CN208679635U - 一种螺杆泵定量机器人涂胶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，包括输送胶液的输送泵及用于喷涂作业的机器人，输送泵出口管道上设有调压器，调压器出口连接螺杆泵入口，螺杆泵入口设有压力传感器，螺杆泵设有伺服电机，螺杆泵出口连接涂胶喷枪；螺杆泵及胶枪喷枪安装于机器人手臂上；还包括主控制器，主控制器分别连接机器人控制器、压力传感器、调压器及伺服电机。本实用新型的定量供胶装置，通过调压器将输送至螺杆泵入口的胶液压力调整至螺杆泵适用范围并保证胶液输送至螺杆泵入口的压力数值，并在螺杆泵入口进一步检测胶液压力大小，将检测结果输送至主控制器，由主控制器根据检测结果设定伺服电机的转速，即螺杆泵的流量可以精确设定。

Description

一种螺杆泵定量机器人涂胶装置

技术领域

本实用新型涉及喷涂作业中的供胶装置技术领域，具体涉及一种螺杆泵定量机器人涂胶装置。

背景技术

目前焊装、涂装车间的作业正逐渐由机器人自动喷涂替代传统的手工涂胶。而从质量的提高、生产效率的提高和人工成本的降低、人员操作的安全性等几个方面来看,机器人喷涂都要比人工喷涂具有更大的优势和先进性。

通常对于低粘度的胶液是将涂胶喷胶设备安装于机器人手臂上进行喷涂工作，并且通过供胶设备对喷胶设备进行供胶，供胶设备一般通过气动泵进行供胶。但是对于高粘度的胶液由于其特性很难实现定量和连续高精度的供给，所以对高粘度材料一般采用人工喷涂，人工喷涂的喷涂精度不高，严重影响了产品质量。另外，对一些对高粘度材料供给量需求较大的工艺产品，人工喷涂会出现供不应求的情况，与此同时不仅大大增加了工人的劳动强度，而且产品质量更加难以保证。所以对高粘度材料的喷涂作业，急需一种能够定量、连续精确、高效率的供给系统来支持机器人的喷涂作业，这也是提高喷涂效率及保证质量的必要条件。

针对上述问题，提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，主要针对车厂焊装车间的折边胶、减震胶、结构胶和裙边胶等进行涂胶喷胶生产；也可用于胶液特性试验，分析原材料特性，检测检验涂胶喷胶效果。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，包括输送胶液的输送泵，输送泵出口管道上设有调压器，调压器出口连接螺杆泵入口，调压器用于将输送泵输送的胶液压力调整至螺杆泵适用范围，螺杆泵入口设有检测入口胶液压力的压力传感器，螺杆泵设有作为驱动装置的伺服电机，螺杆泵出口连接涂胶喷枪设备用于喷涂；螺杆泵及胶枪喷枪安装于机器人手臂上，机器人用于控制喷涂作业；还包括主控制器，主控制器分别连接机器人控制器、压力传感器、调压器及伺服电机。

进一步的，螺杆泵为耐腐蚀螺杆泵。

进一步的，螺杆泵出口处下方的面为圆柱面。

进一步的，螺杆泵通过减速器连接伺服电机。

进一步的，输送泵为盘压泵。

进一步的，主控制器为S7-200CPU。

进一步的，机器人手臂上还安装有螺杆泵，螺杆泵入口与输送泵出口连接，所述螺杆泵出口与涂胶喷枪设备连接。

进一步的，主控制器还设有显示器。

进一步的，主控制器还设有报警器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的机器人涂胶装置，包括涂胶的机器人、输送胶液的胶液输送系统，机器人手臂上安装有胶液定量系统及喷枪，胶液定量系统包括螺杆泵，通过调压器将输送至螺杆泵入口的胶液压力调整至适用范围并保证胶液的压力数值，并在螺杆泵入口进一步检测胶液压力大小，并将检测结果输送至主控制，由主控制器根据检测结果设定伺服电机的转速，即螺杆泵的流量可以精确设定，而且能够在整个过程较稳定的保持。即达到一个定量、精度较高供胶的机器人涂胶装置。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中：

图1是本实用新型的一种螺杆泵定量机器人涂胶装置的结构示意图；

图2是本实用新型的一种螺杆泵定量机器人涂胶装置的螺杆泵的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1-2，一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，包括输送胶液的输送泵，输送泵将储罐中的高粘度胶液泵入管路中，输送泵出口管道上设有调压器，调压器出口连接螺杆泵入口，调压器安装于螺杆泵入口侧面，通过支架安装；调压器用于将输送泵输送的胶液压力调整至螺杆泵适用范围，保证高粘度液体不会从螺杆泵的出口溢出，调压器可以预设调整后的胶液压力值，螺杆泵入口设有检测入口胶液压力的压力传感器，螺杆泵设有作为驱动装置的伺服电机，螺杆泵出口连接喷涂设备用于喷涂，螺杆泵及驱动装置安装于机器人手臂上，通过机器人控制器控制完成涂胶工作；还包括主控制器，主控制器分别连接机器人控制器、调压器、压力传感器及伺服电机。压力传感器将检测的结果通过线缆或者其他传送装置传送至主控制器，主控制器通过检测结果来设定螺杆泵需要泵出的胶液流量(该数值可以人机界面设定)，该流量信号由主控器发送至伺服电机，伺服电机驱动螺杆泵既可以恒定流量、连续、精确的向喷涂设备供胶。调压器调整螺杆泵入口压力，压力传感器准确测量螺杆泵入口压力，保障螺杆泵入口压力的稳定性，从而保证螺杆泵能够连续稳定的输送胶液，保证机器人涂胶的质量。该装置主要针对高粘度的胶液，当然也可以输送低粘度的胶液，也可以通过安装一套低粘度胶液输送泵，这样可以根据胶液种类不同进行切换。

本实施例的设计方案可以建立自动涂胶喷胶机器人工作站，包含以下设备进行集成：机器人、胶液输送系统、定量涂胶系统、涂胶喷胶系统、螺杆泵、胶枪及温控系统和控制系统等其他所需部件。

胶液输送系统：本套工作站由5加仑冷胶泵(或加热型)进行胶料供给。胶料供给为电动驱动式，最大连续循环速率30次/分钟，输入电压220-240V，单相，50/60赫兹。压盘升降为气动式，需提供0.6Mpa压缩空气，升降气缸76.2mm，配有低液位控制，并具有声光预警功能,人工更换胶桶。泵体、压盘经过改造后具有加热的功能，泵体和压盘的加热功率各1600～2200W，使用电动输送泵。

机器人：本套工作站选用六轴机器人。

螺杆泵定量系统：该系统特别适合研磨材料或者粘度比较大的胶液，并且对于剂量和涂胶能够按比例调整速度。螺杆泵包括与驱动电机转轴连接的连接轴7、电机连接法兰6及套筒轴承5，连接轴7通过万向轴4,连接螺杆泵的核心部件转子2，转子2与包覆在其外部的定子3形成一个完全密封的吸入腔室1。转子2的偏心运动允许介质从腔室的一段到腔室的下一段的低剪切运动而不挤压介质。吸入腔室1被优化设计用于分配液体和含有填料的糊剂。螺杆泵可通过由主控制器提供的0～10V模拟量进行流量控制。螺杆泵的开关仅以伺服电机的启停来控制。

螺杆泵的内部结构示意图见图2。

高压加热调压器：用于控制螺杆泵入口处的压力，因其动力源是伺服电机驱动，故若压力过大会造成螺杆泵扭矩过大电机抱死，所以需要增设调压器对入口压力进行控制。

胶枪喷枪：本套工作站中的胶枪枪头设计合理，喷胶完成后残胶少，易清理，胶型可根据与胶枪匹配的型号选择，喷涂效果取决于枪嘴的选用和喷涂压力喷涂距离，开关枪动作采用气动控制，控制气源及信号来源于定量控制系统。

主控制器：主控制器负责连接各个设备供电、逻辑编程设定、信号传输、温度控制等。

本工作站以供胶系统和机器人系统为主体，供胶系统选用5加仑泵，换料方便快捷；机器人选用通用型六轴机器人，机器人臂展符合工件涂胶要求，适用性广。通过在第六轴处安装支架，可以安装螺杆泵进行输送胶液，且安装不同的涂胶枪，也可以适用多种设备的组合型式。通过一套多用途机器人自动涂胶喷胶工作站装置的建立，可以满足多种工况的生产、实验和测试。

与现有技术相比，本实用新型机器人自动涂胶喷胶工作站装置的建立，优化了机械构造设计安装的合理性，缩短了现场安装调试的时间。本工作站的建立还能提前分析材料特性和工艺参数方法，然后选择适合的定量装置，适合的涂胶嘴，适合的机器人涂胶的轨迹。

本实施例中，螺杆泵的型号为4CC，转速范围为1-400RPM，对应流量为4-1600CC/Min，压力传感器的量程为0-5000PSI，伺服电机转速为8000RPM。

压力传感器通过外螺纹与螺杆泵入口管路连接，调压器出口与螺杆泵入口内螺纹连接在一起。调压器和螺杆泵的固定支架可根据现场检测环境更改，达到稳固要求。

上述技术方案中，螺杆泵为耐腐蚀螺杆泵。耐腐蚀螺杆泵可用于输送腐蚀性的液体，清净的或磨损性的液体，含有气体或易产生气泡的液体，高粘度或低粘度的液体，包括含纤维物和固体物质的液体。

上述技术方案中，螺杆泵出口处下方的面为圆柱面，达到不存贮高粘度材料的效果。

上述技术方案中，螺杆泵通过减速器连接伺服电机，减速器为传动比为20:1。在本实施例中，螺杆泵与减速器通过螺母夹紧固定。

上述技术方案中，输送泵为盘压泵。

上述技术方案中，主控制器为S7-200CPU。S7-200CPU为可编程控制器，可以进行人机界面设定，可以连接显示器、报警器和存储器等附加部件。

上述技术方案中，主控制器还设有显示器。显示压力传感器检测结果及设定的螺杆泵的流量值。

上述技术方案中，主控制器还设有报警器。入口压力传感器将螺杆泵入口压力信号传送至主控制器，当检测的数值与主控制器超出主控制器设定的阈值时，说明调压器无法调整胶液压力，主控制器向报警器发出报警信号，报警器报警，维护人员可以根据显示器上的显示结果尽快处理检修。

综上所述，本实用新型的机器人涂胶装置，包括涂胶的机器人、输送胶液的胶液输送系统，机器人手臂上安装有胶液定量系统及喷枪，胶液定量系统包括螺杆泵，通过调压器将输送至螺杆泵入口的胶液压力调整至适用范围并保证胶液的压力数值，并在螺杆泵入口进一步检测胶液压力大小，并将检测结果输送至主控制，由主控制器根据检测结果设定伺服电机的转速，即螺杆泵的流量可以精确设定，而且能够在整个过程较稳定的保持。即达到一个定量、精度较高供胶的机器人涂胶装置。

Claims (8)

1.一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，包括输送胶液的输送泵，其特征在于，所述输送泵出口管道上设有调压器，所述调压器出口连接螺杆泵入口，所述调压器用于将输送泵输送的胶液压力调整至螺杆泵适用范围，所述螺杆泵入口设有检测入口胶液压力的压力传感器，螺杆泵设有作为驱动装置的伺服电机，所述螺杆泵出口连接涂胶喷枪设备用于喷涂；所述螺杆泵及胶枪喷枪安装于机器人手臂上，所述机器人控制喷涂作业；还包括主控制器，所述主控制器分别连接机器人控制器、压力传感器、调压器及伺服电机。

2.根据权利要求1所述的一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，其特征在于，所述螺杆泵为耐腐蚀螺杆泵。

3.根据权利要求2所述的一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，其特征在于，所述螺杆泵出口处下方的面为圆柱面。

4.根据权利要求2所述的一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，其特征在于，所述螺杆泵通过减速器连接伺服电机，所述减速器及伺服电机均安装于机器人手臂上。

5.根据权利要求4所述的一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，其特征在于，所述输送泵为盘压泵。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，其特征在于，所述主控制器为S7-200CPU。

7.根据权利要求6所述的一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，其特征在于，所述主控制器还设有显示器。

8.根据权利要求7所述的一种螺杆泵定量机器人涂胶装置，其特征在于，所述主控制器还设有报警器。