一种伸缩式五轴喷涂机的制作方法

本实用新型涉及自动化喷涂领域，特别是涉及一种伸缩式五轴喷涂机。

背景技术：

自动化喷涂的原理是利用器械代替人手持喷漆枪将涂料分散成雾状喷涂于被涂物表面的一种半自动或全自动喷涂。自动化喷涂可以明显提高自身喷涂线的效率，适应大批量流水线的生产。并且喷涂的质量好，形成的漆膜外观好，喷出的涂料成雾状，形成的漆膜鲜艳度和平滑度档次都比手工喷涂质量高。喷涂效率高且节省原料，自动喷涂的效率能达到90％，很大程度上节省了涂料，而且可以细致地改变喷涂的位置，让喷漆出现在最理想的位置。并且自动化喷涂绿色环保，对环境无负担、解放了工人的工作量，改善了工人的工作环境，喷涂质量提高并减少了单位油漆挥发量，达到环保的目的。

但很多时候，自动化喷涂大都是采用机械手喷涂，可以有效现实自动化喷涂的工业需求，但是其设备成本维护成本比较高。并且机械手喷涂的机械手大都是普通工业机械手，需要进行喷涂用途上的改装，针对性地布管调试。而一般普通喷涂设备的自由度较少，喷涂完成程度较低，质量较差，同时占地范围也比较大。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种自由度高、稳定性好的伸缩式五轴喷涂机。

本实用新型所采取的技术方案是：一种伸缩式五轴喷涂机，包括喷头、伸缩部件、横向部件和纵向部件，横向部件中设有第一导轨和第一驱动装置，纵向部件中设有第二导轨和第二驱动装置，第二导轨在第一驱动装置的作用下沿第一导轨运动，伸缩部件在第二驱动装置的作用下沿第二导轨运动，伸缩部件连接有带动伸缩部件旋转的第三驱动装置，伸缩部件中设有伸缩机构和第四驱动装置，第四驱动装置驱动伸缩机构伸缩，伸缩机构的末端设有第五驱动装置，第五驱动装置连接有喷头。

作为上述方案的改进，伸缩机构包括至少两个杆组，各杆组均包括螺杆和套杆，螺杆和套杆之间连接有连接件，连接件上设有螺纹孔和铰接孔，连接件通过螺纹孔与螺杆连接，连接件通过铰接孔铰接到套杆顶端，螺杆上端连接第四驱动装置。

作为上述方案的改进，各连接件通过连接杆相固定，螺杆末端设有套住套杆的滑环。

作为上述方案的改进，伸缩部件包括若干包围杆组并相互嵌套的套筒，各套筒的截面向杆组末端组件缩小。

作为上述方案的改进，伸缩部件通过底座连接到第二导轨，第三驱动装置固定在底座之上，第三驱动装置通过齿轮带动伸缩部件转动。

作为上述方案的改进，第三驱动装置连接有第一齿轮，伸缩部件上固定有第二齿轮，第一齿轮啮合并带动第二齿轮转动。

作为上述方案的改进，第四驱动装置连接有第一锥齿轮，各螺杆上均固定有第二锥齿轮，第一锥齿轮契合并带动第二锥齿轮。

作为上述方案的改进，套杆末端固定有端板，第五驱动装置固定在端板上，第五驱动装置通过传动装置连接到喷头。

作为上述方案的改进，横向部件中还设有第一传送带、第一带轮和第二带轮，第一驱动装置通过第一带轮带动第一传送带和第二带轮，纵向部件中还设有第二传送带、第三带轮和第四带轮，第二驱动装置通过第三带轮带动第二传送带和第四带轮，第二导轨连接第一传送带，底座连接第二传送带。

作为上述方案的改进，第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置和第五驱动装置均为伺服电机。

本实用新型的有益效果：这种伸缩式五轴喷涂机，通过五个驱动装置共同控制喷头实现五轴喷涂，主要适用于汽车的补漆喷涂，可以有效减少工人的工作量、提高喷涂质量，并且设备简单高效、成本低、维护方便；五轴喷涂可以有效保证灵活性，避免部分喷涂不到位，伸缩机构可以有效减少装置体积，在不需要使用时可以有效缩起，提升空间利用率；进一步地，通过螺杆和套杆相配合的装置，可以有效实现伸缩功能，并且由于螺杆精度高，稳定性好，由此可以大大提升该五轴喷涂机的精度和稳定度，进一步提升喷涂质量。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1是该喷涂机的伸长时的侧面结构示意图；

图2是该喷涂机的俯视结构示意图；

图3是该喷涂机的收缩时的侧面结构示意图；

图4是螺杆和套杆连接部位的结构示意图；

图5是连接件的结构示意图。

具体实施方式

参照图1～图5，本实用新型为一种伸缩式五轴喷涂机，包括喷头11、伸缩部件、横向部件和纵向部件。横向部件中设有第一导轨和第一驱动装置51，纵向部件中设有第二导轨和第二驱动装置41。一般第一导轨和第二导轨均是光滑的金属杆，并且具有比较强的刚性，避免变形。第二导轨在第一驱动装置51的作用下沿第一导轨运动，伸缩部件在第二驱动装置41的作用下沿第二导轨运动。第一导轨和第二导轨之间、伸缩部件和第二导轨之间是通过滑动连接的，但是也可以通过滚轮或滚珠之间进行滚动连接，进一步减少摩擦。第一驱动装置51和第二驱动装置41通过传动装置分别间接或直接连接到第二导轨和伸缩部件上，可以通过链条、齿轮或皮带等。一般在伸缩部件上设有底座45，伸缩部件通过底座45连接到第二导轨。伸缩部件连接有带动伸缩部件旋转的第三驱动装置31，一般第三驱动装置31固定在底座45上，而伸缩部件在第三驱动装置31的作用下可以相对底座45进行转动。伸缩部件中设有伸缩机构和第四驱动装置21，第四驱动装置21驱动伸缩机构伸缩。一般伸缩机构可以是一些类似于千斤顶的结构，也可以是一些螺纹套件杆件，可以有效伸长缩短。伸缩机构的末端设有第五驱动装置12，第五驱动装置12连接有喷头11。一般第五驱动装置12位于伸缩机构的末节上固定，而喷头11再进行进一步连接，同时应该是实现喷头11可绕一根与水平面平行的轴转动或者摆动。而第一驱动装置51、第二驱动装置41、第三驱动装置31、第四驱动装置21和第五驱动装置12可以是压力驱动装置或者电力驱动装置，可以根据需要各自选择不同类型的驱动装置。

作为优选的实施方式，横向部件和纵向部件的传动装置为带传动。横向部件中还设有第一传送带54、第一带轮52和第二带轮53。第一带轮52作为主动轮，第二带轮53作为从动轮，第一驱动装置51通过第一带轮52带动第一传送带54和第二带轮53。一般设置两个第一导轨、两条第一传送带54、两个第一带轮52和两个第二带轮53，两个第一导轨分别与两个第一传送带54重合，两个第一带轮52和两个第二带轮53分别位于两个第一导轨的两端。第二导轨的两端通过滑块连接到第一导轨上，并且滑块分别连接到第一传送带54上。

纵向部件中还设有第二传送带44、第三带轮42和第四带轮43，第三带轮42作为主动轮，第四带轮43作为从动轮，第二驱动装置41通过第三带轮42带动第二传送带44和第四带轮43。同样地，设有两个第二导轨、两条第二传送带44、两个第三带轮42和两个第四带轮43。两个第二导轨分别与两个第二传送带44重合，两个第三带轮42和两个第四带轮43分别位于两个第二导轨的两端。底座45连接第二传送带44，由第二传送带44通过带动底座45移动伸缩部件。

作为优选的实施方式，第三驱动装置31连接有第一齿轮32，若干螺杆部件上固定有第二齿轮33，第一齿轮32啮合并带动第二齿轮33转动。第一齿轮32作为主动齿带动第二齿轮33，第二齿轮33与伸缩机构和第四驱动装置21相固定，由此进行带动。

作为优选的实施方式，伸缩机构包括至少两个杆组，各杆组均包括螺杆24和套杆25，螺杆24的长度大于套杆25。螺杆24和套杆25之间连接有连接件26，连接件26上设有螺纹孔262和铰接孔261，螺纹孔262和铰接孔261的轴线相互平行。不同杆组之间的连接件26可以通过连接杆263相固定连接整体，进而提升杆组的稳定性。连接件26通过螺纹孔262与螺杆24连接，连接件26在螺杆24上可以通过螺纹连接进行运动。连接件26通过铰接孔261铰接到套杆25顶端，套杆25的轴心与螺杆24的轴心相平行，并且套杆25可以绕自身轴心进行自转。螺杆24上端设有驱动螺杆24转动的第四驱动装置21，进而驱动螺杆24上的连接件26运动，铰接孔261推动套杆25上下运动。一般是第四驱动装置21连接有第一锥齿轮22，各螺杆24上均固定有第二锥齿轮23，第一锥齿轮22契合并带动第二锥齿轮23。

作为优选的实施方式，伸缩部件包括若干包围杆组并相互嵌套的套筒27，各套筒27的截面向杆组末端组件缩小。套筒27相互嵌套类似于便携式杯具的结构，一般多个套筒27截面为直径依次递减的圆形。套筒27用于对伸缩机构进行防护，避免灰尘油漆影响其运动。在套杆25末端固定有端板13，端板13封闭套筒27向下的开口。第五驱动装置12固定在端板13上，第五驱动装置12通过传动装置连接到喷头11，一般通过锥型齿进行带动。

在本实施例中，伸缩机构为两个杆组，在每个杆组中的螺杆24末端设有套住套杆25的滑环241，可以进一步稳定套杆25。为了方便描述，并不代表具体方向，从图1上看，图示左右方向为y轴方向，图示上下方向为z轴方向；从图2上看，左右方向为x轴方向，上下方向为y轴方向。以喷头11的空间位置姿态的转变作为该伸缩式五轴喷涂机中五轴联动的运行目的。第一驱动装置51带动第二导轨沿第一导轨的运动为第一轴运动，为沿x轴平移运动。第二驱动装置41带动底座45在第二导轨上的运动为第二轴运动，为沿y轴平移运动。第三驱动装置31通过齿轮带动伸缩部件的旋转为第三轴运动，为绕z轴旋转运动。第四驱动装置21带动杆组的伸缩运动为第四轴运动，为沿z轴平移运动。第五驱动装置12带动喷头11的旋转为第五轴运动，为沿x轴与y轴构成平面的平行平面中的任一直线的旋转运动。第一驱动装置51、第二驱动装置41、第三驱动装置31、第四驱动装置21和第五驱动装置12均为伺服电机，并且均有运动系统控制进行运转，可以有效进行多方位喷涂。对于伺服电机的接线应该避免阻碍设备运动，并且做好比较好的防静电措施，避免喷涂产生的静电对电机造成伤害。由于对于喷涂来说，针对工作点喷涂作业中，一般最理想的喷涂状态是喷头11垂直工作点进行喷涂，这样可以有效避免重复喷涂和保证喷涂的均匀性。该伸缩式五轴喷涂机，主要是由上往下进行喷涂，可以有效改变喷头11在空间中的位置姿态，使喷头11垂直于各种曲面的上表面，并对其进行有效的喷涂。该伸缩式五轴喷涂机可以有效针对汽车曲面喷涂，具有很好的针对性，提升喷涂质量。

当然，本设计创造并不局限于上述实施方式，上述各实施例不同特征的组合，也可以达到良好的效果。熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。