張穎 孫偉權(quán)

【摘 要】通過對現(xiàn)有噴漆加工車間噴涂工件的工藝流程與實(shí)際操作的研究，找到加工過程中工件夾具的不足之處。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需求，文章設(shè)計(jì)了一套具有自動夾緊工件功能并能夠自動翻轉(zhuǎn)工件的機(jī)械裝置。該機(jī)械裝置能自動夾緊工件并進(jìn)行噴漆，避免人工使用噴槍的方式，減少對作業(yè)人員身體的傷害。同時(shí)，它可以在工件其中一面噴漆后自動翻轉(zhuǎn)工件，并對另一面進(jìn)行噴漆，提高了噴漆效率。

【關(guān)鍵詞】夾具;自動夾緊;自動翻轉(zhuǎn);噴漆

【中圖分類號】TP242.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2020）02-0056-02

根據(jù)工件生產(chǎn)加工工藝的要求，在工件出廠前需要進(jìn)行表面噴漆處理，一方面通過噴漆可以對工件防腐防銹，保證工件的使用壽命，另一方面也能對工件起到美化的作用。常見的機(jī)械加工用噴漆方式多為人工使用噴槍對所要噴漆的表面進(jìn)行噴涂作業(yè)，工作效率低。同時(shí)，油漆中含有很多有毒的揮發(fā)物質(zhì)，作業(yè)工人極易吸入大量有害物質(zhì)，威脅作業(yè)人員的健康。還有一些噴漆裝置需要手動進(jìn)行夾緊工件，且只能對工件其中一面進(jìn)行噴漆，不能自動轉(zhuǎn)動到另一面繼續(xù)噴漆，使用極其不便利，降低了噴漆效率。為了解決實(shí)際生產(chǎn)中存在的這些問題，迫切需要設(shè)計(jì)一套具有自動夾緊工件的功能并能夠自動翻轉(zhuǎn)工件的機(jī)械裝置。

1 噴涂加工工裝夾具的總體設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)此工裝夾具的目的在于提供一種機(jī)械加工用工件噴漆裝置，它能自動夾緊工件并進(jìn)行噴漆，避免人工使用噴槍的方式，減少對作業(yè)人員身體的傷害，同時(shí)它可以在工件其中一面噴漆后自動翻轉(zhuǎn)工件，并對另一面進(jìn)行噴漆，提高噴漆效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本設(shè)計(jì)采取下述技術(shù)方案：機(jī)械加工用工件噴漆裝置包括底座、傳動軸、電機(jī)一、夾緊驅(qū)動機(jī)構(gòu)、移動機(jī)構(gòu)、噴漆機(jī)構(gòu)、2個(gè)驅(qū)動桿、2個(gè)夾爪、2個(gè)框架、2個(gè)倒“L”形架、2個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)及4個(gè)可制動萬向腳輪。工裝夾具的機(jī)械結(jié)構(gòu)總裝配圖如圖1所示。

底座的下端面固定有4個(gè)可制動萬向腳輪，便于設(shè)備移動，并能夠制動防止加工作業(yè)時(shí)設(shè)備震動和移動。上述2個(gè)框架并列設(shè)置并沿縱向滑動安裝在底座的上端面上，每個(gè)框架上沿底座橫向分別滑動安裝。在2個(gè)框架之間，設(shè)有夾緊機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。夾緊機(jī)構(gòu)由2個(gè)倒“L”形架相對設(shè)置且二者之間通過傳動軸連接，倒“L”形架上面的驅(qū)動桿套在螺紋桿上，由雙向電機(jī)驅(qū)動螺紋桿完成夾緊和放松操作。2個(gè)倒“L”形架滑動安裝在2個(gè)框架之間。傳動軸的兩端分別穿出對應(yīng)的倒“L”形架并安裝有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由鏈傳動、夾爪、電機(jī)一構(gòu)成。同時(shí)，設(shè)備設(shè)有噴漆裝置和烤燈板。

2 夾緊機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

此夾緊機(jī)構(gòu)采用雙向電機(jī)驅(qū)動2個(gè)螺桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動，兩側(cè)驅(qū)動機(jī)構(gòu)與螺桿鏈接，完成兩爪夾緊和放松的往復(fù)運(yùn)動。這類夾緊裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，操作簡單。

如圖2所示，雙向電機(jī)2-1的兩個(gè)輸出軸分別與對應(yīng)的螺紋桿2-3的一端固定連接，每個(gè)螺紋桿2-3的另一端通過軸承三與支撐架2-2側(cè)壁均轉(zhuǎn)動連接，支撐架固定安裝在兩側(cè)的框架上，這種框架結(jié)構(gòu)簡單，支撐效果好。雙向電機(jī)2-1的殼體固定在支撐架2-2的上端面上，每個(gè)驅(qū)動桿5的一端與對應(yīng)的螺紋桿2-3均螺紋連接，每個(gè)驅(qū)動桿5均設(shè)有螺孔，每個(gè)螺孔與螺紋桿2-3同軸設(shè)置，螺紋桿2-3與對應(yīng)的驅(qū)動桿5上的螺孔螺紋連接，驅(qū)動桿5的另一端固定在對應(yīng)的倒“L”形架8的側(cè)壁上。倒“L”形架8上面設(shè)置夾爪，實(shí)現(xiàn)2個(gè)夾爪的夾緊和放松動作。夾緊驅(qū)動機(jī)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于待噴漆工件有不同的形狀結(jié)構(gòu)，因此要保證裝置抓取在最牢固的位置，防止工件脫落。同時(shí)，抓取工件后的第一步噴漆作業(yè)完成后，還要對另外的平面進(jìn)行噴涂，需要旋轉(zhuǎn)工件把待噴涂的面對準(zhǔn)噴槍。為滿足以上需求，設(shè)計(jì)了翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要由鏈傳動、傳動軸、電機(jī)等實(shí)現(xiàn)。翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)如圖3所示。

如圖3所示，主動鏈輪9-1固定套裝在傳動軸11上，其中一個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9上的主動鏈輪9-1安裝在傳動軸11的軸管11-1上，另一個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9上的主動鏈輪9-1安裝在傳動軸11的軸套11-2上，從動鏈輪9-2固定套裝在夾爪6的桿端，主動鏈輪9-1與從動鏈輪9-2之間通過傳動鏈9-3傳動連接。

2個(gè)夾爪需同時(shí)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，兩側(cè)的主動鏈輪是通過傳動軸連接的。傳動軸11包括軸管及軸套。軸管的一端通過軸承一轉(zhuǎn)動穿出其中一個(gè)所述倒“L”形架8并穿出對應(yīng)的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9與電機(jī)一12的輸出軸固定連接，軸套的一端也通過軸承一轉(zhuǎn)動穿出另一個(gè)倒“L”形架8，軸套的另一端滑動套設(shè)在軸管的另一端上，且軸套與軸管之間花鍵連接。這樣的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)可以同時(shí)滿足夾緊和翻轉(zhuǎn)動作的實(shí)現(xiàn)。

4 移動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

夾具在固定工件后，在前方進(jìn)行噴涂，噴涂后需要用烤燈進(jìn)行烘干，因此要設(shè)計(jì)移動機(jī)構(gòu)，使得夾具能夠在噴槍和烤燈板之間進(jìn)行移動，移動機(jī)構(gòu)通過齒輪齒條的運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)。

電機(jī)通過電機(jī)架固定在所述底座對應(yīng)的外側(cè)壁上，電機(jī)的輸出軸上固裝有齒輪，齒輪與齒條相互嚙合，齒條固定在其中一個(gè)倒“L”形架8對應(yīng)的外側(cè)壁上，支架底部有“T”形滑塊，滑塊與底座上的滑槽進(jìn)行滑動連接，完成夾具的移動。

5 輔助機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

輔助機(jī)構(gòu)包括噴漆機(jī)構(gòu)和烤燈板。噴漆機(jī)構(gòu)由噴漆泵、漆箱及噴嘴構(gòu)成。漆箱固定在底座的上端面上，噴漆泵固定在漆箱的上端面，噴漆泵的進(jìn)口端與漆箱之間通過連接管一相連通，噴漆泵的出口端與噴嘴之間通過連接管二相連通，噴嘴對準(zhǔn)2個(gè)夾爪6中間處，漆箱的上端面設(shè)有灌漆口，灌漆口處安裝有堵塞。機(jī)械加工用工件噴漆裝置還包括烤燈板，烤燈板下端固定在底座的上端面，與噴漆機(jī)構(gòu)相背離，烤燈板在市面上采購即可。

6 結(jié)語

本文設(shè)計(jì)了一種噴涂加工用工件夾具機(jī)械裝置，完成后的夾具在噴涂車間進(jìn)行了試用，根據(jù)生產(chǎn)工藝方案執(zhí)行，并使用本夾具機(jī)械裝置進(jìn)行噴涂，單件工件噴涂加工時(shí)間明顯縮短，夾緊效果好，自動翻轉(zhuǎn)工件進(jìn)行另一面的噴涂，提高了噴涂效率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)總結(jié)如下。

（1）本裝置設(shè)有傳動軸、夾緊驅(qū)動機(jī)構(gòu)及夾爪，可以自動夾緊工件，省去人工手動夾緊，夾緊效果好。

（2）本裝置設(shè)有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可以在工件其中一側(cè)噴漆完畢后，自動翻轉(zhuǎn)至另一側(cè)，提高噴漆效率。

（3）本裝置設(shè)有減震彈簧，避免整個(gè)裝置在工作時(shí)震動頻率過大，影響整體穩(wěn)定性。

（4）本裝置設(shè)有移動機(jī)構(gòu)及烤燈板，當(dāng)噴漆完畢后，可以將工件自動移至烤燈板處進(jìn)行烘烤，使用方便，提高了工作效率。

參 考 文 獻(xiàn)

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