CN109834000A - 三维自动喷涂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维自动喷涂装置，包括水平横向导轨、水平纵向导轨和竖直导轨，水平横向导轨和水平纵向导轨均与竖直导轨相垂直，水平纵向导轨上可滑动地连接有所述竖直导轨，竖直导轨上可滑动地连接有水平横向导轨，水平横向导轨上可滑动地连接有滑移座，滑移座上连接有卡箍，卡箍内连接有喷枪。本发明可有效控制喷枪在三维空间的位置调整，实现三维喷涂，提升了喷涂轨迹的连续性和喷涂效率，运行稳定，安全可靠；整体结构简单紧凑、占用空间小、操作方便、便于移动且造价较低。

Description

三维自动喷涂装置

技术领域

本发明涉及喷涂技术领域，具体涉及一种三维自动喷涂装置。

背景技术

喷涂是将涂料分散成均匀而微细的雾滴，施涂于被涂物表面的涂装方法。而现有的喷涂作业通常是利用喷枪在二维平面内进行喷涂，而无法实现三维自动喷涂，喷涂效率低，无法满足需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种三维自动喷涂装置，通过水平横向导轨、水平纵向导轨和竖直导轨的相对运动，可有效控制喷枪在三维空间的位置调整，实现三维喷涂，提升了喷涂轨迹的连续性和喷涂效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种三维自动喷涂装置，包括水平横向导轨、水平纵向导轨和竖直导轨，所述水平横向导轨和水平纵向导轨均与竖直导轨相垂直，所述水平纵向导轨上可滑动地连接有所述竖直导轨，所述竖直导轨上可滑动地连接有水平横向导轨，所述水平横向导轨上可滑动地连接有滑移座，所述滑移座上连接有卡箍，所述卡箍内连接有喷枪。

所述卡箍包括第一卡环和第二卡环，所述第一卡环和第二卡环之间构成环形孔腔，所述环形孔腔内卡接有喷枪，所述第一卡环和第二卡环通过连接螺栓相固定，所述第二卡环和所述滑移座相连接。

所述竖直导轨的底部连接有固定座，所述固定座上连接有第一螺母，水平纵向导轨上连接有水平纵向螺杆，所述水平纵向螺杆穿设在第一螺母中构成第一螺旋传动机构，所述水平纵向螺杆的端部连接有第一驱动电机。

所述固定座的底部连接有第一滑块，所述第一滑块可滑动地卡接在所述水平纵向导轨上。

所述固定座包括从上至下依次连接的顶板和底板，所述顶板底面固定有所述第一螺母，所述底板的底面连接有所述第一滑块。

所述竖直导轨的底端与固定座相连接，所述竖直导轨的顶端连接有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端连接有竖直螺杆，所述竖直螺杆远离第二驱动电机的一端与固定座相连接，所述水平横向导轨上连接有第二螺母，所述竖直螺杆穿设在第二螺母中构成第二螺旋传动机构。

所述水平横向导轨上穿设有水平横向螺杆，所述滑移座包括固定板，固定板的一侧连接有卡箍，固定板的一侧连接有第三螺母，所述水平横向螺杆穿设在第三螺母中构成第三螺旋传动机构，所述水平横向螺杆的端部连接有手摇轮。

所述水平横向导轨上还设置有与水平横向螺杆相平行的水平定位杆，所述固定板可滑动连接在所述水平定位杆上。

所述固定板上设置有多个安装孔，所述安装孔内穿设有连接杆，卡箍通过所述连接杆和固定板相连接。

该三维自动喷涂装置还包括箱体，所述水平纵向导轨设置于所述箱体内。

本发明具有以下有益效果：本发明的喷涂装置，通过水平横向导轨、水平纵向导轨和竖直导轨的相对运动，可有效控制喷枪在三维空间的位置调整，实现三维喷涂，提升了喷涂轨迹的连续性和喷涂效率，运行稳定，安全可靠；卡箍的设计更便于喷枪的固定，提高了喷枪固定的可靠度，同时也便于不同规格的喷枪的固定，适用范围更广泛；整体结构简单紧凑、占用空间小、操作方便、便于移动且造价较低。

附图说明

图1是本发明的三维自动喷涂装置的结构示意图；

图2是将图1中箱体侧壁和顶壁去除后的三维自动喷涂装置的结构示意图；

图中：1、箱体，2、水平横向导轨，3、竖直导轨，4、水平纵向导轨，5、滑移座，51、固定板，52、安装孔，6、卡箍，61、第一卡环，62、第二卡环，63、环形孔腔，64、连接螺栓，7、固定座，71、顶板，72、底板，8、第一滑块，9、水平纵向螺杆，10、竖直螺杆，11、竖直定位杆，12、水平横向螺杆，13、手摇轮，14、水平定位杆，15、第一驱动电机，16、第二驱动电机，17、调平装置，171、支撑件，172、连接环，173、调节螺杆，174、底座，175、把手，18、万向轮，19、控制柜，20、防护罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1和图2所示，一种三维自动喷涂装置，包括水平横向导轨2、水平纵向导轨4和竖直导轨3，水平横向导轨2和水平纵向导轨4均与竖直导轨3相垂直，水平纵向导轨4上可滑动地连接有竖直导轨3，竖直导轨3上可滑动地连接有水平横向导轨2，水平横向导轨2上可滑动地连接有滑移座5，滑移座5上连接有卡箍6，卡箍6内连接有喷枪(图1和图2中未示出)。

其中，水平横向导轨2、水平纵向导轨4和竖直导轨3构成了三维坐标系统，使得滑移座5能够做三维空间内移动，可以理解地，若三维坐标系统的坐标轴分别为X轴、Y轴和Z轴，则滑移座5可带动喷枪沿X轴、Y轴或Z轴运动，从而使喷枪在三维内对进行喷涂，提升喷涂效率。

卡箍6包括第一卡环61和第二卡环62，第一卡环61和第二卡环62之间构成环形孔腔63，环形孔腔63内卡接有喷枪，第一卡环61和第二卡环62通过连接螺栓64相固定，第二卡环62和滑移座5相连接。

竖直导轨3的底部连接有固定座7，固定座7上连接有第一螺母，水平纵向导轨4上连接有水平纵向螺杆9，水平纵向螺杆9穿设在第一螺母中构成第一螺旋传动机构，水平纵向螺杆9的端部连接有第一驱动电机15。

固定座7的底部连接有第一滑块8，第一滑块8可滑动地卡接在水平纵向导轨4上。进一步地，第一滑块8采用T形滑块，水平纵向导轨4上设置有与T形滑块相配合的T形槽，T形滑块卡接在T形槽内且可沿T形槽滑动。

第一滑块8可滑动地卡接在水平纵向导轨4上，可保证第一螺旋传动机构中第一螺母能够平稳地直线运动，从而保证竖直导轨3相对水平纵向导轨4做直线滑移运动时的稳定性。

进一步地，固定座7包括从上至下依次连接的顶板71和底板72，顶板71底面固定有第一螺母，水平纵向螺杆9位于顶板71和底板72之间且穿设在第一螺母中构成第一螺旋传动机构，底板72的底面连接有第一滑块8。

竖直导轨3的底端与固定座7相连接，竖直导轨3的顶端连接有第二驱动电机16，第二驱动电机16的输出端连接有竖直螺杆10，竖直螺杆10远离第二驱动电机16的一端与固定座7相连接，水平横向导轨2上连接有第二螺母，竖直螺杆10穿设在第二螺母中构成第二螺旋传动机构。

其中，竖直导轨3上还设置有与竖直螺杆10相平行的竖直定位杆11，水平横向导轨2可滑动连接在竖直定位杆11上，通过竖直定位杆11的设置，可以保证第二螺旋传动机构中第二螺母能够平稳的进行上下直线运动。如图2所示，竖直导轨3上设置有两个竖直定位杆11，竖直螺杆10的两侧各设置一个竖直定位杆11，以使得第二螺母能够平稳的进行上下直线运动，提高了水平横向导轨2相对竖直导轨3进行直线运动的稳定度。

通过固定座7的设计，既可实现竖直导轨3相对水平纵向导轨4的有效滑移，也可将竖直螺杆10和水平纵向螺杆9分开，避免两者运动时发生干涉，保证运动的平稳和可靠度；并且通过固定座7将竖直导轨3和水平纵向导轨4连接在一起，也保证了喷涂轨迹的连续性。

其中，第二螺旋传动机构中竖直螺杆10的外螺纹和第二螺母的内螺纹构成的螺纹副采用自锁螺纹副，以避免水平横向导轨2在到达指定高度后而在重力或者振动作用下发生相对位移。

水平横向导轨2上穿设有水平横向螺杆12，滑移座5包括固定板51，固定板51的一侧连接有卡箍6，固定板51的一侧连接有第三螺母，水平横向螺杆12穿设在第三螺母中构成第三螺旋传动机构，水平横向螺杆12的端部连接有手摇轮13，利用手摇轮13旋转水平横向螺杆12，从而带动第三螺母水平移动，进而带动固定板51上的卡箍6移动，最终带动喷枪移动，手摇控制更便于根据需要进行喷枪水平横向位置的调整，操作简单，调整灵活。

水平横向导轨2上还设置有与水平横向螺杆12相平行的水平定位杆14，固定板51可滑动连接在水平定位杆14上，通过水平定位杆14的设置，可以保证第三螺旋传动机构中第三螺母能够平稳的进行直线运动，从而提高滑移座5相对水平横向导轨2相进行直线运动的平稳度。如图2所示，水平横向导轨2上设置有两个水平定位杆14，水平横向螺杆12的两侧各设置一个水平定位杆14，以更好地提高滑移座5相对水平横向导轨2进行直线运动的平稳度。

本实施例中，固定板51上至少连接有两个卡箍6，例如，采用两个卡箍6时，使用时，可将喷枪固定在管件上，然后将管件的两端分别固定在两个卡箍6中的环形孔腔63内。

进一步地，固定板51上设置有多个安装孔52，安装孔52内穿设有连接杆，卡箍6通过连接杆和固定板51相固定。其中，连接杆采用螺栓，即卡箍6和固定板51通过螺栓相连接，该螺栓可直接采用第一卡环61和第二卡环62固定时的连接螺栓64，即连接螺栓64穿过第一卡环61和第二卡环62之后再穿入安装孔52中，从而将第二卡环62与固定板51相固定；通过多个安装孔52的设置可便于卡箍6位置的调整，从而可以很方便的固定不同规格、不同用途的喷枪。

本实施例的三维自动喷涂装置还包括箱体1，水平纵向导轨4固定于箱体1的内部。该设计可避免水平纵向导轨4受到外界杂质的干扰和污染，水平纵向导轨4、水平纵向螺杆9和第一驱动电机15均位于箱体1内，也可保证传动系统在密闭的环境中运行，确保运行的可靠度，提高传动系统的使用寿命，另外也使得结构更加紧凑和稳定，并可节省空间，减少装置的整体占用面积。

进一步地，箱体1的底部设置有调平装置17，调平装置17包括调节螺杆173和支撑件171，支撑件171抵顶在箱体1底部，支撑件171上设置有连接环172，连接环172设置有内螺纹，连接环172和调节螺杆173通过螺纹相旋合；

箱体1的底部至少设置有两个支撑件171，每个支撑件171的两端均固定有连接环172，每个连接环172均通过螺纹与调节螺杆173相旋合。

其中，调节螺杆173上还设置有把手175，以便于调节螺杆173的旋转调整；调节螺杆173底部设置有底座174。

进一步地，箱体1底部还设置有万向轮18，以方便箱体1的移动。

其中，如图1所示，竖直导轨3的底部位于箱体1内部，箱体1顶部设置有用于竖直导轨3插入箱体1内部的安装口，安装口处设置有防护罩20，以防止灰尘或外界杂质等进入箱体内部，例如，防护罩20采用一字型风琴罩。

其中，本实施例的三维自动喷涂装置还包括控制系统，控制系统设置于控制柜19内，第一驱动电机15、第二驱动电机16均与控制系统相连接，由控制系统控制第一驱动电机15和第二驱动电机16。控制系统上设置有人机交互界面，操作人员可通过在人机交互界面设定运行行程、速度、循环次数等参数后，一键启动设备，使喷涂装置开始运行。控制系统内还设置有存储记忆模块，用于在启动开机时，维持上次参数的设定而启动设备，无需重新设定参数；但是如果需改变参数，只需重新设定参数，喷涂装置即可按照新的参数设定运行。控制系统还可用于控制喷涂装置进入手动维修模式、自动运行模式、单次循环模式或连续运行模式。

通过第一驱动电机15的驱动，第一螺旋传动机构中第一螺母的移动速度可控制在0～0.2m/s，移动精度小于0.5mm，也即竖直导轨3在水平纵向导轨4上的移动速度为0～0.2m/s，移动精度小于0.5mm。

通过第二驱动电机16的驱动，第二螺旋传动机构中第二螺母的移动速度可控制在0～0.2m/s，移动精度小于0.5mm，也即水平横向导轨2在竖直导轨3上的上下移动速度为0～0.2m/s，移动精度小于0.5mm。

本实施例的三维自动喷涂装置在使用时，先根据喷枪的规格和用途，确定卡箍6在固定板51上的位置，然后将卡箍6固定在固定板51上的设定位置，并将喷枪或与喷枪连接的管件卡接在卡箍6的环形孔腔63内，然后根据工件的位置，调整喷枪的位置而对工件的各个面进行喷涂，即通过第一驱动电机15驱动第一螺旋传动机构运动，使得第一螺母带动固定座7上的第一滑块8相对水平纵向导轨4做纵向运动，即使得竖直导轨3相对水平纵向导轨4做纵向运动，进而使得喷枪做纵向运动；通过第二驱动电机16驱动第二螺旋传动机构运动，使得第二螺母带动水平横向导轨2沿竖直导轨3的竖直定位杆11做竖直运动，进而使得喷枪做竖直运动；通过摇动手摇轮13带动第三螺旋传动机构运动，使得第三螺母带动滑移座5沿水平定位杆14做横向运动，进而使得喷枪做横向运动；

本实施例的三维自动喷涂装置，通过水平横向导轨2、水平纵向导轨4和竖直导轨3的相对运动，可有效控制喷枪在三维空间的位置调整，实现三维喷涂，提升了喷涂轨迹的连续性和喷涂效率，运行稳定，安全可靠；卡箍6的设计更便于喷枪的固定，提高了喷枪固定的可靠度，同时也便于不同规格的喷枪的固定，适用范围更广泛；整体结构简单紧凑、占用空间小、操作方便、便于移动且造价较低。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种三维自动喷涂装置，其特征是，包括水平横向导轨、水平纵向导轨和竖直导轨，所述水平横向导轨和水平纵向导轨均与竖直导轨相垂直，所述水平纵向导轨上可滑动地连接有所述竖直导轨，所述竖直导轨上可滑动地连接有水平横向导轨，所述水平横向导轨上可滑动地连接有滑移座，所述滑移座上连接有卡箍，所述卡箍内连接有喷枪。

2.如权利要求1所述的三维自动喷涂装置，其特征是，所述卡箍包括第一卡环和第二卡环，所述第一卡环和第二卡环之间构成环形孔腔，所述环形孔腔内卡接有喷枪，所述第一卡环和第二卡环通过连接螺栓相固定，所述第二卡环和所述滑移座相连接。

3.如权利要求1所述的三维自动喷涂装置，其特征是，所述竖直导轨的底部连接有固定座，所述固定座上连接有第一螺母，水平纵向导轨上连接有水平纵向螺杆，所述水平纵向螺杆穿设在第一螺母中构成第一螺旋传动机构，所述水平纵向螺杆的端部连接有第一驱动电机。

4.如权利要求3所述的三维自动喷涂装置，其特征是，所述固定座的底部连接有第一滑块，所述第一滑块可滑动地卡接在所述水平纵向导轨上。

5.如权利要求4所述的三维自动喷涂装置，其特征是，所述固定座包括从上至下依次连接的顶板和底板，所述顶板底面固定有所述第一螺母，所述底板的底面连接有所述第一滑块。

6.如权利要求3所述的三维自动喷涂装置，其特征是，所述竖直导轨的底端与固定座相连接，所述竖直导轨的顶端连接有第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出端连接有竖直螺杆，所述竖直螺杆远离第二驱动电机的一端与固定座相连接，所述水平横向导轨上连接有第二螺母，所述竖直螺杆穿设在第二螺母中构成第二螺旋传动机构。

7.如权利要求1所述的三维自动喷涂装置，其特征是，所述水平横向导轨上穿设有水平横向螺杆，所述滑移座包括固定板，固定板的一侧连接有卡箍，固定板的一侧连接有第三螺母，所述水平横向螺杆穿设在第三螺母中构成第三螺旋传动机构，所述水平横向螺杆的端部连接有手摇轮。

8.如权利要求7所述的三维自动喷涂装置，其特征是，所述水平横向导轨上还设置有与水平横向螺杆相平行的水平定位杆，所述固定板可滑动连接在所述水平定位杆上。

9.如权利要求7所述的三维自动喷涂装置，其特征是，所述固定板上设置有多个安装孔，所述安装孔内穿设有连接杆，卡箍通过所述连接杆和固定板相连接。

10.如权利要求1所述的三维自动喷涂装置，其特征是，该三维自动喷涂装置还包括箱体，所述水平纵向导轨设置于所述箱体内。