CN113600390A - 一种基于自动化控制的智能喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于自动化控制的智能喷涂设备，包括箱体及滑动于其一侧的箱门，还包括喷涂机构，所述喷涂机构包括安装于箱体内顶部的机械臂，所述机械臂上安装有涂料喷头；输送机构，其用于将工件输入和输出箱体；吹干机构，其用于对喷完涂料的工件进行吹干作业；动力机构，其用于为输送机构和吹干机构提供动力，所述动力装置包括水平安装于箱体侧壁上的筒体，所述筒体由第一软管与吹干机构连接，所述筒体一侧设有用于向其内部补充气体的进气管，所述筒体内水平安装有电磁推杆。优点在于：通过利用电磁推杆带动第一板材运动，完成对工件的承载、喷涂和烘干的工作，不仅简化结构，无需安装大量的电机和传感器，同时降低了成本。

Description

一种基于自动化控制的智能喷涂设备

技术领域

本发明涉及喷涂设备技术领域，尤其涉及一种基于自动化控制的智能喷涂设备。

背景技术

自动化喷涂的原理是利用器械代替人手持喷漆枪将涂料分散成雾状喷涂于被涂物表面的一种半自动或全自动喷涂。自动喷涂可以明显提高自身喷涂线的效率，适应大批量流水线的生产。并且喷涂的质量好，形成的漆膜外观好，喷出的涂料成雾状，形成的漆膜鲜艳度和平滑度档次都比手工喷涂质量高；

现有的自动化喷涂设备具有一些问题：1、通常自动化喷涂设备对工件进行喷漆，需要安装较多电机和传感器，不仅会造成能源浪费，同时由于喷漆过程中，空气中弥散有雾状油漆，其可能会粘附于电机和传感器上，造成装置损坏；2、现有的自动化喷涂设备大多采用开放式喷漆，在喷漆的过程中，不可避免的油漆会散布于空气中，不仅造成了厂房内部的工作环境较差，影响工作人员身体健康，同时油漆散布于整个厂房，日积月累后，使得清洁便的较为困难；3、现有的自动化喷涂设备大多采用放置晾干的方法，不仅干燥的效率较慢，同时会产生大量的刺激性气体，影响工作环境。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种基于自动化控制的智能喷涂设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于自动化控制的智能喷涂设备，包括箱体及滑动于其一侧的箱门，其特征在于，还包括：喷涂机构，所述喷涂机构包括安装于箱体内顶部的机械臂，所述机械臂上安装有涂料喷头；输送机构，其用于将工件输入和输出箱体；吹干机构，其用于对喷完涂料的工件进行吹干作业；动力机构，其用于为输送机构和吹干机构提供动力，所述动力机构包括水平安装于箱体侧壁上的筒体，所述筒体由第一软管与吹干机构连接，所述筒体一侧设有用于向其内部补充气体的进气管，所述筒体内水平安装有电磁推杆，所述电磁推杆的驱动端连接第一滑塞，所述第一滑塞滑动连接于筒体内，所述第一滑塞远离电磁推杆的一端连接有滑杆，所述滑杆另一端滑动连接有套杆，所述套杆远离筒体的一端与输送机构连接，所述套杆上表面开设有滑槽，所述滑杆的一端部延伸至滑槽内并连接有L形件，所述L形件的竖直部滑动连接于滑槽内，且其水平部与套杆上表面贴合滑动，所述L形件的上表面均布有齿槽，所述箱体内安装有转轴，所述转轴垂直套杆的方向设置，且其上同轴连接有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮与齿槽啮合，所述第二齿轮啮合连接齿条，所述齿条竖直滑动于箱体内，且其上端与吹干机构连接。

作为优选，所述输送机构包括与套杆一端连接的中空固定座，所述中空固定座内部滑动连接有第二滑塞，所述第二滑塞的下部空间由第二软管与筒体连通，所述第二滑塞上端连接有固定杆，所述固定杆的上端延伸至中空固定座的外部并设置有工件夹具。

作为优选，所述吹干机构包括与齿条上端连接的干燥块，所述干燥块上设有上下连通的圆孔，所述圆孔侧壁上设置有环形槽，所述干燥块内部设有空腔，所述空腔进气端由第一软管与筒体连接，所述空腔出气端与环形槽连通，所述第一软管上安装有储气囊、电磁阀门和单向阀。

作为优选，所述干燥块的内部设有与环形槽连通的齿轮槽，所述齿轮槽内设置有第三齿轮，所述环形槽内滑动配合有环形齿轮，所述环形齿轮与第三齿轮啮合连接，所述空腔内安装有涡轮，所述涡轮的轮轴延伸至齿轮槽内并与第三齿轮同轴连接，所述环形槽的底面上设置有气体槽，所述气体槽与空腔的出气端连通，所述环形齿轮的内圈壁上安装有与气体槽连通的吹气喷头。

作为优选，所述第一滑塞将筒体分隔为开放腔体和密封腔体，所述第一软管与和进气管均与密封腔体连通，所述进气管上连接有单向进气阀。

作为优选，所述第二软管的一端部与密封腔体连通，且当电磁推杆的驱动端回缩至极限位置时，由第一滑塞对第二软管进行封堵。

本发明技术效果和优点在于：

1、本发明通过优化现有喷涂设备的动力机构，合理化的进行结构设计，不仅简化结构，无需安装大量的电机和传感器，使得设备各机构功能之间联系更加紧密，配合更加协调，结构也更加紧凑，在保证设备较高工作效率的同时，有效的降低了设备制造的成本。

2、本发明在喷漆的过程中，对箱体进行封闭，使得大多数的油漆无法弥散出去，减少了对外部工作环境的影响。

3、本发明的工件在被输入箱体过程中，就可将吹干机构进行抬升，避免在喷涂过程中，涂料大量的飞溅到吹干机构上，保证了吹干机构的高效稳定的吹干作业，同时，在吹干作业的过程中，可保持工件位置不变，对工件进行自上而下旋转式的全方位吹干作业，有效的提高了工件的喷涂加工的效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于自动化控制的智能喷涂设备的结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于自动化控制的智能喷涂设备的剖视图；

图3为本发明提出的一种基于自动化控制的智能喷涂设备的工作状态剖视图；

图4为本发明提出的一种基于自动化控制的智能喷涂设备的喷气装置示意图；

图5为本发明提出的一种基于自动化控制的智能喷涂设备的A部分放大图；

图6为本发明提出的一种基于自动化控制的智能喷涂设备的B部分放大图。

图中：1箱体、11箱门、12筒体、13第一软管、14进气管、15电磁推杆、16第一滑塞、17滑杆、18套杆、19滑槽、110L形件、111转轴、112第一齿轮、113第二齿轮、114齿条、2中空固定座、21第二滑塞、22第二软管、23固定杆、24工件夹具、3干燥块、31圆孔、32环形槽、33空腔、34储气囊、35电磁阀门、36单向阀、37齿轮槽、38第三齿轮、39环形齿轮、310涡轮、311气体槽、312吹气喷头、4机械臂、5涂料喷头。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

参照图1-6，一种基于自动化控制的智能喷涂设备，包括箱体1及滑动于其一侧的箱门11，其特征在于，还包括：喷涂机构，喷涂机构包括安装于箱体1内顶部的机械臂4，机械臂上安装有涂料喷头5；输送机构，其用于将工件输入和输出箱体1；吹干机构，其用于对喷完涂料的工件进行吹干作业；动力机构，其用于为输送机构和吹干机构提供动力，动力机构包括水平安装于箱体1侧壁上的筒体12，筒体12由第一软管13与吹干机构连接，筒体12一侧设有用于向其内部补充气体的进气管14，筒体12内水平安装有电磁推杆15，电磁推杆15的驱动端连接第一滑塞16，第一滑塞16滑动连接于筒体12内，第一滑塞16远离电磁推杆15的一端连接有滑杆17，滑杆17另一端滑动连接有套杆18，套杆18远离筒体12的一端与输送机构连接，套杆18上表面开设有滑槽19，滑杆17的一端部延伸至滑槽内并连接有L形件110，L形件110的竖直部滑动连接于滑槽内，且其水平部与套杆18上表面贴合滑动，L形件110的上表面均布有齿槽，箱体1内安装有转轴111，转轴111垂直套杆18的方向设置，且其上同轴连接有第一齿轮112和第二齿轮113，第一齿轮112与齿槽啮合，第二齿轮113啮合连接齿条114，齿条114竖直滑动于箱体1内，且其上端与吹干机构连接，通过利用电磁推杆14带动第一板材运动，完成对工件的承载、喷涂和烘干的工作，不仅简化结构，无需安装大量的电机和传感器，同时降低了成本，在喷漆的过程中，对箱体1进行封闭，使得大多数的油漆无法弥散出去，不仅提高了工作环境，同时可以周期性的对箱体1进行清理，保证了设备的稳定运行。

输送机构包括与套杆18一端连接的中空固定座2，中空固定座2内部滑动连接有第二滑塞21，第二滑塞21的下部空间由第二软管22与筒体12连通，第二滑塞21上端连接有固定杆23，固定杆23的上端延伸至中空固定座2的外部并设置有工件夹具24。

吹干机构包括与齿条上端连接的干燥块3，干燥块3上设有上下连通的圆孔31，圆孔31侧壁上设置有环形槽32，干燥块3内部设有空腔33，空腔33进气端由第一软管13与筒体12连接，空腔33出气端与环形槽32连通，第一软管13上安装有储气囊34、电磁阀门35和单向阀36。

干燥块3的内部设有与环形槽32连通的齿轮槽37，齿轮槽37内设置有第三齿轮38，环形槽32内滑动配合有环形齿轮39，环形齿轮39与第三齿轮38啮合连接，空腔33内安装有涡轮310，涡轮310的轮轴延伸至齿轮槽37内并与第三齿轮38同轴连接，环形槽32的底面上设置有气体槽311，所述气体槽311与空腔33的出气端连通，所述环形齿轮39的内圈壁上安装有与气体槽311连通的吹气喷头312。

利用第一软管13吹出气体带动涡轮310旋转，使得吹气喷头312匀速转动，同时气体通过空腔33和气体槽311进入吹气喷头312中，同时L形件110滑动，使得齿轮旋转，带动干燥块3上下移动，对工件进行吹干，使得喷涂和烘干同时进行，提高了工作效率。

第一滑塞16将筒体12分隔为开放腔体和密封腔体，第一软管13与和进气管14均与密封腔体连通，进气管14上连接有单向进气阀，第二软管22的一端部与密封腔体连通，且当电磁推杆15的驱动端回缩至极限位置时，由第一滑塞16对第二软管22进行封堵。

本发明中，首先，在初始状态下，电磁推杆15处于伸长的状态，中空固定座2位于箱体1外部，此时箱门11处于抬起的状态，箱门11上连接有电机带动其开启和关闭，通过外界的机械手臂或者工作人员，将工件放置工件夹具24上，需要说明的是，此处采用的工件夹具24为现有技术，其结构就不再赘述，将工件固定完成后，此时启动电磁推杆15，使其收回，第一滑塞16开始滑动，带动滑杆17右移，使得L形件110在滑槽19中右移，当运动一段距离后，L形件110的竖直部与滑槽19的右侧壁相抵，此时电磁推杆15继续运动，将带动套杆18和中空固定座2移动，将其收回，由于第一滑塞16在筒体12中滑动，从而使得筒体12密封腔体一侧的气压升高，由于第二软管22将中空固定座2和筒体12连通，使得第二滑塞21抬起，将工件抬起至机械臂4和涂料喷头5下方，等待喷涂，箱门11自动关闭，电磁推杆15处于完全收回的状态，第一滑塞16将第二软管22堵塞，工件夹具24无法回落，且在具体实施时，可将第一滑塞16设计较厚，使其在滑动过程的后段部分，可对第二软管22进行完全封堵，目的是在其后段滑动过程，将筒体12内的空气通过单向阀36挤入储气囊34中，使得储气囊34膨胀，并存留空气，以供后续吹干作业使用。

喷涂过程由外部控制中心控制，机械臂4上安装CCD摄像机监控系统，可实时监控喷涂状态，并由控制中心控制相应的驱动电机、液压设备等带动机械臂4进行动作，实现对工件各个方向的智能喷涂作业，在喷涂完成后，开启电磁阀门35，需要说明的是，由于第一软管13的管径较小，因此储气囊34内部的空气无法迅速排出，空气通过第一软管13进入空腔33中，吹动涡轮310旋转，使得第三齿轮38转动，啮合带动转动齿轮39旋转，使得吹气喷头312转动，同时空腔33中的气体进入气体槽37，然后进入吹气喷头312中，对工件进行旋转吹气干燥，相对于由四周向中央吹气干燥的方式，可减少空气的对冲造成的能量损耗，提高吹干作业的效率，在开启电磁阀门35的同时，启动电磁推杆14，使其伸长，推动第一滑塞16和滑杆17左移，带动L形件110左移，L形件110在滑槽19中滑动，暂时无法带动套杆18移动，且由于第一滑塞16的厚度较大，可使得第二软管22在吹干作业过程中，短时间内处于封闭状态，进而保持工件高度稳定不变，同时由于L形件110上的齿槽与第一齿轮112啮合，L形件110刚开始移动时，即可带动第一齿轮112旋转，使得转轴111和第二齿轮113旋转，从而啮合带动齿条114向下移动，从而使得干燥块3缓慢下降，配合其上吹气喷头312的持续喷气，对工件进行自上而下的旋转吹风干燥，此后，电磁推杆14推动第一滑塞16继续左移，当L形件110的竖直部与滑槽19左侧壁接触后，开始带动中空固定座2左移，继而将喷涂和吹干完成的工件输出箱外，值得注意的是，在L形件110的竖直部与滑槽19左侧壁接触的同时，第一滑塞16由于已经左移了一段距离，其开始解除对第二软管22的封堵，中空固定座2的空气逐渐被抽回筒体12内，其上侧的工件也会随之降下，可避免与吹干机构和箱体触碰，至此，完成工件的喷涂和吹干作业，上述L形件110和滑槽19的设计，可使得工件在被输入过程中，就可将吹干机构进行抬升，避免在喷涂过程中，涂料大量的飞溅到吹干机构上，进而保证了吹干机构高效稳定的吹干作业，且在吹干作业的过程中，可保持工件位置不变，同时进行全方位的吹干作业，使得工件喷涂加工的效率得到了进一步的提升。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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，都应属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种基于自动化控制的智能喷涂设备，包括箱体（1）及滑动于其一侧的箱门（11），其特征在于，还包括：

喷涂机构，所述喷涂机构包括安装于箱体（1）内顶部的机械臂（4），所述机械臂上安装有涂料喷头（5）；

输送机构，其用于将工件输入和输出箱体（1）；

吹干机构，其用于对喷完涂料的工件进行吹干作业；

动力机构，其用于为输送机构和吹干机构提供动力，所述动力机构包括水平安装于箱体（1）侧壁上的筒体（12），所述筒体（12）由第一软管（13）与吹干机构连接，所述筒体（12）一侧设有用于向其内部补充气体的进气管（14），所述筒体（12）内水平安装有电磁推杆（15），所述电磁推杆（15）的驱动端连接第一滑塞（16），所述第一滑塞（16）滑动连接于筒体（12）内，所述第一滑塞（16）远离电磁推杆（15）的一端连接有滑杆（17），所述滑杆（17）另一端滑动连接有套杆（18），所述套杆（18）远离筒体（12）的一端与输送机构连接，所述输送机构包括与套杆（18）一端连接的中空固定座（2），所述中空固定座（2）内部滑动连接有第二滑塞（21），所述第二滑塞（21）的下部空间由第二软管（22）与筒体（12）连通，所述套杆（18）上表面开设有滑槽（19），所述滑杆（17）的一端部延伸至滑槽内并连接有L形件（110），所述L形件（110）的竖直部滑动连接于滑槽内，且其水平部与套杆（18）上表面贴合滑动，所述L形件（110）的上表面均布有齿槽，所述箱体（1）内安装有转轴（111），所述转轴（111）垂直套杆（18）的方向设置，且其上同轴连接有第一齿轮（112）和第二齿轮（113），所述第一齿轮（112）与齿槽啮合，所述第二齿轮（113）啮合连接齿条（114），所述齿条（114）竖直滑动于箱体（1）内，且其上端与吹干机构连接，所述吹干机构包括与齿条上端连接的干燥块（3），所述干燥块（3）上设有上下连通的圆孔（31），所述圆孔（31）侧壁上设置有环形槽（32），所述干燥块（3）内部设有空腔（33），所述空腔（33）进气端由第一软管（13）与筒体（12）连。

2.根据权利要求1所述的一种基于自动化控制的智能喷涂设备，其特征在于，所述第二滑塞（21）上端连接有固定杆（23），所述固定杆（23）的上端延伸至中空固定座（2）的外部并设置有工件夹具（24）。

3.根据权利要求1所述的一种基于自动化控制的智能喷涂设备，其特征在于，所述第一软管（13）上安装有储气囊（34）、电磁阀门（35）和单向阀（36）。

4.根据权利要求3所述的一种基于自动化控制的智能喷涂设备，其特征在于，所述干燥块（3）的内部设有与环形槽（32）连通的齿轮槽（37），所述齿轮槽（37）内设置有第三齿轮（38），所述环形槽（32）内滑动配合有环形齿轮（39），所述环形齿轮（39）与第三齿轮（38）啮合连接，所述空腔（33）内安装有涡轮（310），所述涡轮（310）的轮轴延伸至齿轮槽（37）内并与第三齿轮（38）同轴连接，所述环形槽（32）的底面上设置有气体槽（311），所述气体槽（311）与空腔（33）的出气端连通，所述环形齿轮（39）的内圈壁上安装有与气体槽（311）连通的吹气喷头（312）。

5.根据权利要求2所述的一种基于自动化控制的智能喷涂设备，其特征在于，所述第一滑塞（16）将筒体（12）分隔为开放腔体和密封腔体，所述第一软管（13）与和进气管（14）均与密封腔体连通，所述进气管（14）上连接有单向进气阀。

6.根据权利要求5所述的一种基于自动化控制的智能喷涂设备，其特征在于，所述第二软管（22）的一端部与密封腔体连通，且当电磁推杆（15）的驱动端回缩至极限位置时，由第一滑塞（16）对第二软管（22）进行封堵。

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