1.一种自动化汽车喷涂系统,其特征在于,包括关节机械臂(1)、旋转驱动机构(2)和可变旋杯机构(3);所述旋转驱动机构(2)安装在关节机械臂(1)的输出端上;
所述可变旋杯机构(3)包括主轴(31)、外罩(32)、压电伸缩环(33)、第一柔性杯(34)、第二柔性杯(35)和阻挡罩(36);
所述主轴(31)的一端连接在旋转驱动机构(2)的输出端上,所述主轴(31)沿其轴向开设有第一喷涂通道(313),所述主轴(31)在第一喷涂通道(313)的周向设有多个气道(314),所述外罩(32)、第一柔性杯(34)、第二柔性杯(35)均呈圆锥状结构;
所述外罩(32)的小端活动套接在主轴(31)的外壁上,所述压电伸缩环(33)套设于主轴(31)的外壁上并用于驱动外罩(32)滑动,所述第一柔性杯(34)的小端固定连接在主轴(31)的另一端,所述第一柔性杯(34)的大端与外罩(32)的大端固定连接,所述第一柔性杯(34)的锥面上均布有气孔(341);
所述第一柔性杯(34)、外罩(32)、主轴(31)之间形成有与各个气道(314)连通的容置腔(37),所述容置腔(37)内设有多个螺旋线型的弹性骨架(38),所述弹性骨架(38)的一端固定连接在主轴(31)的另一端上,所述弹性骨架(38)的另一端固定连接在外罩(32)的大端上,所述容置腔(37)内填充有在自然状态下呈流动状态的球形颗粒,所述弹性骨架(38)的横截面面积由内向外逐渐减小;
所述第二柔性杯(35)的小端贯穿第一柔性杯(34)后固定连接在主轴(31)的另一端,所述第二柔性杯(35)的外锥面与第一柔性杯(34)的内锥面之间在自然状态下具有间隙,所述第二柔性杯(35)内锥面的边沿沿周向设有多个导流凸块(351),相邻两个所述导流凸块(351)之间形成有呈螺旋形的导流槽(352),所述第二柔性杯(35)的小端设有与第一喷涂通道(313)连通的第二喷涂通道(353);
所述阻挡罩(36)固定连接在第二柔性杯(35)的小端上,所述阻挡罩(36)上设有与第二喷涂通道(353)连通的第三喷涂通道(363),所述阻挡罩(36)在第三喷涂通道(363)的周向均布有与第三喷涂通道(363)连通的喷涂孔(364)。
2.根据权利要求1所述的一种自动化汽车喷涂系统,其特征在于,所述第一柔性杯(34)的外锥面上对应每个弹性骨架(38)均凸设有多个滑柱(342),所述弹性骨架(38)活动穿过对应的滑柱(342)。
3.根据权利要求1所述的一种自动化汽车喷涂系统,其特征在于,所述第二柔性杯(35)的壁厚小于第一柔性杯(34)的壁厚。
4.根据权利要求1所述的一种自动化汽车喷涂系统,其特征在于,所述主轴(31)包括一体成型的第一轴体(311)和第一盘体(312),所述第一轴体(311)的一端连接在旋转驱动机构(2)的输出端上,所述第一轴体(311)的另一端连接在第一盘体(312)上;所述第一喷涂通道(313)贯穿第一轴体(311)和第一盘体(312),所述气道(314)贯穿第一轴体(311)和第一盘体(312),所述外罩(32)滑动套接在第一轴体(311)上,所述压电伸缩环(33)设于第一盘体(312)与外罩(32)之间,所述弹性骨架(38)的一端固定连接在第一盘体(312)外壁上,所述第一柔性杯(34)的小端固定连接在第一盘体(312)背向第一轴体(311)的盘面上,所述第二柔性杯(35)的小端固定在第一盘体(312)的中心上。
5.根据权利要求4所述的一种自动化汽车喷涂系统,其特征在于,所述第一轴体(311)的端面上设有环形槽(315),所述环形槽(315)与各个气道(314)连通。
6.根据权利要求4所述的一种自动化汽车喷涂系统,其特征在于,所述外罩(32)还与第一轴体(311)型面配合。
7.根据权利要求1所述的一种自动化汽车喷涂系统,其特征在于,所述阻挡罩(36)包括一体成型的第二轴体(361)和第二盘体(362),所述第二轴体(361)的一端连接在第二柔性杯(35)的小端上,所述第二轴体(361)的另一端连接在第二盘体(362)上,所述第三喷涂通道(363)设于第二轴体(361)上,所述第二盘体(362)面向第二轴体(361)的盘面设有与喷涂孔(364)连通的容置槽(365),所述容置槽(365)的槽底为抛物面。
8.根据权利要求1所述的一种自动化汽车喷涂系统,其特征在于,所述导流槽(352)的两端分别设有导流斜面(354)。
9.根据权利要求1所述的一种自动化汽车喷涂系统,其特征在于,所述第二柔性杯(35)的小端凸设有连接部,所述连接部固定插接在主轴(31)的另一端,所述第二喷涂通道(353)贯穿连接部,所述连接部与主轴(31)之间还连接有柔性环(39)。
10.一种应用于如权利要求1至9任一项所述的自动化汽车喷涂系统的喷涂方法,其特征在于,包括如下步骤:
S100:关节机械臂(1)通过旋转驱动机构(2)调整可变旋杯机构(3)的位置,在可变旋杯机构(3)位置调整完成后,旋转驱动机构(2)带动可变旋杯机构(3)高速旋转,外界真空发生器通过气道(314)将容置腔(37)内的空气排出,第二柔性杯(35)在气流的作用下贴靠在第一柔性杯(34)的内锥面上,将第一柔性杯(34)上的各个气孔(341)封闭,容置腔(37)内的球形颗粒由流动状态转化为刚性状态,对弹性骨架(38)进行抱紧定型;
S200:定型完成后,外界油漆管路通过第一喷涂通道(313)、第二喷涂通道(353)、第三喷涂通道(363)向各个喷涂孔(364)内输送涂料,涂料在离心力作用下由各个喷涂孔(364)飞溅至第二柔性杯(35)的内锥面上,并沿着第二柔性杯(35)的内锥面流动至导流槽(352)内,涂料沿着导流槽(352)高速流出;
S300:当第二柔性杯(35)的旋转方向与导流槽(352)的旋向一致时,导流槽(352)的槽壁对导流槽(352)内的涂料的挤压力与涂料的流动方向相同,使得涂料的流速增加;
或,当第二柔性杯(35)的旋转方向与导流槽(352)的旋向相反时,导流槽(352)的槽壁对导流槽(352)内的涂料的挤压力与涂料的流动方向相反,使得涂料流动速度减小;
S400:当需要对导流凸块(351)的形态进行调整时,外界真空发生器向容置腔(37)内注入空气,使得球形颗粒恢复流动状态,然后压电伸缩环(33)驱动外罩(32)朝向阻挡罩(36)的方向移动,弹性骨架(38)产生变形,使得第一柔性杯(34)大端的曲率半径减小;
然后外界真空发生器再次将容置腔(37)内的空气排出,使得第二柔性杯(35)贴靠在第一柔性杯(34)的内锥面上,将气孔(341)封闭,对弹性骨架(38)进行定型,第二柔性杯(35)在气流作用下贴靠在第一柔性杯(34)的内锥面上,使得第二柔性杯(35)的内锥面的有效流动路径增加,从而达到控制涂料脱水率的目的,然后进行涂料的喷涂。