CN116116623A - 一种防腐涂料的喷涂设备及喷涂工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及喷涂领域，尤其涉及一种防腐涂料的喷涂设备及喷涂工艺，包括机械手和安装在机械手手腕部的进探组件，进探组件包括安装在手腕部的基座和与基座滑动装配的移动架，移动架和基座之间设有控制移动的移动驱动组件，移动架末端设有旋转部，旋转部上装设有喷头，移动架末端还设有导向部，本发明通过给机械手装设进探组件来带动喷头进行喷涂，在对管道进行喷涂时，利用移动架带动喷头伸入管道内进行喷涂，从而避免机械手在移动时与管道发生干涉的情况，且每次移动到拐角处时驱动电机带动摆臂旋转90°，使喷头末端的运动路径在导轨的导向下呈矩形或近似矩形，因此在喷涂时更贴合矩形管道的边角内壁，而且还简化了机械手带动进探组件移动的路径。

Description

一种防腐涂料的喷涂设备及喷涂工艺

技术领域

本发明涉及喷涂领域，具体的是一种防腐涂料的喷涂设备及喷涂工艺。

背景技术

在一些焚烧设备、窑炉、发酵处理设备等使用时会产生废气，或一些特殊材料车间通风换气时也会带些废气出来，需要经过处理设备处理达标后才能排放或者循环利用，而这些废气基本通过风管、烟道等管道件来输送到处理设备，同样的各级处理设备也会采用风管、烟道等管道件来输送，在使用中，烟气与管道内壁接触向着管道的方向流动，管道内壁长期与烟气中的水汽、硫化物等介质接触会受到腐蚀。

利用喷涂工艺对铁制的烟气管道进行喷涂可以防止腐蚀，喷涂材料可以形成一层坚固的保护层，防止管道内部的腐蚀。常见的喷涂材料有金属、陶瓷、高分子等，其中，金属材料喷涂层具有良好的导热性和耐腐蚀性，能够有效地防止管道内部的腐蚀。因此，对铁制的烟气管道进行喷涂是一种有效的防腐方式，可以延长烟气管道的使用寿命。

现有技术中在喷涂房内通常采用机械手来进行喷涂操作，但是现有技术中采用的风管有较多是采用方形的模块管道拼接而成，具体来说即风管的横截面为矩形，分为多节且可相互拼接，这种钣金件烟管由于喷涂复杂因此经常不进行喷涂，因此在一些烟气环境恶劣的情况下很容易发生腐蚀损害。

而喷涂复杂的具体原因，是其是钣金制成的，钣金件一般是在钣金加工完成后才进行喷涂操作来避免折弯时对涂层造成影响，但是这种方形的管没有相适应的设备来对其内壁进行喷涂，现有的机械手在向内部移动时需要进行复杂的路径规划，并且无法避免的是手腕后部的中央手很大程度上会与管道发生干涉，比如中央臂推动手部在横向上向管道深部探如，需要维持手部的水平运动，此时中央臂便会以手部为支点进行向上摆动从而配合大臂带动手部走直线运动，此时中央臂不可避免便会与管道发生干涉，因此使得喷涂不便，而人工在进行喷涂时就更为繁琐，而且人工无法准确控制喷涂的漆面的均匀性，因此这种产品的喷涂较为复杂。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种防腐涂料的喷涂设备及喷涂工艺。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种防腐涂料的喷涂设备，其结构包括机械手和安装在机械手的手腕部的进探组件，所述进探组件末端装设有喷头，其中，所述进探组件包括安装在机械手的手腕部的基座和与基座滑动装配的移动架，所述移动架和基座之间设有控制二者相对移动的移动驱动组件，所述移动架末端设有旋转部，所述旋转部上装设有喷头，所述移动架末端还设有导向部。

进一步的，所述旋转部包括可旋转的摆臂和与摆臂进行滑动连接的托架，所述喷头装设在托架内，优选的，所述移动架上装设有驱动电机，所述旋转部的摆臂与驱动电机相连接。

进一步的，所述托架在摆臂上保留着与摆臂转轴相垂直的方向上滑动的自由度。

进一步的，所述导向部上设有导轨，所述导向部的导轨正面呈八边形四角星状，该四角星状的四个外角位于矩形的四个角上，所述托架的一侧设有上夹轮和下夹轮且二者配合夹持在导轨上。

进一步的，所述喷头末端的运动路径在导轨的导向下呈矩形或近似矩形。

进一步的，所述移动架上设有供驱动电机的机轴穿过的支撑轴套，所述导向部设在支撑轴套与移动架相连接的一端，所述摆臂在支撑轴套另一端与驱动电机的机轴相连接，所述托架位于摆臂和导向部之间。

进一步的，所述移动驱动组件包括驱动电机和与驱动电机相连接的丝杆，该丝杆与基座之间通过丝杆螺母相连接；

或包括驱动电机、带轮和传送带，该传动带与基座固定连接；

或包括气缸，该气缸分别与基座和移动架相连接。

一种防腐涂料的喷涂工艺，采用上述防腐涂料的喷涂设备进行喷涂，包括如下步骤：

S1、准备工件，进行管道的内部清洁，保证工件内部平面的整洁，并将管道装夹或固定或放置在工作区域，并使其开口靠向机械手；

S2、调整位置，让机械手带动进探组件，使其呈与管道的长度方向相平行的状态，并让喷头伸入管道内，让喷头与内壁间隔一段距离；

S3、机械手路径编程，在管道内标记与管道相仿的四个矩形的角点，且该矩形作为旋转部中心的运动路径，并且喷头与内壁间隔合适的距离，并在每个角点处控制喷头进行九十度旋转，使其指向下一个喷涂面；

S4、喷涂内壁，喷头启动，机械手带动进探组件在路径程序的带动下沿着与管道截面形状相仿的路径在管道内运动，直至喷涂的涂层布满管道内壁。

进一步的，所述步骤S4中，喷头直线运动时，喷头的旋转点到管道内壁的距离定义为L，当机械手带动进探组件移动到管道侧壁并使喷头的旋转点与该侧壁间距为L时，旋转部带动喷头旋转，喷头在导向部的带动下向管道的边角伸入，使得喷涂过程中喷头运动一圈的喷头末端的运动路径呈矩形或近似矩形。

进一步的，所述步骤S4中，管道内壁内喷头的进探路径呈逐层递进式或螺旋式。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过给机械手装设进探组件来带动喷头进行喷涂，在对管道进行喷涂时，利用移动架带动喷头伸入管道内进行喷涂，从而避免机械手在移动时与管道发生干涉的情况，弥补了机械手对管道内壁喷涂层面的不足；

不仅如此，机械手带动移动架在管道内壁沿着矩形路径喷涂，每次移动到拐角处时驱动电机带动摆臂旋转90°，摆臂带动托架一同摆动，同时托架的上夹轮和下夹轮在导轨上移动，托架在导轨的带动下逐渐沿着四角星状导轨的外角向外移动，并且该移动依托于其与摆臂进行的活动连接，从而使喷头末端的运动路径在导轨的导向下呈矩形或近似矩形，因此在喷涂时更贴合矩形管道的边角内壁，而且还简化了机械手带动进探组件移动的路径。

附图说明

图1为本发明喷涂设备的总体结构示意图。

图2为进探组件的三维结构示意图。

图3为旋转部和导向部的三维结构示意图。

图4为旋转部与导向部配合的三维示意图。

图5为托架、喷头在导向部上的运动示意图的结构示意图。

图6为喷头在管道内的路径示意图。

图7为喷涂工艺的流程框图。

图中：1、机械手；2、喷头；3、进探组件；4、驱动电机；

31、基座；32、移动架；33、移动驱动组件；34、旋转部；35、导向部；

341、摆臂；342、托架；343、上夹轮；344、下夹轮；345、支撑轴套；

35a、导轨。

具体实施方式

下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。

实施例：本发明提供一种防腐涂料的喷涂设备及喷涂工艺，如图1所示，其结构包括机械手1和安装在机械手1的手腕部的进探组件3，进探组件3末端装设有喷头2；

其中，如图2所示，采用的进探组件3包括安装在机械手1的手腕部的基座31和与基座31滑动装配的移动架32，在本实施例中，基座31和移动架32之间通过滑块和滑轨相连接，移动架32和基座31之间设有控制二者相对移动的移动驱动组件33，移动架32末端设有旋转部34，旋转部34上装设有喷头2，移动架32末端还设有导向部35。

在本实施例中，如图2所示，移动驱动组件33包括驱动电机4和与驱动电机4相连接的丝杆，该丝杆与基座31之间通过丝杆螺母相连接，本领域技术人员可选的，移动驱动组件33或采用驱动电机4、带轮和传送带，该传动带与基座31固定连接；或采用气缸，该气缸分别与基座31和移动架32相连接。

具体的，如图3所示，旋转部34包括可旋转的摆臂341和与摆臂341进行滑动连接的托架342，喷头2装设在托架342内，可知的，为了驱动托架342、喷头2进行旋转，移动架32上装设有驱动电机4，旋转部34的摆臂341与驱动电机4相连接，公知的，在驱动电机4需要带动喷头2进行旋转喷涂的基础上，本领域技术人员知晓完成该行为应采用何种电机，如伺服电机或闭环步进电机等。

在装配时，如图3所示，移动架32上设有供驱动电机4的机轴穿过的支撑轴套345，导向部35设在支撑轴套345与移动架32相连接的一端，摆臂341在支撑轴套345另一端与驱动电机4的机轴相连接，托架342位于摆臂341和导向部35之间。

需要说明的是，托架342在摆臂341上保留一个沿着与摆臂341转轴相垂直的方向的自由度，在本实施例中，托架342和摆臂341之间通过滑块和滑轨相连接。

进一步的具体的，如图4、图5所示，采用的导向部35上设有导轨35a，导向部35的导轨35a正面呈八边形四角星状，该四角星状的四个外角位于矩形的四个角上，托架342的一侧设有上夹轮343和下夹轮344且二者配合夹持在导轨35a上，本领域技术人员可知的对上夹轮343和下夹轮344的采用可根据实际需要进行选择，如采用橡胶制的轮子来使上夹轮343和下夹轮344之间具有一定的夹紧力来夹在导轨35a上，或采用两个上夹轮343并且使两个上夹轮343可以随着二者中心连线为转动点进行转动，从而在导轨35a上更容易循着导轨35a进行移动，在此不做赘述。

具体在实施时，如图4-6所示，在机械手1程序的带动下，机械手1带动进探组件3沿着矩形路径进行移动，喷头2便随着进探组件3在管道内壁进行喷涂，而每次移动到拐角处时，驱动电机4带动摆臂341旋转90°，摆臂341带动托架342一同摆动，同时托架342的上夹轮343和下夹轮344在导轨35a上移动，托架342在导轨35a的带动下逐渐沿着四角星状导轨35a的外角向外移动，并且该移动依托于其与摆臂341进行的活动连接，如图5所示，从而使喷头2末端的运动路径在导轨35a的导向下呈矩形或近似矩形，因此在喷涂时更贴合矩形管道的边角内壁。

如图7所示，一种防腐涂料的喷涂工艺，采用上述防腐涂料的喷涂设备进行喷涂，包括如下步骤：

S1、准备工件，进行管道的内部清洁，保证工件内部平面的整洁，并将管道装夹、固定或放置在工作区域，并使其开口靠向机械手1，更为具体的说，本领域技术人员可知的，管道放置的区域为机械手1能触及并记性一定区域性移动的区域，且根据实际生产可知，管道在保证不会受力晃动位移的情况下，低位可放至于地面，高位最高可放置在机械手1大臂竖直且中央臂水平的高度上，位于该范围内的放置效果较为合适，在本实施例中，采用支架来承托、定位、固定管道；

S2、调整位置，让机械手1带动进探组件3，使其呈与管道的长度方向相平行的状态，并让喷头2伸入管道内，让喷头2与内壁间隔一段距离，此时根据管道放置位置的不同会使机械手1的大臂和中央臂位于不同的位置，只需要进探组件3和机械手1之间不发生干涉即可；

S3、机械手1路径编程，在管道内标记与管道相仿的矩形的四个角点，且该矩形作为旋转部中心的运动路径，即该矩形为管道截面矩形的缩放，并且喷头与内壁间隔合适的距离，即S2中所需要的距离，并在每个角点处控制喷头2进行九十度旋转，使其指向下一个喷涂面，具体的说，即是以旋转部34为基准，在水平移动的管道内运动路径的拐点处带动喷头2进行旋转。

S4、喷涂内壁，喷头2启动，机械手1带动进探组件3在路径程序的带动下沿着与管道截面形状相仿的路径在管道内运动，直至喷涂的涂层布满管道内壁，S3的路径程序在喷涂过程中，便会表现为喷头2直线运动时，喷头2的旋转点到管道内壁的距离定义为L，当机械手1带动进探组件3移动到管道侧壁并使喷头2的旋转点与该侧壁间距为L时，旋转部34带动喷头2旋转，喷头2在导向部35的带动下向管道的边角伸入，使得喷涂过程中喷头2运动一圈的喷头2末端的运动路径呈矩形或近似矩形。

不仅如此，步骤S4中，管道内壁内喷头2的进探路径呈逐层递进式或螺旋式，其中螺旋式即为将一个平面上定位的四个矩形角点进行管道中心轴方向上的规律间隔重排，并按次规律循环直至管道末端。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (10)

1.一种防腐涂料的喷涂设备，其结构包括机械手和安装在机械手的手腕部的进探组件，所述进探组件末端装设有喷头，其特征在于：所述进探组件包括安装在机械手的手腕部的基座和与基座滑动装配的移动架，所述移动架和基座之间设有控制二者相对移动的移动驱动组件；

所述移动架末端设有旋转部，所述旋转部上装设有喷头，所述移动架末端还设有导向部。

2.根据权利要求1所述的一种防腐涂料的喷涂设备，其特征在于：所述旋转部包括可旋转的摆臂和与摆臂进行滑动连接的托架，所述喷头装设在托架内；

所述移动架上装设有驱动电机，所述旋转部的摆臂与驱动电机相连接。

3.根据权利要求2所述的一种防腐涂料的喷涂设备，其特征在于：所述托架在摆臂上保留一个沿着与摆臂转轴相垂直的方向的自由度。

4.根据权利要求3所述的一种防腐涂料的喷涂设备，其特征在于：所述导向部上设有导轨，所述导向部的导轨正面呈八边形四角星状，该四角星状的四个外角位于矩形的四个角上，所述托架的一侧设有上夹轮和下夹轮且二者配合夹持在导轨上。

5.根据权利要求4所述的一种防腐涂料的喷涂设备，其特征在于：所述喷头末端的运动路径在导轨的导向下呈矩形或近似矩形。

6.根据权利要求2所述的一种防腐涂料的喷涂设备，其特征在于：所述移动架上设有供驱动电机的机轴穿过的支撑轴套，所述导向部设在支撑轴套与移动架相连接的一端，所述摆臂在支撑轴套另一端与驱动电机的机轴相连接，所述托架位于摆臂和导向部之间。

7.根据权利要求1所述的一种防腐涂料的喷涂设备，其特征在于：所述移动驱动组件包括驱动电机和与驱动电机相连接的丝杆，该丝杆与基座之间通过丝杆螺母相连接；

或包括驱动电机、带轮和传送带，该传动带与基座固定连接；

或包括气缸，该气缸分别与基座和移动架相连接。

8.一种防腐涂料的喷涂工艺，其特征在于：采用上述防腐涂料的喷涂设备进行喷涂，包括如下步骤：

S1、准备工件，进行管道的内部清洁，保证工件内部平面的整洁，并将管道装夹或固定或放置在工作区域，并使其开口靠向机械手；

S2、调整位置，让机械手带动进探组件，使其呈与管道的长度方向相平行的状态，并让喷头伸入管道内，让喷头与内壁间隔一段距离；

S3、机械手路径编程，在管道内标记与管道相仿的四个矩形的角点，且该矩形作为旋转部中心的运动路径，并且喷头与内壁间隔合适的距离，并在每个角点处控制喷头进行九十度旋转，使其指向下一个喷涂面；

S4、喷涂内壁，喷头启动，机械手带动进探组件在路径程序的带动下沿着与管道截面形状相仿的路径在管道内运动，直至喷涂的涂层布满管道内壁。

9.根据权利要求8所述的一种防腐涂料的喷涂工艺，其特征在于：所述步骤S4中，喷头直线运动时，喷头的旋转点到管道内壁的距离定义为L，当机械手带动进探组件移动到管道侧壁并使喷头的旋转点与该侧壁间距为L时，旋转部带动喷头旋转，喷头在导向部的带动下向管道的边角伸入，使得喷涂过程中喷头运动一圈的喷头末端的运动路径呈矩形或近似矩形。

10.根据权利要求8所述的一种防腐涂料的喷涂工艺，其特征在于：所述步骤S4中，管道内壁内喷头的进探路径呈逐层递进式或螺旋式。

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