一种轴类件深型腔喷墨系统的制作方法

本实用新型属于润滑和冷却设备领域，更具体地，涉及一种轴类件深型腔喷墨系统。

背景技术：

轴类件深型腔喷墨系统属于润滑和冷却领域，应用于热模锻轴类件模具上，喷涂质量关乎模具的使用寿命。此喷墨系统可有效代替人工进行高强度重复的机械喷涂动作，作为自动化生产线的一个辅助单元。

轴类件模具型腔比较深，一般的喷涂系统的喷头无法有效到达型腔深处。深型腔模具喷涂需要使喷头有效的进入模具型腔内部进行喷涂，才能保证模具表面润滑和冷却效果。

目前，热模锻轴类件锻造生产中喷墨都是采用人工喷涂的方法，而在锻造过程中，模具锻压的均为烧红的金属料节，所以多模具的快速均匀冷却也尤为重要；因此需要多名工人配合，然而通过多名工人配合喷涂存在以下弊端：(1)因工人长时间工作易出现疲劳导致喷涂不够全面，无法估计到金属料节的各个地方，导致热模锻轴类件模具喷涂质量不满足要求，产品质量较差；(2)浪费人力，又增加生产成本，生产效率低下，不适用于工业化生产需求。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种轴类件深型腔喷墨系统，通过z轴运动机构、x轴运动机构的协同运动将冷却及润滑机构送至深型腔模具的模具口部位置，冷却及润滑机构同时开始进行冷却润滑作业，有效代替人工进行高强度重复的机械喷涂动作，同时，可灵活调节每个轴的动作距离，适用不同工件的模具喷涂。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种轴类件深型腔喷墨系统，包括相互垂直设置的x轴运动机构和z轴运动机构，以及设于所述z轴运动机构上的冷却及润滑机构；其中，

所述x轴运动机构包括x轴传动单元，该x轴传动单元包括x轴伺服电机和x轴滚珠丝杠，所述x轴伺服电机的输出轴与x轴滚珠丝杠连接，所述x轴滚珠丝杠上套设有x轴运动滑块；

所述z轴运动机构包括z轴伺服电机和z轴滚珠丝杠，该z轴滚珠丝杠一端与所述z轴伺服电机的输出轴连接，另一端与所述x轴运动滑块连接，所述z轴运动机构在x轴伺服电机的驱动作用下，通过所述x轴运动滑块沿所述x轴滚珠丝杠运动；

所述冷却及润滑机构包括喷头固定杆及设于该喷头固定杆其中一端的喷头，所述z轴滚珠丝杠上设有z轴运动滑块，所述喷头固定杆的另一端通过所述z轴运动滑块与所述z轴滚珠丝杠连接，且可以带动所述喷头沿所述z轴滚珠丝杠运动，实现对轴类件的喷涂作业。

进一步地，所述x轴运动机构包括x轴传感单元，该x轴传感单元包括x轴原位传感器，其设于所述x轴运动滑块一侧，且可随所述x轴运动滑块一起沿所述x轴滚珠丝杠运动。

进一步地，所述x轴原位传感器中间设有带通孔的矩形薄板，该矩形薄板通过焊接的方式与所述x轴滚珠丝杠右端面固定连接。

进一步地，所述x轴传感单元包括x轴末位传感器，其设于所述x轴滚珠丝杠末端的侧面上。

进一步地，所述x轴末位传感器上部为槽状结构，该槽状结构的两槽壁为矩形结构，两槽壁底端面设有螺栓孔；

所述x轴末位传感器下部为中间开有通孔的矩形薄板。

进一步地，其特征在于，所述z轴运动机构包括z轴传感单元，该z轴传感单元包括z轴原位传感器，所述z轴原位传感器设于所述固定杆与所述z轴滚珠丝杠的连接处，且可随所述固定杆一起沿所述z轴滚珠丝杠运动。

进一步地，所述z轴传感单元包括z轴末端传感器，其z轴末端传感器设于所述z轴滚珠丝杠底部。

进一步地，所述x轴原位传感器、x轴末位传感器、z轴原位传感器及z轴末端传感器为光电传感器。

进一步地，其特征在于，所述x轴滚珠丝杠与所述x轴伺服电机对接一端开设有通孔，该通孔内设有轴承和联轴器，所述x轴伺服电机通过轴承和联轴器与所述x轴滚珠丝杠连接。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本实用新型的喷墨系统，通过z轴运动机构、x轴运动机构的协同运动将冷却及润滑机构送至深型腔模具的模具口部位置，冷却及润滑机构同时开始进行冷却润滑作业，有效代替人工进行高强度重复的机械喷涂动作，同时，可灵活调节每个轴的动作距离，适用不同工件的模具喷涂。

2.本实用新型的喷墨系统，将伺服电机的驱动力传递给x轴滚珠丝杠，保证控制系统能够延x轴方向稳定移动，并通过控制系统能够精确控制电机的运转，提高该轴类件深型腔喷墨系统的精确性和可靠性。

3.本实用新型的喷墨系统，x轴运动滑块一方面为上部的z轴运动机构和冷却及润滑机构挺高支撑，另一方面，能够将x轴伺服电机产生的旋转驱动有效的转换为直线驱动，带动z轴运动机构和冷却及润滑机构延x轴方向运动。

4.本实用新型的喷墨系统，x轴原位传感器和x轴末位传感器相配合，在x轴运动滑块上的l型薄板经过x轴原位传感器向控制系统传递原点信号，之后通过记录其运动时间进行x轴方位的控制，在运行到x轴末位传感器时，控制系统到末位位置，防止x轴运动滑块与x轴滚珠丝杠发生碰撞，提高该轴类件深型腔喷墨系统的安全性和可靠性。

5.本实用新型的喷墨系统，在z轴运动滑块上的l型薄板经过z轴原位传感器时，向控制系统发出z轴原位信号。在经过z轴末位传感器时，向控制系统发出z轴末位信号，从而达到精确控制的效果，提高该轴类件深型腔喷墨系统的精确性和可靠性。

6.本实用新型的喷墨系统，喷头整体结构为螺栓型结构，通过焊接的方式设置在喷头固定杆的最左端，能够实现上下同时喷涂，提高工作效率，保证该轴类件深型腔喷墨系统的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种轴类件深型腔喷墨系统的正视图；

图2为本实用新型实施例一种轴类件深型腔喷墨系统的左视图；

图3为本实用新型实施例一种轴类件深型腔喷墨系统的俯视图；

图4为本实用新型实施例一种轴类件深型腔喷墨系统俯视图x轴原位传感器7局部放大图；

图5为本实用新型实施例一种轴类件深型腔喷墨系统正视图z轴原位传感器9局部放大图；

图6为本实用新型实施例一种轴类件深型腔喷墨系统左视图z轴原位传感器9局部放大图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-x轴伺服电机、2-z轴伺服电机、3-x轴滚珠丝杠、4-z轴滚珠丝杠、5-x轴运动滑块、6-z轴运动滑块、7-x轴原位传感器、8-x轴末位传感器、9-z轴原位传感器、10-z轴末位传感器、11-喷头固定杆、12-喷头。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1、图2和图3所示，该轴类件深型腔喷墨系统包括z轴运动机构、x轴运动机构和冷却及润滑机构。在轴类件从深型腔模具取出后，该轴类件深型腔喷墨系统开始工作，通过z轴运动机构、x轴运动机构的协同运动将冷却及润滑机构送至深型腔模具的模具口部位置，之后，z轴运动机构运动将冷却及润滑机构缓慢送至深型腔模具的底部，在这个运送过程中，冷却及润滑机构同时开始进行冷却润滑作业。该轴类件深型腔喷墨系统可有效代替人工进行高强度重复的机械喷涂动作，同时，可灵活调节每个轴的动作距离，适用不同工件的模具喷涂。

如图1、图2和图3所示，x轴运动机构包括x轴传动单元和x轴传感单元。其中，x轴传动单元包括x轴伺服电机1、x轴滚珠丝杠3和x轴运动滑块5。x轴滚珠丝杠3设置在该轴类件深型腔喷墨系统的最下端，该x轴滚珠丝杠3为延x轴方向水平布置的长方体框架，在该长方体框架的左端面、下端面和右端面都用矩形板密封。且在右端板的中间位置开有圆形通孔，并在该通孔位置设有轴承。同时，在左端面内侧设置有带有轴承的凸台，用于将伺服电机1的驱动力传递给x轴滚珠丝杠3，保证控制系统能够延x轴方向稳定移动。x轴伺服电机1设置在x轴滚珠丝杠3右端。该x轴伺服电机1包括内部电机和外部壳体，外部壳体整体为长方体形状的空壳，在该空壳的前后两端面开有圆形孔洞，便于内部电机进行散热。左端面中间部分设置有圆形通孔，便于丝杆通过该通孔与x轴滚珠丝杠3连接。同时，通过螺栓将x轴伺服电机1固定连接在x轴滚珠丝杠3的右端。内部电机通过下端的螺栓固定安装在外部壳体的下端面上，用联轴器将丝杆和内部电机固定连接，便于进行电机的传动，优选地，该x轴伺服电机1的内部电机为伺服电机，通过控制系统能够精确控制电机的运转，提高该轴类件深型腔喷墨系统的精确性和可靠性。x轴运动滑块5设置在x轴滚珠丝杠3的上端面上，该x轴运动滑块5的下部为螺母结构，用于和x轴滚珠丝杠3中部丝杠相配合，将x轴伺服电机1的驱动力传递到x轴运动滑块5上部结构。该x轴运动滑块5上部为通过螺栓固定的双层矩形钢板结构，在该双层矩形钢板结构上下两层钢板上都设置有螺孔，上端钢板的螺孔用于和z轴运动机构连接，下端钢板的螺孔用于和下部的螺母结构连接，同时，在该下端钢板的后端面中间位置设置有向下弯折的l型薄板，该l型薄板通过焊接的方式固定在下端钢板上，用于和x轴传感单元相配合定位。该x轴运动滑块5一方面为上部的z轴运动机构和冷却及润滑机构挺高支撑，另一方面，能够将x轴伺服电机1产生的旋转驱动有效的转换为直线驱动，带动z轴运动机构和冷却及润滑机构延x轴方向运动。

此外，图4为本实用新型实施例一种轴类件深型腔喷墨系统俯视图x轴原位传感器7局部放大图。如图1、图2、图3和图4所示，x轴传感单元包括x轴原位传感器7和x轴末位传感器8。其中，x轴原位传感器7设置在x轴滚珠丝杠3的右侧后端面上，该x轴原位传感器7下部为中间开有四个通孔的矩形薄板，通过焊接固定的方式水平焊接在x轴滚珠丝杠3右端面上下方向中间部位，为该x轴原位传感器7提供支撑。x轴原位传感器7上部为槽状结构，该槽状结构的两槽壁为矩形结构，且在两槽壁的中间位置开有矩形缺口，在槽底端面设置有螺栓孔，通过螺栓固定的方式将槽状结构和矩形结构连接固定。优选地，该x轴原位传感器7为光电传感器，一方面，能够有效的减少耗能同时保证x轴原位传感器7能够在工作环境不佳的条件内工作，另一方面，能够为控制系统提供及时准确的信息，提高该轴类件深型腔喷墨系统的安全性和可靠性。x轴末位传感器8设置在x轴滚珠丝杠3的左侧后端面上，该x轴末位传感器8下部为中间开有四个通孔的矩形薄板，通过焊接固定的方式水平焊接在x轴滚珠丝杠3右端面上下方向中间部位，为该x轴末位传感器8提供支撑。x轴末位传感器8上部为槽状结构，该槽状结构的两槽壁为矩形结构，在槽底端面设置有螺栓孔，通过螺栓固定的方式将槽状结构和矩形结构连接固定。该x轴末位传感器8与x轴原位传感器7相同，选用光电传感器。x轴原位传感器7和x轴末位传感器8相配合，在x轴运动滑块5上的l型薄板经过x轴原位传感器7向控制系统传递原点信号，之后通过记录其运动时间进行x轴方位的控制，在运行到x轴末位传感器8时，控制系统到末位位置，防止x轴运动滑块5与x轴滚珠丝杠3发生碰撞，提高该轴类件深型腔喷墨系统的安全性和可靠性。

如图1、图2、图3、图5和图6所示，z轴运动机构包括z轴传动单元和z轴传感单元。其中，z轴传动单元包括z轴伺服电机2、z轴滚珠丝杠4和z轴运动滑块6。z轴滚珠丝杠4为长方体框架结构，且在该长方体框架结构的上下端面设置有带螺孔的钢板，上端面钢板中间位置布置有带轴承的通孔，下端钢板内侧中间位置布置有带轴承的深孔，用于设置丝杆，以便于控制冷却及润滑机构的上下运动。同时，在该z轴滚珠丝杠4的后侧左右两边分别设置有梯形强化板，一方面，便于保持该轴类件深型腔喷墨系统的平衡，另一方面，提高该轴类件深型腔喷墨系统的强度，提高该轴类件深型腔喷墨系统的安全性和稳定性。z轴伺服电机2通过螺栓固定的方式设置在z轴滚珠丝杠4的上端，该z轴伺服电机2包括内部电机和外部壳体，外部壳体为长方体形状的空壳，在该外部壳体的下端面上中间位置布置有圆形通孔，同时，在其他位置设置有螺栓孔，便于将该z轴伺服电机2固定在z轴滚珠丝杠4的上端面上，为内部电机提供支撑。内部电机通过后端的螺栓固定安装在外部壳体的后端面上，之后，通过联轴器将内部电机和z轴滚珠丝杠4的丝杠相连接，便于进行传动。同时该z轴伺服电机2选用与x轴伺服电机1相同的伺服电机，以便于控制系统的同一控制。z轴运动滑块6设置在z轴滚珠丝杠4的前端面上，该z轴运动滑块6的后部为螺母结构，用于和z轴滚珠丝杠4中部丝杠相配合，将z轴伺服电机2的驱动力传递到z轴运动滑块6上前部结构。该z轴运动滑块6前部结构为通过螺栓固定的双层矩形钢板结构，中间钢板为矩形钢板，用于连接后部螺母结构。且在该中间钢板的左侧中间位置通过焊接的方式设置有l型薄板，用于和z轴传感单元配和进行定位。前端钢板左侧为梯形钢板，右侧为矩形钢板，用于连接安装冷却及润滑机构，保证冷却及润滑机构能够正常稳定的运动。

同时，z轴传感单元包括z轴原位传感器9和z轴末位传感器10。其中，z轴原位传感器9前部结构与x轴原位传感器7上部结构相同，同时，选用相同的光电传感器，以便于控制系统进行统一的控制，提高控制效率和保证控制的精确度。其后部结构为一条通过焊接方式固定在z轴滚珠丝杠4左后侧边上的矩形钢板，该z轴原位传感器9通过螺栓固定的方式设置在其上车位置。z轴末位传感器10其前部结构与z轴原位传感器8上部结构相同，同时，选用相同的光电传感器，该z轴末位传感器10通过螺栓固定的方式设置在矩形钢板的下部。轴原位传感器9和z轴末位传感器10配合作用，其工作原理与x轴传感单元相似。在z轴运动滑块6上的l型薄板经过z轴原位传感器9时，向控制系统发出z轴原位信号。在经过z轴末位传感器10时，向控制系统发出z轴末位信号，从而达到精确控制的效果，提高该轴类件深型腔喷墨系统的精确性和可靠性。

如图1、图2和图3所示，冷却及润滑机构包括喷头固定杆11和喷头12。其中，喷头固定杆11整体为圆柱杆状结构，通过焊接的方式将该喷头固定杆11水平与x轴焊接在z轴滚珠丝杠4的前端钢板结构的中间位置，优选地，该喷头固定杆11选用具有良好刚度的钢材制成，用于为喷头12提供稳定有效的支撑，确保冷却及润滑的稳定进行，提高该轴类件深型腔喷墨系统的可靠性。喷头12整体结构为螺栓型结构，通过焊接的方式设置在喷头固定杆11的最左端。在该螺栓型结构的内部设置管道，其中，该螺栓型结构的上端为矩形板状结构，在该矩形板状结构的四周边中间位置向内各开有通孔，便于气源和冷却润滑物质的进入。同时，延上下方向设置有四根管道，该管道自上端面起至螺栓型结构的下部，上端管道与矩形板状结构的四周边中间位置向内各开有通孔连接，且在该螺栓型结构的底端面中心位置开有圆形孔，该圆形孔与螺栓型结构内部的前右端的管道下部通过管道连接，便于该喷头12能够同时实现上下喷涂，提高工作效率，保证该轴类件深型腔喷墨系统的可靠性。

本实用新型实施例一种轴类件深型腔喷墨系统，工作原理及其具体实施步骤如下：

s1：热模锻轴类件从深型腔模具取出后，在控制系统的控制下，x轴伺服电机(1)带动x轴滚珠丝杠(3)同步运动，通过x轴运动滑块(5)带动z轴运动机构和冷却及润滑机构延x轴运动，直至喷头(12)到轴类件从深型腔模具口位置；

s2：喷头(12)开始进行喷气、喷墨，同时，z轴伺服电机(2)带动z轴滚珠丝杠(4)同步运动，通过z轴运动滑块(6)带动喷头固定杆(11)、喷头(12)向轴类件从深型腔模具内部运动，对轴类件从深型腔模具进行全面冷却及润滑；

s3：喷头(12)沿z方向运动到指定高度后，通过z轴运动机构驱动z轴运动滑块(6)运动到z轴原位传感器(9)，喷头(12)停止喷气、喷墨。

s4：通过z轴运动机构驱动z轴运动滑块(6)运动到z轴原位传感器(9)后，通过x轴运动机构驱动x轴运动滑块(5)运动到x轴原位传感器(7)，完成热模锻轴类件的喷墨工作。

步骤1：轴类件从深型腔模具取出后，该轴类件深型腔喷墨系统开始进行工作，在控制系统的控制下，x轴伺服电机1带动x轴滚珠丝杠3同步运动，通过x轴运动滑块5带动z轴运动机构和冷却及润滑机构延x轴运动，在喷头12运动到轴类件从深型腔模具口位置时，喷头12开始进行喷气、喷墨。

步骤2：z轴伺服电机2带动z轴滚珠丝杠4同步运动，驱动喷头12向轴类件深型腔模具内部运动，对轴类件深型腔模具进行全面冷却及润滑。在冷却及润滑结束之后，通过z轴运动机构驱动z轴运动滑块6运动到z轴原位传感器9，之后，通过x轴运动机构驱动x轴运动滑块5运动到x轴原位传感器7，完成一整套动作。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。