CN112501536A - 一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，包括支撑气缸、用于对航空航天材料多工位喷涂的驱动机构、移动机构、底座、支撑座，所述驱动机构设置在所述底座内侧，所述移动机构位于所述底座内部两侧，所述支撑气缸固定部设置在所述移动机构上，所述支撑座设置在所述支撑气缸伸缩部，还包括喷涂机构、旋转机构和控制器。本发明利用控制器和红外距离传感器来检测被喷涂工件与喷嘴之间的距离，通过调节气缸伸缩部来调整调节板到工件的位置，从而可以保证不同曲面的工件喷涂厚度一致，利用固定架来对支撑环和连接板进行支撑，同时通过支撑环来带动喷涂机构进行转动，从而可以对工件进行全方位的喷涂处理。

Description

一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置

技术领域

本发明涉及航空航天材料制造技术领域，特别是涉及一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置。

背景技术

热喷涂，是指将涂层材料加热熔化，用高速气流将其雾化成极细的颗粒，并以很高的速度喷射到工件表面，形成涂层。根据需要选用不同的涂层材料，可以获得耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、耐热等方面的一种或数种性能；传统的热喷涂基本都是将工件进行固定并让其沿着一个方向转动，从而来对被喷涂工件进行喷涂，若是对于曲面结构的工件进行喷涂时，就容易造成被喷涂厚度不一致，容易造成喷涂涂料的浪费且容易增加工件的重力，同时传统的喷涂能对某一个面进行喷涂，而不能对工件全部的曲面进行同时喷涂，这样就降低了喷涂效率。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，包括支撑气缸、用于对航空航天材料多工位喷涂的驱动机构、移动机构、底座、支撑座，所述驱动机构设置在所述底座内侧，所述移动机构位于所述底座内部两侧，所述支撑气缸固定部设置在所述移动机构上，所述支撑座设置在所述支撑气缸伸缩部，还包括喷涂机构、旋转机构和控制器，所述旋转机构包括固定架、支撑环、齿圈、连接板，两个所述固定架下端安装在所述底座内侧，所述连接板设置在两个所述固定架上端内侧，两个所述支撑环安装在所述连接板两侧，所述齿圈安装在所述支撑环外侧；所述喷涂机构包括调节气缸、调节板、红外距离传感器、热喷头，两个所述调节气缸固定部安装在所述连接板外侧，所述调节板前后两端安装在两个所述调节气缸伸缩部，两个所述红外距离传感器分别安装在所述调节板两侧，所述红外距离传感器的型号为E3F-DS30C4，所述热喷头安装在所述调节板中心位置；所述控制器连接所述移动机构，所述控制器的型号为FX2N型PLC控制器，所述调节气缸与所述控制器通过电线连接，所述红外距离传感器与所述控制器通过电线连接。

优选的：所述驱动机构包括驱动电机、驱动轴、驱动齿轮、固定轴、传动齿轮，所述驱动电机通过螺栓连接在所述底座底部且位于两个所述固定架之间，所述驱动轴通过轴承连接在所述固定架下端，所述固定轴通过轴承连接在所述固定架下端且位于所述驱动轴上方，所述驱动齿轮通过键连接在所述固定轴端部且两个位于所述固定架内侧，两个所述传动齿轮通过键连接在所述驱动电机转动部和所述驱动轴中间位置。

如此设置，利用所述驱动电机转动部的转动，并通过两个所述传动齿轮的传动来带动所述驱动轴进行转动，通过所述驱动轴和所述固定轴来带动所述驱动齿轮进行转动，利用所述驱动齿轮的转动来带动所述支撑环进行转动。

优选的：所述驱动机构包括驱动电机、驱动轴、驱动齿轮、固定轴、链轮、链条，所述驱动电机通过螺栓连接在所述底座底部且位于两个所述固定架之间，所述驱动轴通过轴承连接在所述固定架下端，所述固定轴通过轴承连接在所述固定架下端且位于所述驱动轴上方，所述驱动齿轮通过键连接在所述固定轴端部且两个位于所述固定架内侧，两个所述链轮通过键连接在所述驱动电机转动部和所述驱动轴中间位置，所述链条设置在两个所述链轮外侧。

如此设置，利用所述驱动电机转动部的转动，并通过所述链轮和所述链条的传动来带动所述驱动轴进行转动，通过所述驱动轴和所述固定轴来带动所述驱动齿轮进行转动，利用所述驱动齿轮的转动来带动所述支撑环进行转动。

优选的：所述固定轴远离所述驱动齿轮的一端从两个所述固定架外侧伸出，所述驱动轴与所述固定轴通过皮带传动连接。

如此设置，利用皮带传动来将所述驱动轴带动所述固定轴进行转动，通过所述固定轴的传动来带动所述驱动齿轮进行转动。

优选的：所述移动机构包括移动架、移动电机、丝杠、支撑杆，所述移动电机通过螺栓连接在所述底座上，所述丝杠通过轴承连接在所述底座内侧，所述移动架下端通过螺纹连接在所述丝杠上，所述支撑杆通过焊接连接在所述两个所述移动架内侧。

如此设置，利用所述移动电机和所述丝杠来带动所述移动架进行移动，同时利用所述移动架来对所述支撑气缸和所述支撑座进行支撑固定。

优选的：所述支撑气缸固定部与所述移动架通过螺栓连接，所述支撑座与所述支撑气缸伸缩部通过螺纹连接，所述控制器与所述移动架通过螺钉连接。

如此设置，利用两个所述支撑气缸伸缩部来推动两个所述支撑座来对工件进行夹紧固定。

优选的：所述调节气缸固定部与所述连接板通过螺栓连接，所述调节板与所述调节气缸伸缩部通过螺纹连接，所述红外距离传感器与所述调节板通过螺纹连接。

如此设置，利用所述调节气缸伸缩部来调整所述调节板位于所述支撑环内的位置，同时利用所述红外距离传感器来检测工件表面与所述热喷头的距离。

优选的：所述固定架与所述底座通过焊接连接，所述支撑环与所述连接板通过焊接连接，所述齿圈与所述支撑环通过焊接连接。

如此设置，利用所述固定架来对所述支撑环外侧进行支撑，同时利用所述齿圈来带动所述支撑环和所述连接板进行转动。

优选的：两个所述固定架上端的内侧开设有环形滑槽，所述固定架下端靠近所述底座的位置开设有方型凹槽。

如此设置，利用所述固定架上端的环形滑槽来对所述支撑环进行固定。

优选的：所述移动架上端与所述支撑环处于同心位置，同时两个所述支撑座位于两个所述移动架内侧。

如此设置，利用所述支撑座来对被喷涂的工件进行夹紧固定，从而方便于对工件外侧进行环形喷涂。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、利用控制器和红外距离传感器来检测被喷涂工件与喷嘴之间的距离，通过调节气缸伸缩部来调整调节板到工件的位置，从而可以保证不同曲面的工件喷涂厚度一致；

2、利用固定架来对支撑环和连接板进行支撑，同时通过支撑环来带动喷涂机构进行转动，从而可以对工件进行全方位的喷涂处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置的实施例1结构示意图；

图2是本发明所述一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置的实施例2结构示意图；

图3是本发明所述一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置的驱动机构实施例1局部零件图；

图4是本发明所述一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置的驱动机构实施例2局部零件图；

图5是本发明所述一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置的固定架局部零件图；

图6是本发明所述一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置的移动机构局部零件图；

图7是本发明所述一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置的喷涂机构局部零件图；

图8是本发明所述一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置的连接板局部零件图；

图9是本发明所述一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置的电路流程框图。

附图标记说明如下：

1、喷涂机构；2、旋转机构；3、支撑气缸；4、驱动机构；5、移动机构；6、控制器；7、底座；8、支撑座；11、调节气缸；12、调节板；13、红外距离传感器；14、热喷头；21、固定架；22、支撑环；23、齿圈；24、连接板；41、驱动电机；42、驱动轴；43、驱动齿轮；44、固定轴；45、传动齿轮；415、链轮；416、链条；51、移动架；52、移动电机；53、丝杠；54、支撑杆。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，包括支撑气缸3、用于对航空航天材料多工位喷涂的驱动机构4、移动机构5、底座7、支撑座8，驱动机构4设置在底座7内侧，移动机构5位于底座7内部两侧，支撑气缸3固定部设置在移动机构5上，支撑座8设置在支撑气缸3伸缩部，还包括喷涂机构1、旋转机构2和控制器6，旋转机构2包括固定架21、支撑环22、齿圈23、连接板24，两个固定架21下端安装在底座7内侧，连接板24设置在两个固定架21上端内侧，两个支撑环22安装在连接板24两侧，齿圈23安装在支撑环22外侧；喷涂机构1包括调节气缸11、调节板12、红外距离传感器13、热喷头14，两个调节气缸11固定部安装在连接板24外侧，调节板12前后两端安装在两个调节气缸11伸缩部，两个红外距离传感器13分别安装在调节板12两侧，热喷头14安装在调节板12中心位置；控制器6位于移动架51上，调节气缸11与控制器6通过电线连接，红外距离传感器13与控制器6通过电线连接。

实施例1

如图1、图3、图5、图6、图7、图8、图9所示，驱动机构4包括驱动电机41、驱动轴42、驱动齿轮43、固定轴44、传动齿轮45，驱动电机41通过螺栓连接在底座7底部且位于两个固定架21之间，驱动轴42通过轴承连接在固定架21下端，固定轴44通过轴承连接在固定架21下端且位于驱动轴42上方，驱动齿轮43通过键连接在固定轴44端部且两个位于固定架21内侧，两个传动齿轮45通过键连接在驱动电机41转动部和驱动轴42中间位置，利用驱动电机41转动部的转动，并通过两个传动齿轮45的传动来带动驱动轴42进行转动，通过驱动轴42和固定轴44来带动驱动齿轮43进行转动，利用驱动齿轮43的转动来带动支撑环22进行转动；固定轴44远离驱动齿轮43的一端从两个固定架21外侧伸出，驱动轴42与固定轴44通过皮带传动连接，利用皮带传动来将驱动轴42带动固定轴44进行转动，通过固定轴44的传动来带动驱动齿轮43进行转动；移动机构5包括移动架51、移动电机52、丝杠53、支撑杆54，移动电机52通过螺栓连接在底座7上，丝杠53通过轴承连接在底座7内侧，移动架51下端通过螺纹连接在丝杠53上，支撑杆54通过焊接连接在两个移动架51内侧，利用移动电机52和丝杠53来带动移动架51进行移动，同时利用移动架51来对支撑气缸3和支撑座8进行支撑固定；支撑气缸3固定部与移动架51通过螺栓连接，支撑座8与支撑气缸3伸缩部通过螺纹连接，控制器6与移动架51通过螺钉连接，利用两个支撑气缸3伸缩部来推动两个支撑座8来对工件进行夹紧固定；调节气缸11固定部与连接板24通过螺栓连接，调节板12与调节气缸11伸缩部通过螺纹连接，红外距离传感器13与调节板12通过螺纹连接，利用调节气缸11伸缩部来调整调节板12位于支撑环22内的位置，同时利用红外距离传感器13来检测工件表面与热喷头14的距离；固定架21与底座7通过焊接连接，支撑环22与连接板24通过焊接连接，齿圈23与支撑环22通过焊接连接，利用固定架21来对支撑环22外侧进行支撑，同时利用齿圈23来带动支撑环22和连接板24进行转动；两个固定架21上端的内侧开设有环形滑槽，固定架21下端靠近底座7的位置开设有方型凹槽，利用固定架21上端的环形滑槽来对支撑环22进行固定；移动架51上端与支撑环22处于同心位置，同时两个支撑座8位于两个移动架51内侧，利用支撑座8来对被喷涂的工件进行夹紧固定，从而方便于对工件外侧进行环形喷涂。

工作原理：在使用时，将相应的热喷涂管安装到热喷头14上，随后将需要喷涂的工件放置在两个支撑座8之间位置，然后支撑气缸3伸缩部推动支撑座8向中间位置移动，继而利用支撑座8来对被喷涂工件进行夹紧固定，此后移动电机52转动转动部带动丝杠53进行转动，通过丝杠53的转动来带动两个移动架51向控制器6的方向移动，此时被喷涂的工件会从固定架21一侧进入，随后向热喷涂管内通入喷涂材料，继而喷涂材料从热喷头14内喷出，从而在支撑环22内侧形成三股喷涂涂料，随后通过三股喷涂涂料来对工件进行喷涂，同时在喷涂过程中，驱动电机41转动部通过传动齿轮45的传动来带动驱动轴42进行转动，通过驱动轴42的转动来带动固定轴44进行转动，利用固定轴44的转动来带动驱动齿轮43进行转动，从而可以带动支撑环22和连接板24进行一定速度的转动，继而使得喷涂机构1沿着固定架21上端进行往复环绕的喷涂，同时在喷涂时利用红外距离传感器13来检测热喷头14与工件的距离，当检测的距离小于控制器6内设定的距离时，控制器6控制调节气缸11伸缩部缩短来带动调节板12向支撑环22外侧移动，从而来使得热喷头14距离工件被喷涂表面始终处于合适的距离，从而保证被喷涂涂料的厚度一致。

实施例2

如图2、图4所示，实施例2和实施例1的区别在于，驱动机构4包括驱动电机41、驱动轴42、驱动齿轮43、固定轴44、链轮415、链条416，驱动电机41通过螺栓连接在底座7底部且位于两个固定架21之间，驱动轴42通过轴承连接在固定架21下端，固定轴44通过轴承连接在固定架21下端且位于驱动轴42上方，驱动齿轮43通过键连接在固定轴44端部且两个位于固定架21内侧，两个链轮415通过键连接在驱动电机41转动部和驱动轴42中间位置，链条416设置在两个链轮415外侧，利用驱动电机41转动部的转动，并通过链轮415和链条416的传动来带动驱动轴42进行转动，通过驱动轴42和固定轴44来带动驱动齿轮43进行转动，利用驱动齿轮43的转动来带动支撑环22进行转动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业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。

Claims (10)

1.一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，包括支撑气缸、用于对航空航天材料多工位喷涂的驱动机构、移动机构、底座、支撑座，所述驱动机构设置在所述底座内侧，所述移动机构位于所述底座内部两侧，所述支撑气缸固定部设置在所述移动机构上，所述支撑座设置在所述支撑气缸伸缩部，其特征在于：还包括喷涂机构、旋转机构和控制器，所述旋转机构包括固定架、支撑环、齿圈、连接板，两个所述固定架下端安装在所述底座内侧，所述连接板设置在两个所述固定架上端内侧，两个所述支撑环安装在所述连接板两侧，所述齿圈安装在所述支撑环外侧；所述喷涂机构包括调节气缸、调节板、红外距离传感器、热喷头，两个所述调节气缸固定部安装在所述连接板外侧，所述调节板前后两端安装在两个所述调节气缸伸缩部，两个所述红外距离传感器分别安装在所述调节板两侧，所述热喷头安装在所述调节板中心位置；所述控制器连接所述移动机构，所述调节气缸与所述控制器通过电线连接，所述红外距离传感器与所述控制器通过电线连接。

2.根据权利要求1所述的一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机、驱动轴、驱动齿轮、固定轴、传动齿轮，所述驱动电机通过螺栓连接在所述底座底部且位于两个所述固定架之间，所述驱动轴通过轴承连接在所述固定架下端，所述固定轴通过轴承连接在所述固定架下端且位于所述驱动轴上方，所述驱动齿轮通过键连接在所述固定轴端部且两个位于所述固定架内侧，两个所述传动齿轮通过键连接在所述驱动电机转动部和所述驱动轴中间位置。

3.根据权利要求1所述的一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，其特征在于：所述驱动机构包括驱动电机、驱动轴、驱动齿轮、固定轴、链轮、链条，所述驱动电机通过螺栓连接在所述底座底部且位于两个所述固定架之间，所述驱动轴通过轴承连接在所述固定架下端，所述固定轴通过轴承连接在所述固定架下端且位于所述驱动轴上方，所述驱动齿轮通过键连接在所述固定轴端部且两个位于所述固定架内侧，两个所述链轮通过键连接在所述驱动电机转动部和所述驱动轴中间位置，所述链条设置在两个所述链轮外侧。

4.根据权利要求2或3所述的一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，其特征在于：所述固定轴远离所述驱动齿轮的一端从两个所述固定架外侧伸出，所述驱动轴与所述固定轴通过皮带传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，其特征在于：所述移动机构包括移动架、移动电机、丝杠、支撑杆，所述移动电机通过螺栓连接在所述底座上，所述丝杠通过轴承连接在所述底座内侧，所述移动架下端通过螺纹连接在所述丝杠上，所述支撑杆通过焊接连接在所述两个所述移动架内侧。

6.根据权利要求5所述的一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，其特征在于：所述支撑气缸固定部与所述移动架通过螺栓连接，所述支撑座与所述支撑气缸伸缩部通过螺纹连接，所述控制器与所述移动架通过螺钉连接。

7.根据权利要求1所述的一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，其特征在于：所述调节气缸固定部与所述连接板通过螺栓连接，所述调节板与所述调节气缸伸缩部通过螺纹连接，所述红外距离传感器与所述调节板通过螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，其特征在于：所述固定架与所述底座通过焊接连接，所述支撑环与所述连接板通过焊接连接，所述齿圈与所述支撑环通过焊接连接。

9.根据权利要求1所述的一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，其特征在于：两个所述固定架上端的内侧开设有环形滑槽，所述固定架下端靠近所述底座的位置开设有方型凹槽。

10.根据权利要求5所述的一种航空航天材料制造的多工位热喷涂装置，其特征在于：所述移动架上端与所述支撑环处于同心位置，同时两个所述支撑座位于两个所述移动架内侧。

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