CN108908368A - 一种自动打静电钉装置、待喷涂素材处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动打静电钉装置，包括打钉机器人、自动打钉器及控制单元，控制单元分别与自动打钉器、打钉机器人信号连接；打钉机器人用于夹持自动打钉器于固定空间内移动；控制单元用于获取素材到位信号，发送控制信号至自动打钉机器人，打钉机器人接收控制信号，驱动自动打钉器至设定坐标位置点，自动打钉器到位后，控制单元发送打钉控制信号控制自动打钉器执行打静电钉作业。本发明还公开了一种待喷涂素材处理系统及方法，本发明的一种自动打静电钉装置、待喷涂素材处理系统及方法，通过打钉机器人、自动打钉器、自动拔水口机器人，能够自动进行打静电钉作业及水口拔除作业，实现了作业素材洁净化，少接触化的改善。

Description

一种自动打静电钉装置、待喷涂素材处理系统及方法

技术领域

本发明涉及静电喷涂领域，尤其涉及一种自动打静电钉装置、待喷涂素材处理系统及方法。

背景技术

静电喷涂是指利用电晕放电原理使雾化涂料在高压直流电场作用下荷负电，并吸附于荷正电基底表面放电的涂装方法。根据静电吸引的原理，即以接地的被涂物作为正极，油料雾化器接高压电作为负极。要涂油的带钢穿过上、下两根喷油梁，喷油梁用特制的铝合金制成，并固定在可调节的绝缘支臂上。喷油梁上的缝隙可均匀地调到0.2mm，在其内部开设有油槽，进油管接在中部，两根回油管分别接在两端。上、下喷油梁与带钢相隔一定的距离，喷油梁被设计成油在零压下流到喷油口。喷油梁通电，在喷油梁和接地的带钢之间产生一个高压静电场，在负极产生电晕放电，使喷出的油雾带负电。带电微粒受静电场的作用，沿电力线方向高效、均匀地吸附到穿过的带钢上，呈现独特的“环抱效果”。

目前，汽车保险杠的喷涂工艺大多采用静电喷涂，在进行喷涂工艺之前，会在保险杆上打上静电钉，在保险杠喷漆时，其底漆层(导电层)、静电钉、涂装冶具能够形成一个导电通路，静电钉起到导走静电的作用，这样有利于喷漆时油漆附着，提升汽车保险杠的喷漆品质。

但是，现有的汽车保险杆喷涂工艺中，其对保险杠的打钉采用人工打钉，人工作业的自动化程度低下，作业花费时间偏长，并且，由于人工作业面对的汽车保险杠是注塑而成的高温素材，人工作业会对作业人员身体存在影响，而长期频繁地弯腰及手部打钉动作，对于作业人员身体劳损的影响相对较大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种自动打静电钉装置，能够自动化完成保险杠打钉作业，实现了作业素材洁净化，少接触化的改善。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种自动打静电钉装置，包括打钉机器人、自动打钉器及控制单元，所述控制单元分别与所述自动打钉器、所述打钉机器人信号连接；所述打钉机器人用于夹持所述自动打钉器于固定空间内移动；所述控制单元用于获取素材到位信号，发送控制信号至所述自动打钉机器人，所述打钉机器人接收控制信号，驱动所述自动打钉器至设定坐标位置点，所述自动打钉器到位后，所述控制单元发送打钉控制信号控制所述自动打钉器执行打静电钉作业。

进一步地，所述打钉机器人为六轴机器人。

进一步地，所述自动打钉器包括处理模块及驱动机构，所述处理模块分别与所述控制单元、所述驱动机构信号连接，所述驱动机构用于将容置于所述自动打钉器内部的静电钉推出。

进一步地，所述自动打钉器外设有钉盒及出钉口，所述钉盒用于固定容置静电钉，所述出钉口对应设于所述钉盒的底部。

进一步地，所述钉盒容置的静电钉为直线钉。

本发明目的之二在于提供一种待喷涂素材处理系统，能够自动化完成保险杠打钉作业及拔水口作业，实现了作业素材洁净化，少接触化的改善。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种待喷涂素材处理系统，包括自动拔水口机器人及自动打静电钉装置，所述自动打静电钉装置为如权利要求1-5任意一项所述的一种自动打静电钉装置；所述自动拔水口机器人接收控制单元的水口拔除控制信号，移动至设定坐标位置点，执行拔水口作业。

进一步地，所述控制单元获取素材到位信号后，分别发送控制信号至所述拔水口机器人及所述自动打静电钉装置的打钉机器人。

本发明目的之三在于提供一种待喷涂素材处理方法，能够自动化完成保险杠打钉作业及拔水口作业，实现了作业素材洁净化，少接触化的改善。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种待喷涂素材处理方法，包括以下步骤：控制步骤，控制单元接收素材到位信号，发送控制信号至打钉机器人及拔水口机器人；打钉执行步骤，打钉机器人接收控制信号，驱动自动打钉器移至设定坐标点，反馈到位信号至控制单元，控制单元发送打钉控制信号至自动打钉器，自动打钉器接收打钉控制信号，执行打静电钉作业；拔水口执行步骤，拔水口机器人接收控制信号，移动至设定坐标点，执行拔水口作业。

进一步地，在所述控制步骤之前，还包括：坐标位置点设定步骤，控制单元根据素材到位位置，设定打钉机器人移动坐标位置点及拔水口机器人移动坐标位置点。

进一步地，在所述打钉步骤中，自动打钉器根据设定间隔时间段于不同坐标位置点执行打钉作业；在所述拔水口执行步骤中，自动拔水口机器人根据设定间隔时间段于不同坐标位置点执行拔水口作业。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明的一种自动打静电钉装置、待喷涂素材处理系统及方法，通过设置打钉机器人及自动打钉器，打钉机器人接收控制信号后会带动自动打钉器移动到设定的坐标位置点，到位后，自动打钉器接收打钉作业信号进行自动打钉；通过设置自动拔水口机器人，自动拔水口机器人接收控制信号后会移动到设定坐标位置点，进行水口拔除作业，打钉及拔水口均为自动作业，避免了人工作业效率低下、作业精度偏低的问题，实现了作业素材洁净化，少接触化的改善。

附图说明

图1为发明一种待喷涂素材处理系统结构示意图；

图2为图1待喷涂素材处理系统各模块信号连接示意图；

图3为图1自动打钉器外部结构示意图；

图4为发明一种待喷涂素材处理方法流程图。

图中：1、控制单元；2、打钉机器人；3、自动打钉器；31、处理模块；32、驱动机构；33、钉盒；34、出钉口；4、自动拔水口机器人；5、保险杠；51、水口。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一：

如图1-2所示的一种待喷涂素材处理系统，包括控制单元1、自动拔水口机器人4、打钉机器人2及自动打钉器3，该自动拔水口机器人4接收控制单元1的水口51拔除控制信号，移动至设定坐标位置点，执行拔水口51作业。控制单元1、打钉机器人2及自动打钉器3组成自动打静电钉装置，执行自动打静电钉作业。本实施例的待喷涂素材处理系统，旨在为准备进行静电喷涂的保险杠5素材做前期准备处理工作，处理工作包括打静电钉及拔水口51。由于在静电喷涂工艺中，保险杠5喷漆时，其底漆层(导电层)、静电钉、涂装冶具能够形成一个导电通路，静电钉起到导走静电的作用，这样有利于喷漆时油漆附着，提升汽车保险杠5的喷漆品质。因此，出于提升待喷涂素材喷涂品质的需要，在静电喷涂工艺之前，对待喷涂素材执行打静电钉作业。另一方面，目前，大多数保险杠5生产工艺，都是采用注塑工艺而成，为了提高生产效率，降低生产成本，高拉速连铸技术的开发与应用势在必行。因此，在保险杠5素材注塑工艺完成后，在浇制模型时会形成框架与零件的结合部位既水口51，在进行静电喷涂之前，则需要进行水口51拔除作业。本实施例的待喷涂素材处理系统，在保险杠5素材注塑形成后，有机械手取出放置在设定好的位置，控制单元1预先设定好了保险杠5的摆放位置，确定拔水口51作业及打钉作业的作业位置。保险杆素材到位后，向控制单元1发送素材到位信号，表示可以开始执行作业。在该控制单元1获取素材到位信号后，会分别发送控制信号至该拔水口机器人及该自动打静电钉装置的打钉机器人2，同时执行打钉作业及拔水口51作业，以提高作业效率。

执行打钉作业时，该控制单元1分别与该自动打钉器3、该打钉机器人2信号连接；该打钉机器人2用于夹持该自动打钉器3于固定空间内移动；该控制单元1用于获取素材到位信号，发送控制信号至该自动打钉机器人2，该打钉机器人2接收控制信号，驱动该自动打钉器3至设定坐标位置点，该自动打钉器3到位后，该控制单元1发送打钉控制信号控制该自动打钉器3执行打静电钉作业。该打钉机器人2为六轴机器人，六轴机器人实际上就是六轴的机械手臂，机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。六轴机械手臂通过六个运动轴能够在固定空间内移动至任意坐标点，其灵活性非常之高。自动打钉器3安装在机械手臂的末端，夹持固定，这样能够保证自动打钉器3在固定空间内任意位置进行打钉作业。该自动打钉器3包括处理模块31及驱动机构32，该处理模块31分别与该控制单元1、该驱动机构32信号连接，该驱动机构32用于将容置于该自动打钉器3内部的静电钉推出。打钉作业中，控制单元1先根据保险杆素材的排放位置预先设置好打钉的坐标位置点，并将打钉的坐标位置点转换成控制六轴机器人各运动轴转动的控制信号，控制信号发送至该自动打钉机器人2，该打钉机器人2接收控制信号后，驱动该自动打钉器3移动至设定坐标位置点，自动打钉器3到位后，反馈到位信号给控制单元1，此时控制单元1通过无线通信控制自动打钉器3进行打钉。控制信号会发送到自动打钉器3的处理模块31，处理模块31可以是单片机，驱动机构32可以是驱动电机连接一个推杆，处理模块31通过发送电信号控制驱动电机驱动推杆将静电钉退出，钉在保险杠5素材上。如图3所示，该自动打钉器3外设有钉盒33及出钉口34，该钉盒33用于固定容置静电钉，该出钉口34对应设于该钉盒33的底部。该钉盒33容置的静电钉为直线钉。直线钉成排放置在钉盒33中，钉盒33向底部延伸到出钉口34，直线钉放入钉盒33后，会摆放在对应出钉口34内部的位置，打钉时，驱动电机驱动推杆将直线钉从出钉口34内部向外推出，完成打钉作业。需要注意的是，本实施例的自动打钉器3，采用直线钉，方便后续静电喷涂的时候与涂装冶具连接形成回路。

同理，执行拔水口51作业时，控制单元1先根据保险杆素材的排放位置预先设置好拔水口51作业的坐标位置点，并将拔水口51作业的坐标位置点转换成控制六轴机器人各运动轴转动的控制信号，控制信号发送至该自动拔水口机器人4，该自动拔水口机器人4接收控制信号后，移动至设定坐标位置点，通过自动拔水口机器人4机械手臂末端的拔除工具，进行水口51拔除。根据注塑时水口51的特性，灵活采用类似剪刀的拔除工具或者通过夹持拔除水口51。

本实施例的一种待喷涂素材处理系统，通过设置打钉机器人2及自动打钉器3，打钉机器人2接收控制信号后会带动自动打钉器3移动到设定的坐标位置点，到位后，自动打钉器3接收打钉作业信号进行自动打钉；通过设置自动拔水口机器人4，自动拔水口机器人4接收控制信号后会移动到设定坐标位置点，进行水口51拔除作业，打钉及拔水口51均为自动作业，避免了人工作业效率低下、作业精度偏低的问题，实现了作业素材洁净化，少接触化的改善。

实施例二：

如图4所示的一种待喷涂素材处理方法，包括以下步骤：

S0坐标位置点设定步骤，控制单元根据素材到位位置，设定打钉机器人移动坐标位置点及自动拔水口机器人移动坐标位置点；

S1控制步骤，控制单元接收素材到位信号，发送控制信号至打钉机器人及自动拔水口机器人；

S21打钉执行步骤，打钉机器人接收控制信号，驱动自动打钉器移至设定坐标点，反馈到位信号至控制单元，控制单元发送打钉控制信号至自动打钉器，自动打钉器接收打钉控制信号，执行打静电钉作业；

S22拔水口执行步骤，自动拔水口机器人接收控制信号，移动至设定坐标点，执行拔水口作业。

本实施例的待喷涂素材处理方法，执行打钉作业时，该控制单元分别与该自动打钉器、该打钉机器人信号连接；该打钉机器人用于夹持该自动打钉器于固定空间内移动；该控制单元用于获取素材到位信号，发送控制信号至该自动打钉机器人，该打钉机器人接收控制信号，驱动该自动打钉器至设定坐标位置点，该自动打钉器到位后，该控制单元发送打钉控制信号控制该自动打钉器执行打静电钉作业。该打钉机器人为六轴机器人，六轴机器人实际上就是六轴的机械手臂，机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点。六轴机械手臂通过六个运动轴能够在固定空间内移动至任意坐标点，其灵活性非常之高。自动打钉器安装在机械手臂的末端，夹持固定，这样能够保证自动打钉器在固定空间内任意位置进行打钉作业。该自动打钉器包括处理模块及驱动机构，该处理模块分别与该控制单元、该驱动机构信号连接，该驱动机构用于将容置于该自动打钉器内部的静电钉推出。打钉作业中，控制单元先根据保险杆素材的排放位置预先设置好打钉的坐标位置点，并将打钉的坐标位置点转换成控制六轴机器人各运动轴转动的控制信号，控制信号发送至该自动打钉机器人，该打钉机器人接收控制信号后，驱动该自动打钉器移动至设定坐标位置点，自动打钉器到位后，反馈到位信号给控制单元，此时控制单元通过无线通信控制自动打钉器进行打钉。控制信号会发送到自动打钉器的处理模块，处理模块可以是单片机，驱动机构可以是驱动电机连接一个推杆，处理模块通过发送电信号控制驱动电机驱动推杆将静电钉退出，钉在保险杠素材上。如图3所示，该自动打钉器外设有钉盒及出钉口，该钉盒用于固定容置静电钉，该出钉口对应设于该钉盒的底部。该钉盒容置的静电钉为直线钉。直线钉成排放置在钉盒中，钉盒向底部延伸到出钉口，直线钉放入钉盒后，会摆放在对应出钉口内部的位置，打钉时，驱动电机驱动推杆将直线钉从出钉口内部向外推出，完成打钉作业。需要注意的是，本实施例的自动打钉器，采用直线钉，方便后续静电喷涂的时候与涂装冶具连接形成回路。

同理，执行拔水口作业时，控制单元先根据保险杆素材的排放位置预先设置好拔水口作业的坐标位置点，并将拔水口作业的坐标位置点转换成控制六轴机器人各运动轴转动的控制信号，控制信号发送至该自动拔水口机器人，该自动拔水口机器人接收控制信号后，移动至设定坐标位置点，通过自动拔水口机器人机械手臂末端的拔除工具，进行水口拔除。根据注塑时水口的特性，灵活采用类似剪刀的拔除工具或者通过夹持拔除水口。

此外，需要注意的是，在打钉步骤中，自动打钉器根据设定间隔时间段于不同坐标位置点执行打钉作业；在拔水口执行步骤中，自动拔水口机器人根据设定间隔时间段于不同坐标位置点执行拔水口作业。由于每个保险杠素材需要打钉的区域不只一个，同理需要拔水口的位置也不只一个，因此，控制单元需要预先设定多个打钉坐标位置点及多个拔水口坐标位置点，每个一个设定时间段，分别控制自动拔水口机器人、打钉机器人到不同的坐标位置点进行作业。

本实施例的的一种待喷涂素材处理方法，通过设置打钉机器人及自动打钉器，打钉机器人接收控制信号后会带动自动打钉器移动到设定的坐标位置点，到位后，自动打钉器接收打钉作业信号进行自动打钉；通过设置自动拔水口机器人，自动拔水口机器人接收控制信号后会移动到设定坐标位置点，进行水口拔除作业，打钉及拔水口均为自动作业，避免了人工作业效率低下、作业精度偏低的问题，实现了作业素材洁净化，少接触化的改善。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种自动打静电钉装置，其特征在于：包括打钉机器人、自动打钉器及控制单元，所述控制单元分别与所述自动打钉器、所述打钉机器人信号连接；所述打钉机器人用于夹持所述自动打钉器于固定空间内移动；所述控制单元用于获取素材到位信号，发送控制信号至所述自动打钉机器人，所述打钉机器人接收控制信号，驱动所述自动打钉器至设定坐标位置点，所述自动打钉器到位后，所述控制单元发送打钉控制信号控制所述自动打钉器执行打静电钉作业。

2.如权利要求1所述的一种自动打静电钉装置，其特征在于：所述打钉机器人为六轴机器人。

3.如权利要求1所述的一种自动打静电钉装置，其特征在于：所述自动打钉器包括处理模块及驱动机构，所述处理模块分别与所述控制单元、所述驱动机构信号连接，所述驱动机构用于将容置于所述自动打钉器内部的静电钉推出。

4.如权利要求3所述的一种自动打静电钉装置，其特征在于：所述自动打钉器外设有钉盒及出钉口，所述钉盒用于固定容置静电钉，所述出钉口对应设于所述钉盒的底部。

5.如权利要求4所述的一种自动打静电钉装置，其特征在于：所述钉盒容置的静电钉为直线钉。

6.一种待喷涂素材处理系统，其特征在于：包括自动拔水口机器人及自动打静电钉装置，所述自动打静电钉装置为如权利要求1-5任意一项所述的一种自动打静电钉装置；所述自动拔水口机器人接收控制单元的水口拔除控制信号，移动至设定坐标位置点，执行拔水口作业。

7.如权利要求6所述的一种待喷涂素材处理系统，其特征在于：所述控制单元获取素材到位信号后，分别发送控制信号至所述自动拔水口机器人及所述自动打静电钉装置的打钉机器人。

8.一种待喷涂素材处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制步骤，控制单元接收素材到位信号，发送控制信号至打钉机器人及自动拔水口机器人；

打钉执行步骤，打钉机器人接收控制信号，驱动自动打钉器移至设定坐标点，反馈到位信号至控制单元，控制单元发送打钉控制信号至自动打钉器，自动打钉器接收打钉控制信号，执行打静电钉作业；

拔水口执行步骤，自动拔水口机器人接收控制信号，移动至设定坐标点，执行拔水口作业。

9.如权利要求8所述的一种待喷涂素材处理方法，其特征在于，在所述控制步骤之前，还包括：

坐标位置点设定步骤，控制单元根据素材到位位置，设定打钉机器人移动坐标位置点及拔水口机器人移动坐标位置点。

10.如权利要求8所述的一种待喷涂素材处理方法，其特征在于：在所述打钉步骤中，自动打钉器根据设定间隔时间段于不同坐标位置点执行打钉作业；在所述拔水口执行步骤中，自动拔水口机器人根据设定间隔时间段于不同坐标位置点执行拔水口作业。