CN106111395A - 一种不规则筒体的自动喷涂装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不规则筒体的自动喷涂装置，包括用于承载筒体并带动筒体转动的滚轮架，其还包括测距传感器、喷枪移动机构、控制器、滚轮架转速调整机构，测距传感器用于测定喷枪与筒体的当前距离，控制器用于根据喷枪与筒体的当前距离计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移，喷枪移动机构用于根据径向移动的位移调整喷枪位置，使喷枪与筒体之间的距离保持恒定，控制器还根据径向移动的位移计算出某喷涂点位处筒体的直径，并根据某喷涂点处筒体的直径计算出滚轮架的目标转速，且控制滚轮架转速调整机构将滚轮架的输出转速调整至目标转速，使各喷涂点位处筒体的线速度保持恒定。本发明还提供一种不规则筒体的自动喷涂方法。

Description

一种不规则筒体的自动喷涂装置和方法
技术领域
本发明涉及工艺装备领域，且特别涉及一种不规则筒体的自动喷涂装置和方法。
背景技术
自动喷涂装置是通过喷枪并借助于高压将涂料分散成均匀的油漆雾滴，喷涂于被涂装物表面的装置。对于大型风塔塔筒，在喷涂模式下,塔筒在滚轮架上定速转动，但是由于塔筒不是规则的直筒状结构，在角速度不变的情况下，线速度在不断的变化，造成了塔筒的喷涂膜厚不一致，塔筒的线速度和喷涂膜厚和塔筒直径成正比例关系，所以现有自动喷涂设备无法适用于不规则塔筒的喷涂。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种可在不规则筒体的表面喷涂出厚度均匀涂层的不规则筒体的自动喷涂装置和方法。
为达上述优点，本发明提供一种不规则筒体的自动喷涂装置，包括用于承载筒体并带动筒体转动的滚轮架，其还包括测距传感器、喷枪移动机构、控制器、滚轮架转速调整机构，测距传感器用于测定喷枪与筒体的当前距离L，控制器用于根据喷枪与筒体的当前距离L计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移△D，喷枪移动机构用于根据径向移动的位移△D调整喷枪位置，使喷枪与筒体之间的距离保持恒定，控制器还根据径向移动的位移△D计算出某喷涂点位处筒体的直径D＇，并根据某喷涂点处筒体的直径D＇计算出滚轮架的目标转速r＇，且控制滚轮架转速调整机构将滚轮架的输出转速调整至目标转速r＇，使各喷涂点位处筒体的线速度保持恒定。
进一步地，控制器内预先存储有喷枪与筒体的设定距离l，标准喷涂点位处的筒体直径D、标准线速度V以及标准转速r，控制器用于根据喷枪与筒体的当前距离L及喷枪与筒体的设定距离l计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移△D，控制器根据径向移动的位移△D和标准喷涂点位处的筒体直径D计算某喷涂点位处筒体的直径D＇，并根据某喷涂点处筒体的直径D＇、标准喷涂点位处筒体的直径D和标准转速r计算出滚轮架的目标转速r＇。
进一步地，控制器根据径向移动位移△D和标准喷涂点位处的筒体直径D计算某喷涂点位处筒体的直径D＇时采用的公式为：D＇＝D+2△D；
控制器根据某喷涂点处筒体的直径D＇、预存的标准喷涂点位处筒体的直径D和标准转速r计算滚轮架的目标转速r＇时采用的公式为：r＇＝r*D/D＇。
进一步地，滚轮架转速调整机构包括变频器及电机，控制器根据目标转速r＇控制变频器调整电机的工作频率，电机根据工作频率调整滚轮架的输出转速。
进一步地，滚轮架转速调整机构还包括比较器和测速仪，测速仪用于测定滚轮架的当前转速R并将其反馈给比较器，比较器用于计算滚轮架的当前转速R和目标转速r＇之间的差值△r，控制器根据差值△r控制变频器调整电机的工作频率。
进一步地，不规则筒体为风电塔筒，测距传感器为红外传感器，喷枪移动机构为一伸缩臂。
进一步地，本发明提供一种不规则筒体的自动喷涂方法，其包括：
测定喷枪与筒体的当前距离L；
根据喷枪与筒体的当前距离L计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移△D；
根据径向移动的位移△D调整喷枪位置，使喷枪与筒体之间的距离保持恒定；
根据径向移动的位移△D计算出某喷涂点位处筒体的直径D＇；
根据某喷涂点处筒体的直径D＇计算出滚轮架的目标转速r＇；
将滚轮架的输出转速调整至目标转速r＇，使各喷涂点位处筒体的线速度保持恒定。
进一步地，根据喷枪与筒体的当前距离L计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移△D时采用的公式为：△D＝L-l，其中l为喷枪与筒体的设定距离；
根据径向移动的位移△D计算某喷涂点位处筒体的直径D＇时采用的公式为：D＇＝D+2△D，其中D为标准喷涂点位处的筒体直径；
根据某喷涂点处筒体的直径D＇计算滚轮架的目标转速r＇时采用的公式为：r＇＝r*D/D＇，其中r为筒体的标准转速。
进一步地，其还包括：
测定滚轮架的当前转速R；
计算滚轮架的当前转速R和其目标转速r＇之间的差值△r；
根据差值△r调整滚轮架的输出转速，直至滚轮架的输出转速等于目标转速r＇。
进一步地，其还包括：滚轮架的输出转速通过调整其工作频率来调整。
通过本发明的装置和方法可控制不规则塔筒的自动喷涂，在不规则塔筒的外表面喷涂出厚度均匀的油漆涂层。
附图说明
图1为本发明的一实施例的不规则筒体的自动喷涂装置的示意图。
图2为滚轮架转速调整机构的闭环控制系统图。
图3为本发明的一实施例的不规则筒体的自动喷涂方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的不规则筒体的自动喷涂装置包括用于承载筒体并带动筒体转动的滚轮架、测距传感器、喷枪移动机构、控制器、滚轮架转速调整机构。在本实施例中，不规则筒体为风电塔筒，测距传感器为红外传感器，喷枪移动机构为一伸缩臂，本发明通过调整伸缩臂的长度来调整喷枪与筒体之间的距离。
在本发明中，测距传感器用于测定喷枪与筒体的当前距离L。控制器内预先存储有喷枪与筒体的设定距离l(该设定距离l为一固定值，但其数值可以根据需要调整)，标准喷涂点位处的筒体直径D、标准线速度V以及标准转速r。控制器用于根据喷枪与筒体的当前距离L及喷枪与筒体的设定距离l计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移△D，计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移△D时采用的公式为：△D＝L-l。喷枪移动机构用于根据径向移动的位移△D调整喷枪位置，使喷枪与筒体之间的距离保持恒定。当得到径向移动位移△D后，控制器根据径向移动的位移△D和标准喷涂点位处的筒体直径D计算某喷涂点位处筒体的直径D＇，计算某喷涂点位处筒体的直径D＇时采用的公式为：D＇＝D+2△D；当得到某喷涂点位处筒体的直径D＇后，控制器根据某喷涂点处筒体的直径D＇、标准喷涂点位处筒体的直径D和标准转速r计算出滚轮架的目标转速r＇计算滚轮架的目标转速r＇时采用的公式为：r＇＝r*D/D＇。当得到滚轮架的目标转速r＇后，控制器控制滚轮架转速调整机构将滚轮架的输出转速调整至目标转速r＇，使各喷涂点位处筒体的线速度保持恒定，从而在不规则筒体的表面喷涂出厚度均匀的油漆涂层。
如图2所示，滚轮架转速调整机构包括变频器和电机当控制器得到滚轮架的目标转速r＇后，其根据目标转速r＇控制变频器调整电机的工作频率，使电机根据工作频率调整滚轮架的输出转速。
进一步地，为了保证滚轮架输出转速的准确性，滚轮架转速调整机构还包括比较器和测速仪。在本实施例中，测速仪优选为红外测速仪，其用于测定滚轮架的当前转速R并将其反馈给比较器，比较器用于计算滚轮架的当前转速R和目标转速r＇之间的差值△r。若当前转速R和目标转速r＇之间的差值△r为零或位于设定的误差区间内，控制器认为滚轮架的当前转速R等于目标转速r＇，滚轮架转速调整完成；若当前转速R和目标转速r＇之间的差值△r不为零或位于设定的误差区间之外，控制器则认为滚轮架转速没有调整到位，进一步根据该差值△r控制变频器调整电机的工作频率，直至当前转速R和目标转速r＇之间的差值△r为零或位于设定的误差区间内。
此外，本发明还提供一种不规则筒体的自动喷涂方法，如图3所示，其包括：测定喷枪与筒体的当前距离L；根据喷枪与筒体的当前距离L计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移△D；根据径向移动的位移△D调整喷枪位置，使喷枪与筒体之间的距离保持恒定；根据径向移动的位移△D计算出某喷涂点位处筒体的直径D＇；根据某喷涂点处筒体的直径D＇计算出滚轮架的目标转速r＇；通过调整其工作频率来将滚轮架的输出转速调整至目标转速r＇，使各喷涂点位处筒体的线速度保持恒定。
优选地，根据喷枪与筒体的当前距离L计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移△D时采用的公式为：△D＝L-l，其中l为喷枪与筒体的设定距离；
根据径向移动的位移△D计算某喷涂点位处筒体的直径D＇时采用的公式为：D＇＝D+2△D，其中D为标准喷涂点位处的筒体直径；
根据某喷涂点处筒体的直径D＇计算滚轮架的目标转速r＇时采用的公式为：r＇＝r*D/D＇，其中r为筒体的标准转速。
此外，为了保证滚轮架输出转速调整的准确性，该方法还包括如下步骤：
测定滚轮架的当前转速R；
计算滚轮架的当前转速R和其目标转速r＇之间的差值△r；
根据差值△r调整滚轮架的输出转速，直至滚轮架的输出转速等于目标转速r＇。
综上所述，本发明的不规则筒体的自动喷涂装置和方法通过对喷枪位置和滚轮架输出转速的调整，使塔筒在转动过程中的线速度保持恒定，从而在不规则塔筒的外表面喷涂出厚度均匀的油漆涂层。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种不规则筒体的自动喷涂装置，包括用于承载筒体并带动筒体转动的滚轮架，其特征在于，其还包括测距传感器、喷枪移动机构、控制器、滚轮架转速调整机构，所述测距传感器用于测定喷枪与筒体的当前距离(L)，所述控制器用于根据喷枪与筒体的当前距离(L)计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移(△D)，所述喷枪移动机构用于根据所述径向移动的位移(△D)调整喷枪位置，使喷枪与筒体之间的距离保持恒定，所述控制器还根据所述径向移动的位移(△D)计算出某喷涂点位处筒体的直径(D＇)，并根据某喷涂点处筒体的直径(D＇)计算出滚轮架的目标转速(r＇)，且控制所述滚轮架转速调整机构将滚轮架的输出转速调整至目标转速(r＇)，使各喷涂点位处筒体的线速度保持恒定。
2.如权利要求1所述的不规则筒体的自动喷涂装置，其特征在于，所述控制器内预先存储有喷枪与筒体的设定距离(l)，标准喷涂点位处的筒体直径(D)、标准线速度(V)以及标准转速(r)，所述控制器用于根据喷枪与筒体的当前距离(L)及喷枪与筒体的设定距离(l)计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移(△D)，所述控制器根据所述径向移动的位移(△D)和标准喷涂点位处的筒体直径(D)计算某喷涂点位处筒体的直径(D＇)，并根据某喷涂点处筒体的直径(D＇)、标准喷涂点位处筒体的直径(D)和标准转速(r)计算出滚轮架的目标转速(r＇)。
3.如权利要求2所述的不规则筒体的自动喷涂装置，其特征在于，所述控制器根据所述径向移动位移(△D)和所述标准喷涂点位处的筒体直径(D)计算某喷涂点位处筒体的直径(D＇)时采用的公式为：D＇＝D+2△D；
所述控制器根据某喷涂点处筒体的直径(D＇)、预存的标准喷涂点位处筒体的直径(D)和标准转速(r)计算滚轮架的目标转速(r＇)时采用的公式为：r＇＝r*D/D＇。
4.如权利要求1所述的不规则筒体的自动喷涂装置，其特征在于，所述滚轮架转速调整机构包括变频器及电机，所述控制器根据所述目标转速(r＇)控制所述变频器调整所述电机的工作频率，所述电机根据所述工作频率调整滚轮架的输出转速。
5.如权利要求4所述的不规则筒体的自动喷涂装置，其特征在于，所述滚轮架转速调整机构还包括比较器和测速仪，所述测速仪用于测定滚轮架的当前转速(R)并将其反馈给比较器，所述比较器用于计算滚轮架的当前转速(R)和目标转速(r＇)之间的差值(△r)，所述控制器根据所述差值(△r)控制所述变频器调整所述电机的工作频率。
6.如权利要求1所述的不规则筒体的自动喷涂装置，其特征在于，所述不规则筒体为风电塔筒，所述测距传感器为红外传感器，所述喷枪移动机构为一伸缩臂。
7.一种不规则筒体的自动喷涂方法，其特征在于，其包括：
测定喷枪与筒体的当前距离(L)；
根据喷枪与筒体的当前距离(L)计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移(△D)；
根据所述径向移动的位移(△D)调整喷枪位置，使喷枪与筒体之间的距离保持恒定；
根据所述径向移动的位移(△D)计算出某喷涂点位处筒体的直径(D＇)；
根据某喷涂点处筒体的直径(D＇)计算出滚轮架的目标转速(r＇)；
将滚轮架的输出转速调整至目标转速(r＇)，使各喷涂点位处筒体的线速度保持恒定。
8.如权利要求7所述的不规则筒体的自动喷涂方法，其特征在于，根据喷枪与筒体的当前距离(L)计算喷枪在某喷涂点位处需沿筒体径向移动的位移(△D)时采用的公式为：△D＝L-l，其中l为喷枪与筒体的设定距离；
根据所述径向移动的位移(△D)计算某喷涂点位处筒体的直径(D＇)时采用的公式为：D＇＝D+2△D，其中D为标准喷涂点位处的筒体直径；
根据某喷涂点处筒体的直径(D＇)计算滚轮架的目标转速(r＇)时采用的公式为：r＇＝r*D/D＇，其中r为筒体的标准转速。
9.如权利要求7所述的不规则筒体的自动喷涂方法，其特征在于，其还包括：
测定滚轮架的当前转速(R)；
计算滚轮架的当前转速(R)和其目标转速(r＇)之间的差值(△r)；
根据所述差值(△r)调整滚轮架的输出转速，直至滚轮架的输出转速等于目标转速(r＇)。
10.如权利要求7所述的不规则筒体的自动喷涂方法，其特征在于，其还包括：滚轮架的输出转速通过调整其工作频率来调整。
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