一種大型復雜曲面自動熱噴涂裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種大型復雜曲面自動熱噴涂裝置，包括：回轉(zhuǎn)臺，待噴涂工件固定在所述回轉(zhuǎn)臺上；伺服電機，與所述回轉(zhuǎn)臺驅(qū)動連接；六自由度機械臂；電動氣噴槍，固定在所述六自由度機械臂的末端；機械臂運動控制系統(tǒng)，與所述六自由度機械臂電連接；電噴槍控制系統(tǒng)，與所述電動氣噴槍電連接；熱噴涂操作系統(tǒng)，分別與所述六自由度機械臂與所述回轉(zhuǎn)臺電連接。利用六自由度機械臂、回轉(zhuǎn)臺以及電動氣噴槍的協(xié)調(diào)動作，順利地實現(xiàn)了大型復雜曲面的自動熱噴涂，與人工熱噴涂相比，熱噴涂精度和效率得到了極大的提高。
【專利說明】一種大型復雜曲面自動熱噴涂裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及自動熱噴涂領(lǐng)域，尤其涉及一種大型復雜曲面自動熱噴涂裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]天線反射器作為一種復合材料結(jié)構(gòu)件，廣泛應(yīng)用于航天、通信等領(lǐng)域，然而在近地軌道上的高低溫、氧原子等環(huán)境都較容易造成天線材料的裂紋及失效。在天線反射器表面覆蓋一層金屬不僅能提高反射器的導電性，而且對其壽命有極大的提高。目前在反射器表面制備金屬層效果較好的工藝措施是熱噴涂。
[0003]由于天線反射器曲面尺寸較大，形貌復雜，其熱噴涂工作目前主要依靠人工。在人工熱噴涂時，受限于人的運動速度，效率較低；熱噴涂質(zhì)量取決于操作者經(jīng)驗及技能，質(zhì)量穩(wěn)定性無法保證；操作者長期手持噴槍，勞動強度大；金屬顆粒散落在空氣中，有害于操作者身體健康；若乙炔氣體回火，操作不當還會引發(fā)安全事故。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型提供一種大型復雜曲面自動熱噴涂裝置，以解決現(xiàn)有依靠人工進行熱噴涂作業(yè)時效率較低、噴涂質(zhì)量穩(wěn)定性差以及勞動強度大并有害于操作者身體健康的問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案是:一種大型復雜曲面自動熱噴涂裝置，包括:回轉(zhuǎn)臺，待噴涂工件固定在所述回轉(zhuǎn)臺上；伺服電機，與所述回轉(zhuǎn)臺驅(qū)動連接；六自由度機械臂；電動氣噴槍，固定在所述六自由度機械臂的末端；機械臂運動控制系統(tǒng)，與所述六自由度機械臂電連接；電噴槍控制系統(tǒng)，與所述電動氣噴槍電連接；熱噴涂操作系統(tǒng)，分別與所述六自由度機械臂與所述回轉(zhuǎn)臺電連接。
[0006]進一步地，大型復雜曲面自動熱噴涂裝置還包括氣路閥組，所述氣路閥組與所述電動氣噴槍電連接。
[0007]進一步地，所述回轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)速為(T20r/min。
[0008]本實用新型提供的大型復雜曲面自動熱噴涂裝置具有以下有益效果:利用六自由度機械臂、回轉(zhuǎn)臺以及電動氣噴槍的協(xié)調(diào)動作，順利地實現(xiàn)了大型復雜曲面的自動熱噴涂，與人工熱噴涂相比，熱噴涂精度和效率得到了極大的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0010]圖1是本實用新型實施例提供的大型復雜曲面自動熱噴涂裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]在圖1中:
[0012]11:回轉(zhuǎn)臺；12:待噴涂工件；13:伺服電機；14:六自由度機械臂；15:電動氣噴槍；16:機械臂運動控制系統(tǒng)；17:電噴槍控制系統(tǒng)；18:熱噴涂操作系統(tǒng)；19:氣路閥組【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的大型復雜曲面自動熱噴涂裝置作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0014]本實用新型的核心思想在于，利用六自由度機械臂、回轉(zhuǎn)臺以及電動氣噴槍的協(xié)調(diào)動作，順利地實現(xiàn)了大型復雜曲面的自動熱噴涂，與人工熱噴涂相比，熱噴涂精度和效率得到了極大的提高。
[0015]圖1是本實用新型實施例提供的大型復雜曲面自動熱噴涂裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1，一種大型復雜曲面自動熱噴涂裝置，包括:回轉(zhuǎn)臺11，待噴涂工件12固定在所述回轉(zhuǎn)臺11上；伺服電機13，與所述回轉(zhuǎn)臺11驅(qū)動連接；六自由度機械臂14;電動氣噴槍15，固定在所述六自由度機械臂14的末端；機械臂運動控制系統(tǒng)16，與所述六自由度機械臂14電連接；電噴槍控制系統(tǒng)17，與所述電動氣噴槍15電連接；熱噴涂操作系統(tǒng)18，分別與所述六自由度機械臂14與所述回轉(zhuǎn)臺11電連接。
[0016]具體地，待噴涂工件12安裝在回轉(zhuǎn)臺11上，回轉(zhuǎn)臺11由伺服電機13驅(qū)動。電動氣噴槍15安裝于六自由度機械臂14的末端，由機械臂運動控制系統(tǒng)16控制六自由度機械臂14的各個關(guān)節(jié)動作，使其相對于待噴涂工件12表面的傾角、距離保持在設(shè)定值。六自由度機械臂14在機械臂運動控制系統(tǒng)16的控制下，可實現(xiàn)X、Y、Ζ、α、β、Y六個坐標軸聯(lián)動控制，從而控制電動氣噴槍15的空間姿態(tài)。
[0017]具體地，通過熱噴涂操作系統(tǒng)18，完成回轉(zhuǎn)臺11、六自由度機械臂14的協(xié)調(diào)動作，保證以下三點:a、電動氣噴槍15及六自由度機械臂14不與待噴涂工件12干涉；b、電動氣噴槍15與待噴涂工件12的距離、傾角恒定；c、噴槍口與噴射面對應(yīng)點的相對運動速度恒定。
[0018]電動氣噴槍15與待噴涂工件12的相對速度需保持穩(wěn)定，以保證涂層厚度均勻。在回轉(zhuǎn)臺11轉(zhuǎn)速恒定時，待噴涂工件12上各個噴涂點的線速度是不同的。電動氣噴槍15距離回轉(zhuǎn)臺11中心較近,對應(yīng)噴涂點線速度低；電動氣噴槍15距離回轉(zhuǎn)臺11中心較遠，對應(yīng)噴涂點線速度高，為了保證電動氣噴槍15與待噴涂工件12的相對速度穩(wěn)定，則六自由度機械臂14需在機械臂運動控制系統(tǒng)16的控制下帶著電動氣噴槍15作相應(yīng)的變速運動。在本實施例中，回轉(zhuǎn)臺11由伺服電機13驅(qū)動，轉(zhuǎn)速在(T20r/min可調(diào)。伺服電機13采用位置閉環(huán)控制，待噴涂工件12固定在回轉(zhuǎn)臺11上。
[0019]在本實施例中，大型復雜曲面自動熱噴涂裝置還包括氣路閥組19，所述氣路閥組19與所述電動氣噴槍15電連接，氣路閥組19實現(xiàn)電動氣噴槍15氣路的開關(guān)動作。
[0020]利用大型復雜曲面自動熱噴涂裝置進行作業(yè)時，首先調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，根據(jù)熱噴涂工況(工件表面材質(zhì)、涂層材料、涂層厚度)選定與之相適應(yīng)的工藝配方(噴涂速度、重復噴涂次數(shù)等);其次，選擇噴涂軌跡，在熱噴涂操作系統(tǒng)18的操作界面選擇對應(yīng)的軌跡程序；按下熱噴涂操作系統(tǒng)18界面中的“點火”按鈕，在熱噴涂操作系統(tǒng)18的協(xié)調(diào)下，氣路閥組19上各電磁閥打開，電動氣噴槍15進行打火,并起動絲材進給電機,共同完成點火動作；按下熱噴涂操作系統(tǒng)18界面中的“試噴涂”按鈕，六自由度機械臂14按試噴涂軌跡程序以及設(shè)定的工藝參數(shù)進行動作，進行試噴涂，根據(jù)噴涂效果修改工藝參數(shù)，直至滿意，保存結(jié)果；熱噴涂操作系統(tǒng)18各項指標正常，則可按下“開始噴涂”按鈕，六自由度機械臂14按已選的軌跡程序以及修改后的工藝參數(shù)進彳丁動作，完成嗔涂。在本實施例中，電嗔槍控制系統(tǒng)17控制電動氣噴槍15上鋁絲進給，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該悉知，本實用新型的實施例提供的大型復雜曲面自動熱噴涂裝置同樣也適用于其他材質(zhì)絲材的熱噴涂。
[0021] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改動和變形而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大型復雜曲面自動熱噴涂裝置，其特征在于，包括: 回轉(zhuǎn)臺，待噴涂工件固定在所述回轉(zhuǎn)臺上； 伺服電機，與所述回轉(zhuǎn)臺驅(qū)動連接； 六自由度機械臂； 電動氣噴槍，固定在所述六自由度機械臂的末端； 機械臂運動控制系統(tǒng)，與所述六自由度機械臂電連接； 電嗔槍控制系統(tǒng)，與所述電動氣嗔槍電連接； 熱噴涂操作系統(tǒng)，分別與所述六自由度機械臂與所述回轉(zhuǎn)臺電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型復雜曲面自動熱噴涂裝置，其特征在于，還包括氣路閥組，所述氣路閥組與所述電動氣噴槍電連接。
【文檔編號】B05B13/04GK203791140SQ201420210527
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】袁定新, 趙維剛, 王力, 范振昌 申請人:上海航天設(shè)備制造總廠