CN203791140U - 一种大型复杂曲面自动热喷涂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种大型复杂曲面自动热喷涂装置，包括：回转台，待喷涂工件固定在所述回转台上；伺服电机，与所述回转台驱动连接；六自由度机械臂；电动气喷枪，固定在所述六自由度机械臂的末端；机械臂运动控制系统，与所述六自由度机械臂电连接；电喷枪控制系统，与所述电动气喷枪电连接；热喷涂操作系统，分别与所述六自由度机械臂与所述回转台电连接。利用六自由度机械臂、回转台以及电动气喷枪的协调动作，顺利地实现了大型复杂曲面的自动热喷涂，与人工热喷涂相比，热喷涂精度和效率得到了极大的提高。

Description

一种大型复杂曲面自动热喷涂装置

技术领域

本实用新型涉及自动热喷涂领域，尤其涉及一种大型复杂曲面自动热喷涂装置。

背景技术

天线反射器作为一种复合材料结构件，广泛应用于航天、通信等领域，然而在近地轨道上的高低温、氧原子等环境都较容易造成天线材料的裂纹及失效。在天线反射器表面覆盖一层金属不仅能提高反射器的导电性，而且对其寿命有极大的提高。目前在反射器表面制备金属层效果较好的工艺措施是热喷涂。

由于天线反射器曲面尺寸较大，形貌复杂，其热喷涂工作目前主要依靠人工。在人工热喷涂时，受限于人的运动速度，效率较低；热喷涂质量取决于操作者经验及技能，质量稳定性无法保证；操作者长期手持喷枪，劳动强度大；金属颗粒散落在空气中，有害于操作者身体健康；若乙炔气体回火，操作不当还会引发安全事故。

实用新型内容

本实用新型提供一种大型复杂曲面自动热喷涂装置，以解决现有依靠人工进行热喷涂作业时效率较低、喷涂质量稳定性差以及劳动强度大并有害于操作者身体健康的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种大型复杂曲面自动热喷涂装置，包括：回转台，待喷涂工件固定在所述回转台上；伺服电机，与所述回转台驱动连接；六自由度机械臂；电动气喷枪，固定在所述六自由度机械臂的末端；机械臂运动控制系统，与所述六自由度机械臂电连接；电喷枪控制系统，与所述电动气喷枪电连接；热喷涂操作系统，分别与所述六自由度机械臂与所述回转台电连接。

进一步地，大型复杂曲面自动热喷涂装置还包括气路阀组，所述气路阀组与所述电动气喷枪电连接。

进一步地，所述回转台的转速为0~20r/min。

本实用新型提供的大型复杂曲面自动热喷涂装置具有以下有益效果：利用六自由度机械臂、回转台以及电动气喷枪的协调动作，顺利地实现了大型复杂曲面的自动热喷涂，与人工热喷涂相比，热喷涂精度和效率得到了极大的提高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型实施例提供的大型复杂曲面自动热喷涂装置的模块结构示意图。

在图1中：

11：回转台；12：待喷涂工件；13：伺服电机；14：六自由度机械臂；15：电动气喷枪；16：机械臂运动控制系统；17：电喷枪控制系统；18：热喷涂操作系统；19：气路阀组

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的大型复杂曲面自动热喷涂装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的核心思想在于，利用六自由度机械臂、回转台以及电动气喷枪的协调动作，顺利地实现了大型复杂曲面的自动热喷涂，与人工热喷涂相比，热喷涂精度和效率得到了极大的提高。

图1是本实用新型实施例提供的大型复杂曲面自动热喷涂装置的模块结构示意图。参照图1，一种大型复杂曲面自动热喷涂装置，包括：回转台11，待喷涂工件12固定在所述回转台11上；伺服电机13，与所述回转台11驱动连接；六自由度机械臂14；电动气喷枪15，固定在所述六自由度机械臂14的末端；机械臂运动控制系统16，与所述六自由度机械臂14电连接；电喷枪控制系统17，与所述电动气喷枪15电连接；热喷涂操作系统18，分别与所述六自由度机械臂14与所述回转台11电连接。

具体地，待喷涂工件12安装在回转台11上，回转台11由伺服电机13驱动。电动气喷枪15安装于六自由度机械臂14的末端，由机械臂运动控制系统16控制六自由度机械臂14的各个关节动作，使其相对于待喷涂工件12表面的倾角、距离保持在设定值。六自由度机械臂14在机械臂运动控制系统16的控制下，可实现X、Y、Z、α、β、γ六个坐标轴联动控制，从而控制电动气喷枪15的空间姿态。

具体地，通过热喷涂操作系统18，完成回转台11、六自由度机械臂14的协调动作，保证以下三点：a、电动气喷枪15及六自由度机械臂14不与待喷涂工件12干涉；b、电动气喷枪15与待喷涂工件12的距离、倾角恒定；c、喷枪口与喷射面对应点的相对运动速度恒定。

电动气喷枪15与待喷涂工件12的相对速度需保持稳定，以保证涂层厚度均匀。在回转台11转速恒定时，待喷涂工件12上各个喷涂点的线速度是不同的。电动气喷枪15距离回转台11中心较近，对应喷涂点线速度低；电动气喷枪15距离回转台11中心较远，对应喷涂点线速度高，为了保证电动气喷枪15与待喷涂工件12的相对速度稳定，则六自由度机械臂14需在机械臂运动控制系统16的控制下带着电动气喷枪15作相应的变速运动。在本实施例中，回转台11由伺服电机13驱动，转速在0~20r/min可调。伺服电机13采用位置闭环控制，待喷涂工件12固定在回转台11上。

在本实施例中，大型复杂曲面自动热喷涂装置还包括气路阀组19，所述气路阀组19与所述电动气喷枪15电连接，气路阀组19实现电动气喷枪15气路的开关动作。

利用大型复杂曲面自动热喷涂装置进行作业时，首先调节工艺参数，根据热喷涂工况（工件表面材质、涂层材料、涂层厚度）选定与之相适应的工艺配方（喷涂速度、重复喷涂次数等）；其次，选择喷涂轨迹，在热喷涂操作系统18的操作界面选择对应的轨迹程序；按下热喷涂操作系统18 界面中的“点火”按钮，在热喷涂操作系统18的协调下，气路阀组19上各电磁阀打开，电动气喷枪15进行打火，并起动丝材进给电机，共同完成点火动作；按下热喷涂操作系统18 界面中的“试喷涂”按钮，六自由度机械臂14按试喷涂轨迹程序以及设定的工艺参数进行动作，进行试喷涂，根据喷涂效果修改工艺参数，直至满意，保存结果；热喷涂操作系统18各项指标正常，则可按下“开始喷涂”按钮，六自由度机械臂14按已选的轨迹程序以及修改后的工艺参数进行动作，完成喷涂。在本实施例中，电喷枪控制系统17控制电动气喷枪15上铝丝进给，本领域普通技术人员应该悉知，本实用新型的实施例提供的大型复杂曲面自动热喷涂装置同样也适用于其他材质丝材的热喷涂。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种大型复杂曲面自动热喷涂装置，其特征在于，包括：

回转台，待喷涂工件固定在所述回转台上；

伺服电机，与所述回转台驱动连接；

六自由度机械臂；

电动气喷枪，固定在所述六自由度机械臂的末端；

机械臂运动控制系统，与所述六自由度机械臂电连接；

电喷枪控制系统，与所述电动气喷枪电连接；

热喷涂操作系统，分别与所述六自由度机械臂与所述回转台电连接。

2.根据权利要求1所述的大型复杂曲面自动热喷涂装置，其特征在于，还包括气路阀组，所述气路阀组与所述电动气喷枪电连接。