一种用于钢管表面自动涂覆复合结晶膜浆料的装置的制作方法

1.本发明总体涂覆加工技术领域，具体涉及一种用于钢管表面自动涂覆复合结晶膜浆料的装置。


背景技术：

2.复合结晶膜具有抗沾污结渣、耐高低温腐蚀、耐磨损、抗氧化、表面黑度高、表面能低等特性，将复合结晶膜浆料涂覆在金属基材的表面并经升温成膜后能够有效提升各类加热装置的综合效能。为保证与金属基材的结合能力并有效提升换热能力，复合结晶膜在金属基材表面的成膜厚度通常小于100μm；另一方面，为保证金属基材表面传热均匀，复合结晶膜的膜厚精度通常控制在
±
10μm范围内，这就对复合结晶膜浆料的涂覆提出了较高要求。
3.近年来，在各类加热装置的炉管(钢管)表面涂覆复合结晶膜的市场需求不断增长。为方便在各类钢管表面涂覆复合结晶膜浆料，需设计专用支架。现有支架多根据不同的产品批次定制加工而成，支架尺寸调节不便，通用性较差；现有支架大多只具备支撑功能，不具备钢管旋转功能，人工喷涂过程中需要操作人员上下前后变换位置喷涂，影响喷涂效率及质量的提升；现有支架难以与自动喷涂装置进行联动。
4.对于独立钢管而言，为保证其外表面得到快速且均匀的处理，使钢管在加工过程中实现旋转无疑是最好的办法。现有技术中实现各类管材的旋转主要采用滚轮、对辊、旋转夹具等装置。针对复合结晶膜的具体加工步骤而言，采用滚轮及对辊难以保证较长尺寸钢管的匀速定位旋转，同时也不适用于涂覆、干燥及升温环节。现有旋转夹具以液压旋转卡盘的应用范围最广，但液压旋转卡盘造价成本较高、传动结构复杂并且大多独立运行，不适合喷砂环节，不适合多组联动。此外，包括液压旋转卡盘在内的各种旋转夹具大多都是完成工件一端装夹/卸载后再进行工件另一端装夹/卸载，在此过程中需要操作人员托举工件，同时还需要反复调节装置间距，这对于尺寸较长、重量较大的钢管装夹/卸载而言造成了不便。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是为了提高复合结晶膜浆料涂覆加工的精度与效率，提供一种用于钢管表面自动涂覆复合结晶膜浆料的装置。
6.为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种用于钢管表面自动涂覆复合结晶膜浆料的装置，包括喷枪运动机构和钢管运动机构。
8.喷枪运动机构包括两条平行设置的轨道杆，两条所述轨道杆各连接有一台往复电机，两台所述往复电机之间连接有行进杆，所述行进杆上连接有多个喷枪支架，所述喷枪支架上连接有喷枪。
9.钢管运动机构包括平行设置的左支架与右支架，所述左支架内侧及所述右支架内
侧对称设有多组旋转夹具，所述旋转夹具包括夹具联动轮和夹头，相对称的一对夹头分别用来夹持待涂覆钢管的两端；位于同一侧的所述夹具联动轮之间通过链条或皮带传动连接，所述夹具联动轮中的至少一个通过传动轴连接有从动齿轮，所述从动齿轮与驱动齿轮啮合连接，所述驱动齿轮与驱动电机传动连接。
10.优选情况下，所述轨道杆两端连接有支撑台，所述支撑台为横向支撑台或纵向支撑台，所述支撑台设有伸缩杆。
11.优选情况下，所述轨道杆上设有齿条，所述往复电机沿所述齿条运动。
12.优选情况下，所述喷枪支架包括第一支架杆、第二支架杆、第三支架杆，所述第一支架杆前端通过第一十字夹与所述行进杆连接，所述第一支架杆后端通过第二十字夹与所述第二支架杆前端连接，所述第二支架杆后端通过所述第三支架杆与喷枪连接。
13.具体情况下，所述喷枪设有浆料接入口、空气接入口、雾化幅宽调节钮、浆料流量调节钮。
14.具体情况下，所述左支架与所述右支架之间通过导轨滑动连接，从而可以适应不同长度的钢管并易于调节。
15.具体情况下，所述夹头包括第一半圆环和第二半圆环，第一半圆环固定在所述夹具联动轮一侧端面下部，所述第一半圆环一端与第二半圆环一端枢转连接，所述第一半圆环另一端与所述第二半圆环另一端可拆卸连接，所述第一半圆环及所述第二半圆环合并时构成圆环，该圆环的中心线与所述夹具联动轮的轴线共线，所述夹头侧面贯穿螺纹连接有至少三个定位螺丝。
16.具体情况下，所述第一半圆环一端通过转轴与所述第二半圆环一端枢转连接。
17.优选情况下，所述定位螺丝的顶端设有皮垫。
18.优选情况下，所述第一半圆环另一端通过搭扣与所述第二半圆环另一端可拆卸连接。
19.本发明的有益效果：
20.(1)较之人工喷涂方式，本发明的装置喷涂效率高、自动化程度高、精度高，适用于在钢管基材表面涂覆复合结晶膜；
21.(2)本实用新型中左支架与右支架之间的距离可调，可用于支撑不同尺寸规格的钢管，使得整个装置的通用性更强；
22.(3)本发明中旋转夹具的结构设计使得装夹及卸载方便，在实际应用中不用调节钢管两侧夹具的间距，仅通过半圆环的开合便可以实现钢管的快速取放。
23.(4)本发明能够实现多组联动，通过链条、齿条或齿带传动的方式，本发明可以实现多组钢管同时自动涂覆。
附图说明
24.图1是本发明中喷枪运动机构的示意图。
25.图2是本发明中喷枪支架的示意图。
26.图3是本发明中钢管运动机构的示意图。
27.图4是图3示出的钢管运动机构的左侧视图。
28.图5是本发明中的旋转夹具的立体示意图。
29.图6是本发明中的旋转夹具开口状态的示意图。
30.图7是本发明中的旋转夹具一个具体实施例的正视图。
31.图8是本发明中的旋转夹具另一个具体实施例的正视图。
32.其中，附图中各标记分别代表：
33.1-轨道杆，2-往复电机，3-行进杆，4-喷枪支架，41-第一支架杆，42-第二支架杆，43-第三支架杆，44-第一十字夹，45-第二十字夹，5-喷枪，51-浆料接入口，52-空气接入口，53-雾化幅宽调节钮，54-浆料流量调节钮，6-支撑台，7-齿条，10-旋转夹具，11-左支架，12-右支架，13-夹具联动轮，14-夹头，15-链条，16-从动齿轮，17-驱动齿轮，18-驱动电机，19-导轨，20-钢管，141-第一半圆环，142-第二半圆环，143-定位螺丝，144-转轴，145-皮垫，146-搭扣，147-挂钩，148-扣环。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解，下面描述的实施例仅是对本发明的示例性说明，而非用于对其作出任何限制。
35.根据本发明的用于钢管表面自动涂覆复合结晶膜浆料的装置主要包括喷枪运动机构和钢管运动机构。
36.具体参照图1-2，根据本发明的喷枪运动机构包括两条平行设置的轨道杆1，两条轨道杆1各连接有一台往复电机2，两台所述往复电机2之间连接有行进杆3，行进杆3上连接有多个喷枪支架4，每个喷枪支架4上连接有喷枪5。
37.在本发明一具体实施例中，轨道杆1两端连接有支撑台6，支撑台6为横向支撑台或纵向支撑台，可实现立式喷涂或卧式喷涂。支撑台6设有伸缩杆，可用于调整控制喷枪运动机构与钢管运动机构之间的距离。
38.在本发明一具体实施例中，轨道杆1上设有齿条7，往复电机2沿齿条7运动。往复电机可通过连接齿轮在齿条上运动。
39.在本发明一具体实施例中，喷枪支架4包括第一支架杆41、第二支架杆42、第三支架杆43。第一支架杆41前端通过第一十字夹44与行进杆3连接，第一支架杆41后端通过第二十字夹45与第二支架杆42前端连接，第二支架杆42后端通过第三支架杆43与喷枪5连接。通过这种喷枪支架结构可以实现喷枪在三维空间上调节位置和角度。
40.在本发明一具体实施例中，喷枪5设有浆料接入口51、空气接入口52、雾化幅宽调节钮53、浆料流量调节钮54。浆料接入口51与复合结晶膜浆料连接。通过加压空气将复合结晶膜浆料以一定速度的射流喷涂到经过预处理(喷砂)的钢管基材表面并形成涂层。
41.在本发明一具体实施例中，轨道杆1由多条子轨道杆拼接而成，拼接可采用卡扣固定、螺栓定位等方式。行进杆3由多条子行进杆拼接而成，拼接可采用内外螺纹连接方式。轨道杆以及行进杆由多条子杆拼接而成的方式，使得本发明组装灵活、可移动性强、应用场景广。
42.参照图3-4，根据本发明的钢管运动机构包括平行设置的左支架11与右支架12，左支架11内侧及右支架12内侧对称设有多组旋转夹具10。旋转夹具10包括夹头14和夹具联动轮13。位于同一侧的夹具联动轮13之间通过链条15传动连接，夹具联动轮13中的至少一个通过传动轴连接有从动齿轮16，从动齿轮16与驱动齿轮17啮合连接，驱动齿轮17连接驱动
电极18。相互对称的一对旋转夹具10之间连接有钢管20。在本发明一具体实施例中，左支架11与所述右支架12之间通过导轨19滑动连接。
43.参照图5-8，根据本发明的旋转夹具10包括夹具联动轮13，夹具联动轮13一侧端面下部固定连接有第一半圆环141，第一半圆环141一端与第二半圆环142一端枢转连接，第一半圆环141另一端与第二半圆环142另一端可拆卸连接。第一半圆环141及第二半圆环142合并时构成圆环形夹头14，该夹头14的中心线与夹具联动轮13的轴线共线，夹头14侧面贯穿螺纹连接有至少三个定位螺丝143。所述至少三个定位螺丝143等间距地设置在夹头14侧面。
44.在本发明一具体实施例中，第一半圆环141一端通过转轴144与第二半圆环142一端枢转连接。
45.在本发明一具体实施例中，定位螺丝143为平头内六角螺丝。
46.在本发明一具体实施例中，定位螺丝143的顶端设有皮垫145。
47.在本发明一具体实施例中，第一半圆环141另一端通过搭扣146与第二半圆环142另一端可拆卸连接。
48.在本发明一具体实施例中，所述搭扣146的挂钩147设于第一半圆环141上，搭扣146的扣环148设于第二半圆环142。
49.参照图7，在本发明一具体实施例中，所述定位螺丝143共有三个，其中两个定位螺丝143设于第一半圆环141上，另外一个定位螺丝143设于第二半圆环142上。
50.参照图8，在本发明另一具体实施例中，所述定位螺丝143共有四个，其中两个定位螺丝143设于第一半圆环141上，另外两个定位螺丝143设于第二半圆环142上。
51.具体制作与使用时，采用三个定位螺丝已经能够满足绝大多数应用场景。为方便装夹/卸载，将第一半圆环下置，第二半圆环向上打开，在此期间第一半圆环的两个定位螺栓可以起到稳定支撑钢管的作用。随着管径或钢管质量的增加，采用四个或更多个定位螺丝能够充分保证旋转夹具的紧固效果。对于同一规格产品的连续加工，首次调整好定位螺丝之后无需再次调节，采用搭扣便可实现钢管的快速装夹。
52.具体使用时，首先根据待加工产品尺寸调节左支架与右支架之间的距离，安装一根或多根钢管；自动涂覆时，设置好电机与喷枪之间的行进速度，程序开始后钢管匀速旋转即可完成整体涂覆。
53.具体使用时，本发明的组成部分均可灵活拆卸组合，方便移动，适用于复合结晶膜施工地点并不固定的特点。组装时，首先根据基材的长度拼接好轨道杆与行进杆并选择相应数量的自动喷枪及喷枪支架；调整支撑台以及喷枪支架控制自动喷枪与基材表面的距离和角度；将自动喷枪接入气源以及复合结晶膜浆料；设置自动喷枪的雾化幅宽与浆料流量；设置自动喷枪涂覆进程以及往复电机的行走进程后便可开始涂覆程序。
54.综上所述，本发明能够提高复合结晶膜预制加工的精度与效率，能够解决不同尺寸钢管与旋转夹具的装夹及卸载技术难题，并做到方便实现多组旋转夹具之间的联动。
55.以上所示仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化或修饰，均应属本发明权利要求的涵盖范围。