CN111266230A - 一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法，用以解决自动化制鞋生产线上喷枪堵塞的问题以及需求，实时监测供料管路内的流量，当其流量值低于正常值时通过控制螺杆泵控制物料的输出，从而利用高压冲洗的方式将喷枪口堵塞的物料冲洗出来，解决了传统人工清理胶枪口的效率低下导致生产率低下和工人工作强度较大的问题。其通过在喷枪供料管内设置实时监测的流量检测装置来检测管内的流量大小，并将信号传输到控制系统，通过设置输送泵来为喷枪供料管内供料，通过设置控制系统来控制输送泵的工作及转速大小，通过设置报警装置来告知工作人员输送泵输出压力达到阀值，系统也无法自动疏通管道而发出故障报警。
Description
技术领域
本发明涉及喷胶技术领域，具体涉及一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法。
背景技术
随着生产制造业的不断发展和自动化水平的不断提高，传统的机械化以及人工生产方式一次又一次地受到挑战，在自动化制鞋生产线上体现的尤为突出。传统的制鞋方式主要是人工进行打样和制作，生产效率低下而且工人的工作强度也很大，不满足现阶段对自动化的需求。特别是在对鞋类进行喷胶的阶段，通常，自动化制鞋生产线采用六关节机器人完成喷涂作业，喷涂系统的关键部件喷枪的工作状况会对喷涂质量和喷涂效率产生巨大影响。第一种是喷枪在工作过程的状态：由于物料管道的气密性有限，胶水极易产生凝固并且堵胶的现象；第二种是喷枪在停顿待命时或者是在当日工作结束后的状态：喷枪的控制回路被关闭，此时胶桶至喷枪末端一段的胶水停止流动，胶管与各种原件之间接头气密性不足，空气会混入胶管中，同时现场环境温度的影响造成胶水溶剂挥发，由于胶水的特殊化学物质造成胶水表面出现结膜现象，且结膜会随着时间的推移逐渐增厚。当胶水流体产生扰动，结膜粘接在一起形成胶块从而堵塞胶管。如何将形成的、尚未完全凝固的、堵塞喷枪喷嘴供料管内的胶块清除掉？传统的针对第一种情况常用的方法是切断供料、雾化及供料雾化控制气路，将喷枪拆解，手动清除堵塞喷嘴的胶块，而每次堵胶都采用人工的方式进行清理严重影响生产效率，不满足自动化生产的需求；而传统的针对第二种情况的喷涂系统清理喷枪喷嘴末端的方式是采用高压喷壶，当喷涂作业结束后，打开高压喷壶，利用高压喷射的水将喷枪喷嘴末端外侧的残余胶水清理掉。高压喷壶只在喷涂作业结束后的短暂时间内有作用，产线当日工作结束后，不能有效保证喷枪末端内侧的残余胶水不结块。为此本方案提出改进措施。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法，用以解决自动化制鞋生产线上喷枪堵塞的问题以及需求，实时监测供料管路内的流量，当其流量值低于正常值时通过控制螺杆泵控制物料的输出，从而利用高压冲洗的方式将喷枪口堵塞的物料冲洗出来，解决了传统人工清理胶枪口的效率低下导致生产率低下和工人工作强度较大的问题。本发明具有实时性和实效性强，发现问题的灵敏度高以及预防下次堵胶的可能，极大提高了生产效率等优点。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法，
1)、通过在喷枪供料管内设置实时监测的流量检测装置来检测管内的流量大小，并将信号传输到控制系统，通过设置输送泵来为喷枪供料管内供料，通过设置控制系统来控制输送泵的工作及转速大小，通过设置报警装置来告知工作人员输送泵输出压力达到阀值，系统也无法自动疏通管道而发出故障报警；
2)、当流量检测装置监测到喷枪供料管内的流量变小时，流量检测装置将信号传输到控制系统，控制系统收到流量信号变小的反馈信号时，控制输送泵加大转速，以通过高压冲洗的方式改变管道内部胶水压力进而实现疏通管道的功能；
3)、当流量检测装置检测到的物料流量值趋向于零时，且持续一定时间仍未改变，控制系统控制报警装置发出故障报警，若喷枪站工作人员收到报警装置发出报警信息，说明喷枪发生堵塞且系统无法自动排出，此时工作人员需要手动清理喷枪并恢复生产；
4)、当日生产结束时，控制系统控制机器人将喷枪置于高处，接着控制系统控制输送泵反转，在重力与输送泵的共同作用下，喷枪供料管内残余的胶水回流到胶桶中。
进一步改进的是：所述步骤2)的后方还设有用于清理喷枪末端残余胶水的浸洗工序，具体的：在进行生产操作每隔一段时间，控制系统会自动控制喷枪,将喷枪末端浸入清洁剂中，以清理末端的残余胶水。
进一步改进的是：所述步骤4)还包括生产结束时的浸洗工序：控制系统将喷枪喷嘴末端浸没入清洁剂后，并把胶桶内的喷枪供料管手动移位到盛污水的容器中，移动到位后控制系统控制输送泵反转，在重力与输送泵的共同作用下，使得喷枪与输送泵之间的清洁剂反向回流到盛污水的容器中，以清洗喷枪与胶桶之间的所有的胶路。
进一步改进的是：所述输送泵为双向变量螺杆泵。
进一步改进的是：所述流量检测装置为夹钳式流量传感器。
进一步改进的是：所述清洁剂为无氧或低氧纯水。
采用上述技术方案后，本发明有益效果为：
1、在喷枪胶路入口处增加输送泵和流量检测装置。输送泵可输送胶水并为排挤出堵塞胶块提供了动力来源，并且在生产结束后更加方便地清理喷枪，而流量检测装置可实时监测喷枪堵塞故障的出现，并报警提示；
2、可以将喷枪供料管中存在的较小的胶块挤出，对于无法自行排出的胶块，发出报警信号，使得产线维护人员随时得知故障情形的出现，从而极大较低产线喷枪堵塞故障的出现对于生产的影响；
3、在进行生产操作每隔一段时间，控制系统控制机器人将喷枪末端浸入清洁剂中，及时清理喷枪供料管内堵塞的残余胶水。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明喷涂系统的原理图；
图2是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例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，本领域所属的技术人员在没有做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。在不冲突的情况下，本申请中的具体实施方式中的特征可以相互组合。
实施例
参考图1至图2，本实施例公开一种六关节机器人喷枪喷涂的方法,在喷涂准备开始前，控制系统先控制气源工作，压力泵向喷涂系统提供0.6MPa的稳定压力，此时在喷涂系统的回路上产生的高压气体途径过滤器分为了三个支路。第一支路经过用于保证供料压力恒定的电气比例阀B1连接胶桶，胶桶通过喷枪供料管连接喷枪，喷枪供料管内且靠近喷枪的一端设置双向变量螺杆泵，螺杆泵的末端设置有用于实时监测喷枪供料管内流量大小的夹钳式流量传感器，供料回路的电气比例阀B1提供约为0.23MPa的稳定压力，用于将胶桶中的水性胶水通过螺杆泵输送到喷枪的供料端，而喷枪喷嘴出口的水性胶水能否流出受喷枪控制端气路的控制；第二支路经过用于保证雾化压力恒定的电气比例阀B2连接喷枪的雾化端，雾化气体可用于将胶水雾化、吹散，并将其喷涂在鞋面上，雾化气路的开启与关闭是通过电磁阀A2由机器人控制系统控制的；第三支路连接到喷枪的控制端，此气路控制喷枪喷嘴部位水性胶水出口的开启和关闭，而控制气路通过电磁阀A1由控制系统控制，螺杆泵也由控制系统控制；打开雾化气路的电磁阀A2，雾化气路持续向喷枪提供高速高压气体，当携带鞋楦的随行夹具到达指定位置后，通过扫描RFID，六关节机器人获得鞋面信息。此时六关节机器人就位，控制系统控制六关节机器人运动到喷涂起始点，打开控制气路的电磁阀A1，喷枪末端顶针打开，胶桶的水性胶水通过螺杆泵从喷枪的供料端流出，此时喷枪雾化气体高速流出，产生负压，将胶水带出。气液两相速度差较大，胶水分裂成极细的雾滴，胶水被雾化。雾化后的胶水随高速气体射向鞋面，并附着在鞋面上。当喷枪喷嘴内部或喷枪供料管内不发生胶水堵塞时，六关节机器人可按照控制系统预定轨迹完成加工过程，关闭控制气路和雾化气路的电磁阀，一个喷胶周期随即结束，当喷枪喷嘴内部或喷枪供料管内发生胶水堵塞时，夹钳式流量传感器监测到喷枪供料管内的流量变小时，说明此时喷枪供料管内的胶水被堵塞住，喷枪供料管内的夹钳式流量传感器将流量变小信号传输到控制系统，控制系统收到流量信号变小的反馈信号时，通过短时间内通过伺服电机控制螺杆泵加大转速，以提供更多流量的物料供应，便自动地在短时间内提升了喷枪喷嘴内部物料胶水的压力，该压力最终达到一般喷胶供料压力的2～3倍左右，在其此间，要么堵塞喷嘴的胶块会在高压的作用下被挤出，从而清除喷嘴处凝结的胶块，恢复正常生产下的出胶量；要么即使随着供料管内的压力增大，凝结的胶块堵塞了喷枪细小的喷嘴，喷枪供料管内的胶水无法顺利流动，当夹钳式流量传感器检测到的物料流量趋向于零时，且持续一定时间仍未改变，控制系统控制报警装置发出故障报警，若喷枪站工作人员收到报警装置发出报警信息，说明喷枪发生堵塞且系统无法自动排出，此时工作人员需要关闭控制气路及其控制气路的所有电磁阀后，手动清理喷枪并恢复生产。因为喷枪在喷胶的工作期间内，并不是连续地进行喷胶作业，而是间断地进行喷胶作业，且喷胶作业时间较短，停顿待命时间较长，因此还设有在喷胶停顿待命时间用于清理喷枪末端残余胶水的浸洗工序，具体的：在进行生产操作每隔一段时间，控制系统会控制机器人自动控制喷枪,将喷枪末端浸入清洁剂中，以清理末端的残余胶水，当需要继续进行喷涂工作时，控制系统控制机器人就位，当携带鞋楦的随行夹具到达指定位置后，通过扫描RFID，机器人获得鞋面信息后运动到喷涂起始点，重新进行新一轮的喷涂工作。在当日生产结束时，控制系统控制六关节机器人上移将喷枪置于高处，接着伺服电机控制螺杆泵反转，在重力与螺杆泵的共同作用下，将喷枪供料管内残余的水性胶水回流到胶桶里后，将原本放置于胶桶内的喷枪供料管手动抽出，并将其移位放置于盛污水的容器中，移动到位后控制系统控制六关节机器人将喷枪喷嘴末端浸没入清洁剂后，并让伺服电机控制螺杆泵反转，在重力与螺杆泵的共同作用下，使得喷枪与螺杆泵之间的清洁剂反向回流到盛污水的容器中，以清洗喷枪与胶桶之间的所有的胶路，减少在非工作期间胶路中所附着的胶水，使管路中没有胶水可以堵塞。由于该胶水是水性胶水，为了防止胶水结块，使用的清洁剂为无氧或低氧纯水，其中低氧纯水在常温下的含氧量为6mg/L～10mg/L。降低水中氧气含量的方式有物理法和化学法。物理法是将水加热至沸腾状态，排出水中的氧气，化学法是向水中加入化学物质，与氧气发生反应，从而降低水中的氧气含量。物理法使用简单，因此可将经过加热至沸腾的水存储在容器中，在作业空闲时，将喷枪末端浸入水中。但是随着时间的推移，水中的氧气含量会逐渐增加，因此，容器内用于清理喷枪末端的水需要定期更换。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (6)
1.一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法，其特征在于：
1)通过在喷枪供料管内设置实时监测的流量检测装置来检测管内的流量大小，并将信号传输到控制系统，通过设置输送泵来为喷枪供料管内供料，通过设置控制系统来控制输送泵的工作及转速大小，通过设置报警装置来告知工作人员输送泵输出压力达到阀值，系统也无法自动疏通管道而发出故障报警；
2)当流量检测装置监测到喷枪供料管内的流量变小时，流量检测装置将信号传输到控制系统，控制系统收到流量信号变小的反馈信号时，控制输送泵加大转速，以通过高压冲洗的方式改变管道内部胶水压力进而实现疏通管道的功能；
3)当流量检测装置检测到的物料流量值趋向于零时，且持续一定时间仍未改变，控制系统控制报警装置发出故障报警，若喷枪站工作人员收到报警装置发出报警信息，说明喷枪发生堵塞且系统无法自动排出，此时工作人员需要手动清理喷枪并恢复生产；
4)当日生产结束时，控制系统控制机器人将喷枪置于高处，接着控制系统控制输送泵反转，在重力与输送泵的共同作用下，喷枪供料管内残余的胶水回流到胶桶中。
2.根据权利要求1所述的一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法，其特征在于：所述步骤2)的后方还设有用于清理喷枪末端残余胶水的浸洗工序，具体的：在进行生产操作每隔一段时间，控制系统会自动控制喷枪,将喷枪末端浸入清洁剂中，以清理末端的残余胶水。
3.根据权利要求1所述的一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法，其特征在于：所述步骤4)还包括生产结束时的浸洗工序：控制系统将喷枪喷嘴末端浸没入清洁剂后，并把胶桶内的喷枪供料管手动移位到盛污水的容器中，移动到位后控制系统控制输送泵反转，在重力与输送泵的共同作用下，使得喷枪与输送泵之间的清洁剂反向回流到盛污水的容器中，以清洗喷枪与胶桶之间的所有的胶路。
4.根据权利要求1所述的一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法，其特征在于：所述输送泵为双向变量螺杆泵。
5.根据权利要求1所述的一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法，其特征在于：所述流量检测装置为夹钳式流量传感器。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的一种监测与消除水性胶喷枪喷嘴内部堵塞的方法，其特征在于：所述清洁剂为无氧或低氧纯水。
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Application publication date: 20200612 Assignee: QUANZHOU HUADIAN ELECTRIC Co.,Ltd. Assignor: QUANZHOU-HUST INTELLIGENT MANUFACTURING FUTURE Contract record no.: X2023350000421 Denomination of invention: A method for monitoring and eliminating internal blockage of water-based adhesive spray gun nozzles Granted publication date: 20210525 License type: Common License Record date: 20231108 |