CN112642667B - 一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂及方法，包括机械臂框架、上盖板和中梁板，所述机械臂框架的顶部和中部分别与上盖板和中梁板连接，机械臂框架的侧壁上安装有限位板。本发明回转臂控制处于工位1的位置，在安装旋转头上安装工件后，升降机构带动上升至工位2的位置，摆动机构在工作将摆动至流化桶上部的工位3位置，这时旋转机构驱动旋转头旋转，升降机构下降回转臂至工位4的位置，工件进入粉桶进行流化浸涂过程，完成浸涂后，升降机构上升回转臂回到工3的位置，依次回到工位2和工位1，将工件从旋转头上取下，装下一个工件，重复以上步骤，工件表面得到均匀、厚度适中的涂层。
Description
技术领域
本发明涉及粉末流化床浸涂设备技术领域，具体为一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂及方法。
背景技术
所谓流化床浸涂即指通过压缩空气的作用使粉末涂料在专门容器中流动翻滚达到“流化状态”。预热的工件浸渍于流化床中，被漂浮的粉末所包围，粉末均匀地熔融附着于工件表面，通过加热使其熔融流平，从而得到光滑连续的涂膜。
现在大部分的流化床浸涂采用人工将零部件从循环输送线的挂钩上取下，然后通过人工手持工件在流化桶中晃动、翻转完成浸涂过程。但是，这种人工方式对于大而重的工件就不适用了。
因此，对于不同的自动化生产线，尤其是对于现有生产线的自动化改造，需要根据实际生产线布局配置不同种类的自动化设备。为了提高生产效率，需要设计新的机械臂来替代人工，以适应不同的自动化生产线。
发明内容
本发明的目的在于提供一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂及方法，具有工件表面得到均匀、厚度适中的涂层的优点，解决了现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂，包括机械臂框架、上盖板和中梁板，所述机械臂框架的顶部和中部分别与上盖板和中梁板连接，机械臂框架的侧壁上安装有限位板；
所述上盖板上安装有升降机构，升降机构包括侧架、上轴承座、滚珠丝杠、升降小车、升降电机、上外罩、上同步轮A和上同步轮B，侧架搭在上盖板的两端，其底部通过螺栓与机械臂框架相啮合，侧架的中部安装两端凸出的上外罩，上外罩内部两端与上同步轮A和上同步轮B活动连接，上同步轮A和上同步轮B之间通过上同步带连接，上同步轮A轴心与升降电机的电机轴键合，升降电机安装在侧架的外壁上，上同步轮B轴心与滚珠丝杠的一端键合，滚珠丝杠的另一端穿过固定在上盖板的上轴承座延伸至中梁板的轴承内，滚珠丝杠贯穿升降小车并与其啮合，升降小车的侧壁上安装有限位杆，限位杆卡在限位板上滑动；
所述升降小车上安装摆动机构，摆动机构包括回转臂电机减速机、回转臂和电机座，电机座安装在升降小车上，回转臂电机减速机通过螺栓与电机座相固定，回转臂电机减速机的电机轴穿过电机座与回转臂的一端固定，回转臂的另一端上安装旋转机构；
所述旋转机构包括旋转电机减速机、下外罩、旋转头、下同步轮A和下同步轮B，下外罩固定在回转臂的竖直端上，下同步轮A和下同步轮B与下外罩的内部两端活动连接，下同步轮A和下同步轮B之间通过下同步带连接，下同步轮B的轴心与延伸至回转臂外部的旋转头相接，下同步轮A的轴心连接有延伸至外部的锥形齿轮A，旋转电机减速机固定在回转臂上，旋转电机减速机输出端上连接有与锥形齿轮A相啮合的锥形齿轮B。
进一步地，限位板沿高度方向加工滑槽，限位杆的端口扣在滑槽内。
进一步地，回转臂与回转臂电机减速机相接的底端与升降小车表面活动连接。
进一步地，升降小车的两侧外壁上安装有与机械臂框架内壁活动连接的导向轮。
本发明提出另一种方案：一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂的方法，包括以下步骤：
S1：升降机构和摆动机构的驱动下，先将回转臂控制处于工位1的位置，在安装旋转头上安装工件后，升降机构带动上升至工位2的位置；
S2：摆动机构在工作将摆动至流化桶上部的工位位置，这时旋转机构驱动旋转头旋转，升降机构下降回转臂至工位4的位置；
S3：工件进入粉桶进行流化浸涂过程，完成浸涂后，升降机构上升回转臂回到工位3的位置，依次回到工位2和工位1；
S4：将工件从旋转头上取下，重新装下一个工件，重复以上S1-S4。
进一步地，针对S1中，工位1和工位2之间构成的高度差，通过PLC控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂及方法，在升降机构和摆动机构的驱动下，回转臂控制处于工位1的位置，在安装旋转头上安装工件后，升降机构带动上升至工位2的位置，摆动机构在工作将摆动至流化桶上部的工位3位置，这时旋转机构驱动旋转头旋转，升降机构下降回转臂至工位4的位置，工件进入粉桶进行流化浸涂过程，完成浸涂后，升降机构上升回转臂回到工位3的位置，依次回到工位2和工位1，将工件从旋转头上取下，重新装下一个工件，重复以上步骤，由于工件上下及旋转速度可调，从而可以使工件表面得到均匀、厚度适中的涂层。
附图说明
图1为本发明的整体立体图；
图2为本发明的升降机构结构图；
图3为本发明的摆动机构结构图；
图4为本发明的锥形齿轮啮合图；
图5为本发明的工位1状态图；
图6为本发明的工位2状态图；
图7为本发明的工位3状态图；
图8为本发明的工位4状态图。
图中：1、机械臂框架；11、限位板；111、滑槽；12、中梁板；2、上盖板；3、升降机构；31、侧架；32、上轴承座；33、滚珠丝杠；34、升降小车；341、限位杆；35、升降电机；36、上外罩；37、上同步轮A；38、上同步轮B；4、上同步带；5、摆动机构；51、回转臂电机减速机；52、回转臂；53、电机座；6、旋转机构；61、旋转电机减速机；611、锥形齿轮B；62、下外罩；63、旋转头；64、下同步轮A；641、锥形齿轮A；65、下同步轮B；7、下同步带。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂，包括机械臂框架1、上盖板2和中梁板12，机械臂框架1的顶部和中部分别与上盖板2和中梁板12连接，上盖板2和中梁板12将机械臂框架1的两端固定，机械臂框架1的侧壁上安装有限位板11，限位板11沿着机械臂框架1的高度方向设置。
请参阅图2，上盖板2上安装有升降机构3，升降机构3包括侧架31、上轴承座32、滚珠丝杠33、升降小车34、升降电机35、上外罩36、上同步轮A37和上同步轮B38，侧架31搭在上盖板2的两端，其底部通过螺栓与机械臂框架1相啮合，对侧架31完成固定，侧架31的中部安装两端凸出的上外罩36，上外罩36内部两端与上同步轮A37和上同步轮B38活动连接，上同步轮A37和上同步轮B38在上外罩36内旋转，上同步轮A37和上同步轮B38之间通过上同步带4连接，利用上同步带4将上同步轮A37和上同步轮B38两者的转速同步，上同步轮A37轴心与升降电机35的电机轴键合，升降电机35带动上同步轮A37旋转，升降电机35安装在侧架31的外壁上，上同步轮B38轴心与滚珠丝杠33的一端键合，完成升降电机35带动滚珠丝杠33旋转的目的，滚珠丝杠33的另一端穿过固定在上盖板2的上轴承座32延伸至中梁板12的轴承内，滚珠丝杠33贯穿升降小车34并与其啮合，滚珠丝杠33在旋转时带动升降小车34上升或者下降，升降小车34的侧壁上安装有限位杆341，升降小车34的两侧外壁上安装有与机械臂框架1内壁活动连接的导向轮，利用导向轮使得升降小车34在滚珠丝杠33旋转时不会跟随旋转，而只能上升或下降，限位杆341卡在限位板11上滑动，限位板11沿高度方向加工滑槽111，限位杆341的端口扣在滑槽111内，完成辅助导向。
请参阅图3，升降小车34上安装摆动机构5，摆动机构5包括回转臂电机减速机51、回转臂52和电机座53，电机座53安装在升降小车34上，回转臂电机减速机51通过螺栓与电机座53相固定，回转臂电机减速机51的电机轴穿过电机座53与回转臂52的一端固定，回转臂电机减速机51被电机座53支撑，并且带动回转臂52水平旋转，回转臂52与回转臂电机减速机51相接的底端与升降小车34表面活动连接，回转臂52的另一端上安装旋转机构6。
请参阅图4，旋转机构6包括旋转电机减速机61、下外罩62、旋转头63、下同步轮A64和下同步轮B65，下外罩62固定在回转臂52的竖直端上，回转臂52对下外罩62完成固定，下同步轮A64和下同步轮B65与下外罩62的内部两端活动连接，下同步轮A64和下同步轮B65之间通过下同步带7连接，下同步带7带动下同步轮A64和下同步轮B65完成同步的旋转，下同步轮B65的轴心与延伸至回转臂52外部的旋转头63相接，旋转头63上制作有便于快捷安装夹具的方孔，用于夹持工件，下同步轮A64的轴心连接有延伸至外部的锥形齿轮A641，旋转电机减速机61固定在回转臂52上，旋转电机减速机61输出端上连接有与锥形齿轮A641相啮合的锥形齿轮B611，利用锥形齿轮A641和锥形齿轮B611之间的啮合，改变旋转电机减速机61的驱动方向，旋转电机减速机61驱动旋转头63发生旋转。
为了更好的展现粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂的流化浸涂流程，请参阅图5-8，本实施例现提出一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂的方法，包括以下步骤：
步骤一：升降机构3和摆动机构5的驱动下，先将回转臂52控制处于工位1的位置，在安装旋转头63上安装工件后，升降机构3带动上升至工位2的位置，工位1和工位2之间构成的高度差，通过PLC控制；
步骤二：摆动机构5在工作将摆动至流化桶上部的工位3位置，这时旋转机构6驱动旋转头63旋转，升降机构3下降回转臂52至工位4的位置；
步骤三：工件进入粉桶进行流化浸涂过程，完成浸涂后，升降机构3上升回转臂52回到工位3的位置，依次回到工位2和工位1；
步骤四：将工件从旋转头63上取下，重新装下一个工件，重复以上S1-S4。
综上所述：本粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂，在升降机构3和摆动机构5的驱动下，回转臂52处于工位1的位置，在安装旋转头63上安装工件后，升降机构3带动上升至工位2的位置，摆动机构5在工作将摆动至流化桶上部的工位3位置，这时旋转机构6驱动旋转头63旋转，升降机构3下降回转臂52至工位4的位置，工件进入粉桶进行流化浸涂过程，完成浸涂后，升降机构3上升回转臂52回到工位3的位置，依次回到工位2和工位1，将工件从旋转头63上取下，重新装下一个工件，重复以上步骤，由于工件上下及旋转速度可调，从而可以使工件表面得到均匀、厚度适中的涂层。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂，包括机械臂框架(1)、上盖板(2)和中梁板(12)，其特征在于：所述机械臂框架(1)的顶部和中部分别与上盖板(2)和中梁板(12)连接，机械臂框架(1)的侧壁上安装有限位板(11)；
所述上盖板(2)上安装有升降机构(3)，升降机构(3)包括侧架(31)、上轴承座(32)、滚珠丝杠(33)、升降小车(34)、升降电机(35)、上外罩(36)、上同步轮A(37)和上同步轮B(38)，侧架(31)搭在上盖板(2)的两端，其底部通过螺栓与机械臂框架(1)相啮合，侧架(31)的中部安装两端凸出的上外罩(36)，上外罩(36)内部两端与上同步轮A(37)和上同步轮B(38)活动连接，上同步轮A(37)和上同步轮B(38)之间通过上同步带(4)连接，上同步轮A(37)轴心与升降电机(35)的电机轴键合，升降电机(35)安装在侧架(31)的外壁上，上同步轮B(38)轴心与滚珠丝杠(33)的一端键合，滚珠丝杠(33)的另一端穿过固定在上盖板(2)的上轴承座(32)延伸至中梁板(12)的轴承内，滚珠丝杠(33)贯穿升降小车(34)并与其啮合，升降小车(34)的侧壁上安装有限位杆(341)，所述升降小车(34)的两侧外壁上安装有与机械臂框架(1)内壁活动连接的导向轮，利用导向轮使得升降小车(34)在滚珠丝杠(33)旋转时不会跟随旋转，而只能上升或下降，限位杆(341)卡在限位板(11)上滑动；
所述升降小车(34)上安装摆动机构(5)，摆动机构(5)包括回转臂电机减速机(51)、回转臂(52)和电机座(53)，电机座(53)安装在升降小车(34)上，回转臂电机减速机(51)通过螺栓与电机座(53)相固定，回转臂电机减速机(51)的电机轴穿过电机座(53)与回转臂(52)的一端固定，回转臂(52)的另一端上安装旋转机构(6)；
所述旋转机构(6)包括旋转电机减速机(61)、下外罩(62)、旋转头(63)、下同步轮A(64)和下同步轮B(65)，下外罩(62)固定在回转臂(52)的竖直端上，下同步轮A(64)和下同步轮B(65)与下外罩(62)的内部两端活动连接，下同步轮A(64)和下同步轮B(65)之间通过下同步带(7)连接，下同步轮B(65)的轴心与延伸至回转臂(52)外部的旋转头(63)相接，下同步轮A(64)的轴心连接有延伸至外部的锥形齿轮A(641)，旋转电机减速机(61)固定在回转臂(52)上，旋转电机减速机(61)输出端上连接有与锥形齿轮A(641)相啮合的锥形齿轮B(611)，利用锥形齿轮A(641)和锥形齿轮B(611)之间的啮合，改变旋转电机减速机(61)的驱动方向；
粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂的操作方法步骤如下：
S1：升降机构(3)和摆动机构(5)的驱动下，先将回转臂(52)控制处于工位1的位置，在旋转头(63)上安装工件后，升降机构(3)带动上升至工位2的位置，工位1和工位2之间构成的高度差，通过PLC控制；
S2：摆动机构(5)在工件摆动至流化桶上部的工位3位置，这时旋转机构(6)驱动旋转头(63)旋转，升降机构(3)下降回转臂(52)至工位4的位置；
S3：工件进入粉桶进行流化浸涂过程，完成浸涂后，升降机构(3)上升回转臂(52)回到工位3的位置，依次回到工位2和工位1；
S4：将工件从旋转头(63)上取下，重新装下一个工件，重复以上S1-S4。
2.如权利要求1所述的一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂，其特征在于，所述限位板(11)沿高度方向加工滑槽(111)，限位杆(341)的端口扣在滑槽(111)内。
3.如权利要求1所述的一种粉末流化床浸涂生产线的流化浸涂机械臂，其特征在于，所述回转臂(52)与回转臂电机减速机(51)相接的底端与升降小车(34)表面活动连接。
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