CN110624734A - 一种用于喷涂床头的装置 - Google Patents

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CN110624734A CN201911075928.5A CN201911075928A CN110624734A CN 110624734 A CN110624734 A CN 110624734A CN 201911075928 A CN201911075928 A CN 201911075928A CN 110624734 A CN110624734 A CN 110624734A
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Abstract

本发明公开了一种用于喷涂床头的装置。其包括主机架、喷枪移动机构、工件旋转装置，喷枪移动机构包括水平X方向移动机构、水平Y方向移动机构、垂直Z方向移动机构、喷枪旋转及摆动机构，喷枪旋转及摆动机构包括Z向设置的可转动的旋转轴、设置在旋转轴内的传动杆、涡轮蜗杆机构，旋转轴的下端与涡轮蜗杆机构的外壳连接，传动杆的上端与摆枪伺服电机连接，传动杆的下端与涡轮蜗杆机构的蜗杆连接，涡轮蜗杆机构的输出端安装第一喷枪，工件旋转装置设置在主机架内，工件旋转装置包括回转支撑轴承，回转支撑轴承上设有安装板，安装板上安装有至少一个设有可翻转的翻转架的旋转工装框架，旋转工装框架内设置有气缸，气缸与翻转架连接。

Description

一种用于喷涂床头的装置
技术领域
本发明涉及一种用于喷涂床头的装置，属于喷涂设备技术领域。
背景技术
家具中的床的床头常常需要进行表面喷漆处理。目前，床头的喷漆大多采用人工喷涂的方式。但人工喷涂成本逐年提高，并且人工喷涂存在喷涂不均匀、生产效率低、工作环境影响人身健康的缺陷。因此亟需一款能够代替人工喷涂的设备，一提高工件的喷涂质量，提高生产效率，以及改善工人的工作环境。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种能够提高喷涂质量、提高生产效率的用于喷涂床头的装置。
本发明是通过如下技术方案来实现的：一种用于喷涂床头的装置，其特征是：包括主机架、喷枪移动机构、工件旋转装置，所述喷枪移动机构安装在所述主机架上，所述喷枪移动机构包括水平X方向移动机构、水平Y方向移动机构、垂直Z方向移动机构、喷枪旋转及摆动机构，所述水平X方向移动机构包括两支沿X轴方向平行设置在所述主机架两侧的X轴导轨模组、可转动地与两支所述X轴导轨模组连接的传动轴、与所述传动轴连接并驱动其转动的X轴驱动装置，所述水平Y方向移动机构包括一支Y轴导轨模组、与所述Y轴导轨模组连接的Y轴驱动装置，所述Y轴导轨模组的两端分别与两支所述X轴导轨模组的滑块连接，所述垂直Z方向移动机构包括垂直Z方向移动机座、Z方向升降模组、Z轴驱动装置，所述垂直Z方向移动机座固定连接在所述Y轴导轨模组的滑块上，所述Z方向升降模组上设置有Z方向升降齿条，所述Z轴驱动装置设置在所述垂直Z方向移动机座上，且所述Z轴驱动装置上设有Z方向升降齿轮与所述Z方向升降齿条啮合，所述喷枪旋转及摆动机构包括Z向设置的空心的旋转轴、与所述旋转轴连接并驱动其转动的旋转驱动机构、设置在所述旋转轴内的传动杆、涡轮蜗杆机构，所述旋转驱动机构安装在所述Z方向升降模组的顶部，所述旋转轴的下端与所述涡轮蜗杆机构的外壳连接，所述传动杆的上端与固定安装在所述Z方向升降模组顶部的摆枪伺服电机的电机轴连接，所述传动杆的下端与所述涡轮蜗杆机构的蜗杆连接，所述涡轮蜗杆机构的涡轮的轴孔内安装喷枪安装杆，所述喷枪安装杆上安装第一喷枪，所述工件旋转装置设置在所述主机架内，所述工件旋转装置包括底座、设置在所述底座上的带有外齿轮的回转支撑轴承、设置在所述回转支撑轴承上部的安装板，所述回转支撑轴承的外齿轮与驱动机构的驱动齿轮啮合，所述安装板上安装有至少一个旋转工装框架，所述旋转工装框架内设置有气缸，所述旋转工装框架的外侧端设置有可翻转的翻转架，所述气缸与所述翻转架连接。
本发明中，喷枪移动机构中的水平X方向移动机构、水平Y方向移动机构、垂直Z方向移动机构分别通过各自的驱动装置可实现X方向、Y方向、Z方向的移动。其中，X轴驱动装置可驱动传动轴转动，通过传动轴驱动X轴导轨模组的滑块做X轴方向的往复运动，Y轴驱动装置可驱动Y轴导轨模组的滑块做Y轴方向的往复运动，Z轴驱动装置通过Z方向升降齿轮与Z方向升降齿条的啮合驱动Z方向升降模组进行升降。喷枪旋转及摆动机构可带动喷枪进行水平旋转和垂直方向的摆动，其中，旋转轴通过旋转驱动机构带动其进行旋转运动，摆枪伺服电机可通过传动杆带动涡轮蜗杆机构的蜗杆转动，从而带动与涡轮连接的喷枪安装杆转动，进一步带动安装在喷枪安装杆上的喷枪在垂直方向摆动。通过喷枪移动机构，喷枪可实现X方向、Y方向、Z方向的移动及水平旋转及垂直摆动等动作，可对工件进行多方位喷涂。工件旋转装置用于将工件输送至主机架内的喷涂工位，其中，翻转架用于放置床头工件，通过气缸可将翻转架上的床头工件翻转为水平，回转支撑轴承可在驱动机构的的驱动下转动将旋转工装框架上的床头工件转动到主机架内的喷涂工位位置。
进一步的，在所述旋转轴的下端固定连接有第二喷枪。通过固定连接的喷枪可对工件的上表面进行有效喷涂。
进一步的，所述X轴驱动装置包括X轴伺服电机、安装在所述X轴伺服电机的电机轴上的X轴主动皮带轮、安装在所述传动轴上的X轴从动皮带轮、安装在所述X轴主动皮带轮和X轴从动皮带轮之间的X轴驱动皮带。通过伺服电机可对X轴运动进行精确控制。
进一步的，Y轴驱动装置包括Y轴伺服电机、安装在所述Y轴伺服电机的电机轴上的Y轴主动皮带轮、与所述Y轴导轨模组连接的Y轴从动皮带轮、连接在所述Y轴主动皮带轮和Y轴从动皮带轮之间的Y轴驱动皮带。通过伺服电机可对Y轴运动进行精确控制。
进一步的，所述Z轴驱动装置包括Z轴伺服电机和与所述Z轴伺服电机连接的Z轴伺服电机减速器，所述Z方向升降齿轮安装在所述Z轴伺服电机减速器的输出轴上。通过伺服电机可对Z轴运动进行精确控制。
进一步的，所述旋转驱动机构包括旋转伺服电机、与所述旋转伺服电机连接的旋转伺服电机减速器、安装在所述旋转伺服电机减速器的输出轴上的主动皮带轮、安装在所述旋转轴上端的从动皮带轮、连接在所述主动皮带轮和从动皮带轮之间的驱动皮带，所述旋转伺服电机减速器固定安装在所述Z方向升降模组顶部。通过伺服电机驱动皮带传动机构带动驱动轴进行转动，伺服电机可对旋转轴的旋转运动进行精确控制。
进一步的，所述安装板上对称安装有两个所述旋转工装框架。采用两个旋转工装框可以提高生产效率，其中的一个位于喷涂工位时，另一个可放置好工件等待，喷涂结束后待喷工件即可被转入喷涂工位进行喷涂作业。
本发明的有益效果是：本发明能够实现喷枪在X方向、Y方向、Z方向的移动，并能实现喷枪的水平旋转及垂直摆动等动作，可使喷枪对工件进行多方位喷涂，喷涂全面，且喷涂均匀，能够大大提高工件的喷涂质量。本发明可代替传统的人工喷涂，能够大大提高生产效率，且本发明能够大大改善工人的工作环境。
附图说明
图1是具体实施方式中本发明的主视示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的左视图；
图4是本发明的立体结构示意图；
图5是本发明中的喷枪移动机构的立体结构示意图；
图6是本发明中的喷枪移动机构的主视图；
图7是图6的俯视图；
图8是图6的侧视图；
图9是本发明中喷枪移动机构中的水平X方向移动机构的结构示意图；
图10是本发明中喷枪移动机构中的垂直Z方向移动机构及喷枪旋转及摆动机构的立体结构示意图；
图11是图10的主视图；
图12是图11的左视图；
图13是图11中的A-A向示意图；
图14是本发明中的工件旋转装置的主视图；
图15是图14的俯视图；
图16是图14的左视图；
图17是本发明中翻转架与旋转工装框架连接的放大示意图；
图中，1、主机架，2、喷枪移动机构，21、水平X方向移动机构，211、X轴导轨模组，212、X轴伺服电机，213、X轴主动皮带轮，214、X轴从动皮带轮，215、X轴驱动皮带，216、传动轴，217、万向联轴节，22、水平Y方向移动机构，221、Y轴导轨模组，222、Y轴伺服电机，223、Y轴主动皮带轮，224、Y轴从动皮带轮，225、Y轴驱动皮带，226、X轴电缆用拖链，23、垂直Z方向移动机构，231、垂直Z方向移动机座，232、Z轴伺服电机，233、Z轴伺服电机减速器，234、Z方向升降齿轮，235、Z方向升降齿条，236、Z方向升降模组，237、旋转伺服电机，238、伺服电机减速器，239、主动皮带轮，240、驱动皮带，241、从动皮带轮，242、轴承，243、摆枪伺服电机，244、传动杆，245、联轴节，246、蜗杆，247、蜗轮，248、喷枪安装杆，249、第一喷枪，250、第二喷枪，251、旋转轴，3、工件旋转装置，31、回转支撑轴承，32、底座，33、安装板，34、驱动齿轮，35、回转伺服减速器，36、回转伺服电机，37、回转检测光电，38、旋转工装框架，39、气缸，40、翻转架，4、电气控制部分，5、床头工件。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：
如附图所示，一种用于喷涂床头的装置，其包括主机架1、喷枪移动机构2、工件旋转装置3、电气控制部分。主机架1为框架结构。所述喷枪移动机构2安装在所述主机架1上，所述喷枪移动机构2包括水平X方向移动机构21、水平Y方向移动机构22、垂直Z方向移动机构23、喷枪旋转及摆动机构。所述水平X方向移动机构21包括两支沿X轴方向平行设置在所述主机架1两侧的X轴导轨模组211、两端通过万向联轴节217可转动地与两支所述X轴导轨模组211连接的传动轴216、与所述传动轴216连接并驱动其转动的X轴驱动装置，所述X轴驱动装置包括X轴伺服电机212、安装在所述X轴伺服电机212的电机轴上的X轴主动皮带轮213、安装在所述传动轴216上的X轴从动皮带轮214、安装在所述X轴主动皮带轮213和X轴从动皮带轮214之间的X轴驱动皮带215，X轴伺服电机212通过安装架安装在主机架1上。X轴伺服电机212经皮带传动和万向联轴节217驱动X轴导轨模组211的滑块做X轴方向的往复运动。所述水平Y方向移动机构22包括一支Y轴导轨模组221、与所述Y轴导轨模组221连接的Y轴驱动装置，所述Y轴导轨模组221的两端分别与两支所述X轴导轨模组211的滑块连接，所述Y轴驱动装置包括Y轴伺服电机222、安装在所述Y轴伺服电机222的电机轴上的Y轴主动皮带轮223、与所述Y轴导轨模组221连接的Y轴从动皮带轮224、连接在所述Y轴主动皮带轮223和Y轴从动皮带轮224之间的Y轴驱动皮带225，Y轴伺服电机222通过皮带传动驱动Y轴导轨模组221的滑块做Y轴方向的往复运动。所述垂直Z方向移动机构23包括垂直Z方向移动机座231、Z方向升降模组236、Z轴驱动装置，所述垂直Z方向移动机座231固定连接在所述Y轴导轨模组221的滑块上，其可随Y轴导轨模组221的滑块往复运动。所述Z方向升降模组236上设置有Z方向升降齿条235，所述Z轴驱动装置设置在所述垂直Z方向移动机座231上，Z轴驱动装置包括Z轴伺服电机232和与Z轴伺服电机232连接的Z轴伺服电机减速器233，Z轴伺服电机减速器233的输出轴上安装有Z方向升降齿轮234，Z方向升降齿轮234与所述Z方向升降齿条235相啮合。Z轴驱动装置通过相啮合的Z方向升降齿轮234和Z方向升降齿条235带动Z方向升降模组236进行升降。为保证Z方向升降模组236运动可靠性，在垂直Z方向移动机座231上设置有导向结构与所述Z方向升降模组236配合。所述喷枪旋转及摆动机构包括Z向设置的空心的旋转轴251、与所述旋转轴251连接并驱动其转动的旋转驱动机构、设置在所述旋转轴251内的传动杆244、涡轮蜗杆机构，所述旋转驱动机构安装在所述Z方向升降模组236的顶部，所述旋转驱动机构包括旋转伺服电机237、与所述旋转伺服电机237连接的旋转伺服电机减速器238、安装在所述旋转伺服电机减速器238的输出轴上的主动皮带轮239、安装在所述旋转轴251上端的从动皮带轮241、连接在所述主动皮带轮239和从动皮带轮241之间的驱动皮带240，旋转伺服电机减速器238固定安装在所述Z方向升降模组236顶部。所述旋转轴251的下端与所述涡轮蜗杆机构的外壳连接。旋转伺服电机237通过皮带传动可驱动旋转轴251在水平方向进行旋转，通过伺服电机可控制旋转轴的转动角度。传动杆244通过轴承242支承在旋转轴251内，传动杆244的上端通过联轴节245与摆枪伺服电机243的电机轴连接，摆枪伺服电机243设置在旋转轴的正上方，其通过支架固定安装在Z方向升降模组236上，所述传动杆244的下端通过联轴节245与所述涡轮蜗杆机构的蜗杆246连接，所述涡轮蜗杆机构的涡轮247的轴孔内安装喷枪安装杆248，所述喷枪安装杆248上安装第一喷枪249。摆枪伺服电机243通过与其连接的传动杆244驱动涡轮蜗杆机构，第一喷枪249可在涡轮蜗杆机构的带动下在垂直方向进行转动，通过伺服电机可对喷枪摆动角度进行控制。所述工件旋转装置3设置在所述主机架1内，所述工件旋转装置3包括底座32、设置在所述底座32上的带有外齿轮的回转支撑轴承31、设置在所述回转支撑轴承31上部的安装板33、驱动回转支撑轴承31转动的驱动机构，所述驱动机构包括回转伺服电机36、回转伺服减速器35、安装在回转伺服减速器35输出轴上的驱动齿轮34，回转伺服减速器35安装在底座32上，所述回转支撑轴承31的外齿轮与驱动机构的驱动齿轮34啮合，所述安装板33上安装有至少一个旋转工装框架38，所述旋转工装框架38内设置有气缸39，所述旋转工装框架38的外侧端设置有翻转架40，翻转架40铰接在所述旋转工装框架38的外侧端，所述气缸39的活塞杆与所述翻转架40连接。翻转架40用于将床头工件由站立状态翻转为水平状态。本实施例中，为提高工作效率，所述安装板33上对称安装有两个所述旋转工装框架38，两个旋转工装框架38的外侧端均设置有一所述翻转架40。两个旋转工装框架38一个位于喷涂工位时，另一个位于主机架的外侧，以便于工件安装。
本实施例中，在所述旋转轴251的下端还固定连接有第二喷枪250，第二喷枪250通过支架与旋转轴251的下端连接并与第一喷枪249并排设置。
本实施例中的各导轨模组均为现有技术，其可以自市场上进行采购，本实施例中采用PD12滑台模组(长4400+长2580)，Z+R轴模组ZTZ30(行程700)。
本发明通过电气控制系统可实现自动喷涂作业。本发明工作时，操作工将床头站立状态放置旋转工装框架38上，按操作面板上的“启动”按钮，气缸39收缩带动床头由站立状态转为水平状态，回转伺服电机36驱动回转支撑轴承31水平旋转180度，未喷漆的床头进入主机架1内的喷漆室进行自动喷涂。自动喷涂程序需要根据床头的尺寸和油漆工艺提前设置好。已喷漆的床头转出喷漆室，等待工人取走。
本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种用于喷涂床头的装置，其特征是：包括主机架(1)、喷枪移动机构(2)、工件旋转装置(3)，所述喷枪移动机构(2)安装在所述主机架(1)上，所述喷枪移动机构(2)包括水平X方向移动机构(21)、水平Y方向移动机构(22)、垂直Z方向移动机构(23)、喷枪旋转及摆动机构，所述水平X方向移动机构(21)包括两支沿X轴方向平行设置在所述主机架(1)两侧的X轴导轨模组(211)、可转动地与两支所述X轴导轨模组(211)连接的传动轴(216)、与所述传动轴(216)连接并驱动其转动的X轴驱动装置，所述水平Y方向移动机构(22)包括一支Y轴导轨模组(221)、与所述Y轴导轨模组(221)连接的Y轴驱动装置，所述Y轴导轨模组(221)的两端分别与两支所述X轴导轨模组(211)的滑块连接，所述垂直Z方向移动机构(23)包括垂直Z方向移动机座(231)、Z方向升降模组(236)、Z轴驱动装置，所述垂直Z方向移动机座(231)固定连接在所述Y轴导轨模组(221)的滑块上，所述Z方向升降模组(236)上设置有Z方向升降齿条(235)，所述Z轴驱动装置设置在所述垂直Z方向移动机座(231)上，且所述Z轴驱动装置上设有Z方向升降齿轮(234)与所述Z方向升降齿条(235)啮合，所述喷枪旋转及摆动机构包括Z向设置的空心的旋转轴(251)、与所述旋转轴(251)连接并驱动其转动的旋转驱动机构、设置在所述旋转轴(251)内的传动杆(244)、涡轮蜗杆机构，所述旋转驱动机构安装在所述Z方向升降模组(236)的顶部，所述旋转轴(251)的下端与所述涡轮蜗杆机构的外壳连接，所述传动杆(244)的上端与固定安装在所述Z方向升降模组(236)顶部的摆枪伺服电机(243)的电机轴连接，所述传动杆(244)的下端与所述涡轮蜗杆机构的蜗杆(246)连接，所述涡轮蜗杆机构的涡轮(247)的轴孔内安装喷枪安装杆(248)，所述喷枪安装杆(248)上安装第一喷枪(249)，所述工件旋转装置(3)设置在所述主机架(1)内，所述工件旋转装置(3)包括底座(32)、设置在所述底座(32)上的带有外齿轮的回转支撑轴承(31)、设置在所述回转支撑轴承(31)上部的安装板(33)，所述回转支撑轴承(31)的外齿轮与驱动机构的驱动齿轮啮合，所述安装板(33)上安装有至少一个旋转工装框架(38)，所述旋转工装框架(38)内设置有气缸(39)，所述旋转工装框架(38)的外侧端设置有可翻转的翻转架(40)，所述气缸(39)与所述翻转架(40)连接。
2.根据权利要求1所述的用于喷涂床头的装置，其特征是：在所述旋转轴(251)的下端固定连接有第二喷枪(250)。
3.根据权利要求1所述的用于喷涂床头的装置，其特征是：所述X轴驱动装置包括X轴伺服电机(212)、安装在所述X轴伺服电机(212)的电机轴上的X轴主动皮带轮(213)、安装在所述传动轴(216)上的X轴从动皮带轮(214)、安装在所述X轴主动皮带轮(213)和X轴从动皮带轮(214)之间的X轴驱动皮带(215)。
4.根据权利要求1所述的用于喷涂床头的装置，其特征是：Y轴驱动装置包括Y轴伺服电机(222)、安装在所述Y轴伺服电机(222)的电机轴上的Y轴主动皮带轮(223)、与所述Y轴导轨模组(221)连接的Y轴从动皮带轮(224)、连接在所述Y轴主动皮带轮(223)和Y轴从动皮带轮(224)之间的Y轴驱动皮带(225)。
5.根据权利要求1所述的用于喷涂床头的装置，其特征是：所述Z轴驱动装置包括Z轴伺服电机(232)和与所述Z轴伺服电机(232)连接的Z轴伺服电机减速器(233)，所述Z方向升降齿轮(234)安装在所述Z轴伺服电机减速器(233)的输出轴上。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的用于喷涂床头的装置，其特征是：所述旋转驱动机构包括旋转伺服电机(237)、与所述旋转伺服电机(237)连接的旋转伺服电机减速器(238)、安装在所述旋转伺服电机减速器(238)的输出轴上的主动皮带轮(239)、安装在所述旋转轴(251)上端的从动皮带轮(241)、连接在所述主动皮带轮(239)和从动皮带轮(241)之间的驱动皮带(240)，所述旋转伺服电机减速器(238)固定安装在所述Z方向升降模组(236)顶部。
7.根据权利要求6所述的用于喷涂床头的装置，其特征是：所述安装板(33)上对称安装有两个所述旋转工装框架(38)。
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