CN112824110A - 一种圣诞球表面拉胶彩绘装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种圣诞球表面拉胶彩绘装置及其工作方法，其中，一种圣诞球表面拉胶彩绘装置包括机架，所述机架上设有四轴运动系统；出胶系统，所述出胶系统包括储胶罐、点胶阀电磁阀与点胶阀；运动控制模组，所述运动控制模组包括可交互人机对话控制面板、电机驱动器与多轴运动控制单元。本发明的有益效果是：解决了圣诞球拉胶彩绘生产中，手工生产难度高、工人难招、用工成本高、无法进行大批量且产品质量稳定的生产等问题，填补了圣诞球拉胶彩绘行业生产自动化的空白。

Description

一种圣诞球表面拉胶彩绘装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种节日用品圣诞球生产加工，特别是涉及一种圣诞球表面拉胶彩绘装置及其工作方法。

背景技术

目前，拉胶彩绘圣诞球生产加工中普遍采用人工手绘，工人使用白乳胶在圣诞球表面进行图案绘制。这种人工操作方式对工人绘画技能要求高，且需要工人具有比较专业的技能，否则很难完成复杂的图案绘制，这使得拉胶彩绘圣诞球生产过程中存在用工量大且工人难招，生产成本居高不下，无法进行大批量的、质量稳定的生产等问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种圣诞球表面拉胶彩绘装置制造及其工作方法，能够解决彩绘圣诞球生产中手工生产难度高，对工人绘画技能要求过高且工人需要相关经验导致的工人难招、用工成本高、无法进行大批量且产品质量稳定的生产等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种圣诞球表面拉胶彩绘装置，所述拉胶彩绘装置包括：

机架，所述机架上设有四轴运动系统；

出胶系统，所述出胶系统包括供胶组件、点胶阀电磁阀与点胶组件；

运动控制模组，所述运动控制模组包括可交互人机对话控制面板、电机驱动器、多轴运动控制单元；

所述圣诞球表面拉胶彩绘装置还包括：

气源处理器二联件，所述气源处理器二联件设置在机架上，所述气源处理器二联件与供胶组件和点胶组件连接。

所述四轴运动系统包括平移气缸模组、A轴移动模组、X轴转动模组、Y轴移动模组与Z轴转动模组；

平移气缸模组，所述平移气缸模组包括气缸、平移气缸电磁阀与平移气缸滑动组件，设置在机架上；

A轴移动模组，所述A轴移动模组设置在所述平移气缸模组上，包括A轴电机、A轴丝杆组件、A轴滑动组件、A轴丝杆组件安装板，所述A轴电机安装在A轴丝杆组件右侧，所述A轴丝杆组件通过丝杆螺母分别与Y轴丝杆组件安装板和A轴滑动组件连接固定，所述A轴滑动组件固定在A轴丝杆组件安装板上；

X轴转动模组，所述X轴转动模组固定安装在机架上，包括X轴电机、X轴电机连接杆、轴承座、轴芯、Z轴电机安装板和Z轴连接板，所述Z轴连接板共两块，分别与轴承和轴芯套接，并与Z轴电机安装板固定连接；

Y轴移动模组，所述Y轴移动模组位于圣诞球拉胶彩绘工位上方，与A轴移动模组连接，包括Y轴电机、Y轴丝杆组件、Y轴滑动组件、Y轴丝杆组件安装板和点胶组件安装板，所述Y轴电机安装在Y轴丝杆支撑端上方，所述Y轴丝杆组件通过丝杆螺母分别与点胶阀安装板和Y轴滑动组件连接固定，所述Y轴滑动组件固定在Y轴丝杆组件安装板上；

Z轴转动模组，所述Z轴转动模组位于圣诞球拉胶彩绘工位下方，与所述X轴转动模组连接，包括Z轴电机、圣诞球固定芯子与芯子固定轴承，所述圣诞球固定芯子与芯子固定轴承套接，组成圣诞球卡球组件；所述圣诞球卡球组件与所述Z轴电机相连，用螺丝固定，所述圣诞球卡球组件与所述Z轴电机同轴度小于0.1mm；

所述圣诞球表面拉胶彩绘装置还包括：

圣诞球夹持专用治具，所述圣诞球夹持专用治具一端与Z轴电机直接相连，另一端根据圣诞球口部尺寸及圣诞球球体规格配制，保证所述圣诞球夹持专用治具同心度好、夹持圣诞球稳定，所述圣诞球夹持专用治具还需可调节位置使待绘制圣诞球球心位于X轴的轴心线上；所述圣诞球夹持专用治具调节位置的步骤包括：

使所述X轴移动模组的Z轴连接板处于竖直位置，将所述圣诞球夹持专用治具插入Z轴电机；

调节所述圣诞球夹持专用治具的上下位置，使待绘制圣诞球的球心处于X轴旋转的轴心线与Z轴自转的轴心线交点处；

用螺丝将所述圣诞球夹持专用治具固定在Z轴电机上，调整所述圣诞球夹持专用治具的同心度，并使用千分表反复检核，保证所述圣诞球夹持专用治具与Z轴电机的同轴度小于0.05mm。

出胶系统，所述出胶系统包括供胶组件、点胶阀电磁阀与点胶组件；

供胶组件，所述供胶组件包括：储胶罐、调压阀、排气阀与溢流阀，所述储胶罐为304不锈钢材质的可密封罐，用于储存拉胶彩绘圣诞球使用的胶水，具有良好的耐腐蚀性；所述调压阀设置在所述储胶罐上盖中央，用于调节储胶罐内气压；所述排气阀设置在所述储胶罐上盖上，可快速排出储胶罐内气体，实现储胶罐快速降压；所述溢流阀设置在所述储胶罐上盖上，起稳压及保护作用，在储胶罐内气压超过最高工作气压时，所述溢流阀会自动打开，降低储胶罐内压力，保证生产安全；

点胶阀电磁阀，所述点胶阀电磁阀与多轴运动控制单元连接，用于实现工业触摸屏对点胶阀通断的控制；

点胶组件，所述点胶组件安装在所述Y轴移动模组的点胶组件安装板上，所述点胶组件包括点胶阀与可拆卸针头，所述点胶阀为回吸式点胶阀，保证匀速出胶，快速断胶，不产生漏滴、拉丝等现象；所述可拆卸针头为不锈钢针头，耐腐蚀性强，硬度高，内壁光滑，不影响胶水流动性且断胶性能好；

运动控制模组，所述运动控制模组包括可交互人机对话控制面板、电机驱动器与多轴运动控制单元；

可交互人机对话控制面板，所述可交互人机对话控制面板包括工业触摸屏、程序启动脚踏开关、急停按钮开关、平移气缸手动旋钮开关与出胶系统手动旋钮开关，所述工业触摸屏内置圣诞球表面拉胶彩绘专用控制系统，通过以太网线与多轴运动控制单元连接通讯，控制电机驱动器、平移气缸电磁阀与点胶阀电磁阀，实现对电机运动和点胶阀通断的控制；

电机驱动器，所述电机驱动器共四个，分别与所述多轴运动控制器连接，控制A轴电机、X轴电机、Y轴电机与Y轴电机；

多轴运动控制单元，所述多轴运动控制单元上设有输入端口、输出端口、通讯接口、限位开关接线端口和电机驱动器接口，通过以太网线与工业触摸屏连接通讯，并与电机驱动器、平移气缸电磁阀与点胶阀电磁阀连接，可接收所述工业触摸屏的指令，控制电机驱动器、平移气缸电磁阀与点胶阀电磁阀，实现位置信息的采集与点胶阀的通断。

本发明还提出了一种圣诞球表面拉胶彩绘装置工作方法，所述圣诞球表面拉胶彩绘装工作方法包括：

通过所述工业触摸屏获取彩绘圣诞球图案信息，编写圣诞球拉胶彩绘程序；

所述彩绘程序编写步骤包括：

将待绘制圣诞球放置到所述圣诞球拉胶彩绘工位上，调节点胶阀与待绘制圣诞球的相对位置，确定程序零点；

将样品圣诞球放置到所述圣诞球表面拉胶彩绘工位上，确定图案绘制路径，并对圣诞球表面图案进行分段；

通过所述工业触摸屏，移动点胶阀与样品圣诞球，将点胶阀移动至分段点正上方1mm处，获取所述分段点的位置信息；

根据所述圣诞球表面图案分段情况，在分段起始点的位置信息下方，插入点胶阀连通指令；在分段末尾点的位置信息下方，插入点胶阀断开指令；

圣诞球表面图案所有分段点的位置信息获取完成后，根据待绘制图案分布情况插入循环指令及程序结束指令，并将点胶阀移动回所述程序零点，通过所述工业触摸屏使平移气缸模组复位；

取下样品圣诞球，在所述圣诞球表面拉胶彩绘工位上放入待绘制的圣诞球，通过所述工业触摸屏启动圣诞球拉胶彩绘程序，完成圣诞球表面拉胶图案绘制工作；

根据圣诞球拉胶彩绘程序完成的图案绘制情况，适当修改某些分段点的位置，调节彩绘过程工作速度和点胶阀出胶速度，直至可以彩绘出合格的圣诞球表面图案；

所述调节点胶阀与待绘制圣诞球的相对位置，确定程序零点的步骤包括：

通过所述可交互人机对话控制面板，使所述X轴转动模组的Z轴连接板处于竖直位置，将此位置设置为X轴转动模组的程序零点；

将待绘制圣诞球放入所述圣诞球夹持专用治具中，通过所述可交互人机对话控制面板使所述X轴转动模组的Z轴连接板处于水平位置，并使所述平移气缸模组处于工作位，通过所述工业触摸屏将所述点胶阀移动至待绘制圣诞球球心正上方，距离待绘制圣诞球表面1mm处，将此位置设置为A轴移动模组与Y轴移动模组的程序零点；

所述修改某些分段点位置的步骤包括：

对比圣诞球拉胶彩绘装置完成图案绘制的圣诞球表面图案与样品圣诞球表面图案进行对比，确定所述圣诞球拉胶彩绘装置完成图案绘制的圣诞球表面图案不符合要求的位置；

在所述工业触摸屏上选择“单步运行”，将点胶阀移动至所述不符合要求的位置上方1mm处；

修改所述不符合要求的位置的位置信息为合格点位的位置信息；

更换未进行绘制的圣诞球，再次运行圣诞球拉胶彩绘程序，观察图案绘制情况，修改图案至符合生产要求；

所述调节彩绘过程工作速度和点胶阀出胶速度的步骤包括：

所述调节彩绘过程工作速度的步骤为通过修改工业触摸屏系统运行设置界面内的“工作速度”栏下的“轨迹速度”实现；

所述调节点胶阀出胶速度的步骤包括：

所述出胶速度计算公式为

其中Q为点胶阀出胶的体积流量，R为可拆卸针头出胶孔半径，P为储胶罐内气压大小，ρ为所用白乳胶的密度；

所述储胶罐为304不锈钢材质的可密封罐，储胶罐上方安装有调压阀、排气阀和溢流阀，所述调压阀可调节罐内气压P；

所述出胶孔半径R，为可拆卸针头的出胶口内径，安装在点胶阀前端，所述所述点胶阀有回吸功能，可实现快速断胶；

完成圣诞球表面拉胶彩绘图案编程，并在待绘制圣诞球表面完成拉胶彩绘工作后，根据圣诞球表面拉胶彩绘图案线条的粗细，选取合适孔径的可拆卸针头并调节出胶速度，若线条过粗可降低储胶罐内部气压；若线条过细可适当增大储胶罐内部气压。

附图说明

图1是本发明一种圣诞球表面拉胶彩绘装置的立体结构示意图；

图2是出胶系统立体结构示意图；

图3是多轴运动控制单元端口分布图；

图4是工业触摸屏程序界面；

图5是工业触摸屏手动操作界面；

图6是工业触摸屏指令编辑界面；

图7是工业触摸屏零点设置界面；

图8是工业触摸屏系统运行设置界面；

图9是工业触摸屏系统参数设置界面；

图10是工业触摸屏与多轴运动控制单元输入输出端口号对应表；

图11是样品圣诞球模型及分段点示意图；

图12是圣诞球模型点位程序界面；

图13是循环指令使用示例；

图14是程序结束指令使用示例；

附图1、附图2中各部件的标记如下：1、机架；2、平移气缸模组；21、气缸；3、A轴移动模组；31、A轴电机；32、A轴丝杆组件；33、A轴滑动组件；34、A轴丝杆组件安装板；4、X轴转动模组；41、X轴电机；42、X轴电机连接杆；43、轴承座；44、轴芯；45、Z轴连接板；5、Y轴移动模组；51、Y轴电机；52、Y轴丝杆组件；53、Y轴滑动组件；54、Y轴丝杆组件安装板；55、点胶组件安装板；6、Z轴转动模组；61、Z轴电机；62、Z轴电机安装板；7、圣诞球夹持专用治具；8、出胶系统；81、储胶罐；82、调压阀；83、排气阀；84、溢流阀；85、点胶阀电磁阀；86、点胶阀；87、可拆卸针头；9、可交互人机对话控制面板；91、工业触摸屏；92、程序启动脚踏开关；93、急停按钮开关；94、平移气缸手动旋钮开关；95、出胶系统手动旋钮开关；10、外接气源调压阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行清楚、完整地阐述，所述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，图1为本发明一种圣诞球表面拉胶彩绘装置的整体结构示意图，图2为本发明一种圣诞球表面拉胶彩绘装置的正视图。

所述四轴运动系统包括平移气缸模组2、A轴移动模组3、X轴转动模组4、Y轴移动模组5与Z轴转动模组6；

平移气缸模组1，所述平移气缸模组1包括气缸21、平移气缸电磁阀与平移气缸滑动组件，设置在机架上；

A轴移动模组3，所述A轴移动模组3设置在所述平移气缸模组2上，包括A轴电机31、A轴丝杆组件32、A轴滑动组件33、A轴丝杆组件安装板34，所述A轴电机31安装在A轴丝杆组件32右侧，所述A轴丝杆组件32通过丝杆螺母分别与Y轴丝杆组件51安装板和A轴滑动组件44连接固定，所述A轴滑动组件33固定在A轴丝杆组件安装板34上；

X轴转动模组4，所述X轴转动模组4固定安装在机架上，包括X轴电机41、X轴电机连接杆42、轴承座43、轴芯44、和Z轴连接板45，所述Z轴连接板45共两块，分别与X轴电机连接杆42和轴芯44套接；

Y轴移动模组5，所述Y轴移动模组位于圣诞球拉胶彩绘工位上方，与A轴移动模组3连接，包括Y轴电机51、Y轴丝杆组件52、Y轴滑动组件53、Y轴丝杆组件安装板54和点胶阀安装板55，所述Y轴电机51安装在Y轴丝杆组件52上方，所述Y轴丝杆组件52通过丝杆螺母分别与点胶阀安装板55和Y轴滑动组件53连接固定，所述Y轴滑动组件固定在Y轴丝杆组件安装板上；

Z轴转动模组6，所述Z轴转动模组位于圣诞球拉胶彩绘工位下方，与所述X轴转动模组连接，包括Z轴电机61与Z轴电机安装板62，所述Z轴电机61安装在Z轴电机安装板62下方；所述Z轴电机安装板62与所述Z轴连接板45通过螺丝连接固定；

圣诞球夹持专用治具7，所述圣诞球夹持专用治具7一端与Z轴电机61直接相连，另一端根据圣诞球口部尺寸及圣诞球球体规格配制，保证所述圣诞球夹持专用治具61同心度好、夹持圣诞球稳定，所述圣诞球夹持专用治具还需可调节位置使待绘制圣诞球球心位于X轴的轴心线上；

出胶系统8，所述出胶系统包括供胶组件、点胶阀电磁阀与点胶组件；

所述供胶组件包括：储胶罐81、调压阀82、排气阀83与溢流阀84，所述储胶罐81为304不锈钢材质的可密封罐，用于储存拉胶彩绘圣诞球使用的胶水，具有良好的耐腐蚀性；所述调压阀82设置在所述储胶罐上盖中央，用于调节储胶罐81内气压；所述排气阀83设置在所述储胶罐81上盖上，可快速排出储胶罐81内气体，实现储胶罐81快速降压；所述溢流阀84设置在所述储胶罐81上盖上，起稳压及保护作用，在储胶罐81内气压超过最高工作气压时，所述溢流阀84会自动打开，降低储胶罐内压力，保证生产安全；

点胶阀电磁阀85，所述点胶阀电磁阀85与多轴运动控制单元连接，用于实现工业触摸屏91对点胶阀通断86的控制；

点胶组件，所述点胶组件安装在所述Y轴移动模组5的点胶组件安装板55上，所述点胶组件包括点胶阀86与可拆卸针头87，所述点胶阀86为回吸式点胶阀，保证匀速出胶，快速断胶，不产生漏滴、拉丝等现象；所述可拆卸针头87为不锈钢针头，耐腐蚀性强，硬度高，内壁光滑，不影响胶水流动性且断胶性能好；

运动控制模组，所述运动控制模组包括可交互人机对话控制面板、电机驱动器与多轴运动控制单元；所述可交互人机对话控制面板包括工业触摸屏91、程序启动脚踏开关92、急停按钮开关93、平移气缸手动旋钮开关94与出胶系统手动旋钮开关95，所述工业触摸屏91内置圣诞球表面拉胶彩绘专用控制系统，通过以太网线与多轴运动控制单元连接通讯，控制电机驱动器、平移气缸电磁阀与点胶阀电磁阀，实现对电机运动和点胶阀通断的控制；

电机驱动器，所述电机驱动器共四个，分别与所述多轴运动控制器连接，控制A轴电机、X轴电机、Y轴电机与Y轴电机；所述电机驱动器设置在机架1内部；

多轴运动控制单元，所述多轴运动控制单元上设有输入端口、输出端口、通讯接口、限位开关接线端口和电机驱动器接口，通过以太网线与工业触摸屏91连接通讯，并与电机驱动器、平移气缸电磁阀与点胶阀电磁阀85连接，可接收所述工业触摸屏的指令，控制电机驱动器、平移气缸电磁阀与点胶阀电磁阀，实现位置信息的采集与点胶阀的通断。

基于上述圣诞球表面拉胶彩绘装置，参照图4、图5、图6、图7、图11，本发明还提出一种圣诞球表面拉胶彩绘装置的工作方法，图4是工业触摸屏程序界面，图5是工业触摸屏手动控制界面，图6是工业触摸屏指令编辑界面，图7是工业触摸屏零点设置界面，图8是工业触摸屏系统设置界面，图11是已绘制完成的彩绘圣诞球模型图。

所述圣诞球表面拉胶彩绘装置的工作方法包括：

圣诞球夹持专用治具7位置调节方法；

圣诞球表面拉胶彩绘图案编程方法；

圣诞球表面拉胶彩绘装置工作速度及出胶速度调节方法。

所述圣诞球夹持专用治具位置调节的步骤包括：

使所述X轴移动模组4的Z轴连接板45处于竖直位置，将所述圣诞球夹持专用治具7插入Z轴电机61；

调节所述圣诞球夹持专用治具7的上下位置，使待绘制圣诞球的球心处于X轴旋转的轴心线与Z轴自转的轴心线交点处；

用螺丝将所述圣诞球夹持专用治具7固定在Z轴电机61上，调整所述圣诞球夹持专用治具7的同心度，并使用千分表反复检核，保证所述圣诞球夹持专用治具7与Z轴电机61的同轴度小于0.05mm。

所述圣诞球表面拉胶彩绘图案编程方法包括：

调节程序零点，所述调节程序零点的步骤包括：

通过所述可交互人机对话控制面板，使所述X轴转动模组4的Z轴连接板处于竖直位置45，将此位置设置为X轴转动模组4的程序零点；

将待绘制圣诞球放入所述圣诞球夹持专用治具中，通过所述可交互人机对话控制面板使所述X轴转动模组4的Z轴连接板45处于水平位置，并使所述平移气缸模组2处于工作位，通过所述工业触摸屏91将所述点胶阀移动至待绘制圣诞球球心正上方，距离待绘制圣诞球表面1mm处，将此位置设置为A轴移动模组3与Y轴移动模组5的程序零点；

调节程序零点完成后，参照图13，插入平移气缸模组2工作指令，使圣诞球拉胶彩绘前，平移气缸模组2可移动到工作位，使点胶阀到达程序零点位置；

插入平移气缸模组2工作指令后，参照图11，确定绘制完成圣诞球的图案起始点及绘制路径，对圣诞球表面图案进行分段，并将样品圣诞球放如圣诞球夹持专用治具7中；

打开所述平移气缸手动旋钮开关95，控制平移气缸模组2至工作位；调整点胶阀至程序零点；

参照图11，step1内的点1为分段起点，通过所述工业触摸屏91的指令编辑界面，移动点胶阀至样品圣诞球step1中点1正上方1mm处，并获取该分段点的位置信息；

在所述工业触摸屏91内的程序界面上，在所述点1的位置信息下方插入点胶阀连通指令；

根据样品圣诞球表面图案分段情况及所述图案绘制路径，在所述工业触摸屏91指令编辑界面内，控制所述点胶阀86一次移动至step1内点2和点3正上方1mm处，依次获取所述点2和点3的位置信息；

在所述工业触摸屏91内的程序界面上，在所述点3的位置信息下方插入点胶阀断开指令；

重复所述控制点胶阀86移动的步骤，在所述工业触摸屏91的指令编辑界面控制点胶阀86移动至step1内点4正上方1mm处，获取所述点4的位置信息；

在所述工业触摸屏91内的程序界面上，在所述点4的位置信息下方插入点胶阀连通指令；

根据样品圣诞球表面图案分段情况及所述图案绘制路径，在所述工业触摸屏91指令编辑界面内，控制所述点胶阀86一次移动至step1内点5和点6正上方1mm处，依次获取所述点5和点6的位置信息；

在所述工业触摸屏91内的程序界面上，在所述点6的位置信息下方插入点胶阀断开指令；

重复所述控制点胶阀86移动的步骤，在所述工业触摸屏91的指令编辑界面控制点胶阀86移动至step1内点7正上方1mm处，获取所述点7的位置信息；

在所述工业触摸屏91内的程序界面上，在所述点7的位置信息下方插入点胶阀连通指令；

根据样品圣诞球表面图案分段情况及所述图案绘制路径，在所述工业触摸屏91指令编辑界面内，控制所述点胶阀86一次移动至step1内点8和点9正上方1mm处，依次获取所述点8和点9的位置信息；

在所述工业触摸屏91内的程序界面上，在所述点9的位置信息下方插入点胶阀断开指令；

重复所述程序编写方法，完成step2和step3中图案上点的位置获取，并插入点胶阀通断指令，程序内容参照图12；

图案绘制的位置信息获取完成后，分析已绘制完成的彩绘圣诞球图案重复情况，添加循环指令，所述循环指令添加方式参照图13；

检查所述程序内容，确定样品圣诞球上所有分段点的位置信息获取完全，添加平移气缸模组复位指令和程序结束指令，将平移气缸模组2复位，方便圣诞球拉胶彩绘过程中取放圣诞球，所述程序结束指令添加方式参照图14；

程序编写初步完成，保存程序，命名后存储在为工业触摸屏内部存储空间；

所述程序保存完成后，断开所述平移气缸手动旋钮开关95控制A轴滑动气缸55回到原位，圣诞球拉胶彩绘工位呈竖直状态且各轴回到程序零点；

取下绘制完成的圣诞球，在圣诞球拉胶彩绘工位上放入待绘制圣诞球，按下程序启动脚踏开关92，圣诞球拉胶彩绘装置开始工作；

根据圣诞球拉胶彩绘装置在待绘制圣诞球表面彩绘出的图案，适当修改某些分段点的位置并调节圣诞球表面拉胶彩绘装置工作速度及出胶速度，使所述圣诞球拉胶彩绘装置可以彩绘出合格的圣诞球表面图案；

所述修改某些分段点的位置的步骤包括：

对比圣诞球拉胶彩绘装置完成图案绘制的圣诞球表面图案与样品圣诞球表面图案进行对比，确定所述圣诞球拉胶彩绘装置完成图案绘制的圣诞球表面图案不符合要求的位置；

在所述工业触摸屏上选择“单步运行”，将点胶阀移动至所述不符合要求的位置上方1mm处；

修改所述不符合要求的位置的位置信息为合格点位的位置信息；

更换未进行绘制的圣诞球，再次运行圣诞球拉胶彩绘程序，观察图案绘制情况，修改图案至符合生产要求；

所述圣诞球表面拉胶彩绘装置工作速度及出胶速度调节方法包括：

所述圣诞球拉胶彩绘装置工作速度，决定了同一图案在圣诞球表面拉胶彩绘所需的时间长短，可在工业触摸屏系统运行设置界面内的“工作速度”栏下的“轨迹速度”进行修改，参照图8；

所述圣诞球拉胶彩绘装置工作速度，会影响圣诞球表面拉胶彩绘时线条的粗细，在出胶速度相同的情况下，工作速度加快，会使圣诞球表面拉胶彩绘图案线条变细，反之则加粗；

所述出胶速度调节方法：所述出胶速度计算公式为

其中Q为点胶阀出胶的体积流量，R为出胶孔半径，P为储胶罐81内气压大小，ρ为胶水的密度；

所述储胶罐81为304不锈钢材质的可密封罐，储胶罐上方安装有调压阀82、排气阀83和溢流阀84，所述调压阀82可调节罐内气压P；

所述出胶孔半径R，为可拆卸针头87的出胶口内径，安装在点胶阀86前端，所述可拆卸针头87为不锈钢针头，耐腐蚀性强，硬度高，内壁光滑，不影响胶水流动性且断胶性能好；所述点胶阀86为回吸式点胶阀，保证匀速出胶，快速断胶，不产生漏滴、拉丝等现象；

所述胶水的密度ρ，圣诞球拉胶彩绘多选用白乳胶，其密度大于水，可通过加水进行稀释，但稀释后的白乳胶所彩绘的图案不如稀释前的有立体感，若白乳胶密度过小，则会造成圣诞球拉胶彩绘装置在图案绘制过程中，胶水在球面流动，破坏图案；

完成圣诞球表面拉胶彩绘图案编程，并在待绘制圣诞球表面完成拉胶彩绘工作后，根据圣诞球表面拉胶彩绘图案线条的粗细，选取合适内径的可拆卸针头87，并调节出胶速度，若线条过粗则适当降低储胶罐81内部气压；若线条过细则适当增大储胶罐81内部气压；若出现胶水在圣诞球表面流动的现象，则需将储胶罐81内胶水更换为密度更大的胶水。

在本实施例中，通过工业触摸屏91与多轴运动控制单元，控制X轴转动模组、Y轴移动模组、Z轴转动模组和A轴移动模组移动，使点胶阀可以到达圣诞球表面任意位置，获取圣诞球表面待绘制图案的绘制路径及分段点的位置信息；其次，通过工业触摸屏91与多轴运动控制单元控制点胶阀电磁阀，完成点胶阀在不同位置的通断，实现圣诞球表面拉胶彩绘图案的绘制；

进一步地，通过工业触摸屏91中的循环指令，实现圣诞球表面重复图案的彩绘，确保图形一致，并降低了编程复杂度。

本实施例中，完成了圣诞球表面拉胶彩绘图案的程序编写，圣诞球拉胶彩绘装置可根据编写完成的程序在圣诞球表面进行拉胶彩绘，解决了圣诞球彩绘工作要求工人具有生产经验而无法实现批量的问题，降低了招工难度、减少了招工数量，同时也保证了产品质量的稳定性，降低次品率，提高生产效率，填补了圣诞球拉胶彩绘领域自动化生产的空白。

以上所述仅为本发明的一个实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种圣诞球表面拉胶彩绘装置，其特征在于，所述圣诞球表面拉胶彩绘装置包括：

机架，所述机架上设有四轴运动系统；

出胶系统，所述出胶系统包括供胶组件、点胶阀电磁阀与点胶组件；

运动控制模组，所述运动控制模组包括可交互人机对话可交互人机对话控制面板、电机驱动器、多轴运动控制单元。

2.根据权利要求1所述的一种圣诞球表面拉胶彩绘装置，其特征在于，所述圣诞球表面拉胶彩绘装置还包括：

气源处理器二联件，所述气源处理器二联件设置在机架上，所述气源处理器二联件与供胶组件和点胶组件连接，并为所述供胶组件与所述点胶组件供气。

3.根据权利要求1所述的一种圣诞球表面拉胶彩绘装置，其特征在于，所述四轴运动系统包括平移气缸模组、A轴移动模组、X轴转动模组、Y轴移动模组、Z轴转动模组，所述平移气缸模组包括气缸、平移气缸电磁阀与平移气缸滑动组件，设置在所述机架上，所述A轴移动模组包括A轴电机、A轴丝杆组件与A轴滑动组件，设置在所述平移气缸模组上，所述A轴移动模组处于水平位置，所述Y轴移动模组包括Y轴电机、Y轴丝杆组件与Y轴滑动组件，所述Y轴移动模组与A轴移动模组连接，处于竖直位置，所述X轴转动模组设置在机架上包括X轴电机、X轴电机连接杆、轴承座、轴芯与Z轴连接板，所述Z轴转动模组包括Z轴电机与Z轴电机安装板，与所述X轴转动模组连接（如图1所示）。

4.根据权利要求1所述的一种圣诞球表面拉胶彩绘装置，其特征在于，所述圣诞球表面拉胶彩绘装置还包括：

圣诞球夹持专用治具，所述圣诞球夹持专用治具一端与Z轴电机直接相连，另一端根据圣诞球口部尺寸及圣诞球球体规格配制，保证所述圣诞球夹持专用治具同心度好、夹持圣诞球稳定，所述圣诞球夹持专用治具还需可调节位置使待绘制圣诞球球心位于X轴的轴心线上。

5.根据权利要求4所述的一种圣诞球表面拉胶彩绘装置，其特征在于，所述圣诞球夹持专用治具调节位置的步骤包括：

使所述X轴移动模组的Z轴连接板处于竖直位置，将所述圣诞球夹持专用治具插入Z轴电机；

调节所述圣诞球夹持专用治具的上下位置，使待绘制圣诞球的球心处于X轴旋转的轴心线与Z轴自转的轴心线交点处；

用螺丝将所述圣诞球夹持专用治具固定在Z轴电机上，调整所述圣诞球夹持专用治具的同心度，并使用千分表反复检核，保证所述圣诞球夹持专用治具与Z轴电机的同轴度小于0.05mm。

6.根据权利要求1所述的一种圣诞球表面拉胶彩绘装置，其特征在于，所述出胶系统包括供胶组件、点胶阀电磁阀与点胶组件，所述供胶组件包括储胶罐、调压阀、排气阀与溢流阀，所属储胶罐是304不锈钢材质的可密封罐，耐腐蚀性强，所述点胶阀电磁阀与多轴运动控制单元连接，所述点胶组件固定在所述Y轴移动模组上，所述点胶组件包括点胶阀与可拆卸针头，所述点胶阀为回吸式点胶阀，保证匀速出胶，快速断胶，不产生漏滴、拉丝等现象；所述可拆卸针头是不锈钢针头，耐腐蚀性强，硬度高，内壁光滑，不影响胶水流动性且断胶性能好。

7.根据权利要求1所述的一种圣诞球表面拉胶彩绘装置，其特征在于，所述所述可交互人机对话控制面板包括工业触摸屏、程序启动脚踏开关、急停按钮开关、平移气缸模组手动旋钮开关与出胶系统手动旋钮开关。

8.根据权利要求7所述的一种圣诞球表面拉胶彩绘装置，其特征在于，所述工业触摸屏内置圣诞球表面拉胶彩绘专用控制系统，通过以太网线与多轴运动控制单元连接通讯，控制电机驱动器、平移气缸电磁阀与点胶阀电磁阀，实现对电机运动和点胶阀通断的控制。

9.根据权利要求1所述的一种圣诞球表面拉胶彩绘装置，其特征在于所述多轴运动控制单元与电机驱动器、平移气缸电磁阀与点胶阀电磁阀连接，可接收所述工业触摸屏的指令控制电机驱动器、平移气缸电磁阀与点胶阀电磁阀，实现位置信息的获取与点胶阀的通断。

10.一种圣诞球表面拉胶彩绘装置工作方法，其特征在于，所述圣诞球表面拉胶彩绘装置工作方法包括：

通过所述可交互人机对话控制面板，使所述X轴转动模组的Z轴连接板处于竖直位置，将此位置设置为X轴转动模组的程序零点；

将待绘制圣诞球放入所述圣诞球夹持专用治具中，通过所述可交互人机对话控制面板使所述X轴转动模组的Z轴连接板处于水平位置，并使所述平移气缸模组处于工作位，通过所述工业触摸屏将所述点胶阀移动至待绘制圣诞球球心正上方，距离待绘制圣诞球表面1mm处，将此位置设置为A轴移动模组与Y轴移动模组的程序零点；

对样品圣诞球表面图案进行分析，确定图案绘制起始点及绘制路径，并对图案进行分段；

将样品圣诞球放入所述圣诞球夹持专用治具中，通过所述工业触摸屏获取样品圣诞球表面图案各分段点的位置信息；

根据图案分段情况，分别在分段起点与分段终点下方插入点胶阀连通与断开指令；

根据样品圣诞球表面图案分布情况，插入循环指令与程序结束指令，完成圣诞球拉胶彩绘程序初步编写；

将待绘制圣诞球放入圣诞球拉胶彩绘工位，启动程序，在待绘制圣诞球表面进行拉胶彩绘工作；

根据待绘制圣诞球表面拉胶彩绘图案绘制情况，适当修改某些分段点的位置，调节彩绘过程工作速度和点胶阀出胶速度，直至可以彩绘出合格的圣诞球表面图案。

11.根据权利要求10所述的圣诞球表面拉胶彩绘装置工作方法，其特征在于，所述调节彩绘过程工作速度和点胶阀出胶速度的步骤包括：

所述调节绘制过程工作速度的步骤，所述绘制过程工作速度的调节，通过所述工业触摸屏，修改所述工业触摸屏系统运行设置界面内“工作速度”栏下的“轨迹速度”来实现；

所述调节点胶阀出胶速度的步骤，点胶阀出胶速度与储胶罐压力、可拆卸针头出胶孔径与圣诞球拉胶彩绘使用的胶水密度有关。

12.根据权利要求11所述的圣诞球表面拉胶彩绘装置工作方法，其特征在于，所述调节点胶阀出胶速度的步骤包括：

调节储胶罐压力大小，所述储胶罐为304不锈钢材质的可密封罐，其压力可通过所述储胶罐上盖安装的调压阀进行调节，压力越大，出胶速度越快；

调节可拆卸针头出胶孔径，所述可拆卸针头出胶孔径可通过更换不同规格的针头进行调节，出胶孔径增大，出胶速度加快。

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