CN109189036A - 一种基于无人化管理的智能涂装生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于无人化管理的智能涂装生产线，能够针对涂装工艺领域的各种指标进行实时监测和警示，以有效保障涂装生产的安全性和生产质量。沿生产线方向依次包括热水洗仓、预脱脂仓、脱脂仓、一级水洗仓、二级水洗仓、纯水洗仓、硅烷喷淋仓、三级水洗仓、四级水洗仓、纯水洗仓、烘干仓、喷粉室及固化室，其特征在于：智能控制系统，所述智能控制系统包括信号采集单元、服务器单元、显示单元及补给单元。
Description
技术领域
本发明涉及涂装行业的监控管理领域，具体为一种基于无人化管理的智能涂装生产线。
背景技术
我国涂装工艺及设备发展较快。在环保、节能减排和资源利用率方面差距较大。很多涂装线VOC排放量不达标，单位涂装面积的能耗量、耗水量和涂装材料耗用量都偏高，工厂没有相应的监管措施导致企业成本增高。与此同时产线中的静电值、喷涂室内的浓度与烤炉内的废气也是影响车间安全生产的重要环节。
钣金金属件在涂装前涉及到复杂的工艺和酸碱性强的工作环境，而环境中的酸、碱度数值、温度值、能源损耗(药剂、电与燃气)以及影响生产安全的静电值、喷粉室浓度与烤炉中的空气可燃点值对整个工厂有非常重要的影响，因此需要实时监控相关的数值、自动补给、安全警示以及必要时停产。
发明内容
本发明提供了一种基于无人化管理的智能涂装生产线，能够针对涂装工艺领域的各种指标进行实时监测和警示，实现涂装线的无人化智能管理，以有效保障涂装生产的安全性和生产质量。
本发明提供的一种基于无人化管理的智能涂装生产线，沿生产线方向依次包括热水洗仓、预脱脂仓、脱脂仓、一级水洗仓、二级水洗仓、纯水洗仓、硅烷喷淋仓、三级水洗仓、四级水洗仓、纯水洗仓、烘干仓、喷粉室及固化室，其特征在于：智能控制系统，
所述智能控制系统包括信号采集单元、服务器单元、显示单元及补给单元；
所述服务器单元包括中央处理器及分别与中央处理器连接的存储器和无线通讯模块；
所述采集单元包括粉尘浓度传感器、可燃性气体浓度传感器、气能耗传感器、粉末流量传感器、药剂量传感器、静电传感器、水流量传感器、温度传感器、湿度传感器、pH传感器、压力传感器、电能耗传感器、游离碱度传感器及电导率传感器，分别与中央处理器连接；
所述热水洗仓的水箱内设有温度传感器，喷淋管路上设有压力传感器；预脱脂仓和脱脂仓的水箱均设有温度传感器和游离碱度传感器，喷淋管路上均设有压力传感器；一、二、三、四级水洗仓及纯水洗仓的喷淋管路上均设有压力传感器；纯水洗仓的水箱内还设有电导率传感器；硅烷喷淋仓的水箱设有pH传感器、温度传感器及电导率传感器，喷淋管路上设有压力传感器；所述烘干仓和固化仓内均设有烤炉，烤炉内设置所述温度传感器和可燃性气体浓度传感器，烤炉的燃气管道上设置气能耗传感器；所述喷粉室内设有静电值传感器、湿度传感器、粉尘浓度传感器及粉末流量传感器；
所述显示单元和补给单元分别连接中央处理器。
所述补给单元包括PLC及多组药剂管路电磁阀，所述PLC通过以太网连接中央处理器，药剂管路电磁阀设于药剂罐与水箱之间的管路上，所述PLC同时还连接悬挂输送机构、药剂罐内的水泵、喷涂往复机及烤炉的燃烧机和风机。
所述涂装线智能管理系统还包括警示灯和扬声器，分别连接中央处理器。
作为优选，所述补给单元包括PLC及多组药剂管路电磁阀，所述PLC通过以太网连接中央处理器，药剂管路电磁阀设于药剂罐与水箱之间的管路上，所述PLC同时还连接悬挂输送机构、药剂罐内的水泵、喷涂往复机及烤炉的燃烧机和风机。
作为优选，所述涂装线智能管理系统还包括警示灯和扬声器，分别连接中央处理器。
本发明的有益效果在于：
在该技术方案中，通过采用多种不同的传感器采集涂装工艺过程中的安全指标数据、质量指标数据、能源数据以及耗材数据，并通过中央处理器对数据的解析和处理，构造出实时的数据曲线或数据报表，不仅便于对工艺过程进行实时地智能化控制，更提高了对以往数据的存储和查询效率，通过将实时数据与预设的参考指标数据进行比较，可以在某些指标超出参考指标数据时及时发出自动化补给信号并及时报警信号，实现涂装生产线的无人化管理，从而有效促进产业转型和智能化升级。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的实施例。
如图1所示，本发明的智能涂装生产线包括热水洗仓、预脱脂仓、脱脂仓、一级水洗仓、二级水洗仓、纯水洗仓、硅烷喷淋仓、三级水洗仓、四级水洗仓、纯水洗仓、烘干仓、喷粉室及固化室，在该生产线上设置了智能控制系统，用于对整个涂装生产线进行智能化管理，实现生产无人化。
所述智能控制系统包括信号采集单元、服务器单元、显示单元及补给单元；
所述服务器单元包括中央处理器(I7-7700)及分别与中央处理器连接的存储器和无线通讯模块；
所述采集单元包括：
粉尘浓度传感器(GGG-1000)，可燃性气体浓度传感器(6310CO)，静电传感器(SL-038A)，作为安全监控板块。
温度传感器(DR-PXGRT)，湿度传感器(NS-WDM27)，pH传感器(DR-H11S/H-760S)，压力传感器(DR-PXGRT3)，游离碱度传感器(DR-YLJD01)，导率传感器(DR-C11S/H-900S)，作为质量监控板块。
气能耗传感器(DRJLQ-60)，电能耗传感器(DTS1053)，水流量传感器(DN50-10)，作为能源监控板块。
粉末流量传感器(DRSWD-LG)，药剂量传感器(CT-08-07)，作为能耗监控板块。
上述传感器分别与中央处理器连接；
其中，热水洗仓的水箱内设有温度传感器，用于检测水箱水温，喷淋管路上设有压力传感器用于检测喷淋管路的水压；
预脱脂仓和脱脂仓的水箱均设有温度传感器和游离碱度传感器，温度传感器用于检测水箱水温，游离碱度传感器用于检测水箱内的游离碱度，喷淋管路上均设有压力传感器，用于检测喷淋管路的水压；
一、二、三、四级水洗仓及纯水洗仓的喷淋管路上均设有压力传感器，用于检测喷淋管路的水压；
纯水洗仓的水箱内还设有电导率传感器，用于检测纯水洗仓的水箱内的电导率值；
硅烷喷淋仓的水箱设有pH传感器、温度传感器及电导率传感器，pH传感器用于检测水箱内的pH值，温度传感器和电导率传感器分别检测水箱水温和电导率，喷淋管路上设有压力传感器，用于检测喷淋管路的水压；
烘干仓和固化仓内均设有烤炉，烤炉内设置温度传感器和可燃性气体浓度传感器，分别用于检测烤炉内的温度值和可燃性气体浓度值，烤炉的燃气管道上设置气能耗传感器，用于检测燃气消耗量；
喷粉室内设有静电值传感器、湿度传感器、粉尘浓度传感器及粉末流量传感器，分别用于检测喷粉室内的静电值、湿度、粉尘浓度及粉末流量值；
上述显示单元(显示屏)和补给单元分别连接中央处理器。
补给单元包括PLC(6ES7-214-1AG40-0XB0)及多组药剂管路电磁阀，PLC通过以太网连接中央处理器，药剂管路电磁阀设于药剂罐与水箱之间的管路上，PLC同时还连接涂装生产线的悬挂输送机构(具体连接悬挂输送线的控制器连接)、药剂罐内的水泵、喷涂往复机及烤炉的燃烧机和风机。
所述涂装线智能管理系统还包括警示灯和扬声器，分别连接中央处理器。
上述药剂罐是指与预脱脂仓、脱脂仓、硅烷喷淋仓的水箱连接用于盛装药剂的容器，通过水泵将药剂罐内的药剂注入水箱中。
以下采用表格简述涂装线的工艺步骤及各传感器的安装位置。
上述静电值、粉尘浓度和可燃性气体浓度是涂装工艺过程中的重要安全指标，对静电值、粉尘浓度和可燃性气体浓度进行监测，有助于实时掌握生产线的安全隐患，对于相关参数超过预设安全值时，显示屏进行标红显示，并通过报警灯和扬声器进行声光报警提示，能够有效保证生产安全。
上述温度值、湿度值、pH值、游离碱度值、电导率值、压力值及湿度值是涂装工艺过程中的涂装质量的直接反映，对上述参数进行实时监测有利于实时掌握生产工艺的质量情况，对于发生质量偏移的情况，能够及时在显示屏显示，并通过声光报警进行提醒。
上述能源监控板块和能耗监控板块主要针对涂装工艺过程中的相关能源能耗情况进行监控，对于需要通过外部补给的药剂，当中央处理器根据对应的药剂量传感器监测到的参数判断需要进行外部补给时，通过以太网向补给单元的PLC发出补给指令，开启对应管路的电磁阀及药剂罐内的水泵，从药剂罐向对应的水箱进行药剂补给。
同时，中央处理器还能够通过PLC控制生产线的悬挂输送机构、喷涂往复机及烤炉的燃烧机、风机等设备，以实现对生产线上各设备的同步控制。
综上所述，本实施例主要是通过设各仓位的多种不同传感器对相应的指标进行实时监控，并通过中央处理器对相关数据进行处理之后，在显示屏进行实时显示，对于超标或不达标的参数进行声光报警提示，并通过PLC进行实时在线药剂补给，从而实现了对整个涂装线多个管理板块的有效整合，并且提升了对涂装线管理的智能化程度，有效保障了涂装生产工艺的生产质量的生产安全，以及降低整个生产线的人工成本，在一定程度上实现了依靠人工智能技术对生产线的管理的目的。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于无人化管理的智能涂装生产线，沿生产线方向依次包括热水洗仓、预脱脂仓、脱脂仓、一级水洗仓、二级水洗仓、纯水洗仓、硅烷喷淋仓、三级水洗仓、四级水洗仓、纯水洗仓、烘干仓、喷粉室及固化室，其特征在于：还包括智能控制系统，
所述智能控制系统包括信号采集单元、服务器单元、显示单元及补给单元；
所述服务器单元包括中央处理器及分别与中央处理器连接的存储器和无线通讯模块；
所述采集单元包括粉尘浓度传感器、可燃性气体浓度传感器、气能耗传感器、粉末流量传感器、药剂量传感器、静电传感器、水流量传感器、温度传感器、湿度传感器、pH传感器、压力传感器、电能耗传感器、游离碱度传感器及电导率传感器，分别与中央处理器连接；
所述热水洗仓的水箱内设有温度传感器，喷淋管路上设有压力传感器；预脱脂仓和脱脂仓的水箱均设有温度传感器和游离碱度传感器，喷淋管路上均设有压力传感器；一、二、三、四级水洗仓及纯水洗仓的喷淋管路上均设有压力传感器；纯水洗仓的水箱内还设有电导率传感器；硅烷喷淋仓的水箱设有pH传感器、温度传感器及电导率传感器，喷淋管路上设有压力传感器；所述烘干仓和固化仓内均设有烤炉，烤炉内设置所述温度传感器和可燃性气体浓度传感器，烤炉的燃气管道上设置气能耗传感器；所述喷粉室内设有静电值传感器、湿度传感器、粉尘浓度传感器及粉末流量传感器；
所述显示单元和补给单元分别连接中央处理器。
2.根据权利要求1所述的智能涂装生产线，其特征在于：所述补给单元包括PLC及多组药剂管路电磁阀，所述PLC通过以太网连接中央处理器，药剂管路电磁阀设于药剂罐与水箱之间的管路上，所述PLC同时还连接悬挂输送机构、药剂罐内的水泵、喷涂往复机及烤炉的燃烧机和风机。
3.根据权利要求2所述的智能涂装生产线，其特征在于：所述涂装线智能管理系统还包括警示灯和扬声器，分别连接中央处理器。
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