CN106391371A - 一种喷枪自动调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及喷涂设备领域，特别是一种喷枪自动调节装置，包括旋转调节机构、X轴线性滑动机构、Y轴线性滑动机构和喷枪，所述喷枪安装在所述旋转调节机构上，所述旋转调节机构用于调节喷枪的喷射角度；所述旋转调节机构安装在所述X轴线性滑动机构上，所述X轴线性滑动机构用于带动所述旋转调节机构左右移动；所述X轴线性滑动机构安装在所述Y轴线性滑动机构上，所述Y轴线性滑动机构用于带动所述X轴线性滑动机构上下移动。本发明实现了喷枪在XYZ轴三个维度上的自由移动，并可通过旋转调节机构灵活调整喷枪的喷射角度，实现了喷枪位置和喷射角度的自由调节，能够满足各类喷涂要求，提高喷涂质量。
Description
技术领域
本发明涉及喷涂设备领域，特别是一种喷枪自动调节装置。
背景技术
喷涂通过喷枪或碟式雾化器，借助于压力或离心力，分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。为实现对工件表面全面喷涂，在喷涂过程中需要移动工件和/或移动喷枪，现有技术中，由于喷枪普遍不带有自动调节装置，喷枪的喷嘴一般不能旋转，因此，大多是依靠人工手持喷枪移动，来实现喷枪位置的左右、上下调节以及喷枪角度的调节的，但这种手动调节方式存在如下缺陷：(1)对技术人员提出一定的技术要求，造成人工成本高，对技术人员依赖程度大。(2)依靠技术人员手动调节喷枪的角度，其工作量大，耗时长，且无法确保精确度。(3)每跟换一次涂装工件，就需要技术人员手动调节喷枪位置和角度，对不同的涂装产品位置难以记忆，无调节数据参考。(4)人工调节的不准确性，容易导致喷涂质量低。
目前，也有部分工件采用自动喷枪配合平面自动输送，达到涂料喷涂的目的。采用自动喷枪配合平面自动输送喷涂时，需要根据喷涂流水线来设置喷枪的位置，因在喷涂不同尺寸的工件时需要对喷枪进行适应性调整，故喷枪的位置最好能灵活调整，但现有技术中，喷枪喷涂位置还主要依赖人工调整，自动化程度低，调整耗时长，给流水线工作造成不利影响。
鉴于现有技术的缺陷，有必要设计一种方便调节喷枪位置和喷射角度的装置。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种可自由调节喷枪喷射位置和喷射角度的喷枪自动调节装置。
本发明采用技术方案如下：
一种喷枪自动调节装置，包括旋转调节机构、X轴线性滑动机构、Y轴线性滑动机构、喷枪和控制器，
所述喷枪安装在所述旋转调节机构上，所述旋转调节机构用于调节喷枪的喷射角度；所述旋转调节机构安装在所述X轴线性滑动机构上，所述X轴线性滑动机构用于带动所述旋转调节机构左右移动；所述X轴线性滑动机构安装在所述Y轴线性滑动机构上，所述Y轴线性滑动机构用于带动所述X轴线性滑动机构上下移动；所述控制器与旋转调节机构、X轴线性滑动机构和Y轴线性滑动机构连接，用于控制旋转调节机构、X轴线性滑动机构和Y轴线性滑动机构动作。
具体地，所述Y轴线性滑动机构包括Y轴线性滑台和Y轴导向滑台，
所述Y轴线性滑台包括竖向设置的第一Y轴导向架、Y轴驱动电机和第一丝杆，所述第一丝杆竖向设置在第一Y轴导向架上，所述Y轴驱动电机设置在第一Y轴导向架顶端，Y轴驱动电机的输出端与所述第一丝杆连接，
所述Y轴导向滑台包括竖向设置的第二Y轴导向架和Y轴导轨，所述Y轴导轨竖向设置在所述第二Y轴导向架上，所述第二Y轴导向架与第一Y轴导向架平行。
具体地，所述X轴线性滑动机构包括横向设置的X轴导向架、X轴驱动电机和第二丝杆，所述第二丝杆横向设置在X轴导向架上，所述X轴驱动电机设置在X轴导向架的一端，X轴驱动电机的输出端与所述第二丝杆连接，
所述X轴导向架上具有第一连接块和X轴滑块，所述第一连接块与所述第一丝杆连接并可在所述X轴驱动电机的带动下沿所述第一丝杆移动，所述X轴滑块套接在所述Y轴导轨上。
具体地，所述旋转调节机构包括旋转驱动电机、中间连杆、喷枪连杆、第一锥齿轮、第二锥齿轮和横向设置的导向架，所述旋转驱动电机设置在导向架的前端，所述第一锥齿轮、第二锥齿轮和喷枪连杆均设置在导向架的后端，所述中间连杆横向设置在导向架上，所述中间连杆的一端与旋转驱动电机的输出轴连接，另一端与第一锥齿轮连接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与喷枪连杆连接，所述喷枪连杆用于固定喷枪；
所述导向架的前端还具有第二连接块，所述第二连接块与所述第二丝杆连接并可在所述旋转驱动电机的带动下沿所述第二丝杆移动。
优选地，所述装置还包括滑台固定架，所述滑台固定架上设置有第一Z轴导轨和第二Z轴导轨，所述第一Z轴导轨和第二Z轴导轨相互平行；
所述Y轴线性滑台还包括固定在所述第一Y轴导向架下端的第一Y轴滑块，所述第一Y轴滑块套接在所述第一Z轴导轨上并可沿所述第一Z轴导轨滑动；
所述Y轴导向滑台还包括固定在所述第二Y轴导向架下端的第二Y轴滑块，所述第二Y轴滑块套接在所述第二Z轴导轨上并可沿所述第二Z轴导轨滑动。
优选地，所述第一Y轴导向架包括长条形的第一支架、设置在所述第一支架上端的第一连接座以及设置在所述第一支架下端的第二连接座，所述第一丝杆的两端分别与所述第一连接座和第二连接座活动连接，所述Y轴驱动电机安装在所述第一连接座上；所述第一支架上靠近第一连接座处还设有第一滑动挡块。
优选地，所述第二Y轴导向架包括长条形的第二支架、设置在所述第二支架上端的第三连接座以及设置在所述第一支架下端的第四连接座，所述Y轴导轨的两端分别与所述第三连接座和第四连接座固定；所述第二支架上靠近所述第三连接座处还设有第二滑动挡块。
优选地，所述X轴导向架包括长条形的第三支架、设置在所述第三支架一端的第五连接座以及设置在所述第三支架另一端的第六连接座，所述第二丝杆的两端分别与所述第五连接座和第六连接座活动连接，所述X轴驱动电机安装在所述第五连接座或者第六连接座上；所述第三支架上还设置有第三滑动挡块，所述第三滑动挡块位于所述第三支架上靠近X轴驱动电机的一端。
优选地，所述装置还包括第一锁紧机构和第二锁紧机构，所述第一锁紧机构用于将所述第一Y轴导向架固定在所述第一Z轴导轨上，所述第二锁紧机构用于将所述第二Y轴导向架固定在所述第二Z轴导轨上。
进一步地，所述装置还包括与控制器相连的显示器，所述显示器具有触摸屏，所述触摸屏用于输入并显示与不同工件适配的喷枪位置和角度的调节参数；所述控制器还具有存储单元，所述存储单元用于存储通过触摸屏设置的调节参数。
优选地，所述旋转驱动电机为伺服电机，所述Y轴驱动电机和X轴驱动电机均为步进电机。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中，X轴线性滑动机构的设置实现了喷枪左右移动，Y轴线性滑动机构的设置实现了喷枪上下移动，Z轴导轨的设置实现了喷枪前后移动，XYZ轴组合实现了喷枪在三个维度上的自由移动，在此基础上增设旋转调节机构，使喷枪的喷射方向和喷射角度可灵活调整，如此，实现了喷枪位置和喷射角度的自由调节，能够满足各类喷涂要求，提高喷涂质量。采用自动化调整，可实现在调整喷枪角度的同时，带动喷枪上下、左右和前后调整，极大的缩短了调节耗时，提高了喷枪调节效率，避免了人为调节造成的时间浪费和调节误差，设备操控简单，降低了操作难度，减少了高质量喷涂对技术人员的依赖性。
(2)本发明的Y轴线性滑动机构包括相互平行的Y轴线性滑台和Y轴导向滑台，在Y轴驱动电机的作用下，X轴线性滑动机构的第一连接块可沿着Y轴线性滑台移动，同时，X轴滑块沿着Y轴导向滑台移动，Y轴导向滑台的设置提高了机械结构的稳定性，确保了X轴线性滑动机构平稳移动，显著减小调节误差。
(3)在滑台固定架上设置Z轴导轨，使Y轴线性滑动机构可以带动喷枪前后移动，以调节到预设位置处，当不需要调节喷枪的前后位置时，可通过锁紧机构将Y轴线性滑动机构固定在滑台固定架上，如此，可以避免喷枪在工作过程中前后位移、偏离预设的喷涂位置。
(4)控制器和显示器的设置，可以保存为喷涂不同产品而设置的喷枪调节参数，并可以通过触摸屏轻松调取历史记录，提高了调节喷枪位置和角度的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明喷枪自动调节装置的主视图；
图2是本发明喷枪自动调节装置的左视图；
图3是本发明喷枪自动调节装置的俯视图。
图中：1-喷枪，2-Y轴线性滑台，3-第一Y轴导向架，4-Y轴驱动电机，5-第一丝杆，6-Y轴导向滑台，7-第二Y轴导向架，8-Y轴导轨，9-X轴导向架，10-X轴驱动电机，11-第二丝杆，12-第一连接块，14-旋转驱动电机，15-中间连杆，16-喷枪连杆，17-导向架，18-第二连接块，19-滑台固定架，20-第一Z轴导轨，21-第二Z轴导轨，24-第一支架，25-第一连接座，26-第二连接座，27-第一滑动挡块，28-第二支架，29-第三连接座，30-第四连接座，31-第二滑动挡块，32-第三支架，33-第五连接座，34-第六连接座，35-第三滑动挡块，36-锁紧板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1-3，本发明提供一种喷枪自动调节装置，包括旋转调节机构、X轴线性滑动机构、Y轴线性滑动机构和喷枪1，所述喷枪1安装在所述旋转调节机构上，所述旋转调节机构用于调节喷枪的喷射角度；所述旋转调节机构安装在所述X轴线性滑动机构上，所述X轴线性滑动机构用于带动所述旋转调节机构左右移动；所述X轴线性滑动机构安装在所述Y轴线性滑动机构上，所述Y轴线性滑动机构用于带动所述X轴线性滑动机构上下移动。
所述喷枪自动调节装置还包括控制器和显示器，所述控制器分别与旋转调节机构、X轴线性滑动机构、Y轴线性滑动机构和显示器电连接，控制器用于控制旋转调节机构、X轴线性滑动机构和Y轴线性滑动机构动作；所述显示器具有触摸屏，所述触摸屏用于接收并显示喷枪位置和角度的调节参数，所述控制器还具有存储单元，所述存储单元用于存储用户通过触摸屏设置的调节参数，当然，用户也可以通过触摸屏调取存储单元中存储的调节参数。所述控制器和显示器的设置，可以保存为喷涂不同产品而设置的喷枪调节参数，并可以通过触摸屏轻松调取历史记录，提高了调节喷枪位置和角度的效率。
具体地，所述Y轴线性滑动机构包括Y轴线性滑台2和Y轴导向滑台6；所述Y轴线性滑台2包括竖向设置的第一Y轴导向架3、Y轴驱动电机4和第一丝杆5，所述第一丝杆5竖向设置在第一Y轴导向架3上，所述Y轴驱动电机4设置在第一Y轴导向架3顶端，Y轴驱动电机的输出端与所述第一丝杆5连接，优选地，所述Y轴驱动电机为步进电机；所述Y轴导向滑台6包括竖向设置的第二Y轴导向架7和Y轴导轨8，所述Y轴导轨8竖向设置在所述第二Y轴导向架7上，所述第二Y轴导向架7与第一Y轴导向架3平行。
所述X轴线性滑动机构包括横向设置的X轴导向架9、X轴驱动电机10和第二丝杆11；所述第二丝杆11横向设置在X轴导向架9上，所述X轴驱动电机10设置在X轴导向架9的一端，X轴驱动电机的输出端与所述第二丝杆11连接，优选地，所述X轴驱动电机为步进电机；所述X轴导向架9上具有第一连接块12和X轴滑块，所述第一连接块12与所述第一丝杆5连接并可在所述X轴驱动电机10的带动下沿所述第一丝杆5移动，所述X轴滑块套接在所述Y轴导轨8上。
所述旋转调节机构包括旋转驱动电机14、中间连杆15、喷枪连杆16、第一锥齿轮、第二锥齿轮和横向设置的导向架17，所述导向架17的长度与第二丝杆11趋于一致，优选地，所述旋转驱动电机为伺服电机，所述旋转驱动电机14设置在导向架17的前端，所述第一锥齿轮、第二锥齿轮和喷枪连杆16均设置在导向架17的后端，所述中间连杆15横向设置在导向架17上，所述中间连杆15的一端与旋转驱动电机14的输出轴连接，另一端与第一锥齿轮连接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与喷枪连杆16连接，所述喷枪连杆16用于固定喷枪1；所述导向架17的前端还具有第二连接块18，所述第二连接块18与所述第二丝杆11连接并可在所述旋转驱动电机14的带动下沿所述第二丝杆11移动。
所述装置还包括滑台固定架19，所述滑台固定架上设置有第一Z轴导轨20和第二Z轴导轨21，所述第一Z轴导轨和第二Z轴导轨相互平行；所述Y轴线性滑台2还包括固定在所述第一Y轴导向架下端的第一Y轴滑块，所述第一Y轴滑块套接在所述第一Z轴导轨20上并可沿所述第一Z轴导轨滑动；所述Y轴导向滑台6还包括固定在所述第二Y轴导向架下端的第二Y轴滑块，所述第二Y轴滑块套接在所述第二Z轴导轨21上并可沿所述第二Z轴导轨滑动。
所述第一Y轴导向架3包括长条形的第一支架24、设置在所述第一支架上端的第一连接座25以及设置在所述第一支架下端的第二连接座26，所述第一丝杆5的两端分别与所述第一连接座25和第二连接座26活动连接，所述Y轴驱动电机4安装在所述第一连接座25上；所述第一支架上靠近第一连接座处还设有第一滑动挡块27。
所述第二Y轴导向架包括长条形的第二支架28、设置在所述第二支架上端的第三连接座29以及设置在所述第一支架下端的第四连接座30，所述Y轴导轨8的两端分别与所述第三连接座29和第四连接座30固定；所述第二支架上靠近所述第三连接座处还设有第二滑动挡块31。
所述X轴导向架9包括长条形的第三支架32、设置在所述第三支架一端的第五连接座33以及设置在所述第三支架另一端的第六连接座34，所述第二丝杆11的两端分别与所述第五连接座33和第六连接座34活动连接，所述X轴驱动电机10安装在所述第五连接座或者第六连接座上；所述第三支架上还设置有第三滑动挡块35，所述第三滑动挡块位于所述第三支架上靠近X轴驱动电机的一端。
本发明装置还包括第一锁紧机构和第二锁紧机构，所述第一锁紧机构用于将所述第一Y轴导向架3固定在所述第一Z轴导轨20上，所述第二锁紧机构用于将所述第二Y轴导向架7固定在所述第二Z轴导轨21上。第一锁紧机构包括L形锁紧板36，所述L形锁紧板36包括两个相互垂直的面板，其中一个面板通过螺钉与第一Y轴导向架固定，另一个面板通过螺钉与第一Z轴导轨固定，通过这种方式限制第一Y轴导向架3在第一Z轴导轨20上移动。所述第二锁紧机构与第一锁紧机构的结构和使用方法均相同。
利用本发明装置喷涂工件时，一般采用两个以上的喷枪配合进行喷涂。现以四个喷枪为例进行说明：将两个喷枪自动调节装置安装在流水线一侧，将其余两个喷枪自动调节装置安装在流水线另一侧，四个喷枪两两相对，并朝向流水线上的工件，根据流水线上待喷涂工件的尺寸，通过触摸屏输出喷枪调节数据，调整喷枪位置和喷射角度，直至四个喷枪的位置都调整到位，当设置在流水线上的传感器检测到工件位于喷枪的喷涂位置，即触发四个喷枪同时对工件进行喷涂。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明的权利范围，依据本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种喷枪自动调节装置，其特征在于，包括旋转调节机构、X轴线性滑动机构、Y轴线性滑动机构、喷枪(1)和控制器，
所述喷枪(1)安装在所述旋转调节机构上，所述旋转调节机构用于调节喷枪的喷射角度；所述旋转调节机构安装在所述X轴线性滑动机构上，所述X轴线性滑动机构用于带动所述旋转调节机构左右移动；所述X轴线性滑动机构安装在所述Y轴线性滑动机构上，所述Y轴线性滑动机构用于带动所述X轴线性滑动机构上下移动；所述控制器与旋转调节机构、X轴线性滑动机构和Y轴线性滑动机构连接，用于控制旋转调节机构、X轴线性滑动机构和Y轴线性滑动机构动作。
2.根据权利要求1所述的喷枪自动调节装置，其特征在于，所述Y轴线性滑动机构包括Y轴线性滑台(2)和Y轴导向滑台(6)，
所述Y轴线性滑台(2)包括竖向设置的第一Y轴导向架(3)、Y轴驱动电机(4)和第一丝杆(5)，所述第一丝杆(5)竖向设置在第一Y轴导向架(3)上，所述Y轴驱动电机(4)设置在第一Y轴导向架(3)顶端，Y轴驱动电机的输出端与所述第一丝杆(5)连接，
所述Y轴导向滑台(6)包括竖向设置的第二Y轴导向架(7)和Y轴导轨(8)，所述Y轴导轨(8)竖向设置在所述第二Y轴导向架(7)上，所述第二Y轴导向架(7)与第一Y轴导向架(3)平行。
3.根据权利要求2所述的喷枪自动调节装置，其特征在于，所述X轴线性滑动机构包括横向设置的X轴导向架(9)、X轴驱动电机(10)和第二丝杆(11)，所述第二丝杆(11)横向设置在X轴导向架(9)上，所述X轴驱动电机(10)设置在X轴导向架(9)的一端，X轴驱动电机的输出端与所述第二丝杆(11)连接，
所述X轴导向架(9)上具有第一连接块(12)和X轴滑块，所述第一连接块(12)与所述第一丝杆(5)连接并可在所述X轴驱动电机(10)的带动下沿所述第一丝杆(5)移动，所述X轴滑块套接在所述Y轴导轨(8)上。
4.根据权利要求3所述的喷枪自动调节装置，其特征在于，所述旋转调节机构包括旋转驱动电机(14)、中间连杆(15)、喷枪连杆(16)、第一锥齿轮、第二锥齿轮和横向设置的导向架(17)，所述旋转驱动电机(14)设置在导向架(17)的前端，所述第一锥齿轮、第二锥齿轮和喷枪连杆(16)均设置在导向架(17)的后端，所述中间连杆(15)横向设置在导向架(17)上，所述中间连杆(15)的一端与旋转驱动电机(14)的输出轴连接，另一端与第一锥齿轮连接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，所述第二锥齿轮与喷枪连杆(16)连接，所述喷枪连杆(16)用于固定喷枪(1)；
所述导向架(17)的前端还具有第二连接块(18)，所述第二连接块(18)与所述第二丝杆(11)连接并可在所述旋转驱动电机(14)的带动下沿所述第二丝杆(11)移动。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的喷枪自动调节装置，其特征在于，所述装置还包括滑台固定架(19)，所述滑台固定架上设置有第一Z轴导轨(20)和第二Z轴导轨(21)，所述第一Z轴导轨和第二Z轴导轨相互平行；
所述Y轴线性滑台(2)还包括固定在所述第一Y轴导向架下端的第一Y轴滑块，所述第一Y轴滑块套接在所述第一Z轴导轨(20)上并可沿所述第一Z轴导轨滑动；
所述Y轴导向滑台(6)还包括固定在所述第二Y轴导向架下端的第二Y轴滑块，所述第二Y轴滑块套接在所述第二Z轴导轨(21)上并可沿所述第二Z轴导轨滑动。
6.根据权利要求5所述的喷枪自动调节装置，其特征在于，所述第一Y轴导向架(3)包括长条形的第一支架(24)、设置在所述第一支架上端的第一连接座(25)以及设置在所述第一支架下端的第二连接座(26)，所述第一丝杆(5)的两端分别与所述第一连接座(25)和第二连接座(26)活动连接，所述Y轴驱动电机(4)安装在所述第一连接座(25)上；所述第一支架上靠近第一连接座处还设有第一滑动挡块(27)。
7.根据权利要求5所述的喷枪自动调节装置，其特征在于，所述第二Y轴导向架包括长条形的第二支架(28)、设置在所述第二支架上端的第三连接座(29)以及设置在所述第一支架下端的第四连接座(30)，所述Y轴导轨(8)的两端分别与所述第三连接座(29)和第四连接座(30)固定；所述第二支架上靠近所述第三连接座处还设有第二滑动挡块(31)。
8.根据权利要求3或4所述的喷枪自动调节装置，其特征在于，所述X轴导向架(9)包括长条形的第三支架(32)、设置在所述第三支架一端的第五连接座(33)以及设置在所述第三支架另一端的第六连接座(34)，所述第二丝杆(11)的两端分别与所述第五连接座(33)和第六连接座(34)活动连接，所述X轴驱动电机(10)安装在所述第五连接座或者第六连接座上；所述第三支架上还设置有第三滑动挡块(35)，所述第三滑动挡块位于所述第三支架上靠近X轴驱动电机的一端。
9.根据权利要求5所述的喷枪自动调节装置，其特征在于，所述装置还包括第一锁紧机构和第二锁紧机构，所述第一锁紧机构用于将所述第一Y轴导向架固定在所述第一Z轴导轨上，所述第二锁紧机构用于将所述第二Y轴导向架固定在所述第二Z轴导轨上。
10.根据权利要求4所述的喷枪自动调节装置，其特征在于，所述装置还包括与控制器相连的显示器，所述显示器具有触摸屏，所述触摸屏用于输入并显示与不同工件适配的喷枪位置和角度的调节参数；所述控制器还具有存储单元，所述存储单元用于存储通过触摸屏设置的调节参数。
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