CN112742639A - 一种自动玻纤切丝器的送丝机构及其断丝检测的解决方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工业自动玻纤送丝领域，具体是一种自动玻纤切丝器的送丝机构及其断丝检测的解决方法，包括喷涂机器人，还包括：伺服转台、玻纤送丝机构、树脂喷枪系统；其具体使用步骤如下：S1、断丝检测；S2、止送启动；S3、收丝启动；S4、开关枪检测；玻纤送丝机构简单实用，制造成本低，解决了喷涂暂停时绕丝的问题，断丝检测器距离喷涂区较远，不易被污染，降低了维护成本；改制手动喷枪由手动喷枪改制而来，并集成了切丝器，维护保养与手动枪相同，降低了操作难度；整套系统扩展了机器人喷涂的功能，操作简单，稳定可靠，减少工人与玻纤接触的机会，为减少尘肺病做出了积极贡献。

Description

一种自动玻纤切丝器的送丝机构及其断丝检测的解决方法
技术领域
本发明涉及工业自动玻纤送丝领域，具体是一种自动玻纤切丝器的送丝机构及其断丝检测的解决方法。
背景技术
现代浴缸制作工艺与传统的陶瓷工艺不同，现代浴缸采用亚克力板热塑模成型，然后在底部喷一层较厚的树脂和玻璃纤维的混合层，工人对混合层涂抹均匀后，再烘干便制作成了结实的浴缸胚。
玻璃纤维需要切断后再与树脂在喷涂时混合，市面上有专用的玻纤切丝器和树脂喷枪，但都是人工近距离手持操作，玻纤切断时会形成大量的玻璃丝，很容易穿透人的皮肤，造成皮肤病和尘肺病。
采用机器人可以替代人工喷涂的部分工作，但玻璃纤维和雾化状态的树脂极易污染传感器，导致机器人无法正常工作。切丝器关停时，玻璃纤维因惯性冲出来一部分，会缠绕在喷枪或机器人手臂上，机器人按既定程序无法对玻纤进行收回和梳理，当再次开启切丝器时，玻纤会被拉扯住，导致送丝中断。
喷涂时需要工人手持喷枪上下晃动，让树脂和玻纤充分混合。机器人采用PTP编程很难达到工人操作的灵活程度，导致机器人喷涂树脂玻纤局限在喷涂工件的平整表面区域。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种自动玻纤切丝器的送丝机构及其断丝检测的解决方法。
一种自动玻纤切丝器的送丝机构，包括固定在地面用于执行喷涂轨迹的喷涂机器人，还包括：
伺服转台，固定在地面上且安装在喷涂机器人的正前方，用于放置工装，工件固定在工装上，用于工件在水平面上的任意角度旋转；
玻纤送丝机构，固定在地面上且安装在喷涂机器人的侧面，用于玻纤的传送；
树脂喷枪系统，安装在喷涂机器人的末端法兰上，用于玻纤的切断和喷出。
所述的伺服转台包括支撑台、安装在机构框架上用于限定支撑台运动方向的直线滑轨、安装在机构框架上且缸杆与支撑台连接的举升气缸、安装在举升气缸上的伺服电机、与伺服电机连接用于减速并增大扭矩将动力传递到支撑台上的行星减速机。
所述的直线滑轨的滑块安装在支撑台上，导轨安装在机构框架上。
所述的玻纤送丝机构包括固定在地面上的调节支架、固定在调节支架的后端下方用于玻纤的动态导向，防止玻纤运动时被卡阻的送料导向槽、安装在送丝路线的送料导向槽前端用于瞬间夹持玻纤，防止玻纤冲出去过多的止送机构、安装在送丝路线的止送机构的前端用于检测玻纤是否在运动的断丝检测器、安装在调节支架的前端下方位置处用于将送出的玻纤收回，防止缠绕喷枪的空气回丝机构，所述的送料导向槽下端设置有料框。
所述的止送机构包括固定在调节支架上的固定板、安装在固定板上的微型气缸一、与微型气缸一的缸杆连接的移动板。
所述的移动板位于固定板下方，依靠自重使移动板与固定板有间隙，玻纤从间隙中穿过而不受到阻力。
所述的空气回丝机构包括固定在调节支架上的导流管、安装在导流管前端部的空气帽、设置在空气帽上的节流阀。
所述的空气帽内部设有一圈均布的导流口，压缩空气通过导流口均匀的从导流管快速流出，空气帽端部形成负压，玻纤被吸入导流管，再从导流管向后吹出，玻纤被源源不断的被收回。
所述的树脂喷枪系统包括安装在机器人末端法兰上的枪架、固定在枪架上作为末端执行原件的改制手动喷枪、固定在改制手动喷枪上方的切丝器、安装在改制手动喷枪上的扳机、安装在扳机的后端且通过缸杆拉动扳机工作的微型气缸二、固定在枪架上用于控制切丝器的启停的气控阀。
一种自动玻纤切丝器的送丝机构的断丝检测的解决方法，其具体步骤如下：
S1、断丝检测：喷涂机器人的内部PLC控制自动树脂喷枪系统执行开枪动作，开始检测是否有断丝信号输入；
a：PLC逻辑判断没有断丝，则继续工作；
b：断丝了，则转入关枪流程，玻纤送丝机构开始按序工作；
S2、止送启动：喷涂机器人的内部PLC控制自动树脂喷枪系统执行关枪动作，玻纤止送机构启动，拉住玻纤；
S3、收丝启动：空气回丝机构工作，将冲出的玻纤收回；
S4、开关枪检测：执行开关枪状态的逻辑判断，具体如下：
a：关枪状态，表示本次的一系列动作流程工作正常；
b：开枪状态，表示异常断丝，随即输出报警，由工人检查。
本发明的有益效果是：通过选用拖动示教编程的喷涂机器人和伺服转台相结合的产品，使编程变得更加容易，入门难度降低；玻纤送丝机构简单实用，制造成本低，解决了喷涂暂停时绕丝的问题，断丝检测器距离喷涂区较远，不易被污染，降低了维护成本；改制手动喷枪由手动喷枪改制而来，并集成了切丝器，维护保养与手动枪相同，降低了操作难度；整套系统扩展了机器人喷涂的功能，操作简单，稳定可靠，减少工人与玻纤接触的机会，为减少尘肺病做出了积极贡献。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的主视结构示意图；
图2为本发明的没有安装玻纤送丝机构的结构示意图；
图3为本发明的安装玻纤送丝机构结构示意图；
图4为本发明的伺服转台主视结构示意图；
图5为本发明的玻纤送丝机构主视结构示意图；
图6为本发明的止送机构主视结构示意图；
图7为本发明的空气回丝机构主视结构示意图；
图8为本发明的自动树脂喷枪系统立体结构示意图；
图9为本发明的断丝检测的解决方法结构框图；
附图标记：1、喷涂机器人；2、伺服转台；201、举升气缸；202、直线滑轨；203、伺服电机；204、行星减速机；205、支撑台；3、玻纤送丝机构；301、送料导向槽；302、止送机构；30201、微型气缸一；30202、固定板；30203、移动板；303、断丝检测器；304、空气回丝机构；30401、导流管；30402、节流阀；30403、空气帽；305、调节支架；306、料框；4、树脂喷枪系统；401、手动喷枪；402、切丝器；403、微型气缸二；404、气控阀；405、枪架；40101、扳机。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图9所示，一种自动玻纤切丝器的送丝机构，包括固定在地面用于执行喷涂轨迹的喷涂机器人1，还包括：
伺服转台2，固定在地面上且安装在喷涂机器人1的正前方，用于放置工装，工件固定在工装上，用于工件在水平面上的任意角度旋转；
玻纤送丝机构3，固定在地面上且安装在喷涂机器人1的侧面，用于玻纤的传送；
树脂喷枪系统4，安装在喷涂机器人1的末端法兰上，用于玻纤的切断和喷出。
玻纤通过玻纤送丝机构3传送到树脂喷枪系统4进行切断后喷涂到工件表面，整套系统由喷涂机器人1的控制系统进行有序控制。
通过选用拖动示教编程的喷涂机器人和伺服转台2相结合的产品，使编程变得更加容易，入门难度降低；玻纤送丝机构简单实用，制造成本低，解决了喷涂暂停时绕丝的问题，断丝检测器303距离喷涂区较远，不易被污染，降低了维护成本；改制手动喷枪401由手动喷枪改制而来，并集成了切丝器402，维护保养与手动枪相同，降低了操作难度；整套系统扩展了机器人喷涂的功能，操作简单，稳定可靠，减少工人与玻纤接触的机会，为减少尘肺病做出了积极贡献。
所述的喷涂机器人1采用CMA-GR650ST喷涂机器人，具有拖动示教编程功能，工人只需拖动机器人的TOOL可实现快速编程，喷涂工具在工人的示范下使编程显得更加简单易用。
所述的伺服转台2包括支撑台205、安装在机构框架上用于限定支撑台205运动方向的直线滑轨202、安装在机构框架上且缸杆与支撑台205连接的举升气缸201、安装在举升气缸201上的伺服电机203、与伺服电机203连接用于减速并增大扭矩将动力传递到支撑台205上的行星减速机204，支撑台205带动工件旋转，用于执行工件的任意角度旋转任务。
所述的伺服转台2用于将工件举起，脱离原有载具，配合机器人完成工件在水平面上任意角度的转动，让复杂工件的需喷涂表面转到喷涂机器人1的可达喷涂范围内，方便工人拖动示教。
所述的直线滑轨202的滑块安装在支撑台205上，导轨安装在机构框架上。
所述的玻纤送丝机构3包括固定在地面上的调节支架305、固定在调节支架305的后端下方用于玻纤的动态导向，防止玻纤运动时被卡阻的送料导向槽301、安装在送丝路线的送料导向槽301前端用于瞬间夹持玻纤，防止玻纤冲出去过多的止送机构302、安装在送丝路线的止送机构302的前端用于检测玻纤是否在运动的断丝检测器303、安装在调节支架305的前端下方位置处用于将送出的玻纤收回，防止缠绕喷枪的空气回丝机构304，所述的送料导向槽301下端设置有料框306。
如图2所示，喷涂机器人1关枪时，玻纤会冲出一小段，缠绕喷枪，影响第二次开枪；如图3所示，喷涂机器人1关枪时，止送机构302工作，空气回丝机构304工作，切丝器402附近的玻纤被收，不再缠绕喷枪。
纤切丝器402在正常工作时，玻纤会被切丝器402快速拉扯出去，玻纤运动时会振动，触发传感器有信号输出，喷涂机器人1的PLC间断检测该信号的存在，若在规定时间内没有收到信号，表示玻纤输送中断，PLC即刻发出断丝报警信号。
喷涂中途暂停，切丝器402也会立即停止工作，玻纤会因惯性继续向前冲出一小段，该段长度会受到输送的阻力和玻纤自重的影响，阻力大，单位长度的自重大，冲出的一小段长度就更短。
当喷涂暂停时，玻纤会跳起，接着被送料导向槽301挡回去，回落到丝盘上；止送机构302会立即启动，对玻纤夹持0.5s后才松开，玻纤被拉扯住，减少冲出长度；接着空气回丝机构304工作，压缩空气在特制的管内断续用气流吹玻纤，送出的玻纤被拉回；由于止送和回吹的时间较短，玻纤还没落到喷枪上就被收回了。
可调节支架305用来固定回吹机构，当玻纤从中间断掉，工人可以旋转摇把将可调节支架305放低，重新穿玻纤。
所述的止送机构302包括固定在调节支架305上的固定板30202、安装在固定板30202上的微型气缸一30201、与微型气缸一30201的缸杆连接的移动板30203。
所述的移动板30203位于固定板30202下方，依靠自重使移动板30203与固定板30202有间隙，玻纤从间隙中穿过而不受到阻力。
当微型气缸一30201工作时，移动板30203被提起来，固定板30202与移动板30203贴合，间隙消失，从而可以夹持玻纤，阻止玻纤运动。
所述的空气回丝机构304包括固定在调节支架305上的导流管30401、安装在导流管30401前端部的空气帽30403、设置在空气帽30403上的节流阀30402。
所述的空气帽30403内部设有一圈均布的导流口，压缩空气通过导流口均匀的从导流管30401快速流出，空气帽30403端部形成负压，玻纤被吸入导流管，再从导流管30401向后吹出，玻纤被源源不断的被收回。
所述的树脂喷枪系统4包括安装在机器人末端法兰上的枪架405、固定在枪架405上作为末端执行原件的改制手动喷枪401、固定在改制手动喷枪401上方的切丝器402、安装在改制手动喷枪401上的扳机40101、安装在扳机40101的后端且通过缸杆拉动扳机40101工作的微型气缸二403、固定在枪架405上用于控制切丝器402的启停的气控阀404。
切丝器402将玻纤切断并抛出，从改制手动喷枪401的正前方落下，改制手动喷枪401喷出来的树脂快速混合，最后落到工件表面，将改制手动喷枪401改制为自动枪，需要使用到微型气缸二403去扳动扳机40101，因此微型气缸二403安装在扳机40101的后面，缸杆拉动扳机40101工作。
一种自动玻纤切丝器的送丝机构的断丝检测的解决方法，其具体步骤如下：
S1、断丝检测：喷涂机器人1的内部PLC控制自动树脂喷枪系统4执行开枪动作，开始检测是否有断丝信号输入；
a：PLC逻辑判断没有断丝，则继续工作；
b：断丝了，则转入关枪流程，玻纤送丝机构3开始按序工作；
S2、止送启动：喷涂机器人1的内部PLC控制自动树脂喷枪系统4执行关枪动作，玻纤止送机构302启动，拉住玻纤；
S3、收丝启动：空气回丝机构304工作，将冲出的玻纤收回；
S4、开关枪检测：执行开关枪状态的逻辑判断，具体如下：
a：关枪状态，表示本次的一系列动作流程工作正常；
b：开枪状态，表示异常断丝，随即输出报警，由工人检查。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种自动玻纤切丝器的送丝机构，包括固定在地面用于执行喷涂轨迹的喷涂机器人(1)，其特征在于：还包括：
伺服转台(2)，固定在地面上且安装在喷涂机器人(1)的正前方，用于放置工装，工件固定在工装上，用于工件在水平面上的任意角度旋转；
玻纤送丝机构(3)，固定在地面上且安装在喷涂机器人(1)的侧面，用于玻纤的传送；
树脂喷枪系统(4)，安装在喷涂机器人(1)的末端法兰上，用于玻纤的切断和喷出。
2.根据权利要求1所述的一种自动玻纤切丝器的送丝机构，其特征在于：所述的伺服转台(2)包括支撑台(205)、安装在机构框架上用于限定支撑台(205)运动方向的直线滑轨(202)、安装在机构框架上且缸杆与支撑台(205)连接的举升气缸(201)、安装在举升气缸(201)上的伺服电机(203)、与伺服电机(203)连接用于减速并增大扭矩将动力传递到支撑台(205)上的行星减速机(204)。
3.根据权利要求2所述的一种自动玻纤切丝器的送丝机构，其特征在于：所述的直线滑轨(202)的滑块安装在支撑台(205)上，导轨安装在机构框架上。
4.根据权利要求1所述的一种自动玻纤切丝器的送丝机构，其特征在于：所述的玻纤送丝机构(3)包括固定在地面上的调节支架(305)、固定在调节支架(305)的后端下方用于玻纤的动态导向，防止玻纤运动时被卡阻的送料导向槽(301)、安装在送丝路线的送料导向槽(301)前端用于瞬间夹持玻纤，防止玻纤冲出去过多的止送机构(302)、安装在送丝路线的止送机构(302)的前端用于检测玻纤是否在运动的断丝检测器(303)、安装在调节支架(305)的前端下方位置处用于将送出的玻纤收回，防止缠绕喷枪的空气回丝机构(304)，所述的送料导向槽(301)下端设置有料框(306)。
5.根据权利要求4所述的一种自动玻纤切丝器的送丝机构，其特征在于：所述的止送机构(302)包括固定在调节支架(305)上的固定板(30202)、安装在固定板(30202)上的微型气缸一(30201)、与微型气缸一(30201)的缸杆连接的移动板(30203)。
6.根据权利要求5所述的一种自动玻纤切丝器的送丝机构，其特征在于：所述的移动板(30203)位于固定板(30202)下方，依靠自重使移动板(30203)与固定板(30202)有间隙，玻纤从间隙中穿过而不受到阻力。
7.根据权利要求4所述的一种自动玻纤切丝器的送丝机构，其特征在于：所述的空气回丝机构(304)包括固定在调节支架(305)上的导流管(30401)、安装在导流管(30401)前端部的空气帽(30403)、设置在空气帽(30403)上的节流阀(30402)。
8.根据权利要求7所述的一种自动玻纤切丝器的送丝机构，其特征在于：所述的空气帽(30403)内部设有一圈均布的导流口，压缩空气通过导流口均匀的从导流管(30401)快速流出，空气帽(30403)端部形成负压，玻纤被吸入导流管，再从导流管(30401)向后吹出，玻纤被源源不断的被收回。
9.根据权利要求1所述的一种自动玻纤切丝器的送丝机构，其特征在于：所述的树脂喷枪系统(4)包括安装在机器人末端法兰上的枪架(405)、固定在枪架(405)上作为末端执行原件的改制手动喷枪(401)、固定在改制手动喷枪(401)上方的切丝器(402)、安装在改制手动喷枪(401)上的扳机(40101)、安装在扳机(40101)的后端且通过缸杆拉动扳机(40101)工作的微型气缸二(403)、固定在枪架(405)上用于控制切丝器(402)的启停的气控阀(404)。
10.利用权利要求1至9中任一项所述的一种自动玻纤切丝器的送丝机构的断丝检测的解决方法，其特征在于：其具体步骤如下：
S1、断丝检测：喷涂机器人(1)的内部PLC控制自动树脂喷枪系统(4)执行开枪动作，开始检测是否有断丝信号输入；
a：PLC逻辑判断没有断丝，则继续工作；
b：断丝了，则转入关枪流程，玻纤送丝机构(3)开始按序工作；
S2、止送启动：喷涂机器人(1)的内部PLC控制自动树脂喷枪系统(4)执行关枪动作，玻纤止送机构(302)启动，拉住玻纤；
S3、收丝启动：空气回丝机构(304)工作，将冲出的玻纤收回；
S4、开关枪检测：执行开关枪状态的逻辑判断，具体如下：
a：关枪状态，表示本次的一系列动作流程工作正常；
b：开枪状态，表示异常断丝，随即输出报警，由工人检查处理。
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