CN108889529A - 一种高压静电超声智能机器人喷涂装置 - Google Patents

一种高压静电超声智能机器人喷涂装置 Download PDF

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Abstract

一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，属于智能喷涂设备技术领域，由四轴式喷涂机械臂、旋转装夹机构、喷涂角度控制机构和机械臂竖向旋转轴连接构成，结构新颖；待喷涂的镍基双金属钢管利用旋转装夹***对工件进行固定，保证了涂装过程中钢管工件的稳定性，利用四轴式喷涂机械臂、喷涂角度控制机构、高压超声静电喷涂装置，协同作业，进行多角度喷涂，可灵活调节喷涂，获得所需厚度的涂层，避免重复喷涂。与传统的喷涂装置相比，利用本装置获得的涂层提升了镍基合金复合钢管外部耐高压和耐冲蚀性能，延长了钢管的使用寿命，同时提高涂装效率，降低加工成本。

Description

一种高压静电超声智能机器人喷涂装置
技术领域
本发明属于智能喷涂设备技术领域，涉及一种机器人喷涂装置，具体的说是涉及一种用于镍基合金复合钢管用高压静电超声智能机器人喷涂装置。
背景技术
目前，在海洋深水油气田开发过程中，由于水下生产***无法对所产油气进行脱水、降温等工艺处理，海底油气集输管道往往需要在高温、高压条件下输送CO2或H2S含量较高的原油或天然气，这就造成了镍基合金复合钢管的外部受到海水的冲蚀作用而容易出现腐蚀现象。因此需要对传统的喷涂方式进行升级改进，使其耐海底高压、复杂环境及海水冲蚀，延长运输钢管寿命，同时提高涂装效率，降低加工成本。
发明内容
本发明的目的是针对传统喷涂方式的镍基合金复合钢管容易受到海水的冲蚀出现腐蚀等不足，提出一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，可提升镍基合金复合钢管外部耐高压和耐冲蚀性能，延长钢管的使用寿命，同时提高涂装效率，降低加工成本。
本发明的技术方案是：一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，包括机架和待加工复合钢管；其特征在于：所述喷涂装置还由四轴式喷涂机械臂、旋转装夹机构、喷涂角度控制机构和机械臂竖向旋转轴连接构成；所述旋转装夹机构设置在所述机架的中部，所述旋转装夹机构由装夹底盘、调节螺杆和活动夹爪连接构成，所述装夹底盘与机架连接固定，所述待加工复合钢管被夹持固定在所述活动夹爪之间；所述喷涂角度控制机构设置在所述旋转装夹机构的两侧，所述喷涂角度控制机构由底板、连接套筒、齿轮组、顶板、外套筒、轴承、传动箱壳和减速机构成，所述传动箱壳连接固定在所述底板上，所述连接套筒伸入至所述传动箱壳内，所述齿轮组的一端连接所述减速机，所述齿轮组的另一端与连接套筒固定连接，所述外套筒套置在所述连接套筒的外侧，外套筒底部通过螺栓与传动箱壳连接固定，所述轴承设置在所述外套筒与连接套筒之间，所述四轴式喷涂机械臂与所述连接套筒连接固定；所述四轴式喷涂机械臂由第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂和夹持块构成，所述机械臂竖向旋转轴设置在所述第一机械臂和第二机械臂之间，所述夹持块夹持在所述第三机械臂上，所述夹持块和第二机械臂之间连接设有夹块调节转轴，所述第三机械臂的末端连接固定设有高压超声静电喷涂装置。
所述第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂均为圆柱形机械臂。
所述高压超声静电喷涂装置与第三机械臂旋接固定，高压超声静电喷涂装置由气量调节阀、超声发生器、喷头和压电陶瓷片连接而成，超声发生器与压电陶瓷片相连接，气量调节阀设置在喷头上。
所述夹持块内部设有螺纹孔，第三机械臂外表面设有外螺纹，夹持块与第三机械臂通过螺纹连接固定。
所述齿轮组由主动齿轮和从动齿轮组成，主动齿轮的齿数小于从动齿轮齿数，大齿轮中心孔内表面与连接套筒的外表面形成过盈配合。
所述轴承为成对使用的圆锥滚子轴承。
本发明的有益效果为：本发明提供的一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，结构上由四轴式喷涂机械臂、旋转装夹机构、喷涂角度控制机构和机械臂竖向旋转轴连接构成，结构新颖；待喷涂的镍基双金属钢管利用旋转装夹***对工件进行固定，保证了涂装过程中钢管工件的稳定性，利用四轴式喷涂机械臂、喷涂角度控制机构、高压超声静电喷涂装置，协同作业，进行多角度喷涂，可灵活调节喷涂，获得所需厚度的涂层，避免重复喷涂。与传统的喷涂装置相比，利用本装置获得的涂层提升了镍基合金复合钢管外部耐高压和耐冲蚀性能，延长了钢管的使用寿命，同时提高涂装效率，降低加工成本。
附图说明
图1 为本发明整体结构示意图。
图2 为本发明中旋转装夹机构结构示意图。
图3 为本发明中喷涂角度控制机构结构示意图。
图4 为本发明中四轴式喷涂机械臂结构示意图。
图5 为本发明中高压超声静电喷涂装置结构示意图。
图中：四轴式喷涂机械臂1、第一机械臂1-1、第二机械臂1-2、夹块调节转轴1-3、夹持块1-4、第三机械臂1-5、旋转装夹机构2、装夹底盘2-1、调节螺杆2-2、活动夹爪2-3、待加工复合钢管3、喷涂角度控制机构4、底板4-1、连接套筒4-2、齿轮组4-3、顶板4-4、外套筒4-5、轴承4-6、传动箱壳4-7、减速机4-8、机械臂竖向旋转轴5、高压超声静电喷涂装置6、气量调节阀6-1、超声发生器6-2、喷头6-3、压电陶瓷片6-4。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-5所示，一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，包括机架和待加工复合钢管3；喷涂装置还由四轴式喷涂机械臂1、旋转装夹机构2、喷涂角度控制机构4和机械臂竖向旋转轴5连接构成；旋转装夹机构2设置在机架的中部，旋转装夹机构2由装夹底盘2-1、调节螺杆2-2和活动夹爪2-3连接构成，装夹底盘2-1与机架连接固定，待加工复合钢管3被夹持固定在活动夹爪2-3之间；喷涂角度控制机构4设置在旋转装夹机构2的两侧，喷涂角度控制机构4由底板4-1、连接套筒4-2、齿轮组4-3、顶板4-4、外套筒4-5、轴承4-6、传动箱壳4-7和减速机4-8构成，传动箱壳4-7连接固定在底板4-1上，连接套筒4-2伸入至传动箱壳4-7内，齿轮组4-3的一端连接减速机4-8，齿轮组4-3的另一端与连接套筒4-2固定连接，外套筒4-5套置在连接套筒4-2的外侧，外套筒4-5底部通过螺栓与传动箱壳4-7连接固定，轴承4-6设置在外套筒4-5与连接套筒4-2之间，四轴式喷涂机械臂1与连接套筒4-2连接固定；四轴式喷涂机械臂1由第一机械臂1-1、第二机械臂1-2、第三机械臂1-5和夹持块1-4构成，机械臂竖向旋转轴5设置在第一机械臂1-1和第二机械臂1-2之间，夹持块1-4夹持在第三机械臂1-5上，夹持块1-4和第二机械臂1-2之间连接设有夹块调节转轴1-3，第三机械臂1-5的末端连接固定设有高压超声静电喷涂装置6。
如图1-5所示，一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，第一机械臂1-1、第二机械臂1-2和第三机械臂1-5均为圆柱形机械臂；高压超声静电喷涂装置6与第三机械臂1-5旋接固定，高压超声静电喷涂装置6由气量调节阀6-1、超声发生器6-2、喷头6-3和压电陶瓷片6-4连接而成，超声发生器6-2与压电陶瓷片6-4相连接，气量调节阀6-1设置在喷头6-3上；夹持块1-4内部设有螺纹孔，第三机械臂1-5外表面设有外螺纹，夹持块1-4与第三机械臂1-5通过螺纹连接固定；齿轮组4-3由主动齿轮和从动齿轮组成，主动齿轮的齿数小于从动齿轮齿数，大齿轮中心孔内表面与连接套筒的外表面形成过盈配合；轴承4-6为成对使用的圆锥滚子轴承。
本发明结构新颖，工作原理清晰，与传统的喷涂装置相比，利用本装置获得的涂层提升了镍基合金复合钢管外部耐高压和耐冲蚀性能，延长了钢管的使用寿命，同时提高涂装效率，降低加工成本。

Claims (6)

1.一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，包括机架和待加工复合钢管(3)；其特征在于：所述喷涂装置还由四轴式喷涂机械臂(1)、旋转装夹机构(2)、喷涂角度控制机构(4)和机械臂竖向旋转轴(5)连接构成；所述旋转装夹机构(2)设置在所述机架的中部，所述旋转装夹机构(2)由装夹底盘(2-1)、调节螺杆(2-2)和活动夹爪(2-3)连接构成，所述装夹底盘(2-1)与机架连接固定，所述待加工复合钢管(3)被夹持固定在所述活动夹爪(2-3)之间；所述喷涂角度控制机构(4)设置在所述旋转装夹机构(2)的两侧，所述喷涂角度控制机构(4)由底板(4-1)、连接套筒(4-2)、齿轮组(4-3)、顶板(4-4)、外套筒(4-5)、轴承(4-6)、传动箱壳(4-7)和减速机(4-8)构成，所述传动箱壳(4-7)连接固定在所述底板(4-1)上，所述连接套筒(4-2)伸入至所述传动箱壳(4-7)内，所述齿轮组(4-3)的一端连接所述减速机(4-8)，所述齿轮组(4-3)的另一端与连接套筒(4-2)固定连接，所述外套筒(4-5)套置在所述连接套筒(4-2)的外侧，外套筒(4-5)底部通过螺栓与传动箱壳(4-7)连接固定，所述轴承(4-6)设置在所述外套筒(4-5)与连接套筒(4-2)之间，所述四轴式喷涂机械臂(1)与所述连接套筒(4-2)连接固定；所述四轴式喷涂机械臂(1)由第一机械臂(1-1)、第二机械臂(1-2)、第三机械臂(1-5)和夹持块(1-4)构成，所述机械臂竖向旋转轴(5)设置在所述第一机械臂(1-1)和第二机械臂(1-2)之间，所述夹持块(1-4)夹持在所述第三机械臂(1-5)上，所述夹持块(1-4)和第二机械臂(1-2)之间连接设有夹块调节转轴(1-3)，所述第三机械臂(1-5)的末端连接固定设有高压超声静电喷涂装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，其特征在于：所述第一机械臂(1-1)、第二机械臂(1-2)和第三机械臂(1-5)均为圆柱形机械臂。
3.根据权利要求1所述的一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，其特征在于：所述高压超声静电喷涂装置(6)与第三机械臂(1-5)旋接固定，高压超声静电喷涂装置(6)由气量调节阀(6-1)、超声发生器(6-2)、喷头(6-3)和压电陶瓷片(6-4)连接而成，超声发生器(6-2)与压电陶瓷片(6-4)相连接，气量调节阀(6-1)设置在喷头(6-3)上。
4.根据权利要求1所述的一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，其特征在于：所述夹持块(1-4)内部设有螺纹孔，第三机械臂(1-5)外表面设有外螺纹，夹持块(1-4)与第三机械臂(1-5)通过螺纹连接固定。
5.根据权利要求1所述的一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，其特征在于：所述齿轮组(4-3)由主动齿轮和从动齿轮组成，主动齿轮的齿数小于从动齿轮齿数，大齿轮中心孔内表面与连接套筒的外表面形成过盈配合。
6.根据权利要求1所述的一种高压静电超声智能机器人喷涂装置，其特征在于：所述轴承(4-6)为成对使用的圆锥滚子轴承。
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