CN111013852B - 一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，包括控制系统和喷涂组件，所述喷涂组件包括雾化调压阀、和电磁阀组、科氏流量计、蠕动泵、涂料开关阀组、喷枪、涂料桶、溶剂桶、压力桶。所述涂料开关阀组包括有清洗管路开关阀和清洗喷枪开关阀；所述电磁阀组包括有开枪电磁阀、喷枪清洗电磁阀、回油清洗电磁阀；所述蠕动泵抽料端通过管道连接到科氏流量计上，蠕动泵的供料端通过管道连接清洗管路开关阀，所述清洗管路开关阀连接有回油管道并通过回油管道回到涂料桶或溶剂桶。本案能实现自清洁和实时流量检测并实时调整，实现精确控制。

Description

一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置
技术领域
本发明涉及喷涂控制技术领域，特别涉及一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置。
背景技术
目前应用于生产线的喷涂装置，其喷漆时，采用的普通的泵体，泵体与油漆直接接触，对泵体寿命有影响，并且在清洗时，泵体内的残留物很难清洗干净，并且对高粘度的液体推动输送能力。
此外，目前泵体泵出的流量直接采用设定定量的方式进行抽取，这样在运行过程中会出现偏差，这样通过喷枪喷出来的油漆，对产品的喷涂效果会产生一定的影响。
其三，目前喷涂线，喷涂完成后，需要另外手动去清洗管路和清洗喷枪等等，清洗比较麻烦。
其四，目前喷涂的多个喷枪，由同一电磁阀来控制其统一动作，并不能单独操控单个喷枪，并且喷枪没有实时显示压力值性能，给其使用造成不便。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种喷涂效果好、能实时反馈喷涂流量并能实时调整流量的非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置；
本发明所采用的技术方案为：
一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：包括控制系统和喷涂组件，所述喷涂组件包括雾化调压阀1、和电磁阀组2、科氏流量计3、蠕动泵4、涂料开关阀组5、喷枪6、涂料桶8A、溶剂桶8B、压力桶9；
所述涂料开关阀组5包括有清洗管路开关阀51和清洗喷枪开关阀52；
所述电磁阀组2包括有开枪电磁阀21、喷枪清洗电磁阀22、回油清洗电磁阀23；
所述蠕动泵4抽料端通过管道连接到科氏流量计3上，蠕动泵4的供料端通过管道连接清洗管路开关阀51，所述清洗管路开关阀51连接有回油管道7并通过回油管道7回到涂料桶8A或溶剂桶8B，科氏流量计3实现检测流量并反馈信号给蠕动泵4，蠕动泵4实现接收到科氏流量计3反馈的信号并即时调整流量；
所述雾化调压阀1的一端连接外界高压气源，雾化调压阀1的另一端通过气管连接到喷枪6；
所述开枪电磁阀21的一端连接到外界高压气源，另一端连接到喷枪6并通过开枪电磁阀21控制喷枪6的开启进行喷漆；所述回油清洗电磁阀23的一端连接到外界高压气源，另一端连接到清洗管路开关阀51，并控制清洗管路开关阀51动作进行管路清洗；
所述清洗喷枪开关阀52的一端通过管路连接到压力桶9上并由压力桶9提供清洗溶剂，压力桶9外接高压气源，清洗喷枪开关阀52另一端连接到喷枪6上，所述喷枪清洗电磁阀22的一端连接到外界高压气源，另一端连接到清洗喷枪开关阀52，并控制清洗喷枪开关阀52动作进行清洗喷枪6。
如上所述的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：所述喷涂组件为至少一套以上并且通过控制系统控制喷涂组件的动作。
如上所述的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：所述蠕动泵4为具有双通道泵头的蠕动泵。
如上所述的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：所述喷枪6为BINKS喷枪。
如上所述的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：所述雾化调压阀1为显示雾化压力或调节压力的调压阀。
如上所述的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：所述涂料桶8A为敞开式的涂料桶。
本发明的有益效果在于：
1、本案采用蠕动泵，特别是采用双通道泵头的蠕动泵，油漆不用直接与泵体接触，避免直接接触。并且蠕动泵由数字流速电机+双泵头叠加控制泵的转速，数字流速电机可本体控制流速，在系统控制中以通过模拟量4～20mA的信号控制转速，可将流速控制到0.001～3400mL/min。蠕动泵特点：无密封件与泵压介质接触，无阀门堵塞，流体仅和管路或管体材料接触，吸升高度和灌泵高度可达到8米水柱，能干转和处理带有较多空气的液体，较高的容积效率使之能应用于高精度要求的计量或配给应用中，可处理高粘度的流体。
2、本案设置科氏流量计，通过流量计内的2条平衡测定管在其谐振频率上以相反的方向振动有任何质量的流体经过平衡测定管时会在入口处有延时，并在出口处加剧振动，如此造成管子两端都造成一小段延时，流量计测量该延时，并计算流经平衡测定管的质量。通过平衡测定管的谐振频率，可计算出介质的质量，给定管路的定容，即可计算出介质的重量。科氏流量计可反馈的数值：体积流速，体积容量，质量流速，质量容量，介质密度。科氏流量计时通过RS485通信跟控制系统进行联控读取，控制系统可读取科氏流量计的质并保存计算。
3、本案采用喷枪清洗电磁阀、回油清洗电磁阀来对油路在完成使用后进行喷枪进行清洗，自己完成相关管路和电磁阀的清洗。
4、本案每把喷枪配有独立的开枪、油路清洗、喷枪清洗电磁阀，能更多元化的控制喷枪喷涂和清洗的动作。每套没放根据喷枪的数量定制电磁阀的组合，会将所的喷枪的开枪、油路清洗、喷枪清洗各功能装载一个组合中，避免同时动作引起的气压缓冲。
5、本案采用BINKS喷枪：利用LVMP雾化技术，提供更好的雾化效果，降低空气消耗量，减小漆雾的反弹，更能保持喷房的整洁。比普通漆喷枪节油25～30％，维护和清洁容易。高质量的喷幅形状，优异的雾化效果，更能喷出高质量的图层质量。喷嘴整体结构设计无死角，减少涂料残留，减少清洗带来的麻烦。枪体采用不锈钢材质，增加枪体的硬度，延长喷枪的寿命，可耐各种涂料和溶剂的污染。雾化、喷幅等独立调节更好的调整控制喷涂效果。喷枪可快速拆装，简化安装流程，可减少喷枪更换和维护时的停线时间。
附图说明
图1为本发明的原理示意图；
图2为本发明喷涂控制系统的原理示意图；
附图标号说明：雾化调压阀1、和电磁阀组2、科氏流量计3、蠕动泵4、涂料开关阀组5、喷枪6、涂料桶8A、溶剂桶8B、压力桶9、清洗管路开关阀51、清洗喷枪开关阀52、开枪电磁阀21、喷枪清洗电磁阀22、回油清洗电磁阀23。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明较佳实施例的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，包括控制系统和喷涂组件，所述喷涂组件包括雾化调压阀1、和电磁阀组2、科氏流量计3、蠕动泵4、涂料开关阀组5、喷枪6、涂料桶8A、溶剂桶8B、压力桶9。在本案中，所述涂料开关阀组5包括有清洗管路开关阀51和清洗喷枪开关阀52。电磁阀组2包括有开枪电磁阀21、喷枪清洗电磁阀22、回油清洗电磁阀23。其连接关系为：所述蠕动泵4抽料端通过管道连接到科氏流量计3上，蠕动泵4的供料端通过管道连接清洗管路开关阀51，所述清洗管路开关阀51连接有回油管道7并通过回油管道7回到涂料桶8A或溶剂桶8B，科氏流量计3实现检测流量并反馈信号给蠕动泵4，蠕动泵4实现接收到科氏流量计3反馈的信号并即时调整流量。所述雾化调压阀1的一端连接外界高压气源，雾化调压阀1的另一端通过气管连接到喷枪6。
另外，所述开枪电磁阀21的一端连接到外界高压气源，另一端连接到喷枪6并通过开枪电磁阀21控制喷枪6的开启进行喷漆。所述回油清洗电磁阀23的一端连接到外界高压气源，另一端连接到清洗管路开关阀51，并控制清洗管路开关阀51动作进行管路清洗。所述清洗喷枪开关阀52的一端通过管路连接到压力桶9上并由压力桶9提供清洗溶剂，压力桶9外接高压气源。清洗喷枪开关阀52另一端连接到喷枪6上，所述喷枪清洗电磁阀22的一端连接到外界高压气源，另一端连接到清洗喷枪开关阀52，并控制清洗喷枪开关阀52动作进行清洗喷枪6。
喷油的过程：
1、油漆通过隔离管理进入科氏流量计，再经过双泵头蠕动泵供油，科氏流量计装载在蠕动泵前端目的是让流速监测更稳定，避免蠕动泵引起的浪涌波动。在正常喷涂时，先开启蠕动泵4，开启清洗管路开关阀51，将油路循环，使得油漆从涂料桶8A进入管道经过科氏流量计、蠕动泵4、开启清洗管路开关阀51，再经过回油管道7回到涂料桶8A。为避免前端管路露空引起流速监测不稳定，在流速稳定后关闭清洗管路开关阀51，开启喷枪6直到喷枪出油稳定正式进入喷涂状态。在喷涂状态时，清洗喷枪开关阀52是始终关闭状态。
2、设定喷涂涂料流速单位：g/min，开启供油系统，蠕动泵6保持工作，并将蠕动泵的转速调到设定值。工件到位后控制系统开启开枪电磁阀21，并通过科氏流量计监测的流速进行闭环调整。喷枪工作是间接性的，喷涂前一工件监测出来的流速调整后，在第二的工件喷涂时会按前一工件调整后的流速喷涂，并进行监测调整，下一工件依照前一步骤完成。由于科氏流量计时通过RS485通信跟控制系统进行联控读取，控制系统可读取科氏流量计的质并保存计算，随时对蠕动泵4进行流量调整，实现精准喷涂。
3、开启喷枪前需先调整好雾化效果，需将喷枪尾端的油量控制调到最大，以确保蠕动泵供油得到有效控制。
清洗过程：
1、清洗道路：在非喷涂状态下，开启清洗。回油清洗电磁阀23动作，控制清洗管路开关阀51工作，清洗管路开关阀51将涂料管路的涂料回油到涂料桶，直到管路涂料流完，将涂料桶8A更换为溶剂桶8B，溶剂桶8B里的溶剂清洗管理残留的油漆，之后蠕动泵4停止工作。
2、清洗喷枪：喷枪清洗电磁阀22动作，控制清洗喷枪开关阀52工作，压力桶9里装有溶剂，压力桶9外接高压气体，溶剂通过压力桶的压力清洗涂料阀HCV-12到喷枪的油漆，并清洗喷枪。
控制系统：每个喷房配置一套控制系统，是用西门子PLC、威纶人机及后台组态监控系统。
系统控制的内容：与机器人联控控制喷枪动作喷涂轨迹在机器人示教器调整。每一把喷枪的流量设定、检测显示及闭环比较控制、使用流量总计显示、喷枪控制参数设定及开关枪功能、喷枪清洗功能。
所述喷涂组件为至少一套以上并且通过控制系统控制喷涂组件的动作，实现分组控制，调控更便捷。此外，本案中采用的喷枪6为BINKS喷枪，BINKS喷枪采用LVMP雾化技术，提供更好的雾化效果，降低空气消耗量，减小漆雾的反弹，更能保持喷房的整洁。比普通漆喷枪节油25～30％，维护和清洁容易。高质量的喷幅形状，优异的雾化效果，更能喷出高质量的图层质量。喷嘴整体结构设计无死角，减少涂料残留，减少清洗带来的麻烦。枪体采用不锈钢材质，增加枪体的硬度，延长喷枪的寿命，可耐各种涂料和溶剂的污染。雾化、喷幅独立调节更好的调整控制喷涂效果。喷枪可快速拆装，简化安装流程，可减少喷枪更换和维护时的停线时间。
所述蠕动泵4为具有双通道泵头的蠕动泵。由数字流速电机+双泵头叠加控制泵的转速，数字流速电机可本体控制流速，在系统控制中以通过模拟量4～20mA的信号控制转速，可将流速控制到0.001～3400mL/min。蠕动泵特点：无密封件与泵压介质接触，无阀门堵塞，流体仅和管路或管体材料接触，吸升高度和灌泵高度可达到8米水柱，能干转和处理带有较多空气的液体，较高的容积效率使之能应用于高精度要求的计量或配给应用中，可处理高粘度的流体。
所述。所述雾化调压阀1为显示雾化压力或调节压力的调压阀。方便调整喷涂效果，调压显示一体更改能直观的观察雾化压力大小及雾化效果。
本案中的油管、气管及管路配件：油管选用特氟龙材质，耐腐蚀性强，抗耐磨，以避免油漆对管理造成腐蚀。管路配件采用不锈钢材质，抗耐磨，避免涂料的输送对配件造成磨损。
本案中的涂料桶使用敞开式的涂料桶即可，无需增压，无需置换，在加装涂料是直接注入，无需停机加料。
本案中的压力桶在清洗时使用，在清洗阀打开的状态下，通过压力桶的压力降溶剂传送到管理和喷枪对管理和喷枪进行清理。选用40公升压力桶以足够清洗4套喷枪系统。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：包括控制系统和喷涂组件，所述喷涂组件包括雾化调压阀（1）、和电磁阀组（2）、科氏流量计（3）、蠕动泵（4）、涂料开关阀组（5）、喷枪（6）、涂料桶（8A）、溶剂桶（8B）、压力桶（9）；
所述涂料开关阀组（5）包括有清洗管路开关阀（51）和清洗喷枪开关阀（52）；
所述电磁阀组（2）包括有开枪电磁阀（21）、喷枪清洗电磁阀（22）、回油清洗电磁阀（23）；
所述蠕动泵（4）抽料端通过管道连接到科氏流量计（3）上，蠕动泵（4）的供料端通过管道连接清洗管路开关阀（51），所述清洗管路开关阀（51）连接有回油管道（7）并通过回油管道（7）回到涂料桶（8A）或溶剂桶（8B），科氏流量计（3）实现检测流量并反馈信号给蠕动泵（4），蠕动泵（4）实现接收到科氏流量计（3）反馈的信号并即时调整流量；
所述雾化调压阀（1）的一端连接外界高压气源，雾化调压阀（1）的另一端通过气管连接到喷枪（6）；
所述开枪电磁阀（21）的一端连接到外界高压气源，另一端连接到喷枪（6）并通过开枪电磁阀（21）控制喷枪（6）的开启进行喷漆；所述回油清洗电磁阀（23）的一端连接到外界高压气源，另一端连接到清洗管路开关阀（51），并控制清洗管路开关阀（51）动作进行管路清洗；
所述清洗喷枪开关阀（52）的一端通过管路连接到压力桶（9）上并由压力桶（9）提供清洗溶剂，压力桶（9）外接高压气源，清洗喷枪开关阀（52）另一端连接到喷枪（6）上，所述喷枪清洗电磁阀（22）的一端连接到外界高压气源，另一端连接到清洗喷枪开关阀（52），并控制清洗喷枪开关阀（52）动作进行清洗喷枪（6）。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：所述喷涂组件为至少一套并且通过控制系统控制喷涂组件的动作。
3.根据权利要求1所述的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：所述蠕动泵（4）为具有双通道泵头的蠕动泵。
4.根据权利要求3所述的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：所述喷枪（6）为BINKS喷枪。
5.根据权利要求1所述的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：所述雾化调压阀（1）为显示雾化压力或调节压力的调压阀。
6.根据权利要求1所述的一种非接触式流体输送及流量监控闭环控制装置，其特征在于：所述涂料桶（8A）为敞开式的涂料桶。
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