用于大型风电产品的自动化喷涂装置制造方法及图纸

一种用于大型风电产品的自动化喷涂装置，包括喷枪、喷枪动作牵引机构、工件动作牵引机构、现场空气净化系统和控制系统；喷枪动作牵引机构位于工件动作牵引机构旁；现场空气净化系统的吸风口朝向喷枪动作牵引机构；工件动作牵引机构包括固定底座、工作台和治具底板；工作台滑动连接在固定底座上，治具底板可拆卸地连接在工作台上；喷枪动作牵引机构的喷枪支承轨道与竖直轨道滑动连接；竖直轨道的底端与地面轨道滑动连接；喷枪支承轨道上滑动连接有喷枪支承机构；喷枪支承结构的固定段的首端通过相互垂直的两个转轴连接第一活动段的尾端，第一活动段的首端通过相互垂直的两个转轴连接第二活动段的尾端，第二活动段的首端连接喷枪，控制系统控制各个转轴的动作。

【技术实现步骤摘要】

本技术方案属于机械加工
，具体是一种用于大型风电产品的自动化喷涂装置。
技术介绍
对于大型工件进行喷涂(喷漆或喷锌等)的技术现状是，大型工件(如某些风力发电机机舱组件，其形状不规则且复杂，有些工件的内腔壁上也需要喷涂。尺寸较大最宽处达到5米多，单件毛坯重量达到50吨左右)需要由喷漆工人手动喷漆。采用人工喷涂方式，不便作业，而且，喷涂过程中产生的污染对作业人员伤害较大。对于该类工件的喷涂，自动化喷涂是个趋势。但是，对于形状复杂、喷涂的作业面也很复杂，如果体积和质量都很大的工件，自动化喷涂方案实施起来要解决的技术问题更是非常复杂和多样。
技术实现思路
技术问题分析：1、在喷涂过程中，对漆面厚度均匀度的控制主要是控制喷枪与工件表面之间的间距(喷涂压力较容易控制)。这个距离的控制方法可以是，采用激光等测距仪等实时测距装置实时测量/调整喷枪的动作。但该方法的难点主要在于，喷涂过程中产生的粉尘或液滴对实时测距装置有影响，例如污染激光、红外线、超声波等的发射源、发射和反射路径，造成测量不准确。为了达到准确测量，测距单元的设计投入很大，除了对硬件进行防护外，还要采用软件进行校对。不建议采用。本喷涂装置采用计算机软件，按照工件模型(3D制图软件制作)来模拟和规划喷枪的喷涂轨迹，并依此对喷漆进行自动化控制。这种方式可以从根本上回避现有的实时测距硬件设备不适于喷涂生产的缺陷。但是，这种方式对工件在自动化喷涂设备上的定位准确性要求较高。这就对工件的定位夹具的定位效果要求很高。而且对于大型、异型工件的定位难度更大，再考虑到生产效率、生产标准化，难度就更大了。2、在喷涂过程中，环境污染问题也是不可忽视的。因为，喷漆或锌等的微小颗粒必然会对作业现场产生污染，伤害人及设备，同时，浓度达到一定程度后，会增加爆燃事故隐患。本技术方案具体为：一种用于大型风电产品的自动化喷涂装置，包括喷枪、喷枪动作牵引机构、工件动作牵引机构、现场空气净化系统和控制系统；所述控制系统控制喷枪、喷枪动作牵引机构、工件动作牵引机构和现场空气净化系统的动作；所述喷枪动作牵引机构有1套或多套，每套喷枪动作牵引机构上连接有喷枪；所述工件动作牵引机构有1套；喷枪动作牵引机构位于工件动作牵引机构旁；所述现场空气净化系统的吸风口朝向喷枪动作牵引机构；设三维坐标系，其中x轴、y轴和原点o构成面xoy是水平的；所述工件动作牵引机构包括固定底座、工作台和治具底板；工作台滑动连接在固定底座上，治具底板可拆卸地连接在工作台上；工作台的滑动方向为x轴方向，且工作台的表面是水平的；所述工作台本身围绕其中线转动，转动轴平行于y轴；所述喷枪动作牵引机构包括地面轨道、竖直轨道和喷枪支承轨道；喷枪支承轨道与竖直轨道滑动连接，控制系统控制下，滑动方向为垂直于水平面；竖直轨道的底端与地面轨道滑动连接，控制系统控制下，滑动方向与水平面平行；喷枪支承轨道上滑动连接有喷枪支承机构，控制系统控制下，滑动方向与水平面平行；喷枪支承结构包括固定段、第一活动段和第二活动段；固定段的首端通过相互垂直的两个转轴连接第一活动段的尾端，第一活动段的首端通过相互垂直的两个转轴连接第二活动段的尾端，第二活动段的首端连接喷枪，控制系统控制各个转轴的动作。本喷涂装置，通过控制系统(例如工控机+PLC等)控制多个滑动、转动机构的动作，进而灵活调整喷枪的位置、角度等，使得整个喷涂过程得以自动化完成。喷枪的路径规划由工件模型的计算机模拟实现。另外，由于喷涂的距离要求远低于精加工中，铣刀等于工件位置要求的苛刻性，所以，正常情况下，喷涂膜的厚度都非常均匀。所述喷枪动作牵引机构有2套，2套喷枪动作牵引机构分别位于工件动作牵引机构的左右两边。通过2套喷枪动作牵引机构提供2台喷枪，对于一般工件来说，比1台喷枪的喷涂效率要高，而较多喷枪的话，相互之间的会有干扰，简化了路径规划难度。所述现场空气净化系统还包括过滤器、出风口和吸收池；现场空气净化系统的吸风口构成阵列形状；吸风口阵列所在平面垂直于水平面，且都朝向工件动作牵引机构；吸风口阵列的所在平面上设有由控制系统控制开合的百叶窗；吸风口阵列通过风管连接过滤器进风口，过滤器的出风口连接吸收池。本净化系统的吸风面积较大，基本可以完全覆盖工件本身以及喷溅在空中的涂料、金属颗粒。通过过滤和吸收池(根据涂料化学性质，变换吸收池内的吸收液，极大可能地降低排放气体中的杂质。)为了进一步提高喷涂的精准性，提高喷涂膜的厚度均匀性，对工件定位机构的精确性要进一步加强，为此，提供如下技术方案：所述工件动作牵引机构中，治具底板可拆卸地连接在工作台上，二者之间通过夹持装置锁定或松开；所述工作台的中心位置连接有垂直向上的定位销柱，治具底板的中心位置设有与定位销柱对应的定位销孔；工作台的边缘连接有辅助定位块，辅助定位块的一面是斜面，对于同一边缘上的辅助定位块，其斜面在同一平面；各个辅助定位块的斜面所在平面围成的空间是上口大、下口小的喇叭状空腔；各个斜面的倾斜程度相同；在工作台和治具底板是配合的状态下，治具底板在喇叭状空腔内，且治具底板的底面的各个边缘抵住对应辅助定位块的斜面；所述夹持装置有多个，它们分别装在工作台的边缘上；所述治具底板的边缘设有与夹持装置对应的定位机构；所述治具底板上可拆卸地装有多组用于连接工件的支撑块。(本定位装置的原理是，先把工件吊装、定位在治具底板上，这个治具底板跟随工件的坯料—>喷涂—>烤漆—>成品的整个过程；再把治具底板吊装到工作台上，在这个具体过程中，控制吊车逐渐下落，人工微调使销柱和销孔对准，继续下落，治具底板进入喇叭状空腔中，治具底板的边缘触碰到任一个或任几个斜面，在逐步下落，直到治具底板完全落下，各个斜面托住治具底板，此时，治具底板自然处于水平状态，无需再采用外力进行调整。最后，用夹持装置锁紧治具底板和工作台。在自动化喷涂过程中，工件动作牵引机构的固定底座在控制系统的控制下进行转动、平移等多维度动作。)进一步，所述工件动作牵引机构中，支撑块通过螺栓连接在治具底板上。(治具底板上的各组支撑块用于对应支撑不同型号工件。对于喷涂工艺来说，工件的喷涂面可能在底面，通过支撑块架空工件，给喷涂设备留有底面喷涂作业空间。各组支撑块的外型对应不同型号工件的特定支撑位置，确保工件的整体保持良好姿态，便于转运和喷涂作业。对于底面无需喷涂的工件，则可以不用装配支撑块，直接把工件落在在治具底板上，并用预设的定位螺栓等机构进行定位。)进一步，所述工件动作牵引机构中，夹持装置是压头，压头的结构为：包括主体板、操作杆、压杆和连接杆；所述主体板的下部设有工作台连接机构；通过该连接机构，压头与工作台连接；所述压杆是由首尾顺次连接的压杆的第一段和压杆的第二段构成，压杆整体为“L”型；所述操作杆整体为“L”型；“L”型操作杆的弯折处转动连接于连接杆的首端，且弯折处朝向连接杆，连接杆的末端转动连接于主体板顶部的末端；压杆的第二段的末端转动连接于主体板顶部的首端；“L”型压杆的折弯处转动连接于操作杆前端，且压杆的折弯处朝向操作杆；压杆的第一段的首端连接有用于压住工件的压块；所述压杆与主体板之间的第一转动轴、连接杆与主体板之间的第二转动轴、连接杆与操作杆之间的第三转动轴、操作杆与压杆之间的第四转动轴，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于大型风电产品的自动化喷涂装置，其特征是包括喷枪、喷枪动作牵引机构、工件动作牵引机构、现场空气净化系统和控制系统；所述控制系统控制喷枪、喷枪动作牵引机构、工件动作牵引机构和现场空气净化系统的动作；所述喷枪动作牵引机构有1套或多套，每套喷枪动作牵引机构上连接有喷枪；所述工件动作牵引机构有1套；喷枪动作牵引机构位于工件动作牵引机构旁；所述现场空气净化系统的吸风口朝向喷枪动作牵引机构；设三维坐标系，其中x轴、y轴和原点o构成面xoy是水平的；所述工件动作牵引机构包括固定底座、工作台和治具底板；工作台滑动连接在固定底座上，治具底板可拆卸地连接在工作台上；工作台的滑动方向为x轴方向，且工作台的表面是水平的；所述工作台本身围绕其中线转动，转动轴平行于y轴；所述喷枪动作牵引机构包括地面轨道、竖直轨道和喷枪支承轨道；喷枪支承轨道与竖直轨道滑动连接，控制系统控制下，滑动方向为垂直于水平面；竖直轨道的底端与地面轨道滑动连接，控制系统控制下，滑动方向与水平面平行；喷枪支承轨道上滑动连接有喷枪支承机构，控制系统控制下，滑动方向与水平面平行；喷枪支承结构包括固定段、第一活动段和第二活动段；固定段的首端通过相互垂直的两个转轴连接第一活动段的尾端，第一活动段的首端通过相互垂直的两个转轴连接第二活动段的尾端，第二活动段的首端连接喷枪，控制系统控制各个转轴的动作。...

【技术特征摘要】
1.一种用于大型风电产品的自动化喷涂装置，其特征是包括喷枪、喷枪动作牵引机构、工件动作牵引机构、现场空气净化系统和控制系统；所述控制系统控制喷枪、喷枪动作牵引机构、工件动作牵引机构和现场空气净化系统的动作；所述喷枪动作牵引机构有1套或多套，每套喷枪动作牵引机构上连接有喷枪；所述工件动作牵引机构有1套；喷枪动作牵引机构位于工件动作牵引机构旁；所述现场空气净化系统的吸风口朝向喷枪动作牵引机构；设三维坐标系，其中x轴、y轴和原点o构成面xoy是水平的；所述工件动作牵引机构包括固定底座、工作台和治具底板；工作台滑动连接在固定底座上，治具底板可拆卸地连接在工作台上；工作台的滑动方向为x轴方向，且工作台的表面是水平的；所述工作台本身围绕其中线转动，转动轴平行于y轴；所述喷枪动作牵引机构包括地面轨道、竖直轨道和喷枪支承轨道；喷枪支承轨道与竖直轨道滑动连接，控制系统控制下，滑动方向为垂直于水平面；竖直轨道的底端与地面轨道滑动连接，控制系统控制下，滑动方向与水平面平行；喷枪支承轨道上滑动连接有喷枪支承机构，控制系统控制下，滑动方向与水平面平行；喷枪支承结构包括固定段、第一活动段和第二活动段；固定段的首端通过相互垂直的两个转轴连接第一活动段的尾端，第一活动段的首端通过相互垂直的两个转轴连接第二活动段的尾端，第二活动段的首端连接喷枪，控制系统控制各个转轴的动作。2.根据权利要求1所述的用于大型风电产品的自动化喷涂装置，其特征是所述喷枪动作牵引机构有2套，2套喷枪动作牵引机构分别位于工件动作牵引机构的左右两边。3.根据权利要求1所述的用于大型风电产品的自动化喷涂装置，其特征是所述现场空气净化系统还包括过滤器、出风口和吸收池；现场空气净化系统的吸风口构成阵列形状；吸风口阵列所在平面垂直于水平面，且都朝向工件动作牵引机构；吸风口阵列的所在平面上设有由控制系统控制开合的百叶窗；吸风口阵列通过风管连接过滤器进风口，过滤器的出风口连接吸收池。4.根据权利要求1所述的用于大型风电产品的自动化喷涂装置，其特征是所述工件动作牵引机构中，治具底板可拆卸地连接在工作台上，二者之间通过夹持装置锁定或松开；所述工作台的中心位置连接有垂直向上的定位销柱，治具底板的中心位置设有与定位销柱对应的定位销孔；工作台的边缘连接有辅助定位块，辅助定位块的一面是斜面，对于同一边缘上的辅助定位块，其斜面在同一平面；各个辅助定位块的斜面所在平面围成的空间是上口大、下口小的喇叭状空腔；各个斜面的倾斜程度相...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋炜，王发，
申请(专利权)人：江苏钢锐精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32