CN109201396B - 一种柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统，包括自动热喷涂生产线及其控制系统，所述自动热喷涂生产线由喷涂房、喷砂房、工件装卸房及三者之间铺设的输送轨道组成，所述喷涂房内设有超音速自动喷涂系统，所述喷砂房内设有压力式连续自动喷砂系统，所述输送轨道上通过电动台车固定有旋转工作台，所述旋转工作台经输送轨道在喷涂房及喷砂房之间移动以实现工件的一次装夹完成喷砂喷涂作业；本发明的自动热喷涂生产线能一次装卸工件，自动喷砂喷涂，自动化程度高，安全环保，能大大的提高产品的质量和生产效率。

Description

一种柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种用于柴油机阀杆阀座喷涂涂层系统及其使用方法，属于超音速火焰热喷涂技术领域。

背景技术

阀杆高硬度喷涂技术属于超音速热喷涂技术中的一种，热喷涂技术具备良好的表面防护和强化作用。它是利用某种热源，如电弧、等离子弧、燃烧火焰等，将粉末状或丝状的金属和非金属涂层材料加热到熔融或半熔融状态，而后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化并以一定的速度喷射到经过预处理的基体材料表面，与基体材料结合而形成具有各种功能的表面覆盖涂层的一种技术。

阀杆是控制柴油机尾气排放的关键零部件，它一端连接阀壳，另一端连通燃烧室，柴油机运行过程中通过阀杆的上下往复运动来实现尾气排气的目的。为了确保排气阀杆上下往复运动的稳定性，在排气阀杆与阀壳之间存在一个零件—轴套。轴套和阀杆之间有0.25mm的间隙配合，通过这个狭小的间隙确保排气阀杆竖直往复运动。但由于柴油机运行过程中产生较大的振动，排气阀杆和轴套间往往产生摩擦或是刚性接触，由于排气阀杆基体材料的硬度相对轴套较低，因此杆身区域易产生磨损，甚至出现裂纹。为了避免此种情况的发生，在设计上采用超音速热喷涂技术，将强度和耐磨性更好的合金粉末喷涂在杆身区域，从而达到强化杆身区域机械性能的目的，并提高了阀杆的工作寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是提供一种布局合理、结构合理、性能稳定的一套自动热喷涂生产线及其使用方法。

为了达到以上目的，本发明提供的一种柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统，包括自动热喷涂生产线及其控制系统，所述自动热喷涂生产线由喷涂房、喷砂房、工件装卸房及三者之间铺设的输送轨道组成，所述喷涂房内设有超音速自动喷涂系统，所述喷砂房内设有压力式连续自动喷砂系统，所述输送轨道上通过电动台车固定有旋转工作台，所述旋转工作台经输送轨道在喷涂房及喷砂房之间移动以实现工件的一次装夹完成喷砂喷涂作业；

所述自动热喷涂生产线还设有喷涂、喷砂辅助系统，所述喷涂、喷砂辅助系统包括安装于喷砂房后方的用于回砂除尘的除尘器，所述除尘器由通过回砂管道连接的不锈钢制旋风分离器、振动式磨料筛分器及集灰桶组成，由喷涂、喷砂后产生的磨料经由回砂管道经过旋风分离器和振动筛筛选，经筛选后符合使用要求的磨料进入单体双缸压力罐顶部的储砂桶继续进入工作循环；

所述自动热喷涂生产线中各部件之间通过电路及气路控制系统连接，所述气路控制系统包括：氧气汇流排、氮气汇流排、压缩空气，所述压缩空气系统包括空气压缩机和冷干机；

所述控制系统包括系统总控制单元，所述系统总控制单元由系统连接电缆依次连接有火焰喷涂集成控制柜、火焰喷涂辅助系统集成控制柜、喷砂系统集成控制柜，并包括通过所述各控制系统操控的安全联锁、报警信号；所述系统总控制单元通过Profibus- DP通讯模块或工业以太网通讯模块实现与上位机的信息数据通讯。

进一步的，所述旋转工作台包括用于固定阀杆的阀杆多工位旋转工作台及用于固定阀座的阀座多工位旋转工作台；

所述阀座多工位旋转工作台通过其底部的连接件安装于阀杆多工位旋转工作台上，所述阀杆多工位旋转工作台安装于电动台车上，通过电动台车内部的行走电机驱动沿输送轨道移动，当电动台车距离待加工位置100mm时，伺服行走电机会无极调速至10mm/s的速度进行移动，使转台实现精度定位。

进一步的，所述阀杆多工位移动工作台通过控制系统操控其启动、停止及转速调节，包括固定于工作台框架上的至少两个工位，所述工位内安装有通过伺服电机驱动的旋转工作台，所述旋转工作台包括具有夹紧机构的转盘，所述转盘的中心位置具有用于定位的向上突起的顶尖，沿所述转盘上方周向设有与所需加工的工件外径相配合的定位圈，所述转盘上表面设有用于快速定位的可变形软聚氨酯结构，所述工作台框架顶部安装有与各转盘中心位置相对应的气缸顶紧组件，所述气缸顶紧组件包括安装于气缸顶紧前段的顶盘，所述顶盘通过固定于可升降横梁顶部安装的气缸驱动以压紧所需加工的工件顶端；

各旋转工作台的侧边均对应设有摆动杆，所述摆动杆的上端固定于工作台框架的连接横梁上，下端固定于工作台框架的内部，摆动杆上固定安装有遮蔽挡板；

所述工作台底座上料侧的背面还安装有定位组，所述定位组与固定于底座前侧的气动组配合使用；所述定位组上的气动定位销被气缸顶出后与在轨道上布置的与旋转工作台数量及中心距一致的定位孔相配合，从而锁住工作台并实现转台定位。

进一步的，所述阀座多工位旋转工作台通过控制系统操控其启动、停止及转速调节，包括底部具有与阀杆多工位旋转工作台连接用法兰的机架，所述机架上方均布有至少两个阀座旋转工作台，所述阀座旋转工作台包括具有夹紧机构的阀座转盘，所述阀座转盘的底部通过扇形齿轮传动组连接有联轴器、从动轴，并通过从动轴上的从动轮与安装于机架底部的减速机输出轴相连接，以实现阀座转盘的驱动。

进一步的，所述喷砂房采用模块化设计，由由隔音板、加强结构、工作门、进气口及进气消音器、抽尘口组合而成，其隔音板内壁敷设有抗磨耗橡胶衬板，所述抗磨耗橡胶衬板内壁安装有钢架组成的加强结构；所述喷砂房内的地坑里铺设具有不锈钢滤网及钢制格栅的蜂窝形回砂地板，所述回砂地板与喷砂房的结合部安装有防止砂砾驻留的导砂板；所述喷砂房的顶部设有进气口和消音器，背侧设置有除尘器抽风口，其内与导轨的平行一侧配置有进行喷砂工艺的机器人，所述机器人手臂上安装的吹气枪通过快速接头与喷砂房内的压缩空气管路连接；

所述喷砂房的外部安装有喷涂、喷砂辅助系统，所述喷涂、喷砂辅助系统包括除尘器、钢制支架、旋风分离器、振动式磨料筛分器、集灰桶和压力式单体双缸连续喷砂系统，所述除尘器分为用于除尘的8芯除尘器及用于回砂的16芯除尘器，所述压力式连续喷砂系统及8芯、16芯除尘器安装于喷砂房主室体外部的一侧，通过排气管道与安装于喷砂房主室体顶部的进气口及进气消音器、抽尘口连接，所述旋风分离器安装于钢制支架的顶部，其底部设有振动式磨料筛分器，所述振动式磨料筛分器的底部与单体双缸连续喷砂系统顶部的储砂桶连接，经单体双缸连续喷砂系统处理后的磨料依据颗粒大小分别流入侧边的集灰桶内，小于100目的粉尘由除尘器过滤收集；所述喷砂房的右侧还设有用于放置移动工作台管线的副房。

进一步的，所述喷涂房用于在工件热喷涂操作过程中隔离所产生的噪音和粉尘，包括喷涂房主室体及48芯除尘器系统，所述喷涂房主室体的顶部安装有进风消音器，所述喷涂房主室体的内部安装有喷涂机器人手臂，所述喷涂机器人手臂与喷砂机器人手臂处于同一方向，所述喷涂机器人手臂上安装的吹气枪通过快速接头与喷砂房内的压缩空气管路连接。所述隔音板由外之内依次包括冷轧镀锌彩板、玻镁板、岩棉、无纺布及冷轧厚镀锌多孔板，所述隔音板上开有由三层隔音玻璃制成的观察窗,以便观察喷涂状态。

一种柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统的使用方法，操作者分别在喷涂房或喷砂房的触摸屏上调用需要进行喷砂、喷涂的加工程序。程序调用确认后，喷涂房和喷砂房的移动门都会打开，然后电动台车背负多工位旋转转台移动到装夹工件的定点位置，操作者装夹工件，待工件都装夹完成后，操作者离开工件装卸房并关闭大门，启动控制系统，电动台车经由系统控制自动移入喷砂房，移入喷砂房后关闭喷砂房大门，并启动喷砂作业；喷砂作业过程中，可以通过观察窗观察喷砂情况，喷砂完成后，系统控制电动台车移入喷涂房，关闭喷涂房的移动大门进行喷涂作业，喷涂枪安装于六轴伺服控制的机器人上，通过机器人控制喷枪与工件的喷涂距离、喷涂角度及喷枪的移动，实现产品的喷砂与喷涂。

包括如下步骤：

步骤1、工件装夹，包括阀杆装夹及阀座装夹，

步骤1.1、阀杆装夹，在工件装卸区，通过人工或上料机构将三个相同规格的阀杆依次安装至所述的阀杆多工位旋转工作台的转盘上，利用转盘中心的定位顶尖及气缸顶紧组件定位阀杆；并根据工件的尺寸调整遮蔽挡板的位置，以适应工件的喷涂位置；

步骤1.2、阀座装夹，在工件装卸区，通过人工或上料机构将八个相同规格的已完成遮蔽工作的阀座依次安装于所述阀座多工位旋转工作台的转盘上；

步骤1.3、完成前述步骤的装夹后，关闭所述工件装卸区的移门；

步骤2、工件喷砂，包括阀杆喷砂及阀座喷砂，采用通过电路控制系统操控机械手自动进行喷砂作业，

步骤2.1、阀杆喷砂，完成工件装夹后，阀杆多工位旋转工作台通过传输轨道移动至喷砂房内，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷砂房电动移门自动关闭，喷砂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷砂；

步骤2.2、阀座喷砂，阀座多工位旋转工作台通过阀杆多工位旋转工作台经传输轨道移动至喷砂房内，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷砂房电动移门自动关闭，喷砂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷涂；

步骤3、工件喷涂，包括阀杆喷涂及阀座喷涂，采用通过电路控制系统操控机械手自动进行喷涂作业，

步骤3.1、阀杆喷涂，工件喷砂完成后，阀杆多工位旋转工作台通过传输轨道移动至喷涂房，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷涂房电动移门自动关闭，喷涂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷涂；

步骤3.2、阀座喷涂，工件喷砂完成后，阀座多工位旋转工作台通过阀杆多工位旋转工作台经传输轨道移动至喷涂房内，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷涂房电动移门自动关闭，喷涂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷涂；

步骤4、工件拆卸，工件喷涂完成后，电动台车移动至工件装卸区的设定位置后，操作人员进入将喷涂完成的工件进行拆卸。

进一步的，所述步骤2中，在工件喷砂完成后，机器人运行吹净运行程序，操作机器人手臂上的压缩空气风刀吹净工件；所述步骤3中，工件喷涂完成后，机器人运行吹净程序控制压缩空气风刀吹净工件。

本发明的有益效果是：自动热喷涂生产线能一次装卸工件，自动喷砂喷涂，自动化程度高，安全环保，能大大的提高产品的质量和生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的阀杆多工位旋转工作台结构示意图。

图3为本发明的阀座多工位旋转工作台结构示意图。

图4为本发明的工艺流程框图。

附图标记解释：1-喷砂房，2-喷涂房，3-工件装卸房，4-副房，5-48芯除尘器系统，6-压力式自动喷砂系统，7-16芯除尘器，8-8芯除尘器，9-底架，10-车轮组，11-阀杆多工位旋转工作台驱动电机，12-从动轴，13-气动模块，14-拖链，15拖链导槽，16-拖链固定杆，17-工件，18-立柱，19-横梁，20-气缸顶紧组件，21-摆动杆，22-定位组件，23-机座，24-阀座多工位旋转工作台驱动电机，25-周节制同步带，26-从动轮，27-传动轴，28-双膜片弹性联轴器。

具体实施方式

本实例提供了一种柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统，其中包括一套喷涂辅助系统、一套自动喷砂系统及工件装卸区。

其中，自动喷砂系统包括喷涂房和喷砂房，二者之间铺设轨道相连，工件装卸区布置在喷涂房和喷砂房之间。多工位旋转工作台可以通过电动台车的背负通过轨道在喷涂房与喷砂房间自动行走，通过人工装卸或自动上料的方式，即可实现一次装夹工件就能自动完成喷砂和喷涂作业，提高工作效率。

同时，自动热喷涂生产线还设有喷涂、喷砂辅助系统，该喷涂、喷砂辅助系统包括安装于喷砂房后方的用于回砂除尘的除尘器，由通过回砂管道连接的不锈钢制旋风分离器、振动式磨料筛分器及集灰桶组成，由喷涂、喷砂后产生的磨料经由回砂管道经过旋风分离器和振动筛筛选，经筛选后符合使用要求的磨料进入单体双缸压力罐顶部的储砂桶继续进入工作循环。

而旋转工作台包括用于固定阀杆的阀杆多工位旋转工作台及用于固定阀座的阀座多工位旋转工作台。阀座多工位旋转工作台通过其底部的连接件安装于阀杆多工位旋转工作台上，所述阀杆多工位旋转工作台安装于电动台车上，通过电动台车内部的行走电机驱动沿输送轨道移动，当按下电动台车上的前进按钮后，定位组件上的定位销脱钩，转台以10mm/s的速度进行移动，到达定位位置后再放下定位销，从而使转台也实现了高精度定位。

其中，阀杆多工位旋转工作台包括工作台框架及框架内部安装的多工位旋转工作台，通过外接的触摸屏控制台可控制旋转工作台的启动、停止以及转速调节，工作台采用伺服电机驱动，工作平稳可靠，工作台的旋转速度可在20-300r/min内无级可调。工作台框架由底座、立柱、连接横梁及可升降横梁组成。底座由横置的底架及其两端的竖直部构成呈“工”字型的结构，并且沿竖直部的长边方向设有用于连接工作台框架底部车轮组的连杆，该连杆通过固定于底架内部的行走电机驱动并带动车轮组移动。而在底座上方通过与其垂直固定的立柱连接有横梁，立柱表面固定有对旋转工作台内置的线管起牵引保护作用的拖链装置。该拖链装置包括拖链、拖链导槽及拖链固定杆，在底座上方以三工位并列布置，工位内安装有通过安装于底座内部的伺服电机，带动同步带从而驱动的旋转工作台，旋转工作台通过从动轴与伺服电机连接。该旋转工作台包括具有可安装夹紧机构的转盘，夹紧机构可选用卡盘或定位盘，本实施例中采用的为四爪定位卡盘。在转盘的中心位置设置有用于实现定位而向上突起的浮动顶尖，可以实现工件在转盘中的快速定位。沿转盘上方圆周向设有与所需加工的工件外径相配合的定位圈，利用定位圈以确保工件旋转时可以与转盘保持同心。转盘上表面还贴敷有用于快速定位并可变形的聚氨酯材料，当可升降横梁上的气动压头下压工件时，通过聚氨酯材料的变形，工件就可以通过聚氨酯的摩擦力进行旋转驱动，快速高效。定位圈采用螺钉固定，可根据不同尺寸的工件更换相应的定位圈。工作台框架内的可升降横梁上安装有与各转盘中心位置相对应的气缸顶紧组件，气缸顶紧组件通过升降横梁的驱动可以上下移动调整，适应不同长度的工件。气缸顶紧组件还包括设置于横梁下方的气动顶盘，气动顶盘通过固定于可升降横梁上的气缸驱动向下运动以压紧所需加工的工件顶端。各气动顶盘依次向下运动。各旋转工作台的侧边均对应设有摆动杆，其一端固定于连接横梁上，另一端固定于底座上，并且在杆部安装有可自动旋转的遮蔽挡板，摆动杆组的摆动杆上端通过轴承安装在连接横梁上，下端通过齿轮与固定在底架上的齿条相配合，齿条一端连接气缸，当气缸带动齿条运动时，齿轮带动摆动杆组运动，从而使固定在摆动杆组上的遮蔽挡板打开角度。遮蔽挡板依照遮蔽位置分为横向挡板及纵向挡板，其中，横向挡板为两片，分别置于纵向挡板的上下两端，且横向挡板与纵向挡板之间具有90°夹角。摆动杆上安装的遮蔽板用于喷涂时遮蔽工件，遮蔽板的位置根据不同的工件可进行调节。当装夹工件时，遮蔽杆可以旋转90°，不影响工件的装夹。同时在底座背离工件上料一侧安装有定位组件，定位组件与固定于底座前侧的气动模块配合使用。该定位组件还包括与旋转工作台数量及中心距一致的定位孔，再通过定位组件中的气缸顶出定位销从而锁住转台。

阀座多工位旋转工作台通过外接的触摸屏控制台可控制旋转工作台的启动、停止以及转速调节，工作台采用伺服电机驱动，工作平稳可靠，工作台的旋转速度可在20-500r/min内无级可调。该阀座多工位旋转工作台包括机座，在机座上设有八个工位，工位的数量可以根据需求安排。各个工位内安装有配置夹紧机构的转台，各转台底部均安装有扇形齿轮旋转组，两侧相邻转台之间的扇形齿轮通过水平设置的双膜片弹性联轴器连接，置于机座中间的两转台之间安装有从动轮，而从动轮的中心部位安装有周节制同步带，该周节制同步带与机座内部中心位置安装的用于驱动转台旋转的伺服电机输出轴相连接。同时，在转台上方的定位盘上安装有夹紧机构，本实施例中，夹紧机构为四爪定位卡盘。而机座则由呈长方体的箱体构成，在箱体顶部铺设有均匀开有工位安装孔的顶板，顶板的两端设有用于起吊机座的吊环螺钉，通过吊装可使其安装在阀杆多工位旋转工作台上，然后跟随其移动到特定位置后，放下插销就可实现阀座多工位转台位置的固定，简单实用。机座底部两侧配有与相应配套设备安装的凸台，该凸台与配套设备上的止口相对接，实现快速定位。箱体的两端还固定有表面具有格栅的端封板，而在端封板的后侧依次安装有通风过滤网及散热风扇。

喷砂房采用模块化设计，由隔音板、加强结构、工作门、进气口及进气消音器、抽尘口组合而成，其隔音板内壁敷设有抗磨耗橡胶衬板，在抗磨耗橡胶衬板内壁安装有钢架组成的加强结构。而喷砂房内的地坑里铺设具有不锈钢滤网及钢制格栅的蜂窝形回砂地板，该回砂地板与喷砂房的结合部安装有防止砂砾驻留的导砂板，同时喷砂房的顶部设有进气口和消音器，背侧设置有除尘器抽风口，其内与导轨的平行一侧配置有进行喷砂工艺的机器人，机器人手臂上安装的吹气枪通过快速接头与喷砂房内的压缩空气管路连接。喷砂房的外部安装有喷涂、喷砂辅助系统，所述喷涂、喷砂辅助系统包括除尘器、钢制支架、旋风分离器、振动式磨料筛分器、集灰桶和通过自动喷砂集成控制系统控制的压力式连续自动喷砂系统。除尘器分为用于除尘的8芯除尘器及用于回砂的16芯除尘器，压力式连续喷砂系统及8芯、16芯除尘器安装于喷砂房主室体外部的一侧，通过排气管道与安装于喷砂房主室体顶部的进气口及进气消音器、抽尘口连接，所述旋风分离器安装于钢制支架的顶部，其底部设有振动式磨料筛分器，所述振动式磨料筛分器的底部与单体双缸连续喷砂系统顶部的储砂桶连接，经单体双缸连续喷砂系统处理后的磨料依据颗粒大小分别流入侧边的集灰桶内，小于100目的粉尘由除尘器过滤收集。喷砂系统通过蜂窝状回砂地板收集磨料，在风力的带动下，磨料经由回砂管道经过旋风分离器和振动筛筛选，经筛选后符合使用要求的磨料进入单体双缸压力罐顶部的储砂桶继续进入工作循环。大于或小于设定颗粒度的磨料分别流入附设的集灰桶。小于100目的粉尘由除尘器过滤收集。单体双缸压力式喷砂罐由储砂桶、过度压力罐、工作压力罐及相应阀门、料位传感器、砂流量调节阀等组成。当工作压力罐的料位传感器探测到低料位时，系统将储砂桶与过度压力罐间的阀门打开，储砂桶的磨料流入过度压力罐、过度压力罐注满磨料后储砂罐与过度压力罐间的阀门关闭、将过度压力罐的压力升至工作压力、开启过度压力罐与工作压力罐间的阀门使过度压力罐中的磨料流入工作压力罐完成磨料补充，关闭过度压力罐与工作压力罐间的阀门，将过度压力罐的压力释放，等待下一次磨料补充过程。喷砂压力可通过喷砂压力调节阀控制，磨料流量可通过磨料流量调节阀调整控制。整个喷砂过程可保持连续工作。

同时，在喷砂房的右侧还设有用于放置移动工作台管线的副房。

喷涂房用于在工件热喷涂操作过程中隔离所产生的噪音和粉尘，采用组合式设计，由隔音板、观察窗、平移工作门组成。进风消音器布置在喷涂房顶部，钢制积吸尘口与机器人面对面布置，喷涂房内配置用于压缩空气喷枪的快速接头。包括喷涂房主室体及48芯除尘器系统，喷涂房主室体的顶部安装有进风消音器，喷涂房主室体的内部安装有喷涂机器人手臂，喷涂机器人手臂与喷砂机器人手臂处于同一方向，喷涂机器人手臂上安装的吹气枪通过快速接头与喷砂房内的压缩空气管路连接。喷涂房主室体由隔音板、观察窗及平移工作门组成，隔音板由外至内依次包括冷轧镀锌彩板、玻镁板、岩棉、无纺布及冷轧厚镀锌多孔板，所述平移工作门为隔音结构，具有阶梯式密封，其上开有由三层隔音玻璃制成的观察窗,以便观察喷涂状态。48芯除尘器采用PLC控制反吹脉冲。能依据滤芯运行状况自动调节脉冲反吹的频率，延长滤芯的使用寿命，降低除尘器的运行成本。含尘气体从吸尘口进入到除尘器，通过滤芯的过滤，粉尘沉积在滤芯表面，而过滤后的干净空气则排放到大气中。

自动喷涂喷砂集成控制系统包括集成开关柜，集成控制柜，集成控制台和系统连接电线电缆。该集成控制系统是整个自动系统的核心。辅助设备的各种操作和所有的安全联锁和报警信号由控制中心进行处理。系统包括多种功能：控制，监控，观察，采集和记录，并可以远程监控触摸屏界面，实时了解设备运行数据。集成控制系统可以通过触摸屏操作台，对两轴喷涂机械手进行上电启停操作，并通过安全联锁系统，保证系统安全稳定运行。集成控制系统可以设定机械手的行走模式、行走路径、行走速度以及行走次数，并实时反馈机械手上喷枪当前位置、行走速度以及完成次数。在机械手运转过程，系统会检测机械手各轴的故障情况。当机械手发生故障，安全联锁控制系统会停止喷枪，以保证设备以及工件的安全。

该集成控制系统通过不同的传感器，采集各设备的运转情况及位置情况等，并把采集信号反馈到系统PLC，部分数据直接在触摸屏上显示，直观清晰，这些采集的信号配合安全联系系统作用，更好的保护设备以及操作人员的安全。

一种柴油机阀杆阀座喷涂涂层系统的使用方法，操作者分别在喷涂房或喷砂房的触摸屏上调用需要进行喷砂、喷涂的加工程序。程序调用确认后，喷涂房和喷砂房的移动门都会打开，然后电动台车背负多工位旋转转台移动到装夹工件的定点位置，操作者装夹工件，待工件都装夹完成后，操作者离开工件装卸房并关闭大门，启动控制系统，电动台车经由系统控制自动移入喷砂房，移入喷砂房后关闭喷砂房大门，并启动喷砂作业；喷砂作业过程中，可以通过观察窗观察喷砂情况，喷砂完成后，系统控制电动台车移入喷涂房，关闭喷涂房的移动大门进行喷涂作业，喷涂枪安装于六轴伺服控制机械手上，通过机械手控制喷枪与工件的喷涂距离、喷涂角度及喷枪的移动，实现产品的喷砂与喷涂。

包括如下步骤：

步骤1、工件装夹，包括阀杆装夹及阀座装夹，并对阀杆、阀座的喷涂表面区域进行人工清洁，再利用薄铁皮进行不喷涂表面的遮盖。

步骤1.1、阀杆装夹，在工件装卸区，通过人工或上料机构将三个相同规格的阀杆依次安装至所述的阀杆多工位旋转工作台的转盘上，利用转盘中心以上的气缸压紧组件推动顶尖定位阀杆；并根据工件的尺寸调整遮蔽挡板的位置，以适应工件的喷涂位置；

步骤1.2、阀座装夹，在工件装卸区，通过人工或上料机构将八个相同规格的已完成遮蔽工作的阀座依次安装于所述阀座多工位旋转工作台的转盘上；

步骤1.3、完成前述步骤的装夹后，关闭所述工件装卸区的移门；

步骤2、工件喷砂，包括阀杆喷砂及阀座喷砂，由机器人运动控制器操控机器人自动进行喷砂作业。

步骤2.1、阀杆喷砂，完成工件装夹后，关闭工件装卸房的大门，操作者在喷砂或喷涂的主控台上点击“准备完毕”按钮，转台定位装置脱离并反馈信号，然后再点击“一键启动”按钮，电动台车通过传输轨道移动至喷砂房内，，到达喷砂房的中心位置后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷砂房电动移门自动关闭，喷砂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷砂；

步骤2.2、阀座喷砂，阀座多工位旋转工作台通过阀杆多工位旋转工作台经传输轨道移动至喷砂房内，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷砂房电动移门自动关闭，喷砂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷涂；

步骤3、工件喷涂，包括阀杆喷涂及阀座喷涂，由机器人运动控制器操控机器人自动进行喷砂作业。

步骤3.1、阀杆喷涂，工件喷砂完成后，阀杆多工位旋转工作台通过传输轨道移动至喷涂房，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷涂房电动移门自动关闭，喷涂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷涂；

步骤3.2、阀座喷涂，工件喷砂完成后，阀座多工位旋转工作台通过阀杆多工位旋转工作台经传输轨道移动至喷涂房内，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷涂房电动移门自动关闭，喷涂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷涂；

步骤4、工件拆卸，工件喷涂完成后，电动台车移动至工件装卸区的设定位置后，操作人员进入将喷涂完成的工件进行拆卸。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统，其特征在于：包括自动热喷涂生产线及其控制系统，所述自动热喷涂生产线由喷涂房、喷砂房、工件装卸房及三者之间铺设的输送轨道组成，所述喷涂房内设有超音速自动喷涂系统，所述喷砂房内设有压力式连续自动喷砂系统，所述输送轨道上通过电动台车固定有旋转工作台，所述旋转工作台经输送轨道在喷涂房及喷砂房之间移动以实现工件的一次装夹完成喷砂喷涂作业；

所述旋转工作台包括用于固定阀杆的阀杆多工位旋转工作台及用于固定阀座的阀座多工位旋转工作台；所述阀座多工位旋转工作台通过其底部的连接件安装于阀杆多工位旋转工作台上，所述阀杆多工位旋转工作台安装于电动台车上，通过电动台车内部的行走电机驱动沿输送轨道移动，当电动台车距离待加工位置100mm时，伺服行走电机会无极调速至10mm/s的速度进行移动，使转台实现精度定位；

所述阀杆多工位移动工作台通过控制系统操控其启动、停止及转速调节，包括固定于工作台框架上的至少两个阀杆工位，所述阀杆工位内安装有通过伺服电机驱动的阀杆旋转工作台，所述阀杆旋转工作台包括具有夹紧机构的转盘，所述转盘的中心位置具有用于实现定位的向上突起的浮动顶尖，沿所述转盘上方周向设有与所需加工的工件外径相配合的定位圈，通过定位圈使工件旋转时与转盘保持同心；所述转盘上表面设有用于快速定位的可变形的软聚氨酯材料，当可升降横梁上的气动压头下压工件时，通过聚氨酯材料的变形，工件利用聚氨酯的摩擦力进行旋转驱动，所述定位圈采用螺钉固定，根据不同尺寸的工件更换相应的定位圈；所述工作台框架顶部的可升降横梁上安装有与各转盘中心位置相对应的气缸顶紧组件，所述气缸顶紧组件包括安装于可升降横梁下方的气动顶盘，所述气动顶盘通过固定于可升降横梁顶部的气缸驱动以压紧所需加工的工件顶端；各工位的侧边均对应设有摆动杆，所述摆动杆的上端固定于工作台框架的连接横梁上，下端固定于工作台框架的内部，摆动杆上固定安装有遮蔽挡板；所述阀杆旋转工作台底座背离工件上料一侧还安装有定位组，所述定位组与固定于底座前侧的气动组配合使用；所述定位组上的气动定位销被气缸顶出后与在轨道上布置的与旋转工作台数量及中心距一致的定位孔相配合，从而锁住工作台并实现转台定位；

所述阀座多工位旋转工作台通过控制系统操控其启动、停止及转速调节，包括机架，所述机架的底部具有与阀杆多工位旋转工作台连接用法兰，所述机架上方均布有至少两个阀座旋转工位，所述阀座旋转工位安装有配置夹紧机构的转台，各转台底部均安装有扇形齿轮旋转组，两侧相邻转台之间的扇形齿轮通过水平设置的双膜片弹性联轴器连接，置于机架中间的两转台之间安装有从动轮，从动轮的中心部位安装有周节制同步带，所述周节制同步带与机架内部中心位置安装的用于驱动转台旋转的伺服电机输出轴相连接，以实现阀座转盘的驱动；

所述喷砂房采用模块化设计，由隔音板、加强结构、工作门、进气口及进气消音器、抽尘口组合而成，其隔音板内壁敷设有抗磨耗橡胶衬板，所述抗磨耗橡胶衬板内壁安装有钢架组成的加强结构；所述喷砂房内的地坑里铺设具有不锈钢滤网及钢制格栅的蜂窝形回砂地板，所述回砂地板与喷砂房的结合部安装有防止砂砾驻留的导砂板；所述喷砂房的顶部设有进气口和消音器，背侧设置有除尘器抽风口，其内与导轨的平行一侧配置有进行喷砂工艺的机器人，所述机器人的手臂上安装的吹气枪通过快速接头与喷砂房内的压缩空气管路连接；所述喷砂房的外部安装有喷涂、喷砂辅助系统，所述喷涂、喷砂辅助系统包括除尘器、钢制支架、旋风分离器、振动式磨料筛分器、集灰桶和压力式单体双缸连续喷砂系统，所述除尘器分为用于除尘的8芯除尘器及用于回砂的16芯除尘器，所述压力式连续喷砂系统及8芯、16芯除尘器安装于喷砂房主室体外部的一侧，通过排气管道与安装于喷砂房主室体顶部的进气口及进气消音器、抽尘口连接，所述旋风分离器安装于钢制支架的顶部，其底部设有振动式磨料筛分器，所述振动式磨料筛分器的底部与单体双缸连续喷砂系统顶部的储砂桶连接，经单体双缸连续喷砂系统处理后的磨料依据颗粒大小分别流入侧边的集灰桶内，小于100目的粉尘由除尘器过滤收集；所述喷砂房的右侧还设有用于放置移动工作台管线的副房；

所述自动热喷涂生产线还设有喷涂、喷砂辅助系统，所述喷涂、喷砂辅助系统包括安装于喷砂房后方的用于回砂除尘的除尘器，所述除尘器由通过回砂管道连接的不锈钢制旋风分离器、振动式磨料筛分器及集灰桶组成，由喷涂、喷砂后产生的磨料经由回砂管道经过旋风分离器和振动筛筛选，经筛选后符合使用要求的磨料进入单体双缸压力罐顶部的储砂桶继续进入工作循环；

所述自动热喷涂生产线中各部件之间通过电路及气路控制系统连接，所述气路控制系统包括：氧气汇流排、氮气汇流排、压缩空气，所述压缩空气系统包括空气压缩机和冷干机；

所述控制系统包括系统总控制单元，所述系统总控制单元由系统连接电缆依次连接有火焰喷涂集成控制柜、火焰喷涂辅助系统集成控制柜、喷砂系统集成控制柜，并包括通过所述各控制系统操控的安全联锁、报警信号；

所述系统总控制单元通过Profibus- DP通讯模块或工业以太网通讯模块实现与上位机的信息数据通讯。

2.根据权利要求1所述的柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统，其特征在于：所述喷涂房用于在工件热喷涂操作过程中隔离所产生的噪音和粉尘，包括喷涂房主室体及48芯除尘器系统，所述喷涂房主室体的顶部安装有进风消音器，所述喷涂房主室体的内部安装有喷涂机器人手臂，所述喷涂机器人的手臂与喷砂机器人的手臂处于同一方向，所述喷涂机器人的手臂上安装的吹气枪通过快速接头与喷砂房内的压缩空气管路连接。

3.根据权利要求1所述的柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统，其特征在于：所述隔音板由外至内依次包括冷轧镀锌彩板、玻镁板、岩棉、无纺布及冷轧厚镀锌多孔板，所述隔音板上开有由三层隔音玻璃制成的观察窗,以便观察喷涂状态。

4.一种如权利要求1所述的柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统的使用方法，其特征在于：操作者分别在喷涂房或喷砂房的触摸屏上调用需要进行喷砂、喷涂的加工程序；程序调用确认后，喷涂房和喷砂房的移动门都会打开，然后电动台车背负多工位旋转转台移动到装夹工件的定点位置，操作者装夹工件，待工件都装夹完成后，操作者离开工件装卸房并关闭大门，启动控制系统，电动台车经由系统控制自动移入喷砂房，移入喷砂房后关闭喷砂房大门，并启动喷砂作业；喷砂作业过程中，通过观察窗观察喷砂情况，喷砂完成后，系统控制电动台车移入喷涂房，关闭喷涂房的移动大门进行喷涂作业，喷涂枪安装于六轴伺服控制的机器人上，通过机器人控制喷枪与工件的喷涂距离、喷涂角度及喷枪的移动，实现产品的喷砂与喷涂。

5.根据权利要求4所述的柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、工件装夹，包括阀杆装夹及阀座装夹，

步骤1.1、阀杆装夹，在工件装卸区，通过人工或上料机构将三个相同规格的阀杆依次安装至所述的阀杆多工位旋转工作台的转盘上，利用转盘中心的定位顶尖及气缸顶紧组件定位阀杆；并根据工件的尺寸调整遮蔽挡板的位置，以适应工件的喷涂位置；

步骤1.2、阀座装夹，在工件装卸区，通过人工或上料机构将八个相同规格的已完成遮蔽工作的阀座依次安装于所述阀座多工位旋转工作台的转盘上；

步骤1.3、完成前述步骤的装夹后，关闭所述工件装卸区的移门；

步骤2、工件喷砂，包括阀杆喷砂及阀座喷砂，采用通过电路控制系统操控机械手自动进行喷砂作业，

步骤2.1、阀杆喷砂，完成工件装夹后，阀杆多工位旋转工作台通过传输轨道移动至喷砂房内，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷砂房电动移门自动关闭，喷砂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷砂；

步骤2.2、阀座喷砂，阀座多工位旋转工作台通过阀杆多工位旋转工作台经传输轨道移动至喷砂房内，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷砂房电动移门自动关闭，喷砂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷涂；

步骤3、工件喷涂，包括阀杆喷涂及阀座喷涂，采用通过电路控制系统操控机械手自动进行喷涂作业，

步骤3.1、阀杆喷涂，工件喷砂完成后，阀杆多工位旋转工作台通过传输轨道移动至喷涂房，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷涂房电动移门自动关闭，喷涂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷涂；

步骤3.2、阀座喷涂，工件喷砂完成后，阀座多工位旋转工作台通过阀杆多工位旋转工作台经传输轨道移动至喷涂房内，到达预先设定的位置点后，阀杆多工位旋转工作台的定位插销自动放下固定，喷涂房电动移门自动关闭，喷涂系统按设定的工艺参数及所调用的机械手运行程序开始喷涂；

步骤4、工件拆卸，工件喷涂完成后，电动台车移动至工件装卸区的设定位置后，操作人员进入将喷涂完成的工件进行拆卸。

6.根据权利要求5所述的柴油机阀杆阀座喷涂涂层制备系统的使用方法，其特征在于：所述步骤2中，在工件喷砂完成后，机器人运行吹净运行程序，操作机器人手臂上的压缩空气风刀吹净工件；所述步骤3中，工件喷涂完成后，机器人运行吹净程序控制压缩空气风刀吹净工件。