CN114990464B - 一种智能控温的热喷工件自动加热系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能控温的热喷工件自动加热系统。包括表面预处理设备、预热设备、热喷涂设备和涂层后处理设备，表面预处理设备的出料口通过传输带连接预热设备的进料口，预热设备的出料口通过传输带连接热喷涂设备的进料口，预热设备包括加热台和加热腔，加热台的顶部设置有加热腔，加热腔底部内壁上固定安装有基架框，基架框底部内壁上设置有位移装置，且基架框內部中对应位移装置的上方设置有翻转装置，所述翻转装置上设置有夹持装置，预热设备可以对板块型工件进行悬空翻转式均匀加热，防止工件预热后存在温度差异形成的应力导致后面热喷涂层开裂。

Description

一种智能控温的热喷工件自动加热系统

技术领域

本发明涉及工件热喷涂领域，具体为一种智能控温的热喷工件自动加热系统。

背景技术

热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。它是利用某种热源（如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等）将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。利用由燃料气或电弧等提供的能量，在热喷之腔都需要对工件进行加热，传统的预热设备中都是将板块型工件平放至传送带后进行加热，当由于工件贴合有一面传送带，因此工件的只有顶面进行受热，会造成工件预热不均匀形成表面应力，对于后续的喷涂造成很大的影响。为此我们提出了一种智能控温的热喷工件自动加热系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能控温的热喷工件自动加热系统，解决了上述的问题。

为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能控温的热喷工件自动加热系统，包括表面预处理设备、预热设备、热喷涂设备和涂层后处理设备，所述表面预处理设备的出料口通过传输带连接预热设备的进料口，所述预热设备的出料口通过传输带连接热喷涂设备的进料口，所述预热设备包括加热台和加热腔，所述加热台的顶部中心处设置有加热腔，所述加热腔底部内壁上固定安装有基架框，所述基架框底部内壁上设置有位移装置，且基架框內部中对应位移装置的上方设置有翻转装置，所述翻转装置上设置有夹持装置。

优选的，所述位移装置包括齿轮、齿柱、螺纹杆和电机，所述基架框底部内壁的两端处均固定安装有安装台，两组所述安装台相互靠近内壁上转动安装有螺纹杆，且两组安装台相互靠近内壁上还固定安装有齿柱，所述齿柱平行于螺纹杆且相互背离安装在安装台的两端处，所述齿柱靠近螺纹杆的侧面外壁上设置有等距排列的凸起齿块，且螺纹杆的表面设置有螺纹凸起，所述齿柱和螺纹杆之间啮合卡接有两组具有间隔的齿轮，所述安装台对应加热腔进料口的外壁上固定安装有电机，所述电机的输出轴贯穿安装台与螺纹杆固定连接，所述齿轮通过连接组件与翻转装置连接。

优选的，所述齿柱的横截面为半圆形。

优选的，所述连接组件包括滑动梁，连接柱一、铰接件和连接柱二，所述基架框对应齿轮的上方安装有一体化的滑动梁，两组所述齿轮顶端外壁中心处均固定安装有竖直状的连接柱一，所述滑动梁內部开设有底端开口的滑槽，所述连接柱二延伸在滑槽中的顶端两侧转动安装有滚轮，所述连接柱二通过两组滚轮卡接在滑动梁的內部中并与滑槽滑动连接，所述连接柱二从滑动梁底部开口向下延伸出来的底端外壁上固定安装有铰接件，所述连接柱二的外壁固定安装有连接件，所述连接件的另一端转动套接在连接柱一的外壁上。

优选的，所述滑动梁底部外壁对应滑槽的开口位于滑动梁底部外壁中线上，且开口的宽度与连接柱二的直径相同，所述连接柱二与下方的连接柱一在同一竖线上。

优选的，所述翻转装置包括锥台转盘，锥台转轮和翻转杆，两组所述连接柱一的顶端外壁上均固定安装有倾斜状的锥台转盘，且锥台转盘安装在连接柱一的位置靠近锥台转盘的底部外壁侧边处，每组所述锥台转盘上方的铰接件铰接有翻转杆，所述翻转杆两端转动安装有相互对称的锥台转轮，且两组锥台转轮的环形侧面外壁与其下方锥台转盘的环形侧面外壁相互贴合。

优选的，所述翻转杆对应铰接在铰接件中的中心处外壁上固定安装有两组翻转柱，两组所述翻转柱分别从铰接件两侧的铰接孔延伸出来，两组所述翻转杆相互靠近的一侧翻转柱端面外壁上固定安装有翻转板，且翻转柱安装翻转板的位置为翻转板的底端处，所述翻转装置通过翻转板设置有夹持装置。

优选的，所述夹持装置包括夹持件一、夹持件二和弹簧，两组所述翻转板相互靠近的侧面外壁之间固定安装有两组夹持件一，且两组夹持件一分别安装在翻转板靠近顶部和底部位置，两组所述夹持件一通过多组弹簧连接有与其对称且贴合的两组夹持件二，所述夹持件一和夹持件二贴合的外壁上开始有多组用于安装弹簧的圆孔槽，且弹簧分别有一半的长度位于夹持件一和夹持件二开设的圆孔槽中，所述夹持件二的两端外壁都与翻转板的外壁贴合。

优选的，所述夹持件一和夹持件二闭合后的中间部分存在上下贯通开放空间，所述夹持件一和夹持件二相互靠近的内壁上半部分为倾斜状，且此部分内壁为从高到低逐渐靠近的倾斜状。

与现有技术相比，本发明提供了一种智能控温的热喷工件自动加热系统，具备以下优点：

1、该智能控温的热喷工件自动加热系统，在对工件进行预热时，可通过夹持装置对工件进行悬空夹持，在位移装置中的齿轮进行旋转位移的时候，可以通过连接柱一和连接件对翻转装置和夹持装置进行同步的位移，且通过连接组件是的齿轮转动的时候可以制动翻转作业进行作业，达到该设备中工件边位移运输边可以翻转加热的效果，提高了设备的适用性，使得板块工件可以多面受热，提高了工件预热均匀度，防止基材工件预热后存在温度差异形成的应力导致的后面热喷涂层开裂。

2、该智能控温的热喷工件自动加热系统，持件一和夹持件二闭合后的中间部分存在上下贯通开放空间，夹持件一和夹持件二相互靠近的内壁上半部分为倾斜状，且此部分内壁为从高到低逐渐靠近的倾斜状，利于板块工件从上到下的插入时持件一和夹持件二分离，便于工人操作。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为本发明预热设备结构示意图；

图3为本发明加热腔剖视示意图；

图4为本发明基架框结构示意图；

图5为本发明位移装置结构示意图；

图6为本发明翻转装置结构示意图；

图7为本发明夹持装置结构示意图；

图8为本发明滑动梁剖视示意图。

图中：1、加热台；2、加热腔；3、基架框；4、位移装置；5、翻转装置；6、夹持装置；7、滑动梁；8、齿轮；9、安装台；10、齿柱；11、螺纹杆；12、电机；13、连接柱一；14、锥台转盘；15、锥台转轮；16、翻转杆；17、铰接件；18、连接柱二；19、滚轮；20、翻转板；21、翻转柱；22、滑槽；23、夹持件一；24、夹持件二；25、圆孔槽；26、弹簧；27、连接件；28、表面预处理设备；29、预热设备；30、热喷涂设备；31、涂层后处理设备。

具体实施方式

请参阅图1-8，一种智能控温的热喷工件自动加热系统，包括表面预处理设备28、预热设备29、热喷涂设备30和涂层后处理设备31，表面预处理设备28的出料口通过传输带连接预热设备29的进料口，预热设备29的出料口通过传输带连接热喷涂设备30的进料口，预热设备29包括加热台1和加热腔2，加热台1上设置有控制开关和电源组件，加热台1的顶部中心处设置有加热腔2，加热腔2内设置有加热喷头和温度感应器，温度感应器随时对腔内温度进行监控，并随时控制加热台1上的控制开关对加热腔2内的温度进行自动的调控，加热腔2底部内壁上固定安装有基架框3，基架框3底部内壁上设置有位移装置4，且基架框3內部中对应位移装置4的上方设置有翻转装置5，翻转装置5上设置有夹持装置6。

表面预处理设备28会对工件进行第一步的表面预处理工作，为了使涂层与基体材料很好地结合，基材表面必须清洁及粗糙，净化处理的目的是除去工件表面的所有污垢，粗化处理的目的是增加涂层与基材间的接触面，增大涂层与基材的机械咬合力，使净化处理过的表面更加活化,以提高涂层与基材的结合强度；处理后的工件需要进行下一步的预热作业。

预热设备29用于对表面处理后的工件进行预热，预热的目的是为了消除工件表面的水分和湿气，提高喷涂粒子与工件接触时的界面温度，以提高涂层与基体的结合强度；减少因基材与涂层材料的热膨胀差异造成的应力而导致的涂层开裂。

热喷涂设备30就是对预热后的工件进行热喷涂层作业，采用何种喷涂方法进行喷涂主要取决于选用的喷涂材料、工件的工况及对涂层质量的要求。

涂层后处理设备31 用于对热喷涂后工件进行处理工作，因为喷涂所得涂层有时不能直接使用，必须进行一系列的后处理，提高涂层的防腐蚀性等等高强度的性能。

进一步的，位移装置4包括齿轮8、齿柱10、螺纹杆11和电机12，基架框3底部内壁的两端处均固定安装有安装台9，两组安装台9相互靠近内壁上转动安装有螺纹杆11，且两组安装台9相互靠近内壁上还固定安装有齿柱10，齿柱10平行于螺纹杆11且相互背离安装在安装台9的两端处，齿柱10靠近螺纹杆11的侧面外壁上设置有等距排列的凸起齿块，且螺纹杆11的表面设置有螺纹凸起，齿柱10和螺纹杆11之间啮合卡接有两组具有间隔的齿轮8，安装台9对应加热腔2进料口的外壁上固定安装有电机12，电机12的输出轴贯穿安装台9与螺纹杆11固定连接，螺纹杆11转动时其表面的螺纹凸起也会进行旋转同时会通过挤压齿轮8的轮齿，此时齿轮8另一侧的轮齿会以齿柱10上凸起齿块为基点并随着螺纹杆11上的螺纹凸起对其进行挤压而旋转，两组齿轮8旋转的同时也会发生直线上的位移，齿轮8通过连接组件与翻转装置5连接，且齿柱10的横截面为半圆形。

进一步的，连接组件包括滑动梁7，连接柱一13、铰接件17和连接柱二18，基架框3对应齿轮8的上方安装有一体化的滑动梁7，两组齿轮8顶端外壁中心处均固定安装有竖直状的连接柱一13，滑动梁7內部开设有底端开口的滑槽22，连接柱二18延伸在滑槽22中的顶端两侧转动安装有滚轮19，连接柱二18通过两组滚轮19卡接在滑动梁7的內部中并与滑槽22滑动连接，连接柱二18从滑动梁7底部开口向下延伸出来的底端外壁上固定安装有铰接件17，连接柱二18的外壁固定安装有连接件27，连接件为避开锥台转盘14的弯折状，连接件27的另一端转动套接在连接柱一13的外壁上，通过连接组件可使8在进行旋转位移时带动翻转装置进行同步的位移和翻转作业。

进一步的，滑动梁7底部外壁对应滑槽22的开口位于滑动梁7底部外壁中线上，且开口的宽度与连接柱二18的直径相同，连接柱二18与下方的连接柱一13在同一竖线上。

进一步的，翻转装置5包括锥台转盘14，锥台转轮15和翻转杆16，两组连接柱一13的顶端外壁上均固定安装有倾斜状的锥台转盘14，且锥台转盘14安装在连接柱一13的位置靠近锥台转盘14的底部外壁侧边处，每组锥台转盘14上方的铰接件17铰接有翻转杆16，翻转杆16两端转动安装有相互对称的锥台转轮15，且两组锥台转轮15的环形侧面外壁与其下方锥台转盘14的环形侧面外壁相互贴合，锥台转盘14随着齿轮8进行旋转时，会使贴合的两组锥台转轮15进行转动，同时倾斜状的锥台转盘14旋转后使得翻转杆16两端的锥台转轮15在转动的同时也会发生高度上的变化，从而制动翻转装置5进行翻转作业。

进一步的，翻转杆16对应铰接在铰接件17中的中心处外壁上固定安装有两组翻转柱21，两组翻转柱21分别从铰接件17两侧的铰接孔延伸出来，两组翻转杆16相互靠近的一侧翻转柱21端面外壁上固定安装有翻转板20，且翻转柱21安装翻转板20的位置为翻转板20的底端处，翻转装置5通过翻转板20设置有夹持装置6。

进一步的，夹持装置6包括夹持件一23、夹持件二24和弹簧26，两组翻转板20相互靠近的侧面外壁之间固定安装有两组夹持件一23，且两组夹持件一23分别安装在翻转板20靠近顶部和底部位置，两组夹持件一23通过多组弹簧26连接有与其对称且贴合的两组夹持件二24，夹持件一23和夹持件二24贴合的外壁上开始有多组用于安装弹簧26的圆孔槽25，且弹簧26分别有一半的长度位于夹持件一23和夹持件二24开设的圆孔槽25中，夹持件二24的两端外壁都与翻转板20的外壁贴合。

进一步的，夹持件一23和夹持件二24闭合后的中间部分存在上下贯通开放空间，夹持件一23和夹持件二24相互靠近的内壁上半部分为倾斜状，且此部分内壁为从高到低逐渐靠近的倾斜状，利于工件插入时将夹持件一23和夹持件二24相互分离。

本发明工作过程为：经过表面预处理设备28处理后的板块型工件送到预热设备29中进行预热工作，预热前将板块工件插入到夹持件一23和夹持件二24中，且插入时夹持件一23和夹持件二24的倾斜内壁利于工件将夹持件一23和夹持件二24相互分离，然后当工件完全插入到翻转板20底部的夹持件一23和夹持件二24之间时，夹持件二24会向外移动同时多组弹簧26会发生变长的形变，并通过多组形变得弹簧26带来拉力使得夹持件二24向夹持件一23挤压工件，从而对工件进行悬空状的夹持固定，且夹持件一23和夹持件二24只会覆盖工件顶端和底端的边侧处，然后打开电机12制动工件位移装置4和翻转装置5进行一边移动一边翻转工件，同时打开加热腔2的电源对工件进行加热工作，电机12打开的同时会通过输出轴制动螺纹杆11进行转动，螺纹杆11转动时其表面的螺纹凸起也会进行旋转同时会通过挤压齿轮8的轮齿，此时齿轮8另一侧的轮齿会以齿柱10上凸起齿块为基点并随着螺纹杆11上的螺纹凸起对其进行挤压而旋转，两组齿轮8旋转的同时也会发生直线上的位移，齿轮8旋转的同时会带动安装在其上连接柱一13进行转动，且两组齿轮8通过两组连接柱一13带动锥台转盘14进行旋转，同时齿轮8移动的同时会通过连接件27带动连接柱二18进行移动，连接柱二18移动时会通过夹持装置6带动另一侧的连接柱二18进行同步移动，此时两组连接柱二18顶端安装的滚轮19会在滑动梁7中进行移动；锥台转盘14转动时是以连接连接柱一13的点为旋转点，因此锥台转盘14旋转时会带动翻转杆16两端的锥台转轮15在转动的同时也会发生高度上的变化，使得翻转杆16以安装翻转柱21的位置上下倾斜摆动，同时通过翻转柱21为轴带动翻转板20进行反复的转动翻转，从而使夹持有悬空状板块工件的夹持装置6随之进行来回翻转，使得板块工件可以多面受热，提高了工件预热均匀度，防止基材工件预热后存在温度差异形成的应力导致的后面热喷涂层开裂。

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)

1.一种智能控温的热喷工件自动加热系统，包括表面预处理设备（28）、预热设备（29）、热喷涂设备（30）和涂层后处理设备（31），所述表面预处理设备（28）的出料口通过传输带连接预热设备（29）的进料口，所述预热设备（29）的出料口通过传输带连接热喷涂设备（30）的进料口，其特征在于：所述预热设备（29）包括加热台（1）和加热腔（2），所述加热台（1）的顶部中心处设置有加热腔（2），所述加热腔（2）底部内壁上固定安装有基架框（3），所述基架框（3）底部内壁上设置有位移装置（4），且基架框（3）內部中对应位移装置（4）的上方设置有翻转装置（5），所述翻转装置（5）上设置有夹持装置（6）；

所述位移装置（4）包括齿轮（8）、齿柱（10）、螺纹杆（11）和电机（12），所述基架框（3）底部内壁的两端处均固定安装有安装台（9），两组所述安装台（9）相互靠近内壁上转动安装有螺纹杆（11），且两组安装台（9）相互靠近内壁上还固定安装有齿柱（10），所述齿柱（10）平行于螺纹杆（11）且相互背离安装在安装台（9）的两端处，所述齿柱（10）靠近螺纹杆（11）的侧面外壁上设置有等距排列的凸起齿块，且螺纹杆（11）的表面设置有螺纹凸起，所述齿柱（10）和螺纹杆（11）之间啮合卡接有两组具有间隔的齿轮（8），所述安装台（9）对应加热腔（2）进料口的外壁上固定安装有电机（12），所述电机（12）的输出轴贯穿安装台（9）与螺纹杆（11）固定连接，所述齿轮（8）通过连接组件与翻转装置（5）连接；

所述连接组件包括滑动梁（7），连接柱一（13）、铰接件（17）和连接柱二（18），所述基架框（3）对应齿轮（8）的上方安装有一体化的滑动梁（7），两组所述齿轮（8）顶端外壁中心处均固定安装有竖直状的连接柱一（13），所述滑动梁（7）內部开设有底端开口的滑槽（22），所述连接柱二（18）延伸在滑槽（22）中的顶端两侧转动安装有滚轮（19），所述连接柱二（18）通过两组滚轮（19）卡接在滑动梁（7）的內部中并与滑槽（22）滑动连接，所述连接柱二（18）从滑动梁（7）底部开口向下延伸出来的底端外壁上固定安装有铰接件（17），所述连接柱二（18）的外壁固定安装有连接件（27），所述连接件（27）的另一端转动套接在连接柱一（13）的外壁上；

所述滑动梁（7）底部外壁对应滑槽（22）的开口位于滑动梁（7）底部外壁中线上，且开口的宽度与连接柱二（18）的直径相同，所述连接柱二（18）与下方的连接柱一（13）在同一竖线上；

所述翻转装置（5）包括锥台转盘（14），锥台转轮（15）和翻转杆（16），两组所述连接柱一（13）的顶端外壁上均固定安装有倾斜状的锥台转盘（14），且锥台转盘（14）安装在连接柱一（13）的位置靠近锥台转盘（14）的底部外壁侧边处，每组所述锥台转盘（14）上方的铰接件（17）铰接有翻转杆（16），所述翻转杆（16）两端转动安装有相互对称的锥台转轮（15），且两组锥台转轮（15）的环形侧面外壁与其下方锥台转盘（14）的环形侧面外壁相互贴合；

所述翻转杆（16）对应铰接在铰接件（17）中的中心处外壁上固定安装有两组翻转柱（21），两组所述翻转柱（21）分别从铰接件（17）两侧的铰接孔延伸出来，两组所述翻转杆（16）相互靠近的一侧翻转柱（21）端面外壁上固定安装有翻转板（20），且翻转柱（21）安装翻转板（20）的位置为翻转板（20）的底端处，所述翻转装置（5）通过翻转板（20）设置有夹持装置（6）；

所述夹持装置（6）包括夹持件一（23）、夹持件二（24）和弹簧（26），两组所述翻转板（20）相互靠近的侧面外壁之间固定安装有两组夹持件一（23），且两组夹持件一（23）分别安装在翻转板（20）靠近顶部和底部位置，两组所述夹持件一（23）通过多组弹簧（26）连接有与其对称且贴合的两组夹持件二（24），所述夹持件一（23）和夹持件二（24）贴合的外壁上开始有多组用于安装弹簧（26）的圆孔槽（25），且弹簧（26）分别有一半的长度位于夹持件一（23）和夹持件二（24）开设的圆孔槽（25）中，所述夹持件二（24）的两端外壁都与翻转板（20）的外壁贴合。

2.根据权利要求1所述的一种智能控温的热喷工件自动加热系统，其特征在于：所述齿柱（10）的横截面为半圆形。

3.根据权利要求1所述的一种智能控温的热喷工件自动加热系统，其特征在于：所述夹持件一（23）和夹持件二（24）闭合后的中间部分存在上下贯通开放空间，所述夹持件一（23）和夹持件二（24）相互靠近的内壁上半部分为倾斜状，且此部分内壁为从高到低逐渐靠近的倾斜状。