一种涂层制备装置

1.本实用新型属于涂层制备领域，具体而言，涉及一种涂层制备装置。


背景技术：

2.金属表面涂层工艺是我国机械产品表面制造工艺工作中的一个重要组成部分。由于工件的工作环境面临着各种各样的考验，普通的金属工件通常难以胜任，而一个优秀的涂层可以赋予、强化工件表面，在较低成本的条件下使工件胜任复杂环境的工作。因此，一个完善的金属表层涂装过程不仅关乎到我国金属制品行业的发展，还直接关系着我国经济的发展形势。可以说，金属表层涂层防护对于我国金属制品行业以及我国经济趋势的发展来说是十分必要的。
3.传统的涂层方式可分为热喷涂涂层和冷喷涂涂层，无论哪种方式都需要对基体和涂层颗粒进行预热，因此传统涂层加工方式难以加工易发生氧化的材料。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种嵌入式涂层装置，以锤击的方式将涂层颗粒锤击嵌入工件表面，形成嵌入式的涂层。本实用新型的装置能够应用于曲面涂层的制备，同时具有成本低、环境友好等优点。
5.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
6.一种涂层制备装置，包括支撑件、驱动件、滚盘支架、蠕动泵和锤头；所述支撑件包括相互垂直设置的水平支撑板17和垂直支撑板16，所述水平支撑板17用于连接外部设备(外部设备用于搭载本实用新型的涂层制备装置)，蠕动泵固定在所述垂直支撑板16上；所述驱动件驱动滚盘支架上下移动，从而带动滚盘支架下端的锤头8做上下往复运动，锤头8可在滚盘支架下端处转动；所述驱动件驱动蠕动泵14，通过挤压蠕动泵14上的输料管7从储料仓吸取涂层膏并运输涂抹至锤头处。
7.进一步地，所述驱动件包括音圈电机1和步进电机15，所述音圈电机1的一端与水平支撑板17的下侧面固定，另一端用于驱动滚盘支架；所述步进电机15用于驱动蠕动泵14。
8.进一步地，所述音圈电机1的另一端通过连接板2连接滑块连接件4，在所述垂直支撑板16上设置有限位块3，所述限位块3限制连接板2上下移动的距离，所述滑块连接件4在所述垂直支撑板16上上下运动，所述滑块连接件4与滚盘支架a5连接，在所述滚盘支架a5的两端固定有滚盘支架b13，锤头8通过其自身两侧的主轴19支撑在轴承18上，所述轴承18设置在滚盘支架b13上，在所述轴承18的外侧设置有保护轴承18的端盖10。
9.进一步地，在滚盘支架a5上与垂直支撑板16相对的另一侧面上固定有输料管支架6，所述输料管7的输出口端设置在所述输料管支架6上。
10.进一步地，所述垂直支撑板16的下端固定有支座12，所述支座12上固定有连杆11，所述连杆11的端部铰接在曲柄9上，所述曲柄9的一端与主轴19铰接，另一端上铰接有棘爪20，所述棘爪20与曲柄9之间设置有复位弹簧，所述棘爪20与锤头8一侧的棘轮配合传动。
11.进一步地，在与垂直支撑板16同一侧的滚盘支架a5上设置有止转弹片支架a22和止转弹片支架b23，止转弹片支架a22和止转弹片支架b23之间夹持有止转弹片21，所述止转弹片21的端部抵接棘轮阻止锤头8回转。
12.进一步地，所述水平支撑板17为法兰。
13.进一步地，所述锤头8为滚轮形的碳化钨锤头。
14.进一步地，所述储料仓位于垂直支撑板16上，所述储料仓下方连接输料管7，所述输料管7与蠕动泵14连接，通过所述步进电机驱动蠕动泵从储料仓中吸取涂层膏，由输料管7运输涂抹至锤头8表面。
15.进一步地，所述涂层膏为混合均匀的碳化钨颗粒与油，通过锤头锤击嵌入工件表面。
16.为了降低涂层工艺的加工难度，本实用新型的涂层制备装置能够以锤击的方式将涂层颗粒锤击嵌入工件表面，形成嵌入式的涂层，使用本实用新型的装置不需要对基体进行预热，可以通过引进了工业机器人作为控制，对涂层区域、密度等参数都更有可控性。因此，对利用机械锤击进行涂层加工这项技术进行研究对于降低涂层加工难度和提高可控性都具有十分重要的意义。工件的待加工表面可为曲面，控制机械锤击的姿态使锤击轨迹的法线与曲面的法线重合，实现曲面工件的涂层制备。制得的涂层形貌均匀，实现无需加热即可完成涂层制备并适用于曲面涂层制备。
17.本实用新型通过采用机械锤击嵌入式的涂层制备装置，可实现较好表面完整性、低成本、环境友好的涂层制备。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1是本实用新型实施例1提供的涂层制备装置在第一视角下的结构示意图；
20.图2a是本实用新型实施例1提供的涂层制备装置锤头部分的装配示意图一；
21.图2b是本实用新型实施例1提供的涂层制备装置锤头部分的装配示意图二；
22.图3是本实用新型实施例1提供的涂层制备装置的涂层制备原理示意图。
23.图中标记：音圈电机1、连接板2、限位块3、滑块连接件4、滚盘支架a5、输料管支架6、输料管7、锤头8、曲柄9、端盖10、连杆11、支座12、滚盘支架b13、蠕动泵14、步进电机15、垂直支撑板16、水平支撑板17、轴承18、主轴19、棘爪20、止转弹片21、止转弹片支架a22、止转弹片支架b23。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
25.实施例1
26.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：
27.如图1所示，本实用新型提供了一种涂层制备装置，包括音圈电机1、连接板2、限位块3、滑块连接件4、滚盘支架a5、输料管支架6、输料管7、锤头8、曲柄9、端盖10、连杆11、支座12、滚盘支架b13、蠕动泵14、42步进电机15、垂直支撑板16、水平支撑板17。
28.如图1所示，水平支撑板17与垂直支撑板16相互垂直设置，水平支撑板17可为法兰，其用于连接外部设备，将涂层制备装置搭载在外部设备上，可操控涂层制备装置沿工件表面移动(如图3中的锤头8轨迹)，锤头8为滚轮形的碳化钨锤头，垂直支撑板16用于固定蠕动泵14和储料仓，步进电机15用于驱动蠕动泵14，储料仓下方连接输料管7，输料管7与蠕动泵14连接，通过步进电机驱动蠕动泵从储料仓中吸取涂层膏，由输料管7运输涂抹至锤头8处(锤头8上的锤击处)。在本实用新型中涂层膏为混合均匀的碳化钨颗粒与油，通过锤头锤击嵌入工件表面。
29.如图1所示，音圈电机1的一端与水平支撑板17的下端面固定，另一端通过连接板2连接滑块连接件4。
30.为了能够设置锤头8上下移动的幅度或距离，如图1所示，在垂直支撑板16上设置有限位块3，限位块3限制连接板2上下移动的距离。将连接板2设置成框体结构，限位块3插入到连接板2的内。为了提高锤头8锤击时的稳定性，滑块连接件4可通过直线导轨设置在垂直支撑板16上上下运动。滑块连接件4与滚盘支架a5连接，在滚盘支架a5的两端固定有滚盘支架b13。锤头8通过其自身两侧的主轴19支撑在轴承18上，轴承18固定在滚盘支架b13上，在轴承18的外侧设置有保护轴承18的端盖10。
31.为了将涂层膏能够精确地输送涂抹到锤头8的锤击处，在滚盘支架a5上与垂直支撑板16相对的另一侧面上固定有输料管支架6，输料管7的输出口端设置在输料管支架6的下端，靠近锤头8的锤击处。
32.为了能够锤头8在锤击过程中能够自动转动，在本实用新型中设计了棘轮机构和止转机构，棘轮机构的作用是在锤头8上下移动的过程中实现自动转动，间歇转动固定、相同的角度，止转机构是为了防止锤头8回转。
33.具体的，棘轮机构如图2a所示，垂直支撑板16的下端处固定有支座12，支座12上固定有连杆11，连杆11的端部铰接在曲柄9上，曲柄9的一端与主轴19铰接，另一端上铰接有棘爪20，棘爪20与曲柄9之间设置有复位弹簧，棘爪20与锤头8一侧的棘轮配合传动。
34.具体的，止转机构如图2b所示，在与垂直支撑板16同一侧的滚盘支架a5上设置有止转弹片支架a22和止转弹片支架b23，止转弹片支架a22和止转弹片支架b23之间夹持有止转弹片21，止转弹片21的端部抵接棘轮阻止锤头8回转。
35.实施例1的工作方式为：
36.将水平支撑板17连接至外部设备(工业机器人)，通过外部设备操控涂层制备装置沿工件表面移动；
37.启动音圈电机1，以驱动滑块连接件4和连接板2，并带动滚盘支架a5和滚盘支架b13以及锤头8上下往复运动，使得锤头8锤击工件表面；
38.蠕动泵14从储物仓中吸取涂层膏，混合均匀的涂层膏通过蠕动泵14的泵头的转速来控制流体的流速大小，通过输料管7，涂层膏涂抹至锤头8，通过锤头8锤击嵌入工件表面，锤头8通过棘爪20可实现在锤击过程中自动转动，使得涂层膏始终位于锤头8下方；
39.碳化钨锤头8在音圈电机1的带动下配合涂层膏高频在工件表面锤击，使得涂层膏可靠的嵌入工件表面，形成紧密涂层。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。