专利名称：金属圆盘自动喷漆装置及其喷漆方法
技术领域：
本发明属于喷漆设备领域，涉及一种金属圆盘自动喷漆装置及其喷漆方法。
背景技术：
目前，公知的圆盘自动喷漆装置的构造包括喷漆嘴、带动圆盘旋转的第一电机和带动所述喷漆嘴移动的第二电机。根据喷嘴与圆盘圆心的径向距离，通过调节圆盘电机的转速来控制喷漆嘴和圆盘的相对线速度，从而达到圆盘平面均匀喷漆的目的。该圆盘自动喷漆装置在对质量较大的金属表面喷漆时，带动圆盘旋转的电机由于功率较大，启动、停止和调速等都会带来较大的能量消耗。另外，所需喷漆的圆形表面未必是完全规则的圆形，这也加大了油漆的消耗。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种降低能量和油漆消耗的金属圆盘自动喷漆装置。为实现上述目的，本发明所采取的技 术方案如下。—种金属圆盘自动喷漆装置，包括喷枪支架、喷枪、第一伺服电机、第二伺服电机和控制箱，所述喷枪和所述第一伺服电机设置于所述喷枪支架上，还包括Z型支架、X轴导轨和Y轴导轨，所述Z型支架包括Z型支架主支撑架、上支架和底盘，所述Z型支架主支撑架的顶端与所述上支架相连接，所述Z型支架主支撑架的底端与所述底盘相连接；所述上支架与所述X轴导轨相连接，所述Z型支架主支撑架设置于所述Y轴导轨内；所述喷枪支架滑动设置于所述X轴导轨上，所述第二伺服电机设置于所述Z型支架主支撑架上，所述控制箱设置在所述底盘上；所述喷枪、所述X轴导轨、所述第一伺服电机和所述第二伺服电机均与所述控制箱的输出端相连接。进一步地，所述喷枪支架上设置有与所述控制箱的输入端相连接的金属传感器。进一步地，所述Y轴导轨上设置有限位孔。进一步地，所述X轴导轨的两端设置有与所述控制箱的输入端相连接的限位器。进一步地，所述底盘上设置有万向轮，所述万向轮和所述控制箱的输出端相连接。进一步地，所述万向轮上设置有步长传感器，所述步长传感器和所述控制箱的输入端相连接。进一步地，所述控制箱内的控制电路包括可编程控制器、指示灯和操作按钮，所述可编程控制器的通讯口与所述操作按钮相连接，所述可编程控制器的I/o端口分别与所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述金属传感器、所述喷枪支架、所述喷枪、所述步长传感器相连接。本发明还提供一种利用上述金属圆盘自动喷漆装置进行喷漆的喷漆方法，包括以下步骤:I)装有喷枪和金属传感器的Z型支架在Y轴导轨上由第一伺服电机驱动做Y轴方向的步进运动。2)达到指定位置后，Z型支架不动，喷枪和金属传感器在Z型支架上由第一伺服电机驱动做X轴方运动，当金属传感器检测到下方有金属物件时进行喷漆，反之则停止喷漆。3)喷枪达到Z型支架一端时，第一伺服电机电机关闭，第二伺服电机电机启动，驱动Z型支架前进一个步长。4)重复步骤 I)-3)。进一步地，所述步骤I) -4)均在可编程控制器的控制下进行操作。由于采用上述技术方案，本发明的有益效果是:使用本发明的金属圆盘自动喷漆装置进行喷漆时，可以方便地对质量较大圆盘表面自动、均匀地喷漆，大大降低能量和油漆的消耗，其结构简单且安全可靠。
图1为本发明金属圆盘自动喷漆装置的整体结构示意图。 图2为本发明金属圆盘自动喷漆装置的Y轴导轨的结构示意图。图3为本发明金属圆盘自动喷漆装置的导轨的横侧视图。图4为本发明金属圆盘自动喷漆装置的控制电路的方框原理图。图5为采用本发明的金属圆盘自动喷漆装置进行喷漆的操作流程图。图中，1-喷枪支架，2-金属传感器，3-喷枪，4-X轴导轨，5-Z型支架主支撑架，6-万向轮，7-底盘，8-控制箱，9-限位器，10-步长传感器，11-上支架。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的金属圆盘自动喷漆装置如图1、图2和图3所示，包括喷枪支架1、喷枪3、第一伺服电机(未图不)、第二伺服电机(未图不)和控制箱8,喷枪3和第一伺服电机设置于喷枪支架I上，该喷漆装置还包括Z型支架、X轴导轨4和Y轴导轨，Z型支架包括Z型支架主支撑架5、上支架11和底盘7，Z型支架主支撑架5的顶端与上支架11相连接，Z型支架主支撑架5的底端与底盘7相连接；上支架11与X轴导轨4相连接，Z型支架主支撑架5设置于Y轴导轨内；喷枪支架I滑动设置于X轴导轨4上，第二伺服电机设置于Z型支架主支撑架5上,控制箱8设置在底盘7上；喷枪3、X轴导轨4、第一伺服电机和第二伺服电机均与控制箱8的输出端相连接。作为优选，喷枪支架I上还设置有与控制箱8的输入端相连接的金属传感器2 ；X轴导轨4的两端设置有与控制箱8的输入端相连接的限位器9 ;底盘7上设置有万向轮6，万向轮6和控制箱8的输出端相连接；万向轮6上设置有步长传感器10，步长传感器10和控制箱8的输入端相连接。图2为本发明的金属圆盘自动喷漆装置的Y轴导轨的结构示意图，如图2所示，Y轴导轨上设置有限位孔。图4为本发明金属圆盘自动喷漆装置的控制电路的方框原理图，如图4所示，控制箱内的控制电路包括上位机、可编程控制器PLC、指示灯和操作按钮，所述PLC的通讯口通过I/O模块与操作按钮相连接，所述PLC的I/O端口分别与所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述金属传感器、所述喷枪支架、所述喷枪、所述步长传感器相连接。在使用本发明的金属圆盘自动喷漆装置进行喷漆时，圆盘静止不动，喷嘴在其上方做“X-γ”轴平面运动。如图5所示，装有喷枪和金属传感器的整个Z型支架在导轨上做Y轴方向的步进运动。达到指定位置后，Z型支架不动，喷枪和金属传感器在Z型支架上由第一伺服电机驱动做X轴方向的运动，当金属传感器检测到下方有金属物件时可以喷漆，无则关断。喷枪达到Z型支架一端时，第一伺服电机关闭，第二伺服电机启动，驱动Z型支架前进一个步长。第二伺服电机电机关闭，第二伺服电机启动，带动喷枪返回运动、喷漆。如此往复直至喷漆过程结束，从而达到给圆盘表面自动均匀喷漆的目的。 本发明的金属圆盘自动喷漆装置工作过程由控制箱内的可编程控制器PLC控制，通过编制程序软件来实现。 使用本发明的金属圆盘自动喷漆装置进行喷漆时，可以方便地对质量较大的圆盘表面自动、均匀地喷漆，大大降低能量和油漆的消耗，其结构简单且安全可靠。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。
权利要求
1.一种金属圆盘自动喷漆装置，包括喷枪支架、喷枪、第一伺服电机、第二伺服电机和控制箱，所述喷枪和所述第一伺服电机设置于所述喷枪支架上，其特征在于，还包括Z型支架、X轴导轨和Y轴导轨，其中， 所述Z型支架包括Z型支架主支撑架、上支架和底盘，所述Z型支架主支撑架的顶端与所述上支架相连接，所述Z型支架主支撑架的底端与所述底盘相连接； 所述上支架与所述X轴导轨相连接，所述Z型支架主支撑架设置于所述Y轴导轨内； 所述喷枪支架滑动设置于所述X轴导轨上，所述第二伺服电机设置于所述Z型支架主支撑架上，所述控制箱设置在所述底盘上； 所述喷枪、所述X轴导轨、所述第一伺服电机和所述第二伺服电机均与所述控制箱的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的金属圆盘自动喷漆装置，其特征在于，所述喷枪支架上设置有与所述控制箱的输入端相连接的金属传感器。
3.根据权利要求1或2所述的金属圆盘自动喷漆装置，其特征在于，所述Y轴导轨上设置有限位孔。
4.根据权利要求3所述的金属圆盘自动喷漆装置，其特征在于，所述X轴导轨的两端设置有与所述控制箱的输入端相连接的限位器。
5.根据权利要求3所述的金属圆盘自动喷漆装置，其特征在于，所述底盘上设置有万向轮，所述万向轮和所述控制箱的输出端相连接。
6.根据权利要求4所述的金属圆盘自动喷漆装置，其特征在于，所述万向轮上设置有步长传感器，所述步长传感器和所述控制箱的输入端相连接。
7.根据权利要求5所述的金属圆盘自动喷漆装置，其特征在于，所述控制箱内的控制电路包括可编程控制器、指示灯和操作按钮，所述可编程控制器的通讯口与所述操作按钮相连接，所述可编程控制器的I/O端口分别与所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述金属传感器、所述喷枪支架、所述喷枪、所述步长传感器相连接。
8.一种利用权利要求1-6任一项所述的金属圆盘自动喷漆装置进行喷漆的喷漆方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)装有喷枪和金属传感器的Z型支架在Y轴导轨上由第一伺服电机驱动做Y轴方向的步进运动； 2)达到指定位置后，Z型支架不动，喷枪和金属传感器在Z型支架上由第一伺服电机驱动做X轴方运动，当金属传感器检测到下方有金属物件时进行喷漆，反之则停止喷漆； 3)喷枪达到Z型支架一端时，第一伺服电机电机关闭，第二伺服电机电机启动，驱动Z型支架前进一个步长； 4)重复步骤I)-3)。
9.根据权利要求8所述的喷漆方法，其特征在于:所述步骤I)-4)均在可编程控制器的控制下进行操作。
全文摘要
本发明公开了一种金属圆盘自动喷漆装置及其喷漆方法，该金属圆盘自动喷漆装置包括喷枪支架、喷枪、第一伺服电机、第二伺服电机、控制箱，Z型支架、X轴导轨和Y轴导轨，所述喷枪和所述第一伺服电机设置于所述喷枪支架上。本发明适用于对质量较大的金属表面喷漆，喷漆时圆盘静止不动，喷嘴和金属传感器在其上方做“X-Y”轴平面运动当金属传感器检测到下方有金属物件时喷嘴打开可以喷漆，无则关断。使用本发明的金属圆盘自动喷漆装置进行喷漆时，可以方便地对质量较大圆盘表面自动、均匀地喷漆，大大降低能量和油漆的消耗，其结构简单且安全可靠。
文档编号B05B12/12GK103223388SQ20131011414
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者王欢, 谢安, 王莉 申请人:南京化工职业技术学院