CN201244537Y - 一种喷涂装置 - Google Patents

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薛睿屏
赵人许
刘加明
杨俊青
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Abstract

本实用新型是一种防热层喷涂装置,传动机构的螺旋副(12)、导轨(16)和传感器(13)安装在龙门架(9)的横梁(4)内,并且螺旋副丝杠的一端外伸至横梁的外侧,与传动机构减速机(8)连接,移动机构(3)的上端与导轨的滑块连接,下端与径向运动机构(2)连接;喷涂机构(6)定在径向运动机构前端;动力机构(7)位于工件轴线的侧方;工装车(1)位于龙门架(9)下方;喷涂夹具安放在工件的两端,其与工件组成的组合体安放在工装车的支架(10)上。本实用新型的喷涂机构随同运动传动机构具有沿工件纵轴向和径向变速运动功能,实现了工件运动和喷涂机构运动的比例联动,用于不等截面旋成体喷涂作业,具有效率高、操作方便、喷涂质量好的特点。

Description

一种喷涂装置
一、技术领域
本发明涉及物体涂覆装置,具体是一种喷涂装置。
二、背景技术
市场上现有喷漆料罐装置与自动喷枪是分离的,即料罐和喷枪是各自独立的,很少成套出售。即使有对于本设备在结构方面也不适用。
现有技术常用的喷涂机构中,无论是德国技术制造的系列立柱式自动喷漆产品,或是目前国内自动喷漆生产线上的日本产品设备或国产的新迪、波罗努斯喷涂机构,多采用弧形轨道式机械臂,并且其夹具的结构形式等均只适用于喷涂平面或曲面,均不适合喷涂待喷变化的园截面旋成体产品。
三、发明内容
为提高喷涂质量和喷涂效率,改善工人的劳动环境本发明提出了一种喷涂装置。
本发明包括龙门架、传动机构、动力组件、喷涂夹具、喷涂机构、径向运动机构、直线滚动导轨和移动机构,其中:
传动机构包括移动机构、工件转动动力机构和螺旋副及其支撑件。移动机构、螺旋副及其支撑件位于龙门架的横梁内。直线滚动导轨位于龙门架的横梁内;移动机构的上连接板和下连接板均与滚动导轨的滑块连接;位于上连接板和下连接板之间有贯通的圆筒状螺母套,在该螺母套的中部,有与螺母套的中心线相垂直的贯通孔,该通孔为螺旋副丝杠过孔;圆柱状螺母装在螺母套中,在螺母的中部与螺旋副丝杠过孔相应的位置,亦有贯通孔,并且该贯通孔为内螺纹孔,与螺旋副丝杠相配合。移动机构的下部为型材焊接结构件,与移动机构下连接板上的水平连接板相连接后,悬于横梁下,并随移动机构运动。径向运动机构与移动机构的下部固定连接,该运动机构为通用的螺旋副装置,螺旋转动推动螺母作前后线性运动,螺旋副螺母为筒状,其前端为具有连接孔的板状结构,喷涂机构固定其上;径向运动机构选用防爆变频减速机作为动力;丝杠通过位于龙门架横梁内的支撑件安装在横梁内,并且丝杠的一端外伸至传动横梁一端外侧,与安装在该处的传动机构减速机以插入形式连接。
喷涂机构包括喷枪和料罐。其中喷枪选用普通自动空气喷枪,喷嘴直径1.5至3mm。喷枪下部装有连接盘,该连接盘与料罐相连接。在连接盘一侧有连接板,通过该连接板将喷涂机构与喷涂径向运动机构连接。
喷涂夹具包括轴、轴套、连接盘和连接法兰,筋板的两端分别同轴套和连接盘固定连接,短轴穿入轴套中固定连接,连接法兰安装在短轴端部、轴向调整到位后实施点焊连接定位。使用时,在工件轴向两端面各安装一件喷涂夹具,通过该夹具将待喷工件安装在工装车上。
工件转动动力机构包括台体、减速机、联轴器;台体、减速机和联轴器之间均通过螺栓连接。联轴器的另外一端法兰在工装车定位后与专用夹具上的法兰连接。
工装车包括架体、轮轴组件、连杆机构、喷涂保护罩、两套可拆卸滑动轴承、刹车装置和推拉杆。两套滑动轴承对称安装在分立于架体两端的支架上部,并且该滑动轴承均与工件转动动力组件回转轴轴线等高。
当传动机构减速机运动时带动丝杠转动,螺母则沿直线滚动导轨移动,从而带动与螺母连接在一起的移动机构沿传动横梁做往、复运动,进而通过连接在移动机构下方的径向运动机构带动固定在径向运动机构上的喷涂机构沿工件轴向运动;同时,径向运动机构在驱动加速机的带动下使连接在其前端的喷涂机构沿工件径向运动。这样,喷涂机构在传动机构和径向运动机构的作用下,能够同时沿工件轴向和径向做匀速或匀变速运动。
本发明根据工艺要求编排程序调节速度且可以在线进行实时调节,其控制系统主要采用PLC可编程控制器和D/A扩展模块实施控制,实现了工件运动和喷涂机构运动的比例联动,可用于不等截面旋成体的喷涂作业,改变了原来手工喷涂效率低、料液浪费较大、劳动强度高、劳动环境极差的工况,在涂层密实度、均匀性方面有明显提高,使手工喷涂中影响涂层质量且难于稳定的因素得到了严格控制,因此手工喷涂时发生过的微小裂纹等缺陷不再发生。
四、附图说明
图1是喷涂装置的结构示意图,
图2是喷涂装置的结构示意图的侧视图,
图3是横梁内传动机构的结构示意图,
图4是移动机构的结构示意图,
图5是工件转动驱动动力组件的结构示意图,
图6是喷涂组合夹具的结构示意图,
图7是工装车的三维示意图,
图8是工装车的结构示意图(无防护罩),
图9是工装车的结构示意图的侧视图(无拉手),
图10是喷涂机构的结构示意图。其中:
1.工装车      2.径向运动机构   3.移动机构       4.横梁         5.工件
6.喷涂机构    7.动力机构       8.传动机构减速机 9.龙门架       10.支架
11.支撑件     12.螺旋副        13.传感器        14.水平连接板  15.连接板
16.导轨       17.螺母套        18.丝杠过孔      19.台体        20.联轴器
21.动力组件减速机              22.防护罩        23.连接法兰    24.夹具连接盘
25.筋板       26.轴套          27.短轴          28.推拉杆      29.车体
30.滑动轴承   31.喷枪          32.刹车机构      33.转向机构    34.轮轴组件
35.料罐       36.连接板        37.喷枪连接盘    38.下连接板
五、具体实施方式
本实施例是用于某旋成体曲面工件的喷涂装置,包括龙门架9、传动系统、动力机构7、夹具5、喷涂机构6、直线滚动导轨16和移动机构3。其中,传动机构的螺旋副12和传感器13安装在龙门架9的横梁4内,并通过螺旋副12带动移动机构3沿工件5的轴线运动。在移动机构3的下端,通过径向运动机构连接有喷涂机构6,该喷涂机构随同移动机构3沿工件纵轴向和径向运动。喷涂夹具安装在工件5的两端,与工件组装后一起放置在工装车1上,并将工装车1沿地轨推到龙门架9的下方。驱使工件5转动的动力机构7位于工件5轴线的侧方,其动力回转轴与工件5共轴线。
具体实施中:
本实施例的龙门架9为传动系统的承载体,包括立柱和横梁4。立柱为钢结构焊接件,上部与横梁4固定连接,下部通过钢板与地面固定;立柱之间的宽度应大于工件5的轴向尺寸。横梁4为中空的钢结构焊接件,传动系统、位置传感器、控制信息传输线和压缩空气管线均配置在传动梁的内、外。
传动系统包括移动机构3、直线滚动导轨16、动力机构7和螺旋副12及其支撑件11,并且移动机构3上部、螺旋副12及其支撑件11位于龙门架9的横梁4内。其中,导轨16固定在横梁内,螺旋副12的螺母安装在移动机构3的螺母套中,该移动机构通过连接板15与导轨滑座固定连接。螺旋副12通过位于横梁4内的轴承安装在横梁内,并且螺旋副的一端外伸至横梁4外侧,与横梁外侧的传动机构减速机8以插入形式连接。
移动机构3为焊接结构件,其上部焊接有上连接板15,下部焊接有下连接板38,上连接板15和下连接板38上均有与导轨16的滑块相连接的螺栓孔;上连接板15和下连接板38之间有贯通的圆筒状螺母套,在该螺母套的中部,有与螺母套的中心线相垂直的贯通孔,该通孔为螺旋副丝杠过孔;圆柱状螺母装在螺母套中,在螺母的中部与螺旋副丝杠过孔相应的位置,亦有贯通孔,并且该贯通孔为内螺纹孔,与螺旋副丝杠相配合。移动机构3的下部为型材焊接结构件,与位于下连接板38上的水平连接板14连接后悬于横梁4下,并随移动机构3运动。径向运动机构2固定在移动机构3的下部。径向运动机构2固定在移动机构3的下部。径向运动机构2为通用的螺旋副装置,通过螺旋转动推动螺母作前后线性运动,螺旋副螺母为筒状,其前端为具有连接孔的板状结构形式,喷涂机构6通过螺栓固定其上。当传动机构减速机8运动时带动螺旋副丝杠转动,螺母则沿导轨16移动,从而带动与螺母连接在一起的移动机构3沿横梁4做往复运动。
喷涂机构6包括喷枪31和料罐35,为一体化工件。其中,料罐35为不锈钢制作的圆筒,其筒口有用于连接的裙边,该裙边上有连接孔。喷枪31选用普通自动空气喷枪,喷嘴直径1.5至3mm。喷枪31的动力源为压缩空气。喷枪31水平固定于一圆形连接盘37上,该连接盘与料罐35的圆形裙边相配合,并与料罐的裙边通过螺钉销连在一起,为可拆卸连接。在连接盘的尾端,固定一立式的“∏”形连接板36,该连接板上有连接孔,通过连接孔将喷涂机构6与径向运动机构2固连在一起。当待喷工件5作定轴转动的时候,喷涂机构6同时沿待喷涂工件5的径向和轴向做匀速或匀变速运动。
成对使用的喷涂夹具用于将工件5装载在工装车1上,并且该夹具的连接法兰23与位于工件5的轴线侧方的动力组件7的联轴器20的法兰连接。喷涂夹具包括两个短轴、两个夹具连接盘24、两个连接法兰23、两个轴套26及固定在两个轴套上的14个筋板25。连接盘24的形状同工件5的外形,在本实施例中,连接盘24为圆形,其外圆上有用于与工件5连接的连接孔;连接盘24的外圆边上有卡圈,该卡圈的内径同工件5的外径。连接法兰23和短轴27之间为过渡配合联接;将连接法兰23套在短轴27的一端并点焊连接定位。将14个筋板25分为两组,每个筋板的一端与轴套26焊接,另一端和夹具连接盘24焊接。短轴27的一端穿入轴套26中点焊连接。至此,形成了一对适用于工装车1的喷涂夹具。使用时,在工件5轴向两端面各安装一件喷涂夹具,并将与工件结合在一起的喷涂夹具安装在工装车的支架10上。
工装车1包括车体29、轮轴组件34、滑动轴承30、防护罩22、转向机构33、刹车机构32和推拉杆28。其中,轮轴组件34由车轮、车轴组成,车轴上焊接有连接板,通过该连接板,将轮轴组件34同车体29连接。转向机构33用于控制车体的运动方向,为机械设计中的常用机构。刹车机构32为螺旋机构,安装在工装车两只后轮上部,螺旋机构螺母固定在车体29上,旋动连接在螺杆上的手轮,螺杆下行,压在车轮上实现刹车功能。车体29为型材焊接结构件,其轴向长度应满足安装工件5及夹具的需要;在车体29轴线方向的两端,分别有一个支架10,该支架的中部均安装有滑动轴承30、上端有圆弧形的防护罩22;滑动轴承30安装在支架10中部、纵对称面部位,并且轴承中心与动力机构7回转轴的轴线等高,即其安装高度应大于工件5的半径;防护罩22的半径应大于工件5的回转半径。滑动轴承30分为能够互相嵌合的上体和下体两部分,其上体的外形为“凹”字形,下体的外形为“凸”字形,并且在上体和下体的中心均为半园的轴承孔;在上体的两侧壁上,各有一贯通的定位螺孔,在下体与之相对应的位置,各有一定位盲孔。将滑动轴承30的上体和下体互相嵌合后,通过分别位于上体和下体侧壁上的定位螺孔和定位盲孔将两者固定,形成完整的轴承孔;当拧出定位螺钉后,使轴承的上下两体分开,为轴承的卸开状态,此时,将待喷工件5与夹具组合后搭放在工装车1的轴承30的下体上,然后依次安装轴承30的上体、拧入定位螺钉,即可将待喷工件5装载到工装车1上。
在龙门架9的下方,安装有地轨,并且该地轨上装有限位块,为螺栓连接。将工装车1推上地轨,车轮靠到限位块即为到位,此时可以旋下工装车1的刹车手轮最终完成工装车定位。
工件转动的动力机构7由台体19、动力组件减速机21、联轴器20组成,并且台体、减速机和联轴器间均通过螺栓连接。联轴器20的另外一端法兰在工装车定位后与喷涂夹具上的法兰通过螺栓连接。
完成上述连接后,当动力组件减速机21运动时,带动工件5作匀速或变速定轴转动,喷涂机构6在沿着横梁4做径向运动时,还沿着工件5做轴向运动,其运动形式为匀速或匀变速运动。工件5的运动和喷涂机构6的运动为比例联动,根据工艺要求编排程序调节速度且可以在线进行实时调节。
本实施例基本参数测试结果如表1所示。
表1
 
序号 测试项目名称 设计指标 测试结果
1 工件与喷枪相对速度 (13~17)m/Min 15.66m/Min
2 喷涂效率 手工喷涂的3倍以上 3~4倍
3 喷涂料节省率 10~20% 12%以上
4 喷嘴堵塞 不允许 无堵塞
5 降低劳动强度 实现自动化喷涂 满足要求
6 改善劳动环境条件 降低溶剂及喷雾浓度 大大降低
7 使用喷涂料 适应高固形物涂料 满足
9 提高涂层密实度 显著提高 满足

Claims (5)

1.一种喷涂装置,包括龙门架(9)、传动机构、动力组件(7)、喷涂夹具、喷涂机构(6)、移动机构(3)、径向运动机构(2)和导轨(16),其特征在于:传动机构的螺旋副和传感器(13)安装在龙门架(9)的横梁(4)内,并且螺旋副丝杠的一端外伸至横梁(4)的外侧,与动力组件减速机(21)以插入形式连接;移动机构(3)的上、下连接板与滚动导轨(16)的滑块连接;位于上、下连接板之间有贯通的圆筒状螺母套,在该螺母套的中部,有与螺母套的中心线相垂直的贯通孔,该通孔为螺旋副丝杠过孔;圆柱状螺母装在螺母套中,在螺母的中部与螺旋副丝杠过孔相应的位置,亦有贯通孔,并且该贯通孔为内螺纹孔,与螺旋副丝杠相配合;喷涂机构(6)位于径向运动机构(2)的前端,并固定在径向运动机构上;动力机构(7)位于工件轴线的侧方,其动力回转轴与工件(5)共轴线;工装车(1)位于龙门架(9)下方;喷涂夹具安放在工件(5)的两端,其与工件组成的组合体安放在工装车(1)的支架(10)上。
2.如权利要求1所述喷涂装置,所述的喷涂机构(6)包括喷枪(31)和料罐(35),其特征在于喷枪(31)的下部装有连接盘(37),并通过该连接盘与料罐相连接;在连接盘(37)一侧有连接板(36),通过该连接板将喷涂机构(6)与喷涂径向运动机构(2)连接。
3.如权利要求1所述喷涂装置,其特征在于所述的工装车(1)的滑动轴承(30)对称安装在分立于车体(29)两端的支架(10)上,并且两套滑动轴承(30)同心,均与动力组件(7)回转轴轴线等高;工装车的支架(10)上部有防护罩(22)。
4.如权利要求1所述喷涂装置,其特征在于所述的喷涂夹具包括短轴(27)、轴套(26)、夹具连接盘(24)、筋板(25)和连接法兰(23),其中,筋板(25)的一端与轴套(26)固定连接,另一端和夹具连接盘(24)固定连接;短轴(27)穿入轴套(26)中固定连接;连接法兰(23)固定在短轴(27)的端部。
5.如权利要求3所述喷涂装置,其特征在于所述的滑动轴承(30)分为能够互相嵌合的上体和下体,并且在上体和下体的中心均为半园的轴承孔;在上体的两侧壁上,各有一贯通的定位螺孔,在下体与之相对应的位置,各有一定位盲孔。
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