一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置及工作方法与流程

本发明属于涂覆加工技术领域，特别涉及一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置及工作方法。

背景技术：

在工业生产中，经常需要对细长棒材/管材表面涂覆一层与基材不同的材料，以提高零件表面的耐腐蚀、耐磨损、耐疲劳、耐氧化性能。或对已发生磨损或腐蚀的细长棒材/管材进行表面涂覆和加工，使其恢复到原尺寸，以再次投入使用。常用的表面涂覆工艺包括热喷涂、堆焊、熔敷等。

但细长棒材/管材在夹持或支撑时，难以保证其直线度，在涂覆过程中造成涂覆层厚度不均，导致材料浪费或涂覆层性能不满足使用要求。本专利公开了一种细长棒材/管材的表面涂覆装置，能够保证细长棒材/管材在涂覆过程中的直线度，最终得到均匀一致的涂覆层。

技术实现要素：

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置，通过设置一组夹轮支撑组件对细长棒材或管材进行矫直，再通过卡盘组件带动细长棒材或管材转动，在其转动过程中通过涂覆设备对其进行涂覆加工，从而有效的提高其涂覆的均匀性，有效提高其涂覆的质量。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置，包括：基座、卡盘组件、移动平台、涂覆设备和一组夹轮支撑组件，所述卡盘组件设于基座的一端，所述移动平台设于基座上，且两者做可移动式连接，所述涂覆设备设于移动平台上，所述夹轮支撑组件设于基座的一侧，并与卡盘组件同侧设置，且所述夹轮支撑组件的定位中心与卡盘组件的中心位于同一直线上。本发明中所述的一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置，通过设置一组夹轮支撑组件对细长棒材或管材进行矫直，再通过卡盘组件带动细长棒材或管材转动，在其转动过程中通过涂覆设备对其进行涂覆加工，从而有效的提高其涂覆的均匀性，有效提高其涂覆的质量，让其更好的满足生产的需要。

其中，所述夹轮支撑组件采用连杆式支撑组件或者齿轮齿条式支撑组件。本发明中所述夹轮支撑组件采用连杆式支撑组件或齿轮齿条式支撑组件，让其能够根据用户的实际需要进行选择，提高该装置的适用性。

进一步的，所述连杆式支撑组件包括安装架、一组水平导轨滑块、顶升导轨滑块、一组夹轮安装体和顶升驱动机构，所述安装架上设有水平导轨和竖向导轨，所述水平导轨滑块与水平导轨做移动式连接，所述顶升导轨滑块与竖向导轨做移动式连接，且所述顶升导轨滑块与转接组件连接，所述夹轮安装体设于水平导轨滑块上，且两夹轮安装体相对设置，所述水平导轨滑块和顶升导轨滑块通过一组导杆连接，所述顶升驱动机构设于安装架上，其输出端与转接组件连接。

进一步的，所述齿轮齿条式支撑组件包括安装架、一组水平导轨滑块、顶升导轨滑块、一组夹轮安装体、顶升驱动机构、一组水平齿条、顶升齿条和一组齿轮，所述安装架上设有水平导轨和竖向导轨，所述水平导轨滑块与水平导轨做移动式连接，所述顶升导轨滑块与竖向导轨做移动式连接，且所述顶升导轨滑块与转接组件连接，所述水平齿条与水平导轨滑块连接，所述顶升齿条与顶升导轨滑块连接，所述夹轮安装体设于水平齿条上，所述齿轮设于顶升齿条的两侧，并置于水平齿条的下方，且所述齿轮与水平齿条和顶升齿条啮合。

进一步的，所述夹轮安装体包括安装座、夹轮安装架和一组夹轮，所述安装座与水平导轨滑块连接，所述夹轮安装架与安装座连接，所述夹轮设于夹轮安装架的凹槽内，并通过转轴连接。

进一步的，所述夹轮安装架位于两夹轮之间的部位设于弧形凹槽，所述弧形凹槽与棒材或管材相配合。所述弧形凹槽的设置，让其能够与待加工的棒材或者管材相适配，提高其加工的稳定性和精准性。

进一步的，所述基座的顶部设于第一导轨，一侧设有第二导轨，位于第二导轨的上方设有齿条。

进一步的，所述移动平台包括移动支座和用于安装涂覆设备的竖向安装座，所述移动支座包括水平支座和竖向支座，所述水平支座的下方和竖向支座的一侧均设有滑动座，所述滑动座与对应的第一导轨和第二导轨连接，所述水平支座上方设有水平滑台，所述竖向安装座通过滑动座与水平滑台做移动式连接，所述竖向安装座上设有竖向滑台，所述涂覆设备上的安装架通过滑动块与竖向滑台做移动式连接；

且所述竖向支座上设有用于驱动移动平台移动的驱动机构，所述驱动机构中设有驱动电机和驱动齿轮，所述驱动电机通过安装座与竖向支座连接，所述驱动齿轮设于驱动电机的输出轴上，且所述驱动齿轮与齿条啮合。

进一步的，所述卡盘组件包括卡盘安装座、卡盘、旋转驱动机构和夹紧驱动气缸，所述卡盘安装轴承座与基座连接，所述卡盘设于卡盘安装座的一侧，并与轴承座连接，且所述卡盘安装轴承座远离卡盘的一侧设有齿轮，所述齿轮与卡盘同轴连接，且所述卡盘上设有一组夹紧机构，所述夹紧机构与供气气缸连接；

所述旋转驱动机构包括电机、第一驱动齿轮和从动齿轮，所述电机设于卡盘安装座上，所述第一驱动齿轮设于电机的驱动轴上，所述从动齿轮设于卡盘安装座的轴承座上，所述第一驱动齿轮和从动齿轮啮合，所述从动齿轮与齿轮啮合。

进一步的，所述水平支座远离竖向支座的一端设有平衡卡板，所述平衡卡板下部设于基座的一侧。

本发明中所述一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置的工作方法，具体的工作方法如下：1）：将细长棒材或管材穿于夹轮安装体之间，通过夹轮支撑组件中相对的夹轮将其夹持住，细长棒材或管材的一端插入卡盘中，通过卡盘夹紧；

2）：通过夹轮支撑组件对细长棒材或管材进行矫直处理；

3）：旋转驱动机构中电机驱动第一驱动齿轮转动，第一驱动齿轮带动从动齿轮转动，第一驱动齿轮带动齿轮转动，在齿轮带动下，将驱动细长棒材或管材转动；

3）：在细长棒材或管材转动过程中，涂覆设备对细长棒材或管材表面进行涂覆加工；

4）：涂覆设备工作过程中，通过移动支座带动其沿着基座进行水平移动，同时通过涂覆设备安装架上的滑动块还能够沿着竖向滑台带动涂覆设备进行上、下移动，对其位置实现调整。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中所述的一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置，通过设置一组夹轮支撑组件对细长棒材或管材进行矫直，再通过卡盘组件带动细长棒材或管材转动，在其转动过程中通过涂覆设备对其进行涂覆加工，从而有效的提高其涂覆的均匀性，得到高质量均匀一致的涂覆层，有效提高其涂覆的质量，让其更好的满足生产的需要。

2、本发明中所述夹轮支撑组件采用连杆式支撑组件或齿轮齿条式支撑组件，让其能够根据用户的实际需要进行选择，提高该装置的适用性

3、本发明中所述夹轮支撑组件的定位中心与卡盘组件的中心位于同一直线上，位置度误差不超过0.1mm，能够有效的保证细长棒/管材在涂覆时具有很高的直线度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明中移动平台的后视图；

图4为本发明中夹轮支撑组件的结构示意图；

图5为本发明夹轮支撑组件的侧视图；

图6为本发明中夹轮支撑组件夹紧时的结构示意图；

图7为本发明中夹轮支撑组件松开时的结构示意图；

图8为本发明中卡盘组件的结构示意图；

图9为本发明中齿轮齿条式支撑组件中安装架的结构示意图；

图10为本发明中齿轮齿条式支撑组件的正视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

如图1至图7、8所示的一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置，包括：基座1、卡盘组件2、移动平台3、涂覆设备4和一组夹轮支撑组件5，所述卡盘组件2设于基座1的一端，所述移动平台3设于基座1上，且两者做可移动式连接，所述涂覆设备4设于移动平台3上，所述夹轮支撑组件5设于基座1的一侧，并与卡盘组件2同侧设置，且所述夹轮支撑组件5的定位中心与卡盘组件2的中心位于同一直线上。

本实施例中所述夹轮支撑组件5采用连杆式支撑组件501。

本实施例中所述连杆式支撑组件501包括安装架51、一组水平导轨滑块52、顶升导轨滑块53、一组夹轮安装体54和顶升驱动机构55，所述安装架51上设有水平导轨511和竖向导轨512，所述水平导轨滑块52与水平导轨511做移动式连接，所述顶升导轨滑块53与竖向导轨512做移动式连接，且所述顶升导轨滑块53与转接组件56连接，所述夹轮安装体54设于水平导轨滑块52上，且两夹轮安装体54相对设置，所述水平导轨滑块52和顶升导轨滑块53通过一组导杆503连接，所述顶升驱动机构55设于安装架51上，其输出端与转接组件56连接。

本实施例中所述夹轮安装体54包括安装座541、夹轮安装架542和一组夹轮543，所述安装座541与水平导轨滑块52连接，所述夹轮安装架542与安装座541连接，所述夹轮543设于夹轮安装架542的凹槽内，并通过转轴连接。

本实施例中所述夹轮安装架542位于两夹轮543之间的部位设于弧形凹槽5421，所述弧形凹槽5421与棒材或管材相配合。

本实施例中所述基座1的顶部设于第一导轨11，一侧设有第二导轨12，位于第二导轨12的上方设有齿条13。

本实施例中所述移动平台3包括移动支座31和用于安装涂覆设备4的竖向安装座32，所述移动支座31包括水平支座311和竖向支座312，所述水平支座311的下方和竖向支座312的一侧均设有滑动座，所述滑动座与对应的第一导轨11和第二导轨12连接，所述水平支座上方设有水平滑台313，所述竖向安装座32通过滑动座与水平滑台313做移动式连接，所述竖向安装座32上设有竖向滑台314，所述涂覆设备4上的安装架通过滑动块与竖向滑台314做移动式连接；

且所述竖向支座312上设有用于驱动移动平台3移动的驱动机构32，所述驱动机构32中设有驱动电机321和驱动齿轮322，所述驱动电机321通过安装座与竖向支座连接，所述驱动齿轮322设于驱动电机321的输出轴上，且所述驱动齿轮322与齿条13啮合。

本实施例中所述卡盘组件2包括卡盘安装座21、卡盘22和旋转驱动机构23，所述卡盘安装轴承座21与基座1连接，所述卡盘22设于卡盘安装座21的一侧，并与轴承座连接，且所述卡盘安装轴承座21远离卡盘22的一侧设有齿轮25，所述齿轮25与卡盘22同轴连接，所述夹紧驱动气缸24与卡盘22连接；

所述旋转驱动机构23包括电机231、第一驱动齿轮232和从动齿轮233，所述电机231设于卡盘安装座21上，所述第一驱动齿轮232设于电机231的驱动轴上，所述从动齿轮233设于卡盘安装座21的轴承座上，所述第一驱动齿轮232和从动齿轮233啮合，所述从动齿轮233与齿轮25啮合。

本实施例中所述水平支座311远离竖向支座312的一端设有平衡卡板314，所述平衡卡板314下部设于基座1的一侧。

本实施例中所述的一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置的工作方法，具体的工作方法如下：1）：将细长棒材或管材穿于夹轮安装体54之间，通过夹轮支撑组件5）中相对的夹轮543将其夹持住，细长棒材或管材的一端插入卡盘22中，通过卡盘22夹紧；

2）：通过夹轮支撑组件5对细长棒材或管材进行矫直处理；

3）：旋转驱动机构23中电机231驱动第一驱动齿轮232转动，第一驱动齿轮232带动从动齿轮233转动，第一驱动齿轮232带动齿轮25转动，在齿轮25带动下，将驱动细长棒材或管材转动；

4）：在细长棒材或管材6转动过程中，涂覆设备4对细长棒材或管材6表面进行涂覆加工；

5）：涂覆设备4工作过程中，通过移动支座31带动其沿着基座1进行水平移动，同时通过涂覆设备4安装架上的滑动块还能够沿着竖向滑台314带动涂覆设备4进行上、下移动，对其位置实现调整。

本实施例中所述夹轮支撑组件5的具体矫直方法如下：顶升驱动机构55通过驱动转接组件56驱动顶升导轨滑块53沿着竖向导轨512向上运动，同时转接组件56将通过导杆503驱动夹轮安装体54中的安装座541沿着水平导轨511向两侧移动；

当其需要夹持细长棒材或管材6时，顶升驱动机构55通过驱动转接组件56驱动顶升导轨滑块53沿着竖向导轨512向下运动，同时转接组件56将通过导杆503驱动夹轮安装体54中的安装座541沿着水平导轨511相对向中间移动直至夹轮安装体54中的夹轮543夹持住细长棒材或管材6。

实施例2

如图1、3、6、7、8、9、10所示的一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置，包括：基座1、卡盘组件2、移动平台3、涂覆设备4和一组夹轮支撑组件5，所述卡盘组件2设于基座1的一端，所述移动平台3设于基座1上，且两者做可移动式连接，所述涂覆设备4设于移动平台3上，所述夹轮支撑组件5设于基座1的一侧，并与卡盘组件2同侧设置，且所述夹轮支撑组件5的定位中心与卡盘组件2的中心位于同一直线上。

本实施例中所述夹轮支撑组件5采用齿轮齿条式支撑组件502。

本实施例中所述齿轮齿条式支撑组件502包括安装架51、一组水平导轨滑块52、顶升导轨滑块53、一组夹轮安装体54、顶升驱动机构55、一组水平齿条57、顶升齿条58和一组齿轮59，所述安装架51上设有水平导轨511和竖向导轨512，所述水平导轨滑块52与水平导轨511做移动式连接，所述顶升导轨滑块53与竖向导轨512做移动式连接，且所述顶升导轨滑块53与转接组件56连接，所述水平齿条57与水平导轨滑块52连接，所述顶升齿条58与顶升导轨滑块53连接，所述夹轮安装体54设于水平齿条57上，所述齿轮59设于顶升齿条58的两侧，并置于水平齿条57的下方，且所述齿轮59与水平齿条57和顶升齿条58啮合。

本实施例中所述夹轮安装体54包括安装座541、夹轮安装架542和一组夹轮543，所述安装座541与水平导轨滑块52连接，所述夹轮安装架542与安装座541连接，所述夹轮543设于夹轮安装架542的凹槽内，并通过转轴连接。

本实施例中所述夹轮安装架542位于两夹轮543之间的部位设于弧形凹槽5421，所述弧形凹槽5421与棒材或管材相配合。

本实施例中所述基座1的顶部设于第一导轨11，一侧设有第二导轨12，位于第二导轨12的上方设有齿条13。

本实施例中所述移动平台3包括移动支座31和用于安装涂覆设备4的竖向安装座32，所述移动支座31包括水平支座311和竖向支座312，所述水平支座311的下方和竖向支座312的一侧均设有滑动座，所述滑动座与对应的第一导轨11和第二导轨12连接，所述水平支座上方设有水平滑台313，所述竖向安装座32通过滑动座与水平滑台313做移动式连接，所述竖向安装座32上设有竖向滑台314，所述涂覆设备4上的安装架通过滑动块与竖向滑台314做移动式连接；

且所述竖向支座312上设有用于驱动移动平台3移动的驱动机构32，所述驱动机构32中设有驱动电机321和驱动齿轮322，所述驱动电机321通过安装座与竖向支座连接，所述驱动齿轮322设于驱动电机321的输出轴上，且所述驱动齿轮322与齿条13啮合。

本实施例中所述卡盘组件2包括卡盘安装座21、卡盘22和旋转驱动机构23，所述卡盘安装轴承座21与基座1连接，所述卡盘22设于卡盘安装座21的一侧，并与轴承座连接，且所述卡盘安装轴承座21远离卡盘22的一侧设有齿轮25，所述齿轮25与卡盘22同轴连接，所述夹紧驱动气缸24与卡盘22连接；

所述旋转驱动机构23包括电机231、第一驱动齿轮232和从动齿轮233，所述电机231设于卡盘安装座21上，所述第一驱动齿轮232设于电机231的驱动轴上，所述从动齿轮233设于卡盘安装座21的轴承座上，所述第一驱动齿轮232和从动齿轮233啮合，所述从动齿轮233与齿轮25啮合。

本实施例中所述水平支座311远离竖向支座312的一端设有平衡卡板314，所述平衡卡板314下部设于基座1的一侧。

本实施例中所述的一种细长棒材或管材表面涂覆加工装置的工作方法，具体的工作方法如下：1）：将细长棒材或管材穿于夹轮安装体54之间，通过夹轮支撑组件5中相对的夹轮543将其夹持住，细长棒材或管材的一端插入卡盘22中，通过卡盘22夹紧；

2）：通过夹轮支撑组件5对细长棒材或管材进行矫直处理；

3）：旋转驱动机构23中电机231驱动第一驱动齿轮232转动，第一驱动齿轮232带动从动齿轮233转动，第一驱动齿轮232带动齿轮25转动，在齿轮25带动下，将驱动细长棒材或管材转动；

4）：在细长棒材或管材6转动过程中，涂覆设备4对细长棒材或管材6表面进行涂覆加工；

5）：涂覆设备4工作过程中，通过移动支座31带动其沿着基座1进行水平移动，同时通过涂覆设备4安装架上的滑动块还能够沿着竖向滑台314带动涂覆设备4进行上、下移动，对其位置实现调整。

本实施例中所述的夹轮支撑组件5的具体矫直方法如下：

顶升驱动机构55驱动顶升齿条58上的顶升导轨滑块53沿着竖向导轨512向上运动，由于顶升齿条58与齿轮59啮合，因而在顶升齿条58向上运动时将带动齿轮59反向运动，在齿轮59的带动下，水平齿条57做反向直线运动，从而带动夹轮安装体54向两侧移动；

当其需要夹持细长棒材或管材6时，则通过顶升驱动机构55驱动顶升齿条58上的顶升导轨滑块53沿着竖向导轨512向下运动，在顶升齿条58向下运动时将带动齿轮59相对运动，在在齿轮59的带动下，相对的水平齿条57做相对直线运动，从而带动夹轮安装体54向中间移动，直至夹轮安装体54中的夹轮543夹持住细长棒材或管材6。

上述实施例中所述涂覆设备根据涂覆工艺不同，可以是喷枪、焊枪，或熔敷头等，根据待涂覆棒/管材的直径和长度，沿基座可以安装多个夹轮支撑，相邻两个夹轮支撑之间的距离为0.3～5米。所有夹轮支撑的定位中心和卡盘中心，安装在同一直线上，位置度误差不超过0.1毫米，保证细长棒/管材在涂覆时具有很高的直线度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。