CN209490974U - 一种喷涂复杂零件的多工位装置 - Google Patents

Abstract

一种喷涂复杂零件的多工位装置，包括控制台、分度驱动机构、皮带驱动机构及按圆周均匀地划设有多个工位的圆形台面板，每个工位处分别设有一个与圆形台面板可转动连接的夹具，且至少会有一个工位处的夹具与皮带驱动机构的传动皮带直接连接并通过传动皮带带动旋转，与传动皮带相连接的夹具的旁边设有喷涂工序执行装置，所述圆形台面板与分度驱动机构相连接并通过分度驱动机构驱动其分度旋转而实现各工位的变位运行，且在各工位变位运行的过程中与传动皮带相连接的夹具始终保持旋转。本实用新型通过设置多个工位来实现喷涂工序的连续作业，极大地提高了作业效率，降低了复杂零件喷涂的喷涂成本，有效地满足了复杂零件的热喷涂生产需求。

Description

一种喷涂复杂零件的多工位装置

技术领域

本实用新型涉及材料表面工程中热喷涂设备领域，特别是一种喷涂复杂零件的多工位装置。

背景技术

在材料表面工程热喷涂领域中，复杂零件的热喷涂作业往往包含喷涂前处理、喷涂、冷却及后处理等多个工序，普通的多工位装置往往采用一个工作工位旋转电机单独驱动工作工位的方式运行，造成只能一个工位工作运转，其他工位待机，或者每个被电机单独驱动的工位间转速同步性差，且控制电路复杂，因此无法满足该类零件的喷涂生产要求。

发明内容

本实用新型的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种能够使复杂零件一次装夹下，既可通过各工位的轮流运行来实现连续喷涂，又可经同步运行的多个工位来依次完成热喷涂所需的多个工序，且各工序同时作业的喷涂复杂零件的多工位装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型所述喷涂复杂零件的多工位装置，其特点是：包括控制台、分度驱动机构、皮带驱动机构及按圆周均匀地划设有多个工位的圆形台面板，每个工位处分别设有一个与圆形台面板可转动连接的夹具，且至少会有一个工位处的夹具与皮带驱动机构的传动皮带直接连接并通过传动皮带带动旋转，与传动皮带相连接的夹具的旁边设有喷涂工序执行装置，所述圆形台面板与分度驱动机构相连接并通过分度驱动机构驱动其分度旋转而实现各工位的变位运行，且在各工位变位运行的过程中与传动皮带相连接的夹具始终保持旋转。

为了能够满足不同复杂零件喷涂时对工作工位数量的需求，所述传动皮带可连接的夹具数量是通过改变皮带驱动机构的张紧轮位置来改变传动皮带的包裹角度进行设定。

为了使本实用新型的结构简单可靠，且便于调整传动皮带的包裹角度，所述皮带驱动机构包括安装在控制台上且设置有皮带轮的驱动电机、安装在控制台上且位置可调的张紧轮及绕置在皮带轮、张紧轮和至少一个夹具上的传动皮带，所述张紧轮设置有二个并分设在驱动电机的两边。

为了能够满足不同工件喷涂的转速需求，所述驱动电机为变频调速电机。

为了能够满足环保的要求、回收高价值喷涂粉末，改善并稳定工件周围的冷却状态，所述圆形台面板的中间上方安装有抽风除尘管道，所述抽风除尘管道上设置有不同方向的开口。

为了满足复杂零件喷涂时各工位的精确分度运行，所述分度驱动机构包括安装在控制台内部的数控伺服电机及与数控伺服电机的动力输出轴相连接的分度器，所述分度器的转轴与圆形台面板固定连接。

为了使圆形台面板的分度旋转更加顺畅，所述分度器的转轴上连接有回转支撑轴承。

为了使夹具的安装及使用方便，且对工件的夹持效果好，所述夹具包括中心具有通孔的带轮及设置在带轮顶部的卡盘，所述带轮的底部固定连接有中空转轴，所述中空转轴竖向插接在圆形台面板上设置的轴承座内。

为了方便对工件喷涂时的转速进行监测和调整，所述控制台上设置有用于测量各夹具实际转速的数显测速计。

为了使本实用新型的结构紧凑，且使用安全可靠，所述控制台包括底座、安装在底座上的护罩及安装在护罩上的控制面板，所述圆形台面板位于护罩的上方，所述分度驱动机构位于护罩内，所述控制面板与分度驱动机构和皮带驱动机构电连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型由于采用了一条传动皮带来直接带动一个或两个以上工位处的夹具旋转，并由分度驱动机构驱动各工位变位运行的结构，这样既可以在一个工位的旁边设置喷涂执行装置来直接完成各零件的轮流喷涂，又可以根据需要在多个工位的旁边分别设置有喷涂工序执行装置，并通过传动皮带同时带动多个夹具同步旋转来依次完成复杂零件热喷涂作业中的喷涂前处理、喷涂、冷却及后处理等多个工序，且各工序可在不同的工件上同时作业，提高了作业效率，降低了复杂零件喷涂的喷涂成本，从而有效地满足了复杂零件的热喷涂生产需求。而且，同步旋转的夹具数量可通过改变张紧轮位置来改变传动皮带的包裹角度进行设定，设定方式简单方便，满足了不同复杂零件喷涂时对工位数量的需求。另外，在圆形台面板的中间上方可安装有抽风除尘管道，通过工作需要设计不同的开口抽取喷涂烟尘并调节工件周围的空气流动方向，这样既可以满足环保的要求，便于回收高价值喷涂粉末，又能够改善并稳定工件周围的冷却状态，防止复杂零件热喷涂时基体温度的升高，减小热变形。本实用新型的结构简单合理，维修保养方便，自动化程度高，有效提高了热喷涂效率，降低了生产成本，而且可与其他附加装置配合使用，系统拓展性强。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1为本实用新型的纵向剖面结构示意图。

图2为本实用新型的横向剖面结构示意图。

具体实施方式

如图1-图2所示，本实用新型所述喷涂复杂零件的多工位装置，包括控制台1、分度驱动机构2、皮带驱动机构3及按圆周均匀地划设有多个工位41的圆形台面板4。其中，每个工位41处分别设有一个与圆形台面板4可转动连接的夹具5，全部夹具5按圆周等间隔排布。

控制台1包括有底座11、通过螺钉安装在底座11上的护罩12及通过螺钉安装在护罩12上的控制面板(图中未示出)，圆形台面板4位于护罩12的上方，控制面板与分度驱动机构2和皮带驱动机构3电连接，底座11的底面上安装有支撑脚。使用时，各工位的运行参数集中通过控制面板的触摸屏输入，由PLC和各电路模块控制执行，且执行过程中各实际参数显示于屏幕。此外，控制台1也可以设置成其它结构形式，例如：控制台1由支架及安装在支架上的控制面板组成。支架可由若干支撑杆通过焊接或螺钉连接在一起而形成。

分度驱动机构2包括有安装在护罩12内部的数控伺服电机21及与数控伺服电机21的动力输出轴相连接的分度器22。具体地，数控伺服电机21的壳体与分度器22的壳体通过螺钉固定连接，而分度器22的壳体通过螺钉安装固定在底座11上，分度器22的转轴221则与圆形台面板4通过螺母连接固定或焊接固定。而且，分度驱动机构2还可以包括有回转支撑轴承23，该回转支撑轴承23通过其内圈安装在分度器22的转轴221上，其外圈通过焊接或螺钉连接固定在底座11中间设置的支承台13上，如图1所示，回转支撑轴承23是位于支承台13的顶面与圆形台面板4的底面之间，且分度器22的转轴221穿过支承台及回转支撑轴承23的中心与圆形台面板4固定连接。当位于前一工序处的工位需要进入下一工序所在位置时，通过分度驱动机构2驱动圆形台面板4分度旋转，即可实现该工位41的变位运行。

夹具5包括中心具有通孔的带轮51及设置在带轮51顶部的卡盘52。其中，带轮51的底部固定连接有中空转轴53，中空转轴53的中心孔与带轮51的中心通孔具有相同的内径。而且，中空转轴53与带轮51可为一体连接，也可以是通过螺栓固定在带轮51上。在圆形台面板4上对应各夹具5的位置处分别设置有轴承座54，各带轮51分别通过其上的中空转轴53竖向插接固定在与其对应的轴承座54的内圈中，轴承座54的外圈通过焊接或螺钉连接固定在圆形台面板4上。卡盘52则由固定座及可内外移动调节的卡块组成，固定座通过焊接或螺钉连接固定在带轮51上。此外，卡盘52也可以采用卡箍或其它夹紧结构来代替。装夹工件6时，工件6由带轮51的中心通孔插入到中空转轴53内并通过卡盘52夹紧。

皮带驱动机构3包括有驱动电机31、张紧轮32和传动皮带33。其中，驱动电机31设有一个，其壳体通过螺钉安装固定在护罩12上，且其电机轴上安装有皮带轮(图中未示出)。张紧轮32则位置可调地安装在护罩12的顶面上，具体地，张紧轮32是可拆装地连接在护罩12上，或者在护罩12上开设有调节槽，张紧轮32可沿调节槽移动调节，当位置调整好后通过螺栓固定即可。而且，在本实施方式中，张紧轮32设置有二个并分设在驱动电机31的两边，当然也可以根据实际情况，张紧轮32设置有多个。传动皮带33为一条，并绕置在皮带轮、张紧轮32和至少一个夹具5上，从而可带动至少一个夹具5旋转。也就是说，喷涂时，由于圆形台面板4是通过分度驱动机构2带动分度旋转，因此每个夹具5均有机会与传动皮带33相连接，只是圆形台面板4的每一次旋转，在喷涂工序执行位置处，可能是一个夹具5与传动皮带33相连接，也可以能是两个以上的夹具5同时与传动皮带33相连接。传动皮带33可同时连接夹具5的数量是根据实际的喷涂需要通过调整传动皮带33的包裹角度进行设定，而且每次与传动皮带33相连接的夹具5数量应少于夹具5的总数。当传动皮带33是带动多个夹具5同步旋转时，同步旋转的夹具5所对应的工位可用于实施不同的处理工序，此时与传动皮带33相连接的多个夹具5的旁边分别设有喷涂工序执行装置(图中未示出)；当传动皮带33仅与一个夹具5直接连接时，则在该夹具5的旁边只设有喷涂装置。在本实施方式中，传动皮带33是绕置在三个夹具5的带轮51上，如图2所示，三个夹具5所对应的工位41依工序可分为预热工位、喷涂工位和冷却工位，在所述三个工位的旁边分别安装有与其对应的工序执行装置，即预热执行装置、喷涂执行装置和冷却执行装置，而且依工作需要，各工序执行装置可以是固定式、气动式或液压式，并安装于程序控制的机械臂或工作台上。在本实用新型中，采用的各工序执行装置均为现有的执行装置，因此对其结构在此不作具体描述。当然，喷涂工艺也可以由其它处理工序组成。当增加工序时，需要同步旋转的夹具5数量也要对应增加，此时通过改变张紧轮32的位置来改变传动皮带33的包裹角度即可进行改变夹具5数量的设定。而且，在工位41变位运行的过程中与传动皮带33相连接的夹具5始终保持旋转。为了便于根据不同工序需要进行调速，驱动电机31为变频调速电机，同时在护罩12上设置有用于测量各夹具5实际转速的数显测速计，数显测速计可以直接安装在护罩12上，也可以通过支撑架安装在护罩12上。

为了满足环保的要求，并回收高价值喷涂粉末，在圆形台面板4的中间上方安装有抽风除尘管道(图中未示出)，该抽风除尘管道与外部的抽风系统相连通，同时在抽风除尘管道上设置有不同方向的开口。通过不同方向的开口，除了抽取喷涂烟尘外，还可以调节工件周围的空气流动方向，从而改善并稳定工件周围的冷却状态，防止复杂零件热喷涂时基体温度的升高，减小热变形。

下面通过具体实施例对本实用新型的结构及工作原理作进一步的说明。

实施例1：

对某批轴承套进行HVOF超音速火焰喷涂碳化钨耐磨涂层，喷涂工艺包括喷砂粗化、喷涂涂层及涂层过喷区清理三个工序。具体操作如下：

第一步，将一组8件某轴承套安置于8个工位上并用卡盘夹紧，调节张紧轮位置改变传动皮带包裹角度，使传动皮带包裹3个工位处的带轮，且3个工位依序划分为1号工位、2号工位和3号工位，其中1号工位为喷砂粗化工位，2号工位为喷涂涂层工位，3号工位为涂层过喷区清理工位；将由电磁阀控制的喷砂装置安装在1号工位旁，准备对工件实施喷砂作业；将喷涂用喷枪安装在2号工位旁，准备对工件实施喷涂作业；将由气缸推进的金刚石磨头安装在3号工位旁，准备对喷涂后的工件实施过喷区清理作业；

第二步，接通电源启动多工位装置的控制系统，在触摸屏上依次输入工件转速、工位工作时间、1号工位喷砂装置执行时间、2号工位喷涂装置执行时间、3号工位过喷区清理作业装置执行时间；

第三步，启动系统，3个工位上的工件在传动皮带的带动下按设定转速旋转，将运行开关打到手动运行，按下1号工位启动按钮，1号工位喷砂电磁阀开启，开始按设定时间对该工位处的工件进行喷砂粗化，喷砂粗化依时完成后，1号工位喷砂电磁阀关闭；

第四步，按下变位按钮，由数控伺服电机控制的分度器启动运行，将完成喷砂粗化的工件转入2号工位准备喷涂，同时另一个工件转入1号工位准备喷砂粗化。按下1号工位、2号工位启动按钮，1号工位喷砂电磁阀开启，开始按设定时间对该工位处的工件进行喷砂粗化，2号工位喷枪同时启动，对已经转入2号工位完成了喷砂粗化的工件进行喷涂，喷砂粗化、喷涂依时完成后，1号工位喷砂电磁阀关闭，2号工位喷涂喷枪停止运行；

第五步，按下变位按钮，由数控伺服电机控制的分度器启动运行，将完成喷涂工序的工件转入3号工位准备进行过喷区清理，完成喷砂粗化的工件转入2号工位准备喷涂，同时另一个工件转入1号工位准备喷砂粗化。按下1号工位、2号工位和3号工位启动按钮，1号工位喷砂电磁阀开启，开始按设定时间对该工位处的工件进行喷砂粗化，2号工位喷枪同时启动，对已经转入2号工位完成了喷砂粗化的工件进行喷涂，3号工位金刚石磨头启动，气缸电磁阀接通，气缸将金刚石磨头顶出打磨3号工位工件上的过喷区，执行过喷区清理工序；喷砂粗化、喷涂和过喷区清理工序依时完成后，1号工位喷砂电磁阀关闭，2号工位喷涂喷枪停止运行，3号工位气缸电磁阀反向接通，气缸退回，金刚石磨头停止运行；

第六步，按下变位按钮，由数控伺服电机控制的分度器启动运行，将完成过喷区清理工序的工件转出3号工位，不再旋转运行，完成喷涂工序的工件转入3号工位准备进行过喷区清理，完成喷砂粗化的工件转入2号工位准备喷涂，同时另一个工件转入1号工位准备喷砂粗化，将运行开关打到自动运行，按下自动运行按钮，系统开始按设定参数自动运行，三个工序同时执行完成后，由数控伺服电机控制的分度器启动运行，将完成过喷区清理工序的工件转出3号工位，不再旋转运行，完成喷涂工序的工件转入3号工位准备进行过喷区清理，完成喷砂粗化的工件转入2号工位准备喷涂，同时另一个工件转入1号工位准备喷砂粗化，然后系统再次按设定参数自动运行，三个工序同时执行完成后，由数控伺服电机控制的分度器自动启动运行完成下一轮变位作业，直至程序执行完毕；

第七步，程序执行期间，在多工位装置的另一边利用各工序执行时变位系统不工作的时间进行完工工件的拆卸和需要喷涂新工件的装夹，直至程序执行完毕。

实施例2：

对某异型电极喷涂有色金属涂层，喷涂工艺为高速高压低温喷涂。具体操作如下：

第一步，将一组8件某电极安置于8个工位上并用卡盘夹紧，调节张紧轮位置改变传动皮带的包裹角度，使传动皮带包裹1个工位处的带轮，将喷枪安装在由程序控制的机械臂上并置于该工位的旁边，准备对工件实施喷涂作业；

第二步，将多工位装置的控制系统与程序控制的机械臂的控制系统联接，接通电源启动，在触摸屏上依次输入工件转速、工位工作时间，机械臂工作时间等参数；

第三步，启动系统，1号工作工位上的工件在皮带带动下按设定转速旋转，将运行开关打到自动运行，按下自动运行按钮，喷枪启动，程序控制的机械臂按程序带动喷枪完成喷涂作业，喷枪停止，多工位装置按设定参数自动运行，由数控伺服电机控制的分度器启动运行，将完成喷涂工序的零件转出1号工位，将另一新零件转入1号工位，准备喷涂，喷枪按程序设定再次启动，程序控制的机械臂按程序带动喷枪完成喷涂作业，工序执行完成后，由数控伺服电机控制的分度器自动启动运行完成下一轮变位作业，直至程序执行完毕；

第四步，程序执行期间，在多工位装置的另一边利用喷涂工序执行时变位系统不工作的时间进行完工工件的拆卸和需要喷涂新工件的装夹，直至程序执行完毕。

本实用新型是通过实施例来描述的，但并不对本实用新型构成限制，参照本实用新型的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本实用新型权利要求限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种喷涂复杂零件的多工位装置，其特征在于：包括控制台(1)、分度驱动机构(2)、皮带驱动机构(3)及按圆周均匀地划设有多个工位(41)的圆形台面板(4)，每个工位(41)处分别设有一个与圆形台面板(4)可转动连接的夹具(5)，且至少会有一个工位处的夹具(5)与皮带驱动机构(3)的传动皮带(33)直接连接并通过传动皮带(33)带动旋转，与传动皮带(33)相连接的夹具(5)的旁边设有喷涂工序执行装置，所述圆形台面板(4)与分度驱动机构(2)相连接并通过分度驱动机构(2)驱动其分度旋转而实现各工位(41)的变位运行，且在各工位(41)变位运行的过程中与传动皮带(33)相连接的夹具(5)始终保持旋转。

2.根据权利要求1所述喷涂复杂零件的多工位装置，其特征在于：所述传动皮带(33)可连接的夹具(5)数量是通过改变皮带驱动机构(3)的张紧轮(32)位置来改变传动皮带(33)的包裹角度进行设定。

3.根据权利要求1或2所述喷涂复杂零件的多工位装置，其特征在于：所述皮带驱动机构(3)包括安装在控制台(1)上且设置有皮带轮的驱动电机(31)、安装在控制台(1)上且位置可调的张紧轮(32)及绕置在皮带轮、张紧轮(32)和至少一个夹具(5)上的传动皮带(33)，所述张紧轮(32)设置有二个并分设在驱动电机(31)的两边。

4.根据权利要求3所述喷涂复杂零件的多工位装置，其特征在于：所述驱动电机(31)为变频调速电机。

5.根据权利要求1所述喷涂复杂零件的多工位装置，其特征在于：所述圆形台面板(4)的中间上方安装有抽风除尘管道，所述抽风除尘管道上设置有不同方向的开口。

6.根据权利要求1所述喷涂复杂零件的多工位装置，其特征在于：所述分度驱动机构(2)包括安装在控制台(1)内部的数控伺服电机(21)及与数控伺服电机(21)的动力输出轴相连接的分度器(22)，所述分度器(22)的转轴(221)与圆形台面板(4)固定连接。

7.根据权利要求6所述喷涂复杂零件的多工位装置，其特征在于：所述分度器(22)的转轴(221)上连接有回转支撑轴承(23)。

8.根据权利要求1所述喷涂复杂零件的多工位装置，其特征在于：所述夹具(5)包括中心具有通孔的带轮(51)及设置在带轮(51)顶部的卡盘(52)，所述带轮(51)的底部固定连接有中空转轴(53)，所述中空转轴(53)竖向插接在圆形台面板(4)上设置的轴承座(54)内。

9.根据权利要求1所述喷涂复杂零件的多工位装置，其特征在于：所述控制台(1)上设置有用于测量各夹具(5)实际转速的数显测速计。

10.根据权利要求1所述喷涂复杂零件的多工位装置，其特征在于：所述控制台(1)包括底座(11)、安装在底座(11)上的护罩(12)及安装在护罩(12)上的控制面板，所述圆形台面板(4)位于护罩(12)的上方，所述分度驱动机构(2)位于护罩(12)内，所述控制面板与分度驱动机构(2)和皮带驱动机构(3)电连接。