CN108893736B - 旋耕刀全自动表面涂层成型机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋耕刀全自动表面涂层成型机及其工作方法，该成型机包括由第一机架和第二机架组成的机架主体、设置在第一机架上方的送料机构、设置在第二机架上的旋转机构和PLC控制柜，送料机构包括可升降料仓和可调撒粉装置；旋转机构上设置有转盘，转盘上设置有固定工装，将旋耕刀胚料放置在固定工装上，旋转机构带动转盘旋转，当旋耕刀胚料进入到撒粉装置正下方时，PLC控制柜控制撒粉装置向旋耕刀胚料撒粉，待旋耕刀胚料涂覆好粉料后，旋转机构带动转盘旋转至高频感应炉，将涂覆好粉料的旋耕刀胚料送入高频感应炉中进行加热熔固。本发明涂覆位置准确，涂层厚度均匀，且效率高。

Description

旋耕刀全自动表面涂层成型机及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种旋耕刀全自动表面涂层成型机及其工作方法。

背景技术

农业机械用旋耕刀为提高旋耕刀的机械性能，尽管在生产过程中一般会对材质进行调质处理，但仅仅经过调质处理的材料在实际使用过程中仍存在旋耕刀不耐磨，容易断裂等问题，并且因不耐磨残留的重金属会对土壤有破坏，同时还存在刀具经常更换使用成本高且费工费时的问题。为了解决上述问题，行业中有在生产过程中对旋耕刀特别是对刀刃部分采取精准涂覆一层表面处理粉的生产工艺，但该工艺是采取人工的方法进行处理，存在处理效果差(涂层不均匀、位置不正确)、效率低的问题。

综上所述，现有技术中对于旋耕刀表面涂层还依靠人工，存在涂层不均匀，位置不正确，效率低的问题，尚缺乏有效的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种旋耕刀全自动表面涂层成型机及其工作方法，涂覆位置准确，涂层厚度均匀，且效率高。

本发明所采用的技术方案是：

本发明的第一目的是提供一种旋耕刀全自动表面涂层成型机，包括由第一机架和第二机架组成的机架主体、设置在第一机架上方的送料机构、设置在第二机架上的旋转机构和PLC控制柜，所述送料机构包括可升降料仓和可调撒粉装置；所述旋转机构上设置有转盘，转盘上设置有固定工装，将旋耕刀胚料定位放置在固定工装上，旋转机构带动转盘旋转，当旋耕刀胚料进入到撒粉装置正下方时，PLC控制柜控制撒粉装置向旋耕刀胚料撒粉，待旋耕刀胚料涂覆好粉料后，旋转机构带动转盘旋转至高频感应炉，将涂覆好粉料的旋耕刀胚料送入高频感应炉中进行加热熔固。

进一步的，所述可升降料仓包括上支座、下支座、料斗座、料斗、第一丝杆和直线滑轨副，所述直线滑轨副固定设置在支撑柱上，所述支撑柱固定安装在第一机架上；料斗设置在料斗座上，所述料斗座通过滑块设置在直线滑轨副上；所述上支座固定设置在支撑柱的顶端，下支座设置在直线滑轨副的下端；所述第一丝杆的一端穿过料斗座通过平键与手轮连接，另一端穿过下支座，通过手轮使第一丝杆转动，第一丝杆带动料斗座沿直线滑轨副上下直线运动，调节料斗位置。

进一步的，所述可调撒粉装置包括步进电机、联轴器、第二丝杆、丝母、丝母固定块和调节板；所述步进电机通过电机座固定安装在料斗座的底部，所述联轴器的一端与步进电机的输出轴连接，另一端通过平键与第二丝杆连接；所述第二丝杆上设置有丝母二，丝母二通过丝母固定块与调节板的一端连接，调节板的另一端位于料斗的下料口，通过步进电机带动第二丝杆转动，第二丝杆带动调节板移动，打开料斗的下料口，向位于的固定工装上的旋耕刀胚料进行撒粉。

进一步的，所述可调撒粉装置还包括侧面(Y)方向的撒粉流量调整。包括调节插板，调整螺栓；可手动调整粉料的侧面(Y)方向的流量大小。

进一步的，所述旋转机构包括设置在第二机架上的轴承装置和传动装置，所述转盘设置在轴承装置的顶端，通过传动装置带动轴承装置转动，从而通过轴承装置带动转盘旋转。

进一步的，所述轴承装置包括设置在第二机架上的轴承座，所述轴承座的上端设置有滚子轴承，所述轴承座的下端设置有深沟球轴承，所述滚子轴承和深沟球轴承之间设置有立柱；所述转盘设置在立柱的顶端。

进一步的，所述传动装置包括电机减速机、大同步带轮、小同步带轮以及绕设在大同步带轮和小同步带轮上的圆弧齿同步带，所述电机减速机通过减速机支座固定设置在第二支架的侧壁上，所述大同步带轮通过平键与立柱的底端连接，所述小同步带轮与电机减速机连接，所述圆弧齿同步带上设置有张紧装置，电机减速机通过小同步带轮和大同步带轮带动立柱转动，立柱带动转盘旋转。

进一步的，所述PLC控制柜包括触摸工控机、PLC、步进电机控制器和变频器，所述触摸工控机设置旋耕刀胚料上需要涂粉的形状、转盘的转速和高频感应炉的高频加热的电流大小，发送控制命令至PLC，PLC通过步进电机控制器控制撒粉装置，根据设定的胚料形状调节撒粉的形状，通过变频器控制转盘的转速。

进一步的，还包括可移动操作箱，通过操作箱调整转盘的旋转方向、启动、停止和紧急停止。

进一步的，所述第一机架上还设置有余料收集箱，所述余料收集箱设置在撒粉装置的正下方；所述固定工装上安装有接近传感器，所述接近传感器与PLC控制柜连接，用于检测在该固定工装上是否有旋耕刀胚料。

本发明的第二目的是提供一种基于如上所述的旋耕刀全自动表面涂层成型机的工作方法，该方法包括：

将旋耕刀胚料放置在固定工装上，通过操作箱控制旋转机构转动，带动转盘旋转，当旋耕刀胚料进入撒粉装置下面位置时，接近传感器检测到固定工装有旋耕刀胚料信号，传输至PLC控制柜，PLC控制柜控制撒粉装置向旋耕刀胚料撒粉，并根据设定的胚料形状调节撒粉的形状；待旋耕刀胚料涂覆好粉料后，旋转机构带动转盘旋转至高频感应炉，将涂覆好粉料的旋耕刀胚料送入高频感应炉中进行加热熔固，将熔固完成的旋耕刀放在液压压力机上冲压成型。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过旋转机构带动转盘旋转，在旋耕刀胚料进入撒粉装置下面位置时自动进行撒粉，生产效率高，8-10秒涂覆一个刀具，每小时可涂覆400个左右；

(2)本发明通过接近传感器检测在该工装位置是否有旋耕刀胚料，当有旋耕刀胚料时，则在旋耕刀胚料进入撒粉装置下面位置时自动进行撒粉，涂覆位置准确，在转台旋转过程中经过辅助的刮板将撒在胚料上的粉料抹平，涂层厚度均匀，还能很据设定的胚料形状调节撒粉的形状，可根据不同产品规格而涂覆不同形状；

(3)本发明采用由送料机构和旋转机构组成的成型机，解决了人工生产效率低、质量不好的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是旋耕刀全自动表面涂层成型机整体结构图；

图2是本发明的刀具撒粉示意图；

图3是图2刮板处的放大结构图；

图4是送料机构的结构图；

图5是旋转机构的结构图；

图中，1、第一机架，2、送料机构，3、旋转机构，4、余料收集箱，5、第二机架，6、平键一，7、固定端，8、丝母一，9、料斗座，10、料斗，11、第一丝杆，12、下支座，13、调节板，14、丝母固定块，15、丝母二，16、第二丝杆，17、平键二，18、联轴器，19、电机座，20、步进电机，21、直线滑轨副，22、上支座，23、手轮，24、转盘，25、立柱，26、上透盖，27、油封，28、双列圆锥滚子轴承，29、弹性挡圈，30、轴承座，31、下透盖，32、固定块，33、螺栓，34、电机减速机，35、深沟球轴承，36、弹簧垫圈，37、圆弧齿带，38、小同步带轮，39、挡圈，40、张紧装置，41、平键三，42、大同步带轮，43、压钳，44、固定工装，45、支撑柱。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在旋耕刀表面涂层还依靠人工，存在涂层不均匀，位置不正确，效率低不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种旋耕刀全自动表面涂层成型机及其工作方法。

如图1所示，本发明实施例提供了一种旋耕刀全自动表面涂层成型机，该成型机包括由第一机架1和第二机架5组成的机架主体、设置在第一机架上方的送料机构2、设置在第二机架上的旋转机构3、设置在第一机架上的余料收集箱4、PLC控制柜和操作箱。所述送料机构包括可升降料仓和可调撒粉装置；所述旋转机构上设置有转盘，转盘上设置有固定工装，将旋耕刀放置在固定工装上，旋转机构带动转盘旋转，当固定工装上的旋耕刀胚料进入到撒粉装置正下方时，PLC控制柜控制撒粉装置向旋耕刀撒粉，并根据胚料形状调节撒粉的形状，在转盘旋转过程中经过辅助的刮板将撒在旋耕刀胚料上的粉料抹平；旋转机构带动转盘旋转至高频感应炉，将涂覆好粉料的旋耕刀送入高频感应炉中进行加热熔固。从高频炉出来后就是已经熔固完成的旋耕刀，接着机械手或者人工通过夹钳取出，放在液压压力机上冲压成型，随即完成整个生产过程，如图2-3所示。

如图4所示，所述送料机构包括可升降料仓和可调撒粉装置，其中：

所述可升降料仓包括上支座22、下支座12、料斗座9、料斗10、第一丝杆11和直线滑轨副21，所述直线滑轨副21通过多个内六角圆柱头螺钉固定设置在支撑柱23上，所述支撑柱23固定安装在机架1上；料斗10设置在料斗座9上，所述料斗座9通过滑块设置在直线滑轨副21上，可沿直线滑轨副21上下移动；所述上支座22固定设置在支撑柱45的顶端，所述下支座12设置在直线滑轨副的下端，固定安装在支撑柱45上；所述第一丝杆11的一端穿过料斗座的顶部延伸出上支座，并通过平键一6与手轮23连接，通过手轮23调节料斗10的位置；所述上支座22与第一丝杆11的一端之间还通过固定端7固定连接；所述第一丝杆11与料斗座之间设置有丝母一8；所述第一丝杆11的另一端穿过下支座12，并延伸出下支座12，所述第一丝杆11的另一端延伸出下支座12的部分通过固定端7与下支座12固定连接。

该可升降料仓的工作过程为：

通过手轮23转动第一丝杆11，第一丝杆11带动料斗座9沿直线滑轨副21上下直线运动。

所述可调撒粉装置包括步进电机20、联轴器18、第二丝杆16、丝母二15、丝母固定块14和调节板13；所述步进电机安装在电机座19上，电机座19通过内六角圆柱头螺钉固定安装在料斗座的底部，所述联轴器18的一端与步进电机20的输出轴连接，另一端通过平键二17与第二丝杆16连接；所述第二丝杆上设置有丝母二15，丝母二15上设置有丝母固定块14，调节板13的一端通过内六角圆柱头螺钉与丝母固定块14固定连接，调节板13的另一端位于料斗10的下料口。

所述可调撒粉装置的工作过程为：

当PLC控制器接收到接近传感器发送的固定工装上有旋耕刀胚料的信号时，通过步进电机控制器控制步进电机工作，通过第二丝杆16、丝母二15和丝母固定块14带动调节板13移动，打开料斗的下料口，向位于的固定工装上旋耕刀胚料进行撒粉。

本实施例中，所述料斗上设置有料位显示器，当料斗中料不足时，需要人为添加粉料。

如图5所示，所述旋转机构包括设置在第二机架5上的轴承装置和传动装置。

所述轴承装置包括设置在第二机架5上的轴承座30，所述轴承座30的上端设置有双列圆锥滚子轴承28，所述轴承座30的下端设置有两面带防风盖的深沟球轴承35，所述双列圆锥滚子轴承28和深沟球轴承35之间设置有立柱25；所述立柱的顶端设置有转盘，所述双列圆锥滚子轴承28与立柱之间设置有弹性挡圈29，所述双列圆锥滚子轴承28上设置有上透盖26和油封；所述深沟球轴承35与立柱之间设置有弹簧垫圈36、油封27和下透盖31。

所述传动装置包括电机减速机34、大同步带轮42、小同步带轮38以及绕设在大同步带轮和小同步带轮上的圆弧齿带37，所述电机减速机34通过减速机支座固定设置在第二支架5的侧壁上，所述大同步带轮42通过平键三41与立柱的底端连接，所述小同步带轮38与电机减速机连接，小同步带轮通过螺栓连接有挡圈39和弹性垫圈；所述圆弧齿带37上设置有张紧装置40，所述张紧装置40通过支座和螺钉与第二支架固定连接。

所述旋转机构的工作原理为：

电机转速机34通过小同步带轮38和大同步带轮42带动立柱25转动，立柱带动转盘24旋转。

本实施例中，所述转盘24上设置有固定工装44和压钳43，所述固定工装44用于放置旋耕刀胚料；所述压钳43用于压住固定工装，方便更换不同规格的旋耕刀胚料。

所述转盘24的周端还设置有铜质固定块32，通过铜质螺栓33将固定块32固定安装在转盘上。防止高频感应炉加热到转盘。

本实施例中，所述PLC控制柜包括触摸工控机、PLC、步进电机控制器和变频器，所述触摸工控机设置旋耕刀胚料上需要涂粉的形状、转盘的转速和高频感应炉的高频加热的电流大小，发送控制命令至PLC，PLC通过步进电机控制器控制撒粉装置，通过变频器控制转盘的转速。

本实施例中，所述操作箱由可移动支架箱体及操作按钮、信号灯等组成。主要为现场操作人员操作该成型机。

可根据旋耕刀形状选择转盘顺时针旋转或者逆时针旋转。在可移动操作箱上进行操作，可选择旋转方向，自动启动，自动停止，紧急停止，还可以进行点动动作，实现调整。

由于粉料的流动性很强，在撒粉过程中会有部分漏掉，所以在撒粉装置下面设有余料收集箱。收集的余料可以回收后再用。

本发明实施例提出的旋耕刀全自动表面涂层成型机的工作过程为：

根据旋耕刀胚料的规格，可在PLC控制柜的触摸工控机上预设具体参数，包括旋耕刀胚料上需要涂粉的形状、转盘的转速以及匹配该规格需要的高频加热的电流大小，设定完成后，保存下来，被PLC调用。

操作时，将固定工装44固定安装在转盘24上，通过机械手或者人工将旋耕刀胚料放在固定工装44上。

操作箱控制电机减速机34启动，通过小同步带轮38和大同步带轮42带动立柱25转动，通过立柱25带动转盘24旋转。

在转盘旋转过程中，在接近撒粉装置时，接近传感器检测在该工装位置是否有旋耕刀胚料，如果PLC控制柜接收到接近传感器发送的信号时，则在旋耕刀胚料进入撒粉装置下面位置时控制撒粉装置进行撒粉，并根据胚料形状调节撒粉的形状，在转盘旋转过程中经过辅助的刮板将撒在旋耕刀胚料上的粉料抹平，转盘继续旋转，将涂覆好粉料的旋耕刀送入高频感应炉中进行加热熔固。

从高频炉出来后就是已经熔固完成的旋耕刀，接着机械手或者人工通过夹钳取出，放在液压压力机上冲压成型，随即完成整个生产过程。

本发明提出的旋耕刀全自动表面涂层成型机配合高频加热，先在旋耕刀全自动表面涂层成型机上将旋耕刀胚料上涂覆一层铁基耐磨粉料，再经过高频感应加热，将粉料融化固定在旋耕刀上，在经过压力机压成需要的弯曲形状，从而成为耐磨的旋耕刀这种产品。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

(1)本发明通过旋转机构带动转盘旋转，在旋耕刀胚料进入撒粉装置下面位置时自动进行撒粉，生产效率高，8-10秒涂覆一个刀具，每小时可涂覆400个左右；

(2)本发明通过接近传感器检测在该工装位置是否有旋耕刀胚料，当有旋耕刀胚料时，则在旋耕刀胚料进入撒粉装置下面位置时自动进行撒粉，涂覆位置准确，在转台旋转过程中经过辅助的刮板将撒在胚料上的粉料抹平，涂层厚度均匀，还能很据设定的胚料形状调节撒粉的形状，可根据不同产品规格而涂覆不同形状；

(3)本发明采用由送料机构和旋转机构组成的成型机，解决了人工生产效率低、质量不好的问题。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种旋耕刀全自动表面涂层成型机，其特征在于，包括由第一机架和第二机架组成的机架主体、设置在第一机架上方的送料机构、设置在第二机架上的旋转机构和PLC控制柜，所述送料机构包括可升降料仓和可调撒粉装置；所述旋转机构上设置有转盘，转盘上设置有固定工装，将旋耕刀胚料放置在固定工装上，旋转机构带动转盘旋转，当旋耕刀胚料进入到撒粉装置正下方时，PLC控制柜控制撒粉装置向旋耕刀胚料撒粉，待旋耕刀胚料涂覆好粉料后，旋转机构带动转盘旋转至高频感应炉，将涂覆好粉料的旋耕刀胚料送入高频感应炉中进行加热熔固。

2.根据权利要求1所述的旋耕刀全自动表面涂层成型机，其特征在于，所述可升降料仓包括上支座、下支座、料斗座、料斗、第一丝杆和直线滑轨副，所述直线滑轨副固定设置在支撑柱上，所述支撑柱固定安装在第一机架上；料斗设置在料斗座上，所述料斗座通过滑块设置在直线滑轨副上；所述上支座固定设置在支撑柱的顶端，下支座设置在直线滑轨副的下端；所述第一丝杆的一端穿过料斗座通过平键与手轮连接，另一端穿过下支座，通过手轮使第一丝杆转动，第一丝杆带动料斗座沿直线滑轨副上下直线运动，调节料斗位置。

3.根据权利要求1所述的旋耕刀全自动表面涂层成型机，其特征在于，所述可调撒粉装置包括步进电机、联轴器、第二丝杆、丝母、丝母固定块和调节板；所述步进电机通过电机座固定安装在料斗座的底部，所述联轴器的一端与步进电机的输出轴连接，另一端通过平键与第二丝杆连接；所述第二丝杆上设置有丝母二，丝母二通过丝母固定块与调节板的一端连接，调节板的另一端位于料斗的下料口，通过步进电机带动第二丝杆转动，第二丝杆带动调节板移动，打开料斗的下料口，向位于固定工装上的旋耕刀胚料进行撒粉。

4.根据权利要求1所述的旋耕刀全自动表面涂层成型机，其特征在于，所述旋转机构包括设置在第二机架上的轴承装置和传动装置，所述转盘设置在轴承装置的顶端，通过传动装置带动轴承装置转动，从而通过轴承装置带动转盘旋转。

5.根据权利要求4所述的旋耕刀全自动表面涂层成型机，其特征在于，所述轴承装置包括设置在第二机架上的轴承座，所述轴承座的上端设置有滚子轴承，所述轴承座的下端设置有深沟球轴承，所述滚子轴承和深沟球轴承之间设置有立柱；所述转盘设置在立柱的顶端。

6.根据权利要求4所述的旋耕刀全自动表面涂层成型机，其特征在于，所述传动装置包括电机减速机、大同步带轮、小同步带轮以及绕设在大同步带轮和小同步带轮上的圆弧齿同步带，所述电机减速机通过减速机支座固定设置在第二支架的侧壁上，所述大同步带轮通过平键与立柱的底端连接，所述小同步带轮与电机减速机连接，所述圆弧齿同步带上设置有张紧装置，电机减速机通过小同步带轮和大同步带轮带动立柱转动，立柱带动转盘旋转。

7.根据权利要求1所述的旋耕刀全自动表面涂层成型机，其特征在于，所述PLC控制柜包括触摸工控机、PLC、步进电机控制器和变频器，所述触摸工控机设置旋耕刀胚料上需要涂粉的形状、转盘的转速和高频感应炉的高频加热的电流大小，发送控制命令至PLC，PLC通过步进电机控制器控制撒粉装置，根据设定的胚料形状调节撒粉的形状，通过变频器控制转盘的转速。

8.根据权利要求1所述的旋耕刀全自动表面涂层成型机，其特征在于，还包括可移动操作箱，通过操作箱调整转盘的旋转方向、启动、停止和紧急停止。

9.根据权利要求1所述的旋耕刀全自动表面涂层成型机，其特征在于，所述第一机架上还设置有余料收集箱，所述余料收集箱设置在撒粉装置的正下方；所述固定工装上安装有接近传感器，所述接近传感器与PLC控制柜连接，用于检测在该固定工装上是否有旋耕刀胚料。

10.一种基于权利要求1所述的旋耕刀全自动表面涂层成型机的工作方法，其特征在于，包括：

将旋耕刀胚料放置在固定工装上，通过操作箱控制旋转机构转动，带动转盘旋转，当旋耕刀胚料进入撒粉装置下面位置时，接近传感器检测到固定工装有旋耕刀胚料信号，传输至PLC控制柜，PLC控制柜控制撒粉装置向旋耕刀胚料撒粉，并根据设定的胚料形状调节撒粉的形状；待旋耕刀胚料涂覆好粉料后，旋转机构带动转盘旋转至高频感应炉，将涂覆好粉料的旋耕刀胚料送入高频感应炉中进行加热熔固，将熔固完成的旋耕刀放在液压压力机上冲压成型。

Images