适用于十自由度步进式搬运梁的喷墨设备的制作方法

1.本发明属于石墨喷涂设备技术领域，特别是一种适用于十自由度步进式搬运梁的喷墨设备。


背景技术：

2.各种锻造工件在热挤压生产过程中，模具的工作环境非常恶劣，除了要承受较大的负荷以及坯料与模壁的接触应力之外，还要受到交变温度的影响。所以，生产过程中，不仅要考虑模具的润滑，也必须充分考虑模具的冷却。而石墨在锻造行业中常作为润滑剂，目前生产过程中，主要是人工在锻压机工作间歇期间，大多是由人工手动分别向模具上下模腔内喷洒石墨乳，进行冷却和润滑。该方法针对手动操作可行，但是十自由度步进式搬运梁则存在操作不便与操作危险等问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种适用于十自由度步进式搬运梁的喷墨设备，该喷墨设备具有操作灵活、覆盖面积大、喷墨时间可调、喷涂均匀的优点，同时在十自由度步进式搬运梁搬运锻件间歇期间进行喷涂，使得模具得到充分冷却润滑，提高模具整体寿命。
4.实现本发明目的的技术解决方案为：一种适用于十自由度步进式搬运梁的喷墨设备，包括基板、调整板、横梁、喷头支撑杆、汇流板、喷头、第一过渡板、第二过渡板、第一伺服电机、第一传动系统、第二传动系统、第二伺服电机、能量拖链；所述第一伺服电机和第一传动系统实现喷墨设备的前后直线运动，第二伺服电机和第二传动系统实现喷墨设备的左右直线运动；一对调整板平行设置，横梁固连于两调整板之间且与调整板相垂直，两个调整板的外侧分别固连一个基板；所述第一传动系统通过第一过渡板固定在横梁上，所述第二传动系统通过第二过渡板与第一传动系统连接，所述喷头支撑杆的一端与第二传动系统连接，另一端连接汇流板，所述喷头安装在汇流板上下两侧；第一伺服电机和第一传动系统驱动第二过渡板运动进而带动第二传动系统带动喷头进行前后直线运动，第二伺服电机和第二传动系统驱动喷头进行左右直线运动；所述能量拖链用于搭载喷墨设备的管线，其一端固连于横梁，另一端连接第二传动系统，在第二传动系统的驱动下进行往复运动。
5.进一步地，所述喷墨设备还包括防护罩，用于保护靠近模具的整体机构。
6.进一步地，所述调整板上设置长条孔，用于实现喷墨设备整体在垂直方向的调整。
7.进一步地，所述第一传动系统包括滑轨、第一减速机、同步带轮和同步带，第一伺服电机的输出轴连接在所述第一减速机的输入端，且所述第一伺服电机通过第一减速机与所述第一过渡板固定连接，所述第一减速机的输出轴与同步带轮固定连接，所述同步带与同步带轮同步运动，所述滑轨固定在第一过渡板上，所述第二过渡板与滑轨上的滑块固定后通过压片连接在同步带上，所述第二传动系统固连在第二过渡板上，通过所述第一伺服电机驱动同步带运动进而驱动第二过渡板带动第二传动系统随滑块前后滑动，实现喷墨设备的前后移动。
8.进一步地，所述第二传动系统包括第二减速机、滚珠丝杠和滑板，所述第二伺服电机的输出轴连接在所述第二减速机的输入端，且第二伺服电机通过第二减速机与所述第二过渡板固定连接，所述第二减速机的输出轴与滚珠丝杠固定连接，所述喷头支撑杆与所述滚珠丝杠上的滑板固定连接，在所述第二伺服电机和第二传动系统驱动下，所述滚珠丝杠带动滑板同步运动，实现喷墨设备的左右移动。
9.进一步地，所述能量拖链上设有雾化空气管、吹扫空气管、石墨润滑剂管，所述吹扫空气管的一端与吹扫电磁阀连接，另一端通过能量拖链及喷头支撑杆与汇流板连接，所述汇流板通过内部管道与喷头连接，所述喷墨设备吹扫电磁阀接通后吹扫空气流入喷头实现吹扫功能；所述雾化空气管的一端与雾化电磁阀连接，另一端通过能量拖链及喷头支撑杆与汇流板连接，所述汇流板通过内部管道与喷头连接，所述喷墨设备雾化电磁阀接通后雾化空气流入喷头实现雾化功能；所述石墨润滑剂管的一端与石墨润滑电磁阀连接，另一端通过能量拖链及喷头支撑杆与汇流板连接，所述汇流板通过内部管道与喷头连接，所述喷墨设备石墨润滑电磁阀接通后石墨流入喷头实现润滑功能。
10.本发明与现有技术相比，其显著优点为：
11.(1)本发明具有第一传动系统与第二传动系统，喷头覆盖范围大，可实现复杂模腔的喷涂功能。
12.(2)本发明采用吹扫空气管、雾化空气管与石墨润滑剂管独立设置的方式，可以灵活控制各时间长度，有效提高最终设备的喷涂效果。
13.(3)本发明采用伺服控制系统，可以十自由度步进式搬运梁进行通讯设置，实现在特定时间点进行喷墨任务的功能，提升生产线的工作效率。
14.(4)本发明机构在需要自动化喷墨的锻造模具冷却润滑领域有广泛的应用前景。
15.下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
16.图1为本发明适用于十自由度步进式搬运梁的喷墨设备示意图。
17.图2为本发明第一运动机构示意图。
18.图3为本发明第一传动系统机构示意图。
19.图4为本发明第二运动机构示意图。
20.图5为本发明第二传动系统机构示意图。
21.图6为本发明能量拖链内部管路示意图。
22.附图标记说明：
23.基板1，调整板2，横梁3，喷头支撑杆4，汇流板5，喷头6，防护罩7，第一过渡板8，第二过渡板9，滑轨10，第一伺服电机11，第一传动系统12，第二传动系统13，第二伺服电机14，能量拖链15，第一减速机16，同步带轮17，压片18，同步带19，第二减速机20，滚珠丝杠21，滑板22，雾化空气管23、吹扫空气管24、石墨润滑剂管25。
具体实施方式
24.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不
用于限定本技术。
25.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
27.本发明提供一种适用于十自由度步进式搬运梁的喷墨设备，包括基板1、调整板2、横梁3、喷头支撑杆4、汇流板5、喷头6、防护罩7、第一过渡板8、第二过渡板9、第一伺服电机11、第一传动系统12、第二传动系统13、第二伺服电机14、能量拖链15。所述第一伺服电机11和第一传动系统12实现喷墨设备的前后直线运动，第二伺服电机14和第二传动系统13实现喷墨设备的左右直线运动；一对调整板2平行设置，横梁3固连于两调整板2之间且与调整板2相垂直，两个调整板2的外侧分别固连一个基板1；所述第一传动系统12通过第一过渡板8固定在横梁3上，所述第二传动系统12通过第二过渡板9与第一传动系统12连接，所述喷头支撑杆4的一端与第二传动系统13连接，另一端连接汇流板5，所述喷头6安装在汇流板5上下两侧；第一伺服电机11和第一传动系统12驱动第二过渡板9运动进而带动第二传动系统13带动喷头6进行前后直线运动，第二伺服电机14和第二传动系统13驱动喷头6进行左右直线运动；所述能量拖链15用于搭载喷墨设备的管线，其一端固连于横梁3，另一端连接第二传动系统13，在第二传动系统13的驱动下进行往复运动，防止高温对机械结构的影响。
28.第一伺服电机11的输出轴连接在所述第一传动系统12的第一减速机16输入端，所述第一减速机16输出轴与同步带轮17固定连接，所述同步带19与同步带轮17同步运动，所述第二过渡板9与滑轨10上的滑块固定后通过压片18连接在同步带19上，通过所述第一伺服电机11驱动同步带19运动进而驱动第二过渡板带动第二传动系统随滑块前后滑动，实现喷墨设备的前后移动功能；所述第二伺服电机14输出轴连接在所述第二传动系统13的第二减速机20输入端，所述第二减速机20输出轴与滚珠丝杠21固定连接，所述喷头支撑杆4与所述滚珠丝杠21上的滑板22固定连接，在所述第二伺服电机和第二传动系统驱动下，所述滚珠丝杠21与滑板22同步运动，实现喷墨设备的左右移动功能；所述第一伺服电机11通过第一减速机16与所述第一过渡板8固定连接，且所述第一伺服电机11的输出轴与所述滑块滑动方向垂直安装，所述第二伺服电机14通过第二减速机20与所述第二过渡板9固定连接，且所述第二伺服电机14的输出轴与所述滚珠丝杠21上滑板22的滑动方向相互平行安装。
29.所述能量拖链15的一端与横梁3固定，另一端与滑板22固定连接，所述能力拖链15上设有雾化空气管23、吹扫空气管24、石墨润滑剂管25，所述雾化空气管23、吹扫空气管24、石墨润滑剂管25与所述的能量拖链15卡合连接；所述吹扫空气管24的一端与吹扫电磁阀连接，另一端通过能量拖链15及喷头支撑杆4与汇流板5连接，所述汇流板5通过内部管道与吹扫喷头6连接，所述喷墨设备吹扫电磁阀接通后吹扫空气流入喷头实现吹扫功能；所述雾化空气管23的一端与雾化电磁阀连接，另一端通过能量拖链15及喷头支撑杆4与汇流板5连
接，所述汇流板5通过内部管道与喷墨喷头6连接，所述喷墨设备雾化电磁阀接通后雾化空气流入喷头实现雾化功能；所述石墨润滑剂管25的一端与石墨润滑电磁阀连接，另一端通过能量拖链15及喷头支撑杆4与汇流板5连接，所述汇流板5通过内部管道与喷墨喷头6连接，所述喷墨设备石墨润滑电磁阀接通后石墨流入喷头实现润滑功能。
30.所述第一过渡板8设置在所述横梁3的中间，所述第一伺服电机11和第一传动系统12布置在所述第一过渡板8的一端，所述第二伺服电机14和第二传动系统13布置在所述第二过渡板9的一端，所述第二过渡板9可沿着所述第一过渡板8上方的滑块10在第一伺服电机11和第一传动系统12的驱动下前后滑动，所述第二传动系统13的滚珠丝杠21及滑板22与喷头支撑杆4的一端连接，在所述的第二伺服电机14和第二传动系统13驱动下左右滑动，所述汇流板5与喷头6安装在所述喷头支撑杆4的另一端，在所述第一伺服电机11和第一传动系统12及第二伺服电机14和第二传动系13统协同驱动下实现平面运动。
31.在所述第一伺服电机11和第一传动系统12及第二伺服电机14和第二传动系统13协同驱动下，所述汇流板5和喷头6运动到指定位置后，喷墨设备系统开始工作，通过所述吹扫电磁阀接通实现吹扫空气沿着所述的吹扫空气管24流入汇流板5到达喷头6实现吹扫功能，完成吹扫工作后所述的吹扫电磁阀关闭，通过所述雾化电磁阀和石墨润滑电磁阀接通实现雾化空气和石墨分别沿着雾化空气管23、石墨润滑剂管25流入汇流板5到达喷头6实现喷墨润滑功能，完成喷墨润滑工作后所述的雾化电磁阀和石墨润滑电磁阀关闭，所述吹扫电磁阀再次接通实现吹扫空气沿着所述吹扫空气管24流入汇流板5到达喷头6实现二次吹扫功能，完成二次吹扫工作后所述吹扫电磁阀关闭，所述第一伺服电机11和第一传动系统12及第二伺服电机14和第二传动系统13协同驱动下带动喷头支撑杆4、汇流板5和喷头6运动到原点位置后，最终完成喷墨设备的全部指定动作。
32.本发明通过两套传动系统的协调配合完成喷头在二维平面的任意轨迹行走，可实现对模具的灵活、均匀、无死角喷涂的功能。同时由于该发明的驱动系统采用伺服方式，使得该设备十分适用于十自由度步进式搬运梁的锻造自动化场景。本发明在锻压工业领域需要对模具进行冷却润滑的作业中有良好的应用前景。
33.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。