CN107138308A - 新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备，包括智能六轴机器人和PLC自动控制系统，所述智能六轴机器人左前方设有转台夹具工装，右前方设置有转床夹具工装，转台夹具工装左侧设置有预热履带传输装置，转床夹具工装右方设置有冷却履带传输装置，转台夹具工装上设有气动夹具，转床夹具工装上设有另一个气动夹具，所述智能六轴机器人上设有喷枪，智能六轴机器人下方设有合金粉储存桶，合金粉储存桶与高压储气罐相连。相对于人工操作，涂层厚度精准计算，易掌控，合金粉末的消耗小，成本降低；用智能六轴机器人操作，采用高级伺服控制系统，在最佳速度的方式下控制运行，节省工作时间，降低了成本。

Description

新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备

技术领域

本发明属于自动化设备技术领域，具体地说涉及一种新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备。

背景技术

在日常的粉末涂料生产中，所用的金属材料往往会和使用环境中的物料发生化学反应而遭受不耐磨和侵蚀，所采用的机械设备零件也常常会由于高速、剪切、撞击等力的作用或者老化等原因影响其使用寿命，而在粉末涂料生产的环境下，都要求制粉设备能够在高参数（高压、高速、高温、自动化）和特殊性能适应复杂的工作环境（耐腐蚀、耐磨损等）保持长时间的稳定工作，因此，必须针对设备机件表面进行防护和强化，解决传统的机件不耐磨、不耐腐蚀的质量问题，以适应在复杂特殊的环境下工作，避免因为为些问题导致劳动强度大甚至污染环境等问题的产生。

发明内容

本发明的主要目的是克服能耗高、工作强度大、维护频繁、并且解决工件不耐磨损、人工操作环境污染的问题，设计一种新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备，装机调试后不需要人工操作涂层厚度掌握不精准，也不需要人工搬来搬去，劳动强度大，一次气动装夹可以由智能机器人按照电脑指令指挥喷枪进行涂装，极大地提高了工作效率、降低了能耗和耗材。

本发明的技术方案是这样实现的：新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备，包括智能六轴机器人和PLC自动控制系统，所述智能六轴机器人左前方设有转台夹具工装，右前方设置有转床夹具工装，转台夹具工装左侧设置有预热履带传输装置，转床夹具工装右方设置有冷却履带传输装置，转台夹具工装上设有气动夹具，转床夹具工装上设有另一个气动夹具，所述智能六轴机器人上设有喷枪，智能六轴机器人下方设有合金粉储存桶，合金粉储存桶与高压储气罐相连；

优选的，所述转台夹具工装包括主轴齿轮，主轴齿轮连接主轴、转台体、减速机及伺服电机，减速机驱动主轴齿轮带动转台体进行往复的倾斜摆动，转台体上方设有转盘，转台体下方设有伺服电机和减速机，减速机与平面齿轮连接，转盘由平面齿轮带动进行往复360°旋转，转台体由底座以及支撑架进行固定支撑；

优选的，所述的转床夹具工装包括支架，支架上设有床身，床身上设有滑道，床身上设有电机，电机与气动夹具连接，床身一端设有尾座，尾座可沿滑道移动，尾座前端设有顶针，顶针与气动夹具位于同一水平线，尾座上设有开关把手；

优选的，所述预热和冷却履带传输装置均包括支架，支架上设有可调节底座和变速箱，变速箱与电机相连，变速箱通过传动辊带动履带运动；

优选的，所述智能六轴机器人包括底座，底座上设有支撑座，支撑座上设有六个伺服电机，六个伺服电机通过机械臂相连。

本发明的有益效果是：本发明设备操作简单，6轴机器人持枪，两套装夹工装，一台为上平面旋转，一台为圆周运动旋转，且不需要其他外围设备，只需接上氧气、乙炔便可以工作；可实现内表面以及外表面的喷涂工作范围大；采用粉状材料喷涂方法能使需要喷涂的材料的种类更加多样化，因而所形成的涂层的功能也更多，喷出的涂层硬度更高，耐腐蚀性也更强，抗氧化性更优；仿形喷涂轨迹精确，提高图层的均匀性等外观喷涂质量；可离线编程，大大缩短现场调试时间。

附图说明

图1为本发明的俯视图：

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的六轴机器人结构示意图；

图4为本发明的转台夹具工装主视图；

图5为本发明的转台夹具工装剖面示意图；

图6为本发明的转台夹具工装俯视图；

图7为本发明的转床夹具工装示意图；

图8为本发明的履带输送装置示意图。

零件说明：1、六轴机器人，2、喷枪，3、转台夹具工装，4、气动夹具，5、转床夹具工装，6、预热履带传输装置，7、合金粉储存桶，8、高压储气罐，9、冷却履带传输装置，10、安全防护区，11、气动夹具，12、伺服电机，13、伺服电机，14、伺服电机，15、伺服电机，16、伺服电机，17、伺服电机，18、伺服电机，19、伺服电机，20、支撑座，21、支架，22、传动辊，23、电机，24、变速箱，25、可调节底座，26、主轴齿轮，27、主轴，28、平面齿轮，29、减速电机，30、伺服电机，31、转台，32、底座，33、支架，34、转盘，35、减速机，36、伺服电机，37、电机，38、尾座，39、开关把手，40、支架，41、床身，42、滑道，43、顶针。

具体实施方式

为了更好地理解与实施，下面结合附图对本发明作进一步说明：新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备，包括智能六轴机器人1和PLC自动控制系统，智能六轴机器人1左前方设有转台夹具工装3，右前方设置有转床夹具工装5，转台夹具工装3左侧设置有预热履带传输装置6，转床夹具工装5右方设置有冷却履带传输装置9，转台夹具工装3上设有气动夹具4，转床夹具工装5上设有气动夹具11，所述智能六轴机器人1上设有喷枪2，智能六轴机器人1下方设有合金粉储存桶7，合金粉储存桶7与高压储气罐8相连。

转台夹具工装3包括主轴齿轮26，主轴齿轮26连接主轴27、转台体33、减速机35及伺服电机36，减速机35驱动主轴齿轮26带动转台体33进行往复的倾斜摆动，可在任意分度位置停留，速度由编码器进行可控调节，转台体33上方设有转盘34，转台体33下方设有伺服电机30和减速机29，减速机29与平面齿轮28连接，转盘34由平面齿轮28带动进行往复360°旋转，可在任意分度停留，速度由编码器进行可控调节，转台体33由底座32以及支撑架31进行固定支撑。

转床夹具工装5包括支架40，支架40上设有床身41，床身41上设有滑道42，床身41上设有电机37，电机37与气动夹具11连接，床身41一端设有尾座38，尾座38可沿滑道42移动，尾座38前端设有顶针43，顶针43与气动夹具11位于同一水平线，尾座38上设有开关把手39，预热和冷却履带传输装置均包括支架21，支架21上设有可调节底座25和变速箱24，变速箱24与电机23相连，变速箱24通过传动辊22带动履带运动，履带输送装置由变频器精确控制，可避免工人逐个搬运，节省了劳动量，降低了劳动成本，同时也提高了劳动效率，避免了造成污染以及其它的二次污染。

轴机器人1包括底座15，底座15上设有支撑座20，支撑座20上设有六个伺服电机，六个伺服电机通过机械臂14相连，可以在六个自由度上进行全方位的自由运动。

转台夹具工装3用于放置、装夹和旋转（如：齿圈、粉碎盘等）被喷涂的工件，此工装可往复分度倾斜翻转和360°往复旋转，为热喷涂工件带来巨大的便利，优点是可实现多种功能，台面转动，更加精确安全，设备可与操作喷枪的机械手和热喷涂控制系统相连接实现系统联动和安全急停。

转床夹具工装5的作用就是对轴形的辊类工件（如：螺纹套、捏合块、压片辊、轴套、粉碎销等）进行夹持。

智能六轴机器人1安装在固定摆放的中间位置上，右前方45°位置摆放转床夹具工装5，在左前方45°位置摆放转台夹具工装3，预热履带输送装置6放置在转台夹具工装3左侧负责将成品件输送出安全防护区10，冷却履带输送装置9放置在转床夹具工装5右侧负责将喷好的成品件输送出安全防护区10，智能六轴机器人1由智能六轴机械手、喷枪2、合金粉贮存桶7、高压储气罐8组成。智能六轴机器人1按电脑指令的运动轨迹来对各工件进行火焰喷涂，各机件的装夹都由气动夹具4和气动夹具11进行装夹。

智能六轴机器人1自持喷枪2，待喷喷涂工件在转台夹具工装3、转床夹具工装5进行倾斜、旋转到达指定工位点上，按电脑指令运动轨迹路线来进行氧气—乙炔混合火焰提供热能，然后利用压缩空气负压推动粉末高速喷射工件表面上形成强化合金涂层。当气动夹具4、11夹持机件时，程序自动发给智能六轴机器人信号，智能六轴机器人1就能精准确定喷枪2的实际行走路线进行按电脑指令要求；相对于人工操作，涂层厚度精准计算，易掌控，合金粉末的消耗小，成本降低；用智能六轴机器人操作，采用高级伺服控制系统，在最佳速度的方式下控制运行，节省工作时间，降低了成本。

Claims (5)

1.新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备，包括智能六轴机器人（1）和PLC自动控制系统，其特征在于所述智能六轴机器人（1）左前方设有转台夹具工装（3），右前方设置有转床夹具工装（5），转台夹具工装（3）左侧设置有预热履带传输装置（6），转床夹具工装（5）右方设置有冷却履带传输装置（9），转台夹具工装（3）上设有气动夹具（4），转床夹具工装（5）上设有气动夹具（11），所述智能六轴机器人（1）上设有喷枪（2），智能六轴机器人（1）下方设有合金粉储存桶（7），合金粉储存桶（7）与高压储气罐（8）相连。

2.如权利要求1所述的新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备，其特征在于所述转台夹具工装（3）包括主轴齿轮（26），主轴齿轮（26）连接主轴（27）、转台体（33）、减速机（35）及伺服电机（36），减速机（35）驱动主轴齿轮（26）带动转台体（33）进行往复的倾斜摆动，转台体（33）上方设有转盘（34），转台体（33）下方设有伺服电机（30）和减速机（29），减速机（29）与平面齿轮（28）连接，转盘（34）由平面齿轮（28）带动进行往复360°旋转，转台体（33）由底座（32）以及支撑架（31）进行固定支撑。

3.如权利要求1所述的新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备，其特征在于所述的转床夹具工装（5）包括支架（40），支架（40）上设有床身（41），床身（41）上设有滑道（42），床身（41）上设有电机（37），电机（37）与气动夹具（11）连接，床身（41）一端设有尾座（38），尾座（38）可沿滑道（42）移动，尾座（38）前端设有顶针（43），顶针（43）与气动夹具（11）位于同一水平线，尾座（38）上设有开关把手（39）。

4.如权利要求1所述的新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备，其特征在于所述预热和冷却履带传输装置均包括支架（21），支架（21）上设有可调节底座（25）和变速箱（24），变速箱（24）与电机（23）相连，变速箱（24）通过传动辊带动履带运动。

5.如权利要求1所述的新型智能热喷涂耐磨损工件的专用设备，其特征在于所述六轴机器人（1）包括底座（15），底座（15）上设有支撑座（20），支撑座（20）上设有六个伺服电机（12、13、16、17、18、19），六个伺服电机通过机械臂（14）相连。