CN106423733B - 一种油漆刷自动化灌胶系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油漆刷自动化灌胶系统及方法，该系统包括装置固定平台、上料组件、传送组件、灌胶组件、下料组件、气动系统及控制系统，且上料组件、传送组件、灌胶组件及下料组件均与气动系统及控制系统相连；上料组件通过推送气缸带动推板将储料槽内刷头推出至传送组件的进料口处；传送组件通过传动带带动移动吸座沿滚动导轨的滑动，从而实现刷头的传送及灌胶过程；灌胶组件通过步进电机带动灌胶头实现刷头的均匀灌胶；通过接收铁片、横向气缸及纵向气缸实现刷头的接收及下料。本发明可适用于多种型号油漆刷灌胶，且自动化程度高，操作方便，节省人力的同时能够提高油漆刷的灌胶效率和灌胶质量，从而降低生产成本。

Description

一种油漆刷自动化灌胶系统及方法

技术领域

本发明涉及一种油漆刷自动化灌胶系统及方法，属于制刷设备技术领域。

背景技术

在油漆刷的生产工艺流程中,油漆刷刷头的灌胶是一项重要的工序。目前我国制刷行业大多为手工操作，机械设备自动化程度低，工人劳动强度大，处于有待发展和提高的阶段。就灌胶工序而言，绝大部分工厂采用人工挤压胶水袋或用胶水灌向刷头添加胶水的方式灌胶，这种方式不仅存在着效率低、灌胶质量差、浪费严重等问题，而且将灌好胶水的刷头直接放置在车间，使得车间充满胶水气味，工作环境变差，对人体造成一定危害。

因此，迫切需要设计一种能够完成自动上料、传送、灌胶、下料并且可适用于多种油漆刷型号的灌胶系统及方法，这对于提高制刷机械的自动化程度、降低工人的劳动强度和改善工作环境等都具有一定的现实意义。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种油漆刷自动化灌胶系统及方法，可适用于多种型号油漆刷灌胶，其自动化程度高，操作方便，节省人力的同时能够提高油漆刷的灌胶效率和灌胶质量，从而降低生产成本。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种油漆刷自动化灌胶系统，包括装置固定平台、上料组件、传送组件、灌胶组件、下料组件、气动系统及控制系统，且气动系统及控制系统设置于装置固定平台上；传送组件及灌胶组件设置于装置固定平台前侧，下料组件及上料组件分别设置于传送组件的左、右两侧，上料组件、传送组件、灌胶组件及下料组件均与气动系统及控制系统相连；

其中，上料组件用于将待灌胶的油漆刷刷头输送至传送组件的进料口处；

传送组件用于实现油漆刷刷头的传输及灌胶定位；

灌胶组件用于给到位的油漆刷刷头自动均匀灌胶；

下料组件用于将灌胶后的油漆刷刷头转移至下料口处；

气动系统用于给上料组件、传送组件、灌胶组件及下料组件提供气动驱动；

控制系统用于检测并控制上料组件、传送组件、灌胶组件及下料组件的动作进程。

优选的，所述上料组件包括上料机架、推送机构及储料机构，推送机构及储料机构从右往左依次设置于上料机架上，上料机架左端为出料口；

其中，所述推送机构包括推送气缸、推板及直线导轨，推送气缸及直线导轨均设置于上料机架上，且直线导轨设置于推送气缸左侧；直线导轨上设置有相适配的滑座，推板固定于滑座上，且推板右端与推送气缸的活塞杆相连，通过推送气缸活塞杆的伸缩推动推板及滑座沿直线导轨的滑动；

所述储料机构包括两个限位块、四个支撑架及四个储料槽，两个限位块相对设置于上料机架上且分别位于直线导轨的前、后两侧；四个支撑架成矩形布置且分别为一矩形的顶点，其中右侧两个支撑架上均固接有横杆；左侧两个支撑架上均设置有与横杆相适配的通孔，通过通孔与横杆的配合实现左侧两个支撑架与右侧两个支撑架的滑动连接且通过螺栓固定左侧两个支撑架的位置；

右侧两个支撑架通过连接块及螺栓分别安装于两个限位块左侧，两个限位块上与右侧两个支撑架的连接处均设置有水平通槽，通过改变通槽中螺栓的位置来改变右侧两个支撑架之间的距离；四个储料槽分别固定于四个支撑架上，通过推送气缸带动推板将四个储料槽内的底层刷头推出至出料口外。通过上述结构能够调整四个支撑架之间的距离以适应不同型号的油漆刷刷头存储。

优选的，所述左侧两个支撑架的左侧底部分别设置有对刷头导向的导向片，且两个导向片相对称。

优选的，所述传送组件包括旋转电机、带轮机、滚动导轨、上齿条、下齿条及至少一个移动吸座；

其中，带轮机包括主动轮、主动轴、从动轮、从动轴、传动带、轴承座及张紧座，且旋转电机、轴承座及张紧座设置于装置固定平台上；主动轮通过主动轴安装于轴承座上，从动轮通过从动轴安装于张紧座上；通过主动轮及从动轮张紧传动带，通过张紧座的位置来调整传动带的张紧程度，旋转电机通过联轴器驱动主动轴的转动；

所述滚动导轨通过连接板设置于装置固定平台前侧，滚动导轨设置于传动带外侧；上齿条及下齿条设置于连接板上，且分别位于滚动导轨的右上方和左下方；

所述移动吸座包括上铁片、下铁片、齿轮轴、轴套、L型连接板及滑板，上铁片及下铁片相对设置于齿轮轴顶端中部，且上铁片内安装有电磁铁；齿轮轴通过角接触球轴承安装于轴套内，轴套固定于倒置的L型连接板上，且轴套的上边缘处设置有固定齿轮轴的弹簧柱塞；L型连接板固定于滑板上，滑板通过滚轮轴承安装于滚动导轨上；滑板上靠近传动带的一侧设置有带扣且通过带扣与传动带相连，进而通过传动带的转动带动移动吸座沿滚动导轨的滑动；

滚动导轨的最右端为起始点，此时移动吸座的上铁片水平在下铁片上方，上铁片的上表面为传送组件的进料口且与上料组件的出料口相接；滚动导轨上侧中部为灌胶点，移动吸座从起始点逆时针滑动至灌胶点的过程中，齿轮轴的齿轮部分与上齿条相触，从而带动齿轮轴转动一个直角；滚动导轨的最左端为出料点，移动吸座从出料点逆时针滑动至起始点的过程中，齿轮轴的齿轮部分与下齿条相触，从而带动齿轮轴回转一个直角。通过移动吸座上的电磁铁吸附刷头上的铁壳来转移刷头，传动带带动移动吸座完成起始点-灌胶点-出料点-起始点之间的循环移动，从而实现移动吸座上刷头的灌胶过程。移动吸座与传动带的连接遇到弧形滚动导轨部分时会产生间隙，该间隙靠带扣的弹性变形来补偿，从而提高滚轮轴承等重要零件的寿命。

优选的，所述移动吸座的数量有4个且均匀分布在滚动导轨上，这种方式能够同时加工多个油漆刷刷头，有效提高灌胶效率。

优选的，所述灌胶组件包括桁架、步进电机、丝杠、两个轴承、灌胶头及定位导轨，桁架固定于装置固定平台上，且步进电机、定位导轨及两个轴承固定于桁架上；

其中，丝杠安装于两个轴承上，且丝杠上设置有丝杠滑块；步进电机通过联轴器与丝杠相连，通过步进电机驱动丝杠的转动从而实现丝杠滑块对应的直线运动；定位导轨上设置有导轨滑块，丝杠滑块与导轨滑块连为一体，且灌胶头设置于丝杠滑块上。通过上述结构实现步进电机带动灌胶头往复运动，从而实现刷头的均匀灌胶，提高灌胶质量。

优选的，所述下料组件包括横向轴、横向轴套、横向气缸、横向气缸底座、转台、纵向轴、纵向气缸、纵向气缸底座、支撑板及两个接收铁片；

其中，纵向气缸竖直固定于纵向气缸底座上，转台通过深沟球轴承及扣罩安装于纵向气缸底座上，且转台与纵向气缸的活塞杆相连；纵向轴竖直安装于转台上，通过纵向气缸活塞杆的转动带动转台及纵向轴的转动；横向气缸底座水平固定于纵向轴顶端，横向气缸通过横向气缸支架固定于横向气缸底座上；横向轴通过深沟球轴承及轴承端盖安装于横向轴套内，横向轴套固定于横向气缸支架上，且横向轴与横向气缸的活塞杆相连；两个接收铁片相对设置于横向轴顶端中部，两个接收铁片包括前铁片及后铁片；前铁片内安装有接收电磁铁，且支撑板通过可调节螺栓垂直固定于前铁片上；

下料组件进料时横向气缸的活塞杆转动至前铁片竖直在后铁片前方，纵向气缸的活塞杆转动至前铁片与传送组件出料点处的上铁片相对接；下料组件出料时纵向气缸的活塞杆带动两个接收铁片转动至下料口上方，横向气缸的活塞杆转动至前铁片水平在后铁片下方。通过接收铁片、横向气缸及纵向气缸实现刷头的接收及转移，通过可调节螺栓调整支撑板的位置以适用于多种型号油漆刷接收，下料方便，有利于改善工作环境。

优选的，所述气动系统包括空气压缩机、储气罐、过滤器、精密调压阀、减压阀、三位四通电磁阀、单向节流阀、灌胶气缸、两位两通电磁阀、清洗罐、真空泵、过滤罐、截止阀、储胶罐、两位三通电磁阀及计量气缸；

空气压缩机、储气罐、过滤器、精密调压阀依次连通构成主气路，精密调压阀的出气口连接有五条支路，五条支路分别与推送气缸、横向气缸、纵向气缸、灌胶气缸、灌胶头相连；推送气缸、横向气缸、纵向气缸、灌胶气缸与精密调压阀之间各自通过减压阀、三位四通电磁阀及单向节流阀相连，灌胶头与精密调压阀之间通过减压阀、两位两通电磁阀、清洗罐、截止阀相连，且清洗罐上设置有溢流阀；真空泵、过滤罐、截止阀、储胶罐依次连通构成灌胶液路，储胶罐内的胶水通过截止阀流进两位三通电磁阀且通过两位三通电磁阀分别与计量气缸、灌胶头相连；计量气缸的活塞杆和灌胶气缸的活塞杆相向连接，实现两缸吸压胶水的过程。

空气压缩机是整个气动系统的动力源，可将机械能转换成气体压力能；空气压缩机提供的压缩气体储存在储气罐中，从而消除空气压缩机所排出气流的脉动，同时稳定气动回路中的压力，此外，还可以起到冷却压缩气体，并把水分和油分从压缩气体中分离的作用；过滤器进一步去除压缩气体中的水分和杂质，精密调压阀精确控制气压处于稳定的状态，使气缸在不同供气压力下运动；减压阀的作用是为每个支路提供该支路所需的压力，三位四通电磁阀、两位三通电磁阀及两位两通电磁阀用于控制气缸中气流的方向，通过单向节流阀控制气缸的运动速度。

优选的，所述控制系统包括PLC控制器和PC机，且PLC控制器与PC机相连；所述推送气缸、步进电机、横向气缸、纵向气缸、灌胶气缸、计量气缸上均设置有行程开关，滚动导轨上起始点、灌胶点、出料点处均设置有位置开关；行程开关及位置开关均与PLC控制器的信号输入端相连，PLC控制器的信号输出端分别与精密调压阀、减压阀、单向节流阀、三位四通电磁阀、两位三通电磁阀、两位两通电磁阀、截止阀、电磁铁、接收电磁铁、旋转电机及步进电机相连。上述控制系统构成了反馈机制，且PLC控制器通过串口转换芯片RS232与PC机进行通讯，能够通过人机界面对系统进行操作，并通过人机界面显示系统的相关图像和数据。

一种油漆刷自动化灌胶方法，采用上述油漆刷自动化灌胶系统实现，包括以下步骤：

A、调节精密调压阀为气动系统提供稳定压力，并通过PC机设置油漆刷自动化灌胶系统的运行参数；

B、当传感器检测到储料槽内有刷头时，推送气缸带动推板将油漆刷刷头推送至移动吸座的上铁片上；

C、移动吸座吸附刷头并在传动带的带动下沿滚动导轨滑动，当齿轮轴的齿轮部分触碰到上齿条时齿轮轴克服弹簧柱塞的压力而在上齿条上运动，实现一次90°变向；

D、移动吸座带动刷头滑动至灌胶点时，传送组件停止运动，灌胶头在步进电机的带动下往复运动，实现自动均匀灌胶，灌胶结束后传送组件再次运动；

E、移动吸座滑动至下料点时，移动吸座上电磁铁失电，下料组件上的接收电磁铁接电，从而将灌胶后的刷头转移到接受铁片上；

F、下料组件的纵向轴逆时针转动90°至下料口上方，同时下料组件上的接收电磁铁失电，横向轴顺时针旋转90°使刷头自然下落，完成下料；

G、移动吸座继续逆时针运动，当齿轮轴的齿轮部分触碰到下齿条时齿轮轴再次克服弹簧柱塞的压力而在下齿条上运动实现90°回转，使得移动吸座的转向复位，且移动至起始点等待下一次上料。

有益效果：本发明提供的一种油漆刷自动化灌胶系统及方法，相对于现有技术，具有以下优点：(1)本发明操作简单，生产高效，安全可靠，可取代人力实现油漆刷刷头的自动化灌胶，大大降低了工人的劳动强度；(2)可通过调节相关零部件来适应多种型号油漆刷刷头的灌胶，节省生产成本；(3)其自动化程度高，灌胶均匀，有效提高了油漆刷刷头的灌胶效率和灌胶质量，同时改善了工人的工作环境。

附图说明

图1为本发明一种油漆刷自动化灌胶系统的整体结构示意图；

图2为本发明一种油漆刷自动化灌胶系统中上料组件的结构示意图；

图3为本发明一种油漆刷自动化灌胶系统中传送组件的俯视图；

图4为本发明一种油漆刷自动化灌胶系统中传送组件的结构示意图；

图5为本发明一种油漆刷自动化灌胶系统中移动吸座的结构示意图；

图6为本发明一种油漆刷自动化灌胶系统中灌胶组件的结构示意图；

图7为本发明一种油漆刷自动化灌胶系统中下料组件的结构示意图；

图8为本发明一种油漆刷自动化灌胶系统中气动系统的结构示意图；

图9为本发明一种油漆刷自动化灌胶系统的气动系统原理图；

图10为本发明一种油漆刷自动化灌胶系统的控制系统原理图；

图11为本发明一种油漆刷自动化灌胶方法的流程图；

图中包括：a、装置固定平台，1、上料组件，1-1、上料机架，1-2、推送气缸，1-3、推板，1-4、直线导轨，1-5、限位块，1-6、支撑架，1-7、横杆，1-8、连接块，1-9、储料槽，1-10、刷头，1-11、导向片，

2、传送组件，2-1、旋转电机，2-2、主动轮，2-3、主动轴，2-4、从动轮，2-5、从动轴，2-6、传动带，2-7、轴承座，2-8、张紧座，2-9、滚动导轨，2-10、连接板，2-11、上齿条，2-12、下齿条，2-13、移动吸座，2-131、上铁片，2-132、下铁片，2-133、齿轮轴，2-134、轴套，2-135、L型连接板，2-136、滑板，2-137、电磁铁，2-138、弹簧柱塞，2-139、滚轮轴承，2-130、带扣，

3、灌胶组件，3-1、桁架，3-2、步进电机，3-3、丝杠，3-4、轴承，3-5、灌胶头，3-6、定位导轨，3-7、丝杠滑块，3-8、导轨滑块，

4、下料组件，4-1、横向轴，4-2、横向轴套，4-3、横向气缸，4-4、横向气缸支架，4-5、横向气缸底座，4-6、纵向轴，4-7、转台，4-8、扣罩，4-9、纵向气缸，4-10、纵向气缸底座，4-11、轴承端盖，4-12、接收铁片，4-13、接收电磁铁，4-14、支撑板，

5、气动系统，5-1、空气压缩机，5-2、储气罐，5-3、过滤器，5-4、精密调压阀，5-5、主气路压力传感器，5-6、减压阀，5-7、三位四通电磁阀，5-8、单向节流阀，5-9、支路压力传感器，5-10、灌胶气缸，5-11、两位两通电磁阀，5-12、清洗罐，5-13、溢流阀，5-14、真空泵，5-15、过滤罐，5-16、截止阀，5-17、储胶罐，5-18、两位三通电磁阀，5-19、计量气缸，5-20、液路压力传感器，5-21、气动元件柜。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种油漆刷自动化灌胶系统，包括装置固定平台a、上料组件1、传送组件2、灌胶组件3、下料组件4、气动系统5及控制系统，且气动系统5及控制系统设置于装置固定平台a上；传送组件2及灌胶组件3设置于装置固定平台a前侧，下料组件4及上料组件1分别设置于传送组件2的左、右两侧，上料组件1、传送组件2、灌胶组件3及下料组件4均与气动系统5及控制系统相连；

其中，上料组件1用于将待灌胶的油漆刷刷头输送至传送组件2的进料口处；传送组件2用于实现油漆刷刷头的传输及灌胶定位；灌胶组件3用于给到位的油漆刷刷头自动均匀灌胶；下料组件4用于将灌胶后的油漆刷刷头转移至下料口处；气动系统5用于给上料组件1、传送组件2、灌胶组件3及下料组件4提供气动驱动；控制系统用于监测并控制上料组件1、传送组件2、灌胶组件3及下料组件4的动作进程。

如图2所示，本实施例中，所述上料组件1包括上料机架1-1、推送机构及储料机构，推送机构及储料机构从右往左依次设置于上料机架1-1上，上料机架1-1左端为出料口；其中，所述推送机构包括推送气缸1-2、推板1-3及直线导轨1-4，推送气缸1-2及直线导轨1-4均设置于上料机架1-1上，且直线导轨1-4设置于推送气缸1-2左侧；直线导轨1-4上设置有相适配的滑座，推板1-3固定于滑座上，且推板1-3右端与推送气缸1-2的活塞杆相连，通过推送气缸1-2活塞杆的伸缩推动推板1-3及滑座沿直线导轨1-4的滑动；

所述储料机构包括两个限位块1-5、四个支撑架1-6及四个储料槽1-9，两个限位块1-5相对设置于上料机架1-1上且分别位于直线导轨1-4的前、后两侧；四个支撑架1-6成矩形布置且分别为一矩形的四个顶点，其中右侧的两个支撑架1-6上均固接有横杆1-7；左侧两个支撑架1-6上均设置有与横杆1-7相适配的通孔，通过通孔与横杆1-7的配合实现左侧两个支撑架1-6与右侧两个支撑架1-6的滑动连接且通过螺栓固定左侧两个支撑架1-6的位置；

右侧两个支撑架1-6通过连接块1-8及螺栓分别安装于两个限位块1-5左侧，两个限位块1-5上与右侧两个支撑架1-6的连接处均设置有水平通槽，通过改变通槽中螺栓的位置来改变右侧两个支撑架1-6之间的距离；四个储料槽1-9分别固定于四个支撑架1-6上，通过推送气缸1-2带动推板1-3将四个储料槽1-9内的刷头1-10推出至出料口外；所述左侧两个支撑架1-6的左侧底部相对设置有导向片1-11，用来对刷头导向。

如图3、4所示，所述传送组件2包括旋转电机2-1、带轮机、滚动导轨2-9、上齿条2-11、下齿条2-12及至少一个移动吸座2-13；其中，带轮机包括主动轮2-2、主动轴2-3、从动轮2-4、从动轴2-5、传动带2-6、轴承座2-7及张紧座2-8，且旋转电机2-1、轴承座2-7及张紧座2-8设置于装置固定平台a上；主动轮2-2通过主动轴2-3安装于轴承座2-7上，从动轮2-4通过从动轴2-5安装于张紧座2-8上；通过主动轮2-2及从动轮2-4张紧传动带2-6，通过张紧座2-8调整传动带2-6的张紧程度，旋转电机2-1通过联轴器驱动主动轴2-3的转动；

所述滚动导轨2-9通过连接板2-10设置于装置固定平台a前侧，滚动导轨2-9设置于传动带2-6外侧，也就是说，滚动导轨2-9由上、下两段直线导轨及左、右两段圆弧导轨组成；上齿条2-11及下齿条2-12设置于连接板2-10上，且分别位于滚动导轨2-9的右上方和左下方。

如图5所示，所述移动吸座2-13包括上铁片2-131、下铁片2-132、齿轮轴2-133、轴套2-134、L型连接板2-135及滑板2-136，上铁片2-131及下铁片2-132相对设置于齿轮轴2-133顶端中部，且上铁片2-131内安装有电磁铁2-137；齿轮轴2-133通过角接触球轴承安装于轴套2-134内，轴套2-134固定于倒置的L型连接板2-135上，且轴套2-134的上边缘处设置有固定齿轮轴2-133的弹簧柱塞2-138；L型连接板2-135固定于滑板2-136上，滑板2-136通过滚轮轴承2-139安装于滚动导轨2-9上；滑板2-136上接近传动带2-6的一侧设置有带扣2-130且通过带扣2-130与传动带2-6相连，进而通过传动带2-6的转动带动移动吸座2-13沿滚动导轨2-9的滑动。移动吸座2-13与传动带2-6的连接遇到弧形导轨部分时会产生间隙，该间隙靠带扣2-130的弹性变形来补偿，从而提高滚轮轴承2-139等重要零件的寿命。

本实施例中，上铁片2-131上设置有与电磁铁2-137直径相同的通孔以置入电磁铁2-137；电磁铁2-137通过螺钉固定于下铁片2-132上，且调节电磁铁2-137与下铁片2-132的间距使得电磁铁2-137的工作面与上铁片2-131的工作面持平。

滚动导轨2-9的最右端为起始点，此时移动吸座2-13的上铁片2-131水平在下铁片2-132上方，上铁片2-131上表面为传送组件2的进料口而与上料组件1的出料口相接；滚动导轨2-9上侧中部为灌胶点，移动吸座2-13从起始点逆时针滑动至灌胶点的过程中，齿轮轴2-133的齿轮部分与上齿条2-11相触，齿轮轴2-133克服弹簧柱塞2-138的压力，在齿条上运动，使得齿轮轴2-133转动一个直角，上铁片2-131转向后侧；滚动导轨2-9的最左端为出料点，移动吸座2-13从出料点逆时针滑动至起始点的过程中，齿轮轴2-133的齿轮部分与下齿条2-12相触，从而带动齿轮轴2-133回转一个直角，上铁片2-131转向右侧。

本实施例中，所述移动吸座2-13的数量有4个且均匀分布在滚动导轨2-9上。

如图6所示，所述灌胶组件3包括桁架3-1、步进电机3-2、丝杠3-3、两个轴承3-4、灌胶头3-5及定位导轨3-6，桁架3-1固定于装置固定平台a上，且步进电机3-2、定位导轨3-6及两个轴承3-4固定于桁架3-1上；

其中，丝杠3-3安装于两个轴承3-4上，且丝杠3-3上设置有丝杠滑块3-7；步进电机3-2通过联轴器与丝杠3-3相连，通过步进电机3-2驱动丝杠3-3的转动从而实现丝杠滑块3-7对应的直线运动；定位导轨3-6上设置有导轨滑块3-8，丝杠滑块3-7与导轨滑块3-8连为一体，且灌胶头3-5设置于丝杠滑块3-7上。

如图7所示，所述下料组件4包括横向轴4-1、横向轴套4-2、横向气缸4-3、横向气缸底座4-5、转台4-7、纵向轴4-6、纵向气缸4-9、纵向气缸底座4-10、支撑板4-14及两个接收铁片4-12；

其中，纵向气缸4-9竖直固定于纵向气缸底座4-10上，转台4-7通过深沟球轴承及扣罩4-8安装于纵向气缸底座4-10上，且转台4-7与纵向气缸4-9的活塞杆相连；纵向轴4-6竖直安装于转台4-7上，通过纵向气缸4-9活塞杆的转动带动转台4-7及纵向轴4-6的转动；横向气缸底座4-5水平固定于纵向轴4-6顶端，横向气缸4-3通过横向气缸支架4-4固定于横向气缸底座4-5上；横向轴4-1通过深沟球轴承及轴承端盖4-11安装于横向轴套4-2内，横向轴套4-2固定于横向气缸支架4-4上，且横向轴4-1与横向气缸4-3的活塞杆相连；两个接收铁片4-12相对设置于横向轴4-1顶端中部，两个接收铁片4-12包括前铁片及后铁片；前铁片内安装有接收电磁铁4-13，且支撑板4-14通过可调节螺栓垂直固定于前铁片上。

下料组件4进料时横向气缸4-3的活塞杆转动至前铁片竖直在后铁片前方，纵向气缸4-9的活塞杆转动至前铁片与传送组件2出料点处的上铁片2-131相对接，从而将刷头转移至接收铁片4-12上；下料组件4出料时纵向气缸4-9的活塞杆带动两个接收铁片4-12转动至下料口上方，横向气缸4-3的活塞杆转动至前铁片水平在后铁片下方，从而将刷头转移至下料口处。

如图9所示，所述气动系统5包括空气压缩机5-1、储气罐5-2、过滤器5-3、精密调压阀5-4、减压阀5-6、三位四通电磁阀5-7、单向节流阀5-8、灌胶气缸5-10、两位两通电磁阀5-11、清洗罐5-12、真空泵5-14、过滤罐5-15、截止阀5-16、储胶罐5-17、两位三通电磁阀5-18及计量气缸5-19；

空气压缩机5-1、储气罐5-2、过滤器5-3、精密调压阀5-4依次连通构成主气路，精密调压阀5-4的出气口连接有五条支路，五条支路分别与推送气缸1-2、横向气缸4-3、纵向气缸4-9、灌胶气缸5-10、灌胶头3-5相连；推送气缸1-2、横向气缸4-3、纵向气缸4-9、灌胶气缸5-10与精密调压阀5-4之间各自通过减压阀5-6、三位四通电磁阀5-7及单向节流阀5-8相连，灌胶头3-5与精密调压阀5-4之间通过减压阀5-6、两位两通电磁阀5-11、清洗罐5-12、截止阀5-16相连，且清洗罐5-12上设置有溢流阀5-13；真空泵5-14、过滤罐5-15、截止阀5-16、储胶罐5-17依次连通构成灌胶液路，储胶罐5-17内的胶水通过截止阀5-16流进两位三通电磁阀5-18且通过两位三通电磁阀5-18分别与计量气缸5-19、灌胶头3-5相连；计量气缸5-19的活塞杆和灌胶气缸5-10的活塞杆相向连接，灌胶液路、主气路及其支路上各自设置有液路压力传感器5-20、主气路压力传感器5-5、支路压力传感器5-9。

如图8所示，所述装置固定平台a设置有气动元件柜5-21，气动系统5中部分元器件设置于气动元件柜5-21内；储胶罐5-17设置于装置固定平台a上，计量气缸5-19、两位三通电磁阀5-18、灌胶气缸5-10及其支路上的三位四通电磁阀5-7、单向节流阀5-8均设置于气动元件柜5-21上。

如图10所示，所述控制系统包括PLC控制器和PC机，且PLC控制器上设置有开关及信号灯；PLC控制器通过串口转换芯片RS232与PC机进行通讯，能够通过人机界面对系统进行操作，并通过人机界面显示系统的相关图像和数据；所述推送气缸1-2、步进电机3-2、横向气缸4-3、纵向气缸4-9、灌胶气缸5-10、计量气缸5-19上均设置有行程开关，滚动导轨2-9上起始点、灌胶点、出料点处均设置有位置开关；各行程开关及位置开关均与PLC控制器的信号输入端相连，且各压力传感器通过A/D转换模块与PLC控制器的信号输入端相连；PLC控制器的信号输出端则与各电磁阀、电磁铁、及步进电机相连，操控各执行机构的动作进程。

如图11所示，一种油漆刷自动化灌胶方法，采用上述油漆刷自动化灌胶系统实现，包括以下步骤：

A、调节精密调压阀5-4为气动系统5提供稳定压力，并通过PC机设置油漆刷自动化灌胶系统的运行参数；

B、当传感器检测到储料槽1-9内有刷头时，推送气缸1-2带动推板1-3将油漆刷刷头1-10推送至移动吸座2-13的上铁片2-131上；

C、移动吸座2-13吸附刷头1-10并在传动带2-6的带动下沿滚动导轨2-9滑动，当齿轮轴2-133的齿轮部分触碰到上齿条2-11时齿轮轴2-133克服弹簧柱塞2-138的压力而在上齿条2-11上运动，实现一次90°变向；

D、移动吸座2-13带动刷头1-10滑动至灌胶点时，传送组件2停止运动，灌胶头3-5在步进电机3-2的带动下往复运动，实现自动均匀灌胶，灌胶结束后传送组件2再次运动；

E、移动吸座2-13滑动至下料点时，移动吸座2-13上电磁铁2-137失电，下料组件4上的接收电磁铁4-13接电，从而将灌胶后的刷头转移到接受铁片4-12上；

F、下料组件4的纵向轴4-6逆时针转动90°至下料口上方，同时下料组件4上的接收电磁铁4-13失电，横向轴4-1顺时针旋转90°使刷头自然下落，完成下料；

G、移动吸座2-13继续逆时针运动，当齿轮轴2-133的齿轮部分触碰到下齿条2-12时齿轮轴2-133再次克服弹簧柱塞2-138的压力而在下齿条2-12上运动实现90°回转，使得移动吸座2-13的转向复位，且移动至起始点等待下一次上料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种油漆刷自动化灌胶系统，其特征在于，包括装置固定平台(a)、上料组件(1)、传送组件(2)、灌胶组件(3)、下料组件(4)、气动系统(5)及控制系统，且气动系统(5)及控制系统设置于装置固定平台(a)上；传送组件(2)及灌胶组件(3)设置于装置固定平台(a)前侧，下料组件(4)及上料组件(1)分别设置于传送组件(2)的左、右两侧，上料组件(1)、传送组件(2)、灌胶组件(3)及下料组件(4)均与气动系统(5)及控制系统相连；

其中，上料组件(1)用于将待灌胶的油漆刷刷头输送至传送组件(2)的进料口处；

传送组件(2)用于实现油漆刷刷头的传输及灌胶定位；

灌胶组件(3)用于给到位的油漆刷刷头自动均匀灌胶；

下料组件(4)用于将灌胶后的油漆刷刷头转移至下料口处；

气动系统(5)用于给上料组件(1)、传送组件(2)、灌胶组件(3)及下料组件(4)提供气动驱动；

控制系统用于监测并控制上料组件(1)、传送组件(2)、灌胶组件(3)及下料组件(4)的动作进程；

所述传送组件(2)包括旋转电机(2-1)、带轮机、滚动导轨(2-9)、上齿条(2-11)、下齿条(2-12)及至少一个移动吸座(2-13)；

其中，带轮机包括主动轮(2-2)、主动轴(2-3)、从动轮(2-4)、从动轴(2-5)、传动带(2-6)、轴承座(2-7)及张紧座(2-8)，且旋转电机(2-1)、轴承座(2-7)及张紧座(2-8)设置于装置固定平台(a)上；主动轮(2-2)通过主动轴(2-3)安装于轴承座(2-7)上，从动轮(2-4)通过从动轴(2-5)安装于张紧座(2-8)上；通过主动轮(2-2)及从动轮(2-4)张紧传动带(2-6)，通过张紧座(2-8)调整传动带(2-6)的张紧程度，旋转电机(2-1)通过联轴器驱动主动轴(2-3)的转动；

所述滚动导轨(2-9)通过连接板(2-10)设置于装置固定平台(a)前侧，滚动导轨(2-9)设置于传动带(2-6)外侧；上齿条(2-11)及下齿条(2-12)设置于连接板(2-10)上，且分别位于滚动导轨(2-9)的右上方和左下方；

所述移动吸座(2-13)包括上铁片(2-131)、下铁片(2-132)、齿轮轴(2-133)、轴套(2-134)、L型连接板(2-135)及滑板(2-136)，上铁片(2-131)及下铁片(2-132)相对设置于齿轮轴(2-133)顶端中部，且上铁片(2-131)内安装有电磁铁(2-137)；齿轮轴(2-133)通过角接触球轴承安装于轴套(2-134)内，轴套(2-134)固定于倒置的L型连接板(2-135)上，且轴套(2-134)的上边缘处设置有固定齿轮轴(2-133)的弹簧柱塞(2-138)；L型连接板(2-135)固定于滑板(2-136)上，滑板(2-136)通过滚轮轴承(2-139)安装于滚动导轨(2-9)上；滑板(2-136)上接近传动带(2-6)的一侧设置有带扣(2-130)且通过带扣(2-130)与传动带(2-6)相连，进而通过传动带(2-6)的转动带动移动吸座(2-13)沿滚动导轨(2-9)的滑动；

滚动导轨(2-9)的最右端为起始点，此时移动吸座(2-13)的上铁片(2-131)水平在下铁片(2-132)上方，上铁片(2-131)上表面为传送组件(2)的进料口而与上料组件(1)的出料口相接；滚动导轨(2-9)上侧中部为灌胶点，移动吸座(2-13)从起始点逆时针滑动至灌胶点的过程中，齿轮轴(2-133)的齿轮部分与上齿条(2-11)相触，从而带动齿轮轴(2-133)转动一个直角；滚动导轨(2-9)的最左端为出料点，移动吸座(2-13)从出料点逆时针滑动至起始点的过程中，齿轮轴(2-133)的齿轮部分与下齿条(2-12)相触，从而带动齿轮轴(2-133)回转一个直角。

2.根据权利要求1所述的一种油漆刷自动化灌胶系统，其特征在于，所述上料组件(1)包括上料机架(1-1)、推送机构及储料机构，推送机构及储料机构从右往左依次设置于上料机架(1-1)上，上料机架(1-1)左端为出料口；

其中，所述推送机构包括推送气缸(1-2)、推板(1-3)及直线导轨(1-4)，推送气缸(1-2)及直线导轨(1-4)均设置于上料机架(1-1)上，且直线导轨(1-4)设置于推送气缸(1-2)左侧；直线导轨(1-4)上设置有相适配的滑座，推板(1-3)固定于滑座上，且推板(1-3)右端与推送气缸(1-2)的活塞杆相连，通过推送气缸(1-2)活塞杆的伸缩推动推板(1-3)及滑座沿直线导轨(1-4)的滑动；

所述储料机构包括两个限位块(1-5)、四个支撑架(1-6)及四个储料槽(1-9)，两个限位块(1-5)相对设置于上料机架(1-1)上且分别位于直线导轨(1-4)的前、后两侧；四个支撑架(1-6)成矩形布置且分别为一矩形的顶点，其中右侧的两个支撑架(1-6)上均固接有横杆(1-7)；左侧两个支撑架(1-6)上均设置有与横杆(1-7)相适配的通孔，通过通孔与横杆(1-7)的配合实现左侧两个支撑架(1-6)与右侧两个支撑架(1-6)的滑动连接且通过螺栓固定左侧两个支撑架(1-6)的位置；

右侧两个支撑架(1-6)通过连接块(1-8)及螺栓分别安装于两个限位块(1-5)左侧，两个限位块(1-5)上与右侧两个支撑架(1-6)的连接处均设置有水平通槽，通过改变通槽中螺栓的位置来改变右侧两个支撑架(1-6)之间的距离；四个储料槽(1-9)分别固定于四个支撑架(1-6)上，通过推送气缸(1-2)带动推板(1-3)将四个储料槽(1-9)内的刷头(1-10)推出至出料口外。

3.根据权利要求2所述的一种油漆刷自动化灌胶系统，其特征在于，所述左侧两个支撑架(1-6)的左侧底部分别设置有一个导向片(1-11)，两个导向片(1-11)相对称。

4.根据权利要求2所述的一种油漆刷自动化灌胶系统，其特征在于，所述移动吸座(2-13)的数量有4个且均匀分布在滚动导轨(2-9)上。

5.根据权利要求2所述的一种油漆刷自动化灌胶系统，其特征在于，所述灌胶组件(3)包括桁架(3-1)、步进电机(3-2)、丝杠(3-3)、两个轴承(3-4)、灌胶头(3-5)及定位导轨(3-6)，桁架(3-1)固定于装置固定平台(a)上，且步进电机(3-2)、定位导轨(3-6)及两个轴承(3-4)固定于桁架(3-1)上；

其中，丝杠(3-3)安装于两个轴承(3-4)上，且丝杠(3-3)上设置有丝杠滑块(3-7)；步进电机(3-2)通过联轴器与丝杠(3-3)相连，通过步进电机(3-2)驱动丝杠(3-3)的转动从而实现丝杠滑块(3-7)对应的直线运动；定位导轨(3-6)上设置有导轨滑块(3-8)，丝杠滑块(3-7)与导轨滑块(3-8)连为一体，且灌胶头(3-5)设置于丝杠滑块(3-7)上。

6.根据权利要求5所述的一种油漆刷自动化灌胶系统，其特征在于，所述下料组件(4)包括横向轴(4-1)、横向轴套(4-2)、横向气缸(4-3)、横向气缸底座(4-5)、转台(4-7)、纵向轴(4-6)、纵向气缸(4-9)、纵向气缸底座(4-10)、支撑板(4-14)及两个接收铁片(4-12)；

其中，纵向气缸(4-9)竖直固定于纵向气缸底座(4-10)上，转台(4-7)通过深沟球轴承及扣罩(4-8)安装于纵向气缸底座(4-10)上，且转台(4-7)与纵向气缸(4-9)的活塞杆相连；纵向轴(4-6)竖直安装于转台(4-7)上，通过纵向气缸(4-9)活塞杆的转动带动转台(4-7)及纵向轴(4-6)的转动；横向气缸底座(4-5)水平固定于纵向轴(4-6)顶端，横向气缸(4-3)通过横向气缸支架(4-4)固定于横向气缸底座(4-5)上；横向轴(4-1)通过深沟球轴承及轴承端盖(4-11)安装于横向轴套(4-2)内，横向轴套(4-2)固定于横向气缸支架(4-4)上，且横向轴(4-1)与横向气缸(4-3)的活塞杆相连；两个接收铁片(4-12)相对设置于横向轴(4-1)顶端中部，两个接收铁片(4-12)包括前铁片及后铁片；前铁片内安装有接收电磁铁(4-13)，且支撑板(4-14)通过可调节螺栓垂直固定于前铁片上；

下料组件(4)进料时横向气缸(4-3)的活塞杆转动至前铁片竖直在后铁片前方，纵向气缸(4-9)的活塞杆转动至前铁片与传送组件(2)出料点处的上铁片(2-131)相对接；下料组件(4)出料时纵向气缸(4-9)的活塞杆带动两个接收铁片(4-12)转动至下料口上方，横向气缸(4-3)的活塞杆转动至前铁片水平在后铁片下方。

7.根据权利要求6所述的一种油漆刷自动化灌胶系统，其特征在于，所述气动系统(5)包括空气压缩机(5-1)、储气罐(5-2)、过滤器(5-3)、精密调压阀(5-4)、减压阀(5-6)、三位四通电磁阀(5-7)、单向节流阀(5-8)、灌胶气缸(5-10)、两位两通电磁阀(5-11)、清洗罐(5-12)、真空泵(5-14)、过滤罐(5-15)、截止阀(5-16)、储胶罐(5-17)、两位三通电磁阀(5-18)及计量气缸(5-19)；

空气压缩机(5-1)、储气罐(5-2)、过滤器(5-3)、精密调压阀(5-4)依次连通构成主气路，精密调压阀(5-4)的出气口连接有五条支路，五条支路分别与推送气缸(1-2)、横向气缸(4-3)、纵向气缸(4-9)、灌胶气缸(5-10)、灌胶头(3-5)相连；推送气缸(1-2)、横向气缸(4-3)、纵向气缸(4-9)、灌胶气缸(5-10)与精密调压阀(5-4)之间各自通过减压阀(5-6)、三位四通电磁阀(5-7)及单向节流阀(5-8)相连，灌胶头(3-5)与精密调压阀(5-4)之间通过减压阀(5-6)、两位两通电磁阀(5-11)、清洗罐(5-12)、截止阀(5-16)相连，且清洗罐(5-12)上设置有溢流阀(5-13)；真空泵(5-14)、过滤罐(5-15)、截止阀(5-16)、储胶罐(5-17)依次连通构成灌胶液路，储胶罐(5-17)内的胶水通过截止阀(5-16)流进两位三通电磁阀(5-18)且通过两位三通电磁阀(5-18)分别与计量气缸(5-19)、灌胶头(3-5)相连；计量气缸(5-19)的活塞杆和灌胶气缸(5-10)的活塞杆相向连接，实现吸压胶水的过程。

8.根据权利要求7所述的一种油漆刷自动化灌胶系统，其特征在于，所述控制系统包括PLC控制器和PC机，且PLC控制器与PC机相连；所述推送气缸(1-2)、步进电机(3-2)、横向气缸(4-3)、纵向气缸(4-9)、灌胶气缸(5-10)、计量气缸(5-19)上均设置有行程开关，滚动导轨(2-9)上起始点、灌胶点、出料点处均设置有位置开关；行程开关及位置开关均与PLC控制器的信号输入端相连，PLC控制器的信号输出端分别与精密调压阀(5-4)、三位四通电磁阀(5-7)、两位三通电磁阀(5-18)、两位两通电磁阀(5-11)、减压阀(5-6)、单向节流阀(5-8)、截止阀(5-16)、电磁铁(2-137)、接收电磁铁(4-13)、旋转电机(2-1)及步进电机(3-2)相连。

9.一种油漆刷自动化灌胶方法，采用权利要求8所述的油漆刷自动化灌胶系统实现，其特征在于，包括以下步骤：

A、调节精密调压阀(5-4)为气动系统(5)提供稳定压力，并通过PC机设置油漆刷自动化灌胶系统的运行参数；

B、当传感器检测到储料槽(1-9)内有刷头时，推送气缸(1-2)带动推板(1-3)将油漆刷刷头(1-10)推送至移动吸座(2-13)的上铁片(2-131)上；

C、移动吸座(2-13)吸附刷头(1-10)并在传动带(2-6)的带动下沿滚动导轨(2-9)滑动，当齿轮轴(2-133)的齿轮部分触碰到上齿条(2-11)时齿轮轴(2-133)克服弹簧柱塞(2-138)的压力而在上齿条(2-11)上运动，实现一次90°变向；

D、移动吸座(2-13)带动刷头(1-10)滑动至灌胶点时，传送组件(2)停止运动，灌胶头(3-5)在步进电机(3-2)的带动下往复运动，实现自动均匀灌胶，灌胶结束后传送组件(2)再次运动；

E、移动吸座(2-13)滑动至下料点时，移动吸座(2-13)上电磁铁(2-137)失电，下料组件(4)上的接收电磁铁(4-13)接电，从而将灌胶后的刷头转移到接受铁片(4-12)上；

F、下料组件(4)的纵向轴(4-6)逆时针转动90°至下料口上方，同时下料组件(4)上的接收电磁铁(4-13)失电，横向轴(4-1)顺时针旋转90°使刷头自然下落，完成下料；

G、移动吸座(2-13)继续逆时针运动，当齿轮轴(2-133)的齿轮部分触碰到下齿条(2-12)时齿轮轴(2-133)再次克服弹簧柱塞(2-138)的压力而在下齿条(2-12)上运动实现90°回转，使得移动吸座(2-13)的转向复位，且移动至起始点等待下一次上料。