CN114034535B - 现场用涂层质量评估辅助方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种现场用涂层质量评估辅助方法和系统，其包括方法，包括：获取工件B的涂层厚度数据和粗糙度数据；判断工件B的粗糙度数据是否符合预设粗糙度阈值，如果是，则执行抽检程式；如果否，则发送再抛光指令至预设的执行设备和/或交互设备；抽检程式包括：判断是否为抽检单位，如果是，则发送测试指令至预设的执行设备和/或交互设备，并获取测试时间和涂层厚度变化量，形成抽检档案；如果否，则发送下料指令至预设的执行设备和/或交互设备；执行设备包括原抛光执行设备；所述抽检单位为初始触发后，每间隔抽检度长T时间出现的下一个符合粗糙度阈值的工件B。本申请具有辅助工作人员更好的完成涂层质量评估的效果。

Description

现场用涂层质量评估辅助方法和系统
技术领域
本申请涉及水轮机涂层质量评估技术领域，尤其是涉及一种现场用涂层质量评估辅助方法和系统。
背景技术
水轮机作为水电重要设备，其面临的一大问题是：过流工件受含沙水流冲击出现的磨蚀问题。当前，普遍采用的解决方式是于过流工件的表面上涂覆抗磨蚀涂层，以提高相应工件的使用寿命。
为保证产品的质量，需要对涂层做测试；以往的做法是，工作人员制作标准试样返回实验室利用相应设备进行测试，发明人认为其相对不便，因此本申请提出一种新的技术方案。
发明内容
为了辅助工作人员更好的完成涂层质量评估，本申请提供一种现场用涂层质量评估辅助方法和系统。
本申请提供的一种现场用涂层质量评估辅助方法，采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供一种现场用涂层质量评估辅助方法，采用如下的技术方案：
一种现场用涂层质量评估辅助方法，包括：
获取工件B的涂层厚度数据和粗糙度数据；其中，工件B为涂覆有涂层的工件A抛光处理后的产物；以及，
判断工件B的粗糙度数据是否符合预设粗糙度阈值，如果是，则执行抽检程式；如果否，则发送再抛光指令至预设的执行设备和/或交互设备；
所述抽检程式包括：
判断是否为抽检单位，如果是，则发送测试指令至预设的执行设备和/或交互设备，并获取测试时间和涂层厚度变化量，形成抽检档案；如果否，则发送下料指令至预设的执行设备和/或交互设备；
其中，所述执行设备包括原抛光执行设备；
所述抽检单位为初始触发后，每间隔抽检度长T时间出现的下一个符合粗糙度阈值的工件B。
第二方面，本申请提供一种现场用涂层质量评估辅助系统，采用如下的技术方案：
一种现场用涂层质量评估辅助系统，包括：
环形输送机构，其用于输送工件A，使工件A沿预设的环形加工线移动；
抛光机构，其安装于环形输送机构且用于对工件A的待抛光面做抛光处理得到工件B；
涂层厚度测试机构，其安装于环形输送机构且位于抛光机构的后一个工位，用于检测工件B的涂层厚度；
粗糙度检测机构，其安装于环形输送机构上且位于涂层厚度测试机构的后一个工位，用于检测工件B的涂层粗糙度；以及，
控制机构，其电信号连接抛光机构、涂层厚度测试机构和粗糙度检测机构，用于接收检测数据，并输出控制指令；
所述抛光机构至少有两个抛光工位，且其中一个为静态工位，静态工位与环形输送机构输送工件A互不干涉；
所述控制机构用于存储执行实现如权利要求所述现场用涂层质量评估辅助方法的计算机程序。
可选的，所述环形输送机构包括基台、带式传输装置以及装载台，所述带式传输装置固定于基台上且其传输路径为水平的环形；所述装载台固定于带式传输装置的外带面，加工中的工件通过装载台固定。
可选的，所述抛光机构包括喷砂箱体、喷砂单元以及吸尘单元，所述喷砂箱体固定于基台上且被环形加工线贯穿，所述喷砂单元的出砂口位于喷砂箱体内，所述吸尘单元的吸气口连通喷砂箱体。
可选的，所述喷砂单元在喷砂箱体内至少有两个沿环形加工线分布的出砂口且其中一个为耐磨测试出砂口；
所述喷砂箱体内设置有升降单元和横移单元，所述横移单元固定于升降单元的升降部且其横移部固定有用于吸附抓取工件B的副板；所述耐磨测试出砂口位于升降单元侧边。
可选的，所述涂层厚度测试机构包括测厚驱动电缸和涂层测厚仪，所述测厚驱动电缸安装于基台且伸缩方向与工件B的移动路线交错，所述涂层测厚仪的探头固定于测厚驱动电缸的伸缩杆。
可选的，所述粗糙度检测机构包括测粗糙驱动电缸和粗糙度测试仪，所述测粗糙驱动电缸固定于基台且驱动方向与工件B的移动路线交错，所述粗糙度测试仪的探头固定于粗糙驱动电缸的伸缩杆。
可选的，所述涂层测厚仪和粗糙度测试仪的探头边侧分别设置有压力传感器或测距传感器。
可选的，所述控制机构包括用于连接并控制各个机构的控制柜和计算机，所述计算机连接于控制柜。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：相对于过往，本申请一次上下料，即可完成抛光、涂层测厚、粗糙度测试，同时，还可利用前述的现场评估辅助系统辅助进行涂层质量评估，从而加工、测试相对方便。
附图说明
图1是本发明的实施例1的流程示意图；
图2是本发明的实施例2的整体结构示意图；
图3是本发明的装载台的局部爆炸示意图；
图4是本发明的抛光机构的局部剖切示意图；
图5是本发明的涂层厚度测试机构的结构示意图；
图6是本发明的粗糙度测试机构的结构示意图；
图7是本发明的本发明实施例2的系统的控制结构示意图。
附图标记说明：11、基台；12、带式传输装置；13、装载台；131、底板；132、装载工装；2、抛光机构；21、喷砂箱体；22、喷砂单元；23、吸尘单元；24、升降单元；241、横板；242、中间板；25、横移单元；26、副板；3、涂层厚度测试机构；31、测厚驱动电缸；32、涂层测厚仪；4、粗糙度检测机构；41、测粗糙驱动电缸；42、粗糙度测试仪；5、控制机构；51、控制柜；52、计算机。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
实施例1
本申请实施例公开一种现场用涂层质量评估辅助方法，其可通过具有分析能力的计算机等装置加载执行对应的程序实现。参照图1，现场用涂层质量评估辅助方法包括：
获取工件B的涂层厚度数据和粗糙度数据；以及，
判断工件B的粗糙度数据是否符合预设粗糙度阈值；如果是，则执行抽检程式；
如果否，则发送再抛光指令至预设的执行设备和/或交互设备。
其中，工件B为涂覆有涂层的工件A抛光处理后的产物，工件A即加工的工件，本申请的实施例以蜗壳的基材板为工件A做示例。
上述涂层厚度由工作人员选用市场上的涂层测厚仪测得，粗糙度选用市场上的粗糙度测试仪测得。当测得的粗糙度数据不符合阈值，即工件的涂层光洁度不符合需求，再次做抛光处理，并通过交互设备告知工作人员。
当测得的粗糙度数据符合阈值，执行的上述抽检程式，其包括：
判断是否为抽检单位；
如果是，则发送测试指令至预设的执行设备和/或交互设备，并获取测试时间和涂层厚度变化量，形成抽检档案；
如果否，则发送下料指令至预设的执行设备和/或交互设备。
其中，抽检单元，其为本方法开始执行后，每间隔抽检度长T1时间出现的下一个符合粗糙度阈值的工件B；T1时间由工作人员根据采购方、货品使用方或出厂规范确定。
上述测试在本实施例下为耐磨测试，为此做测试动作的执行设备选择原抛光设备。
每次完成测试后，再次利用涂层测厚仪测得涂层厚度，之后记录下工件的型号、增加一相应的识别序号、记录下测试时间和结果，即形成上述抽检档案，抽检档案用于供工作人员做评估涂层质量用。
由于本方法直接在加工现场对产品做抽检，并利用现场设备对产品做耐磨测试，所以相对传统方法，采用上述方法可相对更方便工作人员对工件的涂层质量做评估。
实施例2
为配合上述方法对工件做加工、测试，同时也为明确上述各环节的执行设备和/或交互设备，本申请的实施例还公开了一种现场用涂层质量评估辅助系统。
参照图2，现场用涂层质量评估辅助系统包括：环形输送机构、抛光机构2、涂层厚度测试机构3、粗糙度检测机构4及控制机构5(参见图7)。
其中，环形输送机构包括基台11、带式传输装置12和装载台13，基台11由多个支脚固定支撑环状的台板形成；带式传输装置12安装于台板上。
带式传输装置12本实施例优选同步带结构，以保证本装置的加工精度；带式传输装置12包括：主动轮、从动轮、同步带和电机；
主动轮和从动轮对称分布且分别转动连接于基台11，同步带套设并联动两动轮，电机安装于基台11上且输出轴通过减速机与主动轮联动。
在同步带的外带面成型有连接块，连接块通过螺栓与装载台13相互固定。在同步带的外侧，还环绕设置有辅助环轨，辅助环轨固定于基台11；装载台13的下部通过适配的滑块与辅助环轨呈滑移连接，滑块的滑移面嵌设滚珠，以辅助滑移。
参照图3，装载台13包括底板131和底板131上的装载工装132，其中，底板131通过螺栓与上述同步带固定；装载工装132的根据工件A的样式确定，本实施例具体为：
装载工装132包括L板及定位针组，L板的底边朝外延伸且通过螺栓固定于底板131；定位针组由螺纹针头和螺母组成，螺纹针头垂直穿透L板的竖板段，且朝向基台11中心的一侧形成有定位头，工件A上有开有适配的定位孔，以便后续定位；螺母螺纹连接螺纹针头且抵接L板对外的一侧，做二次固定。
为避免工件A翻倒，L板的竖向段有斜度(如5°)，且朝向基台11外倾斜。
由于上述定位针组采用螺纹固定，所以其可便捷更换，适应不同加工需求。
参照图2和图4，抛光机构2包括喷砂箱体21、喷砂单元22和吸尘单元23。
其中，喷砂箱体21呈空心方体结构，其固定于基台11的上台面且对称的两侧面呈开口结构；同步带及其带动的装载台13从喷砂箱体21的侧开口进出，并从喷砂箱体21中穿过。喷砂箱体21的前部(基台外)壁嵌设安装透明的玻璃观察窗，以便工作人员了解喷砂箱体21中的工作状态。
参照图4，喷砂单元22包括喷砂枪，喷砂枪置于喷砂箱体21中，且喷砂方向朝向装载台13的移动线路一侧，以便后续对装载台13上的工件A做喷砂抛光处理。
为配合上述方法做涂层质量现场评估，喷砂单元22的喷砂枪至少有两个，本实施例以两个为例；两个喷砂枪沿环形加工线分布，以形成两个抛光工位，其中一个工位作静态工位，即其对应的喷砂枪用作测试使用，而另一个喷枪则设置为可移动，以更好的满足喷砂需求。
参照图4，对于静态工位：
在喷砂箱体21内设置有升降单元24和横移单元25，升降单元24可选择直线电机，其嵌设于喷砂箱体21靠近基台11中心的一内壁；在直线电机的滑块上固定有朝向基台11外延伸的横板241，横移单元25可选择电缸，其缸体固定于横板241且伸缩杆端朝向基台11外；在电缸的伸缩杆端固定副板26，副板26内部嵌设电磁铁，用于吸附工件B。
静态工位的喷砂枪设置于升降单元24的边侧且该喷砂枪固定。
考虑喷砂时产生的冲力，副板26吸附工件时，置于工件朝向基台11外的一侧。
进一步的，在横板241对外一端固定竖板，竖板朝向基台11外的一侧固定有防护纹的中间板242，中间板242用于配合副板26夹持工件。
当需要测试时，装载台13移动至升降单元24的前侧并停止，升降单元24带动横移单元25上移，使副板26的位置高于工件B的上沿；之后，横移单元25先推动副板26移动至工件B朝向基台11外一侧，再下落靠近工件B，并对吸附；之后，副板26和中间板配合夹持工件B，并在横移单元25，升降单元24的带动下，带动工件B脱离装载台13(拔下)，使工件B移动至侧方做测试。
为保证工件B从装载台13上顺利脱离，L板的竖向段有斜度，则上述副板26和中间板对应有适配的斜度。
对于另一移动的喷枪：
在喷砂箱体21的顶壁开设有长口，长口平行于同步带在喷砂箱体中的一段；在喷砂箱体21的顶部固定有另一直线电机，直线电机的驱动方向平行长口的长度方向；在直线电机的滑块上固定有电缸，电缸竖向升降且伸缩杆朝上，电缸的伸缩杆与一个倒置的L板的横向段固定，L板的竖段穿过长口，且固定另一个的喷枪。
当需要抛光时，控制上述直线电机配合电缸带动喷枪进行十字移动，即可对工件A的抛光面的各个位置进行的喷砂抛光。
考虑到喷砂过程中产生的扬尘，在喷砂箱体21的顶壁贯通有吸尘单元23；吸尘单元23包括连通喷砂箱体21的吸尘罩、连通吸尘罩的管道以及其他的配套的除尘器。
在喷砂箱体21的侧开口还挂设有一个个软胶片组成的防尘门帘，用以进一步阻挡扬尘。
喷砂箱体21的底部还开设有泄砂口，其用于连通管道和容器，以收集砂料做在利用。
参照图2和图5，涂层厚度测试机构3位于基台11上，且其所属工序在抛光后；涂层厚度测试机构3包括测厚驱动电缸31和涂层测厚仪32。
其中，测厚驱动电缸31通过一杆固定于基台11的上台面，且其伸缩杆朝向同步带一侧。
涂层测厚仪32的机体置于基台11，而探头通过一安装板固定于测后驱动电缸31的伸缩杆端，探头朝向同步带一侧。
当某一工件B移动至探头的前方，测厚驱动电缸31带动探头移动并抵压工件B的待侧面上，以做测试。
为提高自动化程度，减小探头损坏几率，在固定探头的安装板边侧固定有一压力传感器或测距传感器，压力传感器或测距传感器的探测端朝向同步带一侧。
参照图2和图6，粗糙度检测机构4包括测粗糙驱动电缸41和粗糙度测试仪42，测粗糙驱动电缸41固定于基台11且伸缩方向横向垂直于同步带；在测粗糙驱动电缸41的伸缩杆端固定有一上部向同步带一侧弯曲的竖板，粗糙度测试仪42的机体放置于基台11，而探头固定于竖板的上段，探头朝向同步带一侧；在粗糙度测试仪42的探头边侧可同样固定有一压力传感器或测距传感器，且压力传感器或测距传感器的探测面朝向同步带一侧。
参照图7，控制机构5包括控制柜51和计算机52，控制柜51包括PLC控制柜，其连接上述各个的各个电控驱动器件、传感器，并连接计算机52，计算机52还连接测厚和粗糙度度测试仪器。
使用过程：
1、工作人员将需要抛光的工件A通过装载台13的装载工装132定位固定；
2、带式传输装置12带动装载台13移动至喷砂箱体21内，喷砂单元22中可非静态工位的另一喷枪在对应的直线电机、电缸的带动下十字移动，使喷枪可在控制机构5的预设程序下，对抛光面各处做抛光；
3、抛光程序执行完成，得到工件B；带式传输装置12继续带动装载台13移动；
4、当部件B移动至测厚工位，测厚驱动电缸31带动涂层测厚仪32的探头朝向部件B移动，并根据压力传感器或测距传感器的确定探头是否抵接抛光面，之后进行测厚；
5、完成涂层测厚后，测厚的探头退开，带式传输装置12带动装载台13继续移动；
6、当部件B移动至测粗糙工位，粗糙度测试仪42的探头对涂层的粗糙度做检测；
上述测厚、测粗糙得到的数据反馈至计算机52，计算机52加载并执行实现上述实施例1方法的计算机程序；其中，测试指令的执行包括：
装载台13移动至升降单元24的前侧并停止，升降单元24带动和横移单元25上移，使副板26的位置高于工件B的上沿；之后，横移单元25先推动副板26移动至工件B朝向基台11外一侧，再下落靠近工件B，并对吸附；之后，副板26和中间板配合夹持工件B，并在横移单元25，升降单元24的带动下，带动工件B脱离装载台13，使工件B移动至侧方做测试。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种现场用涂层质量评估辅助系统，其特征在于，包括：
环形输送机构，其用于输送工件A，使工件A沿预设的环形加工线移动；
抛光机构(2)，其安装于环形输送机构且用于对工件A的待抛光面做抛光处理得到工件B；
涂层厚度测试机构(3)，其安装于环形输送机构且位于抛光机构(2)的后一个工位，用于检测工件的涂层厚度；
粗糙度检测机构(4)，其安装于环形输送机构上且位于涂层厚度测试机构(3)的后一个工位，用于工件的涂层粗糙度；以及，
控制机构(5)，其电信号连接抛光机构(2)、涂层厚度测试机构(3)和粗糙度检测机构(4)，用于接收检测数据，并输出控制指令；
所述抛光机构(2)至少有两个抛光工位，且其中一个为静态工位，静态工位与环形输送机构输送工件A互不干涉；
所述控制机构(5)用于存储执行实现现场用涂层质量评估辅助方法的计算机程序，现场用涂层质量评估辅助方法包括：
获取工件B的涂层厚度数据和粗糙度数据；其中，工件B为涂覆有涂层的工件A抛光处理后的产物；以及，
判断工件B的粗糙度数据是否符合预设粗糙度阈值，如果是，则执行抽检程式；如果否，则发送再抛光指令至预设的执行设备和/或交互设备；
所述抽检程式包括：
判断是否为抽检单位，如果是，则发送测试指令至预设的执行设备和/或交互设备，并获取测试时间和涂层厚度变化量，形成抽检档案；如果否，则发送下料指令至预设的执行设备和/或交互设备；
其中，测试执行设备包括原抛光执行设备；
所述抽检单位为初始触发后，每间隔抽检度长T1时间出现的下一个符合粗糙度阈值的工件B；
所述抛光机构(2)包括喷砂箱体(21)、喷砂单元(22)以及吸尘单元(23)，所述喷砂箱体(21)固定于基台(11)且被环形加工线贯穿，所述喷砂单元(22)的出砂口位于喷砂箱体(21)内，所述吸尘单元(23)的吸气口连通喷砂箱体(21)；
所述喷砂单元(22)在喷砂箱体(21)内至少有两个沿环形加工线分布的出砂口且其中一个为耐磨测试出砂口；
所述喷砂箱体(21)内设置有升降单元(24)和横移单元(25)，所述横移单元(25)固定于升降单元(24)的升降部且其横移部固定有用于吸附抓取工件B的副板(26)；所述耐磨测试出砂口位于升降单元(24)侧边。
2.根据权利要求1所述的现场用涂层质量评估辅助系统，其特征在于：所述环形输送机构包括基台(11)、带式传输装置(12)以及装载台(13)，所述带式传输装置(12)固定于基台(11)上且其传输路径为水平的环形；所述装载台(13)固定于带式传输装置(12)的外带面，加工中的工件通过装载台(13)固定。
3.根据权利要求1所述的现场用涂层质量评估辅助系统，其特征在于：所述涂层厚度测试机构(3)包括测厚驱动电缸(31)和涂层测厚仪(32)，所述测厚驱动电缸(31)安装于基台(11)且伸缩方向与工件A的移动路线交错，所述涂层测厚仪(32)的探头固定于测厚驱动电缸(31)的伸缩杆。
4.根据权利要求3所述的现场用涂层质量评估辅助系统，其特征在于：所述粗糙度检测机构(4)包括测粗糙驱动电缸(41)和粗糙度测试仪(42)，所述测粗糙驱动电缸(41)固定于基台(11)且驱动方向与工件A的移动路线交错，所述粗糙度测试仪(42)的探头固定于粗糙驱动电缸(41)的伸缩杆。
5.根据权利要求4所述的现场用涂层质量评估辅助系统，其特征在于：所述涂层测厚仪(32)和粗糙度测试仪(42)的探头边侧分别设置有压力传感器或测距传感器。
6.根据权利要求3所述的现场用涂层质量评估辅助系统，其特征在于：其特征在于：所述控制机构(5)包括用于连接并控制各个机构的控制柜(51)和计算机(52)，所述计算机(52)连接于控制柜(51)。
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