CN112090702B - 一种耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，包括主轴箱总成和加料装置，主轴箱总成包括主轴箱、若干工件夹持装置及电机；工件夹持装置包括中心架体、三爪卡盘及主轴Ⅰ；中心架体的两竖梁下部分别设有一支撑轮，中心架体的顶梁上设有压紧轮，主轴Ⅰ安装在主轴箱上，主轴Ⅰ朝向中心架体端连接有三爪卡盘；一个工件夹持装置的主轴Ⅰ通过减速机与电机连接，相邻的工件夹持装置的主轴Ⅰ之间通过传动装置传动；加料装置能对每个工件夹持装置装夹的工件进行加料，并对工件的涂层进行厚度检测。本发明能定量加注涂料，防止涂料浪费，降低生产成本，其使滚涂出的涂层具有涂层厚薄均允，无气孔、流挂、堆积等缺陷。

Description

一种耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置

技术领域

本发明属于耐烧蚀隔热涂层生产设备技术领域，具体涉及一种耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置。

背景技术

耐烧蚀隔热涂层作为特种功能性涂层，用于飞行器的弹头、弹体外表面、发动机燃烧室衬里、发动机排气管、化工和锅炉管道、以及地面设施防热保护。耐烧蚀隔热涂层有滚涂和喷涂两种生产工艺。对开放式和工作面较大，涂层厚度较薄的产品一般采取喷涂工艺，对内径较小且较长的金属管内壁一般采取滚涂工艺。

现对内径较小且较长的金属管内壁滚涂生产时，是将涂料一次性放入金属管中，再将金属管放置在滚涂机的两对滚轮上，一对是主动轮，一对是从动轮，由主动轮带动金属管旋转，从而使涂料滚涂到金属管内壁上，只到涂料固化为止。由于金属管一般是薄壁件，在其外表面上焊接有其它安装支座而使其外表面不圆。这种生产方式存在如下缺陷：

1、由于金属管是开放式旋转，使其转速较低，涂料不能在离心力的作用下在金属管内壁得到较好的流平，使其涂料内表面凹凸不平。

2、涂料是一次性加入金属管内壁中的，开始时，由于涂料的工作粘度低，流动性好，滚涂到金属管内壁的涂料在离心力作用下能够较好的流平，但随着时间的推移，稀释溶剂的挥发，涂料的工作粘度越来越高，再加上金属管在滚涂过程中的跳动、金属管轴线不水平等因素的影响，后阶段滚涂到金属管内壁的涂料不能在离心力的作用下克服涂料自身的凝聚力得到较好的流平，使其涂料内表面凹凸不平。同时，受涂料组成结构的影响，在一次滚涂较厚涂层时容易出现裂纹现象。

3、滚涂时金属管是以外径为旋转基准的，而金属管是薄壁件，在外表面上焊接有其它安装支座，使其焊接变形是向外凸的，滚涂时就形成圆对不规则圆的对滚，造成金属管在滚涂时的跳动，进而影响涂料内表面的流平。

4、在滚涂生产过程中，由于滚涂机主动轴与从动轴的两端间距调整不一致或金属管两端外径大小不一，使金属管筒身轴线调不到水平，从而造成涂层厚薄不均。

5、以上原因造成实际生产采用的是加大涂料的使用，形成过厚的涂层，再将有缺陷的涂层表面车削掉，从而保证耐烧蚀隔热涂层质量要求，造成涂料浪费较大。

6、涂层厚度尺寸由人工检测并记录，工人的劳动强度大，检测结果人为因素影响大，准确性难以保证。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能定量加注涂料，防止涂料浪费，降低生产成本，而且能保证耐烧蚀隔热涂层的质量的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，其使滚涂出的涂层具有涂层厚薄均允，无气孔、流挂、堆积等缺陷，其固化后涂层的附着力、硬度高。

本发明采用的技术方案如下：一种耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，包括主轴箱总成和加料装置，所述的主轴箱总成包括主轴箱、若干工件夹持装置及电机；所述的工件夹持装置包括中心架体、三爪卡盘及主轴Ⅰ；中心架体为门架结构，中心架体的两竖梁的底部设有两个通孔，两通孔分别套在两平行设置的支撑轴上，支撑轴固定安装在主轴箱上；中心架体的两竖梁下部分别设有一支撑轮，中心架体的顶梁上设有压紧轮调节装置，压紧轮调节装置的底部设有压紧轮，压紧轮调节装置能够调节压紧轮的高度；所述的主轴Ⅰ通过轴承安装在主轴箱上，主轴Ⅰ平行于支撑轴，主轴Ⅰ朝向中心架体端连接有三爪卡盘；若干工件夹持装置中一个工件夹持装置的主轴Ⅰ通过减速机与电机连接，相邻的工件夹持装置的主轴Ⅰ之间通过传动装置传动；

所述的加料装置包括料桶、定量泵、加料管及涂层厚度测头；定量泵的进料口与料桶通过软管连接，定量泵的出料口与加料管连接，加料管能对每个工件夹持装置装夹的工件进行加料，涂层厚度测头能够对每个工件夹持装置装夹的工件的涂层进行厚度检测。

上述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置中，所述的主轴箱上设有若干工件夹持装置分成若干组，每组位于同一竖直平面内；每组工件夹持装置一个工件夹持装置的主轴Ⅰ通过减速机与电机连接，每组工件夹持装置中相邻的工件夹持装置的主轴Ⅰ之间通过传动装置传动；

所述的加料装置包括导向滑座、底座、前后移动座、上下移动座、料桶、定量泵、加料管及涂层厚度测头；所述的导向滑座垂直于主轴Ⅰ设置，底座下部设有导向凹槽，导向滑座嵌装在导向凹槽内；底座上设有左右移动驱动装置，能够驱动底座沿着导向滑座移动；所述的前后移动座置于底座上，底座上设有前后移动驱动装置，前后移动驱动装置能够驱动前后移动座前后移动；前后移动座上设有导向槽，导向槽竖直设置，上下移动座朝向前后移动座的侧面上对应于导向槽设有线性滑轨，线性滑轨嵌在导向槽内；上下移动座上设有上下移动驱动装置，能够驱动上下移动座沿着导向槽滑动；所述的上下移动座上设有定量泵及涂层厚度测头，定量泵的进料口与料桶通过软管连接，定量泵的出料口与加料管连接，加料管的轴线平行于三爪卡盘的轴线设置。

上述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置中，所述的底座凹槽两侧壁上分别设有线性滑轨Ⅰ，两线性滑轨Ⅰ与导向滑座间隙配合；所述的左右移动驱动装置包括安装在底座上的电机Ⅰ，电机Ⅰ的输出轴通过减速机Ⅰ连接齿轮，齿轮与安装在导向滑座侧壁上的齿条啮合。

上述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置中，所述的底座上设有导向凸台，前后移动座置于导向凸台顶面，前后移动座底面上设有两个线性滑轨Ⅱ，两个线性滑轨Ⅱ平行设置，线性滑轨Ⅱ垂直于线性滑轨Ⅰ设置，两个线性滑轨Ⅱ与前后移动座形成的凹槽与导向凸台间隙配合；所述的前后移动驱动装置包括安装在底座上的电机Ⅱ及滚珠丝杆，电机Ⅱ的输出轴与滚珠丝杆连接；滚珠丝杆平行于线性滑轨Ⅱ设置，滚珠丝杆与前后移动座底部的滚珠螺母螺接。

上述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置中，所述的上下移动驱动装置包括电机Ⅲ，电机Ⅲ的输出轴上设有齿轮Ⅱ，齿轮Ⅱ与安装在前后移动座上的齿条Ⅱ啮合，齿条Ⅱ与导向槽平行。

上述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置中，所述的压紧轮调节装置包括螺套、手柄及调节杆，调节杆通过轴承安装在顶梁上，调节杆的上端与手柄连接，调节杆的下部设有螺纹，螺纹与螺套的螺纹孔螺接；螺套的底部设有压紧轮轴，压紧轮轴上安装有压紧轮。

上述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置中，所述的传动装置采用齿轮传动或皮带传动；采用齿轮传动时，主轴Ⅰ上安装有齿轮，相邻的工件夹持装置的主轴Ⅰ上的齿轮啮合；采用皮带传动时，主轴Ⅰ上安装双槽皮带轮，相邻的工件夹持装置的主轴Ⅰ上的双槽皮带轮通过皮带连接。

上述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置中，所述的中心架体的竖梁与支撑轴连接处设有锁紧装置，所述的锁紧装置包括锁紧孔、手柄、螺纹轴、左螺母和右螺母；所述的锁紧孔与套装支撑轴的通孔连通；所述的左螺母和右螺母置于锁紧孔内，左螺母和右螺母安装在螺纹轴上，左螺母和右螺母的螺纹旋向相反，螺纹轴的外端设有手柄；左螺母和右螺母位于支撑轴的两侧。

上述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置中，还包括保护套，保护套下部支撑在两个支撑轮上，顶部通过压紧轮压紧；所述的保护套上设有多个螺纹孔，多个螺纹孔位于同一截面内，螺纹孔内设有紧定螺钉，紧定螺钉用于实现保护套与工件的连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明只需操作工人通过调节中心架部件在中心架支撑部件的纵向位置并锁住以满足不同金属管长度的变化，通过更改中心架部件中的保护套以满足不同金属管的外径变化，然后开动装置，使其在控制系统的指挥下完成金属管的旋转及转速变化，完成多个金属管涂料的加注及加注量和加注间隔时间等参数的变化，待涂料固化后，完成多个金属管多点位置的涂层厚度的测量。本发明操作方便、轻松，能满足各种金属管的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测要求，本发明通过定量泵进行加料，防止涂料浪费；本发明的工件在烧蚀隔热涂层时，通过主轴I带动转动，转速高，而且工件转动过程中无跳动，使滚涂出的涂层具有涂层厚薄均允，无气孔、流挂、堆积等缺陷；提高耐烧蚀隔热涂层的产品质量和材料利用率，降低产品的废品率；本发明采用涂层厚度测头对工件的涂层进行厚度检测，检测结果不受人为因素影响，更准确。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的左视图。

图3是本发明的主轴箱总成的主视图。

图4是本发明的主轴箱总成的左视图。

图5是图3中I处放大图。

图6是图3中Ⅱ处放大图。

图7是图3中Ⅲ处放大图。

图8是图3中Ⅳ处放大图。

图9是图4中Ⅴ处放大图。

图10是图4中Ⅵ处放大图。

图11是图4中Ⅶ处放大图。

图12是图4中Ⅷ处放大图。

图13是图3中Ⅸ处放大图。

图14是图3中Ⅹ处放大图。

图15是本发明的加料装置的结构图。

图16是图15中A处放大图。

图17是图15中B处放大图。

图18是图15中C处放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1-2所示，本发明包括若干主轴箱总成1和加料装置2。主轴箱总成1用于装夹工件，若干主轴箱总成1平行设置。所述的加料装置2能够对主轴箱总成上装夹的多个工件进行加料，并对工件涂层的厚度进行检测。

如图3-14所示，本发明的主轴箱总成1包括若干主轴箱8，每个主轴箱8上设有六个工件夹持装置及电机；所述的六个工件夹持装置分成两组，每组三个工件夹持装置，且每组的三个工件夹持装置位于同一竖直平面内。

所述的工件夹持装置包括中心架体、三爪卡盘4、保护套46及主轴Ⅰ3；中心架体为门架结构，中心架体包括两竖梁25和一顶梁27，一竖梁25的顶部通过螺钉26与顶梁27的一端连接。另一竖梁的顶部设有凹槽，凹槽内铰接有螺杆28，螺杆28的端部设有螺纹；顶梁27的另一端对应于螺杆28设有凹槽，螺杆28嵌在凹槽内，通过螺母30固定。所述的中心架体的两竖梁25的底部设有两个通孔，两通孔分别套在两平行设置的支撑轴22上，支撑轴22固定安装在主轴箱8上，两个支撑轴22的端部通过连接体21连接。两竖梁25底部的通孔处设有锁紧装置，所述的锁紧装置包括锁紧孔、手柄41、螺纹轴42、左螺母43和右螺母44；所述的锁紧孔与套装支撑轴22的通孔连通。所述的左螺母43和右螺母44置于锁紧孔内，左螺母43和右螺母44安装在螺纹轴42上，左螺母43和右螺母44的螺纹旋向相反，螺纹轴42的外端设有手柄41；左螺母43和右螺母44位于支撑轴22的两侧。

中心架体10的两竖梁25下部分别设有一支撑轮31，支撑轮31采用的是深沟球轴承，支撑轮31的轴线平行于三爪卡盘4的轴线。中心架体10的顶梁27上设有压紧轮调节装置，所述的压紧轮调节装置包括螺套33、手柄37及调节杆34，调节杆34通过轴承安装在顶梁27上，调节杆34的上端与手柄37连接，调节杆34的下部设有螺纹，螺纹与螺套33的螺纹孔螺接；螺套33的底部设有压紧轮轴36，压紧轮轴36上安装有压紧轮32。通过旋转手柄37，可以使得调节杆34转动，进而将调节杆34的转动转化为螺套33的上下移动，从而调节压紧轮32的高度。压紧轮32采用的是深沟球轴承，压紧轮32的轴线平行于三爪卡盘4的轴线。所述的保护套46下部支撑在两个支撑轮31上，顶部通过压紧轮32压紧；所述的保护套46上设有多个螺纹孔，多个螺纹孔位于同一截面内，螺纹孔内设有紧定螺钉45，紧定螺钉45用于实现保护套46与工件的连接。保护套46与三爪卡盘同轴。

所述的主轴Ⅰ3通过轴承6、轴承13安装在主轴箱8上，主轴Ⅰ3平行于支撑轴22，主轴Ⅰ3朝向中心架体端固定安装有连接盘5，连接盘5与三爪卡盘4固定连接。每组工件夹持装置中一个工件夹持装置的主轴Ⅰ3通过减速机16与电机15连接，主轴Ⅰ3上设有双槽皮带轮11，每组工件夹持装置相邻的工件夹持装置的主轴Ⅰ3上的双槽皮带轮11通过皮带9连接。皮带传动也可以采用齿轮传动替换，仅仅是将主轴Ⅰ3上设有双槽皮带轮11，改为齿轮，相邻主轴Ⅰ3上的齿轮啮合。

如图15-18所示，所述的加料装置2包括导向滑座47、底座49、前后移动座52、上下移动座62、上下滑座、料桶53、定量泵65、加料管64及涂层厚度测头63；所述的导向滑座47垂直于主轴Ⅰ3设置，底座49下部设有导向凹槽，导向凹槽的两侧壁上分别设有一线性滑轨Ⅰ48，两线性滑轨Ⅰ48与导向滑座47间隙配合；底座49上的电机Ⅰ17，电机Ⅰ的输出轴与减速机I18的输入轴连接，减速机I18的输出轴上安装有齿轮50，齿轮50与安装在导向滑座47侧壁上的齿条51啮合。电机Ⅰ带动齿轮50转动，通过齿轮50和齿条51啮合，实现底座49沿着导向滑座47移动。

所述的底座49上设有导向凸台，前后移动座52置于导向凸台顶面，前后移动座52底面上设有两个线性滑轨Ⅱ7，两个线性滑轨Ⅱ7平行设置，线性滑轨Ⅱ7垂直于线性滑轨Ⅰ48设置，两个线性滑轨Ⅱ7与前后移动座形成的凹槽与导向凸台间隙配合。所述底座上的电机Ⅱ12及滚珠丝杆54，电机Ⅱ12的输出轴通过联轴器61与滚珠丝杆54连接；滚珠丝杆54通过轴承座57安装在底座49上，滚珠丝杆54平行于线性滑轨Ⅱ7设置，滚珠丝杆54与滚珠螺母55螺接，滚珠螺母55通过螺钉56安装在前后移动座底部。电机Ⅱ12带动滚珠丝杆54转动，进而转化为滚珠螺母55的平移，带动前后移动座52沿着导向凸台移动。

所述的前后移动座52上设有导向槽，导向槽竖直设置，上下移动座62朝向上下移动座的侧面上对应于导向槽设有线性滑轨58，线性滑轨58嵌在导向槽内。上下移动座62上设有电机Ⅲ59，电机Ⅲ59通过减速机Ⅲ60连接齿轮Ⅱ14，齿轮Ⅱ14与安装在前后移动座52上的齿条Ⅱ19啮合，齿条Ⅱ与导向槽平行。电机Ⅲ59带动齿轮Ⅱ14转动，齿轮Ⅱ14与齿条Ⅱ19啮合，将齿轮Ⅱ14的转动转化为上下移动座62的上下移动。所述的上下移动座62上设有定量泵65及涂层厚度测头63，定量泵65的进料口与料桶53通过软管连接，料桶53安装在底座上。定量泵65的出料口与加料管64连接，加料管64的轴线平行于三爪卡盘4的轴线设置。加料管64用于对工件进行加料，所述的涂层厚度测头63用于对工件涂层的厚度检测。

本发明使用时，工人根据不同的金属管将相应的保护套46用紧定螺钉45将其固定到工件的一端，通过旋转中心架部件的手轮37，带动压紧轮32和螺套33在支撑板27中心孔中上升，松开螺钉26和螺母30，移开顶梁27，再将工件的一端用三爪卡盘1夹住，另一端联同保护套46一起安装到中心架体10中，移动顶梁27到位，拧紧定位螺钉26和螺母30，旋转中心架部件的手轮37，带动压紧轮31和螺套33在支撑板27中心孔中下降，使工件在三爪卡盘1和中心架体10中定位。然后开动装置，使其在控制系统的指挥下完成金属管的旋转及转速变化，完成多个金属管涂料的定量加注，待涂料固化后，完成多个金属管多点位置的涂层厚度的测量。

Claims (8)

1.一种耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，其特征是：包括主轴箱总成和加料装置，所述的主轴箱总成包括主轴箱、若干工件夹持装置及电机；所述的工件夹持装置包括中心架体、三爪卡盘及主轴Ⅰ；中心架体为门架结构，中心架体的两竖梁的底部设有两个通孔，两通孔分别套在两平行设置的支撑轴上，支撑轴固定安装在主轴箱上；中心架体的两竖梁下部分别设有一支撑轮，中心架体的顶梁上设有压紧轮调节装置，压紧轮调节装置的底部设有压紧轮，压紧轮调节装置能够调节压紧轮的高度；所述的主轴Ⅰ通过轴承安装在主轴箱上，主轴Ⅰ平行于支撑轴，主轴Ⅰ朝向中心架体端连接有三爪卡盘；若干工件夹持装置中一个工件夹持装置的主轴Ⅰ通过减速机与电机连接，相邻的工件夹持装置的主轴Ⅰ之间通过传动装置传动；

所述的加料装置包括料桶、定量泵、加料管及涂层厚度测头；定量泵的进料口与料桶通过软管连接，定量泵的出料口与加料管连接，加料管能对每个工件夹持装置装夹的工件进行加料，涂层厚度测头能够对每个工件夹持装置装夹的工件的涂层进行厚度检测；

所述的主轴箱上设有若干工件夹持装置分成若干组，每组位于同一竖直平面内；每组工件夹持装置一个工件夹持装置的主轴Ⅰ通过减速机与电机连接，每组工件夹持装置中相邻的工件夹持装置的主轴Ⅰ之间通过传动装置传动；

所述的加料装置包括导向滑座、底座、前后移动座、上下移动座、料桶、定量泵、加料管及涂层厚度测头；所述的导向滑座垂直于主轴Ⅰ设置，底座下部设有导向凹槽，导向滑座嵌装在导向凹槽内；底座上设有左右移动驱动装置，能够驱动底座沿着导向滑座移动；所述的前后移动座置于底座上，底座上设有前后移动驱动装置，前后移动驱动装置能够驱动前后移动座前后移动；前后移动座上设有导向槽，导向槽竖直设置，上下移动座朝向前后移动座的侧面上对应于导向槽设有线性滑轨，线性滑轨嵌在导向槽内；上下移动座上设有上下移动驱动装置，能够驱动上下移动座沿着导向槽滑动；所述的上下移动座上设有定量泵及涂层厚度测头，加料管的轴线平行于三爪卡盘的轴线设置。

2.根据权利要求1所述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，其特征是：所述的导向凹槽两侧壁上分别设有线性滑轨Ⅰ，两线性滑轨Ⅰ与导向滑座间隙配合；所述的左右移动驱动装置包括安装在底座上的电机Ⅰ，电机Ⅰ的输出轴通过减速机Ⅰ连接齿轮，齿轮与安装在导向滑座侧壁上的齿条啮合。

3.根据权利要求2所述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，其特征是：所述的底座上设有导向凸台，前后移动座置于导向凸台顶面，前后移动座底面上设有两个线性滑轨Ⅱ，两个线性滑轨Ⅱ平行设置，线性滑轨Ⅱ垂直于线性滑轨Ⅰ设置，两个线性滑轨Ⅱ与前后移动座形成的凹槽与导向凸台间隙配合；所述的前后移动驱动装置包括安装在底座上的电机Ⅱ及滚珠丝杆，电机Ⅱ的输出轴与滚珠丝杆连接；滚珠丝杆平行于线性滑轨Ⅱ设置，滚珠丝杆与前后移动座底部的滚珠螺母螺接。

4.根据权利要求3所述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，其特征是：所述的上下移动驱动装置包括电机Ⅲ，电机Ⅲ的输出轴上设有齿轮Ⅱ，齿轮Ⅱ与安装在前后移动座上的齿条Ⅱ啮合，齿条Ⅱ与导向槽平行。

5.根据权利要求1所述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，其特征是：所述的压紧轮调节装置包括螺套、手柄及调节杆，调节杆通过轴承安装在顶梁上，调节杆的上端与手柄连接，调节杆的下部设有螺纹，螺纹与螺套的螺纹孔螺接；螺套的底部设有压紧轮轴，压紧轮轴上安装有压紧轮。

6.根据权利要求1所述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，其特征是：所述的传动装置采用齿轮传动或皮带传动；采用齿轮传动时，主轴Ⅰ上安装有齿轮，相邻的工件夹持装置的主轴Ⅰ上的齿轮啮合；采用皮带传动时，主轴Ⅰ上安装双槽皮带轮，相邻的工件夹持装置的主轴Ⅰ上的双槽皮带轮通过皮带连接。

7.根据权利要求1所述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，其特征是：所述的中心架体的竖梁与支撑轴连接处设有锁紧装置，所述的锁紧装置包括锁紧孔、手柄、螺纹轴、左螺母和右螺母；所述的锁紧孔与套装支撑轴的通孔连通；所述的左螺母和右螺母置于锁紧孔内，左螺母和右螺母安装在螺纹轴上，左螺母和右螺母的螺纹旋向相反，螺纹轴的外端设有手柄；左螺母和右螺母位于支撑轴的两侧。

8.根据权利要求1所述的耐烧蚀隔热涂层自动生产和检测装置，其特征是：还包括保护套，保护套下部支撑在两个支撑轮上，顶部通过压紧轮压紧；所述的保护套上设有多个螺纹孔，多个螺纹孔位于同一截面内，螺纹孔内设有紧定螺钉，紧定螺钉用于实现保护套与工件的连接。