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一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统

申请号 CN201320860374.1 申请日 2013-12-25 公开(公告)号 CN203853535U 公开(公告)日 2014-10-01
申请人 重庆渝江压铸有限公司; 发明人 胡从斌; 高仲明; 李长磊;
摘要 本实用新型提出了一种用于冷室 压铸 的机器手 喷涂 总成系统,包括气液分配控制 阀 板、喷涂箱和管线中继,其中气源连接所述气液分配 控制阀 板的总气 接口 , 水 源连接所述气液分配控制阀板的总水接口,气液分配管线通过管线中继连接气液分配控制阀板和喷涂箱,所述喷涂箱固定于所述喷雾机器手上,所述气源和水源通过气液分配控制阀板输送给喷涂箱,所述喷涂箱将混合后的气源和水源进行喷涂以及吹干工作。
权利要求

1.一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,其特征在于,包括气液分配控制板、喷涂箱和管线中继,
其中气源连接所述气液分配控制阀板的总气接口源连接所述气液分配控制阀板的总水接口,气液分配管线通过管线中继连接气液分配控制阀板和喷涂箱,所述喷涂箱固定于喷雾机器手上,所述气源和水源通过气液分配控制阀板输送给喷涂箱,所述喷涂箱将混合后的气源和水源进行喷涂以及吹干工作;
所述气液分配控制阀板包括电磁阀导和至少一个气控阀,
气源分出三股气体,第一管线传输混合气,第二管线传输控制气,第三管线传输吹干气,所述电磁阀导连接第一气液分配管线传输混合气,所述气控阀连接第二气液分配管线传输控制气,所述气控阀连接第三气液分配管线传输吹干气;
所述喷涂箱包括雾化嘴和吹气嘴,每一个气控阀连接N个雾化嘴,所述N为正整数,所述第一气液分配管线一端连接雾化嘴,所述第一气液分配管线另一端连接电磁阀导,所述第三气液分配管线一端连接吹气嘴,所述第三气液分配管线另一端连接第二气控阀。
2.根据权利要求1所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,其特征在于,所述雾化嘴包括第一入口、第二入口和出口,所述第一入口连接所述水源,所述第二入口连接混合气,所述出口进行喷雾。
3.根据权利要求1所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,其特征在于,所述吹气嘴包括入口和出口,所述入口连接吹干气接口,所述出口排出 气体。
4.根据权利要求1所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,其特征在于,所述管线中继为1-3个中继分配板。
5.根据权利要求1所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,其特征在于,所述喷涂箱为金属板材进行铣孔加工。
6.根据权利要求1所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,其特征在于,所述喷涂箱为板材。
7.根据权利要求1所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,其特征在于,所述N小于等于六。

说明书全文

一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及有色金属冷室压铸的喷淋技术,是一种基于工业机器手运动控制技术,实现对冷室压铸模具进行高效,精准喷淋,涂膜作业的解决方案,尤其涉及一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统。

背景技术

[0002] 在有色金属制造业蓬勃发展的同时,对自动化技术和解决方案的要求也不断提升。有色金属冷室压铸制造业中,冷室模具喷淋技术和设备的主要特点是气液内混合后,经过管线流向管,喷淋至模具上,雾化效果差,效率低,而且设备通过气缸的往复运动实现定位喷淋,很难根据模具的冷热差异分布和实际的涂膜要求进行位置控制和喷淋时间差异
控制,这种传统的喷淋技术和设备缺陷是显而易见的。
[0003] 为解决传统喷淋解决方案存在的严重缺陷,实现定点喷淋,大大扩展了喷淋设备和解决方案的灵活性和适应性,避免传统设备在每次更换产品模具之后都需要进行铜管机
械矫形对位,测试等繁杂低效的工作。
[0004] 然后基于伺服控制技术的喷淋自动化解决方案同样存在先天的缺点,只能实现喷涂箱机械直线运动而缺少喷淋度的变化,加上其庞大的空间占用,开放难以庇护的运动
机械本体等都给使用过程及维护带来很多困难。
实用新型内容
[0005] 本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题,特别创新地提出了一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统。
[0006] 本实用新型涉及有色金属制造业领域,为实现有色金属冷室压铸生产,提高产品生产效率和质量稳定性而设计的一套模具喷淋技术和喷淋过程解决方案,配合工业机器手
的空间运动能,实现压铸过程中高效,喷淋作业。
[0007] 本实用新型要解决的问题是在有色金属冷室压铸制造过程中,传统喷淋技术和设备普遍存在雾化效果不佳,效率低下,喷头经常堵塞,失效等问题,同时在本实用新型的解决方案中,通过采用气液灵活的分组设计,可衍生成适用于多种吨位压铸机的模具喷
淋解决方案。
[0008] 为了实现本实用新型的上述目的,本实用新型提供了一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,其关键在于,包括气液分配控制板、喷涂箱和管线中继,
[0009] 其中气源连接所述气液分配控制阀板的总气接口,水源连接所述气液分配控制阀板的总水接口,气液分配管线通过管线中继连接气液分配控制阀板和喷涂箱,
[0010] 所述喷涂箱固定于喷雾机器手上,所述气源和水源通过气液分配控制阀板输送给喷涂箱,所述喷涂箱将混合后的气源和水源进行喷涂以及吹干工作。
[0011] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述气液分配控制阀板包括电磁阀导和至少一个气控阀,
[0012] 气源分出三股气体,第一管线传输混合气,第二管线传输控制气,第三管线传输吹干气,所述电磁阀导连接第一气液分配管线传输混合气,所述气控阀连接第二气液分配管线传输控制气,所述气控阀连接第三气液分配管线传输吹 干气。
[0013] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述喷涂箱包括雾化嘴和吹气嘴,每一个气控阀连接N个雾化嘴,所述N为正整数,所述第一气液分配管线一端连接
雾化嘴,所述第一气液分配管线另一端连接电磁阀导,所述第三气液分配管线一端连接吹
气嘴,所述第三气液分配管线另一端连接第二气控阀。
[0014] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述雾化嘴包括第一入口、第二入口和出口,所述第一入口连接所述水源,所述第二入口连接混合气,所述出口进行喷雾。
[0015] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述吹气嘴包括入口和出口,所述入口连接吹干气接口,所述出口排出气体。
[0016] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述管线中继为1-3个中继分配板。
[0017] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述喷涂箱为金属板材进行铣孔加工。
[0018] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述喷涂箱为板材。
[0019] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述N小于等于六。
[0020] 综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
[0021] 本实用新型结合喷淋设备使用经验,总结各种设备和解决方案成败得失的基础上,独立研发出来的一整套基于工业机器手运动控制技术,适用于有色金属冷室压铸制造
过程中的模具喷淋技术和解决方案。
[0022] 本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
[0023] 本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0024] 图1是本实用新型一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统的总体示意图;
[0025] 图2是本实用新型一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统的电控示意图;
[0026] 图3是本实用新型一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统的喷淋示意图;
[0027] 图4是本实用新型一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统的雾化嘴示意图;
[0028] 图5是本实用新型一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统的吹气嘴示意图。

具体实施方式

[0029] 下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的
限制。
[0030] 在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“ 前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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装置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。
[0031] 在本实用新型的描述中,除非另有规定和限定,需要说明的是,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,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的具体含义。
[0032] 本实用新型旨在解决有色金属冷室压铸现代制造业中,模具喷淋的传统解决方案和设备存在灵活性差,效率低,喷淋效果不佳,难以应付尤其是带抽芯滑结构的模具喷淋工作等问题。
[0033] 本实用新型解决问题的方案是:将喷淋总成系统分成气液分配控制阀板,喷涂箱体,管路走线包三个功能模块,将喷涂箱体安装固定在工业机器手末端法兰,由机器手的运动带动喷涂箱的运动,实现喷淋空间多角度的完美可达性。
[0034] 将气源和水源统一由气液分配控制阀板进行分流控制,经过管路中转和中继,进入末端喷涂箱体的对应接口;将带电控制元件布局在远离工作区域的气液分配阀板上,通
过电控制气(电磁阀控制气流的开闭),气控制气(气控阀控制大气流的开闭),气控制水
(气控阀控制液体的通断)的逻辑组合,实现对气液的多级分配控制,满足对于不同规模的
喷淋总成系统中对气液流量,分组的多变要求。
[0035] 将雾化嘴中的弹簧活塞、密封等内部锁水机构,采用无阻断通道,让气液进入雾化嘴后在出口处混合雾化,取缔雾化嘴的锁水功能。锁水机构以大口 径,大流量的气控阀进行整组控制,大大改良了采用雾化嘴弹簧锁水失效或堵塞不出水的现象。
[0036] 采用铝板材进行喷涂箱体的加工和组装,整体做表面鉻处理,使得喷涂箱重量轻,强度高,外观漂亮;通过精心管路走线设计和气液多级分配方案,使得管路自由悬挂,即使附着机器手的快速空间运动也不产生摩擦和缠绕,增加系统的可维护性和稳定性。
[0037] 根据图纸及要求制造及组装好气液分配控制阀板,管套连接时必须加生胶带或螺纹胶等密封辅材。根据图纸要求制造及组装好模特喷涂箱,螺纹连接时必须加生胶带或螺
纹胶等密封辅材。根据外购件清单采购所需的电气元件、线缆、气管快换接头及气管集成安装过程将气液分配控制阀板安装在喷雾机器人基座板上(喷雾机器人基座在设计时需
预留足够空间和气液分配控制阀板的安装螺纹孔)。
[0038] 接入总气源及总水源,打开气源及水源,调整气路压力和水路压力。
[0039] 调试允许过程将机器人调至手动模式。
[0040] 本实用新型提供了一种用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,其关键在于,包括气液分配控制阀板、喷涂箱和管线中继,
[0041] 其中气源连接所述气液分配控制阀板的总气接口,水源连接所述气液分配控制阀板的总水接口,气液分配管线通过管线中继连接气液分配控制阀板和喷涂箱,
[0042] 所述喷涂箱固定于所述喷雾机器手上,所述气源和水源通过气液分配控制阀板输送给喷涂箱,所述喷涂箱将混合后的气源和水源进行喷涂以及吹干工作。
[0043] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述气液分配控制 阀板包括电磁阀导和至少一个气控阀,
[0044] 气源分出三股气体,第一管线传输混合气,第二管线传输控制气,第三管线传输吹干气,所述电磁阀导连接第一气液分配管线传输混合气,所述气控阀连接第二气液分配管线传输控制气,所述气控阀连接第三气液分配管线传输吹干气。
[0045] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述喷涂箱包括雾化嘴和吹气嘴,每一个气控阀连接N个雾化嘴,所述N为正整数,所述第一气液分配管线一端连接
雾化嘴,所述第一气液分配管线另一端连接电磁阀导,所述第三气液分配管线一端连接吹
气嘴,所述第三气液分配管线另一端连接第二气控阀。
[0046] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述雾化嘴包括第一入口、第二入口和出口,所述第一入口连接所述水源,所述第二入口连接混合气,所述出口进行喷雾。
[0047] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述吹气嘴包括入口和出口,所述入口连接吹干气接口,所述出口排出气体。
[0048] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述管线中继为1-3个中继分配板。
[0049] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述喷涂箱为金属板材进行铣孔加工。
[0050] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述喷涂箱为铝板材。
[0051] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述水源为冷却水、离型水和离型液。
[0052] 所述的用于冷室压铸的机器手喷涂总成系统,优选的,所述N小于等于六。
[0053] 附图中的图1表示整个喷涂总成系统,由工业机器手和喷涂总成系统组成,其中喷涂总成系统由气液分配控制阀板,管线走线及中继机构,末端喷涂箱体组成。
[0054] 附图中的图2表示喷涂总成系统中的气液多级分配控制原理,总气源经管道分流后形成三种不同用途的气源,再分别由电磁阀导分流控制成为多组控制气和多组混合气以
及吹干气,其中控制气分组流向喷涂箱上的气控阀控制气接口,混合气流向喷涂箱上气液
分配板混合气接入口,吹干气流向喷涂箱上的气液分配板吹干气接入口,总水源经过分流
后形成多组分流直接到达气控阀一端,由控制气控制水的通断,最后进入气液分配板对应
的水分组接入口。
[0055] 附图中图3表示气液经过多级分配控制后以组为单位进入末端喷涂箱气液分配板进行最终的分流,流向雾化嘴和吹气嘴的原理。气液分配板根据实际需要的喷雾组数量
和吹气组数量以及每组喷雾拖带的雾化嘴数量和每组吹气拖带的吹气嘴数量而设计,组数
决定气液分配板的通道数,每组拖带的数量决定每个通道的分流孔个数。每组混合气的一
个气分流孔都对应该雾化组的一个雾化嘴混合气接口,每组吹干气的一个气分流孔都对应
该组吹干气的一个吹干嘴接口,每组离型剂(水)的一个分流孔都对应该该雾化组的一个
雾化嘴水接口。
[0056] 附图中图4表示雾化嘴雾化工作原理,从入口进入的气、液在雾化嘴中无任何阻碍,直接流出到雾化嘴出口处的混合腔,在腔内混合雾化,高速喷出。
[0057] 附图中图5表示吹气嘴将进入的气流进行截流,在出口处爆发,形成高速的气流,从而提高模具吹干的效率。
[0058] 第一,基于工业机器手的喷淋解决方案,设备占地小,喷涂空间可达性强,维护简单,系统稳定;
[0059] 第二,去除雾化嘴的锁水机构,雾化嘴内部采用简单的无阻断通道,解决了水液中的杂质堵塞雾化嘴的问题,锁水采用大口径,大流量的气控阀实现,由于气控阀安装于喷涂箱本体,距离雾化嘴近,因此反应时间的延时相比由雾化嘴锁水的原理可以忽略,而大口径气控阀对锁几乎不被杂质阻断和卡死,其锁水效果优异,无滴漏;
[0060] 第三,带电元件及电路均布局在远离喷淋工作区域的气液分配阀板上,避免恶劣环境中的腐蚀导致的电路短路和故障,取而代之的是采用电控制气,气控制气,气控制水的逻辑组合,实现在喷涂箱上的气液均采用气控阀进行控制,大大提升对恶劣环境的适应性
和安全性。
[0061] 第四,采用轻质铝板材料进行加工组装,不但保证设备的强度和耐用性,同时对喷涂箱内部管路的达到密封防护作用,设备轻便实用。
[0062] 本实用新型公开一种用于冷室压铸过程的机器手喷涂总成系统,包括:
[0063] 101.喷涂系统总成由气液分配控制阀板,气液输送管线,管线中继分配板及管线固定导向组件,末端喷涂箱。
[0064] 102.气液分配控制阀板负责对接入的压缩空气、冷却水、离型液等进行分流和控制。通过分流控制,压缩空气被分成三组不同压力和流量输出,一组为控制气,经阀导再分配控制后流向控制末端喷涂箱上的气控阀控制气接口,使用过程几乎不消耗气体;一组为
混合气,经阀导控制分配成多个气路后流向末端喷涂箱的末端气液分配板混合气接口,经
末端气液分配板再分配后流向雾化嘴混合气接口,实现气液混合雾化;一组为吹干气,经控制分配后流向喷涂箱的吹气嘴,经吹气嘴截流后高速喷出,吹走模具上喷涂后的残留液滴。
通过 过滤调压以后,冷却水或离型液被分流成多组,经管线中继,流向末端喷涂箱上的气控阀液体接入口,由气控阀控制水液的通断。
[0065] 103.气液输送管线负责连接气液分配阀板和末端喷涂箱的气液接口,采用高压耐磨,柔性良好的管线。
[0066] 104.管线中继分配板及管线固定导向组件负责对从气液分配阀板至末端喷涂箱之间的管线进行中继连接,根据实际情况,可在总成中增加1-3个中继分配板,有效避免管线的缠绕和摩擦,提高总成的稳定性和耐久性,管线固定及导向组件使得连接管线走线更
加合理,美观,且便于检修维护。
[0067] 105.末端喷涂箱负责先将分配控制后的雾化体喷淋至模具上,达到对模具的冷却,润滑,涂膜作用,再利用分配控制后的吹干气将模具上残留的液体吹走,保持产品型腔的干燥,提高压铸产品的质量。
[0068] 所述的气液分配控制阀板由于控制反应速度要求越快越好和体积重量较大的关系,作为一个部件主体安装在离喷雾机器手周围2米以内的地方(不用太近导致和机器手
运动轨迹干涉),因此从阀板上的各个电磁阀导输出的压缩空气能快速到达末端喷涂箱,实现控制的快速反应。
[0069] 气液分配阀板由若干组电磁阀导,若干独立电磁阀体,若干组压缩空气干燥调压三联件,若干不锈管通路和一个电气集线盒组成。根据实际要求选择阀导的个数和型号
以及设计气液的分配通路,最后由阀导和阀体控制气液的通断。
[0070] 所述的末端喷涂箱安装在喷涂机器手的末端法兰上,随机器手的运动轨迹运动,喷涂箱由一块末端气液分配板,若干气控阀,箱体结构,若干雾化嘴,若干吹气嘴,若干气管快换接头,以及箱体内部的连接管路组成。
[0071] 其中的末端气液分配板负责从将气液分配控制阀板过来的每组气体和液 体分配到雾化嘴或吹气嘴,因此每组气体或液体可带多个雾化嘴或吹气嘴,跟进实际的要求匹配
输入和输出接口即可;气控阀负责对从气液分配控制阀板过来的液体(冷却水或离型剂)
进行通断控制,每组液体由一个气控阀控制(如该组所分配的雾化嘴大于6个,则可以并行
采用两个气控阀来倍增流量),输出端直接连接到末端气液分配板的对应组输入接口,所有气控阀均有气液分配阀板上输出的控制气进行控制,从而控制液体的通断;箱体结构负责
对末端繁琐的管线、接口、雾化嘴、吹气嘴等进行固定和封装;雾化嘴负责将液体和气体混合、雾化喷出;吹气嘴负责将吹干组的空气截流高速喷出,吹干模具。
[0072] 所述的末端气液分配板,采用轻质的铝板进行铣孔加工,根据实际要求确定雾化喷淋组的数量以及各组所带的雾化嘴数量进行设计。
[0073] 雾化嘴采用轻质铝材加工而成,结构简单,去除了传统雾化嘴中的弹簧,活塞及密封等复杂机构,不易卡死和堵塞。雾化嘴有两个入口和一个出口(液体入口、混合气入口,喷雾出口),气液在出口处旋转混合后形成雾状液喷出。
[0074] 根据冷室压铸设备的吨位大小和模具冷却要求,可设计成涵盖350吨至2000吨之间任意型号压铸机所需的喷涂总成系统。
[0075] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0076] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种 变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
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