CN116532295A - 一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备，包括外箱、旋转机构、四个夹持机构、喷枪、紫外灯和控制器。旋转机构收容在外箱内。四个夹持机构环形阵列在旋转机构上。喷枪与紫外灯均安装在外箱内，分别用于对零部件进行喷涂和固化。控制器用于控制各部件的运行状态。本发明通过夹持机构抓取零部件并驱动零部件转动，可以防止涂料在重力作用下向零部件底部聚集，以使喷涂的涂层始终保持均匀，且四个夹持机构分别进行喷涂的各个工序，实现零部件的不间断自动喷涂，提高了喷涂效率，减轻了劳动强度。

Description

一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备

技术领域

本发明涉及喷涂设备技术领域，具体为一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备。

背景技术

在化工高分子领域里，UV也被作为辐射固化的简称，也就是UV紫外光固化，利用UV紫外光的中、短波(300-800纳米)辐射，液态UV材料中的光引发剂受刺激变为自由基或阳离子，从而引发含活性官能团的高分子材料(树脂)聚合成不溶的固体涂膜的过程，是一种环保的、低VOC排放的新技术，广泛应用于零部件加工的喷涂领域。

零部件的喷涂一般为平面喷涂和曲面喷涂。曲面喷涂的零部件大多为管状或圆柱状物体。在进行曲面喷涂时，涂料受到重力作用容易向低处聚集，导致喷涂不均匀。此外，现有技术中，由于零部件的完整喷涂过程需要经过上料、喷涂、固化和排料四个步骤，每次喷涂后均需要等待较长时间，喷涂效率低。

发明内容

为了解决现有技术中，管状或圆柱状零部件受到重力作用导致喷涂不均匀，以及由于喷涂过程需要等待固化导致喷涂效率低的问题，本发明提供一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备，包括外箱、旋转机构、四个夹持机构、喷枪、紫外灯、控制器。

旋转机构包括转盘和伺服电机，转盘和伺服电机均收容在外箱内。伺服电机的输出轴与转盘同轴固定连接。四个夹持机构分别呈环形安装在转盘背向伺服电机的一侧。夹持机构包括旋转座、夹爪和电机一，旋转座与转盘转动连接，夹爪固定连接在旋转座上。电机一固定连接在转盘上，且电机一的输出轴穿过转盘与旋转座固定连接。夹持机构用于夹持待喷涂的零部件并驱动零部件转动。喷枪安装在外箱内。喷枪的进口端过涂料管连通涂料桶。喷枪的出口端正对其中一个零部件。紫外灯安装在外箱上。紫外灯的光照方向正对另一个零部件，用于对喷涂后的零部件进行涂层固化。

控制器安装在外箱上。控制器用于：一、控制启动伺服电机，使四个夹持机构依次移动至喷枪的喷洒区域内，并控制伺服电机暂停一个预设的时长t。二、将喷洒区域定义为喷涂点，沿夹持机构的移动方向将其他三个夹持机构所处的区域依次定义为固化点、排料点和上料点。在伺服电机暂停运行时，控制处于喷涂点和固化点的两个夹持机构启动，驱动相应的零部件转动。控制处于上料点的夹持机构抓取新的零部件。控制处于排料点的夹持机构松开对应的零部件。三、在伺服电机暂停运行时，控制启动喷枪和紫外灯，并在一个时长t后关闭喷枪和紫外灯。

优选的，外箱的外壁上开设有进料口和出料口，进料口与上料点相对。出料口高于上料点并低于排料点，且出料口位于靠近上料点的一侧外壁上。

优选的，喷涂设备还包括上料装置，上料装置与进料口位置相对，用于将待喷涂的零部件移动至上料点。

优选的，喷涂装置还包括输送装置，输送装置的一端位于排料点的正下方，另一端穿过出料口。输送装置用于将已喷涂的零部件移出外箱外。

优选的，夹爪为三指夹爪。夹爪包括电机二、支架、丝杆、螺母、三个手指和三个连接杆。支架与旋转座固定连接。电机二固定连接在支架的一侧上。三个手指分别转动连接在支架的另一侧上，且三个手指呈环形阵列。螺母穿过支架并与支架滑动连接。丝杆与螺母螺接，且丝杆的一端与电机二的输出轴固定连接。三个连接杆各有一端转动连接在螺母上，且连接杆的另一端分别与手指转动连接。

优选的，喷涂设备还包括遮光板，遮光板安装在外箱内。遮光板位于紫外灯的光照路径上，用于将紫外灯输出的光线反射到对应的待加工零部件上。

优选的，喷涂设备还包括回收桶和挡板，回收桶设置在外箱内并处于喷涂点的正下方。挡板设置在喷涂点与固化点的外侧，用于对溢出的涂料进行遮挡并导流至回收桶内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过控制器对喷涂设备进行自主控制，实现对零部件的不间断自动化喷涂，极大地提高了零部件喷涂的效率。同时，在喷涂至固化的过程中，始终保持零部件处于转动状态，不仅可以保证零部件的均匀喷涂，同时可以防止涂料在重力作用下向零部件底部聚集，保证从喷涂至固化的过程中，涂层始终保持均匀。

2.本发明通过设置上料装置与输送装置，可以配合夹持机构实现对零部件的自动化上下料，同时四个夹持机构分别用于实现在不同加工阶段对零部件的抓取和排出，以使多个加工工序同时进行，提高零部件喷涂的效率，同时提高了自动化程度，减轻劳动强度。

3.本发明通过三指夹爪实现对零部件的抓取，对于管状及圆柱状物体的抓取更加稳固，同时实现对零部件的旋转驱动，保证喷涂更加均匀。

4.本发明采用回收桶和挡板可以将未喷涂在零部件上的涂料回收起来，不仅能避免对其他部件造成污染，还可以再利用涂料，减少涂料的消耗，降低成本。此外，采用遮光板对紫外灯光进行反射，不仅能提高紫外灯的利用率，提高喷涂固化的效率，同时可以避免紫外灯光对其他物体造成损伤。

附图说明

图1为本发明的紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备的立体结构示意图；

图2为图1的喷涂设备的主视结构示意图；

图3为图2中喷涂设备沿A-A方向的剖面结构示意图；

图4为图1中喷涂设备的局部立体结构示意图；

图5为图4中夹爪的立体结构示意图；

图6为图1中输送装置的立体结构示意图；

图7为本发明的喷涂设备的另一局部立体结构示意图。

图中：1、外箱；11、进料口；12、出料口；2、控制器；3、夹持机构；31、旋转座；32、夹爪；321、手指；322、连接杆；323、螺母；324、丝杆；325、支架；326、电机二；33、电机一；4、旋转机构；41、伺服电机；42、转盘；5、喷枪；51、涂料管；6、零部件；7、紫外灯；71、灯架；72、遮光板；8、回收桶；81、挡板；9、输送装置；91、输送带；92、从动轮；93、主动轮；94、电机三；95、固定支架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-6：

本发明提供一种技术方案：一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备，包括外箱1、旋转机构4、四个夹持机构3、喷枪5、紫外灯7、控制器2，还可以包括上料装置(图未示)、输送装置9、遮光板72、回收桶8和挡板81。

外箱1整体为空心的长方体结构，外箱1的四个侧壁可以采用防紫外线的玻璃板，在便于观察喷涂过程的同时，防止紫外线对人体造成损伤。当然，在其他实施例中，外箱1也可以采用不锈钢板、木板等不透光材料。

控制器2安装在外箱1的一侧壁上，用于控制喷涂设备的整体运行状态。将控制器2所在的外壁作为正面，则在外箱1的反面外壁上开设进料口11，在其中一个侧面外壁上开设出料口12。

上料装置与进料口11位置相对，用于将待喷涂的零部件6移动至上料点。具体的，上料装置可以采用机械手，机械手抓取待加工的零部件6并将零部件6沿进料口11移动至上料点，进而通过对应的夹持机构3夹取零部件6。

输送装置9的一端位于排料点的正下方，另一端穿过出料口12。输送装置9可以固定连接在外箱1上，也可以固定在地面或其他支撑装置上。输送装置9用于将已喷涂的零部件6移出外箱1外。本实施例中，输送装置9包括输送带91、主动轮93、从动轮92、电机三94和固定支架95。主动轮93和从动轮92分别收容在输送带91内侧两端，且主动轮93和从动轮92均与输送带91抵接。主动轮93和从动轮92均安装在固定支架95上，电机三94也固定连接在固定支架95上，用于驱动主动轮93转动，进而驱动输送带91转动。输送带91的上表面可以与水平面平行，也可以从外箱1内斜向下穿过出料口12。输送带91倾斜设置时，还可以在表面设置多个隔条，从而对已喷涂的零部件6进行限位，防止零部件6脱落损坏。

旋转机构4安装在外箱1内，旋转机构4包括转盘42和伺服电机41。伺服电机41固定安装在外箱1内，其输出轴与转盘42同轴固定连接。转盘42的中心轴与外箱1的反面侧壁垂直，且转盘42远离伺服电机41的一侧正对外箱1的反面侧壁。

四个夹持机构3呈环形阵列并分别转动连接在转盘42上。夹持机构3包括旋转座31、夹爪32和电机一33。电机一33固定连接在转盘42上，与伺服电机41同处于转盘42的一侧。电机一33的输出轴与旋转座31固定连接，旋转座31与转盘42转动连接。夹爪32安装在旋转座31上，且夹爪32位于转盘42的另一侧，用于夹持待加工的零部件6。在本实施例中，伺服电机41驱动转盘42转动，进而驱动四个夹持机构3沿环形路径转动。在夹持机构3的移动路径中选取四个可以均分环形路径的位置点，并将其中最低的位置点作为喷涂点，沿转盘42的转动方向依次将其他三个位置点记为固化点、排料点和上料点。夹持机构3移动至每个位置点时，伺服电机41暂停，处于上料点的夹持机构3夹取待加工的零部件6。处于喷涂点和固化点的两个夹持机构3运行，即对应的电机一33启动驱动旋转座31转动，进而驱动被夹持的零部件6转动。处于排料点的夹持机构3将已喷涂完成的零部件6松开。

本实施例中，夹爪32采用三指夹爪32。具体的，夹爪32包括电机二326、支架325、丝杆324、螺母323、三个手指321和三个连接杆322。支架325包括两个同轴设置的圆板，以及多个与圆板垂直的固定杆，多个固定杆连接在两个圆板之间。电机二326固定连接在其中一个圆板的外表面上，另一个圆板上开设有供螺母323滑动的滑槽。螺母323的一端位于两个圆板之间，另一端穿过支架325并设置为外径比圆板更小的环形板。三个手指321分别转动连接在远离电机二326的一侧圆板上，且三个手指321呈环形阵列。丝杆324的一端与电机二326的输出轴固定连接，另一端与螺母323螺接。三个连接杆322各有一端转动连接在螺母323上，另一端分别与手指321转动连接。夹爪32在使用时，通过启动电机驱动丝杆324转动，进而驱动螺母323沿滑槽移动，以使连接杆322的一端同步移动，进而驱动三个手指321同步旋转，以调节三个手指321的间距，实现对管状物体或圆柱形物体的稳固夹取。尤其对于管状物体，不仅可以从外部抓取，还可以从管体内部支撑，对于管体全面喷涂来说可以一次性喷涂成型，提高喷涂效率。

喷枪5安装在外箱1内。喷枪5的进口端过涂料管51连通涂料桶，喷枪5的出口端正对处于喷涂点的零部件6。涂料桶内存放有用于喷涂的涂料，喷枪5可以将涂料喷洒到零部件6上。本实施例中，喷枪5通过线性驱动器固定连接在外箱1内，在实际喷涂的过程中，可以通过线性驱动器驱动喷枪5向靠近或远离转盘42的方向移动，以调节喷涂的位置，实现对零部件6的整体均匀喷涂。当然，在其他实施例中，也可以采用摆动机构驱动喷枪5摆动，以调节喷枪5的喷涂位置。

回收桶8设置在外箱1内并处于喷涂点的正下方。挡板81设置在喷涂点与固化点的外侧，用于对溢出的涂料进行遮挡并导流至回收桶8内。在喷涂的过程中，由于喷枪5的喷涂范围可能会超出零部件6所处的范围，且在重力作用下，涂料存在滴落的可能，通过设置回收桶8和挡板81可以将未喷涂在零部件6上的涂料回收起来，不仅能避免对其他部件造成污染，还可以再利用涂料，减少涂料的消耗，降低成本。

紫外灯7安装在外箱1上，紫外灯7的光照方向正对处于固化点的零部件6，用于对喷涂后的零部件6进行涂层固化。紫外灯7固化方法已有成熟应用，其原理为：在紫外光的照射下，光引发剂吸收紫外光的辐射能量后分裂成自由基，引发预聚物发生聚合、交联、接枝反应，在很短的时间内固化成网状高分子聚合物。紫外固化可以使得UV涂料、油墨、黏合剂等在数秒内由液态转化为固态。

遮光板72安装在外箱1内。遮光板72位于紫外灯7的光照路径上，用于将紫外灯7输出的光线反射到对应的待加工零部件6上。采用遮光板72对紫外灯光进行反射，不仅能提高紫外灯7的利用率，提高喷涂固化的效率，同时可以避免紫外灯光对其他物体造成损伤。

本实施例的喷涂设备的具体喷涂方法如下：

一、根据单个零部件6喷涂、固化所需的最大时长t设置喷涂频率。控制器2根据喷涂频率控制启动伺服电机41，伺服电机41每次驱动转盘42转动90°后暂停时长t。

二、在伺服电机41暂停后，控制器2控制上料装置抓取待喷涂的零部件6并移动至上料点，同时控制夹爪32抓取待喷涂的零部件6。控制器2控制启动处于喷涂点和固化点的两个夹持机构3，通过对应的电机一33驱动旋转座31转动，进而驱动相应的零部件6转动。控制器2控制处于排料点的夹持机构3松开，从而将喷涂后的零部件6放置到输送装置9上，同时启动输送装置9将喷涂后的零部件6输出外箱1外。

三、在伺服电机41暂停后，控制器2控制启动喷枪5和紫外灯7，对处于喷涂点的零部件6进行喷涂，对处于固化点的零部件6进行固化，并在一个时长t后关闭喷枪5和紫外灯7。

采用以上方法可以实现对零部件6的不间断自动化喷涂，极大地提高了零部件6喷涂的效率。同时，在喷涂至固化的过程中，始终保持零部件6处于转动状态，不仅可以保证零部件6的均匀喷涂，同时可以防止涂料在重力作用下向零部件6底部聚集，保证从喷涂至固化的过程中，涂层始终保持均匀。

实施例2：

请参阅图7。与实施例1不同的是，在本实施例中，采用四个紫外灯7，每个紫外灯7分别正对一个零部件6，且不设置遮光板72。具体的，在转盘42上固定连接一个灯架71，四个紫外灯7呈环形阵列并安装在灯架71上。在转盘42转动时，四个紫外灯也同步转动。紫外灯7仅在离开喷涂点后至离开固化点前的区域内启动，用于对刚喷涂后的零部件6进行涂层固化。相较于实施例1，本实施例的喷涂设备增加了更多的紫外灯7，这无疑增加了设备的成本，但同时，本实施例的紫外灯7可以从零部件6喷涂完成后及时进行紫外固化，能够有效地减少在零部件6移动过程中涂料的损耗，提高涂层固化的效率，保障涂层固化的效果。

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 (7)

1.一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备，其用于对管状或圆柱状的零部件(6)进行均匀喷涂加工；所述喷涂设备包括外箱(1)；其特征在于，所述喷涂设备还包括：

旋转机构(4)，其包括转盘(42)和伺服电机(41)，所述转盘(42)和所述伺服电机(41)均收容在所述外箱(1)内；所述伺服电机(41)的输出轴与所述转盘(42)同轴固定连接；

四个夹持机构(3)，分别呈环形安装在所述转盘(42)背向所述伺服电机(41)的一侧；所述夹持机构(3)包括旋转座(31)、夹爪(32)和电机一(33)，所述旋转座(31)与所述转盘(42)转动连接，所述夹爪(32)固定连接在所述旋转座(31)上；所述电机一(33)固定连接在所述转盘(42)上，且所述电机一(33)的输出轴穿过所述转盘(42)与所述旋转座(31)固定连接；所述夹持机构(3)用于夹持所述零部件(6)并驱动所述零部件(6)转动；

喷枪(5)，其安装在所述外箱(1)内；所述喷枪(5)的进口端过涂料管(51)连通涂料桶；所述喷枪(5)用于对所述零部件(6)进行喷涂；

紫外灯(7)，其安装在所述外箱(1)上；所述紫外灯(7)用于对喷涂后的所述零部件(6)进行涂层固化；

控制器(2)，其安装在所述外箱(1)上；所述控制器(2)用于：一、控制启动所述伺服电机(41)，使四个所述夹持机构(3)依次移动至所述喷枪(5)的喷洒区域内，每次移动后控制所述伺服电机(41)暂停一个预设的时长t；二、将所述喷洒区域定义为喷涂点，沿所述夹持机构(3)的移动方向将其他三个所述夹持机构(3)所处的区域依次定义为固化点、排料点和上料点；在所述伺服电机(41)暂停运行时，控制处于所述喷涂点和所述固化点的两个所述夹持机构(3)启动，驱动相应的所述零部件(6)转动；控制处于上料点的所述夹持机构(3)抓取新的所述零部件(6)；控制处于排料点的所述夹持机构(3)松开对应的所述零部件(6)；三、在所述伺服电机(41)暂停运行时，控制启动所述喷枪(5)和所述紫外灯(7)，并在一个时长t后关闭所述喷枪(5)和所述紫外灯(7)。

2.根据权利要求1所述的一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备，其特征在于：所述外箱(1)的外壁上开设有进料口(11)和出料口(12)，所述进料口(11)与所述上料点相对；所述出料口(12)高于所述上料点并低于所述排料点，且所述出料口(12)位于靠近所述上料点的一侧外壁上。

3.根据权利要求2所述的一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备，其特征在于：所述喷涂设备还包括上料装置，所述上料装置与所述进料口(11)位置相对，用于将待喷涂的零部件(6)移动至所述上料点。

4.根据权利要求2所述的一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备，其特征在于：所述喷涂装置还包括输送装置(9)，所述输送装置(9)的一端位于所述排料点的正下方，另一端穿过所述出料口(12)；所述输送装置(9)用于将已喷涂的零部件(6)移出所述外箱(1)外。

5.根据权利要求1所述的一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备，其特征在于：所述夹爪(32)为三指夹爪(32)；所述夹爪(32)包括电机二(326)、支架(325)、丝杆(324)、螺母(323)、三个手指(321)和三个连接杆(322)；所述支架(325)与所述旋转座(31)固定连接；所述电机二(326)固定连接在所述支架(325)的一侧上；三个所述手指(321)分别转动连接在所述支架(325)的另一侧上，且三个所述手指(321)呈环形阵列；所述螺母(323)穿过所述支架(325)并与所述支架(325)滑动连接；所述丝杆(324)与所述螺母(323)螺接，且所述丝杆(324)的一端与所述电机二(326)的输出轴固定连接；三个所述连接杆(322)各有一端转动连接在所述螺母(323)上，且所述连接杆(322)的另一端分别与所述手指(321)转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备，其特征在于：所述喷涂设备还包括遮光板(72)，所述遮光板(72)安装在所述外箱(1)内；所述遮光板(72)位于所述紫外灯(7)的光照路径上，用于将所述紫外灯(7)输出的光线反射到对应的待加工零部件(6)上。

7.根据权利要求1所述的一种紫外线灯零部件加工均匀喷涂设备，其特征在于：所述喷涂设备还包括回收桶(8)和挡板(81)，所述回收桶(8)设置在所述外箱(1)内并处于所述喷涂点的正下方；所述挡板(81)设置在所述喷涂点与所述固化点的外侧，用于对溢出的涂料进行遮挡并导流至所述回收桶(8)内。