寿命,且提高了喷阀64的可靠性和稳定性;
2)涂覆执行组件6可以是多个,也可以是单个,可以根据实际需要安装,有效提高喷涂效率;
3)涂覆执行组件6中的各机构独立控制,提高了喷涂的灵活性。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种喷涂设备,其特征在于,包括机架、X轴横向运动组件、Z轴竖向运动组件、Y轴纵向运动组件、控制器和多个涂覆执行组件,所述Y轴纵向运动组件、控制器和多个涂覆执行组件均固定安设在机架上;所述X轴横向运动组件驱动连接在Y轴纵向运动组件上,所述Z轴竖向运动组件驱动连接在X轴横向运动组件上,且所述涂覆执行组件与Z轴竖向运动组件驱动连接;所述涂覆执行组件、X轴横向运动组件、Z轴竖向运动组件和Y轴纵向运动组件均与控制器电连接;
每个涂覆执行组件均包括滑动机构、旋转机构、倾斜机构和用于对产品进行涂覆的喷阀,所述喷阀固定连接在倾斜机构上,所述倾斜机构和旋转机构驱动连接,所述旋转机构和倾斜机构均安设在滑动机构上,所述滑动机构安设在Z轴竖向运动组件上,且所述滑动机构与Z轴竖向运动组件驱动连接;
所述涂覆执行组件还包括连接轴和固定块,所述连接轴设置在旋转机构和倾斜机构之间,所述倾斜机构通过连接轴与旋转机构驱动连接,所述倾斜机构和旋转机构均通过连接轴与滑动机构固定连接,且所述滑动机构通过固定块与Z轴竖向运动组件驱动连接。
2.根据权利要求1所述的喷涂设备,其特征在于,该设备还包括产品运送机构,所述产品运送机构包括两根用于放置产品且平行的轨道,且两根所述轨道与X轴横向运动组件平行。
3.根据权利要求1所述的喷涂设备,其特征在于,所述滑动机构、旋转机构和倾斜机构分别由驱动机构驱动,且所述驱动机构为气缸或电机。
4.根据权利要求2所述的喷涂设备,其特征在于,所述Y轴纵向运动组件包括纵向同步带、纵向直线导轨和第一步进电机,所述纵向同步带和纵向直线导轨分别与X轴横向运动组件驱动连接,且所述纵向直线导轨与轨道垂直;所述第一步进电机与纵向同步带驱动连接,且所述纵向同步带带动X轴横向运动组件纵向移动。
5.根据权利要求4所述的喷涂设备,其特征在于,所述X轴横向运动组件包括横向同步带、横向直线导轨和第二步进电机,所述横向同步带的两端架设在纵向直线导轨上,所述横向同步带套设在第二步进电机上,且所述第二步进电机驱动横向同步带左右运动,所述横向同步带与轨道平行,且所述横向同步带带动Z轴竖向运动组件横向移动。
6.根据权利要求5所述的喷涂设备,其特征在于,所述Z轴竖向运动组件包括滚珠丝杠线性模组和伺服电机,所述横向同步带、纵向直线导轨及滚珠丝杠线性模组三者两两垂直;所述滚珠丝杠线性模组套设在横向同步带上,所述伺服电机与滚珠丝杠线性模组驱动连接,且所述滑动机构在滚珠丝杠线性模组上竖向移动。
7.根据权利要求1所述的喷涂设备,其特征在于,所述固定块上设有标尺,每两个涂覆执行组件在标尺上的间距可调节,且间距至少为5厘米。
8.一种基于权利要求1所述的喷涂设备的喷涂方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
S1、放置待喷涂产品:将待喷涂产品放置在轨道上;
S3、喷涂产品的第一端面:控制器控制电机驱动倾斜机构向第一角度倾斜,
倾斜机构带动喷阀倾斜且对待喷涂产品的第一端面进行喷涂;
S4、喷涂产品的第二端面:喷涂完待喷涂产品的第一端面后,控制器控制电机驱动旋转机构旋转,且驱动倾斜机构向第二角度倾斜,倾斜机构带动喷阀倾斜且对待喷涂产品的第二端面进行喷涂;
S5、喷涂产品的第三端面:喷涂完待喷涂产品的第二端面后,控制器控制电机驱动旋转机构再次旋转,且驱动倾斜机构向第三角度倾斜,倾斜机构带动喷阀倾斜且对待喷涂产品的第三端面进行喷涂;
S6、喷涂产品的第四端面:喷涂完待喷涂产品的第三端面后,控制器控制电机驱动旋转机构再次旋转,且驱动倾斜机构向第四角度倾斜,倾斜机构带动喷阀倾斜且对待喷涂产品的第四端面进行喷涂;
S7、喷涂完毕:喷涂完待喷涂产品的四个端面后,控制器控制轨道移动,
将产品运送出。
9.根据权利要求8所述的喷涂设备的喷涂方法,其特征在于,所述步骤S1和步骤S3之间还包括步骤S2,所述步骤S2中还包括以下具体步骤:
S21、涂覆执行组件纵向位置调整:控制器控制第一步进电机驱动纵向同步带移动,纵向同步带带动横向同步带移向待喷涂产品的斜上方;
S22、涂覆执行组件横向位置调整:控制器控制第二步进电机驱动横向同步带移动,横向同步带带动Z轴竖向运动组件移向待喷涂产品的正上方;
S23、涂覆执行组件竖向位置调整:控制器控制伺服电机驱动滑动机构在滚珠丝杠线性模组上运动,滑动机构带动旋转机构、倾斜机构和喷阀滑动。
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