CN108554701A - 高尔夫球头自动化喷涂线 - Google Patents
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Abstract
一种高尔夫球头自动化喷涂线，包括喷涂设备和输送设备；喷涂设备沿输送设备设置一台以上；输送设备环形设置，且贯穿一台以上喷涂设备；喷涂设备包括水帘柜、支撑龙门架和多轴机器人，水帘柜包覆支撑龙门架和多轴机器人，多轴机器人倒挂式设置于支撑龙门架上，多轴机器人上设置有喷枪；输送设备包括输送机构和若干球头工装组件，输送机构包括环形布置的输送条和用于驱动输送条运转的输送驱动组件，输送条通过水帘柜上的输送开口贯穿水帘柜，多轴机器人位于贯穿在水帘柜内侧的输送条的上方，球头工装组件排布于输送条上。本发明结构简单合理、自动化程度高、喷涂效率高、喷涂质量好、成品率高、确保工作环境洁净、适用于多喷涂工序。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷涂线，特别涉及一种高尔夫球头自动化喷涂线。
背景技术
现有高尔夫球头(下文简称球头)的表面喷涂工作一般是通过人工拿着产品或喷枪进行喷涂。由于喷涂的工序多，造成人工劳动强度大，且由人工完成的高尔夫球头喷涂容易出现漆面厚度等关系到产品品质的参数不稳定，导致产品不良率高；此外，在喷涂过程中会产生大量的油漆油气，人体长期吸入会导致不可逆的职业病；再有，人工喷涂过程中由于对喷涂油漆量的掌握不精准，往往导致油漆浪费，或漆面过薄等；另外，不同的喷涂工序间需要静置等待，浪费时间，工作效率低。
随着自动化生产的高速发展，机器人逐渐取缔了人工操作，对于高尔夫球头的喷涂线也陆续出现机器人代替工人完成喷涂，如：中国专利文献号CN204247435U于2015年4月8日公开了一种高尔夫球头机器人喷涂机构，并具体公开了：包括工业机器人、水帘柜、产品放置架和供油系统，所述工业机器人设置于所述水帘柜和所述产品放置架之间，且所述工业机器人对应于所述水帘柜的柜口，所述水帘柜内设置有自动喷油喷枪装置，所述供油系统与所述自动喷油喷枪装置连通；所述工业机器人的末端轴输出法兰盘上设置有机械夹手，所述机械夹手包括固定块、变换气缸、夹取气缸和气爪夹手，所述变换气缸固定设置于所述固定块，所述夹取气缸连接于所述变换气缸的输出端，所述气爪夹手连接于所述夹取气缸的输出端。该结构存在以下不足：1.机器人需要从传输线上执取球头转移至水帘柜中进行喷涂，其转移的路线较长，浪费时间；2.为配合机器人将球头转至与水帘柜中，水帘柜单侧需要敞开设置，因此喷涂过程中油气往往容易泄漏到水帘柜外，危害工人的身体健康；3.传输线为直线传输，上料工位和下料工位相距较远，导致需要安排两名以上工人分别进行上料和下料工作，人工成本较高。
因此，有必要做进一步改进。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、自动化程度高、喷涂效率高、喷涂质量好、成品率高、确保工作环境洁净、品质一致性高、适用于多喷涂工序的高尔夫球头自动化喷涂线，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种高尔夫球头自动化喷涂线，包括用于对工件进行喷涂的喷涂设备和用于输送工件的输送设备；其特征在于：所述喷涂设备沿输送设备设置一台以上；所述输送设备环形设置，且贯穿一台以上喷涂设备；所述喷涂设备包括水帘柜、支撑龙门架和多轴机器人，水帘柜包覆支撑龙门架和多轴机器人，多轴机器人倒挂式设置于支撑龙门架上，多轴机器人上设置有喷枪；所述输送设备包括输送机构和若干球头工装组件，输送机构包括环形布置的输送条和用于驱动输送条运转的输送驱动组件，输送条通过水帘柜上的输送开口贯穿水帘柜，多轴机器人位于贯穿在水帘柜内侧的输送条的上方，球头工装组件排布于输送条上；装载有工件的球头工装组件在输送条的带动下穿过水帘柜，工件在水帘柜中完成喷涂；喷涂过程中，输送设备不停止输送工作。
所述喷涂设备还包括水帘机构，水帘机构包括水帘板和供水组件，供水组件水路连接水帘板，水帘板设置一块或两块，并设置于多轴机器人的一侧或两侧。
所述输送条为链条，且输送条呈矩形布置；所述输送驱动组件包括输送电机和转向链轮，输送电机通过相应的传动结构传动连接输送条、并驱动输送条运转，转向链轮设置于拐弯处、并与输送条齿接。
所述输送条底部设置有辅助滑行组件，该辅助滑行组件包括滑行支撑架和滚轮，滑行支撑架固定设置于输送条底部，滚轮定位转动在滑动支撑龙门架上。
所述球头工装组件包括设置于输送条上的工装主轴，工装主轴上部设有用于装载工件的工装立杆。
所述输送设备还包括设置于喷涂区域内的自转机构，该自转机构包括由自转驱动电机、自转同步带和两个以上转盘组成的自转驱动组件；所述自转驱动电机通过相应的传动结构传动连接一个以上转盘、并驱动转盘转动；所述自转同步带绕设于两个以上转盘上；所述工装主轴转动式设置于输送条上，工装主轴下部设有推转部；当喷涂过程中需要工件自转时，运转状态的自转同步带与推转部接触，以通过推转部驱动工装主轴自转。
所述自转机构还包括由固定板、活动板和推移气缸组成的推移组件；所述固定板相对固定设置，活动板相对活动设置，推移气缸设置于固定板与活动板之间、并驱动活动板相对固定板往复移动；所述自转驱动组件设置于活动板上；当喷涂过程中需要工件自转时，推移气缸通过活动板驱动自转驱动组件移动，以使运转状态的自转同步带与推转部接触。
所述输送设备还包括保护罩，输送条运转在保护罩内腔，保护罩上设有与输送条配合对应的输送槽，输送槽位于输送条上方，工装立杆至少部分外露出输送槽，在输送条的输送作用下，工装立杆在输送槽中移动。
所述输送设备还包括支承架和工作平台，工作平台设置在支承架上，保护罩设置于工作平台上；所述固定板固定于工作平台上；所述保护罩对应自转驱动组件开设有避让口，转盘穿过该避让口进入保护罩内腔与推转部接触。
还包括烘干设备，输送设备贯穿烘干设备；所述输送设备一侧有用于进行上料和/或下料的上下料工位。
本发明具有以下有益效果
1.通过设置输送设置直接贯穿喷涂设备，使工件在输送设备的输送作用下直接进入喷涂设备进行喷涂，免去了二次输送的繁琐工作，而且能有效提高工作效率；
2.水帘柜中的多轴机器人持喷枪对进入水帘柜的工件进行喷涂，配合多轴机器人的灵活、精准活动，使喷涂效果更佳、更全面；喷涂过程中，通过对跟踪系统的应用可以让工件在不停顿输送的情况下进行实时喷涂，实现边输送边喷涂的不间断喷涂效果，有效提高喷涂效率，喷涂节拍快；
3.各喷涂设备独立设置，因此本喷涂线可根据实现需要拼接多台喷涂设备，以完成不同的喷涂工序，其通用性、实用性和适应性强，满足不同的生产需要，适用于不同工件的喷涂；
4.输送设备上有自转机构，使工件在喷涂区域内输送时可进行根据实际需要进行自转，确保工件全面、高效的完成喷涂；由于输送设备具备自转和公转功能，且自转机构可以根据工件外形进行切换，表面规则的可以启用自转机构配合公转输送及多轴机器人在线跟踪系统对表面进行均匀喷涂，表面不规则的可以关闭自转机构，通过公转输送与多轴机器人在线跟踪系统结合，进行曲面喷涂，达到喷涂表面一致的效果；
5.水帘柜中对应多轴机器人的两侧分别可设置有水帘板，有效的收集多余的喷漆，避免喷漆泄漏；水帘柜以全封闭的形式包覆喷涂区域，有效的隔绝油气，确保工作环境整洁，保证工人健康，同时可防止多轴机器人工作时伤人；
6.输送设备环形设置，即对工件实现环形输送，为此上料操作和下料操作可共同设置于一工位上，因此只需安排一名工人进行上下料工作即可，降低人工成本；整条喷涂线为环形设置，其占用空间小，对使用场所要求低，符合大部分用户的使用条件；通过内置的输送跟踪系统，可以精准定位工件与多轴机器人之间的相对位置，进行精确的喷涂，确保喷涂出来的工件品质一致性高。
附图说明
图1为本发明第一实施例的整机立体图。
图2为本发明第一实施例的整机俯视图。
图3为图2中C-C方向的剖视图。
图4为本发明第一实施例中输送设备的整机立体图(局部剖开)。
图5为图4中D出的放大示意图。
图6为图4中E出的放大示意图。
图7为本发明第一实施例中输送设备的局部剖视图。
图8为本发明第一实施例中输送设备的局部俯视图。
图9为本发明第二实施例的整机俯视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
第一实施例
参见图1-图8，本高尔夫球头自动化喷涂线，包括用于对工件进行喷涂的喷涂设备A和用于输送工件的输送设备B，需要喷涂的工件为高尔夫球头；喷涂设备A沿输送设备B设置一台；输送设备B环形设置，且贯穿该喷涂设备A；喷涂设备A包括水帘柜1、支撑龙门架3和多轴机器人4(本实施例的多轴机器人4为六轴机器人)，水帘柜1封闭式包覆支撑龙门架3和多轴机器人4，多轴机器人4倒挂式装配于支撑龙门架3顶部，多轴机器人4上设置有喷枪5，通过控制喷枪5活动实现对工件的全面喷涂；输送设备B包括输送机构和若干球头工装组件，输送机构包括环形布置的输送条14和用于驱动输送条14运转的输送驱动组件，输送条14通过水帘柜1两侧的输送开口1.1贯穿水帘柜1，多轴机器人4位于贯穿在水帘柜1内侧的输送条14的上方，球头工装组件间隔式排布于输送条14上；装载有工件的球头工装组件在输送条14的带动下穿过水帘柜1，工件在水帘柜1中完成喷涂；喷涂过程中，输送设备B不停止输送工作，以实现边输送边喷涂的效果。
本高尔夫球头自动化喷涂线可以实现输送、喷涂、在线跟踪及灵活扩展多工序喷涂等功能，其生产产能是人工的1.5倍以上；由于生产人员可脱离恶劣的工作环境，因此降低了生产人员吸入有害气体导致身体受到伤害的风险。
进一步说，喷涂设备A还包括水帘机构和除尘机构，；水帘机构包括水帘板2和供水组件6，供水组件6水路连接水帘板2，水帘板2设置两块，并分别设置于多轴机器人4两侧；除尘机构包括设置于水帘柜1顶部的抽风机(图中未示出)，其有效的抽取水帘柜1内腔的油气。
进一步说，输送条14为链条，且输送条14呈矩形布置；输送驱动组件包括输送电机和转向链轮15，输送电机通过相应的传动结构(图中未示出)传动连接输送条14、并驱动输送条14运转，转向链轮15设置于四个拐弯处、并与输送条14齿接，有效的对输送条14的输送方向进行转向拐弯，使整体达到环形输送效果。
进一步说，输送条14底部设置有辅助滑行组件，该辅助滑行组件包括滑行支撑架20和两个滚轮21，滑行支撑架20固定设置于输送条14底部，两滚轮21通过转轴连接，并分别定位转动在滑动支撑龙门架3两侧。辅助滑行组件能对输送条14起到有效的支撑作用，避免输送条14出现下坠现象而影响喷涂效果。
进一步说，球头工装组件包括设置于输送条14上的工装主轴16，工装主轴16上部设有用于定位固定装载工件的工装立杆16.1。
进一步说，输送设备B还包括设置于喷涂区域内的自转机构，该自转机构包括由自转驱动电机34、自转同步带40和两个转盘38组成的自转驱动组件；自转驱动电机34通过相应的传动结构传动连接两个转盘38、并驱动转盘38转动；具体是，自转驱动电机34的输出轴连接有主动轮35，一转盘38底部同轴连接有从动轮37，主动轮35与从动轮37之间饶设有传动同步带36，自转驱动电机34依次通过主动轮35、传动同步带36和从动轮37驱动转盘38转动；自转同步带40绕设于两个以上转盘38上；工装主轴16转动式设置于输送条14关节轴上，工装主轴16下部设有推转部16.2，为增加摩擦力，推转部16.2周侧加工有防滑结构(若干条形齿)；当喷涂过程中需要工件自转时，运转状态的自转同步带40与推转部16.2接触，以通过推转部16.2驱动工装主轴16自转，进而带动工件转动。本喷涂线可以根据工件外形是否标准进行自转启停的切换，因此，在确保品质的情况下可有效节省油漆。
进一步说，自转机构还包括由固定板31、活动板32和推移气缸33组成的推移组件；固定板31相对固定设置，活动板32相对活动设置，推移气缸33设置于固定板31与活动板32之间、并驱动活动板32相对固定板31往复移动；具体是，推移气缸33的缸体固定于固定板31上，推移气缸33的杆体连接活动板32；自转驱动组件设置于活动板32上，即自转驱动电机34固定于活动板32底部，转盘28定位转动在活动板32顶部；当喷涂过程中需要工件自转时，推移气缸33通过活动板32最终驱动自转驱动组件中的转盘38移动，以使运转状态的自转同步带40与推转部16.2接触。
进一步说，输送设备B还包括环形且中空的保护罩13，输送条14运转在保护罩13内腔，保护罩13顶部设有与输送条14配合对应的输送槽13.1，输送槽13.1位于输送条14上方，工装立杆16.1至少部分外露出输送槽13.1，以便装载工件；在输送条14的输送作用下，工装立杆16.1在输送槽13.1中移动。
进一步说，输送设备B还包括支承架11和环形的工作平台12，工作平台12支承在支承架11顶部，保护罩13固定设置于工作平台12顶部；固定板31固定于工作平台12上；保护罩13对应自转驱动组件开设有避让口13.2，转盘38穿过该避让口13.2进入保护罩13内腔与推转部16.2接触；工装主轴16中部设置有轴承17，以保证工装主轴16顺畅转动。
进一步说，还包括烘干设备(图中未示出)，输送设备B贯穿烘干设备，通过增加烘干设备，可以实现从工件上料、喷涂、静置、烘干等工序全自动一体化完成。输送设备B一侧有用于进行上料和下料的上下料工位SX。
工作原理：人工将工件装载在工装立杆16.1上，通过输送条14输送进入水帘柜1内，系统检测到有工件进入水帘柜1中的喷涂范围时，多轴机器人4持喷枪5对工件进行预定路径的喷涂；喷涂系统根据需要工艺参数可以设置多道工序的切换喷涂；配置自动换色阀及供油系统，可以进行油漆的自动切换及清洗管路及喷枪；喷涂过程中输送条14不停顿进行连续输送，多轴机器人4喷涂完该工件后自动切换到下一个工件进行喷涂，这样不会存在上下料或其他等待时间，可以提高喷涂的效率。本喷涂线还可以根据工件外形情况进行启用或关闭自转模式；当工件外形标准时，可以启用自转模式；外形异形时候则关闭自转模式，多轴机器人4跟进工件外形表面进行喷涂。
第二实施例
参见图9，本高尔夫球头自动化喷涂线不同于第一实施例之处在于：喷涂设备A设置三台，并分别沿输送设备B的输送方向排布，输送设备B依次贯穿三台喷涂设备A；本实施例可满足具有三道喷涂工序的工件。
可见，本喷涂线还可以根据工件工艺进行扩展；如果工件需要两道喷涂工艺，那么可以把两台喷涂设备A拼接到输送设备B上，以自动进行多工序的喷涂。
其他未述部分同第一实施例，这里不再详细说明。
上述为本发明的优选方案，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种高尔夫球头自动化喷涂线，包括用于对工件进行喷涂的喷涂设备(A)和用于输送工件的输送设备(B)；其特征在于：所述喷涂设备(A)沿输送设备(B)设置一台以上；所述输送设备(B)环形设置，且贯穿一台以上喷涂设备(A)；所述喷涂设备(A)包括水帘柜(1)、支撑龙门架(3)和多轴机器人(4)，水帘柜(1)包覆支撑龙门架(3)和多轴机器人(4)，多轴机器人(4)倒挂式设置于支撑龙门架(3)上，多轴机器人(4)上设置有喷枪(5)；所述输送设备(B)包括输送机构和若干球头工装组件，输送机构包括环形布置的输送条(14)和用于驱动输送条(14)运转的输送驱动组件，输送条(14)通过水帘柜(1)上的输送开口(1.1)贯穿水帘柜(1)，多轴机器人(4)位于贯穿在水帘柜(1)内侧的输送条(14)的上方，球头工装组件排布于输送条(14)上；装载有工件的球头工装组件在输送条(14)的带动下穿过水帘柜(1)，工件在水帘柜(1)中完成喷涂；喷涂过程中，输送设备(B)不停止输送工作。
2.根据权利要求1所述的高尔夫球头自动化喷涂线，其特征在于：所述喷涂设备(A)还包括水帘机构，水帘机构包括水帘板(2)和供水组件(6)，供水组件(6)水路连接水帘板(2)，水帘板(2)设置一块或两块，并设置于多轴机器人(4)的一侧或两侧。
3.根据权利要求1所述的高尔夫球头自动化喷涂线，其特征在于：所述输送条(14)为链条，且输送条(14)呈矩形布置；所述输送驱动组件包括输送电机和转向链轮(15)，输送电机通过相应的传动结构传动连接输送条(14)、并驱动输送条(14)运转，转向链轮(15)设置于拐弯处、并与输送条(14)齿接。
4.根据权利要求3所述的高尔夫球头自动化喷涂线，其特征在于：所述输送条(14)底部设置有辅助滑行组件，该辅助滑行组件包括滑行支撑架(20)和滚轮(21)，滑行支撑架(20)固定设置于输送条(14)底部，滚轮(21)定位转动在滑动支撑龙门架(3)上。
5.根据权利要求1所述的高尔夫球头自动化喷涂线，其特征在于：所述球头工装组件包括设置于输送条(14)上的工装主轴(16)，工装主轴(16)上部设有用于装载工件的工装立杆(16.1)。
6.根据权利要求5所述的高尔夫球头自动化喷涂线，其特征在于：所述输送设备(B)还包括设置于喷涂区域内的自转机构，该自转机构包括由自转驱动电机(34)、自转同步带(40)和两个以上转盘(38)组成的自转驱动组件；所述自转驱动电机(34)通过相应的传动结构传动连接一个以上转盘(38)、并驱动转盘(38)转动；所述自转同步带(40)绕设于两个以上转盘(38)上；所述工装主轴(16)转动式设置于输送条(14)上，工装主轴(16)下部设有推转部(16.2)；当喷涂过程中需要工件自转时，运转状态的自转同步带(40)与推转部(16.2)接触，以通过推转部(16.2)驱动工装主轴(16)自转。
7.根据权利要求6所述的高尔夫球头自动化喷涂线，其特征在于：所述自转机构还包括由固定板(31)、活动板(32)和推移气缸(33)组成的推移组件；所述固定板(31)相对固定设置，活动板(32)相对活动设置，推移气缸(33)设置于固定板(31)与活动板(32)之间、并驱动活动板(32)相对固定板(31)往复移动；所述自转驱动组件设置于活动板(32)上；当喷涂过程中需要工件自转时，推移气缸(33)通过活动板(32)驱动自转驱动组件移动，以使运转状态的自转同步带(40)与推转部(16.2)接触。
8.根据权利要求7所述的高尔夫球头自动化喷涂线，其特征在于：所述输送设备(B)还包括保护罩(13)，输送条(14)运转在保护罩(13)内腔，保护罩(13)上设有与输送条(14)配合对应的输送槽(13.1)，输送槽(13.1)位于输送条(14)上方，工装立杆(16.1)至少部分外露出输送槽(13.1)，在输送条(14)的输送作用下，工装立杆(16.1)在输送槽(13.1)中移动。
9.根据权利要求8所述的高尔夫球头自动化喷涂线，其特征在于：所述输送设备(B)还包括支承架(11)和工作平台(12)，工作平台(12)设置在支承架(11)上，保护罩(13)设置于工作平台(12)上；所述固定板(31)固定于工作平台(12)上；所述保护罩(13)对应自转驱动组件开设有避让口(13.2)，转盘(38)穿过该避让口(13.2)进入保护罩(13)内腔与推转部(16.2)接触。
10.根据权利要求1-9任一项所述的高尔夫球头自动化喷涂线，其特征在于：还包括烘干设备，输送设备(B)贯穿烘干设备；所述输送设备(B)一侧有用于进行上料和/或下料的上下料工位(SX)。
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