汽车铸件喷漆装置的制作方法

本发明属于汽车零部件加工领域，具体公开了一种汽车铸件喷漆装置。

背景技术：

汽车喷漆是汽车美容的重要内容之一，在汽车制造过程中，为了美观以及更好的保护铸件，很多铸件都需要喷漆。

目前对汽车铸件喷漆有以下两种方式：

一、人工喷漆，喷漆后晾晒烘干，即人工手持油漆喷枪对铸件进行喷漆，然后人工将喷漆后的铸件送入太阳下平地处进行晾晒。不仅工人劳动强度大，且很多油漆挥发出的物质对人身体有害，烘干情况也要根据天气而定，烘干时间不受控制。若需要批量喷漆，很是费时费力。

二、喷涂机器人代替人工进行喷漆，但喷涂机器人操作难度高，在进行喷漆作业之前，需要工人对机器人的喷漆轨迹进行完整地示教。当示教工作完成后，机器人可以按照固定的喷漆轨迹进行重复喷漆作业，喷涂机器人的这种工作方式对汽车铸件的定位精度要求很高，一旦汽车铸件的位置与机器人示教时的情况有差异，喷涂机器人的喷漆精度就会急剧下降，甚至会造成喷漆失败。而在批量喷漆时，很难保证汽车铸件的定位精度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种汽车铸件喷漆装置，以满足汽车铸件的批量喷漆要求。

为达到上述目的，本发明的基础方案为：汽车铸件喷漆装置，包括机架，机架上从上至下设有喷漆单元、传送单元和驱动单元，其中：

传送单元包括转动连接在机架上的转轴以及固定在转轴上的转台，转台上沿周向均布有多个夹具，夹具均和转台转动连接，夹具内设有电磁铁；转台上位于夹具下方设有贯穿转台的第一连接孔，夹具底部设有和第一连接孔对准的第二连接孔，第二连接孔内壁设有内花键；

喷漆单元包括固定在机架上的活塞筒，活塞筒内滑动连接有活塞，活塞上固定有活塞杆，活塞杆远离活塞的一端伸出活塞筒且铰接有第一连杆，第一连杆远离活塞杆的一端铰接有第二连杆；机架上还转动连接有位于夹具上方的转盘，转盘内设有磁块，第二连杆远离第一连杆的一端固定在转盘上；活塞筒两端面均密封，活塞筒一侧端面设有进液孔和出液孔，活塞筒另一侧端面设有进气孔和出气孔，进液孔内设有进液单向阀，机架上固定有油漆箱，进液孔和油漆箱连接，出液孔内设有出液单向阀，出液孔上连接有出液管，出液管远离出液孔的一端连接有喷头，喷头朝向转台；进气孔内设进气单向阀，出气孔内设有出气单向阀，出气孔上连接有导向罩，导向罩开口朝向转台；

驱动单元包括第一旋转电机和第二旋转电机，第一旋转电机的输出轴上设有棘爪，转轴上设有与棘爪配合的棘轮；机架上滑动连接有位于转台下方的螺杆，且螺杆位于转盘正下方，第二旋转电机用于驱动螺杆，螺杆顶端设有和第二连接孔配合的外花键，机架上还固定有与螺杆螺纹配合的螺母。

本基础方案的工作原理在于：

第一旋转电机转动带动棘爪转动，棘爪和棘轮组成棘轮机构，根据棘轮机构的运动特性，棘轮带动转轴间歇转动，转轴带动转台间歇转动。夹具随转台转动，将固定在夹具上的汽车铸件传送至活塞筒下方。转台转动，将待喷漆的汽车铸件输送到活塞筒下方，同时将已经完成喷漆的汽车铸件输送至别处；转台停止转动的时间，可以完成一个汽车铸件的喷漆，以及将完成喷漆的汽车铸件取下并更换新的待喷漆的汽车铸件，由于转台在持续间歇转动，因此上述过程重复，以实现批量喷漆。

其中，汽车铸件的喷漆过程如下：第二旋转电机正转，驱动螺杆转动，螺杆和螺母配合组成螺纹副，因此螺杆转动的同时做轴向移动。螺杆向上运动穿过第一连接孔，进入第二连接孔。且螺杆和第二连接孔花键连接，因此螺杆转动带动夹具相对转台转动，汽车铸件随着夹具转动。

夹具内沿周向设有交流电磁铁，在夹具转动过程中，电磁铁随之转动，吸引磁块转动，磁块带动转盘转动。活塞杆、第一连杆和第二连杆组成以第二连杆为曲柄、以活塞杆为滑块的曲柄滑块机构，根据曲柄滑块机构的运动特性，第二连杆随转盘转动带动活塞杆做往复运动，活塞也随活塞杆做往复运动。

由于活塞筒两端面均密封，因此，当活塞带动活塞筒一端抽气时，推挤活塞筒另一端的油漆经出液管、喷头喷向转动的汽车铸件外壁，完成喷漆。当活塞推挤活塞筒一端放气时，气体经过导向罩吹向完成喷漆的汽车铸件，进行烘干，同时带动活塞筒另一端抽取油漆箱中的油漆，保证活塞筒内时刻都有油漆，以适应批量的喷漆工作。

第二旋转电机反转，驱动螺杆改变转向，螺杆的轴向运动方向也随之改变，螺杆向下运动，和第一连接孔、第二连接孔均脱离，夹具停止转动，则磁块也停止转动，完成对一个汽车铸件的喷漆以及烘干。

本基础方案的有益效果在于：

1、根据棘轮机构运动特性，实现转台间歇转动，转台转动，将待喷漆的汽车铸件输送到活塞筒下方，同时将已经完成喷漆的汽车铸件输送至别处；转台停止转动的时间，可以完成一个汽车铸件的喷漆，以及将完成喷漆的汽车铸件取下并更换新的待喷漆的汽车铸件，由于转台在持续间歇转动，因此上述过程重复，实现大量汽车铸件的批量传送以及喷漆。

2、由于喷头是固定的，而汽车铸件匀速转动则可以实现对汽车铸件外壁的均匀喷漆。根据电磁铁的吸引带动磁块转动实现转盘的转动，汽车铸件转动的同时，转盘带动活塞筒工作，而汽车铸件停止转动，转盘也带动活塞筒停止工作，保证在汽车铸件转动的时候进行喷漆和烘干，避免汽车铸件相对转台静止时，活塞筒还在工作，油漆会持续喷向汽车铸件的一侧，一方面造车油漆的浪费，另一方面导致汽车铸件上的油漆不均匀。

3、活塞筒两端面均密封，当活塞在活塞筒内滑动时，活塞筒一端抽气，活塞筒另一端的油漆经出液管、喷头喷向转动的汽车铸件外壁，完成喷漆。当活塞推挤活塞筒一端放气时，气体经过导向罩吹向完成喷漆的汽车铸件，进行烘干，同时带动活塞筒另一端抽取油漆箱中的油漆，保证活塞筒内时刻都有油漆，以适应批量的喷漆工作。仅利用一个活塞筒实现喷漆和烘干，简化装置结构。

进一步，所述进液孔和出液孔均设在活塞筒靠近转台的端面上。出液孔设在活塞筒靠近转台的端面上时，出液管可以直接对准夹具，以此可以减短出液管的长度，因为油漆在经过出液管时不可避免的会有部分粘附在出液管内壁上，而减短出液管的长度则可以减少油漆的浪费。

进一步，所述第一连接孔的孔径大于第二连接孔的孔径。螺杆在带动夹具转动的时候可以不和第一连接孔接触，以减少转动过程中的摩擦。

进一步，所述机架上还设有夹取单元，夹取单元包括用于上料的第一搬运机械臂和用于下料的第二搬运机械臂，活塞筒、第二搬运机械臂和第一搬运机械臂依次沿转台转动方向设置，第一搬运机械臂下方设有进料传送带，第二搬运机械臂下方设有出料传送带。利用第一搬运机械臂和第二搬运机械臂自动化上下料，进一步实现整个装置自动化作业。

进一步，所述夹具包括夹持段和固定在夹持段底部的底座，夹持段和底座可拆卸连接，电磁铁设于底座内。可以根据铸件大小来更换夹持段，便于对不同尺寸的铸件进行喷漆。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图1中棘轮、棘爪机构的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：转台1、夹持段2、底座3、第一连接孔4、第二连接孔5、转盘6、活塞筒7、活塞杆8、第一连杆9、第二连杆10、转轴11、棘轮12、棘爪13、第一旋转电机14、螺杆15、螺母16、出料传送带17、主动齿轮18、从动齿轮19、第二旋转电机20、进料传送带21。

如图1所示，汽车铸件喷漆装置，包括机架，机架从上至下依次设有喷漆单元、传送单元以及驱动单元。传送单元包括转台1以及固定在转台1底部的转轴11，转轴11下端转动连接在机架上，转台1上表面转动连接有四个夹具，四个夹具沿转台1周向均布，夹具包括夹持段2和位于夹持段2下端的呈圆盘状的底座3，底座3内设有电磁铁，夹持段2和底座3通过螺栓连接。转台1上位于底座3中心设有贯穿转台1的第一连接孔4，底座3中心设有孔径小于第一连接孔4的第二连接孔5，第二连接孔5内设有内花键。

喷漆单元包括固定在机架左侧的活塞筒7，活塞筒7两端面均密封，活塞筒7内滑动连接有活塞，活塞右侧固定有活塞杆8，活塞杆8右端铰接有第一连杆9，第一连杆9远离活塞杆8的一端铰接有第二连杆10，机架上位于左侧夹具的上方设有的转盘6，转盘6内设有磁块，第二连杆10远离第一连杆9的一端固定在转盘6中心。活塞筒7右端面设有进液孔和出液孔，进液孔内设有进液单向阀，进液孔连接有进液管，机架上还固定有油漆箱，进液管和油漆箱连通。出液孔内设有出液单向阀，出液孔连接有出液管，出液管右端连接有喷头，喷头朝向右下方。活塞筒7左端面设有进气孔和出气孔，进气孔内设有进气单向阀，出气孔内设有出气单向阀，出气孔连接有导向罩，导向罩开口也朝向右下方。

驱动单元包括固定在机架上的第一旋转电机14和位于第一旋转电机14左侧的第二旋转电机20，如图3所示，第一旋转电机14的输出轴上连接有棘爪13，转轴11上设有与棘爪13相配合的棘轮12；第二旋转电机20的输出轴上设有主动齿轮18，机架上滑动连接有螺杆15，螺杆15底部花键连接有与主动齿轮18啮合的从动齿轮19，机架上还固定有与螺杆15螺纹配合的螺母16，螺杆15顶部设有和第二连接孔5配合的外花键。

如图2所示，箭头表示转台1的转动方向，机架上还设有夹取单元，夹取单元包括用于上料的第一搬运机械臂和用于下料的第二搬运机械臂，第一搬运机械臂位于机架右侧，和活塞筒7相对，第一搬运机械臂下方设有进料传送带21。第二搬运机械臂位于转台1上侧，第二搬运机械臂下方设有出料传送带17。

具体工作时，人工将四个待喷漆的汽车铸件分别放置在四个夹具的夹持段2上，然后同时开启第一旋转电机14和第二旋转电机20。棘爪13和棘轮12组成棘轮12机构，棘爪13被第一旋转电机14带动持续转动，带动棘轮12间歇转动，棘轮12带动转轴11间歇转动，因此固定在转轴11上的转台1间歇转动，转台1转动可以将夹具上的汽车铸件运送到活塞筒7下方进行喷漆，而转台1间歇转动则可以给喷漆留下时间，不需重复的开启关闭第一旋转电机14，可以实现批量持续的喷漆。

第二旋转电机20正转，带动主动齿轮18正转，主动齿轮18转动带动与其啮合的从动齿轮19反转，从动齿轮19带动螺杆15转动，螺杆15和螺母16配合组成螺纹副，因此螺杆15转动过程中还在做轴向移动。当夹具带着汽车铸件转动至螺杆15上方时，转台1停止转动，螺杆15向上运动穿过第一连接孔4，进入第二连接孔5。同时，螺杆15还在转动，且螺杆15和第二连接孔5花键连接，因此螺杆15带动夹具转动，汽车铸件随着夹具转动。

电磁铁随夹具转动，吸引磁块转动，磁块带动转盘6转动。第二连杆10、第一连杆9以及活塞杆8组成以第二连杆10为曲柄、以活塞杆8为滑块的曲柄滑块机构，根据曲柄滑块机构的运动特性，第二连杆10随转盘6转动，带动活塞杆8做往复运动。活塞杆8向右运动，活塞筒7左部的油漆通过出液管以及喷头喷到右下方转动的汽车铸件上，由于汽车铸件在转动，因此可以给汽车铸件的外壁均匀的喷漆，同时，活塞筒7右部吸气进入活塞筒7。活塞杆8向左运动，活塞筒7左部抽取油漆箱中的油漆进入活塞筒7，活塞筒7右部放气，空气经导向罩引导吹向喷漆完成的汽车铸件，对汽车铸件进行烘干。

第二旋转电机20反转，带动主动齿轮18反转，主动齿轮18转动带动与其啮合的从动齿轮19正转，从动齿轮19带动螺杆15改变转向，螺杆15的轴向运动方向也随之改变，螺杆15向下运动，和第一连接孔4、第二连接孔5均脱离，夹具停止转动，则转盘6也停止转动，完成对一个汽车铸件的喷漆以及烘干。当棘爪13再次运动至棘轮12处，带动棘轮12转动，当转台1带动汽车铸件转动至第二搬运机械臂处，第二搬运机械臂将汽车铸件从夹具上取下放到出料传送带17上，出料传送带17将汽车铸件传送至其余地方进行后续加工。当空出的夹具随转台1转动至第一搬运机械臂处，第一搬运机械臂将进料传送带21上的待喷漆的汽车铸件放置到夹持段2上，然后重复上述工作过程，实现对汽车铸件的批量喷漆。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。