一种全自动铝合金型材加工装置的制作方法

1.本发明涉及型材喷涂加工相关技术领域，具体的说是一种全自动铝合金型材加工装置。


背景技术：

2.公知的，喷涂是通过喷枪借助空气压力将漆分散成均匀而微细的雾滴，涂施于被涂物表面的一种方法，其包括空气喷涂、无气喷涂以及静电喷涂等形式。其中的静电喷涂是利用高压静电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在型材表面，静电喷涂过程中需要控制喷枪与型材之间的距离（30—40cm），距离太近，环抱效果差，距离太远，接地体改变，都会影响型材的喷涂效果。
3.如公告号为cn103331228b，公告日为2015年12年09日的授权发明专利，其公开了一种半径可调的静电喷涂设备，包括发生器、导轨、链条和若干挂具，链条位于导轨的内部，挂具连接于链条并随链条运动，导轨包括弹性钢带的弧形导轨、固定导轨、第一调整导轨、第二调整导轨、位置调整装置和张力控制导轨，发生器位于弧形导轨的中心，弧形导轨的两端分别与第一调整导轨的一端和第二调整导轨的一端插接，由于弧形导轨为弹性钢带的弧形导轨，因此可通过调整第一调整导轨和第二调整导轨之间的距离，调整弧形导轨的半径，即挂工件的挂具与发生器即喷枪、喷盘或者喷杯之间的距离，本设备适合对不同大小的工件进行静电喷涂，一条生产线可加工不同型号的工件，降低了生产线的建设成本，加工的工件覆膜完全且均匀。
4.上述技术的不足之处在于，对于不规则型材进行静电喷涂时，喷枪与型材之间的距离无法适应性的调节，导致喷枪与型材之间的距离或远或近，导致环抱效果差。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种全自动铝合金型材加工装置，解决相关技术中的技术问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全自动铝合金型材加工装置，包括架体以及设于架体上的带传动机构，所述带传动机构带动喷枪移动，还包括主动式轨迹调整机构，其包括沿型材喷涂方向并列设置的多组推拉件，以及型材外形获取机构，多组所述推拉件均基于所述型材外形获取机构获取的型材外形信号对所述带传动机构的皮带产生推拉作用以适配型材外形。
7.上述的，所述带传动机构是由两个活动辊以及两个固定辊将皮带撑开呈矩形的结构，所述架体与所述活动辊之间滑动连接，所述活动辊的移动方向为朝着相近位置固定辊的直线方向，且所述活动辊在该方向上与所述架体之间连接有第一弹性件。
8.上述的，所述推拉件包括固接于所述架体上的主电磁铁，以及滑动设于所述架体上的副电磁铁，所述副电磁铁的移动方向与所述活动辊的移动方向相同，作业时，所述主电磁铁和所述副电磁铁均基于所述型材外形获取机构的信号通入不同大小以及方向的电流。
9.上述的，所述皮带的两侧边均开设有第一槽，每个所述副电磁铁长度方向的两端均对应设有一推拉辊，每个所述推拉辊通过连接板与所述副电磁铁的端部连接，所述推拉辊与相近位置的所述第一槽内侧壁滚动接触。
10.上述的，所述第一槽的内侧壁上沿其宽度方向均匀固接有若干限位条，所述推拉辊的长度方向上并列固接有若干限位环，作业时，在所述推拉辊轴向上，所述限位条对所述限位环的移动进行限制。
11.上述的，所述喷枪设置有若干，且若干所述喷枪均设于一基座上，所述皮带上固接一基板，所述基座端部与所述基板之间通过非弹性材料制成的第一绳索连接，所述架体上开设有第二槽，所述第二槽内沿型材喷涂方向滑动设有支撑件，所述基座与所述支撑件滑动连接，且滑动方向与型材喷涂方向垂直。
12.上述的，所述基板的宽度尺寸小于相邻两个所述副电磁铁之间的距离尺寸。
13.上述的，所述基板呈圆弧形结构，在所述皮带不受所述推拉件作用时，其内弧口背离所述皮带。
14.上述的，所述支撑件包括滑块、支板以及连接滑块和支板的第二弹性件组成，所述滑块滑动设于所述第二槽内，所述支板与所述基座滑动连接，作业时，所述喷枪、所述基座以及所述支板的重力与所述第二弹性件的弹力平衡。
15.上述的，还包括被动式角度调整机构，其包括多组与若干所述喷枪一一对应的由非弹性材料制成的第二绳索，所述第二绳索一端连接于所述基板，另一端连接于所述喷枪，所述基座与所述喷枪之间铰接，当所述皮带外形发生改变时，所述基板通过所述第二绳索带动所述喷枪在型材喷涂方向上进行角度调整。
16.本发明的有益效果在于：通过型材外形获取机构获取的型材外形信号，并将该信号传递给推拉件，推拉件便可以基于该信号对皮带产生推拉作用，如此皮带的形状在垂直于型材喷涂方向的方向上发生改变，使得皮带在经过推拉件时，其外形可以基本上与型材被喷涂表面外形一致，则喷枪在跟随皮带移动时，其移动轨迹便可以跟随型材被喷涂表面的外形进行变化，从而保证喷枪与型材之间的距离控制在合适范围内。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本发明实施例提供的一种全自动铝合金型材加工装置的立体结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种全自动铝合金型材加工装置的侧视剖面结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种全自动铝合金型材加工装置的俯视剖面结构示意图；图4为图3的a处放大结构示意图；图5为本发明实施例提供的一种全自动铝合金型材加工装置的基板通过第二绳索带动喷枪偏转结构示意图。
19.附图标记说明：
1、架体；2、带传动机构；20、皮带；21、活动辊；22、固定辊；23、第一弹性件；3、喷枪；4、推拉件；40、主电磁铁；41、副电磁铁；42、第一槽；43、推拉辊；44、限位条；45、限位环；46、基座；47、基板；48、第一绳索；49、第二槽；5、支撑件；50、滑块；51、支板；52、第二弹性件；6、第二绳索；60、第一基准线；61、第二基准线；62、第三基准线。
具体实施方式
20.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
21.如图1至图5所示，本发明实施例提供的一种全自动铝合金型材加工装置，包括架体1以及设于架体1上的带传动机构2，所述带传动机构2带动喷枪3移动，在作业现场设有带动型材移动的输送机构，型材悬挂于输送机构上，并且型材上被喷涂的表面需朝向喷枪3喷涂的方向，还包括主动式轨迹调整机构，其包括沿型材喷涂方向并列设置的多组推拉件4，以及型材外形获取机构（对于型材的外形获取，可以在型材未被输送机构输送至喷枪3处时，通过扫描仪对型材的外形进行扫描，再将型材的外形信号传输给推拉件4，或者提前将型材的外形数据输入控制中心，等到不同外形的型材到达喷枪3处时，控制中心提前将信号传输给推拉件4，此为现有技术，在此不做过多赘述），多组所述推拉件4均基于所述型材外形获取机构获取的型材外形信号对所述带传动机构2的皮带20产生推拉作用以适配型材外形。
22.具体的，基于不同需求的铝合金型材的外形多种多样，如有的型材整体都是较为规整的平面结构、有一些在平面上有凸起或者凹陷的结构,将原有平面分为两部分（凸起或者凹陷可以是弯折型也可是弧面型），本发明实施例通过静电喷涂的方式对铝合金型材进行喷涂加工时，而不规则的型材，其需要喷涂的面虽可以通过静电场作用吸附一些漆料雾滴附着，但是喷枪3与型材之间的距离难以控制在30至40cm之间（这是喷涂吸附的最佳距离范围），如此本发明实施例在作业时，通过型材外形获取机构提前获取型材的被喷涂表面的形状，并将型材的外形信号传输给主动式轨迹调整机构。主动式轨迹调整机构中的多组推拉件4，然后多组推拉件4基于该信号提前将喷枪3行程经过部分的皮带20推拉呈基本相似于型材外形的结构，如此带传动机构2带动喷枪3移动过程中，喷枪3的移动轨迹也会随皮带20的外形变化而变化，则喷枪3与型材被喷涂表面之间的距离可以基本上控制在30至40cm之间。
23.本发明实施例的有益效果在于：通过型材外形获取机构获取的型材外形信号，并将该信号传递给推拉件4，推拉件4便可以基于该信号对皮带20产生推拉作用，如此皮带20的形状在垂直于型材喷涂方向的方向上发生改变，使得皮带20在经过推拉件4时，其外形可以基本上与型材被喷涂表面外形一致，则喷枪3在跟随皮带20移动时，其移动轨迹便可以跟随型材被喷涂表面的外形进行变化，从而保证喷枪3与型材之间的距离控制在合适范围内。
24.优选的，所述带传动机构2是由两个活动辊21以及两个固定辊22将皮带20撑开呈矩形的结构，所述架体1与所述活动辊21之间滑动连接，所述活动辊21的移动方向为朝着相近位置的固定辊22的直线方向（如矩形的一个长边的两端各设置有一个活动辊21，另一个长边的两端各设置有一个固定辊22，而两个活动辊21各沿一个宽边滑动），且所述活动辊21在该方向上与所述架体1之间连接有第一弹性件23（在架体上设置两组滑轨，每组滑轨数量
为二，且对称设在每个活动辊21的轴向两端，并且活动辊21与滑轨之间通过滑块滑动连接，第一弹性件23设置滑轨一端与滑块之间）（参阅图2）。
25.具体的，在推拉件4推拉皮带20变形时，皮带20的原长是固定的，发生变形后便需要其他部分弥补变形的部分（现有技术中的单个涨紧轮难以适配这种过大幅度的变化），因此本发明实施例的活动辊21在皮带20变形后可以发生移动，活动辊21与固定辊22之间的距离变短以弥补其他变形的部分，而第一弹性件23可以始终保持皮带20可以处于紧绷的状态，使得皮带20可以稳定的带动喷枪3作业。
26.优选的，所述推拉件4包括固接于所述架体1上的主电磁铁40，以及滑动设于所述架体1上的副电磁铁41，在架体1上开设若干组滑道，每组滑道数量为二对称设置在副电磁铁41的两端，副电磁铁41的端部通过滑座滑动设于滑道内，滑座与滑道的底壁之间设置有弹簧（图中未示出），所述副电磁铁41的移动方向与所述活动辊21的移动方向相同，作业时，所述主电磁铁40和所述副电磁铁41均基于所述型材外形获取机构的信号通入不同大小以及方向的电流（参阅图2和图3）。
27.具体的，根据型材被喷涂表面的外形信号，喷枪3在作业时，所经轨迹应基本与型材外形结构相同，则不同位置的主电磁铁40以及副电磁铁41需通入不同方向或者同方向、大小相同或者不同的电流，如此主电磁铁40对副电磁贴产生吸引力或者排斥力，副电磁铁41接受弹簧和主电磁铁40的复合力的驱动以实现运动到预设的指定位置，当主电磁铁40吸引副电磁铁41时，副电磁铁41在架体1上朝着主电磁铁40方向移动，对皮带20产生拉拽作用，这样皮带20朝着型材的一侧会内凹，当主电磁铁40排斥副电磁铁41时，副电磁铁41在架体1上朝着背离主电磁铁40的方向移动，对皮带20产生顶推作用，这样皮带20朝着型材的一侧会外凸，皮带20无论时内凹还是外凸，经过若干主电磁铁40以及若干副电磁铁41的共同作用，使得朝向型材一侧的皮带20形成基本与型材被喷涂表面的外形结构相同的结构，之后活动辊21以及固定辊22被驱动件（图中未示出，驱动件优选为可以正反转动的电机，以通过带传动带动喷枪3对型材喷涂来回进行）带着转动的过程中，利用辊与皮带20之间的摩擦作用，使得皮带20可以移动，那么皮带20在经过正朝向型材的位置时，便会按照主电磁铁40和副电磁铁41作用后的轨迹运行，如此喷枪3与型材被喷涂表面的距离可以控制在所需范围。
28.进一步的，所述皮带20的两侧边均开设有第一槽42（第一槽42沿皮带20的侧边长度方向形成闭环结构），每个所述副电磁铁41长度方向的两端均对应设有一推拉辊43，每个所述推拉辊43通过连接板与所述副电磁铁41的端部的滑座连接，所述推拉辊43与相近位置的所述第一槽42内侧壁滚动接触（推拉辊43为圆柱形结构，在皮带20运行的过程中，当主电磁铁40吸引副电磁铁41时，副电磁铁41在架体1上朝着主电磁铁40方向移动，对皮带20产生拉拽作用，此时，推拉辊43与靠近副电磁铁41一侧的第一槽42内侧壁摩擦接触，与另一内侧壁不接触，皮带20对推拉辊43产生摩擦力，受摩擦力作用推拉辊43在自身轴杆上做周向转动，反之推拉辊43与远离副电磁铁41一侧的第一槽42内侧壁滚动接触，与另一内侧壁不接触）（参阅图3和图4）；具体的，主电磁铁40通过磁力对副电磁铁41产生力的作用时，需要对皮带20产生推拉作用，通过在皮带20侧边开设第一槽42，并使用推拉辊43与第一槽42滚动接触，可以在实现推拉皮带20形变的同时，减轻皮带20运行过程中所受的摩擦力。
29.再进一步的，所述第一槽42的内侧壁上沿其宽度方向均匀固接有若干限位条44，
所述限位条44在所述第一槽42的长度方向上形成闭环结构，所述限位条44的运行轨迹与所述第一槽42的运行轨迹相同，所述推拉辊43的长度方向上并列固接有若干限位环45，所述限位环45跟随所述推拉辊43做同步周向转动（参阅图4），作业时，在所述推拉辊43轴向上，所述限位条44对所述限位环45的移动进行限制，所述限位条44与所述限位环45之间滚动接触。
30.具体的，无论推拉辊43对皮带20进行拉拽还是顶推时，皮带20两侧的第一槽42的槽壁会优先形变，且第一槽42的该部分为主要受力处，则其形变程度是大于皮带20上两个第一槽42之间的部分形变程度，使得推拉辊43有脱离第一槽42的情况出现，如此在推拉辊43轴向上，皮带20会形成弧形结构，这不仅影响到带动喷枪3移动的距离，使得喷枪3运行轨迹与型材被喷涂表面外形误差增大，还会对后续喷涂作用产生较为严重的影响，因此本发明实施例中，不仅在第一槽42内侧壁上设置若干限位条44，还在推拉辊43上设有若干限位环45，这样在皮带20受力形变时，限位条44可以对限位环45起到限位作用，如此推拉辊43脱离第一槽42的趋势被限制，那么推拉辊43对于第一槽42作用时没有想要脱离的趋势后，第一槽42内壁受力也会均衡一些，则皮带20整体形变成弧形结构的效果便会有所降低。
31.优选的，所述喷枪3设置有若干个，且若干所述喷枪3均设于一基座46上，所述皮带20上固接一基板47，基板为条形，也即长度远远大于宽度，所述基座46端部与所述基板47之间通过非弹性材料制成的第一绳索48连接，所述架体1上开设有第二槽49，所述第二槽49内沿型材喷涂方向滑动设有支撑件5，所述基座46与所述支撑件5滑动连接，且滑动方向与型材喷涂方向垂直（参阅图2和图3）。
32.具体的，因为皮带20容易受力发生形变，若喷枪3直接与皮带20连接，则皮带20受喷枪3重力影响，表面出现形变，那么在皮带20带着喷枪3移动过程中，喷枪3会出现晃动的情况，这不利于喷涂作业的进行，因此本发明实施例在皮带20带着基座46移动过程中，支撑件5可以保证基座46不会出现晃动，则喷枪3便不会晃动，而且不会对皮带20产生作用力。
33.基座46与基板47之间通过第一绳索48连接，第一绳索48相较于使用铰链更加便捷，且第一绳索48重量较轻，第一绳索48与皮带20之间的连接通过基板47的作用，由点接触变成面接触，作用面积变大，对皮带20产生的作用力变小。
34.在推拉件4对皮带20产生作用力时，设有基板47部分的皮带20经过推拉件4作用后皮带20需要形变的位置时，由于皮带20受力不均出现弧形结构时，基板47可以产生反作用力，以抵抗皮带20出现弧形形变，降低喷枪3运行轨迹与型材被喷涂表面外形之间的误差。
35.进一步的，所述基板47的宽度尺寸小于相邻两个所述副电磁铁41之间的距离尺寸；具体的，在皮带20某一处需发生形变时，相邻位置的副电磁铁41都需工作，将皮带20经过推拉作用变成所需形状，因此基板47在跟随皮带20移动的过程中，不能影响皮带20到达该位置时发生形变过程的进行，因此本发明实施例中将基板47的宽度尺寸小于相邻两个副电磁铁41之间的距离尺寸。以避免上述情况发生。
36.再进一步的，所述基板47呈圆弧形结构，在所述皮带20不受所述推拉件4作用时，其圆弧形的弧口部位背离所述皮带20；具体的，因为皮带20受力形变程度有大有小，直线型结构的基板47所产生的反作用力抵抗皮带20出现弧形形变的效果在一定程度上会出现跟随变形的情况，本发明实施例将基板47制成圆弧形结构，这样基板47的两端刚好对应皮带20上第一槽42的部分，基板47的中间部分对应皮带20上两个第一槽42之间的部分，皮带20
中间部分受力小于第一槽42的部分，所以基座46与基板47中部连接，即使皮带20受力不均出现弧形形变，基板47的中间部分跟随形变的程度会很小，基本上不会影响喷枪3与型材之间的距离，基板47的弧口背离皮带20，则抵抗皮带20弧形形变的效果更好。
37.优选的，所述支撑件5包括滑块50、支板51以及连接滑块50和支板51的第二弹性件52组成，所述第二弹性件52包括四个长条形结构的弹片，弹片一端与滑块50端部铰接，另一端与支板51端部铰接，支板51两端的上下两侧各设置有一个弹片，也即一共四个弹片，滑块50的宽度大于支板51的宽度，如此滑块50一端、支板51一端加上两个弹片共同组成梯形结构，所述滑块50滑动设于所述第二槽49内，所述支板51与所述基座46滑动连接（参阅图2和图3），作业时，所述喷枪3、所述基座46以及所述支板51的重力与所述第二弹性件52的弹力平衡；具体的，在型材喷涂作业过程中，会出现型材被喷涂外形信号不准确，或者型材被喷涂时由于外界原因出现晃动的情况，如此在喷枪3喷涂时，会存在接触型材的问题，为了保护喷枪3与型材，本发明实施例在喷枪3接触型材受型材限制时，来自于型材的阻碍力加上喷枪3、基座46以及支板51的重力之和便会破坏喷枪3、基座46以及支板51的重力与所述第二弹性件52的弹力平衡条件，则第二弹性件52发生弹性形变，如此基座46便会沿来自型材阻碍力方向摆动（其摆动点为弹片与滑块50或者支板51的铰接点，现以竖直方向为参照方向，假设喷枪3受力来自上方，则基座46便会有向下摆动的趋势，此时滑块50、位于上方位置的弹片以及支板会出现类似平行四边形的摆动方式，此时位于上方位置的弹片不会发生弹性形变，且该弹片的摆动点为其与滑块50的铰接处，而位于下方的弹片由于滑块50与支板51之间距离缩短，则会产生弹性形变，反之便是位于上方位置的弹片发生弹性形变），喷枪3与型材慢慢错开，这样带传动机构2也可避免出现过载的情况。
38.进一步的，还包括被动式角度调整机构，其包括多组与若干所述喷枪3一一对应的由非弹性材料制成的第二绳索6，每组第二绳索6包括两条第二绳索6，其中一条所述第二绳索6一端连接于所述基板47的顶端，另一端连接于所述喷枪3的顶部，而中部抵接在基座46的顶部，对应的，另一条所述第二绳索6一端连接于所述基板47的底端，另一端连接于所述喷枪3的底部，而中部抵接在基座46的底部，两个第二绳索6从上下两侧连接了基板47和喷枪3，所述基座46与所述喷枪3之间铰接，当所述皮带20外形发生改变时，所述基板47通过所述第二绳索6带动所述喷枪3在型材喷涂方向上进行角度调整（参阅图5）。
39.具体的，由于基板47是固接于皮带20表面，此时可以看成基板47垂直与皮带20表面，当皮带20带着基板47移动到需要形变的位置时，皮带20表面由于形变会出现角度的变化，而基板47的倾角也随之变化，那么基板47与喷枪3之间的第二绳索6便会拉动喷枪3在其与基座46的铰接处偏转，如此喷枪3与基板47的偏转角度便会相同，即皮带20形变后表面倾角的变化带动喷枪3的倾角同步变化。
40.现以图5中所示说明基板47如何通过第二绳索6带动喷枪3发生偏转，以垂直于皮带20方向的虚线为第一基准线60（皮带20竖直时，第一基准线60水平），以平行于皮带20方向的两个虚线分别为第二基准线61和第三基准线62，靠近皮带20的为第二基准线，靠近喷枪3的为第三基准线，在皮带20受推拉件4作用发生变形，由图5中所示，原先处于竖直方向的皮带20部分变成倾角为120
°
时，第二基准线61与第一基准线60之间的夹角也变成120
ꢀ°
，皮带20形变后，其表面是跟随发生角度变化的，如此基板47跟随皮带20的表面发生同步的角度变化，又第二绳索6无弹性，则在基板47、第二绳索6以及喷枪3之间形成类似平行四边
形的结构，当一条边以某一点为基点发生偏转时，该边相邻的两条便会做相反方向的移动，如此另一条边便会作出与一条边相同的偏转动作，则第三基准线62与第一基准线60之间的夹角也变成120
°
或者近似120
°
，因此基板47的偏转会带动喷枪3作出同步的偏转动作，又皮带20的形变是基于型材被喷涂表面的形状，因此当遇到外形较为复杂的型材时，根据皮带20形变，喷枪3也可以始终朝向型材被喷涂表面喷出漆料雾滴，从而提高型材喷涂效果，这里较为巧合的在于，皮带20的外形适配与型材的外形，而这里通过第二绳索6使得喷头的转向与皮带20的外形一致了，也即使得喷头能够始终垂直的基本垂直的朝向型材的待喷涂面，提升了喷涂效果。
41.以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。