一种液体供应装置及其操作方法与流程

本发明涉及液体供应领域，更具体涉及一种液体供应装置及其操作方法。

背景技术：

在涂装车间中，车身空腔的防腐工艺，需要通过专有的卡具设备，将液态蜡注入车身底板的空腔内。根据车身空腔防腐功能的要求，针对不同的车型，乃至于同一车型中不同大小和结构的底板空腔，需要注入不同分量的液态蜡。

现有的供蜡设备采用气缸驱动。其缺点是，气缸只能针对单一的供应量供给，且控制精度无法保障；因此只能针对单一车型，无法满足多款车型所需要的不同供蜡量匹配。

另一方面，现有的供腊设备阀体末端一般会设置弹簧泄露机构。然而，此弹簧泄露结构其结构复杂，容易磨损，属于易损件，需要频繁更换备件，维护成本高，还会由于供应端的反复填充，导致液体供应延时和供应量的控制不准确。

因此，需要一种新颖的液体供应装置，可以方便调整所需要的供蜡量，并简化结构、增加耐用程度。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是：

提供一种新颖的液体供应装置及其操作方法，可以方便调整所需要的供蜡量，并简化结构、增加耐用程度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种液体供应装置，包括：驱动杆；连接驱动杆并用于驱动此驱动杆的驱动装置；与驱动杆滑动连接的驱动端套筒；连接驱动端套筒的液体管道，其中液体管道具有液体管道开口，位于液体管道连通驱动端套筒的相对一侧上；连接液体管道的供应端套筒，供应端套筒的一侧为液体供应出口，供应端套筒的另一侧通过液体管道开口与液体管道连接；位于液体管道中、连接驱动杆，并通过液体管道开口延伸至供应端套筒中的锥阀；固定于供应端套筒中的供应端密封元件，供应端密封元件具有通孔，液体管道及液体供应出口通过通孔相通；当锥阀位于第一状态时，供应端密封元件的通孔被锥阀完全覆盖，使得液体管道与液体供应出口为非连通；当锥阀位于非第一状态时，供应端密封元件的通孔未被锥阀完全覆盖，使得液体管道与液体供应出口为相互连通。驱动装置驱动驱动杆，使得锥阀得以在第一状态及非第一状态之间相互切换。

优选地是，非第一状态包括多个第二状态，在多个第二状态中，供应端密封元件的通孔被锥阀覆盖的比例不同。更优选地是，驱动装置驱动驱动杆，使得锥阀得以在第一状态及多个第二状态之间相互切换。优选地是，驱动装置使得锥阀在选定时长中为非第一状态。通过锥阀在多个不同状态下的相互切换，可以满足不同液体的不同产品，甚至是同一个产品的不同部分对液体需求量的不同供应。

优选地是，驱动杆为直线形推动杆，驱动端套筒为直筒形套筒，驱动装置驱动驱动杆在驱动端套筒中进行直线运动，使得锥阀进行直线运动，并使得锥阀得以在第一状态及非第一状态中相互切换；更优选地是，驱动装置进行旋转运动，使得驱动杆在驱动端套筒中进行直线运动。优选地是，驱动装置驱动驱动杆在驱动端套筒中进行旋转运动，使得锥阀进行旋转运动，并使得锥阀得以在第一状态及非第一状态中相互切换；更优选地是，驱动装置进行旋转运动，使得驱动杆在驱动端套筒中进行旋转运动。通过选定的驱动杆运动方式，可以更加精确调节所要供应液体的供应量。

优选地是，本申请的液体供应装置更包括驱动端密封元件，固定于驱动端套筒中，使液体管道与驱动端套筒之间为非连通状态。更优选地是，驱动端密封元件为驱动端密封法兰。更优选地是，驱动端密封法兰采用轴套和法兰盘一体式结构。通过驱动端密封元件能够提供密封性，减少液体从驱动端泄漏。

优选地是，驱动装置为电机驱动装置。更优选地是，驱动装置为步进电机。另一个优选地是，驱动装置为伺服电机。优选地是，液体供应装置更包括控制驱动装置运动的控制系统。更优选地是，控制系统依照所设置的参数控制驱动装置运动。通过电机驱动装置，例如是步进电机或伺服电机作为驱动源，可以根据不同的工件要求，控制锥阀不同的开启大小，可以满足不同产品、甚至是同一个产品的不同部分对液体需求量的不同供应。

优选地是，液体供应装置所供应的液体为蜡；更优选地是，液体供应装置为汽车液态蜡的供蜡设备。

本发明所采用的技术方案，还包括液体供应装置的操作方法，包括以下步骤：在液体管道内填充所要供应的液体；启动驱动装置，驱动装置驱动，使得驱动杆在驱动端套筒中运动，并使得锥阀运动，以使得锥阀由第一状态变为非第一状态；驱动装置反向驱动，使得驱动杆在驱动端套筒中运动，并使得锥阀运动，以使得锥阀由非第一状态变为第一状态。通过上述的操作方法，使得本申请的液体供应装置可以达到后述的多个有益效果。

本发明所采用的技术方案，还包括另一种液体供应装置的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：在液体管道内提供负压或者将液体管道内的液体排空；启动驱动装置，驱动装置驱动，使得驱动杆在驱动端套筒中运动，并使得锥阀运动，以使得锥阀由第一状态变为非第一状态；驱动装置反向驱动，使得驱动杆在驱动端套筒中运动，并使得锥阀运动，以使得锥阀由非第一状态变为第一状态。通过上述的操作方法，使得本申请的液体供应装置还可以用来收集液体，完成更多的功能。

本发明的液体供应装置及其操作方法能够带来以下有益效果：

1.利用步进电机或伺服电机作为驱动源，可以根据不同的工件要求，控制锥阀不同的开启大小；从而在柔性化生产时，满足不同产品，甚至是同一个产品的不同部分对液体需求量的不同供应。相较之下，现有的液体供应技术(例如是气缸驱动的汽车供蜡)，其一次所能供应的液体量难以调整，只能针对不同的产品另外设计供应装置。

2.使用简单的套筒代替对先前技术中精度要求苛刻的弹簧泄露结构，简化设备，提高供应的精确度。

3.每次供应结束后，液体保留在供应端，下次供应时供应响应及时，供应量控制更精确。

4.可以通过是控制系统操控驱动装置，且可以通过远程操控，使得驱动装置的各项参数实现远程设置，便于优化供液压力和时间。

附图说明

图1为本发明的一种液体供应装置的结构剖面图。

图2为本发明的一种液体供应装置结构的另一角度视图。

其中，图1-2的附图标记说明如下：

1：液体供应装置10：驱动装置

20：驱动端套筒21：驱动杆

22：驱动端密封元件30：液体管道

31：锥阀32：液体管道开口

40：供应端套筒41：供应端密封元件

42：液体供应出口

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为了达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

实施例1

请参照图1、2，为本发明的一种液体供应装置1的结构图。其中，液体供应装置1包括如驱动装置10、驱动端套筒20、驱动杆21、驱动端密封元件22、液体管道30、锥阀31、供应端套筒40、供应端密封元件41等元件。液体供应装置1例如可作为涂装车间的供蜡设备，但本申请并不以此为限，液体供应装置1也可以作为其他的液体供应设备。

驱动装置10用于作为驱动源，提供动力驱动液体供应装置1的其他元件。驱动装置可采用任意适当的驱动方式，例如可为电动，即驱动装置10例如可为电机驱动装置。不过，随着液体供应装置1的工作环境不同，也可以采用其他的驱动方式，举例来说像是气缸驱动装置。更具体来说，驱动装置10例如可为步进电机或伺服电机，但是也可以是其他种类的电机。驱动装置10例如可以进行旋转运动，但本申请并不以此为限，驱动装置可以进行任意适合的运动。

这里其他种类的电机包括但不限于直流电动机、异步电动机等可以实现速度伺服控制的电机，选型优选地采用低速运行控制精确高的电机。进行选转运动的驱动装置10(例如是电机)也可以通过直线驱动装置将其旋转运动转化为直线运动。此处的直线驱动装置例如可为伺服滑台、滚珠丝杠、齿轮齿条、连杆机构、曲柄滑块机构、偏心轮等装置。

驱动杆21位于驱动端套筒20中，连接驱动装置10和锥阀31。驱动装置10可以推动驱动杆21，来进一步推动位于液体管道30中的锥阀31。驱动端套筒20位于驱动杆21之外，围绕驱动杆21并连接驱动装置10以及液体管道30，从而使得在驱动装置10推动驱动杆21、锥阀31的同时，能够维持驱动装置10外侧以及液体管道30的相对距离，使得驱动杆21、锥阀31能够与液体管30产生相对运动。驱动杆21可以例如是直线形的直线形推动杆，而驱动端套筒20例如可为直筒形的套筒。在这样的状况下，驱动装置10例如可以进行旋转运动，然而通过执行机构将驱动装置10的旋转运动转化为直线运动，从而推动驱动杆21，使得驱动杆21推动位于液体管道30中的锥阀31。但是，本申请并不以此为限，驱动杆21也可以例如是弧形、螺旋形的驱动杆，而驱动端套筒20例如可为弧形、螺旋形的套筒，只要驱动杆21、驱动端套筒20两者的形状相互配合，两者可以顺利地相互作动即可。

驱动杆21与套筒20之间可以设置驱动端密封元件22。具体来说，驱动端密封元件22可以设置在驱动端套筒20内部，例如是通过卡圈固定在驱动端套筒20内部，并围绕驱动杆21。驱动端密封元件22可以使得液体管道30与驱动端套筒20之间为非连通状态，使得在驱动杆21被推动的同时，位于液体管道30之中的液体不会渗漏至驱动端套筒20之中。驱动端密封元件22例如可为密封法兰。驱动端密封元件22作为驱动端密封法兰，可以采用轴套和法兰盘一体式结构，能够提供密封性，减少液体从驱动端泄漏。

供应端套筒40位于液体管道30相对于驱动端套筒20的另一侧，一端连接液体管道30，另一端为液体供应出口42。

液体管道30用以提供液体。当液体供应装置1作为涂装车间的供蜡设备时，液体管道30即用于提供所要使用的蜡。也就是说，经由液体供应出口42所供应的液体，是由液体管道30所提供。具体来说，液体管道30具有一个液体管道开口32，供应端套筒40的一侧即通过液体管道开口32与液体管道30连通，位于液体管道30之中的液体，可以通过液体管道开口32流至供应端套筒40，进一步由液体供应出口42流出。液体管道开口32所设置的位置可以位于例如驱动端套筒20的相对一侧，也就是说供应端套筒40与驱动端套筒20两者位于液体管道30的相对二侧。液体管道30具体来说可视为与整个液体供应装置1的其他部位交叉的管道。更具体来说，可以例如图2所示，液体管道30为上下方向延伸的管道，而液体供应装置1的其他部位为左右延伸，两者相互垂直。或者换个角度描述，驱动端套筒20以及供应端套筒40为从液体管道30的侧壁开孔延伸出来。

锥阀31位于液体管道30之中，其后端连接驱动杆21供应端套筒40中设置供应端密封元件41。具体来说，供应端密封元件41可以设置在供应端套筒40内部，例如是通过卡圈固定在供应端套筒40内部。锥阀31的前端则对准供应端密封元件41；具体来说，驱动杆21、锥阀31可在一个方向上延伸，而供应端密封元件41在垂直于这个方向上的平面上延伸；或说，驱动杆21、锥阀31可在一条直线上延伸，而这条直线穿过供应端密封元件41中的通孔。

锥阀31、供应端密封元件41二者的相对位置，即供应端密封元件41中的通孔未被锥阀31覆盖到的大小(或称为锥阀31的开度)，会影响到液体管道30内液体的供应。当锥阀31的开度越大时，所供应的液体压力也就越大。另一方面，锥阀31打开的时间越长，其液体供应的量也就越多。具体来说，当驱动杆21、锥阀31为推进到底的状态时，锥阀31接触并套进供应端密封元件41之中，完全覆盖、堵住供应端密封元件41中的通孔，使得液体管道30与供应端套筒40不连通，位于液体管道30之中的液体不会流动到供应端套筒40之中，更不会从液体供应出口42被供应出；另一方面，当驱动杆21、锥阀31为非推进到底的状态时，锥阀31未完全覆盖供应端密封元件41中的通孔(或称为锥阀31打开)，位于液体管道30之中的液体可以流动到供应端套筒40之中，进一步从液体供应出口42被供应出。在锥阀31打开的状态时，锥阀31与供应端密封元件41两者可以互相不接触。锥阀31可以有多个打开的状态，在这些状态中，锥阀31的开度不同。

通过调整驱动装置10旋转的时间和频率(转速)，可以调整驱动杆21的移动距离，从而调整锥阀31与供应端密封元件41的相对距离，以及供应端密封元件41的通孔被锥阀31所覆盖的比例，也就随之调整了锥阀31的开度，进一步调整了所供应的液体的压力。

可以通过对驱动装置10的变频控制，实现锥阀31的多个位置精确控制。具体来说，驱动装置10可以使得锥阀31能够位在多种不同的位置上；而在这些不同的位置上，供应端密封元件41的通孔被锥阀31所覆盖的比例不同，即锥阀31的开度不同。这样一来，通过驱动装置10使锥阀31在多个开度的状态间切换，可以在柔性化生产时，满足不同产品对液体需求量的不同供应。另一方面，通过调整驱动装置10的保持时间，可以调整锥阀31保持打开的时间，进一步调整所供应的液体的注射量。

驱动装置10可以通过例如是控制系统等方式来操控，且例如可以通过远程操控，使得驱动装置10的各项参数(旋转的时间和频率、保持时间等)实现远程设置，便于优化供液压力和时间。举例来说，可以通过远程操控选择驱动装置10的旋转时间及频率还有保持时间，从而决定锥阀31的开度及保持打开的时间，配合选定的液体管道30中的液体压力，就可以决定液体供应装置1提供的液体量。

以下说明关于在实施例1中，液体供应装置1的操作方法：

1.工件到位后，在液体管道30内填充所要供应的液体，并保持一定的液体压力：

2.控制系统启动，并针对不同的工件要求，调用不同的时间和频率参数。与此同时，启动驱动装置10。

3.控制系统控制驱动装置10运动(例如是旋转运动)，驱动装置10的运动经过直线驱动装置转化成驱动杆21、锥阀31的运动方式(例如是直线运动)，通过驱动杆21来带动锥阀31移动。锥阀31打开，液体管道30通过此开口流向供应端套筒40，进一步从液体供应出口42流出，实现液体的供应。

这里的直线驱动装置指能够将驱动装置10(例如是电机)的旋转运动转化为直线运动的机构，如伺服滑台、滚珠丝杠、齿轮齿条、连杆机构、曲柄滑块机构、偏心轮等装置。通过这些装置，可以将电机的旋转运动转化为锥阀的直线运动。

4.供应时间结束后，驱动装置10反向驱动，带动驱动杆21、锥阀31反向运动，锥阀31开度变小至完全关闭。

5.液体供应结束后，液体保留在液体管道30内。如此一来，在下次供应液体时，不必再次填充液体管道30。

其中，锥阀31的开度影响液体供应的压力，打开保持的时间影响液体供应的量，从而设备可以简化，且能够精确控制液体的供应量。

液体供应装置1除了依照上述的方式供应液体之外，也可以采用相反的步骤来收集液体如下：

1.工件到位后，在液体管道30内提供负压。或者是，也可以将液体管道30内的液体排空。

2.控制系统启动，并针对不同的工件要求，调用不同的时间和频率参数。与此同时，启动驱动装置10。

3.控制系统控制驱动装置10运动(例如是旋转运动)，驱动装置10的运动经过执行机构转化成驱动杆21、锥阀31的运动方式(例如是直线运动)，通过驱动杆21来带动锥阀31移动。锥阀31打开，使得供应端套筒40也产生负压力，将液体供应出口42外的液体吸入，并进一步吸入液体管道30中。或者是，也可以通过重力，使得供应端套筒40内，甚至是液体供应出口42外的的液体流入液体管道30中。

4.供应时间结束后，驱动装置10反向运动，带动驱动杆21、锥阀31反向移动，锥阀31开度变小至完全关闭。

另一方面，当设备检修或长期停产时，控制系统可以执行排空功能，使得液体管道30内的液态全部回流至液体来源的储存槽。

实施例2

实施例2为本发明液体供应装置的另一种实施方式。实施例2的具体结构，与上述实施例1的主要差异在于：驱动杆21、驱动端套筒20上设置螺纹。具体来说，驱动杆21可为带螺纹的丝杆。在实施例2中，驱动装置10可以进行旋转运动，然后可以进一步旋转驱动杆21及锥阀31，通过在驱动杆21、驱动端套筒20上的螺纹，使得驱动杆21以及锥阀31进行前后直线运动，调整锥阀31的开度。

实施例3

实施例3为本发明液体供应装置的又另一种实施方式。在实施例3中，锥阀31的开度由其旋转来决定。因此，当驱动装置10进行旋转运动时，驱动杆21、锥阀31可以随之进行旋转运动，从而调整锥阀31的开度。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。