一种管道内壁均匀喷涂装置的制作方法

本实用新型涉及喷涂技术领域，尤其涉及一种管道内壁均匀喷涂装置。

背景技术：

喷涂是利用喷枪等喷射工具把涂料雾化后，喷射在被涂工件上的涂装方式。传统的喷涂方法一般都是喷料工程师手持喷枪，根据日常的工作经验来完成对产品表面手感油的喷涂处理，这种采用人工手动作业对待喷涂件进行喷涂的方式，在操作过程中人为因素对喷涂件喷涂的质量有很大的影响，并且由于在手工喷料作业中进程速度及路线不易稳定控制，使得待喷涂件表面喷涂厚度不均匀，且在喷涂面积庞大的情况下还存在严重浪费人力的缺点，这样不仅使工人的劳动强度过大，而且喷涂效率很低，并且在喷涂过程中喷枪的角度和吞吐量不易控制。

因此，手工喷涂对待喷涂件的喷涂精确度欠佳，而且极易导致喷涂不均匀、喷涂质量不理想，且随着现在人工成本的增加，导致人工喷涂成本较高，同时，喷涂工作现场环境污染较为严重，容易对喷料工程师的身体健康造成伤害。需要以机械自动化替代人工加工，从而节约劳动力，降低生产成本，并且提高喷涂效率及喷涂质量，传统对金属表面大气环境介质的长期防腐蚀处理的方法通常采用的是对金属材料进行表面处理，如：喷锌、喷铝镁合金、喷锌铝合金等。近年来对金属表面防腐蚀处理技术受到国内外关注，国内发展为采用热镀锌、热镀铝及热浸镀铝等技术，仅限制在小型金属构件的表面处理，对流体输送管道的表面处理采用PVC复合、环氧树脂、水泥砂浆等方法，但焦炉荒煤气上升管的内表面的均匀喷涂一直受到困扰，有发明人设计了一种内孔表面的喷涂装置，包括喷枪、支撑轮、空气压缩机、支撑杆和控制装置，喷涂的时候，将被喷涂的金属管杆放置于喷枪的前端，接通控制装置的电源，开启空气压缩机，将空气压缩机进气控制阀门打开，金属管杆内孔表面喷涂装置空载慢跑，运行正常后关闭阀门，将喷枪另一端的吸入管插入涂料桶内，打开阀门和喷枪，待管道内的空气排尽后关闭喷枪，其根据金属管内孔的直径调节控制装置及行走速度，当支撑轮进入金属管杆后接通空气压缩机的气路，喷枪进入管内即可进行喷涂。然而，现有技术存在以下技术问题：一是由于设置喷枪、支撑轮和空气压缩机等，结构复杂，喷涂成本较高；二是金属管杆内喷涂时，常常出现漏喷的情况，喷涂不均匀。同样喷管喷淋不均匀且在喷淋过程中自动化程度底，需要人工控制，这样的过程中就会更加的加大喷淋不均匀发生的概率，需要一种可以均匀喷涂且自动化程度高的均匀喷涂装置来解决问题，以对焦炉荒煤气上升管的均匀喷涂。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种管道内壁均匀喷涂装置，自动地将涂料均匀喷涂，提高生产效率与自动化程度。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案来实现：一种管道内壁均匀喷涂装置，包括喷料装置、旋转装置、移动装置，

所述喷料装置包括喷料泵、喷料头，喷料枪、轴承、喷涂面积计量模块、喷涂体积计量模块、控制主机、喷涂厚度输出模块、输料管、储料箱，所述喷料枪为瓶盖状圆柱体，瓶盖状圆柱体外表面设置有一圈齿轮槽，所述喷料头沿径向设置在瓶盖状圆柱体侧面，喷料头内的喷孔沿径向贯通至喷料枪内，所述输料管的管端通过安装轴承连接着喷料枪，喷孔内侧端连通瓶盖状圆柱体，瓶盖状圆柱体通过输料管连通输料管另一端的喷料泵，所述喷涂面积计量模块与喷涂体积计量模块集成电性连接喷涂厚度输出模块，所述喷涂面积计量模块连接图像检测仪、管径测量仪、圈数测量仪和距离编码器；所述喷涂体积计量模块电性连接所述储料箱底部的压力变送器；

所述旋转装置安装在移动装置上，包括驱动电机，驱动电机轴端安装的齿轮与喷料枪的齿轮槽咬合，驱动喷涂装置旋转，驱动电机风扇端连接圈数测量仪，并检测喷涂装置旋转的圈数；

所述移动装置包括曲柄滑块机构、丝杆、第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板、伸缩机构、卷筒、伺服电机，所述曲柄滑块机构至少设置三组，所述丝杆的数量至少为三根，每组曲柄滑块机构连接在同一根丝杆上，所述丝杆穿过所述第一挡板、第二挡板、第四挡板固定，并穿过第三挡板，所述第三挡板连接曲柄滑块机构的滑块，所述伸缩机构一端连接第二挡板，另一端连接第三挡板，所述输料管穿过所述第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板，并缠绕在所述卷筒上，卷筒轴连接伺服电机，伺服电机风扇端安装有所述距离编码器；

所述喷料装置的控制主机电性连接所述驱动电机、喷料泵、伺服电机，控制主机还电性连接所述喷涂厚度输出模块。

优选地，所述曲柄滑块机构包括曲柄、滚轮、滑块，所述曲柄至少设置三根，所述滑块至少设置一个，所述滚轮至少设置两个，第一节曲柄和第三节曲柄的一端分别与第二节曲柄的两端活动连接，所述滚轮安装在曲柄与曲柄的连接处，第一节曲柄的另一端连接在第二挡板与丝杆的连接处，第三节曲柄的另一端与滑块连接，所述滑块连接第三挡板，所述丝杆穿过滑块，第三挡板连同滑块可在丝杆上滑动。

优选地，所述伸缩机构包括张紧弹簧，所述张紧弹簧一端连接第二挡板，另一端连接第三挡板。

进一步地，所述图像检测仪安装在第一挡板外侧，图像检测仪对喷料头在管道内壁上喷出的涂层圈进行扫描，测量涂层圈的宽度。

进一步地，所述旋转装置包括齿轮，所述驱动电机安装在第一挡板上，齿轮安装在驱动电机的转轴上。

优选地，所述压力变送器实时输出储料箱底部压强电信号。

进一步地，所述管径测量仪包括电子卷尺，电子卷尺的齿钩固定在第三挡板或第四挡板上，电子卷尺卷尺本体固定在第四挡板或第三挡板上。

进一步地，所述圈数测量仪包括圈数编码器和计时器，所述圈数编码器安装在驱动电机风扇端，向喷涂面积计量模块发送脉冲信号，所述计时器与控制主机电性连接，间歇性控制驱动电机，喷料泵和伺服电机启停。

进一步地，所述喷涂厚度输出模块内集成有积分芯片，所述积分芯片以距离编码器和压力变送器的信号作为变量，以管径变送器、圈数编码器和图像检测仪的信号作为定量，输出喷料头在管道内壁上喷出的涂层圈厚度。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：本实用新型的管道内壁均匀喷涂装置，从喷料装置和旋转装置的结构设计上，保证了涂料能连续、自动、均匀的喷涂到管道内壁上，从整体结构设计上保证了管道内壁均匀喷涂装置在管道内喷涂过程中喷料头到管道内壁的距离一致，装置稳定性、可靠性高，对喷料头喷出的涂层进行扫描，测量涂层圈宽度，并采集喷涂涂料体积、喷涂圈数、管道内壁直径参数，通过控制主机控制喷涂圈涂层的厚度，通过控制主机控制喷涂装置切换移动和喷涂作业模式，使得喷涂更加均匀且自动化程度大大提高。本实用新型保证所述待喷涂件上涂料厚度均匀统一，保证了喷涂质量，提高了产品品质和生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的管道内壁均匀喷涂装置的结构示意图。

图2为图1中A处的放大剖面示意图。

图3为图1中B-B面的截面示意图。

图4为本实用新型的管道内壁均匀喷涂装置的控制系统图。

附图中的标记为：100-喷料装置、200-旋转装置、300-移动装置、101-喷料泵、102-喷料头、103-喷料枪、104-轴承、105-轴承压盖、106-输料管、107-储料箱、108-瓶盖状圆柱体、109-齿轮槽、110-喷孔、111-图像检测仪、112-圈数编码器、113-距离编码器、114-压力变送器、115-电子卷尺、201-驱动电机、202-齿轮、301-曲柄滑块机构、302-丝杆、303-第一挡板、304-第二挡板、305-第三挡板、306-第四挡板、307-张紧弹簧、308-卷筒、309-伺服电机、311-曲柄、312-滚轮、313-滑块、314-第二挡板与丝杆的连接处。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的管道内壁均匀喷涂装置，包括喷料装置100、旋转装置200、移动装置300，所述喷料装置100包括喷料泵101、喷料头102，喷料枪103、轴承104、轴承压盖105、喷涂面积计量模块、喷涂体积计量模块、控制主机、喷涂厚度输出模块、输料管106、储料箱107，所述喷料枪103为瓶盖状圆柱体108，瓶盖状圆柱体108外表面设置有一圈齿轮槽109，喷料头102沿径向设置在瓶盖状圆柱体108侧面，喷料头102内的喷孔110沿径向贯通至喷料枪103内，输料管106的管端通过安装轴承104连接着喷料枪103，喷孔110内侧端连通瓶盖状圆柱体108，瓶盖状圆柱体108通过输料管106连通输料管106另一端的喷料泵101，所述喷涂面积计量模块与喷涂体积计量模块集成电性连接喷涂厚度输出模块，所述喷涂面积计量模块连接图像检测仪111、管径测量仪、圈数编码器112和距离编码器113；所述喷涂体积计量模块电性连接储料箱107底部的压力变送器114。

所述旋转装置200安装在移动装置300上，包括驱动电机201，驱动电机201轴端安装的齿轮202与喷料枪103的齿轮槽109咬合，驱动喷涂装置旋转，驱动电机201风扇端连接圈数编码器112，并检测喷涂装置旋转的圈数。

所述移动装置300包括曲柄滑块机构301、丝杆302、第一挡板303、第二挡板304、第三挡板305、第四挡板306、伸缩机构、卷筒308、伺服电机309，所述曲柄滑块机构301至少设置三组，所述丝杆302的数量至少为三根，每组曲柄滑块机构301连接在同一根丝杆302上，所述丝杆302穿过第一挡板303、第二挡板304、第四挡板306固定，并穿过第三挡板305，第三挡板305连接曲柄滑块机构301的滑块313，所述伸缩机构一端连接第二挡板304，另一端连接第三挡板305，所述输料管106穿过第一挡板303、第二挡板304、第三挡板305、第四挡板304，并缠绕在卷筒308上，卷筒308轴连接伺服电机309，伺服电机309风扇端安装距离编码器113。

所述喷料装置的控制主机电性连接驱动电机201、喷料泵101、伺服电机309，用于控制喷涂装置完成喷涂、移动的作业，控制主机还电性连接喷涂厚度输出模块，用于将输出的厚度进行人机交互。

进一步地，所述曲柄滑块机构包括曲柄311、滚轮312、滑块313，所述曲柄311至少设置三根，所述滑块313至少设置一个，所述滚轮312至少设置两个，第一节曲柄和第三节曲柄的一端分别与第二节曲柄的两端活动连接，所述滚轮安装在曲柄与曲柄的连接处，第一节曲柄的另一端连接在第二挡板304与丝杆302的连接处314，第三节曲柄的另一端与滑块313连接，所述滑块313连接第三挡板305，所述丝杆302穿过滑块313，第三挡板305连同滑块313可在丝杆302上滑动。

优选地，所述伸缩机构包括张紧弹簧307，张紧弹簧307一端连接第二挡板304，另一端连接第三挡板305。管径测量仪包括电子卷尺115，电子卷尺115的齿钩固定在第三挡板305上，电子卷尺卷尺115固定在第四挡板306上。张紧弹簧307能拉动第三挡板305滑动，使曲柄滑块机构301的滚轮312紧贴管道内壁，固定喷涂装置，使喷料头102在转动过程中距管道内壁的距离始终一致，保持喷出的喷涂圈宽度一致。

优选地，所述喷涂体积计量模块电性连接储料箱107底部的压力变送器114，所述压力变送器114实时输出储料箱107底部压强电信号，将压力变送器114的信号转化为喷料泵101喷出的涂料体积参数。

所述喷涂面积计量模块连接图像检测仪111、电子卷尺115、圈数编码器112和距离编码器113，进一步地所述图像检测仪111安装在第一挡板303外侧，图像检测仪111对喷料头102在管道内壁上喷出的涂层圈进行扫描，输出涂层圈的宽度参数。驱动电机201安装在第一挡板303上，齿轮202安装在驱动电机201的转轴上，驱动电机201风扇端上安装圈数编码器112和计时器，圈数编码器112输出脉冲信号，喷涂面积计量模块将圈数编码器112的信号转化成喷涂圈数参数，将电子卷尺115的信号转化成管道直径参数，将卷筒上的距离编码器113的信号转化成喷涂装置在管道内壁纵向上的移动距离参数。

进一步地，所述喷涂厚度输出模块内集成有积分芯片，所述积分芯片以移动距离参数和涂料体积参数作为变量，管道内壁直径参数、喷涂圈数参数和喷涂圈宽度参数作为定量，输出喷料头在管道内壁上喷出的涂层圈厚度参数，计时器与控制主机电性连接，当喷涂圈厚度达到控制主机设定值时，间歇性控制驱动电机201，喷料泵101停止，启动伺服电机309带动卷筒308转动使喷涂装置移动一个喷涂圈宽度的距离，再间歇性控制驱动电机201，喷料泵101开启进行喷涂作业。

本实用新型的管道内壁均匀喷涂装置，从结构设计上保证了管道内壁均匀喷涂装置的稳定性、可靠性，通过控制主机控制使得喷涂更加均匀且自动化程度大大提高。本实用新型用齿轮带动喷料枪转动，并将喷料枪与输料管设计成轴承连接，结构简单稳定，实现了喷涂装置在管道内壁连续自动喷涂涂料另一方面可进一步辅助喷涂装置的均匀喷涂，保证所述待喷涂件上涂料厚度均匀统一，保证了喷涂质量，提高了产品品质和生产效率。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。