一種伺服噴漆系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種伺服噴漆系統，包括噴漆房，所述噴漆房上部外側設置有安裝架，所述安裝架上設置有伺服驅動往復機構、拖鏈和光電檢測裝置；其中，所述伺服驅動往復機構上設置有噴槍手臂，所述噴槍手臂的一端與拖鏈連接，另一端通過噴漆管與延伸至噴漆房內的噴槍連接。本發明結構簡單、結構緊湊，節省了安裝空間和材料成本，并且該系統中配套了齒形輥道輸送機構，能夠高效、省漆的完成對鋼材表面進行精確均勻的噴漆。
【專利說明】
一種伺服噴漆系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種伺服噴漆系統。
【背景技術】
[0002]目前，鋼材在經過拋光除銹后，需要立即對鋼材進行噴涂防銹底漆，通常是人工噴漆或采用三相異步電動機驅動的自動噴漆方式。
[0003]人工噴漆方式，既效率低，又浪費油漆，噴涂質量也不高。
[0004]采用三相異步電動機驅動的自動噴漆方式，雖然大大提高了噴漆效率，但由于結構和性能缺陷亦產生了以下問題:
[0005](I)三相異步電動機剎車慣量大，導致緩沖行程較大，噴槍移動行程難以控制，一般噴槍移動行程要比有效噴漆行程至少增加25%。
[0006](2)鏈式傳動結構使噴槍移動速度不穩定，致使漆膜厚不均勻，影響噴漆質量及油漆浪費增加20%以上。
[0007](3)三相異步電動機與鏈式傳動結構所組成的機構結構笨重，且運行過程中噪音大。
[0008](4)檢測手段很少甚至沒有，導致漏噴、重噴、空噴，油漆浪費量增加30%以上。
【發明內容】
[0009]本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種伺服噴漆系統。
[0010]本發明為實現上述目的，采用如下技術方案:一種伺服噴漆系統，包括噴漆房，所述噴漆房上部外側設置有安裝架，所述安裝架上設置有伺服驅動往復機構、拖鏈和光電檢測裝置;其中，所述伺服驅動往復機構上設置有噴槍手臂，所述噴槍手臂的一端與拖鏈連接，另一端通過噴漆管與延伸至噴漆房內的噴槍連接。
[0011]進一步的，所述伺服驅動往復機構包括固定在所述安裝架上的橫梁，平行安裝在所述橫梁兩側的滾動直線導軌，設置在所述滾動直線導軌上用于安裝噴槍手臂的噴漆小車，以及兩端與所述噴漆小車連接并形成環形同步結構的圓弧齒同步帶;其中，所述環形同步結構的兩內側分別設置有主動輪和從動輪，所述主動輪安裝在所述橫梁一端并通過EM型梅花瓣聯軸器與伺服電機連接，所述從動輪安裝在所述橫梁另一端;在所述噴漆小車的下方位于所述橫梁的兩端位置分別設置有接近開關。
[0012]進一步的，所述光電檢測裝置包括通過連接板固定在所述安裝架上的安裝支架，所述安裝支架上方通過連接板設置有防塵罩，所述防塵罩內設置有通過安裝板固定在所述安裝支架上的若干個成對使用的圓柱型光電傳感器，所述安裝支架的底部通過底部壓板設置有與所述圓柱型光電傳感器相對應的透光白玻璃。
[0013]進一步的，所述透光白玻璃與所述底部壓板之間設置有防振海綿壓條。
[0014]進一步的，所述透光白玻璃的厚度為3mm-5mm。
[0015]進一步的，所述安裝板由硬質板狀絕緣材料制作而成。
[0016]進一步的，所述硬質板狀絕緣由依次層疊的浸漬紙、棉布、玻璃布、浸漬酚醛和環氧樹脂經烘焙熱壓而成。
[0017]進一步的，圓弧齒同步帶是以鋼絲為抗拉體，外包聚氨脂或橡膠而成。
[0018]本發明的有益效果:本發明結構簡單、結構緊湊，節省了安裝空間和材料成本，并且該系統中配套了齒形輥道輸送機構，能夠高效、省漆的完成對鋼材表面進行精確均勻的噴漆。
【附圖說明】
[0019]圖1本發明的整體結構示意圖。
[0020]圖2-1為本發明的伺服驅動往復機構的主視圖的結構示意圖。
[0021]圖2-2為本發明的伺服驅動往復機構的俯視圖的結構示意圖。
[0022]圖2-3為圖2-1的A-A向結構示意圖。
[0023]圖2-4為圖2-2的B向局部放大結構示意圖。
[0024]圖3為本發明的光電檢測裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025]圖1至圖3所示，公開了一種伺服噴漆系統，包括噴漆房5(其用于提供鋼材噴漆所需的密封空間)，所述噴漆房5上部外側設置有安裝架4，所述安裝架4上設置有伺服驅動往復機構1、拖鏈2和光電檢測裝置3;其中，所述伺服驅動往復機構I上設置有噴槍手臂6，所述噴槍手臂6的一端與拖鏈2連接，另一端通過噴漆管與延伸至噴漆房5內的噴槍7連接。在使用時，噴槍7的端部可連接合適型號的噴嘴，以達到符合工作要求的噴漆噴幅。
[0026]需要說明的是，設置的伺服驅動往復機構I是噴槍7的關鍵的運行機構，也是噴漆效率和質量的保證機構，而設置的拖鏈2是針對噴漆管而設置的保護裝置。
[0027]其中的伺服驅動往復機構I具體的結構如下:包括固定在所述安裝架4上的橫梁14，平行安裝在所述橫梁14兩側的滾動直線導軌13，設置在所述滾動直線導軌13上用于安裝噴槍手臂6的噴漆小車12，以及兩端與所述噴漆小車12連接并形成環形同步結構的圓弧齒同步帶11;其中，所述環形同步結構的兩內側分別設置有主動輪15和從動輪16，所述主動輪15安裝在所述橫梁14 一端并通過EM型梅花瓣聯軸器17與伺服電機18連接，所述從動輪16安裝在所述橫梁14另一端;在所述噴漆小車12的下方位于所述橫梁14的兩端位置分別設置有接近開關19。其中，接近開關19是噴漆小車12運行的極限限位檢測裝置，用于保證噴漆小車12的運行安全。
[0028]使用時，伺服電機18驅動主動輪15帶動圓弧齒同步帶11和從動輪16運行，圓弧齒同步帶11帶動噴漆小車12沿著滾動直線導軌13來回往復走動，竟而噴漆小車12帶動噴槍手臂6作相應的動作。
[0029]另外，所述的光電檢測裝置3是保證鋼材噴漆質量的關鍵的檢測手段，由于結構簡單，用材輕盈，因而其可掛裝在安裝架4的外測。
[0030]本發明中，所述光電檢測裝置3包括通過連接板38固定在所述安裝架4上的安裝支架34，所述安裝支架34上方通過連接板38設置有防塵罩31，所述防塵罩31內設置有通過安裝板33固定在所述安裝支架34上的若干個成對使用的圓柱型光電傳感器32，所述安裝支架34的底部通過底部壓板35設置有與所述圓柱型光電傳感器32相對應的透光白玻璃36。
[0031]其中的防塵罩31是用于保護圓柱型光電傳感器32不受外界的腐蝕和破壞。
[0032]而其中的圓柱型光電傳感器32是關鍵的確定噴槍噴涂寬度、節省油漆的檢測手段。
[0033]進一步的方案中，所述透光白玻璃36與所述底部壓板35之間設置有防振海綿壓條37。設置該防振海綿壓條是用于避震，抗摩擦，保護透光白玻璃。
[0034]進一步的方案中，上述透光白玻璃36是用于隔斷圓柱型光電傳感器32與外界的介質，具有良好的透視、透光，及防塵性能，且易于清洗。其中，當透光白玻璃36的厚度為3mm時，其透光率為87 %，當其厚度為5mm時，其透光率為84 %。
[0035]進一步的，所述安裝板33由硬質板狀絕緣材料制作而成。優選的，所述硬質板狀絕緣由依次層疊的浸漬紙、棉布、玻璃布、浸漬酚醛和環氧樹脂經烘焙熱壓而成。具有較高的機械強度、介電性能、耐油性和耐腐蝕性，適用于要求較高的電工機械、電器設備中作絕緣結構件，并可在潮濕環境中使用。
[0036]本發明的系統中采用交流伺服電機，其優點如下:
[0037](I)伺服電機高速、高精確位置控制，額定運行區域內，實現恒力矩，良好的速度控制特性，在整個速度區內可實現平滑控制，幾乎無振蕩。慣量低，噴槍緩沖行程極小，節省大量油漆，亦提高噴漆的效率。
[0038](2)伺服電機不發熱、不產生磨損顆粒、沒有火花，適用于如噴漆房等無塵、易暴環境。
[0039](3)伺服電機噪音聲壓級不大于60分貝，提供了良好的工作環境。
[0040 ] (4)伺服電機沒有電刷的磨損，免維護，減少不必要的維修量。
[0041]2、本發明的噴漆小車采用圓弧齒同步帶傳動，由主動輪、從動輪和緊套在兩輪上的傳動帶組成。
[0042]圓弧齒同步帶傳動的工作原理:利用中間撓性帶，靠嚙合在主、從動輪間傳遞旋轉運動和動力。
[0043]本發明中的圓弧齒同步帶是以鋼絲為抗拉體，外包聚氨脂或橡膠而成。
[0044]圓弧齒同步帶結構特點:橫截面為矩形，帶面具有等距橫向齒的環形傳動帶，同步帶輪輪面也制成相應的齒形。
[0045]圓弧齒同步帶傳動特點:靠同步帶齒與同步帶輪齒之間的嚙合實現傳動，兩者無相對滑動，而使圓周速度同步。
[0046]圓弧齒同步帶傳動優點:
[0047](I)傳動比恒定。
[0048](2)結構緊湊，無需附加支撐結構，可以直接掛裝在噴漆房上，維護安裝便捷，節省空間。
[0049](3)由于帶薄而輕，抗拉強度高，故帶速最高達40m/s，傳動比可達10，傳遞功率最高可達200kW。
[0050](4)運行效率高，可高達98%。
[0051]3、噴漆小車往復行走軌道采用滾動直線導軌，是一種滾動導引，它由鋼珠在滑塊與滑軌之間作無限滾動循環，使得負載平臺能沿著滑軌輕易的以高精度作線性運動。滾動直線導軌與其他傳動產品相比，具有以下優點:
[0052](I)采用高精度的雙列滾珠角接觸軸承滾輪，使得滑塊在高速狀態下平穩運行，最高速度可達20m/s，最高加速度可達50m/s2。
[0053](2)定位精度高，其摩擦系數可降至傳統滑動導引的1/50，使之能輕易地達到μπι級的定位精度。
[0054](2)噴漆小車與滑塊連接后，在高速往復運行時，噪音聲壓級至少降低10分貝；
[0055](3)采用高精度滾輪外夾鍍鉻光軸，外加良好潤滑和密封的蓋板系統，能有效阻擋灰塵。
[0056](4)滑塊雙邊滑輪采用正心螺釘，使得滑塊間隙免調節，組裝容易并具有互換性，提高了維護安裝的便捷性。
[0057]4、采用簡單、高精度傳動連接件及檢測手段，保證噴漆質量。
[0058](I)伺服電機與主動輪軸向連接件采用EM型梅花瓣聯軸器，EM型梅花形聯軸器是將一個整體的梅花形彈性環裝在兩個形狀相同的半聯軸器的凸爪之間，以實現兩半聯軸器的連接。其優點:
[0059 ]①具有通過凸爪與彈性環之間的擠壓傳遞動力，通過彈性環的彈性變形補償兩軸相對偏移，實現減振緩沖性能。
[0060]②徑向尺寸小、結構簡單不用潤滑、更換彈性元件需軸向移動，維護安裝便捷。
[0061 ]③經過車削，銑削，和拉削等機加工方法加工而成，再經過整體熱處理以保證足夠強度，承載能力高，適用于聯接同軸線、起動頻繁，正反轉變化，中速，中等轉矩等傳動軸系和要求工作可靠性高的工作部件。
[0062]④具有很好的平衡性能和適用于高轉速應用(最高轉速可達30000轉/分鐘)。
[0063](2)在伺服噴漆系統機架前側上下掛裝若干對按一定規律排列的對射型圓柱型光電傳感器，用于測量鋼材的寬度。
[0064]其特點:
[0065]①檢測距離遠，最遠可達20m。
[0066]②響應速度快，不高于lms。
[0067]③采用數字信號處理方式，使抗干擾性能強。
[0068]光電傳感器安裝在一個密封的框架上，在光電發射和接收端前安裝防塵玻璃板。光電傳感器按一定距離成對垂直安裝于鋼材運行方向的上下，當鋼材通過時，可通過光電傳感器傳回PLC模擬信號。PLC對此模擬信號進行采樣、計算得出鋼材的寬度尺寸，PLC存入信息的同時，并控制Mac閥，決定噴槍噴涂的寬度，有效提高噴漆的準確度。
[0069](3)在噴漆小車運行軌道兩端各安裝兩個遠距離檢測接近開關，用于噴漆小車運行到軌道兩端限位檢測，使噴漆小車在規定的兩個位置之間自動換向，從而得到不斷的往復運動。遠距離檢測接近開關安裝在軌道兩端，維護安裝便捷。這種遠距離檢測接近開關與傳統的微動開關或限位開關相比，有啟搞干擾能力、長壽命和高可靠性等優點。
[0070]5、對噴漆管采用可靠的保護措施，提高其使用壽命。采用TL系列托鏈對噴漆管進行保護。其特點:
[0071 ] (I)拖鏈外形似坦克鏈，由眾多的單元鏈接組成，鏈接之間轉動自如。
[0072](2)單元鏈節由左右鏈板和上下蓋板組成，拖鏈每節都能打開，裝拆方便，不必穿線，打開蓋板后即可把漆管放入拖鏈，維護安裝便捷。
[0073](3)托鏈和漆管之間留有15%的剩余空間，讓內置漆管等可以自由活動，在半徑方向上對拖鏈不產生拉力。
[0074](4)拖鏈可適應高速往復運動，最大移動速度40米/分。
[0075](5)拖鏈在最大移動速度時，噪聲聲壓級不大于68分貝。
[0076](6)拖鏈安全使用壽命不小于100萬次(往復)。
[0077]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種伺服噴漆系統，其特征在于，包括噴漆房，所述噴漆房上部外側設置有安裝架，所述安裝架上設置有伺服驅動往復機構、拖鏈和光電檢測裝置;其中，所述伺服驅動往復機構上設置有噴槍手臂，所述噴槍手臂的一端與拖鏈連接，另一端通過噴漆管與延伸至噴漆房內的噴槍連接。2.如權利要求1所述的一種伺服噴漆系統，其特征在于，所述伺服驅動往復機構包括固定在所述安裝架上的橫梁，平行安裝在所述橫梁兩側的滾動直線導軌，設置在所述滾動直線導軌上用于安裝噴槍手臂的噴漆小車，以及兩端與所述噴漆小車連接并形成環形同步結構的圓弧齒同步帶;其中，所述環形同步結構的兩內側分別設置有主動輪和從動輪，所述主動輪安裝在所述橫梁一端并通過EM型梅花瓣聯軸器與伺服電機連接，所述從動輪安裝在所述橫梁另一端;在所述噴漆小車的下方位于所述橫梁的兩端位置分別設置有接近開關。3.如權利要求1所述的一種伺服噴漆系統，其特征在于，所述光電檢測裝置包括通過連接板固定在所述安裝架上的安裝支架，所述安裝支架上方通過連接板設置有防塵罩，所述防塵罩內設置有通過安裝板固定在所述安裝支架上的若干個成對使用的圓柱型光電傳感器，所述安裝支架的底部通過底部壓板設置有與所述圓柱型光電傳感器相對應的透光白玻璃。4.如權利要求3所述的一種伺服噴漆系統，其特征在于，所述透光白玻璃與所述底部壓板之間設置有防振海綿壓條。5.如權利要求3所述的一種伺服噴漆系統，其特征在于，所述透光白玻璃的厚度為3mm-5mm ο6.如權利要求3所述的一種伺服噴漆系統，其特征在于，所述安裝板由硬質板狀絕緣材料制作而成。7.如權利要求6所述的一種伺服噴漆系統，其特征在于，所述硬質板狀絕緣由依次層疊的浸漬紙、棉布、玻璃布、浸漬酚醛和環氧樹脂經烘焙熱壓而成。8.如權利要求2所述的一種伺服噴漆系統，其特征在于，所述圓弧齒同步帶是以鋼絲為抗拉體，外包聚氨脂或橡膠而成。
【文檔編號】B05B15/12GK105834047SQ201610270322
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月27日
【發明人】毛青鋒
【申請人】無錫艾迪爾機械制造有限公司