CN114939494A - 用于整流罩喷涂的喷涂装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于整流罩喷涂的喷涂装置。该喷涂装置包括安装架和至少一个喷涂单元,每个喷涂单元均设于安装架,每个喷涂单元均包括:连杆驱动组件、安装杆和伸缩驱动组件,连杆驱动组件与安装架活动连接,伸缩驱动组件与安装架活动连接,连杆驱动组件与安装杆的一端铰接,伸缩驱动组件与安装杆的另一端转动连接,安装杆安装有喷头。根据本发明实施例的用于整流罩喷涂的喷涂装置,连杆驱动组件和伸缩驱动组件可驱动安装杆运动,以通过安装杆调整喷头的位置和姿态,在喷头在对整流罩进行喷涂作业时,使喷头的中心轴线垂直于整流罩的外表面且使喷头与整流罩的外表面间的间隔距离不变,从而实现对整流罩的高质量喷涂作业。

Description

用于整流罩喷涂的喷涂装置
技术领域
本发明涉及喷涂装置领域,具体而言,涉及一种用于整流罩喷涂的喷涂装置。
背景技术
研制大型、大推力运载火箭是世界火箭发展的一个必然趋势,整流罩作为运载火箭的重要组成部分,其隔热保护功能的设计至关重要,而且火箭整流罩根据运载任务的不同,不同型号的运载火箭具有多种形状的整流罩,目前整流罩防热设计有蒙皮和喷涂隔热层两种方法,现役火箭采用的蒙皮法厚度改变难、轨迹适应性差,不能满足新一代大运载火箭整流罩的防热设计的需要,因此必须改用厚度改变灵活、涂层隔热效果好、工艺可靠性高的喷涂隔热层工艺。
在相关技术中,喷涂隔热层工艺所采用的喷涂装置精度较差,工作不够稳定,重复精度低,喷涂质量不理想,难以满足火箭整流罩的喷涂作业要求。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此,本发明提出一种用于整流罩喷涂的喷涂装置,可实现对整流罩的高质量喷涂作业。
根据本发明实施例的用于整流罩喷涂的喷涂装置,包括安装架和至少一个喷涂单元,每个所述喷涂单元均设于所述安装架,每个所述喷涂单元均包括:连杆驱动组件和安装杆,所述连杆驱动组件连接在所述安装架和所述安装杆的一端之间,所述连杆驱动组件与所述安装杆的所述一端铰接,所述连杆驱动组件与所述安装架活动连接,所述安装杆安装有喷头;伸缩驱动组件,所述伸缩驱动组件连接在所述安装架和所述安装杆的另一端之间,所述伸缩驱动组件与所述安装杆的所述另一端转动连接,所述伸缩驱动组件与所述安装架活动连接;其中,通过所述连杆驱动组件和所述伸缩驱动组件配合运动驱动所述安装杆带动所述喷头运动,以使所述喷头的中心轴线垂直于所述整流罩的外表面且使所述喷头与所述整流罩的外表面间的间隔距离不变。
根据本发明实施例的用于整流罩喷涂的喷涂装置,连杆驱动组件和伸缩驱动组件可驱动安装杆运动,以通过安装杆调整喷头的位置和姿态,在喷头在对整流罩进行喷涂作业时,使喷头的中心轴线垂直于整流罩的外表面且使喷头与整流罩的外表面间的间隔距离不变,从而保证喷头的运动稳定性和隔热层喷涂的均匀性,实现对整流罩曲面的高质量喷涂作业。
根据本发明的一些实施例,每个所述喷涂单元还包括:安装块,所述安装块连接在所述连杆驱动组件和所述安装架之间,且所述安装块还连接在所述伸缩驱动组件和所述安装架之间,所述连杆驱动组件与所述安装块活动连接,所述伸缩驱动组件与所述安装块活动连接。
进一步地,所述连杆驱动组件包括:第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆,所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆共面,所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆依次连接形成四边形结构,所述第一连杆与所述第二连杆、所述第四连杆均转动连接,所述第三连杆与所述第二连杆、所述第四连杆均转动连接,所述安装杆的所述一端与所述第二连杆或第三连杆铰接。
进一步地,所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆首尾依次连接形成平行四边形结构。
进一步地,所述第一连杆和所述第二连杆通过第一转轴连接,所述第二连杆和所述第三连杆通过第二转轴连接,所述第三连杆和所述第四连杆通过第三转轴连接,所述第一连杆和所述第四连杆通过第四转轴连接,其中,所述第一转轴、所述第二转轴、所述第三转轴和所述第四转轴彼此平行。
进一步地,所述连杆驱动组件还包括:第一驱动件,所述第一驱动件用于驱动所述第一连杆绕第一轴线转动,所述第一轴线与所述第一转轴的轴线平行。
进一步地,所述连杆驱动组件还包括:第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述第四连杆绕所述第四转轴相对所述第一连杆转动。
进一步地,所述伸缩驱动组件绕第二轴线相对所述安装块可转动,所述第二轴线垂直于所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆形成的平面。
进一步地,所述伸缩驱动组件绕第三轴线相对所述安装块可转动,所述第三轴线平行于所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆形成的平面。
进一步地,所述伸缩驱动组件通过第五转轴与所述安装杆的所述另一端转动连接,所述第五转轴的轴线平行于所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆形成的平面。
根据本发明的一些实施例,所述安装架包括:底座和机架,所述机架安装于所述底座且可在第一方向相对所述底座移动,所述第一方向平行于所述底座的上平面,所述机架和所述底座共同限定出喷涂空间,所述安装块安装于所述机架且可在所述机架的延伸方向相对所述机架移动。
进一步地,所述机架包括第一子机架和第二子机架,所述第一子机架的一端与所述底座滑动连接,所述第二子机架的一端与所述底座滑动连接,所述第一子机架的另一端与所述第二子机架的另一端连接,在所述喷涂装置高度方向所述第一子机架和所述第二子机架均倾斜设置。
进一步地,所述第一子机架和所述第二子机架均设有至少一个所述喷涂单元。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明实施例的喷涂单元的示意图;
图2是根据本发明实施例的喷涂装置和整流罩的示意图;
图3是根据本发明实施例的喷涂装置和整流罩的主视图。
附图标记:
喷涂单元1、连杆驱动组件11、第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113、第四连杆114、第一转轴115、第二转轴116、第三转轴117、第四转轴118、第一驱动件119、安装杆12、喷头121、第五转轴122、第六转轴123、伸缩驱动组件13、伸缩杆131、伸缩套筒132、虎克铰133、安装块14、安装滑块141、安装架2、底座21、底座本体211、静平台212、凹槽213、机架22、第一子机架221、第二子机架222、连接梁223、喷涂装置10、整流罩20。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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”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”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,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合图1-图3详细描述根据本发明实施例的用于整流罩喷涂的喷涂装置10。
参照图1-图3所示,用于整流罩喷涂的喷涂装置10包括安装架2和至少一个喷涂单元1,每个喷涂单元1均设于安装架2,安装架2上可放置有整流罩20,每个喷涂单元1均包括:连杆驱动组件11、安装杆12、伸缩驱动组件13,其中:
连杆驱动组件11连接在安装架2和安装杆12的一端之间,连杆驱动组件11与安装杆12的一端铰接,连杆驱动组件11与安装架2活动连接,伸缩驱动组件13连接在安装架2和安装杆12的另一端之间,伸缩驱动组件13与安装杆12的另一端转动连接,伸缩驱动组件13与安装架2活动连接,安装杆12安装有喷头121,喷头121用于对整流罩20进行喷涂作业,以使整流罩20形成隔热涂层。
在喷头121向待喷涂的整流罩20喷涂隔热层涂料时,通过连杆驱动组件11和伸缩驱动组件13配合运动驱动安装杆12带动喷头121运动,以使喷头121的中心轴线k垂直于整流罩20的外表面且使喷头121与整流罩20的外表面间的间隔距离不变,以在对待喷涂的整流罩20进行喷涂作业时,保证喷头121运动的稳定性和隔热层喷涂的均匀性,实现对整流罩20曲面的高质量喷涂作业。
在本发明的一些实施例中,安装杆12的一端与连杆驱动组件11铰接,安装杆12的另一端与伸缩驱动组件13铰接,连杆驱动组件11和伸缩驱动组件13可驱动安装杆12运动,以通过安装杆12调整喷头121的位置和姿态,使喷头121在对整流罩20进行喷涂作业时,保持喷头121的中心轴线k与其朝向的整流罩20的待喷涂的外表面垂直,同时还可以保持喷头121与整流罩20待喷涂的外表面间距不变,也就是说,喷头121在对整流罩20外表面喷涂隔热层涂料时,喷头121的位置和喷头121向外喷射涂料的角度随着喷头121朝向整流罩20外表面位置的变化而变化,例如,当喷头121对整流罩20的球体外表面喷涂作业时,喷头121可环绕整流罩20运动,同时,喷头121的中心轴线k始终朝向整流罩20球体外表面的球心,且喷头121与整流罩20球体外表面球心的距离保持不变,从而保证以保证喷头121对整流罩20外表面喷涂隔热层涂料的稳定性和均匀性。
可以理解的是,连杆驱动组件11和伸缩驱动组件13连接在安装杆12的两端,以在连杆驱动组件11和伸缩驱动组件13驱动安装杆12运动时,连杆驱动组件11和伸缩驱动组件13可对安装杆12的运动进行精确控制,从而有利于提升喷头121的控制精度和运动稳定性,进而有利于提升喷涂装置10的工作稳定、重复精度和喷涂质量。
根据本发明实施例的用于整流罩喷涂的喷涂装置10,连杆驱动组件11和伸缩驱动组件13可驱动安装杆12运动,以通过安装杆12调整喷头121的位置和姿态,在喷头121在对整流罩20进行喷涂作业时,使喷头121的中心轴线k垂直于整流罩20的外表面且使喷头121与整流罩20的外表面间的间隔距离不变,从而保证喷头121运动的稳定性和隔热层喷涂的均匀性,实现对整流罩20曲面的高质量喷涂作业。
在本发明的一些实施例中,参照图1-图3所示,每个喷涂单元1还包括:安装块14,安装块14连接在连杆驱动组件11和安装架2之间,且安装块14还连接在伸缩驱动组件13和安装架2之间,连杆驱动组件11与安装块14活动连接,伸缩驱动组件13与安装块14活动连接,连杆驱动组件11与伸缩驱动组件13可连接在安装块14长度方向上的两端,安装块14还可与安装架2活动连接,喷头121可设于安装杆12背离安装块14端面的中部。
可以理解的是,安装块14、连杆驱动组件11、安装杆12和伸缩驱动组件13首尾依次相连形成空间并联机构,从而有利于提升整个喷涂单元1的结构的刚度,并且连杆驱动组件11和伸缩驱动组件13可以精确地控制安装杆12的运动,从而有利于提升喷涂精度。
在本发明的一些实施例中,参照图1所示,连杆驱动组件11包括:第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114,第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114共面,第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114依次连接形成四边形结构,第一连杆111与第二连杆112、第四连杆114均转动连接,第三连杆113与第二连杆112、第四连杆114均转动连接,安装杆12可设于四边形结构所在平面的一侧,且安装杆12的一端与第二连杆112或第三连杆113铰接,以便于调整安装杆12与四边形结构所在平面之间的夹角,从而调整安装杆12上喷头121的姿态。
可以理解的是,第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114按顺序通过转动副首尾相连形成四边形结构,四边形结构便于调整各个连杆之间的夹角,可通过改变四边形结构中任意相邻两个连杆之间的夹角来调整安装杆12上喷头121的位置。
在本发明的一些实施例中,参照图1所示,第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114依次首尾可转动地相接形成平行四边形结构,平行四边形结构可提升喷涂单元1的刚度,安装杆12的一端适于在第三连杆113和第四连杆114的转动连接的端部外侧处铰接。可选地,安装杆12、第三连杆113、第四连杆114可通过虎克铰结构连接。
在本发明的一些实施例中,参照图1所示,第一连杆111和第二连杆112通过第一转轴115连接,第二连杆112和第三连杆113通过第二转轴116连接,第三连杆113和第四连杆114通过第三转轴117连接,第一连杆111和第四连杆114通过第四转轴118连接,其中,第一转轴115、第二转轴116、第三转轴117和第四转轴118彼此平行,换言之,第一转轴115的轴线d、第二转轴116的轴线e、第三转轴117的轴线f和第四转轴118的轴线g彼此平行,第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114之间可相互限位,使连杆驱动组件11可在垂直于各个转轴轴线的平面内运动。
参照图1所示,第一转轴115的轴线d、第二转轴116的轴线e、第三转轴117的轴线f和第四转轴118的轴线g可均在x方向延伸,连杆驱动组件11可在yz平面运动。
在本发明的一些实施例中,连杆驱动组件11还包括:第一驱动件119,第一驱动件119用于驱动第一连杆111绕第一轴线a转动,第一轴线a与第一转轴115的轴线d平行。第一驱动件119可固定在安装块14上,第一驱动件119可以是伺服电机,第一轴线a可以是伺服电机输出轴的轴线,当第一驱动件119驱动第一连杆111绕第一轴线a转动时,第一至第四连杆形成的四边形结构可在yz平面绕第一轴线a转动,从而调整安装杆12上喷头121的姿态。
在本发明的一些实施例中,连杆驱动组件11还包括:第二驱动件,第二驱动件用于驱动第四连杆114绕第四转轴118相对第一连杆111转动,第二驱动件可固定在第一连杆111上,第二驱动件可以是伺服电机,在第一驱动件119驱动第一连杆111绕第一轴线a转动时,第二驱动件可同时驱动第四连杆114绕第四转轴118的轴线g转动,以改变第一连杆111与第四连杆114之间的夹角,从而改变四边形结构对角线的长度,进而调整安装杆12上喷头121的位置。
在本发明的一些实施例中,第一驱动件119和第二驱动件位于第一至第四连杆形成的四边形结构对角线的一端,安装杆12位于第一至第四连杆形成的四边形结构对角线的另一端,第一驱动件119和第二驱动件可改变第一至第四连杆形成的四边形结构对角线长度,以调整安装杆12上喷头121的位置。
在本发明的一些实施例中,参照图1所示,伸缩驱动组件13绕第二轴线b相对安装块14可转动,第二轴线b垂直于第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114形成的平面,从而在第一驱动件119驱动第一连杆111绕第一轴线a转动时,第一至第四连杆形成的四边形结构可在其所在平面绕第一轴线a转动,四边形结构通过安装杆12带动伸缩驱动组件13绕第二轴线b同步转动,第二轴线b可与第一轴线a共线,以实现安装杆12和其上的喷头121绕第一轴线a转动。
在本发明的一些实施例中,参照图1所示,伸缩驱动组件13绕第三轴线c相对安装块14可转动,第三轴线c平行于第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114形成的平面,伸缩驱动组件13的长度可伸缩,在伸缩驱动组件13伸缩时,伸缩驱动组件13可绕第三轴线c转动,以实现调整安装杆12上喷头121的位置和姿态。
在本发明的一些实施例中,参照图1所示,伸缩驱动组件13通过虎克铰133与安装块14连接,虎克铰133上两个转轴的轴线分别为第二轴线b和第三轴线c。
在本发明的一些实施例中,参照图1所示,伸缩驱动组件13包括:伸缩杆131、伸缩套筒132、电缸,伸缩杆131和伸缩套筒132可通过电缸连接,电缸用于驱动伸缩杆131伸出伸缩套筒132的长度。
本发明的一些实施例中,参照图1所示,安装杆12的一端通过第六转轴123与第三连杆113铰接,第六转轴123的轴线i平行于第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114形成的平面,伸缩驱动组件13通过第五转轴122与安装杆12的另一端转动连接,第五转轴122的轴线h平行于第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114形成的平面,喷涂单元1可实现三个自由度运动以改变喷头121的位置和姿态。
参照图1所示,图1中x方向、y方向、z方向两两垂直,安装块14沿x方向延伸,其中:
第一连杆111、第二连杆112、第三连杆113和第四连杆114依次首尾铰接形成的四边形机构位于yz平面,第一连杆111通过第一驱动件119与安装块14连接,第一驱动件119可驱动第一连杆111绕第一轴线a相对于安装块14转动,第一轴线a沿x方向延伸,第二驱动件可驱动第四连杆114绕第四转轴118相对第一连杆111转动,第四转轴118的轴线g沿x方向延伸。
伸缩驱动组件13的一端通过虎克铰133与安装块14连接,伸缩驱动组件13可绕虎克铰133的两个转轴的相对于安装块14转动,虎克铰133的两个转轴的轴线分别为第二轴线b和第三轴线c,第二轴线b和第三轴线c相交,且第二轴线b沿x方向延伸,第三轴线c沿y方向延伸。
安装杆12的一端通过第六转轴123与第三连杆113铰接,安装杆12的另一端通过第五转轴122与伸缩驱动组件13远离安装块14的一端铰接,第五转轴122的轴线h和第六转轴123的轴线i平行,第五转轴122的轴线h和第六转轴123的轴线i均可垂直于安装块14的长度方向,喷头121设于安装杆12远离安装块14的一侧。
由此,喷涂单元1至少可实现三个自由度的运动,以通过连杆驱动组件11和伸缩驱动组件13驱动安装杆12上的喷头121运动,使喷头121的中心轴线k垂直于整流罩20的外表面且使喷头121与整流罩20的外表面间的间隔距离不变,喷涂单元1的三个自由度分别为第一移动自由度、第二转动自由度、第三转动自由度,其中:
第一移动自由度可实现喷头121沿其中心轴线k移动,具体地,第一驱动件119驱动可第一连杆111绕第一轴线a转动,第二驱动件同时驱动第四连杆114绕第四转轴118的轴线g转动,以改变第一连杆111与第四连杆114之间的夹角,从而改变四边形结构对角线的长度,同时,伸缩驱动组件13伸长或缩短,并且伸缩驱动组件13被动地绕第三轴线c发生转动,以使安装杆12和喷头121沿喷头121的中心轴线k移动。
需要说明的是,当喷头121沿其中心轴线k向靠近安装块14方向移动时,第一驱动件119和第二驱动件驱动第一连杆111和第四连杆114之间的夹角增大,伸缩驱动组件13的长度缩短,伸缩驱动组件13绕第三轴线c向靠近安装块14方向转动。当喷头121沿其中心轴线k向远离安装块14方向移动时,第一驱动件119和第二驱动件驱动第一连杆111和第四连杆114之间的夹角减小,伸缩驱动组件13的长度伸长,伸缩驱动组件13绕第三轴线c向远离安装块14方向转动。可以理解的是,通过连杆驱动组件11和伸缩驱动组件13同步驱动安装杆12的两端运动,以实现在喷头121沿其中心轴线k移动。
第二转动自由度可实现喷头121绕第一轴线a转动,具体地,第一至第四转轴锁定,第一驱动件119驱动第一连杆111绕第一轴线a转动,第一至第四连杆形成的四边形结构可在yz平面绕第一轴线a转动,四边形结构通过安装杆12带动伸缩驱动组件13绕第二轴线b同步转动,第二轴线b可与第一轴线a共线。可以理解的是,通过连杆驱动组件11驱动安装杆12绕第一轴线a转动,以实现喷头121绕第一轴线a转动。
第三转动自由度可实现喷头121绕第六转轴123的轴线i转动,具体地,伸缩驱动组件13伸长或缩短,并且伸缩驱动组件13被动地绕第三轴线c发生转动,以使伸缩驱动组件13驱动安装杆12绕第六转轴123的轴线i转动,进而实现安装杆12上的喷头121绕第六转轴123的轴线i转动。
在本发明的一些实施例中,参照图1-图3所示,安装架2包括:底座21和机架22,机架22安装于底座21且可在第一方向相对底座21移动,第一方向平行于底座21的上平面,机架22和底座21共同限定出喷涂空间,喷头121可对喷涂空间内的整流罩20进行喷涂作业,安装块14安装于机架22且可在机架22的延伸方向相对机架22移动,由此,底座21、机架22和安装块14形成串联机构,通过安装块14和机架22的移动,使喷涂单元1增加两个移动自由度,即第四移动自由度和第五移动自由度,第四移动自由度可实现喷头121沿机架22的延伸方向移动,第五移动自由度可实现喷头121沿第一方向移动。
在本发明的一些实施例中,参照图2和图3所示,第一方向为前后方向,喷头121沿机架22的延伸方向移动时,喷头121在上下方向和左右方向的位置发生改变。
在本发明的一些实施例中,参照图1-图3所示,喷涂装置10还包括第三驱动件,第三驱动件可驱动安装块14沿机架22的延伸方向移动,可选地,机架22朝向底座21的内侧可设有沿机架22延伸方向延伸的机架导轨,安装块14上设有适于与机架导轨滑动配合的安装滑块141,第三驱动件设于机架22,第三驱动件包括伺服电机和丝杠,丝杠沿机架导轨延伸,安装滑块141设有适于与丝杠螺纹配合的螺纹孔,螺纹孔的轴线j可与第三轴线c平行,伺服电机可驱动丝杠转动,以使安装滑块141沿机架导轨移动,从而实现喷头121沿机架22的延伸方向移动。可选地,机架导轨为槽结构。
在本发明的一些实施例中,参照图2所示,喷涂装置10还包括第四驱动件,第四驱动件可驱动机架22沿第一方向移动,可选地,底座21可设有沿第一方向延伸的底座导轨,安装架2上设有适于与底座导轨滑动配合的机架滑块,第四驱动件设于底座21,第四驱动件包括伺服电机和丝杠,丝杠沿底座导轨延伸,机架滑块开设有适于与丝杠螺纹配合的螺纹孔,伺服电机可驱动丝杠转动,以使底座21滑块沿底座导轨移动,从而实现机架22带动喷头121沿第一方向移动。可选地,底座21还设有用于容纳底座导轨的条形凹槽213。
需要说明的是,对于传统多自由度串联机构的喷涂装置,其累积误差较大,喷涂质量难以保证,对于传统并联机构的喷涂装置,工作空间通常较小,无法满足喷涂作业要求。
根据本发明实施例的喷涂装置10,底座21、机架22和安装块14形成串联机构,安装块14、连杆驱动组件11、安装杆12和伸缩驱动组件13形成并联机构,串联机构自累积误差较小,且串联机构具有工作空间大、运动分析简单等优势,并联机构具有简单紧凑、刚度高、负载能力强、模块化程度高、运动部件质量小、易于实现高速运动等优势,通过安装架2与喷涂单元1的配合,喷涂装置10形成为混联机构,可实现高效地控制喷头121的位置和姿态,喷涂装置10可实现三移动两转动的五个自由度的运动,五个自由度分别为:第一移动自由度、第二转动自由度、第三转动自由度,第四移动自由度和第五移动自由度,喷涂装置10充分利用了串联机构和并联机构的优点,克服了串联机构和并联机构的缺点,喷涂装置10具有喷涂工作空间大、柔性强、精度高等优点,喷涂装置10可满足类型多、表面曲线形状复杂、体积大、喷涂工艺路径复杂、喷涂质量和精度要求高的整流罩20隔热涂层的自动喷涂。
在本发明的一些实施例中,参照图2和图3所示,底座21包括底座本体211和静平台212,机架22可与底座本体211滑动连接,静平台212设于底座本体211的上方,静平台212的上平面适于固定整流罩20,静平台212可设有调平机构,以使静平台212的上平面保持水平,从而有利于提升对整流罩20的喷涂精度。此外,机架22在移开静平台212后,可完成整流罩20的装卸。
在本发明的一些实施例中,参照图2和图3所示,机架22包括第一子机架221和第二子机架222,在垂直于第一方向的第二方向,第一子机架221和第二子机架222相对,第一子机架221的一端与底座21滑动连接,第二子机架222的一端与底座21滑动连接,第一子机架221的另一端与第二子机架222的另一端连接,在喷涂装置10高度方向第一子机架221和第二子机架222均倾斜设置,可以理解的是,机架22可以是三角机架,第一子机架221和第二子机架222为三角机架的两条侧边,三角机架稳定性较好,且可以很好地满足锥体、球体等结构的整流罩20的喷涂作业。
在本发明的一些实施例中,底座21上开设有与第一子机架221对应的第一底座导轨,第一子机架221上设有适于与第一底座导轨滑动配合的第一机架滑块,底座21上还开设有与第二子机架222对应的第二底座导轨,第二子机架222上设有适于与第二底座导轨滑动配合的第二机架滑块,第一底座导轨和第二底座导轨可位于同一高度且相互平行,可通过两个第四驱动件同时驱动第一子机架221和第二子机架222同步地沿第一方向移动。
在本发明的一些实施例中,第一子机架221和第二子机架222均设有至少一个喷涂单元1,从而可在整流罩20的两侧同时进行喷涂作业,以提升喷涂装置10的喷涂效率。
参照图2和图3所示,第一子机架221和第二子机架222上均设有一个喷涂单元1,第一子机架221和第二子机架222上的喷涂单元1对称设置。
在本发明的一些实施例中,参照图1-图3所示,安装块14的长度方向与第一方向相同,即安装块14的长度方向平行于底座21的上平面。第一子机架221和第二子机架222均为多个,多个第一子机架221、多个第二子机架222在第一方向依次间隔开,且相邻两个第一子机架221间、相邻两个第二子机架222间均连接有连接梁223,连接梁223可保证多个第一子机架221和多个第二子机架222在第一方向的同步运动,连接梁223还可以提升机架22的刚度和稳定性,同时,安装块14的安装滑块141数量可与对应的子机架数量相同,每个第一子机架221均可与对应的安装块14上的一个安装滑块141滑动连接,每个第二子机架222均可与对应的安装块14上的一个安装滑块141滑动连接,从而有利于提升喷涂单元1运动的稳定性。
根据本发明实施例的喷涂装置10,在工作时,整流罩20放置于静平台212上,第一子机架221和第二子机架222分别沿着底座21上对应的导轨在前后方向运动,可以辅助三自由度喷涂单元1实现沿导轨方向上的移动自由度,在喷涂作业中,由机架22和喷涂单元1一起联合作业,实现三个移动自由度和两个转动自由度的喷涂作业。由于整流罩20待喷涂曲面通常为变曲率曲面,随着整流罩20喷涂位置的变化,需要不断调整喷头121的位置和姿态,喷涂装置10通过平移运动控制喷涂的位置,保证喷头121末端与整流罩20待喷涂曲面之间的固定距离,通过旋转运动控制喷涂的姿态,始终保证喷头121与待喷涂曲面垂直,从而保证喷涂作业中的稳定性和均匀性,实现对整流罩20曲面的高质量喷涂作业。
根据本发明实施例的喷涂装置10,具有结构简单、刚度高和动态性能好的特点,能够实现复杂大型曲面的喷涂作业,引入了并联机构,能够保证喷涂作业的高精度、高质量、高柔性。同时,喷涂装置10结构对称,易于制造,方便控制,容易实现模块化,具有广阔的应用前景。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,包括安装架和至少一个喷涂单元,每个所述喷涂单元均设于所述安装架,每个所述喷涂单元均包括:
连杆驱动组件和安装杆,所述连杆驱动组件连接在所述安装架和所述安装杆的一端之间,所述连杆驱动组件与所述安装杆的所述一端铰接,所述连杆驱动组件与所述安装架活动连接,所述安装杆安装有喷头;
伸缩驱动组件,所述伸缩驱动组件连接在所述安装架和所述安装杆的另一端之间,所述伸缩驱动组件与所述安装杆的所述另一端转动连接,所述伸缩驱动组件与所述安装架活动连接;其中,
通过所述连杆驱动组件和所述伸缩驱动组件配合运动驱动所述安装杆带动所述喷头运动,以使所述喷头的中心轴线垂直于所述整流罩的外表面且使所述喷头与所述整流罩的外表面间的间隔距离不变。
2.根据权利要求1所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,每个所述喷涂单元还包括:安装块,所述安装块连接在所述连杆驱动组件和所述安装架之间,且所述安装块还连接在所述伸缩驱动组件和所述安装架之间,所述连杆驱动组件与所述安装块活动连接,所述伸缩驱动组件与所述安装块活动连接。
3.根据权利要求2所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述连杆驱动组件包括:第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆,所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆共面,所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆依次连接形成四边形结构,所述第一连杆与所述第二连杆、所述第四连杆均转动连接,所述第三连杆与所述第二连杆、所述第四连杆均转动连接,所述安装杆的所述一端与所述第二连杆或第三连杆铰接。
4.根据权利要求3所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆首尾依次连接形成平行四边形结构。
5.根据权利要求3所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述第一连杆和所述第二连杆通过第一转轴连接,所述第二连杆和所述第三连杆通过第二转轴连接,所述第三连杆和所述第四连杆通过第三转轴连接,所述第一连杆和所述第四连杆通过第四转轴连接,其中,所述第一转轴、所述第二转轴、所述第三转轴和所述第四转轴彼此平行。
6.根据权利要求5所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述连杆驱动组件还包括:第一驱动件,所述第一驱动件用于驱动所述第一连杆绕第一轴线转动,所述第一轴线与所述第一转轴的轴线平行。
7.根据权利要求5所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述连杆驱动组件还包括:第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动所述第四连杆绕所述第四转轴相对所述第一连杆转动。
8.根据权利要求3所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述伸缩驱动组件绕第二轴线相对所述安装块可转动,所述第二轴线垂直于所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆形成的平面。
9.根据权利要求8所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述伸缩驱动组件绕第三轴线相对所述安装块可转动,所述第三轴线平行于所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆形成的平面。
10.根据权利要求9所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述伸缩驱动组件通过第五转轴与所述安装杆的所述另一端转动连接,所述第五转轴的轴线平行于所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆形成的平面。
11.根据权利要求2所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述安装架包括:底座和机架,所述机架安装于所述底座且可在第一方向相对所述底座移动,所述第一方向平行于所述底座的上平面,所述机架和所述底座共同限定出喷涂空间,所述安装块安装于所述机架且可在所述机架的延伸方向相对所述机架移动。
12.根据权利要求11所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述机架包括第一子机架和第二子机架,所述第一子机架的一端与所述底座滑动连接,所述第二子机架的一端与所述底座滑动连接,所述第一子机架的另一端与所述第二子机架的另一端连接,在所述喷涂装置高度方向所述第一子机架和所述第二子机架均倾斜设置。
13.根据权利要求11所述的用于整流罩喷涂的喷涂装置,其特征在于,所述第一子机架和所述第二子机架均设有至少一个所述喷涂单元。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116175425A (zh) * 2022-12-24 2023-05-30 安徽华兴管业有限责任公司 大型工字钢横梁焊渣清理装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2345834A (en) * 1941-10-01 1944-04-04 Howard V Schweitzer Painting machine
US20040146388A1 (en) * 2002-07-09 2004-07-29 Amir Khajepour Light weight parallel manipulators using active/passive cables
CN201807494U (zh) * 2010-10-15 2011-04-27 江苏长虹涂装机械有限公司 基于空间和平面三自由度并联机构的汽车喷涂混联机器人
US20120171383A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Specialty Coating Systems, Inc. Conformal coating apparatus and related method
CN103736617A (zh) * 2013-12-07 2014-04-23 广西大学 一种五自由度可控机构式喷涂机
CN105413921A (zh) * 2015-11-02 2016-03-23 清华大学 一种适用于大型曲面喷涂的五自由度混联装置
CN106979022A (zh) * 2017-05-10 2017-07-25 中国矿业大学 一种巷道履带式喷浆机器人
CN111729790A (zh) * 2020-06-16 2020-10-02 湖北工业大学 一种移动式喷漆机器人
CN215030380U (zh) * 2021-04-19 2021-12-07 江苏菲勒电气有限公司 一种电缆桥架防火涂料动态喷涂装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2345834A (en) * 1941-10-01 1944-04-04 Howard V Schweitzer Painting machine
US20040146388A1 (en) * 2002-07-09 2004-07-29 Amir Khajepour Light weight parallel manipulators using active/passive cables
CN201807494U (zh) * 2010-10-15 2011-04-27 江苏长虹涂装机械有限公司 基于空间和平面三自由度并联机构的汽车喷涂混联机器人
US20120171383A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Specialty Coating Systems, Inc. Conformal coating apparatus and related method
CN103736617A (zh) * 2013-12-07 2014-04-23 广西大学 一种五自由度可控机构式喷涂机
CN105413921A (zh) * 2015-11-02 2016-03-23 清华大学 一种适用于大型曲面喷涂的五自由度混联装置
CN106979022A (zh) * 2017-05-10 2017-07-25 中国矿业大学 一种巷道履带式喷浆机器人
CN111729790A (zh) * 2020-06-16 2020-10-02 湖北工业大学 一种移动式喷漆机器人
CN215030380U (zh) * 2021-04-19 2021-12-07 江苏菲勒电气有限公司 一种电缆桥架防火涂料动态喷涂装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHONG, ZH, ET AL.: "Evaluation of dynamic isotropy and coupling acceleration capacity for a parallel manipulator with mixed DoFs", 《MECHANISM AND MACHINE THEORY》, vol. 163, pages 1 - 16 *
刘宇哲,等.: "5轴混联机床运动学标定的测量轨迹评价及误差补偿", 《清华大学学报(自然科学版)》, vol. 56, no. 10, pages 1047 - 1054 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116175425A (zh) * 2022-12-24 2023-05-30 安徽华兴管业有限责任公司 大型工字钢横梁焊渣清理装置
CN116175425B (zh) * 2022-12-24 2023-10-20 安徽华兴管业有限责任公司 大型工字钢横梁焊渣清理装置

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