一种自动计量注胶装置

摘要

本发明提供了一种自动计量注胶装置，解决现有注胶方式成本较高以及生产效率较低的问题。该装置包括注胶基座、胶筒、称重台、称重传感器、注胶单元和出胶单元；胶筒安装在称重台上，称重台设置在注胶基座上，称重传感器设置在称重台上；注胶单元的注胶一维移动组件安装在注胶基座上，注胶缸筒设置在注胶一维移动组件上；气缸安装在注胶基座上，气缸的活塞杆与压盘连接；出胶单元的出胶螺杆升降机和导向伺服电机设置在注胶基座上，出胶基板设置在出胶螺杆升降机上；出胶一维移动组件设置在出胶基板上，出胶保护管设置在出胶一维移动组件上，出胶一维移动组件驱动出胶保护管移动，将注胶缸筒内的胶料挤压至工件内腔。

权利要求

1.一种自动计量注胶装置，其特征在于：包括注胶基座(101)、胶筒(102)、称重台(103)、称重传感器(104)、注胶单元和出胶单元；

所述胶筒(102)安装在称重台(103)上，所述称重台(103)设置在注胶基座(101)上，所述称重传感器(104)设置在称重台(103)上，用于测量胶筒(102)内胶料的重量；

所述注胶单元包括注胶缸筒(105)、气缸(106)、压盘(107)和注胶一维移动组件(108)；

所述注胶一维移动组件(108)安装在注胶基座(101)上，所述注胶缸筒(105)设置在注胶一维移动组件(108)上，注胶一维移动组件(108)用于将注胶缸筒(105)移动至胶筒(102)的下方，收集称重计量后的胶料；所述气缸(106)安装在注胶基座(101)上，气缸(106)的活塞杆与压盘(107)连接，带动压盘(107)压入注胶缸筒(105)内，将称重计量后的胶料挤压至出胶单元；

所述出胶单元包括胶管(109)、出胶保护管(110)、出胶基板(111)、导向伺服电机(112)、出胶螺杆升降机(113)和出胶一维移动组件(114)；所述出胶基板(111)设置在出胶螺杆升降机(113)上，所述出胶螺杆升降机(113)和导向伺服电机(112)设置在注胶基座(101)上，所述导向伺服电机(112)驱动出胶螺杆升降机(113)将出胶基板(111)顶起；

所述出胶一维移动组件(114)设置在出胶基板(111)上，所述出胶保护管(110)设置在出胶一维移动组件(114)上，出胶一维移动组件(114)驱动出胶保护管(110)移动，使得出胶保护管(110)伸入工件内腔进行注胶；所述胶管(109)的一端与注胶缸筒(105)连通，另一端穿过出胶保护管(110)，将注胶缸筒(105)内的胶料挤压至工件内腔。

2.根据权利要求1所述的自动计量注胶装置，其特征在于：所述压盘(107)上设置有通气阀(120)，便于气缸(106)带动压盘(107)回到初始位置。

3.根据权利要求2所述的自动计量注胶装置，其特征在于：所述气缸(106)的活塞杆与压盘(107)通过浮动接头连接，使得压盘(107)在压胶过程中实现自适应导向。

4.根据权利要求1或2或3所述的自动计量注胶装置，其特征在于：还包括注胶螺杆升降机(115)、注胶伺服电机(116)和压板(117)，所述注胶螺杆升降机(115)、注胶伺服电机(116)安装在胶筒(102)的顶盖上，所述压板(117)设置在注胶螺杆升降机(115)上，注胶伺服电机(116)驱动注胶螺杆升降机(115)，带动压板(117)压入胶筒(102)，将胶筒(102)内的胶料挤入注胶缸筒(105)内。

5.根据权利要求4所述的自动计量注胶装置，其特征在于：所述出胶单元还包括出胶导向筒(118)和出胶导向柱(119)；所述出胶导向筒(118)固定设置在注胶基座(101)上，所述出胶导向柱(119)的顶端与出胶基板(111)固定连接，底端插入出胶导向筒(118)内，且能够在出胶导向筒(118)内滑动。

6.根据权利要求5所述的自动计量注胶装置，其特征在于：所述胶管(109)为橡胶软管，接口处采用卡扣式连接。

7.根据权利要求6所述的自动计量注胶装置，其特征在于：所述压盘(107)的圆周面上装有耐油耐腐蚀的密封圈(121)，实现压盘(107)圆周面与注胶缸筒(105)内腔密封可靠。

8.根据权利要求7所述的自动计量注胶装置，其特征在于：所述注胶基座(101)的底端设置有行走单元，所述行走单元设置在导轨上，使得注胶基座能够在导轨移动；所述行走单元包括第一主动板(404)、第一伺服电机(406)和齿轮(408)；

所述第一主动板(404)设置在注胶基座(101)的底面，所述第一伺服电机(406)安装在第一主动板(404)上，其输出轴上设置有齿轮(408)，所述齿轮(408)与设置在导轨上的齿条(409)配合，带动注胶基座(101)沿导轨运动。

9.根据权利要求8所述的自动计量注胶装置，其特征在于：所述行走单元还包括V形导向轮(412)、第一从动板(410)和从动导向轮(413)；

所述导轨包括平行设置的V型轨(401)和平轨(402)，所述V形导向轮(412)安装在第一主动板(404)上，且与V型轨(401)配合；所述第一从动板(410)安装在平轨(402)的上方，且设置有从动导向轮(413)，所述从动导向轮(413)与平轨(402)配合，使得安装在第一主动板(404)和第一从动板(410)上的注胶基座(101)能够在平轨(402)和V型轨(401)上滑动。

10.根据权利要求9所述的自动计量注胶装置，其特征在于：所述注胶一维移动组件(108)和出胶一维移动组件(114)结构相同，均包括伺服电机、滑轨滑块组件和滚珠丝杆组件，所述伺服电机驱动滚珠丝杆组件工作，带动注胶缸筒(105)、出胶保护管(110)移动，所述滑轨滑块组件用于给注胶缸筒(105)、出胶保护管(110)的移动提供导向。

说明书

一种自动计量注胶装置

技术领域

[0001] 本发明涉及注胶领域，具体涉及一种自动计量注胶装置。

背景技术

[0002] 工业生产中，在油、气、腐蚀性气体、液体输送领域，要求输送管道内壁喷涂防化学腐蚀、防锈等油漆和胶料，介质喷涂完毕后，要求整个涂覆层平整、无漏包、无穿透性气孔。

[0003] 目前，工业生产领域对输送管道的需求量很大，但是其生产过程大都采用人工完成，注胶采用人工手动完成，手工现场作业时，工人劳动强度较大，所需操作人员较多，作业
周期较长，效率很低，无法实现胶料的自动精确计量，涂胶层时常会出现漏包和穿透性气
孔，使得工件涂覆层的残次品较多。同时，注胶管道清理困难，工人在高温有毒有害的环境
下工作时间较长，对工人的健康造成损害。

[0004] 此外，特殊涂覆层的管道生产同样普遍采用手工模式，尤其是一些输送特殊介质的管道，内腔涂覆层的油漆和胶料损耗很大，涂覆胶料必须根据生产需要现场调配调制，超
过一定时限后，涂覆胶料失效，胶料的损耗更为严重，使得料浆涂覆的成本更高。落后的生
产工艺和增长的人力成本使的输送管道，尤其是特殊涂覆层的管道生产成本始终居高不
下。

发明内容

[0005] 本发明的目的是解决现有注胶方式成本较高以及生产效率较低的问题，提供一种自动计量注胶装置。

[0006] 为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：

[0007] 一种自动计量注胶装置，包括注胶基座、胶筒、称重台、称重传感器、注胶单元和出胶单元；所述胶筒安装在称重台上，所述称重台设置在注胶基座上，所述称重传感器设置在
称重台上，用于测量胶筒内胶料的重量；所述注胶单元包括注胶缸筒、气缸、压盘和注胶一
维移动组件；所述注胶一维移动组件安装在注胶基座上，所述注胶缸筒设置在注胶一维移
动组件上，注胶一维移动组件用于将注胶缸筒移动至胶筒的下方，收集称重计量后的胶料；
所述气缸安装在注胶基座上，气缸的活塞杆与压盘连接，带动压盘压入注胶缸筒内，将称重
计量后的胶料挤压至出胶单元；所述出胶单元包括胶管、出胶保护管、出胶基板、导向伺服
电机、出胶螺杆升降机和出胶一维移动组件；所述出胶基板设置在出胶螺杆升降机上，所述
出胶螺杆升降机和导向伺服电机设置在注胶基座上，所述导向伺服电机驱动出胶螺杆升降
机将出胶基板顶起；所述出胶一维移动组件设置在出胶基板上，所述出胶保护管设置在出
胶一维移动组件上，出胶一维移动组件驱动出胶保护管移动，使得出胶保护管伸入工件内
腔进行注胶；所述胶管的一端与注胶缸筒连通，另一端穿过出胶保护管，将注胶缸筒内的胶
料挤压至工件内腔。

[0008] 进一步地，所述压盘上设置有通气阀，便于气缸带动压盘回到初始位置。

[0009] 进一步地，所述气缸的活塞杆与压盘通过浮动接头连接，使得压盘在压胶过程中实现自适应导向。

[0010] 进一步地，还包括注胶螺杆升降机、注胶伺服电机和压板，所述注胶螺杆升降机、注胶伺服电机安装在胶筒的顶盖上，所述压板设置在注胶螺杆升降机上，注胶伺服电机驱
动注胶螺杆升降机，带动压板压入胶筒，将胶筒内的胶料挤入注胶缸筒内。

[0011] 进一步地，所述出胶单元还包括出胶导向筒和出胶导向柱；所述出胶导向筒固定设置在注胶基座上，所述出胶导向柱的顶端与出胶基板固定连接，底端插入出胶导向筒内，
且能够在出胶导向筒内滑动。

[0012] 进一步地，所述胶管为橡胶软管，接口处采用卡扣式连接。

[0013] 进一步地，所述压盘的圆周面上装有耐油耐腐蚀的O型密封圈，保证注胶过程中，压盘圆周面与注胶缸筒内腔密封可靠。

[0014] 进一步地，所述注胶基座的底端设置有行走单元，所述行走单元设置在导轨上，使得注胶基座能够在导轨移动；所述行走单元包括第一主动板、第一伺服电机和齿轮；所述第
一主动板设置在注胶基座的底面，所述第一伺服电机安装在第一主动板上，其输出轴上设
置有齿轮，所述齿轮与设置在导轨上的齿条配合，带动注胶基座沿导轨运动。

[0015] 进一步地，所述行走单元包括V形导向轮、第一从动板和从动导向轮；所述导轨包括平行设置的V型轨和平轨，所述V形导向轮安装在第一主动板上，且与V型轨配合；所述第
一从动板安装在平轨的上方，且设置有从动导向轮，所述从动导向轮与平轨配合，使得安装
在第一主动板和第一从动板上的注胶基座能够在平轨和V型轨上滑动。

[0016] 进一步地，所述注胶一维移动组件和出胶一维移动组件结构相同，包括伺服电机、滑轨滑块组件和滚珠丝杆组件，所述伺服电机驱动滚珠丝杆组件工作，带动与注胶缸筒、出
胶保护管移动，所述滑轨滑块组件用于给注胶缸筒、出胶保护管的移动提供导向。

[0017] 与现有技术相比，本发明技术方案具有如下优势：

[0018] 1.本发明自动计量注胶装置对工件进行注胶时，将称量和注胶工序分开，胶料先经过称重传感器称重计量，然后再进入注胶缸筒，在工件胶料的涂覆过程中，实现了对胶料
的自动精确计量，保证了工件内表面涂覆层胶量的稳定，并在后台数据库中对数据进行存
储。

[0019] 2.本发明自动计量注胶装置采用计算机远程控制，生产过程无人干预，实现了生产的自动化，整个生产过程中，完全实现了自动化，极大减少了计量涂胶作业的人数，降低
工作强度，避免了人工在有毒有害的环境下长期工作，该计量涂胶设备在涂胶、涂漆、涂油
方面，尤其是高粘度的涂覆介质行业前景广阔，可进行复制和推广。

附图说明

[0020] 图1为本发明自动计量涂胶系统示意图；

[0021] 图2为本发明自动计量注胶装置结构示意图；

[0022] 图3为本发明自动计量注胶装置中注胶单元结构示意图；

[0023] 图4为本发明自动计量注胶装置中出胶单元结构示意图；

[0024] 图5为本发明自动计量注胶装置中行走单元局部放大图一；

[0025] 图6为本发明自动计量注胶装置中行走单元局部放大图二。

[0026] 附图标记：1‑自动计量注胶装置，2‑自动拔料刮料装置，3‑离心旋转胶化装置，4‑地轨行走装置，5‑厂房地坑，101‑注胶基座，102‑胶筒，103‑称重台，104‑称重传感器，105‑
注胶缸筒，106‑气缸，107‑压盘，108‑注胶一维移动组件，109‑胶管，110‑出胶保护管，111‑
出胶基板，112‑导向伺服电机，113‑出胶螺杆升降机，114‑出胶一维移动组件，115‑注胶螺
杆升降机，116‑注胶伺服电机，117‑压板，118‑出胶导向筒，119‑出胶导向柱，120‑通气阀，
121‑密封圈，401‑V型轨，402‑平轨，404‑第一主动板，406‑第一伺服电机，408‑齿轮，409‑齿
条，410‑第一从动板，412‑V形导向轮，413‑从动导向轮。

具体实施方式

[0027] 以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步详细描述。

[0028] 本发明提供一种自动计量涂胶系统，适用于高粘度胶料的涂覆，该系统采用计算机远程控制，生产过程无人干预，自动计量加料、注胶、刮料、离心旋转胶化都实现了生产自
动化，整个生产过程中，实时进行生产数据采集和存储，实现了生产过程的信息化。

[0029] 如图1所示，本发明自动计量涂胶系统包括自动计量注胶装置1、自动拔料刮料装置2、地轨行走装置4和三组离心旋转胶化装置3。三组离心旋转胶化装置3固定安装在厂房
地坪上。地轨行走装置4安装在厂房地坑5内，安装完毕后与厂房地坪等高。离心旋转胶化装
置3用于带动工件进行旋转，并对工件进行加热；全自动可计量注胶装置1设置在地轨行走
装置4上，且能够在地轨行走装置4上移动，用于给工件内腔注入称重计量后的胶料。全自动
可计量注胶装置1将胶料的计量与注胶分开，胶料称重计量完毕后，胶料的重量和容积数据
采集存储完毕后，再开始注胶，提高注胶量的准确性。自动拔料刮料装置2设置在地轨行走
装置4上，且能够在地轨行走装置4上移动，用于将注入工件内腔的胶料沿轴线方向拔开，使
其在轴线方向分布均匀。

[0030] 如图2所示，该全自动可计量注胶装置1包括注胶基座101、胶筒102、称重台103、称重传感器104、注胶螺杆升降机115、注胶伺服电机116、压板117、注胶单元和出胶单元。注胶
基座101设置在地轨行走装置4上，且能够在地轨行走装置4上移动；胶筒102安装在称重台
103上，称重台103设置在注胶基座101上，称重传感器104设置在称重台103上，用于测量胶
筒102内胶料的重量。注胶螺杆升降机115、注胶伺服电机116安装在胶筒102的顶盖上，压板
117设置在注胶螺杆升降机115上，注胶伺服电机116驱动注胶螺杆升降机115，带动压板117
压入胶筒102，将胶筒102内的胶料挤入注胶缸筒105内。该自动计量注胶装置1将称量和注
胶工序分开，胶料先经过称重传感器104称重计量，然后再进入注胶缸筒105，保证了工件内
腔注胶量的准确性，其计量的数据自动实时保存在数据库中，保证了数据记录的完整性。

[0031] 如图3所示，注胶单元包括注胶缸筒105、气缸106、压盘107和注胶一维移动组件108；注胶一维移动组件108安装在注胶基座101上，注胶缸筒105设置在注胶一维移动组件
108上，注胶一维移动组件108用于将注胶缸筒105移动至胶筒102的下方，收集称重计量后
的胶料；气缸106安装在注胶基座101上，气缸106的活塞杆与压盘107连接，带动压盘107压
入注胶缸筒105，将称重计量后的胶料挤压至出胶单元。

[0032] 如图4所示，出胶单元包括胶管109、出胶保护管110、出胶基板111、导向伺服电机112、出胶螺杆升降机113和出胶一维移动组件114。出胶螺杆升降机113和导向伺服电机112
设置在注胶基座101上，出胶基板111设置在出胶螺杆升降机113上，导向伺服电机112驱动
出胶螺杆升降机113将出胶基板111顶起；出胶一维移动组件114设置在出胶基板111上，出
胶保护管110设置在出胶一维移动组件114上，出胶一维移动组件114驱动出胶保护管110移
动，使得出胶保护管110伸入工件内腔进行注胶。胶管109的一端与注胶缸筒105连通，另一
端穿过出胶保护管110，将注胶缸筒105内的胶料挤压至工件内腔。

[0033] 该自动计量注胶装置1中，胶管109为橡胶软管，接口处采用卡扣式连接，装拆容易，更换便利。采用胶管109进行胶料的挤注，因其柔软可压缩，在挤注胶料过程中，胶料通
过时，不易堵塞，将胶管109套入出胶保护管110，提高了胶管109插入工件的准确性。

[0034] 该自动计量注胶装置1中，气缸106的活塞杆与压盘107间采用浮动接头连接，在压胶过程中，压盘107与注胶缸筒105内腔能实现自适应的导向，确保整个注胶过程压盘107不
会卡顿。在压盘107的圆周面上装有耐油耐腐蚀的O型密封圈121，保证注胶过程中，压盘107
圆周面与注胶缸筒105内腔密封可靠，胶料不会溢出。同时，在压盘上设有通气阀120，当气
缸106的活塞杆压入注胶缸筒105时，通过通气阀120将内部空气排出，压胶完毕后，通气阀
120打开，内外腔的真空被打破，保证了内外压平衡，便于气缸106带动压盘107回到初始位。

[0035] 为了使出胶基板111的运动更加平稳，出胶单元还包括出胶导向筒118和出胶导向柱119；出胶导向筒118固定设置在注胶基座101上，出胶导向柱119的顶端与出胶基板111固
定连接，底端插入出胶导向筒118内，且能够在出胶导向筒118内滑动。

[0036] 如图5和图6所示，注胶基座101的底端设置有行走单元，行走单元设置在地轨行走装置4的导轨上，使得注胶基座能够在导轨移动；行走单元包括第一主动板404、第一伺服电
机406、齿轮408、V形导向轮412、第一从动板410和从动导向轮413；第一主动板404、第一从
动板410设置在注胶基座101的底面，第一伺服电机406安装在第一主动板404上，其输出轴
上设置有齿轮408，齿轮408与设置在导轨上的齿条409配合，带动注胶基座101沿导轨运动。
导轨包括平行设置的V型轨401和平轨402，V型轨401和平轨402通过脚板安装在厂房地坑5
内，且通过膨胀螺栓固定。V形导向轮412安装在第一主动板404上，且与V型轨401配合；第一
从动板410安装在平轨402的上方，且设置有从动导向轮413，从动导向轮413与平轨402配
合，使得安装在第一主动板404和第一从动板410上的注胶基座101能够在平轨402和V型轨
401上滑动。

[0037] 注胶一维移动组件和出胶一维移动组件结构相同，具体可采用一维移动组件实现，包括伺服电机、滑轨滑块组件和滚珠丝杆组件，伺服电机驱动滚珠丝杆组件工作，带动
注胶缸筒105、出胶保护管110移动，滑轨滑块组件用于给注胶缸筒105、出胶保护管110的移
动提供导向。同时，本发明的各伺服电机可配合减速器使用，将伺服电机的高转速减低至需
要的区间范围。

[0038] 自动计量注胶装置1工作过程中，人工将预先调制搅拌好的胶料装入自动胶筒102内，将装有胶料的胶筒102安装在称重台103上，采用称重台103上的称重传感器104，测量出
胶筒102内胶料的总重，并在后台数据库中存储。在第一伺服电机406的驱动下，自动计量注
胶装置1运动至离心旋转胶化装置3处，当出胶保护管110与离心旋转胶化装置3最右侧的工
件水平方向对中后，导向伺服电机112驱动出胶螺杆升降机113将出胶一维移动组件114、胶
管109和出胶保护管110在四根出胶导向柱119的导向下一同顶起，使出胶保护管110末端与
工件在竖直方向对中，出胶一维移动组件114带动胶管109和出胶保护管110伸入工件内腔。
注胶一维移动组件108带动注胶缸筒105运动至胶筒102的正下方停止，注胶伺服电机116驱
动注胶螺杆升降机115将胶筒102内的胶料通过下端的出口挤入注胶缸筒105中，称重传感
器104称量计重，当达到设定的重量时，注胶伺服电机116停止，装在胶筒102底部的开度阀
关闭，并将挤注至注胶缸筒105胶料的重量和容积存储在数据库中。当胶料挤注完毕后，注
胶一维移动组件108带动注胶缸筒105运动至气缸106的正下方停止，人工将胶管109与注胶
缸筒105下端的金属管和出胶保护管110装为一体，胶管109须露出出胶保护管110末端5mm，
安装在注胶基座101内气缸106控制电磁阀开启，气缸106活塞杆带动压盘107压入注胶缸筒
105，将称重计量后的胶料通过胶管109挤至工件内腔。注胶完成后，在第一伺服电机406的
驱动下，自动计量注胶装置1运动至下一个工件处，重复以上动作，进行下一个工件的注胶，
直至三组离心旋转胶化装置3上的工件完全注胶完毕后，自动计量注胶装置1回到原位，等
待下一个批次工件的注胶。

[0039] 本发明全自动计量涂胶系统的工作过程如下：

[0040] 人工将工件吊装上线，并固定在离心旋转胶化装置上，待所有安装在离心旋转胶化装置3上的工件调平完毕后，离心旋转胶化装置带动工件旋转，并且进行加热，直至加热
完全后，自动计量注胶装置1和自动拔料刮料装置2沿着导轨运动。当自动计量注胶装置1的
出胶保护管110与离心旋转胶化装置3上的工件对中后开始注胶，称重计量后的胶料注入工
件内腔后，出胶保护管110退出，自动计量注胶装置1通过地轨行走装置4运动至原位后停
止。自动拔料刮料装置2启动，将注入工件内孔的胶料沿轴线方向拔开，使其在轴线方向分
布均匀。离心旋转胶化装置3启动，已经注完胶料的工件开始旋转，胶料在离心力的作用下，
均匀的粘附在工件的内腔内壁上，与此同时，离心旋转胶化装置3开始给正在旋转的工件加
热，工件旋转和加热烘干后，待离心旋转胶化装置3上所有的工件注胶、拔料、刮料、胶化完
成后，人工将安装在离心旋转胶化装置3上工件拆解吊装下线。