CN114789102B - 智能曲面喷涂生产方法 - Google Patents

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Abstract

智能曲面喷涂生产方法，包括喷涂室、往复机、喷枪、供粉中心、光栅检测装置、输送链、粉末回收处理系统和喷涂控制系统，所述喷涂室中设有可供工件通过的输送通道，所述喷枪的出口朝向输送通道，所述喷枪安装在往复机上，通过往复机带动喷枪上下往复移动，所述喷枪用于对喷涂室内的工件进行喷涂处理；所述喷枪的粉量和电压随工件喷涂面距离喷枪的长度均呈正相关关系，使本发明的喷涂生产线能够对喷涂面为曲面的工件进行喷涂，且具有喷涂漆面厚度均匀、上粉量高、节省材料和自动化程度高的特点。

Description

智能曲面喷涂生产方法
技术领域
本发明涉及一种喷涂生产方法，具体涉及智能曲面喷涂生产方法。
背景技术
众所周知，当工件加工完成后，为保护工件表面不被腐蚀和增强表面的光洁度，一般还要在工件表面附着保护漆层。在现有技术中的喷涂生产线上，通常采用人工喷涂的方式对工件表面进行喷涂。然而，人工喷涂方式受人为因素影响，喷涂过程中难以精确控制，容易造成喷涂层厚薄不均，从而导致喷涂质量降低，难以满足产品设计要求；而且人工进行喷涂其工作人员的劳动强度较大，对身体健康的危害也较大，生产效率也较低。
随着自动化制造业的飞速发展，工业科技越来越发达，市面上出现了各式各样的自动喷涂设备，自动喷涂拥有更大的灵活性和更高的效率。而且自动喷涂生产线的速度非常快，喷涂效率高，所以自动化喷涂设备应用在许多的企业中，用以提高喷涂质量，使其喷涂均匀、效益不断提高。
而现有的自动喷涂生产线的种类很多，可以供不同用户的需求选定不同的设备。当时现有的自动喷涂生产线主要针对规则工件喷涂面为平面的工件进行喷涂设计的，其工作时，只需往复机上所装的喷枪在水平面与工件保持固定间距，进行往复喷涂即可实现均匀喷涂效果；而对于不规则工件喷涂面为曲面的工件喷涂；工件的喷涂面为曲面，如圆柱面、椭圆面、球面等；其不同位置的喷涂面与喷枪的距离不同，如喷枪对不同位置的喷涂面采用相同的方式和喷涂参数进行喷涂，则会导致喷涂面厚度不均匀，即存在距离喷枪较远的喷涂面漆面厚度较薄，而距离喷枪较远的喷漆面漆面厚度较厚的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供智能曲面喷涂生产方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
智能曲面喷涂生产方法，包括喷涂室、往复机、喷枪、供粉中心、光栅检测装置、输送链、粉末回收处理系统和喷涂控制系统，所述喷涂室中设有可供工件通过的输送通道，所述喷枪的出口朝向输送通道，所述喷枪安装在往复机上，通过往复机带动喷枪上下往复移动，所述喷枪用于对喷涂室内的工件进行喷涂处理；所述供粉中心通过管路连接喷枪，为喷枪供应喷涂粉末；所述光栅检测装置设置在输送通道的前端，用于检测有无工件进入喷涂室和工件外形，并将检测的数据信息发送至喷涂控制系统；所述输送链用于输送工件，所述输送链安装在喷涂生产线顶部；所述粉末回收处理系统的进气口连接喷涂室，喷涂室内残余的粉末进入粉末回收处理系统处理，达到相关排放标准后，通过粉末回收处理系统的排气口排出；所述喷涂控制系统用于控制喷涂生产线的整体运行；所述喷枪的粉量和电压随工件喷涂面距离喷枪的长度均呈正相关关系。
在本发明中，根据输送链的输送速度v和光栅检测装置至喷涂工位之间的路程s得出喷枪打开的时间t，即t=s/v，当光栅检测装置检测到工件时，经过时间t后，喷枪启动。
在本发明中，根据光栅检测装置检测到工件上下两端的位置，得出往复机的移动行程端点，喷涂控制系统向往复机输出控制信号，控制往复机带动喷枪在移动行程端点之间往复移动。
在本发明中，所述喷枪设有若干支，若干支喷枪从上至下排列设置，所述喷枪位于输送通道的两侧。
在本发明中，所述喷涂室前端设有清理门，工作人员通过打开清理门进入喷涂室内，对喷涂室进行内部清理工作。
在本发明中，所述喷涂室的后端设有手补室，工作人员进入手补室对自动喷涂后的工件进行手动补充喷涂。
在本发明中，所述喷涂室的底部设有粉末回收腔，所述喷涂室与粉末回收腔之间设有开合盖板，通过开合盖板动作来控制喷涂室与粉末回收腔之间的开合，当开合盖板打开时，喷涂室与粉末回收腔连通，喷涂室内的喷涂粉末回收至粉末回收腔内；当开合盖板关闭时，喷涂室与粉末回收腔相互隔断。
在本发明中，所述开合盖板连接有回收开关机构，通过回收开关机构动作来控制喷涂室与粉末回收腔之间的开合情况和打开大小。
在本发明中，所述往复机和喷枪配置有两组，两组往复机和喷枪分别位于输送通道的两侧，对工件的两侧进行喷涂。
在本发明中，所述输送链呈闭合的环状结构。
本发明的有益效果是：本发明通过在喷涂生产线中配置光栅检测装置，工件进入喷涂室喷涂前，先通过光栅检测装置检测扫描识别出其外形后，将检测的数据信息发送至喷涂控制系统，通过喷涂控制系统根据工件外形信息调节喷枪开关、移动、粉量和电压等工作参数，使工件进入喷涂工位时，喷枪启动工作；喷枪在工件的上下两端之间的行程区域往复移动喷涂；工件离开喷涂工位时，喷枪暂停工作；喷枪在喷涂过程中，根据光栅检测装置检测到的工件外形信息实时调控喷枪的粉量和喷枪电压；当工件的喷涂面距离喷枪较远时，增大喷枪的粉量和提高喷枪电压；而当工件的喷涂面距离喷枪较近时，减小喷枪的粉量和降低喷枪电压。从而使本发明的喷涂生产线能够对喷涂面为曲面的工件进行喷涂，且具有喷涂漆面厚度均匀、上粉量高、节省材料和自动化程度高的特点。
附图说明
图1为本实施例喷涂生产线的平面布局图；
图2为本实施例喷涂生产线的立面布局图；
图3为图2中A部分的放大图；
图4为本实施例当工件为圆柱体时工件喷涂距离随检测进程的变化图；
图5为图4工件喷涂进程中喷枪粉量的变化图；
图6为图4工件喷涂进程中喷枪电压的变化图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
实施例：
如图1至图6所示，本实施例公开了一种智能曲面喷涂生产方法，包括喷涂室1、往复机2、喷枪3、供粉中心4、光栅检测装置5、输送链6、粉末回收处理系统7和喷涂控制系统8，为方便说明，沿输送链6输送方向的相对前后位置定义为前后端，位于输送链6输送方向外侧位置定义为两侧，所述喷涂室1中设有可供工件通过的输送通道11，所述喷枪3的出口朝向输送通道11，所述喷枪3安装在往复机2上，通过往复机2带动喷枪3上下往复移动，其中喷枪3设有若干支，若干支喷枪3从上至下排列设置，喷枪3位于输送通道11的两侧，喷枪3用于对喷涂室1内的工件进行喷涂处理；所述供粉中心4通过管路连接喷枪3，为喷枪3供应喷涂粉末；所述光栅检测装置5设置在输送通道11的前端，用于检测有无工件进入喷涂室1和工件外形，并将检测的数据信息发送至喷涂控制系统8；所述输送链6用于输送工件，工件吊挂在输送链6上，通过输送链6输送工件沿喷涂生产线的各工序加工方向进行输送，输送链6安装在喷涂生产线顶部；粉末回收处理系统7的进气口连接喷涂室1，喷涂室1内残余的粉末进入粉末回收处理系统7处理，达到相关排放标准后，通过粉末回收处理系统7的排气口排出；所述喷涂控制系统8用于控制喷涂生产线的整体运行，其中在喷枪3的粉末喷涂上，对于曲面喷涂而言，工件的喷涂面为曲面，如圆柱面、椭圆面、球面等；其不同位置的喷涂面与喷枪3的距离不同，如喷枪3对不同位置的喷涂面采用相同的方式和喷涂参数进行喷涂，则会导致喷涂面厚度不均匀，即距离喷枪3较远的喷涂面漆面厚度较薄，而距离喷枪3较远的喷漆面漆面厚度较厚。为了解决上述工件的喷涂面为曲面时，喷涂面厚度不均匀的问题，本实施例通过喷涂控制系统8控制喷枪3的开关、移动、粉量和电压，根据光栅检测装置5所检测到的工件参数，形成工件的外形尺寸，根据输送链6的输送速度v和光栅检测装置5至喷涂工位之间的路程s得出喷枪3打开的时间t，即t=s/v，当光栅检测装置5检测到工件时，经过时间t后，喷枪3启动；根据光栅检测装置5检测到工件上下两端的位置，得出往复机2的移动行程端点，喷涂控制系统8向往复机2输出控制信号，控制往复机2带动喷枪3在移动行程端点之间往复移动；根据光栅检测装置5检测工件的外形尺寸，得出工件各位置喷涂时与喷枪3之间的距离，当工件的喷涂面距离喷枪3较远时，增大喷枪3的粉量和提高喷枪3电压；而当工件的喷涂面距离喷枪3较近时，减小喷枪3的粉量和降低喷枪3电压，即喷枪3的粉量和电压随工件喷涂面距离喷枪3的长度均呈正相关关系；当光栅检测装置5没检测到工件时，根据喷枪3启动时相同的控制原理来计算出喷枪3的关闭时间，当输送链6匀速运动时，喷枪3也是经过时间t后关闭。
作为优选的实施方式，所述喷涂室1前端设有清理门12，工作人员可以通过打开清理门12进入喷涂室1内，对喷涂室1进行内部清理工作；所述喷涂室1的后端设有手补室9，工作人员可以进入手补室9对自动喷涂后的工件进行手动补充喷涂；所述喷涂室1的底部设有粉末回收腔13，所述喷涂室1与粉末回收腔13之间设有开合盖板14，通过开合盖板14动作来控制喷涂室1与粉末回收腔13之间的开合，当开合盖板14打开时，喷涂室1与粉末回收腔13连通，喷涂室1内的喷涂粉末可以回收至粉末回收腔13内；当开合盖板14关闭时，喷涂室1与粉末回收腔13相互隔断；所述开合盖板14连接有回收开关机构15，通过回收开关机构15动作来控制喷涂室1与粉末回收腔13之间的开合情况和打开大小。
作为优选的实施方式，所述往复机2和喷枪3配置有两组，两组往复机2和喷枪3分别位于输送通道11的两侧，对工件的两侧进行喷涂，从而使工件外表面一次喷涂完成，往复机2和喷枪3设备采用市面上现有的往复机2和喷枪3配置而成，其具体实施结构在此不做赘述。
作为优选的实施方式，粉末回收处理系统7可以为旋风式除尘器、旋风喷淋塔、旋流喷淋塔等除尘沉降设备，具体实施可以根据粉末回收特性选择配置相应的除尘沉降设备，使喷涂气体排放符合相关的排放标准。
作为优选的实施方式，所述输送链6呈闭合的环状结构，将工件吊挂在输送链6上，输送链6将工件依次经过上料、涂装前处理、喷涂、固化和下料，实现全自动喷涂。喷涂时，工件两侧均设置有喷枪3对其实施喷涂加工，且采用特定的曲面喷涂方式，使工件在喷涂过程中无需自转即可实现均匀喷涂，输送链6结构简化，喷涂精度提高。
本实施例以圆柱体的外侧壁喷涂为例，进行以下喷涂说明：
圆柱体的外侧壁为前后对称的圆柱曲面，不管是横向吊挂还是竖向吊挂，圆柱体的外侧壁与喷枪3的距离均存较远端和较近端，如果喷枪3一直采用恒定的粉末输出数据，则会导致圆柱体的外侧壁喷涂厚度不均匀。而本实施例的喷涂步骤如下：
步骤一，将工件竖向吊挂在输送链6上；
步骤二，启动输送链6，工件随输送链6沿输送方向输送；
步骤三，工件被输送进入光栅检测装置5，通过光栅检测装置5将工件的外形扫描，形成工件的外形尺寸信息，光栅检测装置5将工件的外形尺寸信息发送至喷涂控制系统8进行处理，形成喷涂控制信号；工件的外形尺寸信息包括工件前端边界、后端边界、上端边界、下端边界以及工件特征点的位置，其中前端边界由光栅检测装置5检测到其由全部光栅线束接通的状态变为有光栅线束被阻断的瞬间形成；后端边界由光栅检测装置5检测到其由有光栅线束被阻断状态变为全部光栅线束接通的瞬间形成；上端边界由上端光栅线束中被阻隔与接通的光栅线束过渡处形成；下端边界由下端光栅线束中被阻隔与接通的光栅线束过渡处形成；所述前端边界和后端边界的上下两端均通过上端边界和下端边界封闭；从而形成工件上下左右四条边界。其中前端边界作为喷枪3喷涂工作的启动信号；后端边界作为喷枪3喷涂工作的结束信号；上端边界和下端边界分别作为喷枪3上下往复移动的行程上端点和下端点信号；
工件随输送链6依次通过光栅检测装置5时，光栅检测装置5采集工件上各特征点的位置坐标Xi，Yi，Zi,结合光栅检测装置5中预设的基准点X0，Y0，Z0计算得出工件位置偏移量X，Y，Z，其中X为工件与喷枪3的喷涂距离，Y为工件沿输送方向的移动距离，Z为工件在上下方向上的偏移量，其中X用于控制喷枪3的喷涂参数，当X值较大时，说明工件该位置与喷枪3的喷涂距离较长，需要增大喷枪3的粉量和提高电压；当X值较小时，说明工件该位置与喷枪3的喷涂距离较短，需要减小喷枪3的粉量和降低电压。Y和Z用于确定工件的平面位置，从而确定不同位置中喷枪3工作的相应数据，得到喷枪3喷涂控制方式。
步骤四，控制喷枪3按步骤三得到的喷涂控制方式进行工件喷涂。
在输送链6中还设有用于检测工件输送速度的速度检测装置，该速度检测装置将输送链6的实时运行速度进行检测，并发送至喷涂控制系统8中，正常情况下，输送链6匀速工作；当速度检测装置检测到输送链6的输送速度变化时，喷涂控制系统8及时对喷枪3和往复机2输出喷涂补偿信号，使喷枪3和往复机2结合动作使工件喷涂保持均匀；同时对光栅检测装置5也输出检测补偿信号，使工件检测信号准确。当速度检测装置检测到输送链6的输送速度减慢时，往复机2移动速度相应加快，喷枪3工作时间相应加长；光栅检测装置5采集工件上各特征点的位置坐标Xi，Yi，Zi时，采集的时间节点相应延长；当速度检测装置检测到输送链6的输送速度加快时，往复机2移动速度相应减慢，喷枪3工作时间相应缩短；光栅检测装置5采集工件上各特征点的位置坐标Xi，Yi，Zi时，采集的时间节点相应缩短。从而使往复机2、喷枪3和光栅检测装置5的各项数据与输送链6正常运行状态下保持一致。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.智能曲面喷涂生产方法，其特征在于：包括喷涂室（1）、往复机（2）、喷枪（3）、供粉中心（4）、光栅检测装置（5）、输送链（6）、粉末回收处理系统（7）和喷涂控制系统（8），所述喷涂室（1）中设有可供工件通过的输送通道（11），所述喷枪（3）的出口朝向输送通道（11），所述喷枪（3）安装在往复机（2）上，通过往复机（2）带动喷枪（3）上下往复移动，所述喷枪（3）用于对喷涂室（1）内的工件进行喷涂处理；所述供粉中心（4）通过管路连接喷枪（3），为喷枪（3）供应喷涂粉末；所述光栅检测装置（5）设置在输送通道（11）的前端，用于检测有无工件进入喷涂室（1）和工件外形，并将检测的数据信息发送至喷涂控制系统（8）；所述输送链（6）用于输送工件，所述输送链（6）安装在喷涂生产线顶部；所述粉末回收处理系统（7）的进气口连接喷涂室（1），喷涂室（1）内残余的粉末进入粉末回收处理系统（7）处理，达到相关排放标准后，通过粉末回收处理系统（7）的排气口排出；所述喷涂控制系统（8）用于控制喷涂生产线的整体运行；所述喷枪（3）的粉量和电压随工件喷涂面距离喷枪（3）的长度均呈正相关关系；
根据输送链（6）的输送速度v和光栅检测装置（5）至喷涂工位之间的路程s得出喷枪（3）打开的时间t，即t=s/v，当光栅检测装置（5）检测到工件时，经过时间t后，喷枪（3）启动；
根据光栅检测装置（5）检测到工件上下两端的位置，得出往复机（2）的移动行程端点，喷涂控制系统（8）向往复机（2）输出控制信号，控制往复机（2）带动喷枪（3）在移动行程端点之间往复移动；
所述喷枪（3）设有若干支，若干支喷枪（3）从上至下排列设置，所述往复机（2）和喷枪（3）配置有两组，两组往复机（2）和喷枪（3）分别位于输送通道（11）的两侧，对工件的两侧进行喷涂；
所述喷涂室（1）的底部设有粉末回收腔（13），所述喷涂室（1）与粉末回收腔（13）之间设有开合盖板（14），通过开合盖板（14）动作来控制喷涂室（1）与粉末回收腔（13）之间的开合，当开合盖板（14）打开时，喷涂室（1）与粉末回收腔（13）连通，喷涂室（1）内的喷涂粉末回收至粉末回收腔（13）内；当开合盖板（14）关闭时，喷涂室（1）与粉末回收腔（13）相互隔断；所述开合盖板（14）连接有回收开关机构（15），通过回收开关机构（15）动作来控制喷涂室（1）与粉末回收腔（13）之间的开合情况和打开大小；
喷涂步骤如下：
步骤一，将工件竖向吊挂在输送链（6）上；
步骤二，启动输送链（6），工件随输送链（6）沿输送方向输送；
步骤三，工件被输送进入光栅检测装置（5），通过光栅检测装置（5）将工件的外形扫描，形成工件的外形尺寸信息，光栅检测装置（5）将工件的外形尺寸信息发送至喷涂控制系统（8）进行处理，形成喷涂控制信号；工件的外形尺寸信息包括工件前端边界、后端边界、上端边界、下端边界以及工件特征点的位置，其中前端边界由光栅检测装置（5）检测到其由全部光栅线束接通的状态变为有光栅线束被阻断的瞬间形成；后端边界由光栅检测装置（5）检测到其由有光栅线束被阻断状态变为全部光栅线束接通的瞬间形成；上端边界由上端光栅线束中被阻隔与接通的光栅线束过渡处形成；下端边界由下端光栅线束中被阻隔与接通的光栅线束过渡处形成；所述前端边界和后端边界的上下两端均通过上端边界和下端边界封闭；从而形成工件上下左右四条边界；其中前端边界作为喷枪（3）喷涂工作的启动信号；后端边界作为喷枪（3）喷涂工作的结束信号；上端边界和下端边界分别作为喷枪（3）上下往复移动的行程上端点和下端点信号；
工件随输送链（6）依次通过光栅检测装置（5）时，光栅检测装置（5）采集工件上各特征点的位置坐标Xi，Yi，Zi,结合光栅检测装置（5）中预设的基准点X0，Y0，Z0计算得出工件位置偏移量X，Y，Z，其中X为工件与喷枪（3）的喷涂距离，Y为工件沿输送方向的移动距离，Z为工件在上下方向上的偏移量，其中X用于控制喷枪（3）的喷涂参数，当X值较大时，说明工件该位置与喷枪（3）的喷涂距离较长，需要增大喷枪（3）的粉量和提高电压；当X值较小时，说明工件该位置与喷枪（3）的喷涂距离较短，需要减小喷枪（3）的粉量和降低电压；Y和Z用于确定工件的平面位置，从而确定不同位置中喷枪（3）工作的相应数据，得到喷枪（3）喷涂控制方式；
步骤四，控制喷枪（3）按步骤三得到的喷涂控制方式进行工件喷涂；
在输送链（6）中还设有用于检测工件输送速度的速度检测装置，该速度检测装置将输送链（6）的实时运行速度进行检测，并发送至喷涂控制系统（8）中，正常情况下，输送链（6）匀速工作；当速度检测装置检测到输送链（6）的输送速度变化时，喷涂控制系统（8）及时对喷枪（3）和往复机（2）输出喷涂补偿信号，使喷枪（3）和往复机（2）结合动作使工件喷涂保持均匀；同时对光栅检测装置（5）也输出检测补偿信号，使工件检测信号准确；当速度检测装置检测到输送链（6）的输送速度减慢时，往复机（2）移动速度相应加快，喷枪（3）工作时间相应加长；光栅检测装置（5）采集工件上各特征点的位置坐标Xi，Yi，Zi时，采集的时间节点相应延长；当速度检测装置检测到输送链（6）的输送速度加快时，往复机（2）移动速度相应减慢，喷枪（3）工作时间相应缩短；光栅检测装置（5）采集工件上各特征点的位置坐标Xi，Yi，Zi时，采集的时间节点相应缩短。
2.根据权利要求1所述的智能曲面喷涂生产方法，其特征在于：所述喷涂室（1）前端设有清理门（12），工作人员通过打开清理门（12）进入喷涂室（1）内，对喷涂室（1）进行内部清理工作。
3.根据权利要求1所述的智能曲面喷涂生产方法，其特征在于：所述喷涂室（1）的后端设有手补室（9），工作人员进入手补室（9）对自动喷涂后的工件进行手动补充喷涂。
4.根据权利要求1所述的智能曲面喷涂生产方法，其特征在于：所述输送链（6）呈闭合的环状结构。
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