实现管路自动除锈和喷漆装置工作原理

2.2.1 上料

该装置的上料工作由推移液压缸驱动完成，当管路进入上料导轨时，作业人员操纵手动控制阀，操作液压缸推动上料导轨做抬升动作，此时管路被缓慢地抬起，当达到一定角度后，管路的下滑分力大于管路与轨道间的静摩擦力时，管路便顺着预定轨道缓慢地滑入支撑槽中。但是由于管路自身较重，动能大，管路往往冲过预定的支撑槽而直接滑入下料导轨中，为此专门在支撑槽处预留槽口，并设计一个连杆机构，连接上料导轨与槽口处钢板。静止状态时，槽口处呈闭合状态，当液压缸驱动上料导轨开始向上运行时，通过连杆机构，槽口处钢板下沉，留出预留槽口，当管路下落到该位置时，有效卡住管路，防止管路滑入下料导轨，至此完成整个上料过程。

2.2.2 夹紧

管路进入预定位置后，作业人员通过操纵手动控制阀控制液压缸的升降。当液压缸升起时，支撑槽把管路升高到预定位置，后顶尖在另外一个液压缸的驱动下伸出与前顶尖相互配合把管路夹紧。在试验中由于顶尖的效果不是特别理想，围绕前顶尖在360度范围内焊接了金属条，以减少接触面积，增大压强，效果很明显，管路在前后顶尖作用下牢固可靠，没有发生滑动现象。

2.2.3 除锈、喷漆

自动除锈装置安装在移动小车内，主要由角磨机及钢丝刷头组成，在管路两侧各安装1组。施工人员操作液压阀组实现管路自动上管、定位、夹紧后，使用遥控器，管路旋转启动，再启动角磨机，最后启动移动小车。钢丝绳牵引小车横向往复移动，角磨机对管路进行除锈。(www.xing528.com)

喷漆作业由两部分动作组成：一是管路沿中心线旋转；二是钢丝绳牵引小车沿管路做轴向往复运动。管路的旋转由电机、减速机来驱动，电机与减速器之间采用直联形式，减速器通过前顶尖带动管路旋转，后顶尖起到固定夹紧作用，在前顶尖的作用下随管路一起旋转。钢丝绳牵引小车的移动则由电机、减速机和钢丝绳来实现，电机与减速机之间采用带传动形式，初期试验中由于小车移动速度过快，喷到管路上的油漆呈螺旋线形。为了将小车移动的速度控制在合理的区间内，经过精确的计算，最终确定了电机（转速1380r/min）轴径15mm，减速机轴伸端直径480mm，减速器内部齿比13:58，使得小车在往复一个循环内便可以完成喷漆作业，达到漆厚均匀，以此兼顾喷涂效率与质量之间的平衡。喷枪系统则由储气压力罐、漆槽、漆枪、橡胶软管等主要部件构成，喷枪的设计形式采用真空式，首先给储气罐充气，然后打开阀门让气流顺着软管从喷枪喷出，而软管与喷枪的连接采用Y型连接，一端连接储气罐，另一端连接入储漆槽，当高速气流从喷枪喷出后，喷枪内腔形成负压，储漆槽内的油漆在外部大气压的作用下把油漆压入喷枪，在高速气流的带动下，从枪口喷出，周而复始形成不间断的循环。该喷漆装置的电控系统由电控箱、遥控器和信号接收等主要部件组成，管路的旋转和小车的移动都是由作业人员手中的遥控器来实现，通过电控箱内部的继电器来实现电机的启停和正反转，作业人员在操作时，只需要站在泵站旁边操作遥控器便可完成喷漆作业，见图2。

图2 除锈、喷漆

2.2.4 下料

当喷漆结束，作业人员通过操纵手动阀将支撑槽降下，然后操作液压缸使后顶尖退出管路，让管路下降到槽口中。而前述的上料导轨在将管路送入预定位置夹紧后，其位置保持抬高状态并未改变，这时再将上料导轨缓慢降下，连杆机构在导轨下落的过程中将槽口处钢板抬高。在设计制造初期考虑到管子在喷涂完毕后，要自动下料，因此槽口处的钢板在设计时有一个倾斜角度，倾斜方向就是朝向下料轨道的方向。当连杆机构将槽口处钢板抬高时，因为有了这个斜角便可以顺利将管道推入下料轨道中，管道则在自身重力的作用下顺着下料导轨滑入成品区，此时喷漆装置所有部件均回到原始位置，至此完成整个作业循环。