CN113021013B - 一种pto传动轴总成的生产系统及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PTO传动轴总成的生产系统及其生产方法，具有布局合理，生产效率高且环保的特点，其技术方案要点是包括依次设置的羊角叉机加工单元、一次装配单元、清洗单元、喷涂单元、涂层固化单元、二次装配单元，羊角叉机加工单元、一次装配单元、清洗单元、喷涂单元、涂层固化单元、二次装配单元依次呈环向布局设置，本发明适用于传动轴生产技术领域。

Description

一种PTO传动轴总成的生产系统及其生产方法

技术领域

本发明属于传动轴生产技术领域，特指一种PTO传动轴总成的生产系统及其生产方法。

背景技术

PTO传动轴，即农机传动轴，应用于现代农业机械的动力传输，最常见拖拉机与农机具之间或农业机械本身的动力输出与输入之间的动力传输，从而使农业机械达到正常工作的效果。

PTO传动轴总成在装配生产过程中，涉及机加工、部件装配、表面喷涂处理等多个工序，传统的生产方式，各工序间较为独立，自动化程度较低，同时也并没有充分考虑各道加工工序的时长，不能合理的布局，生产效率低，因此需要改进。

此外，传动轴表面为了起到防锈蚀、保护功能，表面通常要进行表面喷涂，传统喷涂方式通常为油液浸涂或油液喷涂的方式，不够环保，而粉末涂料是一种省能源、省资源、低污染、高生产效率的涂料，不含挥发性有机溶剂，也没有水性涂料废水处理的问题，而且可以对喷逸的粉末涂料进行回收再用，是近年来发展最快的环境友好型涂料，因此需要对喷涂设备进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种PTO传动轴总成的生产系统及其生产方法，具有布局合理，生产效率高且环保的特点。

本发明的目的是这样实现的：一种PTO传动轴总成的生产系统，其特征在于：包括依次设置的羊角叉机加工单元、一次装配单元、清洗单元、喷涂单元、涂层固化单元、二次装配单元，羊角叉机加工单元、一次装配单元、清洗单元、喷涂单元、涂层固化单元、二次装配单元依次呈环向布局设置；

机加工单元包括第一加工区和第二加工区，第一加工区的中心设有第一机械手，第二加工区的中心设有第二机械手，第一加工区还包括环绕第一机械手设置的多台第一加工机床，第二加工区还包括环绕第二机械手设置的多台第二加工机床，第一加工区和第二加工区之间设有上料输送带和过渡输送带，第二加工区还包括下料输送带，下料输送带的首端设有吹气箱。

本发明进一步设置为：生产系统还包括悬挂式输送线，悬挂式输送线用于羊角叉机加工单元、一次装配单元、清洗单元、喷涂单元、涂层固化单元和二次装配单元之间的依次输送；

悬挂式输送线包括滑轨、滑座和驱动电机，驱动电机驱动滑座在滑轨上滑动，滑座上设有升降模组，升降模组上设有夹爪。

本发明进一步设置为：所述喷涂单元包括粉末喷附装置，粉末喷附装置包括喷附箱和集尘箱，喷附箱内设有喷附腔和喷枪，喷枪呈环向等距设置于喷附腔的周侧，喷附箱的底部设有负压腔，喷附腔的底部设有与负压腔连通的负压通道；

喷涂单元的前侧还设有烘干加热装置，烘干加热装置包括加热箱，加热箱的顶部设有开口，开口上设有电动封盖，加热箱的内部设有电磁加热圈。

本发明进一步设置为：所述喷枪包括进料混合区和出料混合区，进料混合区包括主料输入通道、辅料输入通道和回收料输入通道，主料输入通道、辅料输入通道和回收料输入通道由内之外依次套设设置，主料输入通道的出料端上设有第一缩口通道、辅料输入通道的出料端上设有第二缩口通道，回收料输入通道的出料端上设有第三缩口通道，出料混合区包括风道、混料腔和出料通道，混料腔呈锥形结构，混料腔的小端与风道连通，混料腔的大端与出料通道连通，且出料通道的内径小于混料腔大端的内径，第一缩口通道位于风道内，出料混合区上还设有与风道连通的进风管，进风管与风道切向设置且向轴向倾斜送风，出料通道的中心设有分流杆，出料通道内还设有加热丝。

本发明进一步设置为：所述负压腔上设有第一吸附通道和第二吸附通道，粉末喷附装置还包括气动控制单元，气动控制单元包括抽真空泵、真空罐、空压泵和高压罐，第一吸附通道包括第一主通道和第一分通道，第二吸附通道包括第二主通道和第二分通道；

第一主通道和第二主通道的中间均设有第四缩口通道，第一分通道的一端与第一主通道上的第四缩口通道连通，第一分通道的另一端与负压腔连通，第二分通道的一端与第二主通道上的第四缩口通道，第二分通道的另一端与负压腔连通；

抽真空泵与真空罐之间通过设有第一开关阀连通，空压泵与高压罐之间通过设有第二开关阀连通，且真空罐与第一主通道之间通过设有第一电磁阀F1连通，真空罐与第二主通道之间通过设有第二电磁阀F2连通，真空罐与收集箱之间通过设有第三电磁阀F3连通，高压罐与第一主通道之间通过设有第四电磁阀F4连通，高压罐与第二主通道之间通过第五电磁阀F5连通；

第一主通道的首端还设有用于检测第一主通道内部气体流量的第一流量传感器和用于阻挡粉尘的第一滤袋，第二主通道的首端还设有用于检测第二主通道内部气体流量的第二流量传感器和用于阻挡粉尘的第二滤袋，第一主通道的尾端与集尘箱之间及第二主通道的尾端与集尘箱之间均还设有启闭阀。

本发明进一步设置为：所述第一主通道的尾端和第二主通道的尾端均设有阀口，启闭阀包括阀芯和用于控制阀芯启闭的电磁铁，阀芯包括相连接的阀杆和阀片，阀片与阀口相适配，启闭阀内还设有套于阀杆上的导向环，阀杆上设有复位弹簧和铁块；当电磁铁断电时，在复位弹簧的作用下，使得阀片上升与阀口抵触闭合，当电磁铁通电时，对铁块进行吸合，使得阀片下降，阀口处于开启状态。

本发明进一步设置为：所述喷附箱的底部设有排料口，喷附腔的底部设有排料装置，喷附腔的底部设有锥形结构的底盖，底盖与喷附腔之间形成负压通道，排料装置包括设置于底盖上表面上的刮刀、设置于底盖内部的双轴电机和设置于排料口上的输送螺杆，双轴电机的两端电机轴分别与刮刀和输送螺杆相连接，排料口上还连接有粉末回收箱。

一种PTO传动轴总成的生产系统的生产方法，包括以下步骤：

一、羊角叉机加工：通过羊角叉机加工单元依次进行钻耳孔、钻中孔、精车、拉花键、钻销子孔；

二、一次装配：在内接端羊角叉上压装异形管，在外接端羊角叉装花键销和扭力器，并在内外端羊角叉上装十字轴；

三、清洗：对一次装配完成后的工件进行超声波清洗；

四、喷涂：对清洗后的工件进行烘干加热并利用粉末喷涂的方式进行喷附、喷附完成后进行涂层固化；

五、二次装配：依次对异形管进行贴标签、涂润滑脂、装塑料保护罩等工序；

六、检验装箱。

本发明进一步设置为：喷涂单元包括控制单元，控制单元包括计时模块、第一报警模块和第二报警模块，步骤四的喷涂过程中还包括以下控制步骤：

喷附准备阶段：抽真空泵对真空罐进行抽真空处理，使得真空罐处于真空状态，空压泵对高压罐进行充压处理，使得高压罐处于高压状态；

喷附阶段：

L1、粉末喷附装置处于启动状态；

L2、打开第一电磁阀，第一管组对负压腔进行抽真空处理；同时第一流量传感器进行检测；当第一流量传感器检测到的瞬时流量低于预设流量值时，则进入步骤L3；

L3、第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开，第五电磁阀切换至关闭状态，第二主通道内的启闭阀切换至断电状态，第二管组实现对负压腔进行抽真空处理，然后第一电磁阀关闭，同时第二流量传感器进行检测，当第二流量传感器检测到的瞬时流量低于预设流量值时，则进入步骤L4；

同时在第二电磁阀的开启过程中，第四电磁阀和第一主通道内的启闭阀开启，通过高压罐对第一主通道进行供气，对第一主通道内的滤袋进行反向除尘，当第一流量传感器器检测到瞬时流量不低于预设流量值时，则第四电磁阀和第一主通道内的启闭阀关闭；

L4、第二电磁阀和第四电磁阀切换至关闭状态，第一主通道内的启闭阀切换至断电状态；并返回步骤L2；

同时在第一电磁阀的开启过程中，第五电磁阀和第二主通道内的启闭阀开启，通过高压罐对第二主通道进行供气，对第二主通道内的滤袋进行反向除尘，当第二流量传感器检测到瞬时流量不低于预设流量值时，则第五电磁阀和第二主通道内的启闭阀关闭；

其中步骤L3中，当第一电磁阀关闭后，计时模块记录第一电磁阀的单次开启时长，若单次开启时长大于预设时间值，则正常，当单次开启时长小于等于预设时间值时，则表明第二负压通道异常，则通过第一报警模块报警；

其中步骤L4中，当第二电磁阀关闭后，计时模块记录第二电磁阀的单次开启时长，若单次开启时长大于预设时间值，则正常，当单次开启时长小于等于预设时间值时，则表明第一负压通道异常，则通过第二报警模块报警。

本发明进一步设置为：所述步骤四的喷涂过程中，喷附准备阶段还包括自洁阶段，喷附过程中当第一报警模块报警和第二报警模块报警连续启动时，进入自清理阶段；

自洁阶段包括：在T1时间内，第四电磁阀和第五电磁阀同时开启，第一电磁阀和第二电磁阀处于关闭状态，对第一吸附通道、第二吸附通道和喷附箱进行喷吹清理，同时双轴电机启动，同时在T1时间内判断第一流量传感器和第二流量传感器检测到的瞬时流量是否均不低于预设值，若是，则延迟C秒时间后，第四电磁阀和第五电磁阀关闭，再延迟D秒后双轴电机关闭，喷涂准备阶段完成，进入喷附阶段；若否，即T1时间后第一流量传感器检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第一报警装置报警，T1时间后第二流量传感器检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第二报警装置报警；

自清理阶段：在T2时间内，第四电磁阀和第五电磁阀同时开启，第一电磁阀和第二电磁阀处于关闭状态，双轴电机启动，同时判断第一流量传感器和第二流量传感器检测到的瞬时流量是否均不低于预设值，若是，则延迟C秒时间后，第四电磁阀和第五电磁阀关闭，再延迟D秒后双轴电机关闭，自清理阶段完成，重新进入喷附阶段；若否，即T1时间后第一流量传感器检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第一报警装置继续报警，T1时间后第二流量传感器检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第二报警装置继续报警。

通过采用上述技术方案具有以下优点：

生产系统布局合理，能够实现自动化控制，生产效率高；

采用粉末喷涂的方式，且粉末能够回收利用，环保性好；

通过对粉末喷枪的结构进行改进，能够对各组分粉末之间进行有效混合，能够达到良好的混合效果，提高喷附均匀性；

通过两条吸附通道的设置，可以实现对粉末的交替抽吸，且能够在喷涂过程中，实现除尘排堵，使用效果好。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中粉末喷附装置的结构示意图；

图3是本发明中烘干加热装置的结构示意图；

图4是本发明中喷附箱的结构示意图；

图5是本发明中喷枪的结构示意图；

图6是本发明中第一吸附通道的结构示意图；

图7是本发明中图6的A部放大结构示意图；

图8是本发明中气动控制单元的控制框图；

图9是本发明中喷附阶段的控制逻辑图。

图中附图标记为：1、一次装配单元；2、清洗单元；3、喷涂单元；4、涂层固化单元；5、二次装配单元；6、第一加工区；7、第二加工区；9、第一机械手；10、第二机械手；11、上料输送带；12、过渡输送带；13、下料输送带；14、吹气箱；15、悬挂式输送线；16、滑轨；17、升降模组；18、夹爪；100、喷附箱；101、喷附腔；102、喷枪；103、负压腔；104、主料输入通道；105、辅料输入通道；106、回收料输入通道；107、第一缩口通道；108、第二缩口通道；109、第三缩口通道；110、风道；111、混料腔；112、出料通道；113、进风管；114、分流杆；115、加热丝；116、第一吸附通道；117、第二吸附通道；118、第一主通道；119、第一分通道；120、第四缩口通道；121、第一流量传感器；122、第一滤袋；123、阀杆；124、电磁铁；125、复位弹簧；126、铁块；127、导向环；128、阀片；130、底盖；131、刮刀；132、双轴电机；133、输送螺杆；134、粉末回收箱；135、集尘箱；200、加热箱；201、电动封盖；202、电磁加热圈。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-9：

一种PTO传动轴总成的生产系统，包括依次设置的羊角叉机加工单元、一次装配单元1、清洗单元2、喷涂单元3、涂层固化单元4、二次装配单元5，羊角叉机加工单元、一次装配单元1、清洗单元2、喷涂单元3、涂层固化单元4、二次装配单元5依次呈环向布局设置，整体布局更加合理，占地面积小，生产效率高；其中一次装配单元1和二次装配单元5主要为人工装配区，或借助现有设备对部件进行装配，清洗单元2和涂层固化单元4均可以为现有的超声清洗箱和高温固化箱；

机加工单元包括第一加工区6和第二加工区7，第一加工区6的中心设有第一机械手9，第二加工区7的中心设有第二机械手10，第一加工区6还包括环绕第一机械手9设置的多台第一加工机床，第二加工区7还包括环绕第二机械手10设置的多台第二加工机床，第一加工区6和第二加工区7之间设有上料输送带11和过渡输送带12，第二加工区7还包括下料输送带13，下料输送带13的首端设有吹气箱14。

第一加工区6主要通过现有的自动化机床对原料进行钻耳孔、钻中孔、精车等加工，第二加工区7主要通过现有的自动化机床进行拉花键、钻销子孔等加工，第一机械手9和第二机械手10均为多轴机械手，可以实现自动上下料和移料，实现全自动加工，上料输送带11用于原料的自动上料，再通过第一机械手9将原料放置于加工机床内，过渡输送带12用于将第一加工区6加工完成的工件输送至第二加工区7，下料输送带13用于将第二加工区7加工完成的工件进行自动下料，下料前，第二机械手10需要将工件移动至吹气箱14内进行吹气除屑，提高工件的清洁度；且上述结构布局合理，加工效率高。

生产系统还包括悬挂式输送线15，悬挂式输送线15用于羊角叉机加工单元、一次装配单元1、清洗单元2、喷涂单元3、涂层固化单元4和二次装配单元5之间的依次输送；

悬挂式输送线15包括滑轨16、滑座和驱动电机，驱动电机驱动滑座在滑轨16上滑动，滑座上设有升降模组17，升降模组17上设有夹爪18。

悬挂式输送线15也呈环向结构，能够实现环向循环运动，悬挂式输送线15用于将下料输送带13上的工件依次移动至一次装配单元1、清洗单元2、喷涂单元3、涂层固化单元4和二次装配单元5处，进行后续加工处理，升降模组17用于驱动夹爪18的升降，夹爪18用于夹持工件的端部。

所述喷涂单元3包括粉末喷附装置，粉末喷附装置包括喷附箱100和集尘箱135，喷附箱100内设有喷附腔101和喷枪102，喷枪102呈环向等距设置于喷附腔101的周侧，喷附箱100的底部设有负压腔103，喷附腔101的底部设有与负压腔103连通的负压通道；

喷涂单元3的前侧还设有烘干加热装置，烘干加热装置包括加热箱200，加热箱200的顶部设有开口，开口上设有电动封盖201，加热箱200的内部设有电磁加热圈202。

当悬挂式输送线15将工件送入喷附箱100后，随着升降模组17驱动工件上下移动，同时通过喷枪102对工件表面进行喷粉处理，喷附箱100底部具有负压腔103，能够形成负压效果，避免喷附箱100内的粉尘向上外溢，起到收集作用；

烘干加热装置既能对清洗后的工件进行烘干，又能对工件进行加热，加热温度可以根据实际喷附粉末的熔融温度进行选择，加热温度高于喷附粉末的熔融温度，使得粉末能够直接粘附于工件表面，电动封盖201可以通过电机或气缸的方式进行水平开启或关闭，当悬挂式输送线15将工件送入加热箱200后，电动封盖201关闭，降低加热箱200温度的外散；加热箱200和喷附箱100均为立式结构，使得整套生产系统的占地面积更小，布局更加合理。

所述喷枪102包括进料混合区和出料混合区，进料混合区包括主料输入通道104、辅料输入通道105和回收料输入通道106，主料输入通道104、辅料输入通道105和回收料输入通道106由内之外依次套设设置，主料输入通道104的出料端上设有第一缩口通道107、辅料输入通道105的出料端上设有第二缩口通道108，回收料输入通道106的出料端上设有第三缩口通道109，出料混合区包括风道110、混料腔111和出料通道112，混料腔111呈锥形结构，混料腔111的小端与风道110连通，混料腔111的大端与出料通道112连通，且出料通道112的内径小于混料腔111大端的内径，第一缩口通道107位于风道110内，出料混合区上还设有与风道110连通的进风管113，进风管113与风道110切向设置且向轴向倾斜送风，出料通道112的中心设有分流杆114，出料通道112内还设有加热丝115。

使用时，可以通过现有的粉末射流泵对主料输入通道104、辅料输入通道105和回收料输入通道106进行供料，采用本喷枪102结构，可以直接对主粉末、辅助粉末及回收粉末进行混合，其中主粉末可以聚氨酯等粉末，辅助粉末可以为颜料、填料、助剂等，具体组分可以根据实际需求进行选择，回收粉末是指喷附设备内回收后的粉末，用于二次利用；通过本喷枪102可以将多种粉末进行直接混合，由于第二缩口通道108和第三缩口通道109的设置，粉末气流通过时会产生加速气流，但由于多股气流无法同时且完整的通过第一缩口通道107，因此容易在第一缩口通道107、第二缩口通道108处产生混流，实现预混合；通过进气管的结构设置，使得进气管进气时，会产生旋转气流，预混合后的粉末气流经过旋转气流的扰动，使其更加均匀；且通过混料腔111时，可以继续旋流，且随着空间的增大，旋转气流会对粉末气流起到进一步的混合和稀释作用，提高混合均匀性，且可以避免高浓度的气流粉末直接对钢带进行喷吹；旋转气流在混合腔中旋流时，部分粉末随着气流由出料通道112喷出，部分粉末会被出料通道112的内端面阻挡回落，但会随着旋转气流重新上扬，在旋流风室内持续混合扰动，提高混合均匀性；分流杆114的功能主要为，一是进料通道和风管产生的粉末气流会随着弧形导流部向周侧导流，避免进料通道产生的粉末气流直接流向出料通道112，二是对混料区内的旋风气流起到引流作用，混合粉末旋风径向撞击分流杆114时，使其进入出料通道112，加热丝115用于对经过出料通道112的粉末进行预加热处理，预热温度略低于粉末熔融温度，当预热粉末撞击工件表面时，由于工件表面温度较高，可以使得粉末更好的熔融粘合于工件的表面。

所述负压腔103上设有第一吸附通道116和第二吸附通道117，粉末喷附装置还包括气动控制单元，气动控制单元包括抽真空泵、真空罐、空压泵和高压罐，第一吸附通道116包括第一主通道118和第一分通道119，第二吸附通道117包括第二主通道和第二分通道；

第一主通道118和第二主通道的中间均设有第四缩口通道120，第一分通道119的一端与第一主通道118上的第四缩口通道120连通，第一分通道119的另一端与负压腔103连通，第二分通道的一端与第二主通道上的第四缩口通道120，第二分通道的另一端与负压腔103连通。

抽真空泵对真空罐进行抽真空处理，并使得真空罐维持在一定的压力值之间，空压泵对高压罐进行供气增压，并使得高压罐维持在一定的压力值之间，可以实现抽吸或供气吹尘；第一吸附通道116和第二吸附通道117形成两组抽吸通道，可以实现对粉末的交替抽吸，当其中一组吸附通道内的滤袋因吸附粉尘而难以再抽真空时，另一组吸附通道启动抽真空，而前一组进行反吹除尘，并通过收集箱进行收集，收集的粉末可以用于二次再利用；第一主通道118和第二主通道的两端均为等径通孔，而中段内径较小，当第一主通道118和第二主通道吹气时，收集箱处于开启状态，第一主管道和第二主管道的结构形成文丘里效应，吹气过程中，气流经过第四缩口通道120或第五缩口通道时被加速，其压力能够降低，可以降低高压气流通过第一分通道119和第二分通道进入负压腔103的可能，同时收集箱也处于负压状态，可以进一步降低高压气流进入负压腔103的可能，避免吹气除尘过程中对负压腔103产生气流扰动；其中负压腔103内还设有罩于第一分通道119和第二分通道内端上的网罩，网罩可以避免负压腔103内的大颗粒杂质被吸入第一吸附通道116和第二吸附通道117内，因此被收集箱收集的粉末较为纯净细小，通常可以直接回收利用，而集尘箱135内的回收粉末杂质较多，需要重新筛分再利用。

抽真空泵与真空罐之间通过设有第一开关阀连通，空压泵与高压罐之间通过设有第二开关阀连通，且真空罐与第一主通道118之间通过设有第一电磁阀F1连通，真空罐与第二主通道之间通过设有第二电磁阀F2连通，真空罐与收集箱之间通过设有第三电磁阀F3连通，高压罐与第一主通道118之间通过设有第四电磁阀F4连通，高压罐与第二主通道之间通过第五电磁阀F5连通；

当第一开关阀开启时，抽真空泵可以对真空罐进行抽真空处理；当第二开关阀开启时，空压泵可以对高压罐起到供压作用；当第一电磁阀开启时，真空罐对第一主通道118起到抽真空的作用；当第二电磁阀开启时，真空罐对第二主通道起到抽真空的作用；当第三电磁阀开启时，真空罐对收集箱起到抽真空作用，收集箱处于真空状态，便于对粉末的收集；当第四电磁阀开启时，高压罐对第一主通道118起到供气作用，当四五电磁阀开启时，高压罐对第二主通道起到供气作用。

第一主通道118的首端还设有用于检测第一主通道118内部气体流量的第一流量传感器121和用于阻挡粉尘的第一滤袋122，第二主通道的首端还设有用于检测第二主通道内部气体流量的第二流量传感器和用于阻挡粉尘的第二滤袋，第一主通道118的尾端与集尘箱135之间及第二主通道的尾端与集尘箱135之间均还设有启闭阀。

第一滤袋122和第二滤袋可以避免粉尘直接进入真空罐内，对粉尘起到阻挡作用；其中第一滤袋122和第二滤袋可以通过内支撑架固定于对应主通道的首端上；第一流量传感器121和第二流量传感器用于检测对应主通道内的流量，当流量低于预设值，表明第一主通道118和第二主通道可能存在堵塞的情况，可通过第一流量传感器121和第二流量传感器反馈至控制单元；启闭阀用于控制第一主通道118的尾端与集尘箱135之间及第二主通道的尾端与集尘箱135之间的开启和关闭，开启时粉末能够进入集尘箱135内。

所述第一主通道118的尾端和第二主通道的尾端均设有阀口，启闭阀包括阀芯和用于控制阀芯启闭的电磁铁124，阀芯包括相连接的阀杆123和阀片128，阀片128与阀口相适配，启闭阀内还设有套于阀杆123上的导向环127，阀杆123上设有复位弹簧125和铁块126；当电磁铁124断电时，在复位弹簧125的作用下，使得阀片128上升与阀口抵触闭合，当电磁铁124通电时，对铁块126进行吸合，使得阀片128下降，阀口处于开启状态。

其中导向环127和铁块126均可通过卡簧或螺纹连接的方式固定于阀杆123上，电磁铁124外部需要包覆绝缘胶层，用于提高安全性能；通过上述结构的设置可以对阀口的启闭，起到有效控制的作用，且通过控制单元对第一主通道118和第二主通道的启闭进行控制。

所述喷附箱100的底部设有排料口，喷附腔101的底部设有排料装置，喷附腔101的底部设有锥形结构的底盖130，底盖130与喷附腔101之间形成负压通道，排料装置包括设置于底盖130上表面上的刮刀131、设置于底盖130内部的双轴电机132和设置于排料口上的输送螺杆133，双轴电机132的两端电机轴分别与刮刀131和输送螺杆133相连接，排料口上还连接有粉末回收箱134。

底盖130通过支架固定于喷附箱100内，且底盖130内部具有内腔用于安装双轴电机132，双轴电机132用于驱动刮刀131和和输送螺杆133的旋转；由于喷附过程中，可能存在熔融粉末向下滴落的可能，因此可以通过刮刀131对底盖130表面进行清理，避免熔融粉末堆积在底盖130上，对负压通道造成堵塞影响；输送螺杆133便于将堆积在喷附箱100底部的粉末送入粉末回收箱134内；粉末回收箱134内的粉末可以进行额外的二次筛分回收。

一种PTO传动轴总成的生产系统的生产方法，包括以下步骤：

一、羊角叉机加工：通过羊角叉机加工单元依次进行钻耳孔、钻中孔、精车、拉花键、钻销子孔，加工过程中通过第一机械手9和第二机械手10进行全自动上料、下料和移料；

二、一次装配：通过在卧式液压机上在内接端羊角叉上压装异形管，并可通过人工在外接端羊角叉装花键销和扭力器，并在内外端羊角叉上装十字轴；

三、清洗：对一次装配完成后的工件，需要通过人工放置到指定位置，然后悬挂式输送线15自动夹取工件，并将工件移动至超声波清洗箱内进行超声波清洗；

四、喷涂：对清洗后的工件被移动至烘干加热装置内进行烘干加热，然后再移动至喷附箱100内，利用粉末喷涂的方式进行喷附，喷附完成后移动至涂层固化单元4进行涂层固化；其中喷附时，升降模组17缓慢驱动工件下降及上升，当工件下降至指定位置时，喷枪102启动，然后继续下降，待下降至最低位置时，一次喷附完成，升降模组17驱动工件缓慢上升，待上升至指定位置时，二次喷附完成，喷枪102关闭，通过二次喷附的方式，提高喷附均匀性；其中移动位置可以通过行程传感器和PLC控制系统控制；

五、二次装配：通过人工或借助工具，依次对异形管进行贴标签、涂润滑脂、装塑料保护罩等工序；

六、检验装箱。

喷涂单元3包括控制单元，生产系统中的各动力源均可通过控制单元控制，控制单元可以为PLC控制系统，控制单元包括计时模块、第一报警模块和第二报警模块，步骤四的喷涂过程中还包括以下控制步骤：

喷附准备阶段：抽真空泵对真空罐进行抽真空处理，使得真空罐处于真空状态，空压泵对高压罐进行充压处理，使得高压罐处于高压状态；

喷附阶段：

L1、粉末喷附装置处于启动状态；

L2、打开第一电磁阀，第一管组对负压腔103进行抽真空处理；同时第一流量传感器121进行检测；当第一流量传感器121检测到的瞬时流量低于预设流量值A1时，表明第一吸附通道116存在堵塞的情况，则进入步骤L3；

L3、第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开，第五电磁阀切换至关闭状态，第二主通道内的启闭阀切换至断电状态，第二管组实现对负压腔103进行抽真空处理，然后第一电磁阀关闭，同时第二流量传感器进行检测，当第二流量传感器检测到的瞬时流量低于预设流量值A2时，表明第二吸附通道117存在堵塞的情况，则进入步骤L4；

同时在第二电磁阀的开启过程中，第四电磁阀和第一主通道118内的启闭阀开启，通过高压罐对第一主通道118进行供气，对第一主通道118内的滤袋进行反向除尘，当第一流量传感器121检测到瞬时流量不低于预设流量值B1时，表明堵塞情况已经清除，则第四电磁阀和第一主通道118内的启闭阀关闭；即在第二电磁阀的开启过程中能够实现排堵，则第四电磁阀和第一主通道118内的启闭阀提前关闭，若第二电磁阀的开启过程中无法实现排堵，则第四电磁阀和第一主通道118内的启闭阀随着第二电磁阀的关闭而关闭，避免对负压腔103造成不良影响；

L4、第二电磁阀和第四电磁阀切换至关闭状态，第一主通道118内的启闭阀切换至断电状态；并返回步骤L2；

同时在第一电磁阀的开启过程中，第五电磁阀和第二主通道内的启闭阀开启，通过高压罐对第二主通道进行供气，对第二主通道内的滤袋进行反向除尘，当第二流量传感器器检测到瞬时流量不低于预设流量值B2时，表明堵塞情况已经清除，则第五电磁阀和第二主通道内的启闭阀关闭；同理，即在第一电磁阀的开启过程中能够实现排堵，则第五电磁阀和第二主通道内的启闭阀提前关闭，若第一电磁阀的开启过程中无法实现排堵，则第五电磁阀和第二主通道内的启闭阀随着第一电磁阀的关闭而关闭，避免对负压腔103造成不良影响；

其中步骤L3中，当第一电磁阀关闭后，计时模块记录第一电磁阀的单次开启时长，单次开启时长是指，从第一电磁阀开启到关闭的单次时长，若单次开启时长大于预设时间值，则正常，当单次开启时长小于等于预设时间值时，则表明第二负压通道异常，比如容易短时间堵塞，可能排堵异常，因此通过第一报警模块报警，通过报警灯光或报警声音等方式提示操作者；

其中步骤L4中，同理，当第二电磁阀关闭后，计时模块记录第二电磁阀的单次开启时长，若单次开启时长大于预设时间值，则正常，当单次开启时长小于等于预设时间值时，则表明第一负压通道异常，则通过第二报警模块报警。

通过上述控制方法，可以在喷附过程中，对粉末进行有效收集，且采用双通道交替吸附的方式，且可以实现自行吸附和自行排堵，且能够不间断进行，使用效果更好；其中预设流量值A1、A2、B1、B2可以根据实际需要设置，且A1和A2可以相同，B1和B2可以相同。

所述控制单元还包括第三报警模块，步骤四的喷涂过程中，喷附准备阶段还包括自洁阶段，喷附过程中当第一报警模块报警和第二报警模块报警连续启动时，进入自清理阶段；

自洁阶段包括：在T1时间内，第四电磁阀和第五电磁阀同时开启，第一电磁阀和第二电磁阀处于关闭状态，对第一吸附通道116、第二吸附通道117和喷附箱100进行喷吹清理，同时双轴电机132启动，使得杂物能通过输送螺杆133向下排出，同时在T1时间内判断第一流量传感器121和第二流量传感器检测到的瞬时流量是否均不低于预设值，若是，则延迟C秒时间后，第四电磁阀和第五电磁阀关闭，再延迟D秒后双轴电机132关闭，通过延迟的设置，使其尽量能把杂物排空，然后喷涂准备阶段完成，进入喷附阶段；若否，即T1时间后第一流量传感器121检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第一报警装置报警，T1时间后第二流量传感器检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第二报警装置报警，无法进入正常喷附阶段；

当粉末喷附装置长时间未使用，初次开启时，进入自洁阶段，对喷附箱100内部进行喷吹除尘处理，喷吹产生的杂质通过输送螺杆133向下排出，通过自洁阶段的设置可对粉末喷附装置进行检测，检测各吸附通道是否正常；其中T2、C、D的数值均可以根据实际情况设定，如T1可以为2-5分钟，C、D可以为10-60秒。

自清理阶段：在T2时间内，第四电磁阀和第五电磁阀同时开启，第一电磁阀和第二电磁阀处于关闭状态，双轴电机132启动，同时判断第一流量传感器121和第二流量传感器检测到的瞬时流量是否均不低于预设值，若是，则延迟C秒时间后，第四电磁阀和第五电磁阀关闭，再延迟D秒后双轴电机132关闭，自清理阶段完成，重新进入喷附阶段；若否，即T1时间后第一流量传感器121检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第一报警装置继续报警，T1时间后第二流量传感器检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第二报警装置继续报警；

在正常喷附阶段，若操作者没有进行人工排堵，即没有解决第一报警装置报警和第二报警装置报警会同时报警的问题，则自动进入自清理阶段时，控制单元控制悬挂式输送线15和喷枪102处于停止状态，通过自清理阶段的设置，实现排堵除尘，若能够实现排堵，则重新进入正常喷附阶段，否则继续报警，悬挂式输送线15和粉末喷附装置处于暂停状态；其中T2、C、D的数值均可以根据实际情况设定，如T2可以为2-5分钟，C、D可以为10-60秒。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种PTO传动轴总成的生产系统，其特征在于：包括依次设置的羊角叉机加工单元、一次装配单元（1）、清洗单元（2）、喷涂单元（3）、涂层固化单元（4）、二次装配单元（5），羊角叉机加工单元、一次装配单元（1）、清洗单元（2）、喷涂单元（3）、涂层固化单元（4）、二次装配单元（5）依次呈环向布局设置；

机加工单元包括第一加工区（6）和第二加工区（7），第一加工区（6）的中心设有第一机械手（9），第二加工区（7）的中心设有第二机械手（10），第一加工区（6）还包括环绕第一机械手（9）设置的多台第一加工机床，第二加工区（7）还包括环绕第二机械手（10）设置的多台第二加工机床，第一加工区（6）和第二加工区（7）之间设有上料输送带（11）和过渡输送带（12），第二加工区（7）还包括下料输送带（13），下料输送带（13）的首端设有吹气箱（14）；

所述喷涂单元（3）包括粉末喷附装置，粉末喷附装置包括喷附箱（100）和集尘箱（135），喷附箱（100）内设有喷附腔（101）和喷枪（102），喷枪（102）呈环向等距设置于喷附腔（101）的周侧，喷附箱（100）的底部设有负压腔（103），喷附腔（101）的底部设有与负压腔（103）连通的负压通道；

喷涂单元（3）的前侧还设有烘干加热装置，烘干加热装置包括加热箱（200），加热箱（200）的顶部设有开口，开口上设有电动封盖（201），加热箱（200）的内部设有电磁加热圈（202）；

所述负压腔（103）上设有第一吸附通道（116）和第二吸附通道（117），粉末喷附装置还包括气动控制单元，气动控制单元包括抽真空泵、真空罐、空压泵和高压罐，第一吸附通道（116）包括第一主通道（118）和第一分通道（119），第二吸附通道（117）包括第二主通道和第二分通道；

第一主通道（118）和第二主通道的中间均设有第四缩口通道（120），第一分通道（119）的一端与第一主通道（118）上的第四缩口通道连通，第一分通道（119）的另一端与负压腔（103）连通，第二分通道的一端与第二主通道上的第四缩口通道，第二分通道的另一端与负压腔（103）连通；

抽真空泵与真空罐之间通过设有第一开关阀连通，空压泵与高压罐之间通过设有第二开关阀连通，且真空罐与第一主通道（118）之间通过设有第一电磁阀连通，真空罐与第二主通道之间通过设有第二电磁阀连通，真空罐与收集箱之间通过设有第三电磁阀连通，高压罐与第一主通道（118）之间通过设有第四电磁阀连通，高压罐与第二主通道之间通过第五电磁阀连通；

第一主通道（118）的首端还设有用于检测第一主通道（118）内部气体流量的第一流量传感器（121）和用于阻挡粉尘的第一滤袋（122），第二主通道的首端还设有用于检测第二主通道内部气体流量的第二流量传感器和用于阻挡粉尘的第二滤袋，第一主通道（118）的尾端与集尘箱（135）之间及第二主通道的尾端与集尘箱（135）之间均还设有启闭阀。

2.根据权利要求1所述的一种PTO传动轴总成的生产系统，其特征在于：生产系统还包括悬挂式输送线（15），悬挂式输送线（15）用于羊角叉机加工单元、一次装配单元（1）、清洗单元（2）、喷涂单元（3）、涂层固化单元（4）和二次装配单元（5）之间的依次输送；

悬挂式输送线（15）包括滑轨（16）、滑座和驱动电机，驱动电机驱动滑座在滑轨（16）上滑动，滑座上设有升降模组（17），升降模组（17）上设有夹爪（18）。

3.根据权利要求1所述的一种PTO传动轴总成的生产系统，其特征在于：所述喷枪（102）包括进料混合区和出料混合区，进料混合区包括主料输入通道（104）、辅料输入通道（105）和回收料输入通道（106），主料输入通道（104）、辅料输入通道（105）和回收料输入通道（106）由内之外依次套设设置，主料输入通道（104）的出料端上设有第一缩口通道（107）、辅料输入通道（105）的出料端上设有第二缩口通道（108），回收料输入通道（106）的出料端上设有第三缩口通道（109），出料混合区包括风道（110）、混料腔（111）和出料通道（112），混料腔（111）呈锥形结构，混料腔（111）的小端与风道（110）连通，混料腔（111）的大端与出料通道（112）连通，且出料通道（112）的内径小于混料腔（111）大端的内径，第一缩口通道（107）位于风道（110）内，出料混合区上还设有与风道（110）连通的进风管（113），进风管（113）与风道（110）切向设置且向轴向倾斜送风，出料通道（112）的中心设有分流杆（114），出料通道（112）内还设有加热丝（115）。

4.根据权利要求1所述的一种PTO传动轴总成的生产系统，其特征在于：所述第一主通道（118）的尾端和第二主通道的尾端均设有阀口，启闭阀包括阀芯和用于控制阀芯启闭的电磁铁（124），阀芯包括相连接的阀杆（123）和阀片（128），阀片（128）与阀口相适配，启闭阀内还设有套于阀杆（123）上的导向环（127），阀杆（123）上设有复位弹簧（125）和铁块（126）；当电磁铁（124）断电时，在复位弹簧（125）的作用下，使得阀片（128）上升与阀口抵触闭合，当电磁铁（124）通电时，对铁块（126）进行吸合，使得阀片（128）下降，阀口处于开启状态。

5.根据权利要求4所述的一种PTO传动轴总成的生产系统，其特征在于：所述喷附箱（100）的底部设有排料口，喷附腔（101）的底部设有排料装置，喷附腔（101）的底部设有锥形结构的底盖（130），底盖（130）与喷附腔（101）之间形成负压通道，排料装置包括设置于底盖（130）上表面上的刮刀（131）、设置于底盖（130）内部的双轴电机（132）和设置于排料口上的输送螺杆（133），双轴电机（132）的两端电机轴分别与刮刀（131）和输送螺杆（133）相连接，排料口上还连接有粉末回收箱（134）。

6.一种适用于权利要求5所述一种PTO传动轴总成的生产系统的生产方法，其特征在于：包括以下步骤：

一、羊角叉机加工：通过羊角叉机加工单元依次进行钻耳孔、钻中孔、精车、拉花键、钻销子孔；

二、一次装配：在内接端羊角叉上压装异形管，在外接端羊角叉装花键销和扭力器，并在内外端羊角叉上装十字轴；

三、清洗：对一次装配完成后的工件进行超声波清洗；

四、喷涂：对清洗后的工件进行烘干加热并利用粉末喷涂的方式进行喷附、喷附完成后进行涂层固化；

五、二次装配：依次对异形管进行贴标签、涂润滑脂、装塑料保护罩工序；

六、检验装箱。

7.根据权利要求6所述一种PTO传动轴总成的生产系统的生产方法，其特征在于：喷涂单元（3）包括控制单元，控制单元包括计时模块、第一报警模块和第二报警模块，步骤四的喷涂过程中还包括以下控制步骤：

喷附准备阶段：抽真空泵对真空罐进行抽真空处理，使得真空罐处于真空状态，空压泵对高压罐进行充压处理，使得高压罐处于高压状态；

喷附阶段：

L1、粉末喷附装置处于启动状态；

L2、打开第一电磁阀，第一管组对负压腔（103）进行抽真空处理；同时第一流量传感器（121）进行检测；当第一流量传感器（121）检测到的瞬时流量低于预设流量值时，则进入步骤L3；

L3、第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开，第五电磁阀切换至关闭状态，第二主通道内的启闭阀切换至断电状态，第二管组实现对负压腔（103）进行抽真空处理，然后第一电磁阀关闭，同时第二流量传感器进行检测，当第二流量传感器检测到的瞬时流量低于预设流量值时，则进入步骤L4；

同时在第二电磁阀的开启过程中，第四电磁阀和第一主通道（118）内的启闭阀开启，通过高压罐对第一主通道（118）进行供气，对第一主通道（118）内的滤袋进行反向除尘，当第一流量传感器（121）器检测到瞬时流量不低于预设流量值时，则第四电磁阀和第一主通道（118）内的启闭阀关闭；

L4、第二电磁阀和第四电磁阀切换至关闭状态，第一主通道（118）内的启闭阀切换至断电状态；并返回步骤L2；

同时在第一电磁阀的开启过程中，第五电磁阀和第二主通道内的启闭阀开启，通过高压罐对第二主通道进行供气，对第二主通道内的滤袋进行反向除尘，当第二流量传感器检测到瞬时流量不低于预设流量值时，则第五电磁阀和第二主通道内的启闭阀关闭；

其中步骤L3中，当第一电磁阀关闭后，计时模块记录第一电磁阀的单次开启时长，若单次开启时长大于预设时间值，则正常，当单次开启时长小于等于预设时间值时，则表明第二负压通道异常，则通过第一报警模块报警；

其中步骤L4中，当第二电磁阀关闭后，计时模块记录第二电磁阀的单次开启时长，若单次开启时长大于预设时间值，则正常，当单次开启时长小于等于预设时间值时，则表明第一负压通道异常，则通过第二报警模块报警。

8.根据权利要求7所述一种PTO传动轴总成的生产系统的生产方法，其特征在于：所述步骤四的喷涂过程中，喷附准备阶段还包括自洁阶段，喷附过程中当第一报警模块报警和第二报警模块报警连续启动时，进入自清理阶段；

自洁阶段包括：在T1时间内，第四电磁阀和第五电磁阀同时开启，第一电磁阀和第二电磁阀处于关闭状态，对第一吸附通道（116）、第二吸附通道（117）和喷附箱（100）进行喷吹清理，同时双轴电机（132）启动，同时在T1时间内判断第一流量传感器（121）和第二流量传感器检测到的瞬时流量是否均不低于预设值，若是，则延迟C秒时间后，第四电磁阀和第五电磁阀关闭，再延迟D秒后双轴电机（132）关闭，喷涂准备阶段完成，进入喷附阶段；若否，即T1时间后第一流量传感器（121）检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第一报警装置报警，T1时间后第二流量传感器检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第二报警装置报警；

自清理阶段：在T2时间内，第四电磁阀和第五电磁阀同时开启，第一电磁阀和第二电磁阀处于关闭状态，双轴电机（132）启动，同时判断第一流量传感器（121）和第二流量传感器检测到的瞬时流量是否均不低于预设值，若是，则延迟C秒时间后，第四电磁阀和第五电磁阀关闭，再延迟D秒后双轴电机（132）关闭，自清理阶段完成，重新进入喷附阶段；若否，即T1时间后第一流量传感器（121）检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第一报警装置继续报警，T1时间后第二流量传感器检测到的瞬时流量还是低于预设值，则第二报警装置继续报警。

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