一种面向大型工件的机器人连续式自动喷漆设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于大型工件表面的机器人自动喷涂装置。
【背景技术】
[0002]为了保持表面光洁度和防止锈蚀，大多设备在投入使用前均需进行喷涂处理。对于风电发电机叶片、大吨位船舶的甲板及其船体等大型工件，由于几何尺寸较大，通常采用人工喷涂的作业方式。人工喷涂不仅效率低，质量难以保证，而且影响操作工人的身体健康。机器人喷涂技术被广泛使用，但喷涂机器人一般为基座固定的作业方式，难以完成大尺寸工件的一次喷涂任务。而喷涂过程中快速烘干、及时更换与清洗喷头等均是难以解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明为解决现有大型工件喷涂的自动化水平低、难以连续作业以及更换清洗喷头困难、难以快速烘干的问题，而提供一种面向大型工件的机器人自动喷漆设备。
[0004]本发明的一种面向大型工件的机器人自动喷漆设备包括工业机器人(1)、移动平台(3)、丝杠(4)、轨道(5)、底座(6)和喷涂装置(8)，工业机器人(I)的尾部通过底座(6)固装在移动平台⑶上，移动平台⑶与丝杠⑷螺纹连接，移动平台⑶与轨道(5)滑动连接，喷涂装置(8)安装在工业机器人(I)的末端；所述喷涂装置(8)包括安装座(80)、使用喷头(81)、清洁装置(82)、烘干装置(83)、气缸(84)、驱动部件(85)和距离传感器(86);清洁装置(82)包括底板(821)、自动更换喷头装置(823)、驱动主轴(825)、喷头库密封上盖(824)、超声波换能器(826)、超声波发生器(827)和数个待换喷头(822)，底板(821)的中心位置设有主轴孔(820)，驱动主轴(825)安装在主轴孔(820)中，自动更换喷头装置(823)固装在驱动主轴(825)上，底板(821)上位于自动更换喷头装置(823)的一侧端面上设有清洗腔(828)和喷头安装孔(829)，底板(821)上且位于清洗腔(828)的底面沿同一半径上设有数个喷头库(8210)，底板(821)的另一侧端面上设有数个超声腔(8213)，数个超声腔(8213)与数个喷头库(8210) —一对应，每个喷头库(8210)中安装一个待换喷头(822)，数个超声腔(8213)中安装一个超声波换能器(826)和一个超声波发生器(827)，底板(821)上设有清洁液通道(8211)，清洁液通道(8211)的一端与清洗腔(828)连通，清洁液通道(8211)的另一端与底板(821)外部连通，底板(821)上位于清洗腔(828)的顶部设有通气孔(8212)，喷头库密封上盖(824)封挡在清洗腔(828)的外侧；烘干装置(83)包括烘干壳体(831)、反射片(832)、环状壳体(833)和数个红外线石英管(834)，烘干壳体(831)的下端为敞开式，烘干壳体(831)的上端壁厚中设有横出气通道(8311)，烘干壳体(831)的上端设有数个竖出气孔(8312)，每个竖出气孔(8312)的一端与横出气通道(8311)相通，每个竖出气孔(8312)的另一端与倒U形壳体(831)的内腔相通，环状壳体(833)沿烘干壳体(831)的下端外壁设置，环状壳体(833)的内腔为环状输气通道(8331)，烘干壳体(831)的下端侧壁上设有数个横出气孔(8313)，每个横出气孔(8313) —端与环状输气通道(8331)相通，每个横出气孔(8313)的另一端与倒U形壳体(831)的内腔相通，烘干壳体(831)的内壁粘有反射片(832)，反射片(832)的表面涂覆银，数个红外线石英管(834)设置在烘干壳体(831)的内腔中；清洁装置(82)上的驱动主轴(825)与驱动部件(85)连接，驱动部件(85)固装在安装座(80)上，主喷头(81)安装在喷头安装孔(829)中，烘干壳体(831)的顶端与气缸(84)的活塞杆连接，气缸(84)的尾端与安装座(80)连接，距离传感器(86)位于烘干壳体(831)的上方且设置在安装座(80)上。
[0005]本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
[0006]一、本发明利用工业机器人(I)和喷涂装置(8)对工件表面进行喷涂作业，主喷头
(81)通过数字控制，一个主喷头(81)和三个待换喷头(822)配合使用实现仿形喷漆。通过调整喷漆流量和工业机器人的移动速度(丝杠螺母传动)可实现喷漆厚度的精确控制，为高质量的喷涂效果提供保证，针对大尺寸工件可一次喷涂完成。
[0007]二、主喷头81通过自动更换喷头装置(823)可实现不同型号喷头的自动更换。
[0008]三、喷涂装置使用电泳喷漆技术，降低了喷漆微粒因在空气中的扩散与漂浮而造成的浪费，也减小了喷涂过程对外界环境的污染，喷涂过程环保经济。
[0009]四、清洁装置(82)采用超声波技术实现对被更换下的喷头及时清洁，通过自动更换喷头装置(823)实现不同型号喷头的更换。有效防止作业完的喷涂因残留涂料未被及时清理而凝固导致的堵塞，这不仅可延长喷头的使用寿命，而且提高了主喷头81对不同涂料的适应性。清洁装置(82)可实现对漂浮的细小喷漆微粒进行吸收与集中，进而回收再利用，提高喷涂过程的经济性。清洁装置(82)可通过控制超声波的频率和清洁液的流量，实现喷涂过程的合理清洗，节约能源，避免浪费。
[0010]五、烘干装置(83)对喷涂完的工件7表面及时烘干，同时减少喷漆颗粒的扩散，防止产生的裂纹、气泡等缺陷，提高喷涂质量。
[0011]六、本发明可适用不同类型喷漆的喷涂，选用相应的清洁液可提高清洁效率。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的整体结构主视图；
[0013]图2是图1中的喷涂装置8逆时针旋转90°的主视图；
[0014]图3是图2中清洁部件82的仰视图；
[0015]图4是图2中清洁部件82的仰视图(去掉喷头库密封上盖824);
[0016]图5是图4的A-A剖视图；
[0017]图6是图4中底板821的仰视图；
[0018]图7是图2的B-B剖视图；
[0019]图8是图7的C-C剖视图。
【具体实施方式】
[0020]【具体实施方式】一:结合图1?图8说明本实施方式，本实施方式包括工业机器人
1、移动平台3、丝杠4、轨道5、底座6和喷涂装置8，工业机器人I的尾部通过底座6固装在移动平台3上，移动平台3与丝杠4螺纹连接，移动平台3与轨道5滑动连接，喷涂装置8安装在工业机器人I的末端；
[0021]所述喷涂装置8包括安装座80、主喷头81、清洁装置82、烘干装置83、气缸84、驱动部件85和距离传感器86 ;
[0022]清洁装置82包括底板821、自动更换喷头装置823、驱动主轴825、喷头库密封上盖824、超声波换能器826、超声波发生器827和数个待换喷头822，底板821的中心位置设有主轴孔820，驱动主轴825安装在主轴孔820中，自动更换喷头装置823固装在驱动主轴825上，自动更换喷头装置823为现有技术，底板821上位于自动更换喷头装置823的一侧端面上设有清洗腔828和喷头安装孔829，底板821上且位于清洗腔828的底面沿同一半径上设有数个喷头库8210，底板821的另一侧端面上设有数个超声腔8213，数个超声腔8213与数个喷头库8210 —一对应，每个喷头库8210中安装一个待换喷头822，数个超声腔8213中安装一个超声波换能器826和一个超声波发生器827，底板821上设有清洁液通道8211，清洁液通道8211的一端与清洗腔828连通，清洁液通道8211的另一端与底板821外部清洁液输入管连通，底板821上位于清洗腔828的顶部设有通气孔8212，喷头库密封上盖824封挡在清洗腔828的外侧；
[0023]烘干装置83包括烘干壳体831、反射片832、环状壳体833和数个红外线石英管834，烘干壳体831的下端为敞开式，烘干壳体831的上端壁厚中设有横出气通道8311，烘干壳体831的上端设有数个竖出气孔8312，每个竖出气孔8312的一端与横出气通道8311相通，每个竖出气孔8312的另一端与倒U形壳体831的内腔相通，环状壳体833沿烘干壳体831的下端外壁设置，环状壳体833的内腔为环状输气通道8331，烘干壳体831的下端侧壁上设有数个横出气孔8313，每个横出气孔8313—端与环状输气通道8331相通，每个横出气孔8313的另一端与倒U形壳体831的内腔相通，烘干壳体831的内壁粘有反射片832，反射片832的表面涂覆银，银层增强了对红外线的反射能力，提高烘干热量利用率，降低烘干成本。数个红外线石英管834设置在烘干壳体831的内腔中；
[0024]烘干装置83的工作原理:红外线石英管834产生红外线，同时红外线石英管834上部通过横出气通道8311和数个竖出气孔8312通入换热气流，换热气流覆盖工件7表面，对喷漆进行换热，带走蒸发的水蒸气和气化的喷漆。红外线石英管834下部的数个横出气孔8313将换热后的气流迅速排出，并回收所含有的喷漆。反射片834的表面镀银，增强了对红外线的反射能力，提高烘干热量利用率，降低烘干成本。烘干装置83通过调节红外线石英管834产生红外线波长及红外线石英管834工作根数，来改变烘干能力。
[0025]清洁装置82上的驱动主轴825与