CN108043614B - 自动的液态涂料流量调控型喷枪 - Google Patents

Abstract

一种自动的液态涂料流量调控型喷枪，有步进电机（1）、联轴器（3）和喷枪外壳（7），喷枪外壳中段安装有四向连通气环（8）和四向连通液环（9），气环上下侧各有一个通压缩空气的气接头（19），前后侧各有一个带压紧活塞（26）的气接头，气环经通气孔（20）、气室（21）、通气孔（22）与气道（12）连通；液环的上下侧各有一个液态涂料接头（10），前后侧各有一个通压力清洗液的清洗液接头（27），液环经通液孔（28）连通液道（11）；喷枪右端为喷嘴；移动板（16）与电机座（24）及支架（15）连接，以固定电机和喷枪体；本喷枪喷涂时，能自动控制涂料流量，喷头不必外移，省涂料且环保，能自动清洗喷枪液道，手工作者可避开充满污气的喷涂车间。

Description

自动的液态涂料流量调控型喷枪

技术领域

本发明涉及一种喷涂作业的工具，具体是能实现自动化流量调控和清洗液道的液态涂料喷枪。

背景技术

喷涂可以保护金属、木材、石材和塑料等物体不被光、雨、露、水合各种介质侵蚀。使用涂料覆盖物体是最方便、可靠的防护办法之一，可以保护物体，延长其使用寿命。还可以使物体“披上”一身美观的外衣，具有光彩、光泽和平滑性，被美化的环境和物体使人们产生美和舒适的感觉。在某些特殊的场合还可以使物体表面具有防火、防水、防污、示温、保温、隐身、导电、杀虫、杀菌、发光及反光等功能。而目前市场上大部分喷枪的喷涂流量不可调，或不能进行均匀调节，导致在喷涂开始、结束和转向时速度不均匀造成单位面积上喷涂量的不均匀。现有喷涂装置在喷涂结束、开始或改变喷涂走向时必须将喷枪移离工件，漆料的浪费和环境污染。

CN101480641A和CN101337208A都公开了一种对荫罩式等离子显示器的荫罩喷涂荧光粉的喷枪流量调节装置，上述两项现有技术的流量调节装置的调节较粗放，不够精细，尚属手动或半手动的，自动化程度不高，而且没有自动清洗喷枪内的液道的功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种自动化流量调控和自动清洗的液态涂料喷枪。

本自动的液态涂料流量调控型喷枪，包括喷枪内芯，喷枪外壳和喷嘴，从左至右依次有步进电机、联轴器、与联轴器轴向连接的喷枪内芯及其外的喷枪外壳，喷枪内芯与喷枪外壳中段有传动螺纹副，喷枪外壳中段有定位轴肩，该轴肩的左右两端分别安装有四向连通气环和四向连通液环，四向连通气环的上下两侧各有一个通压缩空气的气接头，前后侧各有一个经导管和电磁阀通压缩空气且带有压紧活塞的气接头，四向连通气环经喷枪外壳上的通气孔、外壳与内芯之间的气室、喷枪内芯上的通气孔与喷枪内芯中心的气道连通；四向连通液环的上下侧各有一个经导管通液态涂料箱的液态涂料接头，前后侧各有一个通压力清洗液的清洗液接头，四向连通液环经喷枪外壳上的通液孔，连通右半部的喷枪外壳与喷枪内芯之间的液道；喷枪外壳与喷枪内芯的右端为喷嘴，喷嘴由喷枪内芯顶端的锥台、喷枪外壳顶端尺寸与该锥台匹配并能紧密贴合的锥台形内壁和喷孔组成；由喷涂机械臂和传动机构带动的移动板与电机座和支架固定连接，电机座固定步进电机，支架固定喷枪体；喷枪内芯左端有气道的密封块，左段有密封圈，液道与气室间有隔离气液的密封圈。

所述的喷枪外壳的顶面和底面各有一个与气接头相通的通气孔，该孔的横截面呈一顺一倒的水滴形；

所述的联轴器内安装有滑键。

所述的喷枪外壳上安装有确定喷枪内芯位置的传感器。

本喷枪的有益效果是喷涂作业开始、结束或转向时，喷头不必外移，可开小或关闭，涂料不会浪费，也不会因此而污染环境，喷涂的流量调控精细，自动化程度高，省劳力，工效高，能将操作者从充满污气的环境中解脱出来。本喷枪还能对液道进行自动清洗。

附图说明

图1为本喷枪的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为本喷枪外壳顶面通气孔和通液孔分布示意图。

图5为本喷枪外壳底面通气孔和通液孔分布示意（剖视）图。

图6为本喷枪内芯通气孔和气道分布示意图。

具体实施方式

本发明下面结合实施例并参照附图予以详述：

本自动的液态涂料流量调控型喷枪，从左至右依次有步进电机1、联轴器3、与联轴器轴向连接的喷枪内芯5及其外的喷枪外壳7，喷枪内芯与喷枪外壳中段有传动螺纹副29，喷枪外壳中段有定位轴肩18，该轴肩的左右两端分别安装有四向连通气环8和四向连通液环9，四向连通气环的上下两侧各有一个通压缩空气的气接头19，前后侧各有一个经导管和电磁阀25通压缩空气且带有压紧活塞26的气接头，四向连通气环经喷枪外壳上的通气孔20、外壳7与内芯5之间的气室21、喷枪内芯上的通气孔22与喷枪内芯中心的气道12连通；四向连通液环的上下侧各有一个经导管通液态涂料箱的液态涂料接头10，前后侧各有一个通压力清洗液的清洗液接头27，四向连通液环经喷枪外壳上的通液孔28，连通右半部的喷枪外壳与喷枪内芯之间的液道11；喷枪外壳与喷枪内芯的右端为喷嘴，喷嘴由喷枪内芯顶端的锥台13、喷枪外壳顶端尺寸与该锥台匹配并能紧密贴合的锥台形内壁和喷孔14组成；由喷涂机械臂和传动机构带动的移动板16与电机座24和支架15固定连接，电机座固定步进电机，支架固定喷枪体；喷枪内芯左端有气道的密封块4，左段有密封圈6，液道11与气室间有隔离气液的密封圈17。

所述的喷枪外壳7的顶面和底面各有一个与气接头8相通的通气孔，该孔的横截面呈一顺一倒的水滴形。

所述的联轴器3内安装有滑键。

所述的喷枪外壳上安装有确定喷枪内芯位置的传感器。

如图1-6所示，电机和四向连通气环、四向连通液环固定在移动板16上，按单片机指令，电机、喷枪内芯，电磁阀以及安装在喷涂机械臂的移动板都根据喷涂轨迹和速度等设定的参数要求来运动，喷枪内芯5中部通过螺纹29与喷枪外壳7中部旋合，喷枪内芯右端与喷枪外壳右端合围形成流通液态涂料和清洗液的液道11，喷枪内芯通过联轴器3和滑键2与电机1轴向连接，通过电机的驱动实现与喷枪外壳的轴向移动。喷枪外壳与四向连通气环8以及四向连通液环9之间实现高精度的“孔”“轴”配合，并通过压缩空气的通道以电磁阀的启闭驱使压紧活塞26的压紧与松开，限制轴向相互运动，喷枪外壳上的通孔和四向连通气环、四向连通液环的通孔之间实现对应。压缩空气通过导管接入四向连通气环至气室，而液态涂料或清洗液经液管接入四向连通液环至喷枪的液道内，通过压缩气带动液态涂料喷出和雾化。涂料和清洗液的流量控制则是通过调节液态的流通面积来实现，具体操作是通过控制喷枪内芯的前后运动来调节液态通道大小来实现的。本发明采用步进电机作为动力源，通过联轴器以及丝杠螺母副来驱动喷枪内芯的运动，喷枪外壳与喷枪内芯之间有传动螺纹副29连接，能将喷枪内芯的旋转运动转换为进退的直线运动，实现喷涂流量的调节控制，喷枪外壳与喷枪内芯的左段都有压缩空气进气孔20和22，液态涂料和清洗液则是通过喷枪右段的进液孔28进入液道11的。喷枪内芯5和喷枪外壳7通过螺纹29连接。参见图2，压缩空气进入四向连通气环8前后两侧水平方向的两个接头内，（压紧活塞26也安装在该两个接头内），压缩空气将喷枪外壳7夹紧，使其不产生随喷枪内芯旋转或进退。

开始工作时，喷枪为初始状态，喷嘴的内外锥台贴合无缝，流量通道关闭，液态涂料流量为零。工作初，先将液态涂料和压缩空气分别接上四向连通液环9上的两个液态涂料接头10，接上四向连通气环8上的两个气接头19和两个带有压紧活塞26的气接头，此时，打开电磁阀25，空气通道接通，通气3秒钟，将气室21、气道13内的灰尘及其它杂质清除。当压缩空气接入带电磁阀25的气管和带压紧活塞26的气接头时，压紧活塞便将喷枪外壳与四向连通气环8压紧，使之不能产生相对运动。接着步进电机反转，喷枪内芯向左移，液态涂料的通道打开，按需通过控制电机的顺时针或逆时针转来调节涂料流量的大小，进行喷涂作业。

当需要减少喷涂流量时，电机顺时针转动，带动喷枪内芯右移，喷涂液态通道减小，实现喷涂流量减小；当需要增大喷涂流量时，电机逆时针转动，带动喷枪内芯左移，喷涂液态通道增大，实现喷涂流量增大；当喷枪需要关闭时，电机顺时针转动，直至内芯与外壳的右端锥台贴合，此时，装在喷枪外壳上的传感器23有信号输入，电磁阀25自动关闭，压紧活塞松开，喷枪外壳与四向连通气环松开，喷枪外壳7便能与喷枪内芯5一起进行旋转运动。需停喷时，步进电机继续顺时针转动45度，压缩空气通道关闭，喷枪停止工作。

需要清洗喷枪内液道11时，步进电机继续顺时针转动90度，再将清洗液的导管与四向连通液环9上的清洗液接头27接通，此时，清洗液进入液道11，对液道进行清洗工作。清洗完毕后，步进电机顺时针转动180度，切换至压缩空气接入喷枪的气室和气道内，空气通道又一次开启，将残留的清洗液吹出喷枪，电磁阀自动打开，压紧活塞再次压紧，回复初始状态。不需要清洗时，只需将液态涂料和压缩空气关闭，不接入喷枪即可。当需要继续工作时，电机逆时针转动，液态涂料的通道开启，再次进行喷涂作业。

总之，压缩空气通过喷枪的外壳与内芯左半部的进气孔进入气室和气道内，向喷嘴方向冲流，液态涂料也向喷嘴方向流动，在喷嘴及喷嘴外部雾化喷出。喷枪内芯的右端为一锥台结构，对应于该锥台13的喷枪外壳内壁也为大小和斜度相同即互相匹配的锥台，使得他们之间的空隙始终为环状，当喷枪内芯向右运动到极限位置时，两锥台完全贴合，从而切断液态涂料的通道，喷涂流量为零。当喷枪内芯与喷枪外壳右端的锥台贴合时，便能带动内芯与外壳一起进行回转运动，此时则可以转换为接上清洗液，当驱动电机逆时针转动时可将喷涂通道打开，此时便能进行喷枪的清洗。当电磁阀打开时，压紧活塞的气压增大，夹定了喷枪外壳，当电磁阀关闭时，则压紧活塞有所松动，松开了喷枪外壳。

本发明需设定喷涂喷料层的厚度、喷涂速度、喷涂次数、喷涂面的长宽等一系列工作参数，编程导入单片机，与控制面板和控制系统结合，进行全自动化作业，继而申请本喷枪的自动化控制方法的发明专利和计算机程序的软件保护，这与本申请的硬件保护的主张无关，恕不细述。

Claims (4)

1.一种自动的液态涂料流量调控型喷枪，包括喷枪内芯（5），喷枪外壳（7）和喷嘴（13，14），其特征是从左至右依次有步进电机（1）、联轴器（3）、与联轴器轴向连接的喷枪内芯（5）及其外的喷枪外壳（7），喷枪内芯与喷枪外壳之间的中段有传动螺纹副（29），喷枪外壳中段有外凸的定位轴肩（18），该轴肩的左右两端分别安装有四向连通气环（8）和四向连通液环（9），四向连通气环的上下两侧各有一个通压缩空气的气接头（19），前后侧各有一个经导管和电磁阀（25）通压缩空气且带有压紧活塞（26）的气接头，四向连通气环经喷枪外壳上的通气孔（20）、外壳（7）与内芯（5）之间的气室（21）、喷枪内芯上的通气孔（22）与喷枪内芯中心的气道（12）连通；四向连通液环的上下侧各有一个经导管通液态涂料箱的液态涂料接头（10），前后侧各有一个通压力清洗液的清洗液接头（27），四向连通液环经喷枪外壳上的通液孔（28），连通右半部的喷枪外壳与喷枪内芯之间的液道（11）；喷枪外壳与喷枪内芯的右端为喷嘴，喷嘴由喷枪内芯顶端的锥台（13）、喷枪外壳顶端尺寸与该锥台匹配并能紧密贴合的锥台形内壁和喷孔（14）组成；由喷涂机械臂和传动机构带动的移动板（16）与电机座（24）及支架（15）固定连接，电机座固定步进电机，支架固定喷枪体；喷枪内芯左端有气道的密封块（4），左段有密封圈（6），液道（11）与气室（21）之间有隔离气液的密封圈（17）。

2.如权利要求1所述的自动的液态涂料流量调控型喷枪，其特征是所述的喷枪外壳（7）的顶面和底面各有一个与气接头（8）相通的通气孔（20），该孔的横截面呈一顺一倒的水滴形。

3.如权利要求1所述的自动的液态涂料流量调控型喷枪，其特征是所述的联轴器（3）内安装有滑键（2）。

4.如权利要求1所述的自动的液态涂料流量调控型喷枪，其特征是所述的喷枪外壳（7）上安装有确定喷枪内芯位置的传感器（23）。