工业用伸缩毛刷系统的制作方法

本实用新型涉及工业领域涂抹装置或滚刷装置，尤其是对于规则多面体结构。

本实用新型所属为工业领域对需要涂或刷或抹或油漆等装置都有应用和提高作用，特别是对被刷对象是框状物体(即有五个面的类长方体结构，不要求形状十分标准)

背景技术：

现有装置是一种固定长度的刚性旋转毛刷，如附图6。要对如下的模框里面的5个面进行涂或抹，需要按红线所标的路径旋转毛刷走5-7个纵向来回和2个横向来回才能完成全部的涂抹工作。

缺点是：系统成本高、操作复杂、容易发生碰撞而停机、涂抹时间长(普遍需要120-150多秒)、效率低下。

其根本原因是现有工业毛刷系统都是固定长度，对5面体的模框类设备，其长，宽，都有误差，其尺寸误差最大可达60mm，同时由于模框底部还存在定位误差，最大约100mm。所以每次涂抹前要对不同模框测量其尺寸，然后只能按上述路径走；这样才能完成一个涂抹周期。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种效率高、能根据现场模型的情况来自动伸缩，并且是多个毛刷组成一个长方体系统，就能对现场模框一次性涂抹完成，只要走一次直线和升降就能完成涂抹周期，如下附图7。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

设计工业用伸缩毛刷系统，包括机械装置和电控系统，机械装置包括支撑台架、特制嵌套毛刷辊一、毛刷辊二、转轴、转轴套管、气缸、电磁阀、测力传感器、气弹簧、齿轮、链轮、链条、调速电机、固定底板、气缸推进板、出油管组件、直线光轴、直线轴承、旋转轴承；电控系统包括：定位电机、调速电机、plc、触摸屏、供油电磁阀、控制气缸电磁阀、测力传感器等。调速电机通过链轮链条带动4个旋转轴旋转；两边的滚刷头通过齿轮带动旁边的滚刷头旋转；通过电磁阀控制左边或右边的油管出油，从而完成对模框底部和两边的涂刷工作；两侧端面处安装有测力传感器，前部有气弹簧对传感器做缓冲；当毛刷系统下降到位后，两边没有受力时气缸缓慢推动嵌套式毛刷辊完成伸出功能；当达到设定压力范围时停止伸出；超出设定范围，收缩毛刷，直到符合设定范围。

毛刷系统一次直线行进和升降动作就可以完成涂抹。这样涂抹时间短，工作效率高(20秒内)；由于不要旋转，不要多次往复移动，纵向来回，所以系统成本明显下降(包括机械和电气控制系统)；同时也省下了测量模框的时间。

作为优选，所述电控系统包括多功能控制板，模拟信号采样端口，开关电源，伺服电机，步进电机，触摸屏，伸缩气缸，测力传感器，电磁阀等。

所述多功能控制板的x0端连接急停按钮，x1端连接光电开关sq1轴1原点，x2端连接光电开关sq2轴1负限位，x3端连接光电开关sq3轴1正限位，x4端连接光电开关sq4轴2原点，x5端连接光电开关sq5轴2负限位，x6端连接光电开关sq6轴2正限位，x7端连接光电开关sq7轴3原点，x10端连接光电开关sq8轴3负限位，x11端连接光电开关sq9轴3正限位，x12端连接伺服驱动alm1故障报警，x13端连接伺服驱动alm2故障报警，x14端连接伺服驱动alm3故障报警；y0接sp1轴1脉冲，y1接sp2轴2脉冲，y3接sp3轴3脉冲，y4接cw1方向，y5接en1使能，y6接rst1复位，y7接cw2方向，y10接en2使能，y11接rst2复位，y12接cw3方向，y13接en3使能，y14接rst3复位，y15接yv1底部喷油电磁阀，y16接yv2底部喷油电磁阀，y20接yv3双电控电磁阀a端，y21接yv3双电控电磁阀b端，y22接yv4双电控电磁阀a端，y23接yv4双电控电磁阀b端，y24接绿灯，y25接黄灯，y26接红灯蜂鸣器，所述多功能控制板设置有个电源输入端分别连接24v直流电压和com；

作为优选，所述伸缩毛刷系统轴1为升降轴是带抱闸伺服电机控制，这样可以保证定位精度，也可以是步进电机；所述伸缩毛刷系统轴2为前进轴是不带抱闸伺服电机控制，同样可以保证移动精度，也可以是步进电机；所述伸缩毛刷系统轴3为旋转轴，可以是伺服电机，步进电机，直流调速电机或可调速交流电机。

作为优选，所述伸缩装置还包括两端压力传感器，用来感知是否伸缩到边沿，读数小就继续伸长，读数超出范围，就适当回缩，读数在设定范围内，就保持当前状态；在有些时候也可以是压力开关或者位移传感器，这个和厂家现场工作模式有关；分为压力模式和伸缩定长模式。

作为优选，所述伸缩装置的毛刷辊部分是分左右各是3段式，最前面是毛刷头，中间部分为毛刷辊嵌套外层和毛刷辊嵌套内层如图，嵌套外层的毛刷短，嵌套内层的毛刷长；当插入时毛刷被挤压入嵌套内，当伸出时毛刷离开嵌套内，由于没有嵌套层的挤压了，同时又有一个旋转力有向外甩的作用，毛刷又伸展开，和外层一样长。

作为优选，所述伸缩装置的毛刷辊安装在两根相互嵌套的同心旋转轴内如图，跟随旋转轴同速旋转，其嵌套长度远长于气缸伸展行程，当气缸顶出，两根同心轴被拉长；外层套杆有一条长槽，内层长轴有定位销，这样确保既能同速旋转又能伸缩长短。

按照本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)工作效益：使用本实用新型的伸缩毛刷系统后可成倍提高工作效益；目前的涂油设备涂抹一个周期花费时间(120-150秒)，而本实用新型涂抹一个周期花费时间(8-20秒)，速度提升8-15倍；

(2)使用成本省：由于涂抹时间短，对于涂抹剂的使用就相对减少，从而减少设备购买厂家使用成本；

(3)设备生产成本减少：对于设备生产厂家，原有系统需要5轴控制，机械电气硬件成本多，控制流程复杂，需要5-7个横向来回和2个纵向来回才能完成一个周期涂抹；本实用新型系统只要2轴控制，机械电气成本明显减少，控制流程简化，只要行走一个单程即可完成一个周期涂抹；本实用新型所述第3轴(滚刷轴)并不要求是伺服或步进轴，只要能实现调速的电机都行。

附图说明

图1为本实用新型实施例的总体3d结构示意图。

图2为本实用新型实施例3视图。

图3为本实用新型实施例中伸缩毛刷系统结构示意图。

图4为本实用新型实施例中伸缩毛刷系统结构分别标注示意图。

图5为本实用新型实施例中伸缩毛刷系统去除毛刷后的框架结构示意图。

图6为本实用新型实施例中测力传感器和气弹簧结构示意图。

图7为本实用新型实施例中伸缩毛刷辊总体结构剖面图。

图8为本实用新型实施例中伸缩毛刷辊独立结构剖面图。

图9为本实用新型实施例中嵌套式滚轴总体结构剖面图。

图10为本实用新型实施例的电控系统结构原理总图。

图11为本实用新型实施例的电控系统结构原理图-伺服接线图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1

本工业用伸缩毛刷系统(又名可伸缩毛刷涂油系统)，采取龙门式结构，如图1-5所示，包括机械装置和电控系统，其特征在于：所述机械装置包括支撑台架1、升降轴安装板2、特制嵌套式毛刷辊一9、毛刷辊二16、转轴18、转轴套管11、气缸13、测力传感器15、气弹簧14、齿轮12、链轮7、链条8、调速电机6、固定底板17、气缸推进板19、出油管组件10、直线光轴4、直线轴承5、滚刷头3、旋转轴承；与电控系统相连；

所述电控系统包括电控系统包括：定位电机、调速电机6、多功能控制板、触摸屏、测力传感器15、供油电磁阀、控制气缸电磁阀等；

调速电机通过链轮链条带动4个旋转轴旋转；两边的滚刷头通过齿轮带动旁边的滚刷头旋转；通过电磁阀控制左边或右边的油管出油，从而完成对模框底部和两边的涂刷工作；两侧端面处安装有测力传感器，前部有气弹簧对传感器做缓冲；当毛刷系统下降到位后，两边没有受力时气缸缓慢推动嵌套式毛刷辊完成伸出功能；当达到设定压力范围时停止伸出；超出设定范围，收缩毛刷，直到符合设定范围。

毛刷系统一次直线行进和升降动作就可以完成涂抹。这样涂抹时间短，工作效率高(20秒内)；由于不要旋转，不要多次往复移动，纵向来回，所以系统成本明显下降(包括机械和电气控制系统)；同时也省下了测量模框的时间。

所述电控系统包括多功能控制板，模拟信号采样端口，开关电源，伺服电机，步进电机，触摸屏，伸缩气缸，测力传感器，电磁阀等。

所述多功能控制板的x0端连接急停按钮，x1端连接光电开关sq1轴1原点，x2端连接光电开关sq2轴1负限位，x3端连接光电开关sq3轴1正限位，x4端连接光电开关sq4轴2原点，x5端连接光电开关sq5轴2负限位，x6端连接光电开关sq6轴2正限位，x7端连接光电开关sq7轴3原点，x10端连接光电开关sq8轴3负限位，x11端连接光电开关sq9轴3正限位，x12端连接伺服驱动alm1故障报警，x13端连接伺服驱动alm2故障报警，x14端连接伺服驱动alm3故障报警；y0接sp1轴1脉冲，y1接sp2轴2脉冲，y3接sp3轴3脉冲，y4接cw1方向，y5接en1使能，y6接rst1复位，y7接cw2方向，y10接en2使能，y11接rst2复位，y12接cw3方向，y13接en3使能，y14接rst3复位，y15接yv1底部喷油电磁阀，y16接yv2底部喷油电磁阀，y20接yv3双电控电磁阀a端，y21接yv3双电控电磁阀b端，y22接yv4双电控电磁阀a端，y23接yv4双电控电磁阀b端，y24接绿灯，y25接黄灯，y26接红灯蜂鸣器，所述多功能控制板设置有个电源输入端分别连接24v直流电压和com；

所述伸缩毛刷系统轴1为升降轴是带抱闸伺服电机控制，这样可以保证定位精度，也可以是步进电机；所述伸缩毛刷系统轴2为前进轴是不带抱闸伺服电机控制，同样可以保证移动精度，也可以是步进电机；所述伸缩毛刷系统轴3为旋转轴，可以是伺服电机，步进电机，直流调速电机或可调速交流电机；本实例是优选伺服轴；

所述伸缩装置还包括两端挤压力传感器，用来感知是否伸缩到边沿，读数小就继续伸长，读数超出范围，就适当回缩，读数在设定范围内，就保持当前状态；在有些时候也可以是压力开关或者位移传感器，这个和厂家现场工作模式有关；分为压力模式和伸缩定长模式；本实例以测力传感器为优选；

所述伸缩装置的毛刷辊部分是分左右各是3段式，最前面是毛刷头，中间部分为毛刷辊嵌套外层和毛刷辊嵌套内层如图，嵌套外层的毛刷短，嵌套内层的毛刷长；当插入时毛刷被挤压入嵌套内，当伸出时毛刷离开嵌套内，由于没有嵌套层的挤压了，同时又有一个旋转力有向外甩的作用，毛刷又伸展开，和外层一样长；

所述伸缩装置的毛刷辊安装在两根相互嵌套的同心旋转轴内如图，跟随旋转轴同速旋转，其嵌套长度远长于气缸伸展行程，当气缸顶出，两根同心轴被拉长；外层套杆有一条长槽，内层长轴有定位销，这样确保既能同速旋转又能伸缩长短。

实施例2

采用单臂悬挂结构实现移动定位，其余部分参照实施例1。

实施例3

在实施例1的基础上，将旋转滚刷部分更换成其他结构，可以是履带式伸缩结构，也可以是任何弹性材料结构毛刷体，海绵体等。

实施例4

在实施例1的基础上，更换测力部分为压力开关或位移传感器。

实施例5

在实施例1的基础上，更换气缸伸缩结构为电机控制伸缩结构。

实施例6

在实施例1的基础上，更换控制系统为多轴运动控制器实现上述功能。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。