CN118699973A - 一种冷型筒自动打磨喷涂设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷型筒自动打磨喷涂设备，包括龙门架，所述龙门架两侧设有用于放置冷型筒本体的定位平台，所述龙门架内侧设有打磨机构和喷涂机构，打磨机构对一个定位平台上的冷型筒本体进行打磨，喷涂机构同时对另一个定位平台上的冷型筒本体进行喷涂。本发明通过龙门架内打磨机构和喷涂机构的配合，利用扭转机构、升降机构以及定位平台和小车移动机构对冷型筒本体作业过程的调节和转移，实现对不同规格型号的冷型筒进行打磨，还能对工件内外壁进行均匀喷涂，利用简单的机械原理实现对大吨位的冷型筒本体的自动打磨除尘喷涂，有效地确保了打磨、喷涂过程中冷型筒放置稳定性及安全性，提高在轧辊制作工序中机械化和高效化程度。

Description

一种冷型筒自动打磨喷涂设备

技术领域

本发明涉及冷型筒加工技术领域，特别是一种冷型筒自动打磨喷涂设备。

背景技术

目前在轧辊制作工序中，冷型筒需要重复利用，目前全部由人工将冷型筒内残余的涂料进行打磨、清理、吹灰、补缝，待上好新的涂料后再投入下次生产使用。由于冷型筒在打磨、清理及喷涂过程中会产生大量炭灰扬尘，工作环境差，人工手工作业方式劳动强度大，工作效率低，且对操作人员职业健康存在安全隐患。使用机械化代替人工对冷型筒加工很有必要。

现有的冷型筒自动处理机械需要多个加工机械进行组合，分别处理对冷型筒加工的不同工序，加工过程需要频繁转移冷型筒，费时费力，导致工作效率低下，且设备对冷型筒的兼容性较差，不同规格的冷型筒还需要定制不同规格的加工机械，导致生产成本较高的问题。

本发明为解决上述问题而研制开发一种冷型筒自动打磨喷涂设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种冷型筒自动打磨喷涂设备，实现设备对冷型筒内残余涂料自动打磨清理，并同步进行除尘，清理干净后人工对筒壁裂缝进行补平，再对冷型筒进行涂料自动喷涂，能够对不同规格型号的冷型筒进行打磨，并实现对内壁进行喷涂厚度1-2mm的溶液，保证能够极速均匀喷涂；相对人工打磨、喷涂冷型筒，操作安全可靠，改善人员职业健康，提升工作效率，达到降本增效的目的，解决了背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种冷型筒自动打磨喷涂设备，包括龙门架，所述龙门架两侧设有用于放置冷型筒本体的定位平台，所述龙门架内侧设有打磨机构和喷涂机构，打磨机构对一个定位平台上的冷型筒本体进行打磨，喷涂机构同时对另一个定位平台上的冷型筒本体进行喷涂；

所述龙门架的横梁上安装有两组扭转机构，打磨机构和喷涂机构分别通过一组升降机构与两组扭转机构组装，使打磨机构和喷涂机构能够在扭转后与两侧的冷型筒本体相对接；

所述定位平台顶端设置有转台，冷型筒本体与转台同轴设置，且转台的底部安装有步进电机，使冷型筒本体能够随转台转动，两个冷型筒本体呈对称分布，所述定位平台外侧设有除尘风机，且除尘风机输入端通过引导风管延伸至打磨机构位置处，除尘风机与打磨机构和喷涂机构同步工作，能够对龙门架两侧的冷型筒本体进行打磨和喷涂。

优选地，所述扭转机构包括固定在龙门架上的两个支撑座，两个支撑座同轴分布，支撑座上转动连接有轴杆，且两个轴杆之间通过螺丝共同安装有纵梁板，所述龙门架顶端固定连接有第一驱动电机，第一驱动电机输出轴与其中一个轴杆传动连接。

优选地，所述升降机构包括限位滑轨，限位滑轨呈竖直状固定在纵梁板外侧，纵梁板外侧固定连接有减速电机，且纵梁板外侧转动连接有与限位滑轨平行分布的丝杆，减速电机输出轴与丝杆传动连接，限位滑轨上滑动连接有移动架，且丝杆贯穿移动架并与贯穿孔螺纹连接，所述移动架远离限位滑轨的一侧固定连接有吊臂，且打磨机构和喷涂机构分别安装在两个吊臂的端部。

优选地，所述打磨机构包括打磨机安装架，打磨机安装架底部固定连接有横板，横板表面开设有两个通槽，且两个通槽内均滑动连接有磨光机本体，且横板中心部位固定连接有第三驱动电机，第三驱动电机输出轴传动连接有第一齿轮，两个磨光机本体上均安装有第一齿板，两个第一齿板呈中心对称分布在第一齿轮的轴心两侧，使两个磨光机本体调节时相对移动；

所述吊臂的端部固定连接有第二驱动电机，第二驱动电机输出轴与打磨机安装架传动连接。

优选地，所述喷涂机构包括第一电动推杆，且第一电动推杆外壁与吊臂转动连接，第一电动推杆输出端安装有喷枪，且喷枪的连接端与自动喷涂机对接；

所述第一电动推杆顶端固定连接有第二齿轮，第二齿轮一侧啮合传动有第二齿轮，靠近第二齿轮的吊臂上固定连接有第二电动推杆，且第二电动推杆输出端与第二齿轮传动连接。

优选地，所述龙门架内侧对应的地面上安装有轨道，轨道上活动设置有两组小车移动机构，两组小车移动机构分别设在两个定位平台的外侧，用于对定位平台上的冷型筒本体进行夹持、翻转和转移。

优选地，所述小车移动机构包括在轨道上移动的轨车，且轨车通过第一油缸进行驱动，轨车顶部四角均固定连接有滑杆，多个滑杆上共同滑动连接抬升架，所述轨车上安装有第二油缸，且第二油缸输出端与抬升架传动连接，两侧的抬升架之间转动连接有移动框架，抬升架上固定连接有第四驱动电机，且第四驱动电机与移动框架中部传动连接。

优选地，所述移动框架内侧滑动连接有两个呈对称状分布的侧移板，两个侧移板分别通过第三油缸传动连接，两个侧移板中部设置有夹紧属具，用于夹持冷型筒本体。

优选地，所述第一油缸、第二油缸和第三油缸的连接端均设置有液压机构，用于给第一油缸、第二油缸和第三油缸提供动能；

所述轨车上安装有位移传感器，用于感测轨车的位移信息，反馈轨车位置，所述吊臂和移动框架上均安装有编码器，用于检测两个吊臂以及移动框架的角位移，并将转换成电信号进行反馈。

冷型筒自动打磨喷涂设备还包括控制器，所述控制器的输入端和输出端分别设有A/D转换器和D/A转换器，位移传感器和编码器均与A/D转换器电性连接，除尘风机、第一驱动电机、减速电机、第二驱动电机、第三驱动电机、第一电动推杆、自动喷涂机的泵机、第二电动推杆和液压机构均与D/A转换器电性连接。

本发明具有如下有益效果：

通过龙门架内打磨机构和喷涂机构的配合，利用扭转机构、升降机构以及定位平台和小车移动机构对冷型筒本体作业过程的调节和转移，实现对不同规格型号的冷型筒进行打磨，还能对工件内外壁进行均匀喷涂，利用简单的机械原理实现对大吨位的冷型筒本体的自动打磨除尘喷涂，有效地确保了打磨、喷涂过程中冷型筒放置稳定性及安全性，提高在轧辊制作工序中机械化和高效化程度；

通过本设备对冷型筒本体进行加工，操作简便，作业效率高，降低了劳动强度，减少劳动成本，同时保证了作业人员的工作环境，能够在少量人员操作下实现高效率的对冷型打磨喷涂作业。

附图说明

图1为本发明提供的冷型筒自动打磨喷涂设备整体结构示意图；

图2为本发明中打磨机构与喷涂机构分布结构第一视角立体图；

图3为本发明中打磨机构与喷涂机构分布结构第二视角立体图；

图4为本发明中打磨机构与喷涂机构分布结构主视图；

图5为本发明中打磨机构与喷涂机构分布结构俯视图；

图6为本发明中打磨机构的立体结构展示图；

图7为本发明中喷涂机构的立体结构展示图；

图8为本发明中小车移动机构的立体结构展示图；

图9为本发明中自动控制系统的控制流程图。

其中有：

龙门架-1；定位平台-2；打磨机构-3；喷涂机构-4；扭转机构-5；升降机构-6；除尘风机-7；轨道-8；小车移动机构-9；第一油缸-10；位移传感器-11；编码器-12；控制器-13；

转台-201；

打磨机安装架-301；横板-302；磨光机本体-303；第三驱动电机-304；第一齿轮-305；第一齿板-306；第二驱动电机-307；

第一电动推杆-401；喷枪-402；第二齿轮-403；第二齿轮-404；第二电动推杆-405；

支撑座-501；轴杆-502；纵梁板-503；第一驱动电机-504；

限位滑轨-601；减速电机-602；丝杆-603；移动架-604；吊臂-605；

轨车-901；滑杆-902；抬升架-903；第二油缸-904；移动框架-905；第四驱动电机-906；侧移板-907；第三油缸-908；夹紧属具-909；液压机构-910。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

如图1-8所示，一种冷型筒自动打磨喷涂设备，包括龙门架1，龙门架1两侧设有用于放置冷型筒本体的定位平台2，龙门架1内侧设有打磨机构3和喷涂机构4，打磨机构3对一个定位平台2上的冷型筒本体进行打磨，喷涂机构4同时对另一个定位平台2上的冷型筒本体进行喷涂；

龙门架1的横梁上安装有两组扭转机构5，打磨机构3和喷涂机构4分别通过一组升降机构6与两组扭转机构5组装，使打磨机构3和喷涂机构4能够在扭转后与两侧的冷型筒本体相对接，满足打磨机构3和喷涂机构4能够同时对两侧的冷型筒本体作用的目的；

作为本发明中扭转机构5的一种优选实施方式：

扭转机构5包括固定在龙门架1上的两个支撑座501，两个支撑座501同轴分布，支撑座501上转动连接有轴杆502，且两个轴杆502之间通过螺丝共同安装有纵梁板503，龙门架1顶端固定连接有第一驱动电机504，第一驱动电机504输出轴与其中一个轴杆502传动连接；

作为本发明中升降机构6的一种优选实施方式：

升降机构6包括限位滑轨601，限位滑轨601呈竖直状固定在纵梁板503外侧，纵梁板503外侧固定连接有减速电机602，且纵梁板503外侧转动连接有与限位滑轨601平行分布的丝杆603，减速电机602输出轴与丝杆603传动连接，限位滑轨601上滑动连接有移动架604，且丝杆603贯穿移动架604并与贯穿孔螺纹连接，移动架604远离限位滑轨601的一侧固定连接有吊臂605，且打磨机构3和喷涂机构4分别安装在两个吊臂605的端部；

作为本发明中打磨机构3的一种优选实施方式：

打磨机构3包括打磨机安装架301，打磨机安装架301底部固定连接有横板302，横板302表面开设有两个通槽，且两个通槽内均滑动连接有磨光机本体303，且横板302中心部位固定连接有第三驱动电机304，第三驱动电机304输出轴传动连接有第一齿轮305，两个磨光机本体303上均安装有第一齿板306，两个第一齿板306呈中心对称分布在第一齿轮305的轴心两侧，使两个磨光机本体303调节时相对移动，能够调节两个磨光机本体303的间距，实现对冷型筒本体内侧打磨、对冷型筒本体外侧打磨以及对冷型筒本体内侧和外侧同时打磨的效果；

吊臂605的端部固定连接有第二驱动电机307，第二驱动电机307输出轴与打磨机安装架301传动连接；

作为本发明中喷涂机构4的一种优选实施方式：

喷涂机构4包括第一电动推杆401，且第一电动推杆401外壁与吊臂605转动连接，第一电动推杆401输出端安装有喷枪402，且喷枪402的连接端与自动喷涂机对接；

第一电动推杆401顶端固定连接有第二齿轮403，第二齿轮403一侧啮合传动有第二齿轮404，靠近第二齿轮404的吊臂605上固定连接有第二电动推杆405，且第二电动推杆405输出端与第二齿轮404传动连接；

定位平台2顶端设置有转台201，冷型筒本体与转台201同轴设置，且转台201的底部安装有步进电机，使冷型筒本体能够随转台201转动，定位平台2和转台201根据冷型筒本体的尺寸要求进行设计，如本发明设计的定位平台2能够适用冷型筒本体的高度为460-1050mm、内径为350-850mm、外径为600-1300mm、重量为1吨-8吨；两个冷型筒本体呈对称分布，定位平台2外侧设有除尘风机7，且除尘风机7输入端通过引导风管延伸至打磨机构3位置处，除尘风机7与打磨机构3和喷涂机构4同步工作，能够对龙门架1两侧的冷型筒本体进行打磨和喷涂。

如图1和图8所示，龙门架1内侧对应的地面上安装有轨道8，轨道8上活动设置有两组小车移动机构9，两组小车移动机构9分别设在两个定位平台2的外侧，用于对定位平台2上的冷型筒本体进行夹持、翻转和转移。

作为本发明中小车移动机构9的一种优选实施方式：

小车移动机构9包括在轨道8上移动的轨车901，且轨车901通过第一油缸10进行驱动，轨车901顶部四角均固定连接有滑杆902，多个滑杆902上共同滑动连接抬升架903，轨车901上安装有第二油缸904，且第二油缸904输出端与抬升架903传动连接，两侧的抬升架903之间转动连接有移动框架905，抬升架903上固定连接有第四驱动电机906，且第四驱动电机906与移动框架905中部传动连接。

具体的，移动框架905内侧滑动连接有两个呈对称状分布的侧移板907，两个侧移板907分别通过第三油缸908传动连接，两个侧移板907中部设置有夹紧属具909，用于夹持冷型筒本体，夹紧属具909由两个夹板构成夹具，且夹板底部设有托架，便于托起冷型筒本体，避免夹持提升过程中冷型筒本体掉落导致其损坏的问题。

具体的，第一油缸10、第二油缸904和第三油缸908的连接端均设置有液压机构910，用于给第一油缸10、第二油缸904和第三油缸908提供动能；

轨车901上安装有位移传感器11，用于感测轨车901的位移信息，反馈轨车901位置，吊臂605和移动框架905上均安装有编码器12，用于检测两个吊臂605以及移动框架905的角位移，并将转换成电信号进行反馈。

如图9所示，冷型筒自动打磨喷涂设备还包括控制器13，控制器13的输入端和输出端分别设有A/D转换器和D/A转换器，位移传感器11和编码器12均与A/D转换器电性连接，除尘风机7、第一驱动电机504、步进电机、减速电机602、第二驱动电机307、第三驱动电机304、第四驱动电机906、第一电动推杆401、自动喷涂机的泵机、第二电动推杆405和液压机构910均与D/A转换器电性连接；

位移传感器11感测轨车901的位移并将小车移动机构9的位置信息反馈给控制器13，在控制器13内部分析处理实现对小车移动机构9的定位，从而进一步实现自动加工过程中的精度控制，编码器12感测吊臂605以及移动框架905的角位移，便于控制吊臂605和移动框架905的转动时的旋转角控制精度。

本发明提供的冷型筒自动打磨喷涂设备在使用时，选择对应定位平台2和转台201的冷型筒本体，通过两侧的小车移动机构9将两个冷型筒本体分别装在两侧转台201上，两个冷型筒本体可以有一个已经经过打磨工序处理，将打磨机构3和喷涂机构4均调节至最顶部，然后控制两个第一驱动电机504工作，使两侧的吊臂605同步扭转，直至落在冷型筒本体上方，然后调节打磨机构3和喷涂机构4的高度，进一步的，调节两个磨光机本体303的间距，以满足冷型筒本体内侧、外侧或者内外两侧同时打磨，启动步进电机、除尘风机7、磨光机本体303和泵机，使打磨机构3和喷涂机构4能够连续对两侧的冷型筒本体进行打磨和喷涂处理，同时实现除尘效果，控制磨光机本体303和喷枪缓慢下移，待一侧的冷型筒本体打磨结束后，另一侧的冷型筒本体喷涂完成，按下停止按钮，控制轨车901沿轨道8由原点位自动运行至定位平台2取料位，下降到位并使用夹紧属具909将冷型筒本体夹紧到位，使用自带的定位锁具锁定，由轨车901上红灯亮起，提醒操作人员继续操作，操作人员观察确认冷型筒本体已经夹紧到位后，控制冷型筒本体自动上升运至轨车901原点位，移动框架905自动解锁，在翻转90度后自动锁定，由操作人员进行补缝操作，此时该工作区设备处于停止状态；补缝完毕，人员退出工作区；轨车901通过指令对锁具自动解锁、翻转、锁具自动锁定、行走、下降、松开、上升、回至原点的操作过程，将冷型筒本体回位至定位平台2上，打磨机构3和喷涂机构4进行位置翻转，重复开始的操作，即之前已经喷涂的冷型筒本体取下并更换新的冷型筒本体进行打磨，之前打磨的冷型筒本体进行自动喷涂作业；喷涂结束，打磨机构3和喷涂机构4自动回位至与龙门架1齐平的位置，人员进入工作区，将加工好的冷型筒本体吊运至成品区，完成冷型筒工件打磨喷涂作业流程；在打磨机构3和喷涂机构4自动回位后，不会影响冷型筒本体的吊装。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷型筒自动打磨喷涂设备，包括龙门架（1），其特征在于：所述龙门架（1）两侧设有用于放置冷型筒本体的定位平台（2），所述龙门架（1）内侧设有打磨机构（3）和喷涂机构（4），打磨机构（3）对一个定位平台（2）上的冷型筒本体进行打磨，喷涂机构（4）同时对另一个定位平台（2）上的冷型筒本体进行喷涂；

所述龙门架（1）的横梁上安装有两组扭转机构（5），打磨机构（3）和喷涂机构（4）分别通过一组升降机构（6）与两组扭转机构（5）组装，使打磨机构（3）和喷涂机构（4）能够在扭转后与两侧的冷型筒本体相对接；

所述定位平台（2）顶端设置有转台（201），冷型筒本体与转台（201）同轴设置，且转台（201）的底部安装有步进电机，使冷型筒本体能够随转台（201）转动，两个冷型筒本体呈对称分布，所述定位平台（2）外侧设有除尘风机（7），且除尘风机（7）输入端通过引导风管延伸至打磨机构（3）位置处，除尘风机（7）与打磨机构（3）和喷涂机构（4）同步工作，能够对龙门架（1）两侧的冷型筒本体进行打磨和喷涂。

2.根据权利要求1所述的一种冷型筒自动打磨喷涂设备，其特征在于：所述扭转机构（5）包括固定在龙门架（1）上的两个支撑座（501），两个支撑座（501）同轴分布，支撑座（501）上转动连接有轴杆（502），且两个轴杆（502）之间通过螺丝共同安装有纵梁板（503），所述龙门架（1）顶端固定连接有第一驱动电机（504），第一驱动电机（504）输出轴与其中一个轴杆（502）传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种冷型筒自动打磨喷涂设备，其特征在于：所述升降机构（6）包括限位滑轨（601），限位滑轨（601）呈竖直状固定在纵梁板（503）外侧，纵梁板（503）外侧固定连接有减速电机（602），且纵梁板（503）外侧转动连接有与限位滑轨（601）平行分布的丝杆（603），减速电机（602）输出轴与丝杆（603）传动连接，限位滑轨（601）上滑动连接有移动架（604），且丝杆（603）贯穿移动架（604）并与贯穿孔螺纹连接，所述移动架（604）远离限位滑轨（601）的一侧固定连接有吊臂（605），且打磨机构（3）和喷涂机构（4）分别安装在两个吊臂（605）的端部。

4.根据权利要求3所述的一种冷型筒自动打磨喷涂设备，其特征在于：所述打磨机构（3）包括打磨机安装架（301），打磨机安装架（301）底部固定连接有横板（302），横板（302）表面开设有两个通槽，且两个通槽内均滑动连接有磨光机本体（303），且横板（302）中心部位固定连接有第三驱动电机（304），第三驱动电机（304）输出轴传动连接有第一齿轮（305），两个磨光机本体（303）上均安装有第一齿板（306），两个第一齿板（306）呈中心对称分布在第一齿轮（305）的轴心两侧，使两个磨光机本体（303）调节时相对移动；

所述吊臂（605）的端部固定连接有第二驱动电机（307），第二驱动电机（307）输出轴与打磨机安装架（301）传动连接。

5.根据权利要求3所述的一种冷型筒自动打磨喷涂设备，其特征在于：所述喷涂机构（4）包括第一电动推杆（401），且第一电动推杆（401）外壁与吊臂（605）转动连接，第一电动推杆（401）输出端安装有喷枪（402），且喷枪（402）的连接端与自动喷涂机对接；

所述第一电动推杆（401）顶端固定连接有第二齿轮（403），第二齿轮（403）一侧啮合传动有第二齿轮（404），靠近第二齿轮（404）的吊臂（605）上固定连接有第二电动推杆（405），且第二电动推杆（405）输出端与第二齿轮（404）传动连接。

6.根据权利要求3所述的一种冷型筒自动打磨喷涂设备，其特征在于：所述龙门架（1）内侧对应的地面上安装有轨道（8），轨道（8）上活动设置有两组小车移动机构（9），两组小车移动机构（9）分别设在两个定位平台（2）的外侧，用于对定位平台（2）上的冷型筒本体进行夹持、翻转和转移。

7.根据权利要求6所述的一种冷型筒自动打磨喷涂设备，其特征在于：所述小车移动机构（9）包括在轨道（8）上移动的轨车（901），且轨车（901）通过第一油缸（10）进行驱动，轨车（901）顶部四角均固定连接有滑杆（902），多个滑杆（902）上共同滑动连接抬升架（903），所述轨车（901）上安装有第二油缸（904），且第二油缸（904）输出端与抬升架（903）传动连接，两侧的抬升架（903）之间转动连接有移动框架（905），抬升架（903）上固定连接有第四驱动电机（906），且第四驱动电机（906）与移动框架（905）中部传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种冷型筒自动打磨喷涂设备，其特征在于：所述移动框架（905）内侧滑动连接有两个呈对称状分布的侧移板（907），两个侧移板（907）分别通过第三油缸（908）传动连接，两个侧移板（907）中部设置有夹紧属具（909），用于夹持冷型筒本体。

9.根据权利要求8所述的一种冷型筒自动打磨喷涂设备，其特征在于：所述第一油缸（10）、第二油缸（904）和第三油缸（908）的连接端均设置有液压机构（910），用于给第一油缸（10）、第二油缸（904）和第三油缸（908）提供动能；

所述轨车（901）上安装有位移传感器（11），用于感测轨车（901）的位移信息，反馈轨车（901）位置，所述吊臂（605）和移动框架（905）上均安装有编码器（12），用于检测两个吊臂（605）以及移动框架（905）的角位移，并将转换成电信号进行反馈。

10.根据权利要求9所述的一种冷型筒自动打磨喷涂设备，其特征在于：还包括控制器（13），所述控制器（13）的输入端和输出端分别设有A/D转换器和D/A转换器，位移传感器（11）和编码器（12）均与A/D转换器电性连接，除尘风机（7）、第一驱动电机（504）、减速电机（602）、第二驱动电机（307）、第三驱动电机（304）、第一电动推杆（401）、自动喷涂机的泵机、第二电动推杆（405）和液压机构（910）均与D/A转换器电性连接。