可回转自动喷漆装置

江阴职业技术学院毕 业 设 计课 题： 可回转自动喷漆装置 子课题: 同课题学生姓名: 缪 健 专 业 数控技术 学生姓名 缪健 班 组 09数控(1)班 学 号 09020630 指导教师 周宏雷 完成日期 2011年12月 目 录摘要IIIABSTRACTIV第一章 绪论11.1 喷漆机的作用及基本结构概述11.2可回转喷漆装置课题的提出和现实意义21.3可回转喷漆装置课题的研究内容和要求41.4 可回转喷漆装置课题的研究思路、过程和方法4第二章 总体设计62.1 自动喷漆装置的总体方案62.2 自动喷漆装置UG造型设计62.3设计方案6 2.3.1 产品喷漆过程中的夹具方案设计6 2.3.2 夹具自身在工作过程中的定位方案设计7 2.3.3 传动系统总体设计8 2.3.4旋转装置部分总体设计82.5 设计总图8第三章 主要零部件设计103.1同步电机的计算与选择25 3.1.1旋转同步电机的计算与选择25 3.1.2进给同步电机的计算与选择253.2 同步带传动设计123.3 轴的设计与校核17 3.3.1顶针轴的设计与校核25 3.3.2旋转轴的设计与校核25 3.3.3进给轴的设计与校核253.4 传动键的校核计算233.5 轴承的选择与计算233.6导轨的选择与计算263.7齿轮的设计与计算263.8联轴器的设计与计算263.9 液压缸的计算与选择263.10 固定支座设计25第四章 装配与调试345.1 装配方法与步骤345.2自动走动装置调试355.3 出现的问题及解决办法36第五章 使用与维护386.1 主要技术指标386.2 操作步骤386.3 使用注意事项 386.4 维护保养39第六章 展望40结语42参考文献44致谢45附件46可回转自动喷漆装置设计摘 要随着社会的不断发展，市场的竞争也越来越激烈，因此各个生产企业都迫切地需要改进生产技术，提高生产效率，家具装饰行业中对喷漆机的要求越来越高，性能也越来越全面。 本设计为喷漆机的机械部分，喷头是沿轨道横竖向运动，液压缸则带动喷头做升降运动，旋转电机带动产品匀速转向。它的工作范围是其所能行驶地段的长方体空间中产品的正反面。 通过对喷漆机的喷头运行机构部分和产品旋转部分的总体设计计算，以及同步电动机、联轴器、齿轮齿轮条、同步带传动、导轨、液压缸等的计算选用，完成了喷漆机的机械部分的设计。喷漆机运行和旋转机构结构简单，拆装方便，维修容易。关键词 喷漆机； 运行机构； 旋转机构； 设计Can turn automatic spray paint design of the deviceABSTRACTAbstract: With the continuous development of society, the market competition is also more and more intense, so all production enterprise is in urgent need to improve production technology, improve the production efficiency, furniture decoration industry to paint in the machine needs more and more high, performance is also more and more comprehensive. The design of mechanical parts of the machine for spray paint, nozzle is along the rails to movement namely, hydraulic cylinder driving shower nozzle is make lifting movement, rotate the motor to drive product at a constant speed. Its the job of the range is it can to driving section of space in the face of positive and negative of cuboids products. Through to the shower nozzle spray paint machine operation organization part and products of the overall design calculation of rotation, and synchronous motor, gear, gear shaft coupling, the article synchronous belt transmission, guide, hydraulic cylinders of the calculation of the selection, finished painting the machine mechanical part of design. Spray paint machine operation and rotating mechanism simple structure, convenient tear open outfit, easy maintenance. Keywords: Spray paint machine; Operation organization; Rotating mechanism; design 第一章 绪 论1.1喷漆机的作用及基本结构概述喷漆机其实就是喷涂机，使用原理都一样将涂料分散成雾状喷涂于被涂物表面的一种涂装设备。 喷漆机喷漆机是人们对喷涂机的一种俗称。喷涂机是一种喷漆机的专业术语，但它与喷漆房、喷漆室是不相同的。喷漆房，喷漆室是一种为工件喷涂而设计制造的一个大型房间 喷漆机及配件的类型很多：有喷枪，涂胶机，电弧喷漆机，高压无气喷漆机（如SY2200型电动喷涂机），双组份喷漆机，喷漆枪，空气喷枪，气动式双隔膜泵，自动搅拌压力输送桶，静电喷粉设备，新型喷粉设备，火焰粉末喷漆系统等等。有些落后设备渐渐被新型喷涂机所替代。就拿现在的新型喷涂机来说，它跟过去传统的喷漆方法有着质的不同。 传统的喷涂机是利用压缩空气将油漆涂料雾化，其涂料的喷速一般为10米/秒，如此快的喷速导致涂料的过量喷涂和严重的反弹现象，并带回大量的油漆分子造成涂料的四散飞扬，这样不仅浪费了大量的涂料，又对空气造成严重的污染，同时涂层表面容易出现瑕疵的现象。由于喷涂时反冲力很大涂料不易附着在工件的角落里和边缘上，因此要多喷上一些时间，造成附近的表面出现流挂现象。 而无气喷涂很容易获得厚度为30微米的涂层，相对节省涂料20-30%。无气喷涂机是利用特殊的电动、气动或其它动力驱动高压泵使油漆涂料形成150350Kg/cm2的高压，通过特殊形状和结构的无气喷嘴瞬时喷出，形成极细的扇形雾状，其涂料的喷速为0.9米/秒。所有的涂料快速的喷到涂层表面而没有反弹和飞溅现象，这样不仅节约了40%的油漆涂料，而且漆雾几乎没有，可不带口罩进行实地喷涂作业，因此减少了污染，起到保护环境的作用。由于高压的作用效率比传统喷涂机提高1050倍，喷涂速度高达200600平方米/小时，不仅可确保涂装质量，也可大大缩短和保证涂装周期。涂层质量光亮平整。同时可以喷涂高粘度涂料，还可以节约稀料或在喷涂时不加稀料，无气喷涂喷涂一遍即可达到0.050.25mm的薄涂层，甚至是12mm的厚涂层。因为无气喷涂没有反弹力在喷涂角落和边缘时容易进入到角落里和边缘上，使其得到均匀光亮平整的涂层。由于其涂料雾化机理是依靠涂料自身的高压力形成为雾状，雾化状态的涂料不含压缩空气，所以称为无气喷涂。1.3可回转喷漆装置课题的提出和现实意义因为传统的喷漆 作业采用人工操作方式 ,生产效率低，生产质量差 , 不但存在光泽、平坦性、垂流性、针孔、气泡等质量问题，而且工作环境恶劣 , 经证实，喷漆过程中使用 的粘合剂和涂料尤其有害，这些材料中通常含有溶剂和异氰酸盐苯、甲苯、二甲苯（简称“ 三苯”），它们都和皮炎及职业性哮喘有关 1 。严重威胁着操作人员的人身健康。利用喷漆装置进行喷漆作业，可以实现生产自动化,提高工效和施工 质量，更主要的是可以减轻操作工人的劳动强度,改善工作环境,降低环境污染,保 证操作工人的身心健康。为此提出可回转喷漆装置的设计。可回转喷漆装置的优势有：第一、极高的涂装效率。喷涂效率高达每小时500-1200平方米，是传统滚筒施工的10倍以上。 第二、极佳的表面质量。喷涂涂层平整、光华、致密、无刷痕、滚痕、和颗粒。 第三、延长涂层使用寿命。高压无气喷涂能使涂料颗粒深入物体空隙，使漆膜也物体面形成机械咬合，增强涂料附着力，延长使用寿命。 第四、节省涂料。刷涂厚度均匀，一般在30-250微米， 1.4 课题的研究内容和要求1.4.1 本课题研究的主要内容有： 可回转自动喷漆装置完成X轴、Y轴运行的伺服机构、喷头上下移动的机构和电机带动工件旋转的旋转机构。1.4.2 课题要求:通过广泛征求家具生产企业意见，明确了可回转自动喷漆装置的要求是：1适用于各类长方体形家具特别是木门的喷漆加工需要；2喷漆速度在4m2/min左右，并可调；3节省涂料，刷涂厚度均匀；4传动平稳、操作方便，工作可靠；5便于维护、维修；6、机动性好，经简单改造可适用于其他类型的家具生产。1.5 课题的研究思路、过程和方法 第二章 总体设计可回转自动喷漆装置，主要包括旋转机构及喷漆机台，其特征在于旋转机构系设于该装置之机架中间，藉由同步电机经过联轴器及回转轴带动压板使工件做360度回转；喷漆机台为上述机架的上方，而喷枪置于液压缸活塞杆上，可根据需要进行上下自由移动，同时用两动力机构驱动带动液压缸，使喷枪作X轴、Y轴的往复运动；由上述旋转机构与喷漆机台的配合动作，使涂装工作物上下左右各方向之表面均匀喷漆。 第三章 主要零部件设计3.1电动机选择电动机已经标准化、系列化，一般由专门工厂按标准系列成批大量生产，设计时要选出具体型号以便购买。 选择电动机的内容包括三个方面：电动机的类型和结构形式；电动机的容量；电动机的转速，最后确定电动机具体型号。3.11旋转同步电机的选择由于旋转同步电机在喷漆过程中是不怎么工作，在换面的时候工作的所以电机的转速不做要求，而旋转电机的工作负载为工件自生翻转的阻力和旋转轴的摩擦力。所以负载比较大，经试验及估算，扭矩为200 Nm。电动机的静功率01000jjFvPjh= 式（3.1）式中： 静阻力 初选运行速度（m/s） 机构传动效率，可取=0.940.96 电动机个数 Pj=2000.3581/940=0.0796(kw)=79.6（w） 所以查资料选着了烟台彤凌机电有限公司生产的相交流永磁低速同步电机做旋转电机，功率为300w。扭矩为230 Nm。3.12伺服同步电机的选择首先确定调速电机拖动负载所需要的扭矩。最简单的方法是在负载轴上加一杠杆，用弹簧秤拉动杠杆，拉力乘以力臂长度既是负载力矩。或者根据负载特性从理论上计算出来。工作中，负载主要来滑块运动中在导柜上中的摩擦力和各传动件间的摩擦力，负载并不大，经试验及估算，扭矩为22.4Nm。计算电动机的静功率01000jjFvPjh= Pj=22.40.3581/940=0.0085(kw)=8.5(w)电动机所需的输出功率为P0=Pw/ 式中：为电动机带动导轨滑块的效率。由【1】可知同步带传动效率w=0.98。因此， =w P0=Pw/=8.5/0.98=8.674(w)一般电机的额定功率为 Pm=(1-1.3)P0=(1-1.3)8.674=8.674-11.2762(w)计算得到功率很小。故查资料选择了无锡欧龙微型电机有限公司生产的2IK-6IK型三相混合式调速电机作为驱动电机。电机型号为60KTYZ，功率为14W。见图3.6 。 图3.6 电机外形及安装尺寸图该电机主要技术参数见表3-1。表3-1 电机型号及技术参数