张瑜胜 高远鸿
摘要：使用控制系统，控制驱动电机，带动齿轮，通过齿轮与齿条啮合，实现对刮胶板在不同的方向进行驱动，从而使其能够替代人工刮胶。
关键词：直线导轨、直线模组、刮胶板
中圖分类号：G4 文献标识码：A
0 引 言
绝缘杆塔在生产制造过程中需要对其表面刮涂一层环氧树脂，常规生产方法是通过人工的方式，利用刮胶板对绝缘杆塔的表面进行刮涂，人工操作一方面劳动强度较大，另一方面刮胶的质量不容易控制。而目前采用机械设备代替人工进行刮胶，虽然可以降低人工成本，但是现有刮胶设备为相对固定设计，当绝缘杆塔的形状不是规则圆柱体时，常规的机械挂胶设备也无法满足生产需求，特别是在处理沿绝缘杆塔的长度方向具有不同截面的绝缘杆塔时，常规的刮胶设备更加难以满足生产需求。
1 设计思路
本设计方案是旨在设计一种自动刮胶器，包括直线导轨、滑块、齿条、底板、驱动电机、齿轮和刮胶板，所述滑块滑动安装在直线导轨的上端，齿条固定安装在直线导轨的侧面，底板固定安装在滑块远离直线导轨的一面，所述刮胶板固定安装在底板上，所述驱动电机固定安装在底板的侧面，齿轮同轴安装在驱动电机的输出轴上，所述齿轮与齿条啮合。本发明能够实现对刮胶板在不同的方向进行驱动，从而使其能够替代人工刮胶，具有良好的应用前景。
2 设计方案
2.1设计原理
本设计技术方案是这样实现的：自动刮胶器，包括直线导轨、滑块、齿条、底板、驱动电机、齿轮和刮胶板，滑块滑动安装在直线导轨的上端，齿条固定安装在直线导轨的侧面，底板固定安装在滑块远离直线导轨的一面，刮胶板固定安装在底板上，驱动电机固定安装在底板的侧面，齿轮同轴安装在驱动电机的输出轴上，齿轮与齿条啮合。以上所述直线导轨和滑块的数量均为两个，两个直线导轨相互平行。工字钢与直线导轨固定连接，工字钢位于两直线导轨之间且与直线导轨相互平行，工字钢靠近底板的一面固定安装有挡板，挡板位于两个直线导轨之间。托板位于直线导轨的侧面且与直线导轨固定连接，拖链铺设在托板的上表面，拖链的一端部与底板固定连接。
整体结构还包括第一直线模组和第二直线模组，第一直线模组竖直安装在底板上，第二直线模组固定安装在第一直线模组的滑块上，第二直线模组与第一直线模组相互垂直，刮胶板固定安装在第二直线模组的滑块上。
在以上技术方案的基础上，还包括直线驱动模组，直线驱动模组固定安装在第二直线模组的滑块上，所述直线驱动模组包括固定板、第二导轨、驱动缸和刮胶板固定头，固定板固定安装在第二直线模组的滑块上，第二导轨和驱动缸均固定安装在固定板上，且第二导轨和驱动缸的长度方向相互平行，所述刮胶板固定头滑动安装在第二导轨上，驱动缸的输出轴与刮胶板固定头固定连接，所述刮胶板固定安装在刮胶板固定头远离驱动缸的一端。
以上技术方案中，驱动缸驱动刮胶板固定头沿着第二导轨进行移动，从而带动刮胶板运动，第二导轨数量为两个，且相互平行，第二导轨的长度方向与第二直线模组的长度方向平行。
2.2工作运动方式
如图1所示，结合图2，刮胶器包括直线导轨1、滑块2、齿条3、底板4、驱动电机5、齿轮6和刮胶板7，直线导轨1安装在生产车间的地面或者地轨结构上或者其他的支撑结构上，滑块2滑动安装在直线导轨1上，滑块2上固定安装底板4，底板4用于安装刮胶板7，在直线导轨1的一侧安装有齿条3，齿条3固定安装在直线导轨1的侧面或者固定安装在直线导轨1一侧的地面或者地轨结构或者支撑结构上，底板4靠近齿条3的一侧固定安装有驱动电机5，驱动电机5的输出轴上同轴安装有齿轮6，齿轮6与齿条3相互啮合，驱动电机5工作时带动齿轮6转动，从而相对齿条3运动并驱动底板4沿着直线导轨1运动，从而达到移动刮胶板7的目的。刮胶板7安装在底板4上，并随着底板4沿直线导轨1做直线往复运动，从而实现对绝缘杆沿长度方向在不同的位置实现刮胶操作，相比常规的刮胶器而言，结构简单，通过齿轮6个齿条3传动，实现驱动，当驱动电机5为伺服电机或步进电机时，刮胶板7的运动距离可以实现精确控制，或者在驱动电机5的输出轴上安装编码器，利用外部控制器实现精准控制刮胶板7移动距离。
直线导轨1和滑块2的数量均为两个，两个直线导轨1相互平行。两个直线导轨1可以让底板4的重心更稳，从而在运动的过程中更加平稳。工字钢8与直线导轨1固定连接，工字钢8位于两直线导轨1之间且与直线导轨1相互平行，工字钢8靠近底板4的一面固定安装有挡板9，挡板9位于底板4的下方，由于底板4上承载刮胶板7，因此在刮胶的过程中可能会有胶液低落，若滴在直线导轨1上则会对直线导轨1与滑块2之间的配合关系造成影响，从而影响刮胶的质量，因此设置挡板9，可以用于抵挡胶液，防止胶液直接滴在直线导轨1上。托板10位于直线导轨1的侧面且与直线导轨1固定连接，拖链11铺设在托板10的上表面，拖链11的一端与底板4固定连接。为了保证位于底板4上的驱动电机5以及其他用电用气设备的正常工作，需要提供外部的电源、气源以及对应的控制信号源，为了防止底板4运动的过程中，对这些供应链路造成损伤，设置对应的拖链11和托板10进行保护，提高设备的安全性能和维护便捷性。
如图3所示，结合图4，第一直线模组12竖直固定安装在底板4上，刮胶板7固定安装在第一直线模组12的滑块上。第一直线模组12可以带动刮胶板7做竖直方向的运动，增加刮胶板7的运动方向，使其更加灵活，可以适用于不同的产品的刮胶。
第二直线模组13固定安装在第一直线模组12的滑块上，第二直线模组13与第一直线模组12相互垂直，刮胶板7固定安装在第二直线模组13的滑块上，第二直线模组13使刮胶板7可以在水平方向做运动，进一步增加了其灵活性，可以适用于不同的产品的刮胶。
直线驱动模组14固定安装在第二直线模组13的滑块上，直线驱动模组14包括固定板141、第二导轨142、驱动缸143和刮胶板固定头144，固定板141固定安装在第二直线模组13的滑块上，第二导轨142和驱动缸143均固定安装在固定板141上，且第二导轨142和驱动缸143的长度方向相互平行，刮胶板固定头144滑动安装在第二导轨142上，驱动缸143的输出轴与刮胶板固定头144固定连接，所述刮胶板7固定安装在刮胶板固定头144远离驱动缸143的一端。
驱动缸143优选的采用气缸驱动，通过直线驱动模组14可以对刮胶板7进行水平方向更精确的距离控制，在刮胶板固定头144与刮胶板7的连接处可以安装传感器，用于实时检测刮胶板7的受力情况，并将受力情况反馈给外部的控制系统，从而能够及时控制驱动缸143运动进行调节，提高刮胶的效果。
3 结束语
本刮胶器通过设置直线导轨、滑块和底板结构实现对刮胶板在水平反方向上进行移动，从而使其能够沿绝缘杆的长度方向进位置调节，从而不需要人工调节去对绝缘杆进行全方位刮胶，同时本刮胶器还设置有对应的挡板结构，可以放置胶液对直线导轨造成污染和损伤，起到了保护导轨的作用，同时可以保障刮胶过程的平稳;
整个装置还设置有两组相互垂直的直线模组，能够实现将刮胶板在竖直和水平方向上进行位置调节，配合直线导轨，使刮胶板能够对具有不规则外形的绝缘杆进行刮胶操作，适用范围更广，能够更好地去替代人工操作。
参考文献
杨明忠. 机械设计[M].武汉：武汉理工大学出版社，2001.
杨可桢。机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2005.
