CN114852596B - 用于涂装流水线的积放链输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于涂装流水线的积放链输送系统，包括：积放链；承载装置，包括至少一个承载小车；承载装置被配置成可悬挂一种或一种以上类型的多个待涂装工件且多个待涂装工件位于允许挂件区域处，允许挂件区域具有区域面积；停止器；视觉识别组件，包括视觉识别器，视觉识别器能够采集允许挂件区域的视觉信息；以及控制器，被编程为能够执行以下程序：基于视觉信息获取允许挂件区域内各个待涂装工件的轮廓面积；基于允许挂件区域内各个待涂装工件的轮廓面积总和与区域面积的比值，得到一面积百分比；若面积百分比小于预设的面积比阈值，则控制停止器截停承载装置；若面积百分比不小于预设的面积比阈值，则控制停止器放行承载装置。

Description

用于涂装流水线的积放链输送系统

技术领域

本发明涉及工件涂装技术领域，尤其是一种用于涂装流水线的积放链输送系统。

背景技术

涂装流水线的积放链输送系统用于悬挂待涂装工件并将其输送至下游的涂装设备处进行涂装作业。积放链输送系统包括沿输送方向移动的积放链与供待涂装工件悬挂的承载装置，承载装置的下侧限定有供待涂装工件悬挂的允许挂件区域。

现有技术通过人工上件的方式将待涂装工件悬挂于承载装置上，其后的输送待涂装工件以及待涂装工件的涂装作业均自动化运行。然而，待涂装工件类型繁多，无特定的上件规范，如何上件均由工作人员临时判断，时常存在允许挂件区域的空间利用率低的情况（即该区域还具有可继续上件的空间），这在一定程度上降低了涂装流水线的能源利用率与生产效率。

发明内容

针对上述的允许挂件区域的空间利用率低会降低涂装流水线的能源利用率与生产效率的相关技术问题，本发明的目的是提供一种用于涂装流水线的积放链输送系统，该积放链输送系统能够判断允许挂件区域内的空间利用率是否符合预设要求。

为了达到上述的目的，本发明提供以下技术方案：一种用于涂装流水线的积放链输送系统，包括：积放链，沿着输送方向移动；承载装置，包括至少一个承载小车，所述的承载小车能够与所述的积放链传动连接，以使得所述的积放链带动所述的承载装置一同移动；所述的承载装置限定有位于自身下侧的允许挂件区域，所述承载装置被配置成可悬挂一种或一种以上类型的多个待涂装工件且所述的多个待涂装工件位于所述的允许挂件区域处，所述的允许挂件区域具有在正对该区域方向上的投影所形成的区域面积；停止器，可选择性地与所述的承载小车机械藕接以及脱开，以实现截停或放行所述的承载装置；视觉识别组件，包括视觉识别器和背板，所述的视觉识别器布置于所述允许挂件区域的一侧并能够采集所述允许挂件区域处的视觉信息，所述的背板布置于所述允许挂件区域的另一侧；以及控制器，同时信号连接所述的视觉识别器与所述的停止器，所述的控制器能够接收来自所述视觉识别器的视觉信息并被编程为能够执行以下程序：基于所述的视觉信息识别所述允许挂件区域内各个待涂装工件的外轮廓并获取相应的轮廓面积；基于所述允许挂件区域内各个待涂装工件的轮廓面积总和与所述区域面积的比值，得到一面积百分比；若所述的面积百分比小于预设的面积比阈值，则控制所述的停止器截停所述的承载装置；若所述的面积百分比不小于预设的面积比阈值，则控制所述的停止器放行所述的承载装置。

在上述的技术方案中，优选地，所述的面积比阈值包括分别对应不同类型待涂装工件的若干第一面积比阈值，所述的程序还包括：当所述允许挂件区域内的待涂装工件均为同种类型时，采用该类型待涂装工件所对应的第一面积比阈值与所述的面积百分比进行判断。还可以进一步优选地，所述的面积比阈值还包括一第二面积比阈值，所述的程序还包括：当所述的允许挂件区域内具有至少两种类型的待涂装工件时，采用所述的第二面积比阈值与所述的面积百分比进行判断。

在上述的技术方案中，优选地，所述的控制器被配置成每间隔一预定的时长便执行一次所述的程序。

在上述的技术方案中，优选地，所述的程序还包括：若所述的停止器截停所述的承载装置，则对外发出第一报警。还可以进一步优选地，所述的程序还包括：若所述的停止器放行所述的承载装置，则对外发出第二报警。

在上述的技术方案中，优选地，所述的视觉识别器正对所述的允许挂件区域。

在上述的技术方案中，优选地，所述的视觉识别组件所述的视觉识别组件还包括光源，所述的光源与所述的背板位于所述允许挂件区域的相反两侧，所述的视觉识别器朝向所述的背板。

在上述的优选方案中，进一步优选地，所述的背板由幕布或墙体形成。

相较于现有技术，本发明技术方案所提供的积放链输送系统，能够通过面积百分比判断允许挂件区域的空间利用率，若空间利用率未达到预设的要求，则截停该承载装置以供工作人员继续上件，以保证承载装置在同时运输多个待涂装工件时允许挂件区域的空间利用率，由此可提高涂装流水线的能源利用率与生产效率。

附图说明

图1为本发明所提供的积放链输送系统的主视图1；其中，图中示出了多车式承载装置；

图2为图1所示的积放链输送系统的主视图2；其中，图中示出了单车式承载装置；

图3为本发明所提供的第一种实施方式的视觉识别组件的示意图；

图4为本发明所提供的第二种实施方式的视觉识别组件的示意图；

图5为图1所示的积放链输送系统的主视图3；其中，各个承载装置均悬挂有待涂装工件；

图6为本发明所提供的程序的流程示意图。

图中标记：

1、牵引轨道；

2、积放链；21、链条主体；22、挂轮；23、推头；

3、承载轨道；31、停止器；

4、承载小车；41、前小车；411、升降爪；412、前铲；42、后小车；43、承载梁；

5、荷载梁；51、挂孔；

61、视觉识别器；61’、视觉识别器；62、光源；63、背板；63’、背板；

7、控制器；

8、吊件；

10、直管体；20、U形管体；30、壳体；40、盖子；401、开口。

具体实施方式

为详细说明申请的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以提供对发明的各种示例性实施例或实施方式的详细说明。然而，各种示例性实施例也可以在没有这些具体细节或者在一个或更多个等同布置的情况下实施。此外，各种示例性实施例可以不同，但不必是排他的。例如，在不脱离发明构思的情况下，可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的具体形状、构造和特性。

此外，本申请中，诸如“在……下”、“下”、“在……上”、“上”等的空间相对术语，由此来描述如附图中示出的一个元件与另一(其它)元件的关系。空间相对术语意图包括设备在使用、操作和/或制造中除了附图中描绘的方位之外的不同方位。

本申请中，术语“下游”意指就积放链输送系统的输送方向而言，一物体位于另一物体的下游。例如：“涂装设备位于上件车间的下游”即就积放链输送系统的输送方向而言，涂装设备位于上件车间的下游。

图1示出了本发明所提供的一种用于涂装流水线的积放链输送系统，其能够悬挂待涂装工件并将其输送至下游的涂装设备处进行涂装作业。积放链输送系统包括牵引轨道1、悬挂于牵引轨道1上的积放链2、位于积放链2下侧的承载轨道3、悬挂于承载轨道3上的多个承载装置、用于采集视觉信息的视觉识别组件（见图3）以及作为该系统控制中枢的控制器7（见图3）。其中，工作人员在涂装流水线的上件车间内通过人工方式将各类型的待涂装工件悬挂于承载装置上，涂装设备位于上件车间的下游。

结合图3，牵引轨道1、积放链2以及承载轨道3均沿着输送方向延伸，该三者通过一吊件8吊装于厂房的主体结构上。积放链2包括链条主体21以及串接于该链条主体21上的多个挂轮22与多个推头23。链条主体21由相应牵引设备（图中未示出）带动地沿着输送方向移动，各挂轮22与各推头23均随该链条主体21一同移动。各挂轮22的轮体均位于链条主体21的上侧并且可转动地支撑于牵引轨道1上，以悬挂链条主体21；各推头23均相对链条主体21向下凸出。

结合图2，承载装置可分为单车式与多车式，单车式承载装置仅由一承载小车4构成。承载小车4包括前后布置的前小车41与后小车42以及位于前、后小车下侧的承载梁43。前小车41与后小车42均可移动地支撑于承载轨道3上，承载梁43的两侧端部分别固定连接于前、后小车。

前小车41上布置有可上下移动的升降爪411以及与该升降爪411传动连接的前铲412。升降爪411具有牵引位置（如图1所示）与位于牵引位置下侧的停止位置（如图2所示），当升降爪411位于牵引位置时，其能够与积放链2上的推头23相接触并形成传动连接，从而使得积放链2带动承载小车4沿着输送方向移动；当升降爪411位于停止位置时，其完全低于推头23，在无其它外部牵引的情况下承载小车4将停留于承载轨道3上。

前铲412大致呈长条状并包括相互远离的铰接端（图中未标示出）与自由端（图中未标示出）。前铲412的中部可转动地铰接于前小车41的主体结构（图中未标示出）上，铰接端铰接于升降爪411的下端部。前铲412的自由端质量较大并被配置成在自然状态下能够相对铰接端向下倾斜，以使得铰接端能够持续地对升降爪411施加一个向上的力并将升降爪411维持于牵引位置。

多车式承载装置包括依次布置的至少两个承载小车4（说明书附图中均以两个承载小车4示意）以及位于承载小车4下侧的荷载梁5。荷载梁5固定连接于上侧的各个承载小车4，荷载梁5上开设有供待涂装工件悬挂的多个挂孔51。多车式承载装置的承载小车4的具体数量视实际输送作业时的负载需求、荷载梁5的长度、承载轨道3的路径设置等因素确定，其结构与上述的单车式承载装置的承载小车4一致，在此便不一一赘述。

承载轨道3上间隔设置有多个停止器31，该停止器31能够截停以及放行承载装置。停止器31安装于承载轨道3的侧部并具有可伸缩的插板（图中未示出）以及可驱动该插板伸入运载装置的移动路径（即承载轨道3的正下方）内的气缸。如图2所示，当停止器31的插板伸入运载装置的移动路径时，其插板能够机械藕接承载小车4并抬升该承载小车4的前铲412，从而使得该承载小车4的升降爪411移动至停止位置并脱离积放链2的推头23（即切断承载小车4与积放链2之间的传动连接），承载小车4被截停于承载轨道3上；当停止器31的插板退出承载装置的移动路径时，停止器31与承载小车4相脱离，承载小车4恢复自然状态并与积放链2再次传动连接。

可以理解地，若需停止多车式承载装置，则需要同时停运其上的所有的承载小车4；而若需带动多车式承载装置，仅需有一个或一个以上的承载小车4能够与推头23相接触即可。其中，至少有部分停止器31设置于涂装流水线的上件车间处，以供控制器7选择性地放行承载装置移动至下游的涂装设备处。

图5示出了多个承载装置各自的允许挂件区域Z1-Z4，这些允许挂件区域为承载装置所限定且供工作人员悬挂待涂装工件的空间区域。其中，一些体积较小或质量较轻的待涂装工件可通过链条或挂钩串接地悬挂于承载装置。可以理解地，对于多车式承载装置，该允许挂件区域（如图中Z1-Z3）为从荷载梁5下边缘向下延伸至某一高度或地面的区域；而对于单车式承载装置，允许挂件区域（如图中Z4）为承载梁43的下边缘向下延伸至某一高度或地面的区域。其中，各允许挂件区域均具有在正对该区域方向上（本实施例中为图5中的观察视角方向）投影所形成的区域面积，允许挂件区域的具体高度由工作人员视实际所需悬挂工件的大小、数量、承载轨道的布置方式等因素进行确定。

视觉识别组件布置于涂装流水线的上件车间内，其用于获取上件车间内承载装置的允许挂件区域的视觉信息。图3示出了本发明所提供的第一种实施方式的视觉识别组件，其包括分别位于允许挂件区域两侧且相对布置的光源62与背板63以及朝向该背板63的视觉识别器61。光源62正对相应的允许挂件区域，可以理解，当光源62发出光线时，各个待涂装工件将在背板63处形成对应的投影图案，视觉识别器61通过背板63上的各投影图案获取允许挂件区域内待涂装工件的视觉信息。其中，背板63可以是幕布，也可以是墙体。

图4则示出了本发明所提供的第二实施方式的视觉识别组件，其包括分别位于允许挂件区域两侧的视觉识别器61’与背板63’。视觉识别器61’被配置成正对允许挂件区域并能够直接获取允许挂件区域内的视觉信息。进一步地，背板63’可采用与待涂装工件差别较大的颜色，以提高控制器7从视觉信息中识别各个待涂装工件外轮廓的准确度。

图3所示的第一种实施方式的视觉识别组件，通过在背板63上的投影获取视觉信息，控制器7从该视觉信息中识别各个待涂装工件轮廓的准确度较高。图4所示的第二种实施方式的视觉识别组件，结构较为简单且成本较低。但可以理解地，无论是哪一种实施方式，控制器7均可通过所获取的视觉信息还原出各个待涂装工件在正对着允许挂件区域的观察方向上所呈现的外轮廓特征并基于该外轮廓特征识别出带涂装工件的类型（如采用聚类、按比例放缩等方法），该类方法为本行业内技术人员所熟知，因而，在下文中对视觉信息的讨论中不再区分通过何种实施方式所获取的视觉信息。

控制器7信号连接各个停止器31与视觉识别器61（或视觉识别器61’），控制器7被配置成能够接收来自视觉识别器61（或视觉识别器61’）的视觉信息并基于该视觉信息指导停止器31是否放行上件车间内的承载装置。承载装置经停止器31放行后即被输送至下游的涂装设备处，以对承载装置所悬挂的待涂装工件进行涂装作业。

具体地，控制器7被配置成每间隔一预设的时长便执行一次运行程序。结合图6，该运行程序包括如下步骤：

S1、基于视觉信息获取允许挂件区域内各个待涂装工件的轮廓面积；

其中，本申请中的“轮廓面积”意指物体（如本申请中的待涂装工件）的外轮廓所围成的面积。如图5所示，该积放链输送系统可携带的待涂装工件类型繁多，如呈长条形轮廓的直管体10、U形管体20、不规则的壳体30以及呈圆形轮廓的盖子40。部分待涂装工件可能开设有开口（如盖子40上开设有若干开口401），可以理解地，这些开口将减小待涂装工件在正对允许挂件区域的视觉方向上所呈现的面积却并未减小该待涂装工件所占用的空间。为排除这些开口对后续步骤的影响，本发明所采用的办法是通过识别工件的外轮廓以及由该外轮廓围成的面积进行判断。

具体地，控制器7可先预存各类型待涂装工件的轮廓面积，其后通过识别允许挂件区域内各个待涂装工件的类型便可获取对应的轮廓面积；控制器7亦可以从视觉信息中各个待涂装工件的外轮廓计算其围成的轮廓面积。

S2、基于允许挂件区域内各个待涂装工件的轮廓面积总和与区域面积的比值，得到一面积百分比；

由于允许挂件区域为一人工划分的空间区域，故在实际运用时，其允许挂件区域的区域面积一般直接以数据形式储存于控制器7内。可以理解，若该面积百分比越小，则说明该区域的空间利用率越小、该区域内可继续填充的空间越多，从而该涂装流水线的能源利用率与生产效率便越低。

进一步地，由于不同类型的承载装置，其限定的允许挂件区域不同（如图5中的Z1与Z4），允许挂件区域的区域面积便不相同。为避免出现区域面积不匹配的情况，控制器7内预存有对应不同承载装置的区域面积，控制器7可通过识别承载装置的类型（如扫描标识、外轮廓识别、设置电磁感应器等，该技术为本领域技术人员所数值）获取相应的区域面积，以供计算对应的面积百分比。

S3、若面积百分比小于预设的面积比阈值，则控制停止器截停该承载装置；若面积百分比不小于预设的面积比阈值，则控制停止器截停放行该承载装置；

若当前的面积百分比小于面积比阈值，则说明还可继续添加工件，便截停该承载装置，以供工作人员继续上件；若当前的面积百分比不小于面积比阈值，说明允许挂件区域的空间利用率达到预设要求，则放行该承载装置。该面积比阈值通过人工预先设定，其具体的数值基于下游涂装设备的作业效率、上件系统可承载的重量、积放链的功率以及各工件之间为防止碰撞所预留的空间等因素决定。

进一步地，对于不同工件，由于重量、需涂装的表面、涂装难度等因素，其最佳的面积比阈值可能有所不同。例如，允许挂件区域Z3仅悬挂盖子40，盖子40质量较轻且外轮廓规则，其可较紧密地填充允许挂件区域Z3；而允许挂件区域Z2仅悬挂壳体30，壳体30质量较重，在一个承载装置上不宜悬挂过多。若采用统一的面积比阈值进行判断，则可能存在允许挂件区域Z4空间利用率较低却将相应的承载装置放行或允许挂件区域Z3对应的承载装置始终无法被放行的情况。

为此，控制器7内还可以预存有第二面积比阈值与分别对应不同类型待涂装工件的第一面积比阈值，当控制器7识别出允许挂架区域内均为同一类型的待涂装工件时（如图5中的允许挂件区域Z2、Z3、Z4），则采用与该类型待涂装工件相对应的第一面积比阈值进行判断；当控制器7识别出允许挂件区域内存在两种或两种以上类型的待涂装工件时（如图5中的允许挂件区域Z1），则采用第二面积比阈值进行判断，由此可进一步提升涂装流水线的能源利用率与生产效率。

S4、若截停承载装置，则对外发出第一报警；若放行承载装置，则发出第二报警。

其中，第一报警用于提醒工作人员继续上件，第二报警用于提醒工作人员注意避让。第一、第二报警均可采用声、光报警。

通过上述的停止器31、视觉识别器61以及控制器7的相互配合，该积放链输送系统可对每一承载装置的情况进行自动检测，保证其允许挂件区域的空间利用率达到预设要求后再将其放行，从而提高该系统的能源利用率以及整个涂装流水线的经济性。

以上显示和描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请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说明本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下，本申请还会有各种变化和改进，本申请要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于涂装流水线的积放链输送系统，其特征在于，包括：

积放链，沿着输送方向移动；

承载装置，包括至少一个承载小车，所述的承载小车能够与所述的积放链传动连接，以使得所述的积放链带动所述的承载装置一同移动；所述的承载装置限定有位于自身下侧的允许挂件区域，所述承载装置被配置成可悬挂一种或一种以上类型的多个待涂装工件且所述的多个待涂装工件位于所述的允许挂件区域处，所述的允许挂件区域具有在正对该区域方向上的投影所形成的区域面积；

停止器，可选择性地与所述的承载小车机械藕接以及脱开，以实现截停或放行所述的承载装置；

视觉识别组件，包括视觉识别器和背板，所述的视觉识别器布置于所述允许挂件区域的一侧并能够采集所述允许挂件区域处的视觉信息，所述的背板布置于所述允许挂件区域的另一侧；

以及控制器，同时信号连接所述的视觉识别器与所述的停止器，所述的控制器能够接收来自所述视觉识别器的视觉信息并被编程为能够执行以下程序：

基于所述的视觉信息识别所述允许挂件区域内各个待涂装工件的外轮廓并获取相应的轮廓面积；

基于所述允许挂件区域内各个待涂装工件的轮廓面积总和与所述区域面积的比值，得到一面积百分比；

若所述的面积百分比小于预设的面积比阈值，则控制所述的停止器截停所述的承载装置；若所述的面积百分比不小于预设的面积比阈值，则控制所述的停止器放行所述的承载装置。

2.根据权利要求1所述的积放链输送系统，其特征在于，所述的面积比阈值包括分别对应不同类型待涂装工件的若干第一面积比阈值，所述的程序还包括：当所述允许挂件区域内的待涂装工件均为同种类型时，采用该类型待涂装工件所对应的第一面积比阈值与所述的面积百分比进行判断。

3.根据权利要求2所述的积放链输送系统，其特征在于，所述的面积比阈值还包括一第二面积比阈值，所述的程序还包括：当所述的允许挂件区域内具有至少两种类型的待涂装工件时，采用所述的第二面积比阈值与所述的面积百分比进行判断。

4.根据权利要求1所述的积放链输送系统，其特征在于，所述的控制器被配置成每间隔一预定的时长便执行一次所述的程序。

5.根据权利要求1所述的积放链输送系统，其特征在于，所述的程序还包括：若所述的停止器截停所述的承载装置，则对外发出第一报警。

6.根据权利要求5所述的积放链输送系统，其特征在于，所述的程序还包括：若所述的停止器放行所述的承载装置，则对外发出第二报警。

7.根据权利要求1所述的积放链输送系统，其特征在于，所述的视觉识别器正对所述的允许挂件区域。

8.根据权利要求1所述的积放链输送系统，其特征在于，所述的视觉识别组件还包括光源，所述的光源与所述的背板位于所述允许挂件区域的相反两侧，所述的视觉识别器朝向所述的背板。

9.根据权利要求7或8所述的积放链输送系统，其特征在于，所述的背板由幕布或墙体形成。

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