CN106513223B - 一种管道内壁喷涂机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明一种管道内壁喷涂机器人，涉及管道内壁喷涂的装置，能够自动完成管道内壁的喷涂作业，并能够进行涂层的二次加固作业，可以很好够适应工业化大批量连续作业。包括机架、提升旋转机构、喷涂机构、管道、输送机构、控制系统；机架由方管焊接制成；提升旋转机构包括下支架、上支架、光杠、电动推杆、托板、加长支座、电动辊A、接头，提升旋转机构整体位于机架中层的位置；喷涂机构包括喷头支杆、喷头，喷涂机构整体位于机架的上层左侧的位置；输送机构包括楔形垫块、支座、电动辊B，输送机构整体位于机架的上层；管道位于机架上层由电动辊B支撑；控制系统主要由PLC完成。

Description

一种管道内壁喷涂机器人
技术领域
本发明的技术方案涉及管道内壁喷涂的装置，具体地说是一种管道内壁喷涂机器人。
背景技术
目前管道在各个领域大量应用，而且很多管道的内壁需要进行喷涂处理，目前大多数的相关作业还是人工手工完成，用于喷涂的机器装置不是很成熟。CN204448347U公开了一种管道内壁喷涂装置，其通过依次连接的三节双向行走小车进入到管道内部进行作业，一定程度上缓解了人工操作的劳累程度，但是该装置由于结构复杂，操作繁琐，不适合大批量高速度的工业应用，难以实现高效率的喷涂作业。同时其难以进行涂层的二次加固，且其自动化程度不是很好。
总之，现有技术产品不能很好的解决管道内壁喷涂问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种管道内喷涂机器人，能够进行涂层的二次加固作业，且不需要增加额外涂料投入，同时自动完成管道内壁的喷涂作业，能够适应工业化大批量连续作业。
本发明解决该技术问题所采用的方法是在传统的一次喷涂作业后再进行二次涂层加固，具体方法是一次喷涂结束后立即进行二次涂层加固，以便及时利用第一次喷涂作业没有吸附到管道内壁的涂料进行涂层的二次加固，防止涂料固化，详细步骤是通过促使管道围绕其轴线旋转结合重力和涂料的流动性使散落在管道中没有附着的涂料进行流动，随着管道自身的旋转一周，涂料流过管道内壁的全部面积，流过的过程中，恰好使涂料进行再次附着，继而完成涂层的二次加固，而且不需要额外投入涂料。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：提供一种管道内壁喷涂机器人，包括机架、提升旋转机构、喷涂机构、管道、输送机构和控制系统；机架由方管焊接制成；提升旋转机构包括下支架、上支架、光杠、电动推杆、托板、加长支座、电动辊A、接头，其中下支架与机架连接，上支架与下支架之间通过4条光杠连接，电动推杆设置为左右各1个，电动推杆的下端安装在下支架上，另一端通过接头与托板连接在一起，托板两侧设置有4个通孔分别嵌套在4条光杠上，托板上面固定有4个加长支座，2个电动辊A由4个加长支座支撑，提升旋转机构整体位于机架中层的位置；喷涂机构包括喷头支杆、喷头，其中喷头支杆的一端固定在机架上，另一端固定有喷头，喷涂机构整体位于机架的上层左侧的位置；输送机构包括楔形垫块、支座、电动辊B，其中楔形垫块固定在机架上，支座连接在楔形垫块上，电动辊B由支座支撑，电动辊B与水平面的夹角为30°，输送机构整体位于机架的上层；管道位于机架上层由电动辊B支撑；控制系统主要由PLC完成。
上述一种管道内壁喷涂机器人，所述的提升旋转机构有3个。
上述一种管道内壁喷涂机器人，所述的楔形垫块共有48个。
上述一种管道内壁喷涂机器人，所述楔形垫块的楔角为30°。
上述一种管道内壁喷涂机器人，所述的支座有48个。
上述一种管道内壁喷涂机器人，所述的电动辊B有24个。
上述一种管道内壁喷涂机器人，所述的电动辊B的设置方式为依次交叉对称设置。
上述一种管道内壁喷涂机器人，所述PLC的操作控制程序是：启动设备→开始→检测是否有待喷涂的管道置于工位，否，报警；是，开始高速输送管道→检测喷头是否进入管道，否，继续高速输送，是低速输送→打开喷头开始喷涂作业→检测是否喷涂作业完毕→否，继续喷涂作业；是，提升旋转机构上升→检测提升旋转机构是否与管道外壁接触→否，继续上升；是，停止上升并开始旋转管道(涂层加固作业)→延时预定时间→提升旋转机构停止旋转并下降→输送机构反向旋转，高速输送管道至下料工位→检测是否到达下料工位→否，继续输送；是，停止输送→作业完成→等待下料。
上述一种管道内壁喷涂机器人，所用部件是本技术领域的技术人员所熟知的，均通过公知的途径获得。所述部件的连接方法是本技术领域的技术人员所能掌握的。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明一种管道内壁喷涂机器人的突出特点和显著进步是：
(1)本发明通过自动化控制技术实现了管道的自动化喷涂作业，提高作业效率，减轻了工作人员的劳动强度。
(2)本发明在传统喷涂作业之后又增加了涂层的二次固化，利用管道中未被吸附的涂料对管道涂层进行二次加固，高效利用涂料并且增加了涂层的厚度。
(3)本发明的操作简单，适应于工业领域大批量，高效率的作业。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明一种管道内壁喷涂机器人的组成结构图。
图2为本发明一种管道内壁喷涂机器人的组成结构局部放大图。
图3为本发明一种管道内壁喷涂机器人提升旋转机构的结构组成图。
图4为本发明一种管道内壁喷涂机器人输送机构的结构组成图。
图中，1.机架，2.提升旋转机构，3.喷涂机构，4.管道，5.输送机构，21.下支架，22.上支架，23.光杠，24.电动推杆，25.托板，26.加长支座，27.电动辊A，28.接头，31.喷头支杆，32.喷头，51.楔形垫块，52.支座，53.电动辊B。
具体实施方式
图1所示实施例表明，本发明一种管道内壁喷涂机器人包括机架1，提升旋转机构2，喷涂机构3，管道4，输送机构5。其中机架1由方管焊机而成，提升旋转机构2整体位于机架1中层的位置，喷涂机构3整体位于机架1的上层左侧的位置且其中的喷头支杆31的一端固定在机架上，管道4位于机架1的上层，输送机构5整体位于机架1的上层。
图2所示实施例表明，喷涂机构包括喷头支杆、喷头，其中喷头支杆的一端固定在机架上，另一端固定有喷头，喷涂机构整体位于机架的上层左侧的位置；
图3所示实施例表明，提升旋转机构包括下支架21、上支架22、光杠23、电动推杆24、托板25、加长支座26、电动辊A27、接头28，其中下支架21与机架1连接，上支架22与下支架21之间通过4条光杠23连接，电动推杆24设置为左右各1个，电动推杆24的下端安装在下支架21上，另一端通过接头28与托板25连接在一起，托板25两侧设置有4个通孔分别嵌套在4条光杠23上，托板25上面固定有4个加长支座26，2个电动辊A27由4个加长支座26支撑。
图4所示实施例表明，输送机构包括楔形垫块51、支座52、电动辊B 53，其中楔形垫块51固定在机架1上，支座52连接在楔形垫块上，电动辊B 53由支座52支撑，电动辊B 53与水平面的夹角为30°。
实施例1
按照上述图2、图3、和图4所示，制得一种管道内壁喷涂机器人，其中提升旋转机构有3个，楔形垫块共有48个，楔形垫块的楔角为30°，支座有48个，电动辊B有24个，电动辊B的设置方式为依次交叉对称设置，PLC的操作控制程序是：启动设备→开始→检测是否有待喷涂的管道置于工位，否，报警；是，开始高速输送管道→检测喷头是否进入管道，否，继续高速输送，是低速输送→打开喷头开始喷涂作业→检测是否喷涂作业完毕→否，继续喷涂作业；是，提升旋转机构上升→检测提升旋转机构是否与管道外壁接触→否，继续上升；是，停止上升并开始旋转管道(涂层加固作业)→延时预定时间→提升旋转机构停止旋转并下降→输送机构反向旋转，高速输送管道至下料工位→检测是否到达下料工位→否，继续输送；是，停止输送→作业完成→等待下料。
下面以将一次喷涂作业为例。
第一步，人工上料，并启动设备。
操作者将待喷涂的管道4放置在输送机构5的工作工位，并启动设备。
第二步，输送管道与喷涂作业
系统检测到输送工位放置有管道4，输送机构5开始工作，24个电动辊B 53同时高速旋转，使得管道4迅速移动到喷头32的位置，然后24个电动辊B 53由高速旋转变为低速旋转，同时喷涂机构3开始工作，涂料从喷头32的各个方向喷出均匀的附着在管道内壁，输送机构5继续工作直至管道4内壁全部喷涂完毕。
第三步，涂层二次加固
系统检测到管道4内壁全部喷涂完毕，输送机构5停止工作，3个提升旋转机构2开始工作，电动推杆24伸长，通过光杠23的导向，将托板25及其上面的电动辊A 27托起升高，直至电动辊A 27与管道4的外表面接触并具备一定与压力，电动推杆24保持长度不变，所有的电动辊A 27同方向转动，带动管道4绕其自身的轴线进行旋转，管道4内部没有附着的涂料会因重力作用和自身流动性的特点在管道4的内壁流动，随着管道旋转一周，流动的涂料也会流过管道内壁的所有面积，涂料流过管道4内壁的过程正好完成了涂料在管道4内壁上的二次附着，对于涂层起到了二次加固的作用。
第四步，准备下料
电动辊A 27旋转预设时间后停止旋转，电动推杆24收缩，带动托板25及其上面的电动辊A 27一起下降，直至电动辊A 27与管道4的外表面不再接触，电动推杆24保持长度不变，输送机构5开始工作，24个电动辊B 53同时高速反向旋转，管道4迅速移动出喷涂工位，直至管道4移动到下料工位，输送机构5停止工作。
第五步，等待下料以及再次循环
等待人工下料，将管道4取下并放置另一管道，再次循环作业。

Claims (8)

1.一种管道内壁喷涂机器人，包括机架、提升旋转机构、喷涂机构、管道、输送机构和控制系统， 其特征在于：机架由方管焊接制成；提升旋转机构包括下支架、上支架、光杠、电动推杆、托板、加长支座、电动辊A、接头，其中下支架与机架连接，上支架与下支架之间通过4条光杠连接，电动推杆设置为左右各1个，电动推杆的下端安装在下支架上，另一端通过接头与托板连接在一起，托板两侧设置有4个通孔分别嵌套在4条光杠上，托板上面固定有4个加长支座，2个电动辊A由4个加长支座支撑，提升旋转机构整体位于机架中层的位置；喷涂机构包括喷头支杆、喷头，其中喷头支杆的一端固定在机架上，另一端固定有喷头，喷涂机构整体位于机架的上层左侧的位置；输送机构包括楔形垫块、支座、电动辊B，其中楔形垫块固定在机架上，支座连接在楔形垫块上，电动辊B由支座支撑，电动辊B与水平面的夹角为30°，输送机构整体位于机架的上层；管道位于机架上层由电动辊B支撑；控制系统主要由PLC完成。
2.根据权利要求1所述的一种管道内壁喷涂机器人，其特征在于：所述的提升旋转机构有3个。
3.根据权利要求1所述的一种管道内壁喷涂机器人，其特征在于：所述的楔形垫块共有48个。
4.根据权利要求1所述的一种管道内壁喷涂机器人，其特征在于：所述楔形垫块的楔角为30°。
5.根据权利要求1所述的一种管道内壁喷涂机器人，其特征在于：所述的支座有48个。
6.根据权利要求1所述的一种管道内壁喷涂机器人，其特征在于：所述的电动辊B有24个。
7.根据权利要求1所述的一种管道内壁喷涂机器人，其特征在于：所述的电动辊B的设置方式为依次交叉对称设置。
8.根据权利要求1所述的一种管道内壁喷涂机器人，其特征在于：所述PLC的操作控制程序是：启动设备→开始→检测是否有待喷涂的管道置于工位，否，报警；是，开始高速输送管道→检测喷头是否进入管道，否，继续高速输送，是低速输送→打开喷头开始喷涂作业→检测是否喷涂作业完毕→否，继续喷涂作业；是，提升旋转机构上升→检测提升旋转机构是否与管道外壁接触→否，继续上升；是，停止上升并开始旋转管道即涂层加固作业→延时预定时间→提升旋转机构停止旋转并下降→输送机构反向旋转，高速输送管道至下料工位→检测是否到达下料工位→否，继续输送；是，停止输送→作业完成→等待下料。
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