一种智能喷涂门板的喷漆生产线的制作方法

本发明涉及门板喷漆的技术领域，特别是一种智能喷涂门板的喷漆生产线。

背景技术：

目前，门板六个面都需要进行喷漆处理，现有的喷漆是在敞开的车间内操作的，并且喷漆完成后会在车间内的存放架上晾干。现有的喷漆操作均由人工完成，其喷漆步骤为：先采用喷漆枪对门板的正面喷漆，然后对门板的四周面喷漆，最后将门本翻转180°使背面朝上，以方便对门板的背面进行喷漆。然而，这个喷漆过程均由人工把持喷漆枪逐个面依次喷漆，不仅喷漆效率低，且还需要人工翻转门板，而且还增大了工人的劳动强度，在喷漆时还会出现由于人工的误操作，导致喷漆不均匀的现象。此外，在喷门板的四周面时，喷漆枪的喷嘴无法到达周面的下边缘，导致喷漆效果差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、智能化程度高、喷涂均匀、极大减轻工人劳动强度、极大提高喷漆效率、喷漆均匀的智能喷涂门板的喷漆生产线。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种智能喷涂门板的喷漆生产线，它包括从左往右顺次设置有喷漆房、回转台、上料装置和门板盛放架；

所述的喷漆房包括喷漆房主体，喷漆房主体内设置有喷漆室，喷漆室内且位于其前后侧均设置有横向导轨，两个横向导轨上均安装有横向滑板，喷漆室内且位于其后侧还设置有平行于横向导轨的齿条a，位于后侧横向导轨上横向滑板的顶部固定安装有伺服电机a，伺服电机a的输出轴上安装有位于横向滑板下方的齿轮，齿轮与横齿条a啮合，两个所述横向滑板之间设置有支撑梁，支撑梁前端旋转安装有从动皮带轮，纵向导轨的后端上固定安装有伺服电机b，伺服电机b的输出轴上安装有主动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮之间安装有皮带，支撑梁的顶部上设置有纵向导轨，纵向导轨上安装有位于伺服电机b和从动皮带轮之间的纵向滑板，纵向滑板固定于皮带的上半部分，纵向滑板上设置有喷漆头升降旋转装置，喷漆头升降旋转装置包括支架、伺服电机c、l形机箱和伺服电机d，所述支架固定于纵向滑板顶部，支架上旋转安装有竖向设置的丝杆，伺服电机c固定安装于支架的顶部，伺服电机c输出轴与丝杆连接，丝杆上螺纹连接有l板，l板上固定安装有伺服电机d，伺服电机d的输出轴上连接有筒体，筒体的底部固连有l形机箱，l形机箱的顶部设置有伺服电机e，伺服电机e的输入轴上连接有位于l形机箱内的主动锥齿轮，l形机箱的水平箱体内旋转安装有主动轴a，主动轴a上安装有与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，l形机箱的竖直箱体内旋转安装有从动轴a，从动轴a和主动轴a之间设置有传动装置；

所述的回转台包括水平旋转机构和plc控制器，所述水平旋转机构包括机台、减速箱、步进电机和转台，所述步进电机和减速箱均安装于机台内，步进电机的输出轴与减速箱的输入轴连接，减速箱的输出轴向上延伸于机台外部，减速箱的输出轴上安装有转台，转台的顶部固设有矩形框架，矩形框架的两个长边上分别设置有门板翻转组a和门板翻转组b，门板翻转组a伸入于喷漆室内，门板翻转组b位于喷漆室外部，门板翻转组a由左垂向翻转机构和右垂向翻转机构组成，左垂向翻转机构包括旋转气缸、主空心管和副空心管，所述旋转气缸的输出端安装有主动同步带轮b，主空心管固设于矩形框架上，主空心管的一端延伸于矩形框架外部且其延伸部上旋转安装有主动轴b，主动轴b的一端延伸于主空心管外部且其延伸端伸入于副空心管内，主动轴b上安装有位于主空心管内的从动同步带轮b，从动同步带轮b和主动同步带轮b之间安装有同步带b；所述副空心管内且位于其两端旋转安装有从动轴b，两个从动轴b位于主动轴b的左右侧，从动轴b的一端延伸于副空心管外部且其延伸部上旋转安装有托架，从动轴顶部开设有朝上设置的v形口，副空心管内且位于主动轴b和从动轴b之间设置有传动机构；

所述上料装置包括龙门架、方形框、左方管、右方管以及相互平行设置的两根工字钢，工字钢位于喷漆房主体的右侧，方管内均经转轴旋转安装有多个滚轮，滚轮放置于工字钢顶部，右方管上固定安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与右方管上任意一个滚轮的转轴连接，所述龙门架设置于两个方管之间，龙门架的顶部设置有支撑座，支撑座的一侧面上固定安装有水平电机，水平电机的输出轴上安装有位于支撑座另一侧面的齿轮；所述方形框位于支撑座下方，方形框上固设有与齿轮啮合的齿条b，方形框的两个短边上均设置有两个圆棒夹持机构；

所述门板盛放架位于工字钢的右侧，门板盛放架包括底盘和立柱，底盘的顶表面上固设有两根立柱，两根立柱的左侧且延其长度方向依次设置有多根支梁，支梁的顶部开设有两个v形槽。

所述的传动装置包括位于l形机箱内的主动同步带轮a、从动同步带轮a和同步带a，主动同步带轮a安装于主动轴a，从动同步带轮a安装于从动轴a上，主动同步带轮a和从动同步带轮a之间安装有同步带a。

所述的传动机构包括位于副空心管内的主动链轮、从动链轮和链条，所述主动链轮安装于主动轴b上，从动链轮安装于从动轴b上，主动链轮和从动链轮之间安装有链条。

所述的左垂向翻转机构和右垂向翻转机构对称设置。

所述的圆棒夹持机构包括壳体、l形连杆以及设置于壳体内的垂向气缸，壳体固设于方形框的短边上，壳体的两侧均经销钉铰接有l形连杆，l形连杆的一端铰接于垂向气缸活塞杆上，另一端铰接有夹头。

该生产线还包括plc控制器，所述plc控制器与步进电机、伺服电机、水平电机、气缸和驱动电机电连接。

本发明具有以下优点：本发明结构紧凑、智能化程度高、喷涂均匀、极大减轻工人劳动强度、极大提高喷漆效率、喷漆均匀。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为喷漆房的结构示意图；

图3为图2的i部局部放大视图；

图4为喷漆头升降旋转装置的结构示意图；

图5为l形机箱的结构示意图；

图6为回转台的结构示意图；

图7为门板翻转组a中左垂向翻转机构的结构示意图；

图8为图7中省略主空心管和副空心管后的结构示意图；

图9为上料装置和门板盛放架的安装示意图；

图10为图9的ii部局部放大视图；

图11为圆棒夹持机构的结构示意图；

图12为安装有圆棒门板的结构示意图；

图13为图1的俯视图；

图中，1-喷漆房主体，2-横向导轨，3-横向滑板，4-齿条a，5-伺服电机a，7-支撑梁，8-伺服电机b，9-皮带，10-纵向导轨，11-纵向滑板，12-喷漆头升降旋转装置，13-支架，14-伺服电机c，15-l形机箱，16-伺服电机d，17-丝杆，18-l板，19-筒体，20-伺服电机e，21-主动锥齿轮，22-主动轴a，23-从动锥齿轮，24-从动轴a，25-主动同步带轮a，26-从动同步带轮a，27-同步带a，28-机台，29-减速箱，30-步进电机，31-转台，32-矩形框架，33-左垂向翻转机构，34-右垂向翻转机构，35-旋转气缸，36-主空心管，37-副空心管，38-主动同步带轮b，39-主动轴b，40-从动同步带轮b，41-同步带b，42-从动轴b，43-托架，44-v形口，45-主动链轮，46-从动链轮，47-链条，48-龙门架，49-方形框，50-左方管，51-右方管，52-驱动电机，53-支撑座，54-水平电机，55-齿条b，56-圆棒夹持机构，57-壳体，58-l形连杆，59-垂向气缸，60-销钉，61-夹头，62-工字钢，63-底盘，64-立柱，65-支梁，66-v形槽，67-圆棒，68-门板，101-喷漆房，102-回转台，103-上料装置，104-门板盛放架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1~13所示，一种智能喷涂门板的喷漆生产线，它包括从左往右顺次设置有喷漆房101、回转台102、上料装置103和门板盛放架104；

所述的喷漆房101包括喷漆房主体1，喷漆房主体1内设置有喷漆室，喷漆室内且位于其前后侧均设置有横向导轨2，两个横向导轨2上均安装有横向滑板3，喷漆室内且位于其后侧还设置有平行于横向导轨2的齿条a4，位于后侧横向导轨2上横向滑板3的顶部固定安装有伺服电机a5，伺服电机a5的输出轴上安装有位于横向滑板3下方的齿轮，齿轮与横齿条a4啮合，两个所述横向滑板3之间设置有支撑梁7，支撑梁7前端旋转安装有从动皮带轮，纵向导轨10的后端上固定安装有伺服电机b8，伺服电机b8的输出轴上安装有主动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮之间安装有皮带9，支撑梁7的顶部上设置有纵向导轨10，纵向导轨10上安装有位于伺服电机b8和从动皮带轮之间的纵向滑板11，纵向滑板11固定于皮带9的上半部分，纵向滑板11上设置有喷漆头升降旋转装置12，喷漆头升降旋转装置12包括支架13、伺服电机c14、l形机箱15和伺服电机d16，所述支架13固定于纵向滑板11顶部，支架13上旋转安装有竖向设置的丝杆17，伺服电机c14固定安装于支架13的顶部，伺服电机c14输出轴与丝杆17连接，丝杆17上螺纹连接有l板18，l板18上固定安装有伺服电机d16，伺服电机d16的输出轴上连接有筒体19，筒体19的底部固连有l形机箱15，l形机箱15的顶部设置有伺服电机e20，伺服电机e20的输入轴上连接有位于l形机箱15内的主动锥齿轮21，l形机箱15的水平箱体内旋转安装有主动轴a22，主动轴a22上安装有与主动锥齿轮21啮合的从动锥齿轮23，l形机箱15的竖直箱体内旋转安装有从动轴a24，从动轴a24的两端延伸于l形机箱15外部且其中一个延伸端上连接有喷漆头，从动轴a24和主动轴a22之间设置有传动装置；

当控制伺服电机a24做正反转动时，伺服电机a24带动齿轮转动，齿轮沿着齿条a4移动，横向滑板3沿着横向导轨2做x方向的运动，进一步带动支撑梁7上的喷漆头升降旋转装置12做x方向运动。当控制伺服电机b8做正反转时，伺服电机b8带动主动皮带轮转动，从而使与皮带9相连的纵向滑板11沿纵向导轨10做y方向运动，进一步带动喷漆头升降旋转装置12做x方向运动。当控制伺服电机c14正反转时，丝杆17上的l板18做y方向运动，从而带动喷漆头做z方向运动。当控制伺服电机d16转动时，伺服电机d16带动筒体19转动，进一步的使喷漆头绕筒体19轴线做旋转运动。此外plc控制器还能控伺服电机e20做正反转，即伺服电机e20带动主动锥齿轮21转动，主动锥齿轮21带动从动锥齿轮23转动，从动锥齿轮23带动主动轴a22转动，主动轴a22带动主动同步带轮a25转动，主动同步带轮a25经同步带a27带动从动同步带轮a26转动，从动同步带轮a26带动从动轴a24转动，从动轴a24带动喷漆头以从动轴a24为轴线做摆动。

所述的回转台102包括水平旋转机构和plc控制器，所述水平旋转机构包括机台28、减速箱29、步进电机30和转台31，所述步进电机30和减速箱29均安装于机台28内，步进电机30的输出轴与减速箱29的输入轴连接，减速箱29的输出轴向上延伸于机台28外部，减速箱29的输出轴上安装有转台31，转台31的顶部固设有矩形框架32，矩形框架32的两个长边上分别设置有门板翻转组a和门板翻转组b，门板翻转组a伸入于喷漆室内，门板翻转组b位于喷漆室外部，门板翻转组a由左垂向翻转机构33和右垂向翻转机构34组成，左垂向翻转机构33包括旋转气缸35、主空心管36和副空心管37，所述旋转气缸35的输出端安装有主动同步带轮b38，主空心管36固设于矩形框架32上，主空心管36的一端延伸于矩形框架32外部且其延伸部上旋转安装有主动轴b39，主动轴b39的一端延伸于主空心管36外部且其延伸端伸入于副空心管37内，主动轴b39上安装有位于主空心管36内的从动同步带轮b40，从动同步带轮b40和主动同步带轮b38之间安装有同步带b41；所述副空心管37内且位于其两端旋转安装有从动轴b42，两个从动轴b42位于主动轴b39的左右侧，从动轴b42的一端延伸于副空心管37外部且其延伸部上旋转安装有托架43，从动轴43顶部开设有朝上设置的v形口44，副空心管37内且位于主动轴b39和从动轴b42之间设置有传动机构；

所述上料装置103包括龙门架48、方形框49、左方管50、右方管51以及相互平行设置的两根工字钢62，工字钢62位于喷漆房主体1的右侧，方管内均经转轴旋转安装有多个滚轮，滚轮放置于工字钢62顶部，右方管51上固定安装有驱动电机52，驱动电机52的输出轴与右方管51上任意一个滚轮的转轴连接，所述龙门架48设置于两个方管之间，龙门架48的顶部设置有支撑座53，支撑座53的一侧面上固定安装有水平电机54，水平电机54的输出轴上安装有位于支撑座53另一侧面的齿轮；所述方形框49位于支撑座53下方，方形框49上固设有与齿轮啮合的齿条b55，方形框49的两个短边上均设置有两个圆棒夹持机构56；

所述门板盛放架104位于工字钢62的右侧，门板盛放架104包括底盘63和立柱64，底盘63的顶表面上固设有两根立柱64，两根立柱64的左侧且延其长度方向依次设置有多根支梁65，支梁65的顶部开设有两个v形槽66。

所述的传动装置包括位于l形机箱15内的主动同步带轮a25、从动同步带轮a26和同步带a27，主动同步带轮a25安装于主动轴a22，从动同步带轮a26安装于从动轴a24上，主动同步带轮a25和从动同步带轮a26之间安装有同步带a27。

所述的传动机构包括位于副空心管37内的主动链轮45、从动链轮46和链条47，所述主动链轮45安装于主动轴b39上，从动链轮46安装于从动轴b42上，主动链轮45和从动链轮46之间安装有链条47。

所述的左垂向翻转机构33和右垂向翻转机构34对称设置。

所述的圆棒夹持机构56包括壳体57、l形连杆58以及设置于壳体57内的垂向气缸59，壳体57固设于方形框49的短边上，壳体57的两侧均经销钉60铰接有l形连杆58，l形连杆58的一端铰接于垂向气缸59活塞杆上，另一端铰接有夹头61。

该生产线还包括plc控制器，所述plc控制器与步进电机30、伺服电机、水平电机54、气缸和驱动电机52电连接。

本发明的工作过程如下：

s1、在门板68的左、右短侧面上均钻两个盲孔，在四个盲孔内均插装圆棒67，实现门板的组装，如图12所示；在相对立的两个支梁65之间放置已装配好的门板68，且保证四个圆棒67分别安放于四个v形槽66内，该两个相对立的两个支梁65便可将门板68托起；

s2、门板的夹持：先控制驱动电机52正转，驱动电机52带动与其相连的滚轮运动，滚轮沿着工字钢62移动，当方形框49运动到夹持工位时，控制水平电机54正转，水平电机54带动齿轮转动，齿轮带动齿条b55向下移动，进一步的带动方形框49向下移动，位于方形框49左短边上的两个圆棒夹持机构56分别伸到位于门板68左短侧面处的两个圆棒67，即圆棒67位于圆棒夹持机构56的两个夹头61之间，同时位于方形框49右短边上的两个圆棒夹持机构56分别伸到位于门板68右短侧面处的两个圆棒67，最后控制垂向气缸59的活塞杆缩回，l形连杆58绕销钉60转动，进一步的带动夹头61转动，两个夹头61将圆棒67夹住，从而实现了门板的夹持；

s3、门板的转移：先控制水平电机54反转，水平电机54带动齿轮反转，齿轮带动齿条b55向上移动，从而带动方形框49向上移动，门板68被提起，当门板到达一定高度后关闭水平电机54；随后控制驱动电机52反转，在驱动电机52输出转矩作用下，上料装置沿着工字钢62向左移动，当门板运动到门板翻转组b的正上方时，控制垂向气缸59活塞杆伸出，夹头61与圆棒67分离，门板68上的四个圆棒67分别落入门板翻转组b的四个v形口44，门板翻转组b的两个托架43将待喷漆门板托起，最终实现了门板的转移；

s4、启动步进电机30，步进电机30的转矩经减速箱29减速后传递给转台31，转台31带动矩形框架32旋转180°以将门板转动到喷漆房的喷漆室内；

s5、门板正面的喷漆：先经plc控制器控制伺服电机c14做正转，l板18沿丝杆17向上移动，当喷漆头运动到门板上方后关闭伺服电机c14；然后经plc控制器控制伺服电机a24、伺服电机b8、伺服电机d16和伺服电机e20启动，同时启动位于喷漆室内且与喷漆头连接的喷漆装置，喷漆装置上产出的油漆从喷漆头处喷出，喷漆的油漆直接涂覆于门板表面，最终实现了在门板的正面喷涂油漆。由于喷漆头在伺服电机a24的作用下做x方向运动，在伺服电机b8的作用下做y方向运动，同时在伺服电机d16的作用下绕筒体19轴线旋转，在伺服电机e20的作用下绕从动轴b42做来回摆动，因此喷漆后油漆层厚度更加均匀，喷漆层表面更加光洁，快速实现一个面的喷涂；

s6、门板背面的喷漆：通过plc控制器控制门板翻转组b的旋转气缸35启动，旋转气缸35带动主动同步带轮b38转动，主动同步带轮b38经同步带b41带动从动同步带轮b40转动，从而带动主动轴b39转动，主动轴b39带动副空心管37翻转180°，同时主动轴b39带动主动链轮45转动，主动链轮45经从动链轮46带动从动轴b42转动，因此在副空心管37旋转运动及从动轴b42自转条件下，实现了当门板正面喷漆完成后立即将门板翻转，从而对门板的背面朝上，便于进行背面喷漆。该步骤中，喷好后的面处于悬空状态，相比传统的喷漆方法，很好的保护了喷漆面，提高喷漆质量。此外该回转台实现了门板正面喷漆后，立即进行背面喷漆工位，无需晾晒，极大的提高了喷漆效率；

s7、门板长侧面的喷涂：步骤s6结束后关闭所有伺服电机，随后经plc控制器控制伺服电机a24和伺服电机b8做正反转，当喷漆头处于门板长侧面的外部后，关闭伺服电机a24和伺服电机b8，再控制伺服电机d16启动，当喷漆头朝向门板的长侧面后关闭伺服电机d16，然后控制伺服电机c14和伺服电机a24做正反转动，因此喷漆头做x向和z向运动，从而实现了门板长侧面的均匀喷涂；

s8、门板短侧面的喷涂：步骤s7结束后关闭所有伺服电机，随后经plc控制器控制伺服电机a24和伺服电机b8做正反转，当喷漆头处于门板短侧面的外部后，关闭伺服电机a24和伺服电机b8，再控制伺服电机d16启动，当喷漆头朝向门板的短侧面后关闭伺服电机d16，然后控制伺服电机c14和伺服电机b8做正反转动，因此喷漆头做y向和z向运动，从而实现了门板短侧面的均匀喷涂；最终实现了门板正面、背面和周面的喷漆；

s9、在门板进行喷漆过程中，门板翻转组a又在喷漆房外部进行上料，实现了连续不断了喷漆，提高了喷漆效率，无需工人翻转或手动喷涂，极大的减轻了工人的劳动强度，进一步极大的提高了喷漆效率。