CN110823201A - 喷涂挂架姿态激光检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种喷涂挂架姿态激光检测仪，喷涂挂架姿态激光检测仪，包括测试框架、喷涂挂架以及电控箱组件；所述的喷涂挂架正面放置有需喷涂的喷涂工件，喷涂工件于喷涂机器人的喷枪位置对应；而所述的测试框架则设置在喷涂挂架的背面，并且测试框架的上安装有与喷涂挂架位置对应的六个激光传感器。本发明使用激光传感器检测喷涂挂架姿态，为非接触测量方式，检测速度快，数据重复性好，相对用机器人对点、用激光水平仪放线的现有方式，具有无需人工干预，无需人工调整位置，无需人工判断偏差程度等优势。

Description

喷涂挂架姿态激光检测仪

技术领域

本发明涉及喷涂设备领域，具体涉及一种喷涂挂架姿态激光检测仪。

背景技术

如图1所示，现有的状况是，在机器人喷涂线上，喷涂工件10挂装在喷涂治具上，再将喷涂治具挂在喷涂支架10上，若干个喷涂支架10被输送链驱动，首尾相连构成一个闭环传动系统，喷涂支架10依次通过机器人8时，机器人8使用喷枪9对进行喷涂工件10喷涂作业。

喷涂支架循环使用中，表面的油漆层越来越厚，必须定期拆下来，运输到指定的清洗单位，用化学或高温的方式去除油漆层，然后运输回喷涂线再次使用。通常需要A、B两组喷涂支架替换使用，防止生产中断；而喷涂支架在拆卸、运输、除漆、检验、安装过程中，容易发生变形，在安装回喷涂线后，位置和姿态发生变化。

随着喷涂件表面形状越来越复杂，一些喷涂件有较大的表面曲率，为了达到良好的喷涂质量，机器人必须在较近的距离按曲线路径运行。喷枪运行到路径中的某些点位时，与工件的其他位置距离很近。当支撑喷涂件的喷涂挂架姿态变化时，喷枪和喷涂件发生碰撞或刮擦干涉。造成喷涂件掉落或表面不良。由于喷涂挂架姿态变化时，喷涂部位和喷枪的相对距离和角度发生变化，造成流挂、橘皮等喷涂缺陷，严重降低产品质量，造成批量报废，浪费油漆和素材。

目前，没有高效率的喷涂挂架姿态激光检测仪器或方法，只能依靠放置激光水平仪，用人工判断歪斜程度，并以此为基准校正，耗时费力，且重复性差。并且没有客观数据无法进一步分析；喷涂生产线需要定期检查和校正，极大的降低了喷涂线的开工率，并且检查校正成功率较低，返工率较高，校正后无法确定效果。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的不足，提供一种喷涂挂架姿态激光检测仪。

为实现上述目的，本发明提供一种喷涂挂架姿态激光检测仪，喷涂挂架姿态激光检测仪，包括测试框架、喷涂挂架以及电控箱组件；所述的喷涂挂架正面放置有需喷涂的喷涂工件，喷涂工件于喷涂机器人的喷枪位置对应；而所述的测试框架则设置在喷涂挂架的背面，并且测试框架的上安装有与喷涂挂架位置对应的六个激光传感器，其中的第一激光传感器和第二激光传感器分别对应喷涂挂架上端面两侧位置处；第三激光传感器和第四激光传感器分别对应喷涂挂架上端两侧位置处；而第五激光传感器则对应喷涂挂架上端中间位置处；第六激光传感器则对应喷涂挂架下端中间位置处；并且测试框架的下端中间位置处还安装有垂直的立柱，相应的测试框架上安装有立柱位置对应的立柱检测传感器；该立柱传感器以及六个激光传感器上均安装有信号电缆，通过信号电缆相应与电控箱组件连接。

作为优选，所述的电控箱组件包括箱体、箱体上的箱盖、箱体内的电源供应器、可编程逻辑控制器、模拟量模块以及触摸屏。

作为优选，所述的测试框架的上端设置有向前凸起的安装框架，第一传激光感器和第二激光传感器相应设置在该安装框架的下端，对准喷涂挂架上端面两侧位置；并在安装框架的下方相应设置有安装杆，可对应安装第三至第六激光传感器以及立柱检测传感器。

作为优选，所述立柱检测传感器以及六个激光传感器上均安装有位置调节装置，通过该位置调节装置相应安装在测试框架上。

作为优选，所述的立柱挂装在喷涂挂架上，无论喷涂挂架位于各种姿态，当喷涂挂架稳定后，下方的立柱始终位于垂直状态。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明使用激光传感器检测喷涂挂架姿态，为非接触测量方式，检测速度快，数据重复性好，相对用机器人对点、用激光水平仪放线的现有方式，具有无需人工干预，无需人工调整位置，无需人工判断偏差程度等优势；

(2)本发明使用可编程逻辑控制器(PLC)分析、记录测量数据，既可以自动记录并保存测量点的数据，便于存档和追溯，又可以在校正时提供实时数据，极大的方便校正工作，一次校正合格率极高；

(3)本发明使用结构简单、拆装快速，安装上即可使用，使用后轻松拆下储存，不干扰正常生产，快捷而方便；

(4)本发明的应用可以有效提高喷涂挂架姿态检测的准确度，节省检测时间，准备完成后自动检测和记录数据，无需专人值守，提高了检测效率和自动化程度；

(5)本发明可以一边检测数据，一边矫正喷涂挂架的姿态，省时省力；通过对历史数据的分析和多次矫正，可以逐步将偏大和偏小数值矫正至中间值，使喷涂挂架姿态趋于统一，这将有效改善喷涂条件，使喷涂质量稳定，不良率大幅降低。更有利于节能和环保。

附图说明

图1为现有技术喷涂挂架使用图；

图2为本发明中喷涂挂架与测试框架配合结构图；

图3为图2正面图；

图4为本发明中测试框架结构图；

图5为本发明中测试框架侧视图；

图6为本发明中测试框架俯视图；

图7为本发明中喷涂挂架与传感器位置对应图；

图8图7侧视图；

图9为本发明中电控箱组件结构图；

图10为本发明电控箱组件电路原理图；

图11为本发明中触摸屏自动模式示意图；

图12为本发明中触摸屏手动模式示意图；

图13为本发明中触摸屏测试数据画面示意图；

图14为本发明检测原理前视示意图；

图15为本发明检测原理俯视示意图；

图16为本发明检测原理侧面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图2和图3所示，本实施例提供一种喷涂挂架姿态激光检测仪，喷涂挂架姿态激光检测仪，包括测试框架19、喷涂挂架11以及电控箱组件；喷涂挂架11正面放置有需喷涂的喷涂工件10，喷涂工件10于喷涂机器人8的喷枪9位置对应；而测试框架19则设置在喷涂挂架11的背面，并且测试框架19的上安装有与喷涂挂架11位置对应的六个激光传感器，其中的第一激光传感器1和第二激光传感器2分别对应喷涂挂架11上端面两侧位置处；第三激光传感器3和第四激光传感器4分别对应喷涂挂架1上端两侧位置处；而第五激光传感器5则对应喷涂挂架1上端中间位置处；第六激光传感器6则对应喷涂挂架11下端中间位置处；并且测试框架19的下端中间位置处还安装有垂直的立柱12，相应的测试框架19上安装有立柱12位置对应的立柱检测传感器7；该立柱传感器7以及六个激光传感器上均安装有信号电缆，通过信号电缆相应与电控箱组件连接。

电控箱组件包括箱体15、箱体15上的箱盖14、箱体15内的电源供应器16、可编程逻辑控制器17、模拟量模块18以及触摸屏13。

测试框架19的上端设置有向前凸起的安装框架21，第一传激光感器1和第二激光传感器2相应设置在该安装框架21的下端，对准喷涂挂架1上端面两侧位置；并在安装框架21的下方相应设置有安装杆22，可对应安装第三至第六激光传感器以及立柱检测传感器7。

立柱检测传感器7以及六个激光传感器上均安装有位置调节装置20，通过该位置调节装置20相应安装在测试框架19上；立柱12挂装在喷涂挂架11上，无论喷涂挂架11位于各种姿态，当喷涂挂架11稳定后，下方的立柱12始终位于垂直状态。

如图4、图5和图6所示，测试框架组件19由铝型材搭建而成，安装在喷涂线体指定位置，起稳定支撑传感器作用，使用前安装，使用后拆下储存。上端设置有向前凸起的安装框架21，第一传激光感器1和第二激光传感器2相应设置在该安装框架21的下端，对准喷涂挂架1上端面两侧位置；并在安装框架21的下方相应设置有安装杆22，可对应安装第三至第六激光传感器以及立柱检测传感器7。

如图7和图8所示，传感器组件包括第一至第六激光传感器、位置调节装置20、立柱检测传感器7以及信号电缆。第一至第六激光传感器均安装在位置调节装置20上，位置调节装置20安装在测试框架组件19上。六个激光传感器用来采集喷涂挂架11距离数据，立柱检测传感器7用于检测是否有立柱12通过，继而给通过的立柱计数，信号电缆一端连接在传感器上，可随时拆卸，一端连接至电控箱组件，位置调节装置20用于微调激光传感器的空间位置。

如图9所示，为本发明电控箱布局示意图，电控箱组件包括箱盖14、箱体15、电源供应器16、可编程逻辑控制器(PLC)17、模拟量模块18以及触摸屏13；电源供应器16、可编程逻辑控制器(PLC)17、模拟量模块18安装在箱体15内部，触摸屏13安装在箱盖14上，触摸屏13用于操作和观测数据。

如图10所示，其中的S1-S6表示六个激光传感器，S7表示立柱检测传感器7，AD表示模拟量模块18，PLC表示可编程逻辑控制器(PLC)17，HMI表示触摸屏13，POWER表示电源供应器16；本发明电路原理是：六个激光传感器用来采集喷涂挂架11距离数据，立柱检测传感器7用于检测是否有立柱12通过，经信号电缆传送至电控箱组件内部的模拟量模块18；转换为数字信号传送给可编程逻辑控制器17，触摸屏13连接至可编程逻辑控制器17，用于操作和观测数据；电源供应器16为触摸屏13、可编程逻辑控制器17和模拟量模块18供电。

挂架姿态偏差有各种情况，经归纳和整理，本发明使用多组激光传感器检测喷涂挂架姿态，具有精确、易于发现偏差方向的优势，有利于快速矫正。

如图14所示，当喷涂挂架11左、右倾斜时，激光传感器1和2的数值不同，通过比较数值差可确认倾斜程度是否符合要求。

如图15所示，当喷涂挂架11绕立柱12顺、逆时钟旋转时，激光传感器3和4的数值不同，通过比较数值差可确认顺、逆时钟旋转程度是否符合要求。

如图16所示，当喷涂挂架11前后倾斜时，激光传感器5和6的数值不同，通过比较数值差可确认前后程度是否符合要求；

如图11所示，本发明在触摸屏显示自动模式画面，使用者可在自动模式连续、无人值守的检测并记录所有喷涂挂架的数据。如图12所示，本发明在触摸屏显示手动模式画面，使用者可在手动模式一边检测、一边矫正喷涂挂架的姿态，实时的数据将大幅提高矫正成功率。图13所示，本发明可显示每一个喷涂挂架的激光传感器1-6的检测数值，以及自动计算的1-2、3-4、5-6偏差值，当实际偏差值超出“偏差设定值”时，显示，如图中用圆圈标识的数值，用红色文字显示该喷涂挂架不合格，以及不合格的数值。提醒使用者矫正该喷涂挂架的姿态；使用者在手动模式下一边检测数据，一边矫正喷涂挂架的姿态，省时省力。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.喷涂挂架姿态激光检测仪，其特征在于：包括测试框架(19)、喷涂挂架(11)以及电控箱组件；所述的喷涂挂架(11)正面放置有需喷涂的喷涂工件(10)，喷涂工件(10)于喷涂机器人(8)的喷枪(9)位置对应；而所述的测试框架(19)则设置在喷涂挂架(11)的背面，并且测试框架(19)的上安装有与喷涂挂架(11)位置对应的激光传感器，其中的第一激光传感器(1)和第二激光传感器(2)分别对应喷涂挂架(11)上端面两侧位置处；第三激光传感器(3)和第四激光传感器(4)分别对应喷涂挂架(1)上端两侧位置处；而第五激光传感器(5)则对应喷涂挂架(1)上端中间位置处；第六激光传感器(6)则对应喷涂挂架(11)下端中间位置处；并且测试框架(19)的下端中间位置处还安装有垂直的立柱(12)，相应的测试框架(19)上安装有立柱(12)位置对应的立柱检测传感器(7)；该立柱传感器(7)以及激光传感器上均安装有信号电缆，通过信号电缆相应与电控箱组件连接。

2.根据权利要求1所述的喷涂挂架姿态激光检测仪，其特征在于：所述的电控箱组件包括箱体(15)、箱体(15)上的箱盖(14)、箱体(15)内的电源供应器(16)、可编程逻辑控制器(17)、模拟量模块(18)以及触摸屏(13)。

3.根据权利要求1所述的喷涂挂架姿态激光检测仪，其特征在于：所述的测试框架(19)的上端设置有向前凸起的安装框架(21)，第一传激光感器(1)和第二激光传感器(2)相应设置在该安装框架(21)的下端，对准喷涂挂架(1)上端面两侧位置；并在安装框架(21)的下方相应设置有安装杆(22)，可对应安装第三至第六激光传感器以及立柱检测传感器(7)。

4.根据权利要求3所述的喷涂挂架姿态激光检测仪，其特征在于：所述立柱检测传感器(7)以及六个激光传感器上均安装有位置调节装置(20)，通过该位置调节装置(20)相应安装在测试框架(19)上。

5.根据权利要求1所述的喷涂挂架姿态激光检测仪，其特征在于：所述的立柱(12)挂装在喷涂挂架(11)上，无论喷涂挂架(11)位于各种姿态，当喷涂挂架(11)稳定后，下方的立柱(12)始终位于垂直状态。

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